高层建筑混凝土结构设计

1、 高层建筑混凝土结构设计 摘要：钢筋混凝土高层结构设计中常见的问题包括结构体系不合理、地基与基础设计不科学及上部结构设计不合理等，对此，设计人员要科学设计结构体系、合理设计地基与基础、优化上部结构设计，从而促进钢筋混凝土高层结构设计质量的提高，提升整个建筑物的稳定性、安全性和耐久性。本文基于高层建筑混凝土结构设计展开论述。关键词：高层建筑；混凝土；结构设计引言高层建筑混凝土结构在设计过程中稳定性是较为关键的因素，根据实际状况了解关键参数，制定有效的方案可以在根本上保障建筑混凝土的稳定性，保障其满足内在的设计要求与需求。1结构耐久性概述混凝土结构在建筑领域的应用有效提升了人们的生活水平，但是，人

2、们在实际应用混凝土结构的过程中经常会出现很多问题，混凝土结构耐久性就是其中非常突出的一个问题。结构耐久性主要指的是在自然环境、使用条件、混凝土原材料等多个条件的作用和制约下混凝土结构保持结构性能的一种能力。另外一种理解方式为在混凝土结构设计全过程中，其使用寿命抵抗外界影响因素侵蚀破坏的能力。在建筑工程中混凝土结构使中出现老化、碳化、钢筋锈蚀等问题出现的频率比较高，混凝土结构一旦出现上述问题就会对整体结构的耐久性造成一定的影响。由此就会导致混凝土结构不能达到设计使用寿命，这样不仅会给建筑混凝土结构的实际使用者造成经济上的巨大损失，而且也会出现严重的资源浪费现象。基于此，在实际进行建筑混凝土结构设

3、计的时候，在充分考虑混凝土结构整体强度、刚度的基础上，还必须对其耐久性能进行充分考虑。2高层建筑混凝土结构设计的要点首先是高层的结构设计需要重视概念的设计。由于以往的培养方式，让结构工程师对总体的方案关注不够，考虑的仅仅是细节的问题，结构设计就是规范以及计算，进行强度以及变形计算，但是对概念设计是有所忽视的。结构设计中概念设计的地位还是非常关键的，对后续的结构设计以及造价控制都是有直接的影响。因此设计人员需要重视概念设计，从总体的角度展开结构设计，对结构设计进行宏观上的方向把控，并明确自己的设计目标，确定好理想的承载力、延性以及刚度的目标，从而进行方案的部署。对整体的指标进行计算，完成整个结构

4、设计。其次是高层的结构设计要注重刚柔结合。结构设计并不仅仅是追求整体的刚度来提升对地震的抵抗作用，这样就会造成极大的资源浪费，对结构也会造成非常大的伤害。良好的结构设计需要考虑到结构的承载力以及刚度，对风荷载以及地震力进行抵抗，在多遇地震的情况下，结构是在弹性工作下，第一防线屈服以后，结构还是有不错的变形能力以及延性，对地震作用进行消耗，结合实际的需求，设置多道防线。3高层建筑混凝土结构设计原则（1）安全性，在安全性这方面主要是要保证建筑在使用过程中的安全，相应的技术和施工人员要对建筑物的承载力、刚度等各个方面进行详细的考虑，最重要的是要保证建筑物能够应对突发状况，在出现突发事件时能够保持稳定

5、，不会出现坍塌等较为重大的安全事故。（2）可靠性，可靠性指的是建筑物在一定的时间所能保证的承载力、强度等性能，确保建筑物在其使用年限内不出现性能大幅度下降的问题。每个建筑都会有其规定的使用年限，当其使用到达其规定的时间后应该停止使用，原因是此时的建筑可靠性已经严重下降，不适宜居住。（3）适用性，建筑物要确保居民能够正常进行生活，这就是建筑物的适用性，技术与施工人员要确保建筑物在使用之时不会出现裂缝变形等问题，确保居民的正常安全生活。4高层建筑混凝土结构设计的注意事项4.1优化整体结构的方案布置对整体结构的布置进行优化，对抗侧力构件的尺寸、平面位置进行合理的布置，并防止出现结构偏心以及扭转的现象

6、，最大程度上让构件承载力以及抗震延性得到充分的发挥，不要出现一些构件的承载力接近极限的状态，一些构件则是没有将自身的承载力发挥出来的现象。剪力墙布置要注意采取周边、对称的原则，竖向连续，防止出现刚度以及承载力突变。4.2优化高层建筑结构选型（1）建筑结构规则性，新建筑规范以及旧建筑规范对比，针对高层建筑结构规则要求对其进行重大的调整，新建筑规范限制条件在不断地完善，其主要包括建筑嵌固端上下层刚度以及平面规则性等因素。在这种状况之下，建造师要根据规范要求对其进行高层建筑设计分析，避免在后续出现施工问题。（2）加强对建筑超高控制，现阶段国家对于建筑结构的总高度进行了严格的限定，在高层建筑结构设计中

7、在原有a级限制高度之外也新规范增加了b级高度要求。如果建筑高度达到了b级以及以上，在设计方案以及处理手段上来说均会出现不同程度的改变，因此在设计过程中要对其系统分析。4.3科学设计结构体系钢筋混凝土高层结构设计时，可以利用bim技术构建仿真模型，检查设计方案存在的问题，从根本上实现钢筋混凝土高层结构设计的完善，提高钢筋混凝土高层结构质量。在钢筋混凝土高层结构设计过程中，设计人员必须要做好设计方案的审计工作，对设计方案进行反复的检查与审核，确保设计方案的科学性、合理性和可行性。通过对设计方案的反复检查、审核、研究与优化，可以保证设计方案更加合理、科学，进而提高建筑物整体结构的稳定性、抗震性和耐久

8、性。4.4地基与基础设计地基是整个高层建筑建设最为关键的环节，一旦地基建设出现问题，那么之后整个高层建筑建设都将存在严重的安全隐患。我国幅员辽阔，地形复杂多样，不同地区对地基建设的要求存在不一致性。相关建设单位不能仅仅只依靠国家出版地基基础设计规范来进行地基的设计建设，同时要明确各个地区“地基基础设计规范”，从根本上对各个地区的实际情况了解，然后再进行科学合理的地基建设，这样所建设的地基才具有相当高的安全性、稳定性，才能进行接下来的建筑建设。地基的设计必须要与施工现场的地质条件、地理环境紧密地结合在一起。地基设计过程中要综合考虑基础拉梁结构，如通过增加基础配筋促进拉梁结构与整个地基结构稳定性的

9、提高。地下室设计过程中，设计人员可以采用褥垫处理方法来提升地下室的稳定性，防止地下室出现大面积裂缝。随着建筑高度不断增加、高层建筑物不断增多，地基设计的合理性与科学性显得越来越重要。地基建设过程中，除了需要对现场地质条件进行综合考虑外，还必须充分考虑地下水对地基的影响，要根据地下水位的实际情况，优化地基设计。只有这样才能保证地基设计的合理性，提高钢筋混凝土高层结构的稳定性。结束语随着混凝土增强材料技术在不断的发展，钢筋混凝土以及钢混凝土等高强度的混凝土技术手段在不断的发展，在多数的高层建筑结构中广泛地应用了钢筋混凝土结构。混凝土结构是建筑工程中较为常用的结构形式，多数状况之下混凝土与钢筋是主要的材料。混凝土结构具有较为优异的性能，加强对混凝土结构稳定性的分析直接影响建筑工程整体质量。参考文献1张福,安璐.浅谈高层建筑混凝土结构设计j.中国住宅设施,2019(05):28-29+55.2钟桂松.论高层建筑混凝土结构中的桩基础设计j.建材与装饰,