关键词：建筑工程；基础结构设计；高层住宅
我国城市化进程的不断加快促进了高层住宅建筑模式的拓展。在城市化进程中，高层住宅建筑的建筑质量一直受到人们关注。要保证高层住宅建筑的使用年限，首先就要保证建筑的基础结构设计的科学合理。高层住宅建筑本身存在一定的风险，如果基础设施设计出现问题，就会极大影响到高层住宅的质量。
一、高层住宅建筑基础结构设计的基本要求
（一）满足质量要求和使用年限要求
高层住宅建筑最基本的要求是可以满足居民住户的质量要求和使用年限。住宅是住户的耐用消费品，需要保证在规定年限里的正常使用。因此在高层住宅建筑的基础结构设计中，首要满足建筑的质量要求和使用年限要求，在设计中要选择防震设计，使用的材料要达到防风、高质量的效果，在使用年限内要保留维修和改造的可能性。
（二）满足住房的舒适性要求
高层住宅建筑在城市化进程中兴起，应满足众多住户的舒适性要求。在结构设计中，要分隔各个空间，并保证每个空间的光、热、声等要求，结合机电设计和建筑设计，增加视觉上的空间，形成简洁明快的设计风格[1]。
（三）重视建筑框架的轴向变形和侧移
高层建筑的基础结构设计中采用框架体系的，中柱的轴压应力一般大于边柱的轴压应力，因此，侧柱的轴向压缩变形小于中柱的轴向压缩变形。在水平荷载下，结构的横向位移随着建筑物的高度而增加，要保证建筑高层的稳固，就要使水平荷载作用下的侧移控制在一定限度内。
（四）重视水平荷载在建筑基础结构中的决定作用
在高层住宅建筑的基础结构设计中，水平荷载在结构设计中起着决定性的作用。由结构上的水平载荷产生的倾覆力矩和在其中产生的轴向力与建筑物的高度的平方成比例，并且由建筑物载荷引起的轴向力的值仅与高度相关，按比例分配。对于高层住宅建筑来说，水平荷载可以起到很好的防风和防震效果[2]。
（五）具备良好的结构延展性和防震性能
要避免结构设计倒塌，在进入塑性变形阶段后具备较强的变形能力，要采取适当的构造，保证结构具备足够的延性。在基础结构设计的防震性能中，要考虑到基础的风力荷载和竖向荷载外，还要考虑到防震性能，提高建筑的防震等级。
二、高层住宅建筑基础结构常见设计
（一）简体结构设计
简化结构主要是指侧向力简化的结构体系，主要包括单体，框架，筒中筒等。它分为两种类型：实腹和空腹。实腹类型是一种平面或弯曲的墙壁，三维垂直结构单元，空腹类型是空间受力构件，由紧密填充柱和窗口边缘外壁组成。筒体具有很高的强度和刚度以及强大的抗风和抗震性能，并且构件受到的应力合理。
（二）筒体结构设计
由剪力墙结构形成的空间圆柱体形成的垂直悬臂箱梁，可以随着高层住宅建筑的层数、高度以及防震性能的提高，形成很大的强度和刚度。在高层住宅建筑的基础设施设计中，由剪力墙形成的空间作为整体受到力，并且主要形成一个或多个汽缸以抵抗水平力，并且一个或多个汽缸经受水平载荷，称为筒体结构[3]。
（三）框架剪力墙结构设计
当高层建筑框架结构的强度和刚度不能满足防震防风的要求时，在框架系统中设置适量的剪力墙，形成框架-剪力墙结构，框架-剪切墙结构由两种不同的反侧结构形成的新形式力，当受到水平力时，框架和剪力墙穿过地板和连接梁具有足够的刚度，组成一种协同工作的结构体系。框架--剪力墙结构要保证其具有足够的强度和抗垂直变形能力，保证框架的均匀性，确保框架受力平衡。剪力墙结构主要承受水平剪力，水平剪力会威胁到高层建筑的稳定性，在施工时要确保其具备足够的刚性，在设计时要注意其衔接性和协调性，并对施工质量进行严格检查。
（四）框架结构设计
框架结构在高层建筑的结构设计中占有重要地位，它通过不同材料的建筑构件连接，形成具有承重载荷的框架建筑结构。优点在于空间结构灵活，并且室内空间比较大，使用方便，建筑立面容易处理，计算理论成熟，在一定的高度内造价较低。但是框架结构的抗风抗震能力差，台风和地震都会形成较大的水平位移，并且地震时的非结构构件破坏严重，在地震频发的地区不能使用。
（五）剪力墙结构设计
在高层住宅建筑中，为了提高建筑结构的横向刚度，在其中放置钢筋混凝土，由此形成的墙体称为剪力墙，剪力墙可以提高整个房屋的抗剪强度和刚度，是高层住宅建筑结构设计中广泛采用的建筑结构形式。剪力墙结构的强度和刚度比较高，传力比较均匀，抗风抗震能力强。剪力墙的设计施工与高层建筑的稳定性有很大关系。在设计时要严格依照相关的施工标准，严格的质量控制。根据历史上的地震结果表明，剪力墙结构具有良好的抗震性能，地震程度比较轻微，并且非常适应房屋面积不大，但房间分隔多的特点。
三、高层住宅建筑基础结构设计中一些常见问题的解决措施
（一）重视概念设计
在高层住宅结构设计中，由于结构复杂多样，地震动态不稳定，并且人们对结构的认识有很大的局限性和模糊性，由于材料、施工和其它不可测的因素等等，一般设计与实际构造有较大的差距，用户对结构安全性和稳定性的要求无法满足，因此必须强调概念设计。通过事故分析和国内外防震经验，模拟试验，定性分析和长期技术总结，设计人员可以运用所掌握的知识和经验，从宏观上确定结构设计，并解决结构设计中可能会遇到的问题。
（二）高层住宅的建筑结构设计必须保证水平力的承载
高层建筑的结构设计是以竖向荷载为重点来进行结构形式的设计，竖向荷载对于基础结构设计有重大影响，会给整体设计和结构形式造成关键性的影响。同时水平荷载也会对建筑承载力形成影响，建筑物的水平荷载对结构的倾覆力矩和轴向力的影响与建筑物高度的二次高度成正比，远高于竖向荷载。
（三）建筑的结构设计必须以当地实际情况为依据
高层住宅建筑的基础设施选择必须基于当地的现实情况，并根据当地的气候和地质条件。在多风地区要提高建筑的稳固性，也要加强对建筑外墙的保护。在地震带上重点要提升高层住宅建筑的稳固[4]。在地基比较松软的地区要尽量减少高层建筑的修建或使用一定的技术稳固地基。
（四）尽量减少建筑自重
高层住宅建筑的自重需要减少，高层住宅建筑的基础结构设计要充分考虑到减轻自重，降低桩基或地基的承载压力，在地基和桩基相同时，建筑的自重减少，施工成本降低，在后期防护措施的处理也会减少很多不必要的程序，高层建筑会获得更多的经济效益和社会效益。
结语：
高层住宅建筑的结构设计要满足用户需求，获得相应的经济效益，就要保证建筑结构形式的合理性和科学性，对高层建筑的结构形式进行多种形式的分析计算和比较，选择合适的结构设计形式，保证结构设计的稳固性和可靠性，降低工程预算，保证满足高层住宅建筑所规定的安全系数，提高建筑的安全、舒适度，获得更高的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]付珊.基于高层建筑基础结构设计分析[J].科技创新与应用，2017（34）：112-113.
[2]汪江.浅析高层建筑结构设计中的基础设计[J].华东科技：学术版，2017（4）：103.
[3]陈晓平，卢嘉.高层建筑结构设计及选型分析[J].中国房地产业，2016（22）.
[4]凌柳青.高层建筑结构设计相关问题及对策分析[J].城市建设理论研究：电子版，2016，6（9）：233-234.