高层综合办公楼结构设计要点分析
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高层综合办公楼结构设计要点分析
摘要：随着城市人口的不断增多，城市建筑用地紧张的问题越发突显，因此，城市的高层、超高层建筑越来越多，对结构设计的要求和难度也越来越大。 高层建筑体系由于需要承担较大的垂直荷载、风荷载及震力等，当建筑高度越大的情况下，风荷载和地震力则越大。要成功设计出超高层综合办公楼，必须解决整体结构选型、基础及桩基形式、超限措施、楼屋盖体系设计，尤其要考虑更好满足建筑功能的特殊设计等各个方面中的关键问题。结合高层综合办公楼的结构设计实践及相关专业知识，对如何加强高层综合办公楼结构设计中难点突破进行分析探讨。
关键词：高层；综合办公楼；结构；设计
引言
在高层建筑建设过程中，结构设计是较为关键的一个环节，其会对建筑的质量、安全和稳定性带来直接的影响。因此在实际高层建筑结构设计过程中，需要保证结构方案的优良、计算简图和分析计算结果的合理性，并针对实际结构设计中的轴向变形、结构形式、荷载及高度等问题加以重视，科学合理对高层建筑结构进行设计，进一步提升高层建筑结构设计的水平，为建筑行业的健康、稳定发展奠定良好的基础。通常在设计超高层综合办公楼大型公共项目时，结构设计师会遇到许多难点，不仅要考虑建筑本身的功能，还要顾及业主和终端用户的使用体验，更要为整体的结构安全考虑周全。
1综合办公楼的特点
1.1标识性
建筑是为人服务的，作为一种社会因素，建筑始终与人们的生活相关，随着经济社会的发展，人们对建筑形式上的美学要求也日益提高。造型独特、创新且富有想象力成为人们对建筑外形的更高要求。综合办公楼对设计的要求主要包括：（1）要设计出丰富多样、形体突出的建筑体，这样往往可以塑造吸引眼球的街景主体，成为街区独特风景；（2）设计往往会注入业主方的企业文化与品牌元素，结合其自身的文化类型，融入其形象识别系统。以造型新颖、注入品牌元素的与企业自身文化关联的外形外观输出，是设计中必须考虑的因素。
1.2科技性
高度化、规模化、功能化是综合办公楼的发展趋势，与之对应的城市规划、建筑施工、电气、材料以及城市公用设施配套问题会更加复杂。随着经济社会的不断发展，综合办公楼的智能化也愈发明显，具有先进的信息网络、通信网络，可以通过信息网络实现对水电系统、空调系统的控制与监测。在办公区域，用户可以在确保具有充足的电力照明与空调资源的前提下灵活地分割室内空间。由此可知，综合办公楼设计对科技手段的统筹能力要求很高，而综合办公楼的逐步发展也在一定程度上成为科技发展的重要标志。
1.3可持续性
建筑设计必须具有发展的眼光，立足需求的前提下，以发展的眼光分析问题。综合办公楼设计要综合考虑经济社会发展中人们对于功能、空间上的发展需求，必须适应社会的发展与进步。作为一种以办公为中心的建筑综合体，工作、居住、休闲、公共服务、娱乐是其基本功能，在设计中应考虑今后功能需求变化引起的空间调整，必须具有灵活性与通用性，在适度原则的基础上，可以基于不同需求进行灵活组合。
1.4生态与人性化
建筑的生态化已成为一种主流，集中表现为节能与环保，综合办公楼设计中，一方面要考虑绿色低碳，这主要是对环保材料、环境安全等方面的考量；另一方面，要结合周边的生态环境，与周边的地形地貌融为一体，相互自然交融而非产生突兀感。而随着时代的发展，建筑的机械功能早已不能适应时代需求，而满足人之需求下的舒适感、人性化的建筑，已成为一种潮流。综合办公楼设计中的人情化，即在设计过程中充分考虑技术与人文关系，充分结合人的需求、生理特点，使建筑与人的使用产生良好的互动互补。因此，现代感的综合办公楼可以使人们在办公时产生一种满足感，激发工作热情与创造力。舒适性是设计中的另一个重要内容，必须从光学、声学、环境、心理等多个方面，统筹考虑人们的使用、安全、舒适等不同需求。
2高层综合办公楼结构设计要点
2.1重视轴向变形的问题
随着当前建筑技术的进步，建筑的层数越来越多。设计阶段是高层建筑项目正式施工前的关键阶段，必须重点关注结构设计中的关键点，以确保高层建筑结构设计的科学性、合理性。首先，高层建筑结构设计图团队必须重视轴向变形问题。高层建筑层数较高，在施工的不断进行下，来自垂直方向的载荷会越来越大，若在建筑结构设计方面未能重视轴向变形问题，便有较大的可能出现正弯矩值提高、连续梁支座弯矩值下降等情况，进而导致建筑物出现变形，降低安全稳定性。
2.2重视结构形式及结构延性问题
高层建筑项目的建设耗时较长，对设计人员专业素质的要求较高。设计团队在设计时，必须详细了解建筑功能项目的用途、施工区域周围情况等多方面情况，进而有针对性地选择结构形式，一般情况下高层建筑的结构形式为钢结构和钢筋混凝土结构两种，其中以钢筋混凝土的应用频率最高，不仅具有良好的经济性，同时在钢筋混凝土的支持下，高层建筑物的整体结构耐久性、防火性也会得到较大的提升。因此，建筑结构设计人员必须加强对结构形式及结构延性问题的重视度。
2.3重视载荷与高度问题
高层建筑物在设计之初便必须以安全第一为基本建设原则，而影响建筑物整体安全性的主要影响因素便是载荷与高度，高度越高，所需要的材料质量越高，同时载荷也会随之增加，且在我国部分地区地震、洪涝等自然灾害发生率较高，在保障建筑物安全性的前提下还要考虑防震、抗冲击、防风性能。设计团队在拿出相关设计方案后，相关管理部门应对设计方案进行详细研讨或利用现代化信息技术模拟抗震、抗冲击，若未能达标，应立即改进。 3高层综合办公楼结构设计优化
3.1加强建筑结构选型
在高层建筑结构选型初期,设计人员需要根据高层建筑的层高以及施工需求来确定结构形式。合理的结构选型不仅能提高高层建筑设计方案的准确性以及施工的安全性,还能在一定程度上降低高层建筑的施工难度。对此,第一,设计人员要考虑高层建筑结构的抗压能力,并确保最终的结构选型能够充分满足该高层建筑抵抗外部压力的要求。设计人员可以通过合理增设剪力墙结构来达到保障高层建筑结构安全、增强高层建筑整体抗压能力的目的。第二,设计人员应综合分析高层建筑的平面布置情况,并充分考虑地震等自然灾害对高层建筑的影响,有针对性地优化布置方案,从而提高高层建筑的抗压能力。第三,在布置高层建筑的电梯间时,设计人员应优先采用筒体结构,以提高电梯的整体安全性,避免电梯运行故障造成人员伤亡。
3.2提高建筑结构选型的经济性
设计人员需综合分析高层建筑结构设计存在的问题,并通过相关的理论知识和专业软件来排查高层建筑结构设计过程中的不利因素,以便从源头上解决问题。与此同时,设计人员还可以针对这些问题制订出不同的解决方案,并从中选择出经济性最高的一个。而提高建筑结构选型的经济性的本质是控制设计成本,因此设计人员需要通过科学的计算来提高高层建筑的经济效益,从而实现提高建筑结构选型的经济性的目标。
结束语
高层公共建筑项目的结构设计中会遇到许多难点，但为了终端业主的安全及美好体验，必须处理好建筑功能、使用效果、经济安全等方面的问题，并在这些问题的处理中提出最优结构设计方案，确保方案最终实现。
参考文献
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[3]王颐.高层建筑结构设计及结构选型问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2016(32).
