由於超高層建築結構的特殊性，建築中的梁、柱不可避免地會存在。在結構設計中，特別是在超高層住宅單元的設計中，很難考慮異形柱的使用。
結構設計方面，根據建築功能要求、不同建築高度和擬建場地抗震設防烈度經濟合理、安全可靠的設計原則，相應的結構體系壹般分為六大類:框架結構體系、剪力墻結構體系、框架-剪力墻結構體系、框架-筒體結構體系、筒中筒結構體系和束管結構體系。
自20世紀90年代以來，除了上述結構體系被廣泛應用外，多筒結構、帶加強層的框筒結構、連體結構、巨型結構、懸臂結構、錯層結構等也逐漸被工程采用。
進入20世紀90年代後，由於我國鋼產量的增加，鋼結構和鋼-混凝土混合結構逐漸被采用。例如，金茂大廈和王迪大廈都是鋼-混凝土混合結構。此外，鋼骨混凝土結構和鋼管混凝土結構也被廣泛應用於高層建築中。高層建築結構用混凝土的強度等級不斷提高，從C30到C60及更高。預應力混凝土結構廣泛應用於高層建築的梁板結構中。鋼材的強度等級也在不斷提高。
在高層和超高層建築的結構設計中，除鋼筋混凝土結構(規範RC)外，還采用了型鋼混凝土結構(規範SRC)、鋼管混凝土結構(規範CFS)和全鋼結構(規範S或SS)。
建築高度100m，柱網8.4m，抗震設防烈度6度。采用框架-剪力墻或框架-核心筒結構體系更經濟合理。這種結構體系的剪力墻或筒體是良好的抗側力構件，往往承受風荷載和地震荷載引起的大部分水平側向力，整體剛度大，側向位移小，滿足玻璃幕墻的外裝飾要求。
超高層建築的樓板和屋頂具有很大的平面剛度，是豎向鋼柱和剪力墻或筒體的平面抗側力構件，同時使鋼柱和豎向構件(剪力墻或筒體)起到變形協調的作用。
鋼結構的樓板和屋頂壹般采用軋制壓型鋼板和現澆鋼筋混凝土(簡稱鋼承混凝土)，厚度壹般不小於150 mm..目前，在設計鋼支撐混凝土樓板和屋頂時，沒有考慮鋼支撐混凝土樓板和屋頂與鋼梁之間的相互作用。主要是因為不太了解板底為波浪形的計算原理或者認為計算復雜，所以按平板計算，不安全，增加了鋼梁的用鋼量。
如果鋼梁與鋼承混凝土樓板* * *共同作用，簡稱MST組合梁，只要計算正確，配筋合理，螺栓可靠，樓板和屋面的鋼梁用鋼量可節省20%左右，且不需要驗算鋼梁的穩定性。
難點2-垂直交通設計
對於超高層建築，核心筒的設計需要兼顧采光、節能、易維護、減少公共共用、統壹不同業態的核心筒，這是建築設計的難點之壹。
高層建築與其他建築最大的區別在於，它有壹個“核心”，豎向交通和管道設備集中在這裏，在結構體系中起著重要的作用。而這個“核”在形態構成中也起著重要的作用，決定了高層建築的空間構成模式。
隨著高層建築建設的發展、高度的增加和技術的進步，在高層建築的設計過程中，逐漸演變出了中央核心筒的“核心”空間構成模式。
1.內芯型:中心芯管布局
在建築處理上，為了爭取盡可能寬敞的使用空間，希望將電梯、樓梯、設備用房、衛生間、茶爐等服務用房集中在平面中央，使功能空間占據最佳采光位置，爭取良好的視線和便利的交通。在結構方面，隨著筒體結構概念的出現和高度的增加，也希望用剛度更強的筒體來承受剪切和扭轉。
在建築的中心部分，有意識地利用功能相對固定的服務建築的圍護結構，形成壹個中心核心筒，筒在幾何中心，也可以使建築的質心、剛度、形心重合，更有利於結構受力和抗震。
經過長期實踐，這種“內核”空間構成模式以其結構合理、使用方便、成本相對低廉的優勢，迅速成為高層建築中最受歡迎的空間布局形式。
雖然中央核心筒布局周圍的房間需要人工采光和機械通風，總會給人帶來壹些不適，但“核心”布局形式及其變體在數量上占有絕對優勢，大多數著名的超高層寫字樓也采用這種形式。但作為超高層住宅，這種核心布局存在諸多不便。
2.外芯類型:雙面外芯管布局
隨著時代的發展、技術的進步、人們對建築需求的變化以及設計側重點的不同，以中央核心筒為主流的高層建築“核心”空間構成模式開始受到挑戰。
第壹次變化主要是由於造型的需要和建築設計理念的變化，如70年代左右出現的“雙核”構圖模式。雙邊外核心筒的布置不僅有利於人員疏散，而且對高層建築的外觀也有很大的改變。貝聿銘的新加坡“華僑銀行中心”和日本的“IBM本舍大廈”是當今流行的雙邊核設計方法的代表。
3.多核型:分布多個外核。
第二次改革，裝備專業率先對芯筒提出了革命性的建議。他們認為，隨著施工設備越來越多，越來越復雜，如果將機房和管道井與巖心筒分開，可能更有利於管理和維護。20世紀80年代以後，智能建築的普及和電信設施的日益增多，導致計算機和電信設備在高層建築中大量應用。即使在許多建築完工後，線路系統也經常被修改，新設備也被添加進來。在智能辦公樓中，每層設置三根以上的光纜、電腦網管、配電箱、中繼設備較為合理。就這樣，為了滿足機電設備頻繁變動的需要，“核心”開始分散，隔出幾個機房和管道井，方便局部變動。
對於結構的特殊性，加強建築周圍的剛度也會有效抵抗地震對高層建築的破壞，所以如果豎向交通和設備用房分散在周圍，無疑對結構的抗震是有利的。同時，這種分散的多個外核的空間構成模式也適用於新興的巨型框架結構，使得這種結構體系中的巨型支撐柱具備了使用功能。最典型的例子是葛覃謙三設計的日本“東京都廳”。
從建築設計的角度來看，核心的移動，垂直交通，服務用房和散落在建築周圍的管井，對於高層建築的空間構成模式和立面造型的改變也是革命性的。既滿足了其他專業的需求，又方便了疏散，創造了更多的使用空間，解放了高層建築的底層。這種空間構成模式的靈活性和先進性很快被歐洲建築師發現，他們高度贊揚技術性能，並創造性地應用於作品中。羅傑斯設計的倫敦勞埃德大廈、88號伍德街寫字樓、福斯特設計的香港上海匯豐銀行都是分布式核心筒的代表作，無論是內部空間構成還是外部立面，都與中央核心筒的高層建築有很大不同。
此外，在小規模的高層建築中，近年來也出現了核心與主要使用空間分離的現象。垂直運輸、服務建築和設備管道都是獨立的，並與主建築分開。主要使用空間較為完整，四面朝外，核心與主要使用空間之間有回廊相連。從結構上看，核心相對剛性，主體相對柔性，兩部分分別工作，既合理又相對經濟。當然，連接部分的設計是這類高層建築設計的關鍵，但這種設計方法給建築外觀帶來的變化引起了建築師的註意，並在歐洲和日本迅速流行起來。德國漢諾威建築博覽會的管理辦公樓，Esserwe公司的辦公樓，以及東京東北南大經大廈和大阪凱恩斯總部的辦公樓。
核心與主要使用空間的分散分離，還可以使樓梯間、衛生間等直接自然采光通風，既節約了能源，又省去了消防所需的加壓送風設備，更符合低能耗、可循環利用的現代設計原則。因此，近年來強調生態節能的高層建築往往采用這種布局方式。這座高層建築由馬來西亞建築師楊景文設計，不僅有樓梯、廁所等。都是露在外面的，還特意用電梯管壁遮擋陽光，可謂是“壹種去中心化外核空間的生態設計模式”。“吉隆坡廣場大廈”及其新設計的“新加坡展覽大廈”都體現了這壹設計特色。另壹位歐洲建築師赫爾佐格設計了上述德國漢諾威建築博覽會的管理辦公樓，其生態理念贏得了公眾的贊譽。
困難3-電梯
在超高層建築中，快速、高效、穩定的垂直服務是難點之壹。
電梯作為壹種垂直交通工具，其數量配置、控制方式及相關參數的選擇不僅會直接影響建築物的壹次性投資(壹般電梯投資約占建築物總投資的10%)，還會影響建築物的使用安全和服務質量。在壹棟建築中，合理選擇電梯的數量、容量、運行速度和控制方式是非常重要的。大樓裏的電梯壹旦選定、安裝、使用，幾乎就是壹個永久的事實，以後很難甚至不可能再增加或改裝。因此，在設計之初就應充分重視電梯的配置。
現代超高層建築大多在60層以上，樓內人口流動大。垂直交通主要依靠電梯。超高層建築有效設計電梯的關鍵是利用各種局部電梯進行服務，組織局部區域的電梯系統。進入這些局部區域由地面始發站和局部區域內的航空候機大廳之間的快速穿梭電梯提供服務，乘客到達航空候機大廳後將換乘區間電梯。為了以最快的速度將乘客運送到目的地，壹般將建築物的每30 ~ 35層視為壹個局部區域。
由於超高層建築采用多電梯系統，應采用微機電梯控制系統，通過計算機控制系統及時處理大量信息，判斷各站臺的呼梯信息和各電梯的位置、方向、開閉狀態以及轎廂內的呼梯，以提高超高層建築的運輸能力、服務質量和經濟效益。
難點4——供電的安全性和穩定性
作為超高層建築，供電系統設計必須特別註意安全，其次是供電可靠性。配電系統設計時，應考慮多回路供電和備用發電機組配置。由於超高建築的高度，配電室可設置在塔樓的中層，以減少低壓配電的損耗。備用柴油發電機設在地下室，供電電壓為10 kV，然後通過變壓器降為低壓配電，保證配電至塔頂。
在超高層建築的配電系統中，供電距離、電纜長度和電纜尺寸的合理調整以及安裝時的施工工藝也是難題之壹。由於超高層建築面積大，層數多，自然會出現遠距離供電的問題，所以備用電源可以考慮用高壓發電機發電，從而解決這個問題。
此外，還需要特別註意的是，超高層建築遇到強風時，可能會左右搖擺。由於超高層建築會有壹定程度的擺動，所以在上升幹線的設計中可以將電纜接入銅母線槽進行配電，以減少超高層建築在擺動時對銅母線槽連接組件位置的牽拉壓力，減少故障和維修的機會，相對增加幹線系統的壽命。
建成後還必須考慮到業主的方便，電氣設備的空間布置要有調整的余地。作為超高層建築，樓層多，自然有很多機電設備。為了讓業主獲得更大的使用空間，在線纜和軸的布置上，盡量減少換軸和縮軸占用的空間，為業主提供更大的使用空間。
難點5-防火
滅火難點:超高層建築由於其特殊的結構和功能要求，內部火災荷載大，火勢蔓延快，疏散救援困難，存在較大的重大火災隱患。例如，2009年2月，中央電視臺新址附屬文化中心發生火災，造成人員傷亡和財產損失。
消防設計要點:防火-消防-耐火
防火:建築工程使用防火材料、防火構件和防火附件，裝修工程使用不燃阻燃建築材料，易燃易爆場所加強通風，設置防爆電，使用不燃地面。
消防:壹是將火災控制在初期，包括安裝火災自動報警和自動滅火系統，做到早發現、早撲救；二是將火勢控制在小範圍內，在建築平面和垂直方向劃分防火分區和防煙分區，建築之間留有適當的消防安全距離，切斷火勢蔓延路徑，減少受災面積，便於實施救援。
耐火性，加強建築結構構件的耐火穩定性，使其在火災中不會失效。
難點6-測量
超高層建築，壹般由超高層塔樓和多層地下室組成，很難測量。如果施工測量有誤，損失將非常嚴重，難以彌補和修復。因此，工程測量是超高層建築的重點和難點。
難度7-側風的影響
高層和超高層建築要承受側向風。壹般來說，在正常風壓下，離地高度為10m，如果風速為5m/s，則在90m的高空風速可達15m/s。如果高達300-400m，風力會更強，即風速達到30 m/s以上時，摩天大樓的晃動會非常劇烈。對於建築的這種晃動，首先要考慮其對電梯的影響，電梯被視為超高層建築的“生命線”。電梯在高速運行時，如果建築物的晃動超過壹定的大小，電梯的鋼絲繩在松緊時會因受力不均而損壞，會造成危險。
難度8-堆疊效應
冬季氣溫較低時，較低樓層(尤其是壹樓大堂)和地下室的冷空氣沖入電梯井，通過煙囪效應形成強大氣流，使電梯無法關門。而且會把壹些氣味從下往上帶，比如廚房的味道，油煙的味道。此時，如果底層或地下室有電焊作業或氣體泄漏，火源可能會隨著氣流帶到頂層，極其危險。同時，由於電梯轎廂與井道壁的間隙很小，電梯運行時，氣流的摩擦會產生嘯聲，這種現象在金茂大廈也有出現。目前這是壹個國際難題，還沒有找到很好的解決方案。
難點9-管理和維護
壹些超高層建築出現了停電、跑水等事故。從管理的角度來說，除了做好預防事故的預案，做好備份系統，壹旦發生事故，如何救援，有壹個了解全局和系統所有細節的人是非常重要的。上海金茂大廈管理層曾經覺得很遺憾，大廈14000多個閥門沒人掌握。清潔玻璃也成為管理這些龐然大物的壹個問題。金茂大廈幕墻10.18萬平方米。據說兩個擦窗工連續工作，壹年可以把玻璃全部擦壹次。而且由於建築形狀參差不齊，挑檐很多，有的地方有3米多，清洗玻璃相當困難。
難度10-施工難度
1.超高層基礎采用深基礎。由於建築物高大笨重，支撐高層建築的地基必須達到足夠的強度，所以常采用深基礎，持力層嵌在風化巖層中。
2.超高層地下室深、多層、面積大。壹是要滿足建築功能要求，如人防面積、停車位數量等；二是解決施工過程中結構的抗浮問題。
3.超高層結構多為混合結構。如鋼筋混凝土、鋼管混凝土、鋼筋混凝土結構或全鋼節點。它們的共同特點是:施工簡單，工期短，結構性能好，大大節省建築材料。目前，它們已成為超高層建築最實用的主要結構形式。
4.超高層裝飾工程裝飾種類豐富，工程量大，技術含量高，要求高。超高層建築裝飾工程的安全功能尤為重要，對風壓的抗力和風、水、氣的密封性要求很高。
5.該建築功能復雜，子系統多，安裝工作量大，精度高。
6.新技術、新材料、新工藝得到廣泛應用。
根據超高層建築的特點，施工中應采取以下對策:
1.建築技術必須有新的突破
超高層建築不僅僅是建築層數的疊加和建築的延伸，還必須在建築技術上有新的元素和突破。
(1)深基礎施工技術。根據地質條件，深基礎壹般采用大直徑人工挖孔樁、沖(鉆)孔灌註樁、預制混凝土管樁或預制鋼管樁，壹種或兩種同時使用。對於施工總承包，主要考慮的是按照設計樁型施工的技術能力、設備能力、安全和質量控制能力。總承包項目需要考慮成本因素和獲得這些能力的難度。
(2)大型基坑土方開挖及支護技術。根據我國目前的政策和建築本身的需要，超高層建築必須有超大超深的地下室結構，而這部分工程施工的最大難點在於土方開挖和基坑支護。超高層建築壹般位於城市的主要路段，空間狹小，周邊環境復雜而重要。土方開挖方案至少應解決以下問題:
A.入口和挖掘路線的選擇
B.土方設備數量和性能的選擇以及出入口的布置
C.最終土方開挖和運輸的具體措施
基坑支護技術優化及周邊建築物和基坑邊坡變形監測。
E.土方開挖與基坑支護的協調，甚至樁基施工。
2.施工組織要有新思路。
超高層建築的垂直跨度很大，施工組織首先要解決垂直運輸效率的問題。用有限的機械設備解決龐大的人員和物資問題，做到有序有效。
(1)大型機械設備的合理配置。需要計算現場的人流量，施工高峰期需要多少人坐電梯到現場，全部運送需要多長時間。結合工期計劃，計算分析需要人貨電梯運輸的原材料、周轉材料、成品、半成品的總消耗量和周轉率要求，計算工時。在此基礎上，合理確定塔吊、人貨電梯的規格、型號和數量；選擇混凝土泵的性能和數量。實際上，150m以上的建築應設置壹部高速施工電梯和壹部普通施工電梯，分別服務於不同的施工區域。應選擇壹臺混凝土泵泵送到位，油泵和電動泵應配備齊全。塔吊的性能和布置既要滿足鋼筋、模板、鋼管等材料的運輸，又要考慮鋼結構的吊裝和安裝需要。精心規劃，貼近實際，科學統籌大型機械布局。分析現場條件和地理位置，按照運輸路徑最短、運輸能力最大的原則進行大型機械的平面布置。快速提升架和施工電梯應首先考慮樓層內的運輸路線；塔吊要考慮安裝和拆除的方便性、覆蓋面積和附墻的可行性。
(2)要合理分配機械，不能有多余，所以機械的使用必然會有沖突，對機械的使用進行規劃是非常必要的。各工種、各工序的現場操作順序應事先安排好，並強制執行。體現在垂直運輸設備的使用安排計劃中，每個人、每件事都要知道自己的運輸時間和順序。有計劃、有組織地調整設備的使用頻率，提高使用效率。
(3)采取技術措施，減少對垂直運輸的依賴。鋼筋網、機械接頭和大模板的使用，可以有效提高現場操作人員的勞動生產率，減少對操作人員和操作設備的需求，從而減輕垂直運輸的壓力。
3.施工質量要求高
在建築總高度允許偏差值方面，超高層建築的質量要求已經不同於普通建築，特別是在結構安全性能和建築功能要求方面。超高層建築承受非常大的風壓，對氣密性和水密性要求很高。玻璃或幕墻的三維檢測報告必不可少。在裝飾工程中，外墻貼面磚的施工質量關系到建築使用的安全，必須引起足夠的重視，從技術和工藝上加以解決。外墻防水工程應從材料選擇、工藝試驗、過程質量監督等方面進行嚴格控制。
4.文明安全施工管理不同於壹般建築。
超高層文明的安全施工管理與普通建築施工有很多不同之處。裝飾工程與安裝工程的立體交叉施工。必須設置安全區和防火區。腳手架的搭設和拆除方案必須經過批準、實施和檢查。另外，大型設備要有安全防護措施等等。總之，文明安全施工要橫向到邊，縱向到底，措施到位，責任到人。
5.樓層內必須設置簡易廁所。
超高層建築施工人員集中，生活區和生產區布置合理，日常檢查得到有效控制。