高层建筑的结构设计特点及基础结构设计探析

【摘要】目前，建筑行业随着我国社会经济的不断发展而得到了迅速发展，而且取得了显著的成绩，其发展规模也越来越大，高层建筑日益显示出其特色，在兴建时需要更加细致的规划和设计，最大程度地保证人们的生命财产安全，基于此，文章从多个角度就高层建筑的结构设计特点及基础结构设计探析。

【关键词】高层建筑 结构设计 特点 基础结构设计引言：

随着我国城市化进程的不断加快发展，出现了大量的高层建筑，进一步推动了我国建筑行业的发展。建筑结构设计是整个工程项目中最重要的环节，建筑结构设计是一项综合性比较强又复杂的过程，其中钢筋混泥土结构最为主要，对于结构基础设计和结构方案设计的把控十分重要。

一、高层建筑的结构设计特点分析

高层建筑结构设计是保障建筑质量与安全的基础与前提，只有建筑结构设计的科学、合理，才可以为后期建筑施工等各个流程奠定良好基础，因此必须了解与掌握高层建筑结构设计的特点。

首先，专业性强。建筑结构设计是一项专业十分强，涉及范围广泛的工作，尤其对高层建筑结构设计来说，当前建筑结构设计以及施工质量问题也逐渐凸显出来，进而影响着整个建筑施工的安全性与可靠性，所以高层建筑设计的难度与复杂程度也更大些，正是由于高层建筑结构设计专业性强，在设计的过程中必须结构多方面因素进行综合考虑，保证建筑体自身的稳定性与安全性。

其次，对抗震性要求高。近几年，我国地震等自然灾害频发，导致大量建筑坍塌毁损，造成巨大的经济损失，尤其对于高层建筑而言，由于建筑的自重较大，楼层更高并且结构极其复杂，在建筑的安全性特别是防震性方面变得更加脆弱。这就要求建筑物在结构设计上更加科学合理，从多个方面通过各项技术与手段来控制建筑体的抗震性，保证建筑物具备较强的抗震性能。

另外，对地基承载力的控制。地基基础受到地震的影响相对比较大，工程地质条件具有一定的复杂性，比如，淤泥质土、冻土、季节性冻土等，在一定程度上直接影响房屋建筑工程整体质量与使用安全，也就是说地基的承载力控制是高层建筑结构设计的一个关键点。所以，高层建筑必须做好地基承载力这方面的设计，地基基础工程的勘察设计处理以及施工受到地质条件的影响，进一步增加技术使用的复杂性与难度，所以地基需要具备较强的承载力，能够承受整个建筑物的负重【1】。

最后，对建筑体自重的控制。高层建筑结构设计最重要一点就是做好建筑体自重的合理控制，也就是说建筑体自重直接决定着建筑体的稳定性与使用功能。由于高层建筑普遍自重较大，结构相对复杂，所以，设计人员在进行高层建筑筋结构时需要充分考虑各方面影响因素，构建合理的受力方案，选择建筑材料较重的建筑体，从多个方面做好建筑体自重的控制，依照相应标准与要求来提高建筑结构的稳定性与可靠性。

二、高层建筑结构设计的原则分析

（一）合理的基础结构设计

在建筑领域中，为了充分保证建筑的安全性与可靠性，必须做好建筑基础结构设计工作，只有保证建筑基础结构设计的合理性与科学性，才可以后期的施工建设可以顺利进展。综合考虑高层建筑物的上层结构类型和地基的承受力，充分利用地基的承受强度，对地基变形进行严格、全面的勘察与检验。必须认真分析施工现场环境、地形条件、建筑材料性能以及设备机械状况等，做好结构刚度计算工作，对高层建筑整体结构设施的刚度进行综合分析。根据建筑地的地质调查结果，对高层建筑结构设计还需要遵照当地的设计规范标准，并在建筑结构连接设置中，对于不合理的地方进行相应调整，以保证建筑结构的刚性需求【2】。

（二）建筑结构的受力方面

建筑施工是一项复杂又系统的过程，会消耗大量的人力与物力，建筑结构的承受力程度与耐力情况都直接影响着建筑质量与安全。当前大部分建筑体在进行建筑结构设计时都是通过计算机开展的，同时建筑结构设计水平直接决定高层建筑钢筋结构设计的好坏，如果建筑结构设计水平低，建筑抗震性能就会比较差，很容易发生倒塌的现象。在设计过程中，必须重视高层建筑结构的受力情况，选择合理的计算简图，只有寻找合理的模型才可以保证整个高层建筑结构设计的可靠性与标准性。

（三）高层建筑结构整体方案设计

在高层建筑结构设计中，要全面分析与考察各个项目的建设情况与具体要求，相关设计人员不要忽视结构的延展性要求，改变传统设计理论与方式，不断提高高层结构的延展性，保证其符合相应的强度与刚度要求，进而提高高层建筑抗震性能与其他功效。并且就建筑体周围的地形、气候条件以及其他建筑物等因素进行细致分析与考察，在进行高层建筑结构方案设计时，还必须与后期施工要求相结合，也就是说设计环节与施工环节要紧密联系在一起，对于施工条件、设计技术以及人们对水、气和电的需求都要综合考虑，这些才可以保证设计出最佳的高层建筑结构方案。

三、高层建筑的基础结构设计探析

（一）剪力墙体系

在高层建筑物的受力体系全部是由剪力墙结构代替的，也就是说在高层建筑物中，剪力墙在承受着整个建筑物所带来的水平方向和垂直方向上的荷载作用力。力墙结构是高层住宅建筑的重要结构内容，在框架结构中布置相应数量的框架柱子，灵活自由的使用空间，满足不同住宅功能需求。在剪力墙体系当中，其强度与刚度相对来说比较好，在进行力的传递时，强度与刚度相对的均衡，也就说在产生位移的时候不会呈现出弯曲型，大大减少了建筑工程倒塌现象。其能建高度相对较大，即使是发生地震，也可以降低灾害带来的损失【3】。

（二）建筑结构设计中的超高问题

对于高层建筑体来说，首先要注重的就是建筑体的超高问题，由于高层建筑结构是由多个延展分体组成的，并且每个延展体构件之间都是相互衔接，紧密联系的，每个延展体构件是否符合相应要求，都直接影响着高层建筑的使用性能，如果对其不够重视，没有进行合理科学的设计。所以在开展具体的设计过程中，要综合分析项目的实际情况，并借助先进技术降低建筑体的结构设计难度，这样才可以保证建筑结构设计的合理性。

（三）建筑结构的计算分析

在高层建筑结构设计中进行内力分析是工程建设的关键环节，在高层建筑结构稳定性的设计过程中应该适当地加强对建筑钢筋结构节点连接的设计，根据建筑结构的类型和所使用软件进行计算，把握焊接的尺寸大小与形式，使其满足相应的规范要求，排除掉所有的安全隐患，增加建筑结构节点的稳定性。

结束语：综上所述，高层建筑结构设计工作较为复杂，对于结构基础设计和结构方案设计的把控是关键内容。在具体实践中，需要充分结合工程的具体情况，对建筑结构设计进行计算与分析，全面考虑每个细节，总结设计经验，处理好建筑体的超高问题，做好各个方面结构设计，只有这样才可以保证高层建筑结构设计的合理性与稳定性，不断提高高层建筑结构设计质量。

参考文献：

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118+120.