城市高層建筑房屋建設施工中存在的問題與改進策略分析摘要：相對于多層建筑而言，高層建筑最突出的特征就是豎向荷載較大，且水平荷載源于風作用區。高層建筑架構設計存在的重大問題，它由高度所導致，例如高層建筑側向位移質量問題，此外，還存在著高度和受力角度的關系問題。針對目前大型高層建筑結構設計存在的一些問題，有必要提出如下辦法，也就是通過對風荷載效應進行優化、增強抗震設計能力、增強耐火設計能力、合理布置建筑結構平面，并對建筑構件進行優化選型，以提高高層建筑結構設計能力和效益。關鍵詞：高層建筑；結構設計；抗風能力；抗震性；超高壓力引言在我國社會經濟水平快速發展的背景下，人們的生活水平越來越高了，人們對于各種建筑物的要求也越來越高。在這種時代背景下，我國建筑行業具有很大的發展前景，經濟水平提高，城市化導致用地緊張，使城市中的高層建筑不斷增多。然而，一個高層建筑的設計與施工卻是一個十分巨大且又十分繁雜的項目，不但要耗費很多人力，財力，且會造成大量環境污染。為了實現我國“碳中和”的發展目標，建設可持續發展，環境友好型社會，高層建筑建造技術需要升級優化，追求在達到節能減排的同時，還能夠確保建造效率以及建造質量等施工技術。一、高層建筑設計的主要特點和原則目前高層建筑設計須滿足各項業務需求，于是，建筑的設計高度被不斷地刷新著。一方面高樓大廈結構變得越來越復雜；另一方面應符合建造者對設計的審美要求。與多層建筑相比，大型高層建筑承受著相對較大壓力。由于高空高層建筑不斷升高，平面及垂直壓力亦隨之增加。因此，當施工完成，還要研究施工地區周邊環境，如風，地形等、地質條件等等，由于這些條件會給大型高層建筑帶來荷載。因此，大中型高層建筑設計必須滿足其技術特點及施工要求。一，工程設計方法是否科學，那么，設計圖是否科學，最后，對設計進行了分析。以上3個條件為大型高層建筑結構設計中應遵循的首要規范。大中型高層建筑結構是由各種各樣的建筑結構類型組成。同為大中型高層建筑設計中，應盡可能采用多種建筑結構設計系統。建筑體系和構造類型是否合理，需要對高層建筑進行結構設計，一定要滿足合理性和經濟效益這兩個最高要求。因此，目前高樓建筑物架構設計對于工程師提出了更高專業性需求，并請施工方和建設方進行綜合技術交流和探討。建筑結構圖的繪制也應做到合理，并且直接關系著高層建筑結構計算公式和結構施工技術。確保所計算的偏差值不會超過合理范圍，為了保證建筑物構件安全。最后通過選擇適當的架構設計軟件進行設計，嚴格劃分輸入輸出數據和數據輸出的范圍，為了減少由于人為造成數據處理錯誤。二、高層建筑結構設計存在的問題（一）抗風設計每一座大，中型高層建筑均須充分考慮抗風問題，特別是風級較大的地區、強風天氣較為活躍地區，易對大中型高層建筑總體設計產生干擾。和高層建筑相比，高層建筑的樓梯層很多，易變風向。建筑設計受到玻璃幕墻，鋼柱體系等因素的影響，使得高層建筑設計強度降低。對建筑內風量進行了合理調控，會出現風作用在高層建筑外墻上、基礎構件以及裝飾等功能，從而使高層建筑整體效能下降。（二）抗震設計存在的問題抗震設計難題在建筑工程設計中具有一定的難度。針對中國各地區建筑受地震和其他自然災害影響頻率較高、概率與等級相差甚遠，因此，各地區防震建筑設計都要考慮到。地震和其他天然或不可抗力因素亦各不相同。一些工程設計人員對建筑物進行初步設計時，不能及時將工程設計對象區域抗震數據分類總結，因而不能滿足大，中型高層建筑初步設計抗震設防烈度要求，將導致大中型高層建筑在初步設計時無法達到要求進行耐震設計。（三）消防設計問題防火設計就是為了確保高層建筑有失火危險而必須具備的一種建筑條件。大型高層建筑火災事故處置及緊急響應等，在目前主要高層建筑安全問題中，這是一個難點和重點。大高層建筑的高度，是城市中主要的常規滅火設備的搶險能力。高層建筑一旦引發火災，就會給人財物和高層建筑自身造成嚴重的威脅。因此國家對于高層建筑消防設計工作提出明確的要求，對建筑物構造內消防通道和消防設施布置作出具體規定。但是部分建筑設計人員并沒有很好地保留國內高層建筑工程設計消防要求，嚴重地影響建筑總體功能。（四）扭轉問題扭轉問題還是影響建筑設計性能最為重要的技術原因。在大中型高層建筑工程的設計當中，通過對大，中型高層建筑幾何中心進行合理布置、結構強度中心與構造重心的關系，三個中心合一，便可以將高層建筑結構穩定性最大化。然而，因為在高層建筑實際設計作業中，它不僅要滿足建筑設計的各種功能需求，還必須與建筑物結構設計和地基造型相結合，所形成的三合一建筑物，結構設計效果很難達到，所以，大型高層建筑架構設計結果的穩定性也會受到很大的影響。（五）超高和應力問題建筑設計超高問題是非常重要的。有些建筑物無法根據建筑物真實標高設計，進而影響到住宅的整體質量。因此一定要重視建筑物標高及建筑物高度問題，預防在后期施工時出現各種隱患。大型高層建筑內部構造受到多種外力作用影響較深，故而在大中型高層建筑施工中，一定要充分考慮到大中型高層建筑各方面因素。由于興建大，中型高層建筑使用的大型機械較多，高層建筑負荷將大打折扣。在進行其他設計時，如對建筑原材料的質量認識不清，會造成高層建筑的承重超負荷，最終導致結構安全和工程質量出現問題。三、高層建筑結構工程設計中出現的問題及改善措施（一）優化抗風荷載在大，中型高層建筑的工程設計中，分析了大，中型高層建筑設計區天然氣象特征及其地理、對水文及其他諸要素應進行比較全面地統計分析，并且充分考慮了高層建筑物抗風荷載強度。要求高層建筑抗風荷載水平須在大型高層建筑地，結構部分施工安裝。大，中型高層建筑工程設計時，對建筑部分工程條件應進行有限度的考慮。在大中型高層建筑工程的設計當中，通過提高所采用原料的質量和等級，為了提高建筑承載層抗壓強度。大型高層建筑施工時，一定要提高砂石及原料的品味，還需改進結構，為了提高整體結構安全性。也是建筑設計中，還要通過優化周邊建筑輪廓及投影區域設置，配合地區總體布置得當。此外，還要通過周邊綠化及附屬建筑來提高風向及風荷載的設計，為了減少高層建筑在強風荷載作用下受到的影響和沖擊。（二）提高抗震設計水平通過對高層建筑整體承載能力的提高，它能有效地抵消高層建筑空間結構中地面振動所產生的效應。承重框架結構，通常為雙框架剪力墻設計。該結構遭遇地動或者強烈振動后，由于從下部結構中傳導的振動能被減力墻所破壞，所以，框架結構還會給建筑帶來一些影響。對于高層建筑支撐結構來說，可以在最大程度上保證高層建筑整體安全性。它要求大樓整體建筑強度符合設計要求，特別對自然災害頻發地區的高層建筑更是如此，則需要提高抗震強度水平。合適建筑強度可以減少位移發生，避免對建筑物的破壞。另外通過對某些部件的布局，還可以提高高層建筑結構中力的平順性。當零件排列好后，可以將水平結構鋪設到里面，通過合理布設防側和向力施工等措施，組成高層建筑整體保護分布構造，合理降低地域沖擊的損害。（三）提高消防設計能力大中型高層建筑安全防火方案，是建筑設計是否合理，驗收是否合格的依據。由于大，中型高層建筑在消防上有較大的需求，因此，大中型高層建筑對安全消防設施的要求將更加苛刻。首先，根據建筑要求，對火災逃生路徑進行合理的設計，為火災發生后應急避難和救援打開了必要的通道。不同高度建筑所需要出火通道的位置是不一樣的，要盡量留出走火通道。在火災逃生的設計方案上，防煙點的設置應科學，避免煙霧對人體安全和健康造成危害。就建筑環境而言，房子一定要留有合適的縫隙，為了有效地避免火勢在住宅內蔓延，以免火勢暴發。因此高層建筑建筑物內高度測量一定要準確和逼真，建筑物內的安全高度可以用度量房屋外部邊緣的方法度量出來。（四）合理的建筑平面設計大中型高層建筑安全防火方案，是建筑設計是否合理，驗收是否合格的依據。而在當下，因為需要建筑造型美觀獨特，因此，一些高級建筑物的設計，需要在設計高層建筑層面有不規則處，或建筑物整體不規則。建筑的建造給人們造成困擾。因此，建筑設計應盡量選用正方形、規則的形狀，如長方形或者橢圓，從而增加結構穩定性。在進行設計時，設計師結合實際施工區域施工環境，合理地設計建筑物的功能及高層建筑的形狀。（五）最優架構設計方案高層建筑設計工作繁重，時間較長。一旦發生問題，會給建筑物后期建設與運用帶來不利影響。因此高層建筑架構設計是否合理是高層建筑架構設計中的一項核心任務。所以，高層建筑的設計師們必須嚴格地依據國家及有關行業規章制度進行方案設計與論證。確保結構設計的過程中嚴格遵守建筑行業的操作規范，為了避免超高建造的麻煩。在進行建筑物架構設計的時候，一定要對現場的周邊環境，水文進行分析、氣候變化因素等作了全面剖析，為了確定建筑物結構總體設計方案，提高場地適應施工環境能力。在大型高層建筑架構設計時，延展性工程的設計應充分進行，通過對大高層建筑在預埋階段上，下剛度比，耐震等級等指標進行科學調控，為了提高建筑抗震能力。四、高層建筑施工管理中存在的問題2.1施工技術管理存在片面性高層建筑在施工過程中會有很多施工技術參與其中，只有各個專業施工技術協調一致，才能夠高效率地完成施工任務。在目前施工現場，施工技術管理仍存在片面化的狀況，僅僅運用固定的幾種專業知識，未從施工工程整體入手，對系統化專業技術進行研究，致使在技術管理上受到過多的限制，由此帶來了系列施工問題。2.2高層建筑施工管理體系不完善建筑工程規模巨大，對它管理起來難度比較大，當前，建筑工程施工中出現了分包的現象。而且施工企業還沒有建立起一整套管理機制，對每一個分包人員來說，建設期間無制可依，從各自利益出發，把分內部分作業向外推進。各個分包單位發生了互相扯皮的情況、推諉現象對確保高層建筑施工質量有很大不利。2.3缺乏安全意識建筑工程規模巨大，對它管理起來難度比較大，當前，建筑工程施工中出現了分包的現象。當前，大部分施工企業以盈利為最大工作目標，常常缺少一些安全意識，忽視施工現場安全，安全管理機制不健全，施工現場沒有配備安全管理人員。工程現場條件比較復雜，到處可見的有建筑材料，施工工具，如若缺乏安全意識，無法向工人宣導安全性。它所帶來的結果，從小處著手，極易使現場的施工工人被砸、磕傷乃至用釘子扎著等現象，在大處著眼，工人在施工作業過程中摔下樓梯，輕者摔傷、重者致死。也有些工人很可能發生觸電之類的事故，這些施工現場危險性因素將給施工人員生命安全帶來無法彌補的后果。與此同時，建筑工地安全事故也可能導致項目在社會上產生惡劣影響，影響了工程建設項目的正常建設，甚至工地停工。五、加強高層建筑施工管理的相關措施（一）強化施工技術質量控制在高層建筑的建設環節中，要求對每一道施工工序都要進行精心安排和把控，與此同時，針對關鍵施工環節，施工技術的質量控制也需不斷加強。搞好各工種，專業施工技術交叉銜接。加大對施工技術的培訓，提升技術人員與施工人員施工水平，提升施工素養，加強施工人員掌握先進工藝和先進設備熟練度，最大程度地對施工技術進行質量控制。（二）建立完善的施工管理體系因高層建筑工程量大，涉及的專業較多。工程施工期間，分包專業較多，單純依靠單一的部門，難以實現全面管理。故此就需要施工企業建立起一套完整的施工管理體系，綜合提升了建設過程質量管理效率。具體操作時，所有的施工組織計劃都需嚴格執行，強化各個環節組織領導。向有關管理人員進行施工內容交底，使之明確任務，主動與各類分包單位進行交流和協調，如果在項目中碰到施工問題比較復雜，需要安排甲方單位、監理單位和分包單位進行了討論，一起解決這個問題。同時對管理責任進行細化，落實在具體負責人身上。工程施工期間，真正做到獎罰分明，增強員工工作積極性。（三）加強安全意識，提高建筑施工安全性以切實提升施工現場安全性，要求有關企業管理者在安全施工中建立管理意識。建設前期準備階段，有關建設參與者接受了安全建設培訓，窮盡安全施工之意義。本文還結合有關事例，使有關建設參與者對安全生產施工規范要求有一個深刻的認識。以促進建筑行業平穩良好地發展，我國已經出臺了許多確保施工安全的對規，有效地減少不安全事故的發生幾率。在高層建筑的建設過程當中，要求以施工人員生命安全為前提條件，鑒于此，如果受到施工條件或自然環境的影響，施工人員生命安全就會受到威脅，則有必要終止建設，尋找較好的解決方法。同時，建立安全管理制度，挑選具有安全管理專業水平職工，成立安全管理小組，認真執行和實施安全管理制度的各項內容，施工現場實施科學安全管理措施等這一方面可以有效放置場地內物資，本實用新型提高了施工現場空間利用率，在施工現場起了優化作用。另一方面，有利于對施工現場施工人員進行監管，對他們的施工行為進行量化管理，在很大程度上保證施工現場安全，穩定狀況。六、結語高層建筑物結構設計中存在著很多限制因素，各階段設計缺陷或者不合理方案均會對大中型高層建筑整體構造特點及容量造成不利影響。文章從大中型高層建筑設計的主要特點和規律入手，對大中型高層建筑設計中存在的主要問題進行了概述，文中還給出了設計和優化的具體方法。通過對高層建筑結構工程設計品質進行提升，進一步加強高層建筑結構穩定，以期能夠促進高層建筑工程設計技術水平以及建