浅谈新时期高层建筑结构工程设计问题
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【摘要】随着我国经济建设不断地飞速发展，科学技术水平的不断提高，促使建筑新材料、高新技术的不断发展。这些高新科技和材料在建筑设计领域中的应用也日益普遍。新时期因为经济水平的不断提高，所以高层建筑结构工程的设计逐步趋向智能化、科技化和现代化方向发展。当前的建筑市场竞争激烈，特别是高层建筑行业因为其特殊性，面临着更加严峻的竞争形势。作为高层建筑业的领导者要想开拓市场站稳脚跟，谋求更好、更大的发展平台，就必须抓好高层建筑结构工程的设计，这是一个建筑能否收益的基础。但是，新时期高层建筑结构工程设计中仍存在着一些问题，需要建筑结构工程设计者根据高层建筑本身的具体情况和特殊性进行分析，以求问题的最终解决。本文主要研究方向就是对新时期高层建筑结构工程设计存在的问题进行分析，并经过多方实践总结，针对出现的问题提出必要的解决措施。
【关键词】高层建筑、结构设计、存在问题
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A
新时期随着经济发展水平的不断提高，现代城市建设也随之得到飞速发展，建筑结构工程设计在城市建设中的地位也逐渐显现。建筑结构工程的科学设计并实施在很大程度上改善了人类的生产、生活和居住条件,并同时为大规模的教育学习、文化生活、商业活动，乃至政治活动等人类生活的多方面提供了不可或缺的便利。随着人口的不断增加，人均所占有的土地面积逐步减少，高层建筑逐步成为建筑业发展的总趋势。现代社会,作为高层建筑师，不但要设计出有形的建筑结构设计方案和相关图纸,研究高层建筑结构工程施工所需的现实空间,而且还要不断研究出在高层建筑结构工程设计中，高新的且隐形的科学技术在建筑设计领域中的应用。在这种探究过程中，高层建筑结构工程的设计领域仍存在着多方面的问题，亟待解决。随着我国高新科技的发展,建筑结构工程设计师不断寻找着美学和工程施工相结合的最佳设计方案,并不断在工业的建筑结构工程设计中建立属于人类美学和基本需要的工程学概念，不断在实践过程中总结高层建筑结构工程设计方面所存在的问题，并提出必要的解决策略。
一、新时期高层建筑结构工程设计易存在问题的方面
1.高层建筑结构工程设计的“结构延性”指标设计易被忽视
高层建筑结构设计与低层建筑结构设计相比，高层建筑的结构工程设计更具柔和性。例如，在地震作用方面高层建筑结构的变形要大于低层建筑结构或高层建筑的底层建筑结构。但是，当前一些高层建筑工程结构的设计者往往忽略了这一点，只要求对建筑结构的外形和建筑内部的规整度进行细致设计，轻视高层建筑结构延性的指标设计。这样会使高层建筑结构在因为自然灾害或人为破坏等因素影响时进入塑性变形阶段后，没有较强的建筑变形能力，严重后果将会造成倒塌。所以对于高层建筑结构工程设计的“结构延性”指标设计要特别注意，并在建筑结构构造上采取合理、规范的措施，保证高层建筑具有足够的延性和稳定性。
2.高层建筑结构工程设计中“轴向变形”设计容易被忽视
在高层建筑中，因为建筑本身竖向载荷较大，会在建筑的柱中造成程度较大的“轴向变形”，其造成的轴向变形会对建筑的连续梁弯矩起到一定的影响，造成建筑结构跨中的正弯矩与端支座的负弯矩值扩大；连续梁中间的支座处负弯矩缩小。但是，虽然“轴向变形”有如此重要性，但是也因为其重要性高层建筑结构工程设计者往往忽略了其设计的合理性。
3. 高层建筑结构工程设计中科学技术的应用方面存在着问题
随着经济的快速发展，建筑业的不断发展也逐步成为促进国民经济发展的重要组成部分。但是建筑业作为促进我国经济发展的第二产业，同时也是消耗能源比较多的行业之一。尤其值得注意的是：现在作为居民住宅，不但要是一个遮风避雨的好住处，同时人们也在不断追求着高层建筑的美观和谐。要充分满足审美和居住的双重需要，就要求高层建筑结构工程设计者要站在自然环境和谐持续发展的基础上进而满足客户的需要，即在高层建筑结构工程设计中要充分利用高科技的清洁、绿色能源。从而尽可能的减少高层建筑结构在施工过程中造成对能源的消耗，做到在保护自然环境的基本前提下因地制宜，根据当地环境的具体条件，利用当地的优势条件设计和发展节能，环保的高层建筑。在这样高层建筑新的发展形势下，建筑结构工程设计中环保、绿色等科学技术运用方面随之出现了一些问题需要设计者采用周全的设计理念和方案加以解决。
二、针对新时期高层建筑结构工程设计中高新技术应用存在的问题，提出解决策略
1.高新计算机技术在高层建筑结构设计领域中的应用
高层建筑结构工程设计不仅要考虑所处的地质环境还需考虑高层建筑所处地周围的环境。例如，高层建筑所处的近地风环境等。对于风环境，建筑师一般情况下是凭借其以往的主观经验对建筑物的通风性进行整体上的浅显分析，这样可能会导致，实际的通风效果与设计方案中的通风效果不一致，不能做到准确的判断建筑的通风效果。特别是高层建筑结构对风的朝向设计尤为重要。随着经济的不断发展，人口的不断增加，促使城市中高层以及超高层建筑物的纷纷出现，这会造成高层建筑物周边地区的近地风环境对人类活动产生不可忽视的负面影响，尤其是现在很多企业或单位都喜欢将广告或宣传服悬挂在建筑上，这将会对周边的路人或居民带来严重的安全隐患，计算机技术在高层建筑结构设计中的应用，有利于解决以上问题。例如：建筑设备自动化系统就是运用计算机技术进行建筑结构设计的系统。
2.太阳能技术在高层建筑设计领域中的运用
作为高层建筑结构工程的设计师要在思维上改变自己无节制消耗的思想观念，要建立绿色、环保建筑设计的思想理念。在建筑设计的初始阶段就要把清洁能源的思想创意充分的与建筑设计有机整合。另外，在太阳能的利用中太阳能集热系统是设计的关键，所以要想在建筑设结构工程计中充分运用太阳能热水系统，建筑设计师首先要以先尊重权威的质检部门检测报告为前提，以达到太阳能集热系统的长期、安全稳定运行。
在我国现代经济建设不断飞速发展的新形势下，作为建筑结构工程设计师，在建筑设计领域中应用高新科技是适应时展的必然要求，这不仅有利于建筑结构工程设计师自身设计方案水平的提高，同时也有利于我国建筑工程的施工企业自身的发展，有利于促进我国建筑业整体水平的提高，有利于我国更好的科学可持续发展。
总之，因为新时期高层建筑结构工程设计具有复杂性、多面性等特殊性，所以设计师在对建筑结构工程进行设计时难免会出现一些问题。本文主要对高层建筑结构工程设计中常出现的问题进行了阐述和分析，并对一些问题提出了必要的解决措施。作为新时期建筑结构工程设计师要在不断实践和考察的过程中，找寻设计中经常出现的问题，并运用现代的手段探究问题的解决策略，从而更好的促进我国高层建筑业的发展。
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作者简介：冯啸虎，广西城乡规划设计院结构工程师，研究方向：结构设计，广西，南宁，530022
第二作者：廖建英，广西建筑工程质量检测中心工程师