高层建筑钢筋混凝土结构设计问题分析

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　　摘 要 现阶段，我国建筑行业发展迅速，高层建筑的建设数量显著增加，高层建筑作为解决城市住楼的最有效对策，可以使城市有限的资源得到有效的利用。在高层建筑建设过程中，不可避免需要用到高层建筑钢筋混凝土结构，只有合理运用钢筋混凝土结构，增强其抗风性能和抗震性能，才能更好地建设高层建筑。文章主要分析了高层建筑钢筋混凝土结构设计原则、高层建筑钢筋混凝土的相关问题、高层建筑钢筋混凝土结构设计问题分析，为高层建筑混凝土结构设计提供参考资料。
　　关键词 高层建筑;钢筋混凝土;结构设计
　　引言
　　随着我国城市化进程的不断加快，建筑工程项目正在向着高层化和大型化方向发展，建筑的功能和类型越来越复杂，结构体系有明显的多样化特点。高层建筑的出现在满足人们建筑使用要求的同时还逐渐暴露出一些问题，比如，加注结构和类型缺乏合理性、抗震设防不准确、未能对建筑舒适度有充分考虑等，必须要制定针对性的解决处理措施。另外，还需要做好建筑结构设计要点的分析，比如抗震设计、抗侧力体系选择等。只有做好建筑各个环节可能出现问题的分析考虑，才能够更好地支撑建筑工程建设质量和施工效率的提升，在我国城市建设以及建筑行业发展方面发挥出更大的价值和作用，本文就此展开了研究分析。
　　1 高层建筑混凝土结构设计准则
　　1.1 安全性
　　高层建筑钢筋混凝土结构的质量直接关系着人们生命和财产安全。因此，在进行混凝土结构设计时，要以安全为设计之根本，只有确保其安全性能，才能使建筑本身富有意义和价值。所以，在实际设计时，设计师要确保结构设计安全的前提下结合有关施工技术、施工安全、行业标准和规范等进行设计，只有这些全部达到要求以后方能追求美观、大方，甚至追求富有艺术气息的设计[1]。
　　1.2 适用性
　　在高层建筑的建设过程中，不可避免需要用到钢筋混凝土，而钢筋混凝土的质量对其功能有着直接影响，因此，在考虑到钢筋混凝土的安全性问题时还需要保证其适用性，根据用户需求对钢筋混凝土进行功能性设计，使建筑设计符合建筑功能的要求。钢筋混凝土的适用性及其良好的抗震、抗裂缝、变形的性能，可以为住户提供舒適的生活环境。
　　2 高层建筑钢筋混凝土结构设计问题
　　①高层建筑最为关键的内容就是如何对钢筋混凝土的结构体系进行保证，如果高层建筑的地基处于稳固的状态，可以额外考虑到建筑外观问题，在保证其变形限值在规定范围之内，再降低其刚度。②在对高层建筑结构进行规划设计时，需要严格按照相关规定进行划分，不能逾越其范围。而对高层建筑抗震性能产生直接影响的便是钢筋混凝土的结构设计。为了使得高层建筑抗震性能进一步得到保障，需要控制好高层建筑的高度。若高层建筑混凝土设计高度过高，就会影响高层建筑的抗震性能。不同高度的钢筋混凝土设计规范的要求不同，如果钢筋混凝土结构高度出现变化，尤其是出现超高问题时，需要相关人员对混凝土结构的设计工作进行重新组织[2]。
　　3 高层建筑钢筋混凝土结构设计的优化策略
　　3.1 优化高层建筑结构选型
　　①设置规则的建筑结构。新建筑规范与旧建筑规范相比较，针对高层建筑结构的规则性问题做出较大调整，新建筑规范的限制条件有所增加，包括建筑嵌固端上下层刚度、平面规则性等。不仅如此，“建筑不应采用严重不规则的设计方案”在新规范中是1项强制性规定。在这种情况下，建筑师应当严格按照规范要求进行高层建筑设计，以免后续施工出现问题。②合理控制建筑超高。《高层民用建筑设计防火规范》与《建筑抗震设计规范》都严格限制了建筑结构的总高度，特别是就过去的建筑超高问题做出新的规定。在高层建筑设计中，除了原有的A级限制高度，新规范增加了一项B级高度。如果建筑高度达到B级或以上，在设计方案及处理手段上都会有所改变，这就需要设计师给予特别关注。
　　3.2 计算分析和构造设计
　　不同建筑物在体型方面有明显区别，建筑结构往往会存在较多的可选方案，即使相对较为合理的结构方案，在具体的结构设计中还需要进一步分析计算，对其优化完善。通过计算分析所获取各项指标参数需要满足相关规范，将其控制在合理范围。如果周期和位移相对较小，则表明结构偏刚，存在较大的地震反应，同时工程项目建设成本也会有明显增加。在建筑结构设计过程中，需要尽量保证结构自震周期与场地卓越周期之间出现较大偏差。与软土场地结构相比，硬土场地结构偏柔，必须要做好各项扭转指标的控制。另外，可以通过减少质心以及刚心偏离等方式实现对结构扭转的有效控制，实现对结构抗扭刚度的调整，提高整体抗扭转水平，确保高层钢筋混凝土建筑结构设计科学性和合理性，满足人们在建筑方面需要。建筑结构还需要有较好的延性，根据强剪弱弯等原则，对薄弱结构和构件适当加强，注意柱轴压比的控制，同时还需要通过加强构造设计等方式使结构延性得到保证。
　　3.3 加强地基与基础的设计
　　设计人员在对其进行设计时，一定要对工程当地地质条件和地下水分布进行详细的勘察和分析，并选择科学合理的基础方案，保证建筑结构的稳定性和安全性。对于独立基础的设计，可以采用阶梯形设计，这样的设计不仅有利于后期施工，还能有效确保施工质量，此外，在对独立基础间的拉梁进行设计时，需要充分考虑覆土荷载对建筑结构的影响，如有必要，可以通过提高混凝土强度或者配筋强度来提升建筑结构的强度。地基和基础设计过程中，合理的设计方案可以帮助设计人员对全面掌握地基与基础结构特点。在实际设计过程中，设计人员需要依据地下水水位的变化情况，绘制包络图，并做好防水以及排水方案，例如柱下承台的轮廓设计，可以采取放反承台的方式提高地下基础结构的防水功效，使得地基与基础结构的可靠性得到提升[3]。
　　4 结束语
　　总之，结构设计的科学合理性会直接影响高层建筑结构的作用稳定性，因此，设计人员应强化高层建筑钢筋混凝土结构设计，从而满足用户对建筑工程的基本功能性需求。
　　参考文献
　　[1] 马中华.混凝土结构设计常见问题与解决对策[J].建材与装饰，2017，（3）：78-79.
　　[2] 韦喆，闭璐娜.钢筋混凝土建筑结构设计中的关键点探究[J].中国住宅设施，2017，（11）：32-33.
　　[3] 王敬东.高层建筑结构抗震设计中的不足及其对策分析[J].绿色环保建材，2018，（10）：62，65.
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