高层建筑混凝土结构设计浅谈

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1、高层建筑混凝土结构设计浅谈　　摘要：随着经济的快速发展，人们对建筑功能及形体的多样性要求也不断提高，高层建筑、平面及立面复杂的非常规的建筑不断出现，为实现建筑构想，要求结构设计针对工程的特殊情况，采取有效的结构措施。在现代的高层建筑混凝土结构设计中，怎样才能够提高混凝土结构设计的水平和提高建筑的质量和性能，已成为了当前设计与施工人员待解决的问题。关键词：高层混凝土结构设计中图分类号：TU97文献标识码：A一、高层建筑混凝土结构的设计要求高层建筑结构设计应特别注重概念设计，重视结构的选型和平面、立面布置的规

2、则性，加强构造措施，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。在抗震设计时，应保证结构的整体抗震性能，使整体结构具有必要的承载能力、刚度和延性，注重平面、立面的规则性问题，注意竖向荷载的传力途径问题、抗侧力体系问题（如非震区建筑的抗风问题，地震区建筑的风、地震作用问题）。（1）侧向力要求。8目前，高层建筑的结构设计中，其结构内力与变形等问题，主要受到地震的水平作用力及外部环境中的风力等因素的影响，层数的不断增多会带动水平作用力的持续加大。所以，在设计混凝土结构时，必须要充分地将这些侧向力的影响考虑在内

3、。（2）延性要求。高层建筑的结构柔性比低层的楼房要高，一旦遭遇地震等问题，会发生更大幅度的作用变形，若要避免建筑在地震等作用下发生倒塌变形等问题，应使结构具有一定的延性。采用延性结构的意义在于在实现超静定结构的内力重分布；承受荷载及作用（如地震、爆炸、震动、风等）时，吸收更大的能量，减轻破坏程度，有利于房屋的修复和继续使用，还能使结构的破坏过程缓慢，有明显预兆，提高逃生时机，减少人员伤亡。（3）刚度要求。高层建筑结构设计时应注意楼层侧向刚度突变。由于建筑体型复杂或主要抗侧力结构体系在竖向布置不连续造成应力

4、集中和塑形变形集中现象，如果不进行适当加强，将先于相邻部位进入塑形变形阶段，造成塑形变形集中，最终导致严重破坏甚至倒塌。二、高层建筑混凝土结构的具体设计方法（1）混凝土与钢筋使用8高层建筑在建设时需要耗费较多的混凝土、钢筋等材料，若结构布置不合理，结构体系不合理势必会造成建筑材料总造价的超限，同时加大其他构件的造价，从而降低建筑建设的经济效益。因此，结构设计人员应当对整个结构根据其使用条件进行合理的优化控制。以软土地基上的高层建筑设计为例，该结构地基受到的荷载较大，设计人员可以通过优化高强度的混凝土以及钢

5、材的使用，使建筑中各构件的截面尺寸得到合理优化，从而减轻建筑的结构自重，使建筑的基础工程建设难度得到大幅度的削减，降低工程的地基处理工作造价。再以位于震区的高层建筑的结构设计为例，建筑的自重与地震作用程度成正比例关系，设计人员通过设计将的混凝土与钢筋的使用量减少，通过合理的结构布置，可以在减轻其梁、板、墙、柱等构件自重的基础上，降低地震的作用力，进而保证建筑结构的安全程度，使建筑的整体安全度得以提升。（2）结构布局设计8建筑布置是影响结构布置的关键因素，合理的建筑布置对结构设计是极其重要的。震害调查表明：

6、简单、对称的建筑结构在地震时较不易破坏，且容易估计地震时的反应，已采取抗震构造措施和细部处理。合理布置可以使结构具有明确的传力途径，能较为准确地估计结构在竖向荷载、风荷载及地震作用下的效应，结构具有明确的关键部位，结构措施的有效性大为提高；如果相反的，采用不规则的结构（尤其是特别不规则的结构）时，将难以估计各种效应难以把握结构的关键部位及薄弱层，结构产生较大的偏心，扭转效应增加，结构措施的有效性大打折扣，设计费用高，效果差。三、高层混凝土建筑抗震结构设计方法（1）加强建材的选择对于建筑工程而言，其材料属于

7、基础，因此在抗震方案设计中，不可忽视建材的选择。为了提高建材的的抗震性能，不仅需要对建材承载力进行分析，还应加强建材的抗震性能参数分析，从整体上进行所有建材的参数变异性的分析。换句话说，从抵抗地震来选择建材就应控制好建筑结构的延性，为了达到这个方面的需求，就需要选择满足抗震需求同时也经济适用的建材。（2）概念设计及设计参数的合理选择在进行抗震结构方案设计时，需要进行概念设计，以明确结构体系地震作用的传递途径，同时也使得结构拥有更多的抗震防线。结构最大且适用高度等应控制在规范的允许范围之内，以便结构拥有足够

8、的延性。在剪力墙的布置上理应对称与均匀，而且应在横纵两方向上都要合理布置，使得两个主轴方向上的刚度能保持一致，且动力特性（周期和振型）相近；强调的是两个方向的均匀性。对横墙较多、纵墙较少（或横墙较少、纵墙较多）的建筑应给予重视，这些建筑在强烈地震时，往往会由于某一方向太弱而率先破坏，从而引起整个建筑结构的倒塌。8（3）重视抗震结构的概念设计由于地震的不可预知性实际地震的大小是现有科学水平难以准确预估的，同一建筑场地地面运动的不