一、高層建筑常見問題探析

1.部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計存在安全隱患

對于高層建筑，與一般建筑不同的是水平荷載的影響占主要部分，軸向變形是很嚴重的一個問題。隨著高層建筑的高度增加，豎向結(jié)構(gòu)部分就成為控制整個建筑物質(zhì)量的核心部分。在某些高層建筑中，其底層部分整體為大空間，很少有抗震墻，僅存的砌體抗震墻也不符合工程要求，使整個結(jié)構(gòu)體系失去科學性和合理性；部分結(jié)構(gòu)使用的小構(gòu)件數(shù)量和質(zhì)量也沒達到要求，比如懸挑構(gòu)件的最小配筋率；部分結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度遠遠達不到工程要求，存在比較多的安全隱患。

2.設(shè)計深度低于工程要求

高層建筑設(shè)計人員態(tài)度過于松懈，沒有認真考慮建筑所面臨的問題，以致于設(shè)計圖紙比較簡單粗糙，缺乏科學性和合理性，施工圖紙缺乏部分詳圖；在設(shè)計圖紙中重要的設(shè)計說明也沒表述清楚，如設(shè)計參數(shù)、各種性能等級、防火處理等等；高層建筑對于各方面的要求都非常高，設(shè)計者的力學概念和相關(guān)專業(yè)知識都需要非常高的水平才能減少后顧之憂，但是實際工程的設(shè)計師們存在很多不達標的地方，對關(guān)鍵部分還存在不了解的情況，設(shè)計存在盲目和不慎重的現(xiàn)象，導(dǎo)致建筑施工存在不少的問題。

二、提升高層建筑質(zhì)量的設(shè)計對策

1.地基和基礎(chǔ)設(shè)計

地基是建筑物的重要部分，承載整個建筑的荷載。它的質(zhì)量直接決定建筑項目的成功與否，也關(guān)系到建筑物的抗破壞能力，所以地基的相關(guān)設(shè)計非常重要。所以在設(shè)計地基的時候，務(wù)必好好研究相關(guān)設(shè)計規(guī)范，不能只局限于國家標準。目前，我國很多地區(qū)都有自己的地基設(shè)計規(guī)范，它能更加詳細準確地位設(shè)計者提供相關(guān)信息和建議。所以設(shè)計者要根據(jù)當?shù)氐鼗愋偷膶嶋H情況，科學合理地擬定相關(guān)數(shù)據(jù)，規(guī)范設(shè)計圖紙，以免對整個建筑結(jié)構(gòu)造成基礎(chǔ)性的影響。此外，設(shè)計時還要考慮基坑支護，在施工前要根據(jù)土質(zhì)概況、基坑深度等確定具體方案，對于高層建筑，基坑周邊應(yīng)有防護措施。如設(shè)立排水設(shè)施，加強監(jiān)測工作。

2.加強高層建筑的選型設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)的選型設(shè)計關(guān)系到建筑最終的使用壽命和它的安全性，準確合理的選型設(shè)計時決定設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵。首先，流線型的建筑結(jié)構(gòu)因為其相對較小的體型，具有很好地抗風性能，得到了比較廣泛的應(yīng)用，具體包括截錐型或者類似建筑結(jié)構(gòu)類型。此外，在建筑結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計和布置方面也有很多需要注意的地方。為了保證整個建筑結(jié)構(gòu)的受力穩(wěn)定性和力學平衡，在進行建筑的平面布置時，要盡量使平面的形狀和剛度匹配，均勻一致，對稱協(xié)調(diào)，這樣還能在一定程度上減少建筑扭轉(zhuǎn)效應(yīng)帶來的不利影響。高層建筑相對于一般建筑而言，在結(jié)構(gòu)剛度、建筑穩(wěn)定、抗壓抗震、承載能力等方面均有更高的要求，所以，根據(jù)大量的實際建筑工程經(jīng)驗來看，高層建筑設(shè)計一個合理的高寬比對其質(zhì)量是非常重要的。

3.選擇科學合理的結(jié)構(gòu)體系

建筑物的某些結(jié)構(gòu)體系的選擇是根據(jù)建筑的高度、建筑物的功能類型以及建筑物的抗震要求等因素，以科學合理、安全可靠、經(jīng)濟適用為原則進行設(shè)計的。一般而言包括以下幾種結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻和筒形結(jié)構(gòu)體系等等。其中，框架型結(jié)構(gòu)體系自重最小，這在很大程度上減少了整個建筑的載荷，從而減少了很多由于荷載問題導(dǎo)致的安全事故，所以，目前在國內(nèi)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。剪力墻結(jié)構(gòu)體系則是現(xiàn)代住宅中比較常用的一種，它可以有效減少非承重隔墻的數(shù)目，并且也不會有外露梁柱，得到許多用戶的青睞。筒形結(jié)構(gòu)體系相對來說則適用于超高層建筑，因為建筑物比較高之后，會受到側(cè)力的影響，而筒形結(jié)構(gòu)因為其獨特的結(jié)構(gòu)特點，具有較大的剛度，因而抗側(cè)力性能極佳。所以，設(shè)計師在設(shè)計高層建筑的某些結(jié)構(gòu)體系時，要根據(jù)具體情況綜合考慮，選擇一個最合理的結(jié)構(gòu)體系，提高建筑物的質(zhì)量。

4．使用輔助設(shè)計

隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑物變得更加復(fù)雜化和多樣化，因此對于建筑設(shè)計的要求更加苛刻。目前，我國建筑工程領(lǐng)域已經(jīng)開始借助于計算機設(shè)計系統(tǒng)進行輔助設(shè)計。它可以輔助工程設(shè)計師進行結(jié)構(gòu)計算和結(jié)構(gòu)分析，并且進行圖紙設(shè)計。目前各研究院開發(fā)的相關(guān)軟件有很多種，并且絕大部分都很優(yōu)秀。但是，數(shù)值模擬軟件雖然很強大，并不能完全代替人工分析和計算，每一款軟件都是根據(jù)不同的條件模擬編制出來的，它們的適用對象和使用范圍也各不相同。這就要求設(shè)計師明確各種軟件的適用范圍，在充分的計算和分析的基礎(chǔ)上，利用計算機進行科學規(guī)范、深入細化的輔助設(shè)計，這是決定整個設(shè)計質(zhì)量好壞的關(guān)鍵一步。

5.加強結(jié)構(gòu)分析計算

高層建筑相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、分析和計算要比一般建筑復(fù)雜、困難的多，所以做好高層建筑結(jié)構(gòu)體系的分析和計算對提高設(shè)計質(zhì)量意義非凡。相關(guān)的計算主要由周期折減系數(shù)、振型數(shù)目和藕聯(lián)計算。首先計算周期折減系數(shù)時務(wù)必不能忽略砌體填充墻的影響；計算振型數(shù)目時要根據(jù)具體的振動特性；當多塔之間的強度差別很大時，不能忽視掉耦合效應(yīng)，以免出現(xiàn)安全隱患。

三、結(jié)語

隨著當前高層建筑物設(shè)計理念的更新和施工技術(shù)的換代，行業(yè)整體水平有了明顯的提升，工程設(shè)計者和業(yè)主也越來越傾向于追求結(jié)構(gòu)新穎、承重結(jié)構(gòu)合理的高層建筑物形式。作為工程設(shè)計者，在工程設(shè)計的每個環(huán)節(jié)中都要做到精確的計算和模擬，以期得到最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，增強結(jié)構(gòu)的設(shè)計效果，保證建筑物的安全性能、耐久性能和經(jīng)濟可行性。這就要求高層建筑物設(shè)計從業(yè)者要不斷學習理論知識，打好從業(yè)基礎(chǔ)，將理論知識與具體實踐相結(jié)合，培養(yǎng)大局觀念更要著眼于細節(jié)，不斷創(chuàng)新又要尊重建筑設(shè)計之根本，這樣才能使整個行業(yè)水平更上一層樓！