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摘要：现阶段，在建筑行业快速发展的背景下，超高层建筑的建设数量逐步增多，建筑结构设计很大程度上决定了超高层建筑建设工作的质量，本文首先对超高层建筑在结构设计方面存在的不足进行了总结研究，并针对具体的问题，制定了与超高层建筑建设工作实际需求相关的应对策略，对提升超高层建筑建筑结构设计的综合性应用质量，具有十分重要的意义。
关键词：超高层建筑；建筑结构设计；优化应用
1超高层建筑与高层建筑结构设计的对比
①由于超高层建筑消防的客观要求，应提供相应的避难层；鉴于机电设备的客观条件，还应当设置设备层，因此要考虑放置设备的楼层设计中的实际荷载水平与设备振动时对相邻楼层的影响。同时，为提高建筑的结构刚度，还需要设置结构加固层，使其易于常规的高层建筑设计。②超高层建筑的结构类型比较广泛，包括钢筋混凝土结构、全钢结构以及混合结构。除特殊的条件下，高层建筑结构通常使用钢筋混凝土结构。③在超高层建筑的平面形状设计中，大多采用正方形结构，对于矩形的平面，长宽比应小于2，尤其是抗震设防高烈度的地区，更应采用规则的对称平面。④厚板筏与箱体基础，是常见的超高层建筑基础形式，由于结构条件的影响，基本不会有高层建筑使用梁板筏基。此外，超高层建筑基本上不使用复合地基，而一般高层建筑采用。
2设计方案选择
复杂高层及超高层建筑结构的设计过程中，结构设计方案的选择至关重要，除结构设计，材料选择、施工方案等因素也应考虑在内，所有设计方案需要在施工前全部完成，且在项目整体建设过程中，应时刻保持跟踪调研，以降低施工风险，保障建筑质量。超高层建筑的结构类型设计应考虑基坑地质条件及气象因素，特别是防风和抗震能力，要在行业相关标准以上，才能保证在设计年限内不出现事故，提升建筑的安全性及合理性。依据建筑业的普遍共识，复杂高层设计过程中，要保障结构的均匀和规则性，建筑结构主体传力途径明晰，结构竖向及抗侧力体系设计正确，以提高结构的合理性。
3超高层建筑结构设计存在的不足
3.1超高层建筑消防设计存在的不足
超高层建筑的安全控制机制是决定超高层建筑使用质量的关键，因此，消防设计技术的优化是维护建筑消防设计质量的重点。另外，消防设计工作在推进的过程中，必须保证所有的设计理念都可以全面的实现自身的价值，以便所有与高层设计相关的工作都可以得到优化。但是，一些超高层建筑在结构设计参考依据研究的过程中，缺乏对关键性技术难点的重视，并没有按照材料的易燃性特点进行合理的建筑消防设计，这就使得超高层建筑难以在出现火灾的情况下，无法凭借对易燃性较高的物质资源的技术处理实现对火灾的合理控制，很大程度上降低了建筑消防设计水平。还有部分超高层建筑对于人员疏散效率缺乏关注，并没有为消防通道预留关于宽松的大量人员疏散空间，很多与建筑结构相关的排烟系统也并未得到特殊关注，使得超高层建筑在居住人口过多的情况下，难以实现有效的人员疏散。
3.2抗震能力设计不足
相关人员一直在进行对地震的研究，但由于科学技术水平条件的限制，很难对地震的发生时间、威力大小做出提前预测，即使是日本也很难精准预测出地震的发生时间。因此，复杂高层和超高层对于抗震能力的要求也是结构设计中的重点。当然，我们也要考虑主楼和周边建筑的相互影响。
4建筑结构的设计策略
4.1合理的减少建筑框架设计距离
建筑结构中，梁架和柱架之间的刚性连接构成了建筑结构设计中的刚性系统。在刚性系统中，抗击力主要受到柱截面和柱数量的直接影响，因此，合理减少柱之间的距离能够很好地提高整个刚性系统的刚性；适当增加建筑结构中梁的数量可以提高整个框架抗击变形的能力。同时，可以增加柱子的方法来提高建筑结构的总力矩。
4.2对受力性能的控制
在超高层建筑结构设计中，设计师很少对具体结构特点进行分析，过多考虑的是建筑的空间结构，以致超高层建筑结构设计中存在很多受力性能方面上的问题。因此在进行设计时，应明确确定所选结构系统的竖向力与地基承载力的关系，同时在结构设计方案的选择阶段，超高层建筑主体部分的整体布局和剪力墙布置需要全方位考虑。
4.3超高层建筑消防设计
首先，超高层建筑在进行具体设计的过程中，必须加强对设计性质因素的规范性的关注，保证所有的超高层建筑设计工作都可以足够完整的实现与建筑结构设计需要的对接，为消防设计技术价值的完整变现创造足够成熟的基础条件。要加强对消防设计环节科学性的关注，根据高层设计设计的技术特征，对不同设计环节的技术难点加以总结，保证超高层建筑的结构设计可以更大程度上满足建筑的安全性应用要求。要从超高层建筑的易燃性材料研究角度出发，对超高层建筑进行火灾状态下的安全管理需求调查分析，保证超高层建筑可以更加完整的按照消防设计理念实现对建筑材料应用措施的优化控制，保证超高层建筑可以更加全面的按照结构优势避免火灾快速蔓延。超高层建筑还需要对消防通道的设计工作加强关注，尤其要保证所有的高层建筑设计工作都可以足够全面的实现与超高层建筑排烟体系的业务对接，使超高层建筑可以凭借对使用人员的状态分析，实现对消防设计质量的优化。
4.4超高层建筑抗震设计
超高层建筑的抗震能力是检验建筑质量的标准，也是保障其投入运营后的安全性的基本需求，由于超高层建筑在地震环境下基本不存在弃楼逃生的可能，因此，在结构设计过程中，高层建筑的抗震性能必须远远超出普通建筑，理论上应达到可抗8.0级里氏震级以上的高强度浅源地震，且抗震设防烈度应根据具体施工环境和国家标准进行调节，例如，深圳中国平安国际金融中心的设计高度达到592.5m，即使能通过优化设计使建筑达到高强度抗震标准，为确保业主利益及建筑安全，也不宜在地震高发地带和抗震设防烈度较高的地区动工，因此，平安国际金融中心最终定标在深圳福田区，其抗震设防烈度为6度。抗震设计应遵循“以人为本”的基本理念，以保障施工过程中及投入使用后的人员生命财产安全。为强化超高层建筑的抗震能力，首先应选择合适的结构类型，即采用钢筋混凝土结构与钢结构混合方案，选择合适的建筑材料，抗震建筑材料应具备高强度、高延展性及可吸收能量的特性；其次，提升建筑承载力，减少地震波的能量堆积，控制建筑层间位移限值，可采用剪力墙结构，用钢筋混凝土墙板承受竖向及水平方向应力，该结构在高层建筑中被广泛应用；此外，高层建筑设计过程中，抗震结构应考虑建筑主体的动态变化与地震波对建筑结构的影响，可使用PERFOEM3D软件对建筑设计进行建模，对建筑结构在地震影响下的形变进行评估和风险分析，具象化建筑变形程度，以便于后续设计方案修改。
结语
总之，超高层建筑的结构设计是一项系统的复杂工作，其设计直接影响着超高层建筑施工的整体质量。我国建筑行业的快速发展，超高层建筑结构设计的要求越来越高，因此，建筑设计师要不断提高自己的专业水平，总结设计的实践经验，通过科学设计方法使超高层建筑更加安全、舒适以及适用，以满足社会和公众的需求。
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