高层建筑结构优化设计中的问题与对策

朱晓艳

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摘要：高层建筑是人们日常生活及工作的重要场所，为人们提供安全舒适的环境。在人们生活质量不断提升的背景下，高层建筑结构优化设计显得异常重要。在开展设计工程时，设计人员基于工程的实际情况，遵循房屋结构设计的基本原则，提升房屋结构设计的安全价值、使用价值以及观赏价值。

关键词：高层建筑结构；优化设计；问题；对策

1高层建筑结构优化设计中的问题

1.1短肢剪力墙的设置问题

短肢剪力墙被普遍应用于高层建筑结构设计中，但如果在数量和布置方面存在不合理问题，会严重影响建筑工程的质量和安全性。部分设计人员由于过度放大短肢剪力墙的优势，结构设计时经常过多地布置剪力墙，这在一定程度上会削弱高层建筑的抗震性能，给后期建筑的使用带来极大的安全隐患。

1.2地基基础设计不合理

高层建筑结构因为楼层高，对地基的设计要求较高，但在现实中，存在以下几种情况：（1）地基设计没有充分考虑地下水对地基的影响，没有根据地下水位设计地基的深度。从而降低了地基的稳定性和持久耐用性。（2）很多高层建筑会设置地下室和地下停车场，由于地下室底板配筋不合理，容易导致整个建筑物不均匀沉降，建筑稳定性和抗风性能下降。

1.3楼层超高问题

为了节省城市空间，很多开发商会选择高层建筑。但是楼层越高，在进行结构设计时越要注意其抗震、防风性能，以及横向和纵向的承载能力。楼层越高，对于安全质量性能的标准要求也就越高，建筑设计者需要在设计方案中体现超高楼层的设计特点，尤其要考虑施工材料和施工技术的适用性。但是在现实中，很多设计师在超高楼层设计时采用和普通的高层同样的设计方案，这就很容易造成安全隐患。

2高层建筑结构设计的优化对策

2.1优化基础结构

高层建筑结构优化设计还应该重点从基础结构着手，这也是以往比较容易被忽视的内容，一旦基础结构稳定性不足，则很可能造成整个高层建筑工程安全性受损，容易出现较为严重的不均匀沉降以及坍塌风险。在高层建筑工程基础结构优化设计中，设计人员首先应该分析明确整个高层建筑工程项目对于基础结构稳定性提出的要求，对于基础结构需要达到的承载力进行准确评估计算，以此更好指导后续高层建筑工程基础结构优化设计工作，解决因为基础结构的承载能力不足带来的危害问题。当然，为了更好促使高层建筑工程基础结构具备理想的稳定性，往往还需要重点密切结合该地区的水文地质状况，尤其是对于基础结构涉及到深度内的土质状况，更是需要重点分析评估，以此更好判断可供选择的基础结构设计方案以及布置手段，最终增强高层建筑工程基础结构整体稳定性。当然，在高层建筑工程基础结构的优化设计还需要重点关注于不同结构形式的恰当选择，比如筏形结构以及桩基础结构的应用效果就存在明显差异，要求结合各方面关联因素进行恰当选用，力求以此更好实现对于基础结构整体设计效果的优化，解决因为基础结构选型不当带来的隐患。

2.2优化剪力墙设计

高层建筑结构优化设计还需要重点考虑剪力墙的布置，要求确保剪力墙设计适宜合理，既能够较好满足高层建筑工程项目的使用功能要求，同时也可以较好确保整个高层建筑工程项目的整体稳定性和安全性。从高层建筑结构中剪力墙的设置数量上来看，如果数量过多，虽然确实可以有效实现对于结构抗侧力刚度的增大，有助于规避后续高层建筑结构可能出现的位移问题，但是同样也会影响整体抗震效果，甚至还极有可能造成工程造价失控，出现大量资金和资源损失。设计人员应该在保障高层建筑工程室内空间划分适宜合理的基础上，适当控制剪力墙布置数量，由此提升其实用性价值。在剪力墙的具体布置中，设计人员应该尽量提升其均匀性以及对称性效果，以便提升剪力墙在整个高层建筑结构中的应用价值，力求切实解决受力不当带来的危害，增强分散优化处理效果。当然，具体到高层建筑结构中的剪力墙设计中，剪力墙自身尺寸指标同样也应该精细化设计，尤其是在剪力墙开洞设计中，更是需要进行综合分析把关，避免因为任何尺寸指标设计不当出现安全隐患。

2.3建筑高度设计符合标准

建筑物的高度直接与建筑自身的抗震性能有关，楼层高度设计得是否合理，会直接给建筑物的安全使用带来一定的影响。近几年，国家逐渐重视高层建筑超高问题，相关部门需要对建筑物的高度制定标准，要求建筑结构设计方案只有经过有关部门的审核通过后才可施工。除此之外，如果高层建筑结构设计不合格，出现返工等问题，会造成工期延长、经济损失等结果，因此，建筑设计师需要严格按照规范标准设计楼层高度，保证建筑质量。

2.4完善房屋结构设计模型

在新时代发展过程中，基于现代数据模型开展房屋结构设计工作，更加直观的将高层建筑结构设计展现在设计人员面前，基于数字模型对房屋结构设计进行系统的数据分析，及时地发现房屋结构设计中存在的问题，并及时提出决绝对策，保证高层建筑结构安全性。首先，在高层建筑结构设计环节中，基于数字模型开展设计方案可行性评估，保证结构设计方案的价值。其次，基于数字模型能够对高层建筑结构设计的安全性进行严格把控，通过对结构设计方案中的防震设计、消防设计、载荷计算等技术方面全面的实验分析，确保高层建筑的结构保持良好的稳定向与安全性，尽可能避免房屋受到外界重力以及撞击因素的影响，造成结构受损安全性能下降的现象。

2.5在高层建筑结构设计中开展仿真技术

随着仿真技术的不断发展，防震技术的心梗以及应用范围不断扩大，在高层建筑结构设计中开展仿真实验，能够通过拟态化融入到高层建筑结构设计工作中。高层建筑结构设计在拟态数据系统中能够采集够多的结构设计信息，将信息以图像的方式展现出来，再将高层建筑数据信息输入系统中，对高层建筑环结构设计方案进行评估以及指导。例如，在CDA技术形成高层建筑结构设计数据图示时，对高层建筑结构设计的发展发挥着关键性作用。随着我国科学技术手段的不断发展，CDA技术水平不断更新，在高层建筑结构设计中，将于人工智能技术手段结合应用，开发出智能CDA技术手段，提升高层建筑结构数据运算的质量以及效率。智能CDA技术在高层建筑结构设计拟态化管理中发挥着关键性作用，通过人工智能技术系统，实现CDA技术自动化操作的发展，降低人工操作的工作压力以及运算误差，提升结构设计数据运行的准确性，促进高层建筑结构设计稳定发展。

3结语

综上所述，从我国最近几年的高层建筑工程建设来看，建筑结构优化设计是其设计工作的一项重要环节，会对后期房屋使用安全产生较大影响。所以，在建筑结构设计实践过程中，必须秉承优化设计理念，落实优化设计措施。建筑结构设计问题不仅影响高层建筑质量，而且对人的影响也很大，人们的日常生活都会出现不便利之处。目前，在建筑结构优化设计过程中，应充分利用相关的现代新设备、新材料，与先进的新型施工技术相结合，全面了解和调查相关情况，采取相应的措施处理，进而帮助人们改善居住环境，并有效提升整个高层建筑工程的安全和建设质量。

参考文献

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