摘要：在對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其抗震結(jié)構(gòu)始終是整個(gè)設(shè)計(jì)中較難實(shí)施也是最為薄弱的環(huán)節(jié)，因高層建筑本身的復(fù)雜特點(diǎn)以及地震發(fā)生時(shí)會(huì)造成的種種不確定影響，而且建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，并沒有充分考慮到地震發(fā)生所造成的破壞性以及如何有效避震原理。在設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員沒有對(duì)抗震數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的研究分析。如果在高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不能根據(jù)相關(guān)地震災(zāi)害發(fā)生的原理進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，對(duì)其進(jìn)行總體的規(guī)劃，可能造成建筑結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)方面會(huì)缺乏其有效可用性，無(wú)一定的靈活性，而且不能有效建筑結(jié)構(gòu)的持久耐用性，無(wú)法有效保證高層建筑居民的生命健康和財(cái)產(chǎn)安全。

　　高層建筑消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為有效保證建筑居民的健康生命財(cái)產(chǎn)安全，其中設(shè)計(jì)理念主要為防，同時(shí)輔以消防應(yīng)急應(yīng)對(duì)，共同對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的消防結(jié)構(gòu)形成一定的防護(hù)性 ：第一，設(shè)計(jì)合適的防火間距，設(shè)計(jì)間距應(yīng)該根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，對(duì)建筑物之間距離進(jìn)行精確計(jì)算。同時(shí)對(duì)防火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要根據(jù)具體的地形條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，因地制宜，同時(shí)提高防火措施實(shí)施的靈活性;第二，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全疏散通道進(jìn)行設(shè)計(jì)，有效解決火災(zāi)發(fā)生時(shí)人員無(wú)法疏散問(wèn)題，一般高層建筑的疏散通道為垂直結(jié)構(gòu)，但電梯會(huì)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)斷電不能進(jìn)行人群疏散，不利于疏散人群。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該設(shè)計(jì)多條疏散通道，保證有一定的防煙區(qū) ，根據(jù)具體的地形條件，設(shè)計(jì)合理的避難場(chǎng)所 ;第三，分隔式進(jìn)行設(shè)計(jì)，可有效控制煙霧以及火勢(shì)蔓延，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)設(shè)計(jì)防火墻、防火門以及排煙設(shè)備，爭(zhēng)取有效的疏散路線，并有效降低建筑遭受破壞程度。

　　我們將建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心稱為建筑三心。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要求建筑三心盡可能匯于一點(diǎn)，即三心合一。結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問(wèn)題就是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng)。為避免建筑物因水平荷載作用而發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞，應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局，盡最大的可能使建筑物做到三心合一。在某些情況下，由于城市規(guī)劃對(duì)街道景觀的要求以及建筑場(chǎng)地的限制，高層建筑不可能全部采用簡(jiǎn)單平面形式。當(dāng)需要采用不規(guī)則 l 形、t 形、十字形等比較復(fù)雜的平面形式時(shí)，應(yīng)將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。在結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)處于對(duì)稱狀態(tài)。

　　抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，是最基礎(chǔ)最應(yīng)考慮到的問(wèn)題，綜合多種因素，對(duì)建筑物的抗風(fēng)性進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，保證建筑物最基本的抗風(fēng)承載力以及水平力，實(shí)現(xiàn)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化四個(gè)步驟：第一，進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，保證建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，需要建筑結(jié)構(gòu)具有一定的穩(wěn)定性，在設(shè)計(jì)選材時(shí)，可選用級(jí)配高的砂石，保證建筑結(jié)構(gòu)的填充材料密度;同時(shí)在結(jié)構(gòu)底部進(jìn)行設(shè)置時(shí)，使用抗拔錨桿，提高其應(yīng)用功能，保證地基的穩(wěn)固，對(duì)風(fēng)力起到一定抵抗性;第二，設(shè)計(jì)耗能減振系統(tǒng)，在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可采用耗能減振系統(tǒng)，減少風(fēng)荷載力對(duì)建筑物的作用力，系統(tǒng)的構(gòu)成主要有樓板、梁柱、剪刀墻、耗能支撐等構(gòu)成，減振系統(tǒng)的設(shè)置選材可使用具有較強(qiáng)粘彈性的阻尼材料，可有效提高減振系統(tǒng)的耗能減振作用;第三，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)水平力、風(fēng)荷載力以及可能發(fā)生的荷載力疊加問(wèn)題進(jìn)行有效解決。在風(fēng)荷載力作用下，會(huì)給建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的構(gòu)件增加一定的壓力，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可對(duì)建筑物受力高風(fēng)壓區(qū)對(duì)其進(jìn)行加固，選材建筑使用高強(qiáng)度的鋼筋混凝土，控制建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的鋼筋含量，減緩水平方向上發(fā)生的風(fēng)荷載與水平力疊加所造成的不利于建筑物的影響力;第四，抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，也應(yīng)提高建筑物的剛度和建筑物的承載力，根據(jù)風(fēng)荷載的復(fù)雜性、多變性，對(duì)建筑物的風(fēng)荷載以及承載力進(jìn)行精確的計(jì)算，嚴(yán)格按照相關(guān)施工規(guī)范，對(duì)建筑物的抗風(fēng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　在抗震設(shè)防中應(yīng)做到三水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。因此在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循剛?cè)釁f(xié)調(diào)原則，擁有足夠的延性。同時(shí)，在抗震方面應(yīng)遵循多道設(shè)防原則。當(dāng)?shù)谝坏婪谰€的抗側(cè)力構(gòu)件在強(qiáng)震作用下遭到破壞后，后續(xù)的第二道甚至第三道防線的抗側(cè)力構(gòu)件應(yīng)立即接替，擋住地震的沖擊，從而保證建筑物不倒塌。多次震害表明，重力荷載是結(jié)構(gòu)在遭受地震作用破壞后發(fā)生倒塌的最直接原因。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，選材要遵循輕質(zhì)高強(qiáng)原則。在擁有足夠的強(qiáng)度和變形的同時(shí)，材料自重應(yīng)盡可能輕。在分合原則中應(yīng)充分利用抗震縫的作用，合理設(shè)置抗震縫。最后在設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用成熟的新技術(shù)和可靠的新型產(chǎn)品，以提高設(shè)計(jì)水平，以便取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，要對(duì)結(jié)構(gòu)施加控制裝置。由控制裝置和結(jié)構(gòu)共同承受地震作用，來(lái)調(diào)諧和減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。

　　在高層建筑的設(shè)計(jì)中，其建筑的抗風(fēng)性是相當(dāng)重要的。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)建造時(shí)，應(yīng)注意建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)壓性，對(duì)其進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相當(dāng)重要的一個(gè)方面。一般高層建筑的樓層較高，其建筑結(jié)構(gòu)本身可對(duì)風(fēng)起到較好的擾動(dòng)作用和阻隔作用，在建筑物周邊流動(dòng)的風(fēng)以及空氣在動(dòng)力作用下發(fā)生改變后,會(huì)對(duì)靜止的高層建筑產(chǎn)生一定的振動(dòng)作用,尤其造成建筑物一定的動(dòng)力荷載力,在這種情況下,所存在的風(fēng)壓會(huì)對(duì)建筑物的穩(wěn)定性造成一定的威脅,也可能直接導(dǎo)致高層建筑主體結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞,甚至導(dǎo)致玻璃幕墻破裂、裝飾物損壞、墻體發(fā)生斷裂等嚴(yán)重影響工程質(zhì)量情況的發(fā)生。