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篇1
在現代高層建筑工程施工中，鋼筋混凝土結構的應用日益廣泛，在提高建筑結構的安全性、穩定性與耐久性等方面發揮著非常重要的作用。做好鋼筋混凝土結構設計是高層建筑工程質量的重要保證。在具體的高層建筑鋼筋混凝土結構設計中，應該突出設計的內涵，體現高層建筑鋼筋混凝土結構的重要功能，對高層建筑設計中鋼筋混凝土結構方面的關鍵問題進行全面思考，從短支剪力墻、結構體系、高度控制等關鍵環節展開對高層建筑鋼筋混凝土結構的設計控制和管理，進而為高層建筑鋼筋混凝土結構設計目標的達成起到重點方面和體系方面的支撐作用。
1做好高層建筑鋼筋混凝土結構設計的重要意義
做好高層建筑鋼筋混凝土結構設計工作必須要體現設計的重要功能，我們可以將高層建筑鋼筋混凝土結構的基本要求總結為如下幾點：
1.1高層建筑鋼筋混凝土結構的安全性
高層建筑設計鋼筋混凝土結構的強度和功能時要以突出安全性為第一要務，要確保在設計年限內高層建筑鋼筋混凝土結構在各種負荷和影響下的穩定性和安全性，同時要確保突發事件和偶然事件中高層建筑鋼筋混凝土必須的穩定性和結構延性。
1.2高層建筑鋼筋混凝土結構的耐久性
高層建筑鋼筋混凝土結構設計過程中要有年限上的考慮，要在規定的年限上實現高層建筑的穩定以及鋼筋混凝土結構的功能連續，形成有益于實現設計目標的耐久性基礎。
1.3高層建筑鋼筋混凝土結構的適用性
通過高層建筑設計工作的突出，要實現鋼筋混凝土結構具有在一定時間內功能的實現，這樣就可以保證高層建筑整體的使用要求，也可以保障鋼筋混凝土結構對于裂縫、撞擊、地震、形變等各種影響因素的抵御能力。
2高層建筑鋼筋混凝土結構設計中關鍵問題
2.1短肢剪力墻的設計
高層建筑設計短肢剪力墻具有強烈的功能性，但是，短肢剪力墻的設置需要遵照一定的規范，切不可在設計中頻繁采用，也不能布設過多，應該在確保高層建筑抗震目標達到的范圍內，盡量降低短肢剪力墻的設計數量，這樣的設計可以降低后續高層建筑鋼筋混凝土結構施工和處理過程中的難度。
2.2結構體系的選擇
高層建筑鋼筋混凝土的結構體系是整個設計工作的選擇重點，通常的設計方式是：要在盡量減少高層建筑鋼筋混凝土結構剛度的前提下，優化高層建筑的外觀和內部結構，保障結構對形變和強度的范圍上的滿足。
2.3結構高度的控制
在高層建筑鋼筋混凝土結構設計中常會出現超高的問題，這不利于高層建筑物抗震性能的實現，由于不同高度會出現不同級別的設計規范形式，因此，當結構高度出現變化時，特別是出現超高問題時，要重新進行高層建筑鋼筋混凝土結構的設計工作。
2.4建筑結構平面的設計
若對高層建筑鋼筋混凝土結構設計無特殊要求，則要盡量選用形狀規則而簡單的平面布置結構，以此合理分布承載力和剛度，并弱化風力影響。如對于A級高層建筑而言，不適宜將其設計為細腰形或角部重疊式的平面圖形，而且出于對扭轉的考慮，必須將豎向構件水平和層間最大位移控制在該樓層平均位移值的1.2倍和1.5倍之內；對于必須設計的框架結構防震縫，其縫寬、高度通常分別大于100mm和小于15m；若防震縫兩側具有不同的房屋高度，則要根據低高度房屋確定縫寬；雖然不提倡采用短肢剪力墻，但若不得不采用，則必須使其截面厚度低于30cm，且每個肢截面的高厚最大比值必須處于4-8之間。
3高層建筑鋼筋混凝土結構設計的要點
3.1加強抗震功能
高層建筑抗震功能主要由鋼筋混凝土結構來實現，因此，需要重視抗震這一環節，要在設計工作中將抗震設計作為高層建筑鋼筋混凝土結構設計的重要因素和關鍵影響。高層房屋結構的層數多或者房屋結構的剛度突變系數較大的話，其振型數則應該多取，例如房屋結構中含有多塔結構、頂部有小塔樓、轉換層等，其振型數應盡量取≥12的數，但是它的大小依然不可以大于房屋總共層數的3倍，除了含有彈性的樓板，而且在進行總剛性的分析時，它的振型數才可以取得更大些。在對建筑物的框架柱進行設計的過程中，要對其面積進行全面的控制，保證其在一定的范圍之內，這樣才能夠有效的提高建筑的質量。在對配筋進行設計的過程中，不但要對建筑的配筋進行不斷的加強，而對于支座的部分要按照相應的規定進行相應的調整，這樣才能夠有效的增強建筑結構的承載能力。
3.2高強混凝土合理運用
在高層建筑混凝土結構設計中關鍵的步驟之一是合理地使用高強混凝土，為了有效地降低建筑的用鋼量，可以在建筑設計的時候使用高強混凝土，這樣可以大幅度地節約建筑的成本。這樣的做法可以明顯地降低基本設施的實施難度和工程的造價，用來取得較好的經濟效果。
3.3增強地基承載能力
對于建筑結構的設計而言，地基的設計是整個設計的重要部分，建筑地基的設計好壞能夠直接影響到整個建筑結構的質量和使用性能。因此，對于建筑地基的設計就顯得的至關重要。在對建筑地基進行設計的過程中，進行宏觀的把握，要嚴格的把握地基的承載能力，并且還要對建筑地基的變形和沉降等問題進行充分的考慮。對于層數較高的建筑物而言，其進行地基的設計時通常都會將其設置在地下室，這樣就能夠有效的對地基的沉降程度降到最小，從而有效的保證了上層結構的牢固性，提高了整個高層建筑的承載能力。除此之外，在進行建筑地基設計的過程中，還要按照相關的規定對其進行相應的規范。對于層數較多的建筑而言，通常都會對地基進行相應的處理來對高層建筑的沉降進行有效的控制。
3.4提高耐久性
必須加強高層建筑鋼筋混凝土結構的耐久性設計，在原來的混凝土結構設計方案中，沒有完全考慮建筑物在實際運作中由于環境、條件的影響，從而導致建筑的可靠指數明顯降低。因此在對一般的高層建筑混凝土進行設計時，主要都集中在造價、材料上，所以只有造價小、材料少的結構設計才是滿意的設計。如今人們的生活水平不斷地提高，對工程的質量要求也相應地得到提高，所以當建筑物的特殊使用要求或者技術要求與經濟成為主要矛盾時，就要果斷地放棄經濟這個指標。
3.5扭轉問題分析和幾何中心的確定
為了避免由于水平荷載和扭轉作用的建筑物破壞，結構和布局應在結構設計合理的前提下，盡可能使建筑達到三心合一的目的。在水平荷載作用下，高層建筑扭轉功能取決于質量分布。為了減少結構的扭轉振動，應使建筑平面盡可能采用正方形、矩形、圓形、多邊形等簡單形式。在某些情況下，街道景觀的要求和限制，城市規劃的高層建筑，不使用簡單的平面結構，不規則的平面形成L形、T形、十字形等復雜形狀，在突出部分的寬度和厚度比的控制范圍規范允許的布局結構。同時，我們應盡可能使結構在一個對稱的狀態。建筑結構振動周期包括兩個方面：結構的固有周期的合理控制和振動控制周期可以使周期誤差的開放性降低。
4、結束語
簡而言之，鋼筋混凝土結構是高層建筑出現的基礎，如何科學地進行高層建筑鋼筋混凝土結構的設計已經成為行業的重點，應該突出鋼筋混凝土結構的特性，結合高層建筑的特點，把握高層建筑鋼筋混凝土結構設計的關鍵環節和難點，充分發揮鋼筋混凝土結構在整體性和機械性能上的優勢，設計出高層建筑鋼筋混凝土結構的精品，在實現高層建筑穩定和安全的同時，實現高層建筑舒適度和功能性的保證。
參考文獻
[1]葛斌.淺析鋼筋混凝土高層結構設計的常見問題[J].中國高新技術企業,2011(16)
[2]崔立成.鋼筋混凝土高層結構設計中的幾個問題[J].中國新技術新產品,2010(01)
篇2
1 結構設計問題分析
在建筑技術的不斷發展下，我國城市中的高層建筑如雨后春筍般涌現，并且還呈現明顯的增長趨勢，隨著建筑高度的增加，建筑功能、類型的日益復雜化，使得結構體系也呈現出多樣化特點，在這樣的情況下，怎樣滿足工程建設需要，構建一套準確高效、符合實際國情的建筑施工技術體系，成為了施工技術亟待解決的一項課題。目前，鋼筋混凝土在建筑結構施工中的應用十分廣泛，與其他結構材料相比，它具有顯著的優勢，故在土木工程、房屋建筑中得到了重大的發展、應用，同時也在施工技術、制作工藝、設計方法等方面得到了突出的表現。對于多樣化的鋼筋混凝土高層結構設計，尚存在一些問題，下面就鋼筋混凝土結構設計中的常見問題，進行深入的剖析。
1.1 超長結構問題
在《混凝土結構設計規范》（下文件簡稱為《規范》）中，關于鋼筋混凝土結構長度，其中一條（第9.1.1條）規定框架結構伸縮縫設置間距要≤55m，而另一條（第7.1.2條）則規定，如果采取后澆帶分段的施工方法，可以適當增大伸縮縫的設置間距。在實際設計中，這兩條規定的把握較為不易，在工程實例中很難保證結構長度≥55m就設置一條伸縮縫，并且對于后澆帶分段施工，對于結構的長度很難控制，從而不易產生裂縫。這類問題的產生原因主要是各地區溫度差異、混凝土收縮應力差異造成的。
這類問題的解決必須要在結構設計中調整梁柱配筋的概念。首先，針對長向板鋼筋要設置為雙層，同時還要對中部的梁板配筋進行適當的增強。這是因為溫度應力會對兩側梁柱，尤其是邊跨柱配筋產生極大的推力，而中部區域是結構的中點，故其受到的應力較大，所以需要對其加強。另外，超長的結構設計，容易在角部產生扭轉效應，所以還需要加強角部結構。如果結構長度≥70m，為了不設置伸縮縫，就必須采用特殊措施，如摻入抗裂劑、預加應力等。在設計長度≥70m的結構時，設計者必須定量分析溫度和收縮裂縫，同時施加預應力，該方法的效果在眾多的工程實例中都得到了較好的應用效果。若無法分析清楚超長結構的受力情況，還是應當根據《規范》標準，在結構長度≥55m時就設置伸縮縫，其實只要處理恰當，伸縮縫的設置是不會對建筑外觀造成太大影響的。
1.2 筏板厚度設置問題
在樁筏基礎設計中，筏板厚度值的計算，首先根據建筑層數來對筏板厚度來進行估算的。一般筏板厚度估算值為50mm×建筑層數。以一棟28層的住宅建筑為例，筏板厚度估算值為50×28=1400mm。再根據建筑的排樁情況，對角樁沖切、群樁沖切、墻沖切、邊樁沖切分別進行驗算。通常情況下，都用角樁沖切控制板厚，但若是短肢剪力墻結構，由于其墻體不封閉，所以要獲取群樁沖切的邊界值較為困難，另一方面，由于樁群之間會重疊較多，所以群樁沖切取值較為不利。故筆者建議，將幾個大層間的取值作為沖切邊界，所圍區域內的短肢墻體內力作為抗力抵消，該方法盡管無法保證絕對的準確性，但在放大區域后，對削弱邊界開口效應，故其可行性還是值得肯定的。
1.3 強柱弱梁設計問題
在鋼筋混凝土結構的延性設計中，“強梁弱柱”是基本設計原則?！皬娏喝踔痹O計理念主要是抗震設防，其抗震設防的目標是“大震不倒、中震可修、小震不壞”。在鋼筋混凝土結構中，柱是核心支撐，若柱受到破壞，會導致建筑的整體坍塌，若梁受到破壞，則僅會對某區域造成損毀，所以柱破壞造成的損害明顯大于梁破壞，設計人員在進行結構設計時，一定要牢固樹立這一設計理念。對于柱軸壓比，要嚴格控制在0.9%以內。在設置配筋、柱斷面時，要分部位進行處理，并適當加強邊柱和角柱，尤其是角柱，最好采取全柱加密箍筋，同時配筋率要≥1%，除小截面柱以外的所有框架柱的縱筋都要≥20，柱筋采用的種類不要太多。對于矩形截面柱，要采取對稱配筋；對于梁，中部筋要配足，支座筋可適當降低，以使其在地震作用下形成梁鉸機制，即在地震作用下，首先在梁端產生塑性鉸，以保證柱的受彎承載力比梁大，從而防止柱先屈服。
1.4 地下室外墻、底板配筋計算問題
在計算地下室外、底板墻配筋時，常出現實際情況與假設條件不相符的問題。以地下室外墻配筋計算為例，有的設計人員將凡是帶扶壁柱的外墻，不論扶壁柱大小，均按雙向板進行配筋計算，但按照地下室結構整體電算分析結果，對扶壁柱配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。從扶壁柱與外墻變形協調原理來看，該配筋計算方式下，扶壁柱配筋不足，外墻豎向配筋偏少，外墻橫向配筋過多。針對這一問題，筆者建議：將有鋼筋混凝土內隔墻相連的且與外墻相垂直的外墻板塊、較大尺寸扶壁柱（如外框架柱）間的外墻板塊的配筋按照雙向板進行計算，其他外墻的配筋均按單向板進行計算。
1.5 地下室設計問題
在進行高層建筑的地下室設計時，還要考慮地下水位問題，由于人為無法控制地下水位上漲，所以一旦發生地下水位上漲，就會對地下室乃至整棟建筑產生影響。因此，在設計地下室時，要盡量簡化地下室輪廓，以利于防水。尤其是柱下承臺的地下室，柱下承臺會將基槽地模產生較多陰陽角，使其形狀復雜化，這就增加了防水施工的難度，延長了施工時間，不僅無法保證防水質量，更會增加工程造價。對于該問題，筆者建議采用反承臺法：使承臺下皮標高與地下室底板相等，并在地下室內部覆土。該做法會簡化基槽地模的形狀，減小施工難度，縮短工期，保證施工質量。同時，覆土重量還會對抗消除地下室底板的水浮力。
2 結束語
隨著建筑技術的不斷提高，城市中涌現出了越來越多的高層建筑。隨著建筑高度的增加，建筑功能、類型的日益復雜化，使得結構體系也呈現出多樣化特點，這就使得結構設計成為了建筑設計中的一個難點和重點。
參考文獻：
[1] 劉雙慶.鋼筋混凝土結構設計常見問題解析[J].四川建材，2009，（04）.
[2] 楊新.淺談鋼筋混凝土高層結構設計常見問題[J].中華民居，2011，（06）.
[3] 崔立成.鋼筋混凝土高層結構設計中的幾個問題[J].中國新技術新產品，2010，（01）.
篇3
在高層建筑中采用鋼筋混凝土結構可以有效的提高建筑結構的安全性與穩定性，為了更好發揮出高層建筑的功能，實現高層建筑的穩定，必須加強鋼筋混凝土結構的設計和施工。設計是形成高層建筑質量，在初始時期控制鋼筋混凝土結構的基礎，要站在為社會和行業發展負責的高度看待和重視高層建筑設計中鋼筋混凝土結構的相關工作，形成對設計重點和細節的把握，提高高層建筑設計環節中鋼筋混凝土結構的工作水平。在具體的高層建筑鋼筋混凝土結構設計中，應該突出設計的內涵，體現高層建筑鋼筋混凝土結構的靈魂，對高層建筑設計中鋼筋混凝土結構方面的關鍵問題進行全面思考，從短支剪力墻、結構體系、高度控制等關鍵環節展開對高層建筑鋼筋混凝土結構的設計控制和管理，進而為高層建筑鋼筋混凝土結構設計目標的達成起到重點方面和體系方面的支撐作用。
1高層建筑鋼筋混凝土結構設計的內涵
高質量進行高層建筑鋼筋混凝土結構的設計工作必須要體現設計的靈魂，我們可以將高層建筑鋼筋混凝土結構的靈魂總結為如下幾點：
1.1高層建筑鋼筋混凝土結構的安全性
高層建筑設計鋼筋混凝土結構的強度和功能時要以突出安全性為第一要務，要確保在設計年限內高層建筑鋼筋混凝土結構在各種負荷和影響下的穩定性和安全性，同時要確保突發事件和偶然事件中高層建筑鋼筋混凝土必須的穩定性和結構延性。
1.2高層建筑鋼筋混凝土結構的耐久性
高層建筑鋼筋混凝土結構設計過程中要有年限上的考慮，要在規定的年限上實現高層建筑的穩定以及鋼筋混凝土結構的功能連續，形成有益于實現設計目標的耐久性基礎。
1.3高層建筑鋼筋混凝土結構的適用性
通過高層建筑設計工作的突出，要實現鋼筋混凝土結構具有在一定時間內功能的實現，這樣就可以保證高層建筑整體的使用要求，也可以保障鋼筋混凝土結構對于裂縫、撞擊、地震、形變等各種影響因素的抵御能力。
2高層建筑鋼筋混凝土結構設計中關鍵問題
2.1短肢剪力墻的設計
高層建筑設計短肢剪力墻具有強烈的功能性，但是，短肢剪力墻的設置需要遵照一定的規范，切不可在設計中頻繁采用，也不能布設過多，應該在確保高層建筑抗震目標達到的范圍內，盡量降低短肢剪力墻的設計數量，這樣的設計可以降低后續高層建筑鋼筋混凝土結構施工和處理過程中的難度。
2.2結構體系的選擇
高層建筑鋼筋混凝土的結構體系是整個設計工作的選擇重點，通常的設計方式是：要在盡量減少高層建筑鋼筋混凝土結構剛度的前提下，優化高層建筑的外觀和內部結構，保障結構對形變和強度的范圍上的滿足。
2.3結構高度的控制
在高層建筑鋼筋混凝土結構設計中常會出現超高的問題，這不利于高層建筑物抗震性能的實現，由于不同高度會出現不同級別的設計規范形式，因此，當結構高度出現變化時，特別是出現超高問題時，要重新進行高層建筑鋼筋混凝土結構的設計工作。
3高層建筑鋼筋混凝土結構設計的要點
3.1加強抗震功能
高層建筑抗震功能主要由鋼筋混凝土結構來實現，因此，需要重視抗震這一環節，要在設計工作中將抗震設計作為高層建筑鋼筋混凝土結構設計的重要因素和關鍵影響。高層房屋結構的層數多或者房屋結構的剛度突變系數較大的話，其振型數則應該多取，例如房屋結構中含有多塔結構、頂部有小塔樓、轉換層等，其振型數應盡量取≥12的數，但是它的大小依然不可以大于房屋總共層數的3倍，除了含有彈性的樓板，而且在進行總剛性的分析時，它的振型數才可以取得更大些。在對建筑物的框架柱進行設計的過程中，要對其面積進行全面的控制，保證其在一定的范圍之內，這樣才能夠有效的提高建筑的質量。在對配筋進行設計的過程中，不但要對建筑的配筋進行不斷的加強，而對于支座的部分要按照相應的規定進行相應的調整，這樣才能夠有效的增強建筑結構的承載能力。
3.2高強混凝土合理運用
在高層建筑混凝土結構設計中關鍵的步驟之一是合理地使用高強混凝土，為了有效地降低建筑的用鋼量，可以在建筑設計的時候使用高強混凝土，這樣可以大幅度地節約建筑的成本。這樣的做法可以明顯地降低基本設施的實施難度和工程的造價，用來取得較好的經濟效果。
3.3增強地基承載能力
對于建筑結構的設計而言，地基的設計是整個設計的重要部分，建筑地基的設計好壞能夠直接影響到整個建筑結構的質量和使用性能。因此，對于建筑地基的設計就顯得的至關重要。在對建筑地基進行設計的過程中，進行宏觀的把握，要嚴格的把握地基的承載能力，并且還要對建筑地基的變形和沉降等問題進行充分的考慮。對于層數較高的建筑物而言，其進行地基的設計時通常都會將其設置在地下室，這樣就能夠有效的對地基的沉降程度降到最小，從而有效的保證了上層結構的牢固性，提高了整個高層建筑的承載能力。除此之外，在進行建筑地基設計的過程中，還要按照相關的規定對其進行相應的規范。對于層數較多的建筑而言，通常都會對地基進行相應的處理來對高層建筑的沉降進行有效的控制。
3.4提高耐久性
必須加強高層建筑鋼筋混凝土結構的耐久性設計，在原來的混凝土結構設計方案中，沒有完全考慮建筑物在實際運作中由于環境、條件的影響，從而導致建筑的可靠指數明顯降低。因此在對一般的高層建筑混凝土進行設計時，主要都集中在造價、材料上，所以只有造價小、材料少的結構設計才是滿意的設計。如今人們的生活水平不斷地提高，對工程的質量要求也相應地得到提高，所以當建筑物的特殊使用要求或者技術要求與經濟成為主要矛盾時，就要果斷地放棄經濟這個指標。
3.5扭轉問題分析和幾何中心的確定
為了避免由于水平荷載和扭轉作用的建筑物破壞，結構和布局應在結構設計合理的前提下，盡可能使建筑達到三心合一的目的。在水平荷載作用下，高層建筑扭轉功能取決于質量分布。為了減少結構的扭轉振動，應使建筑平面盡可能采用正方形、矩形、圓形、多邊形等簡單形式。在某些情況下，街道景觀的要求和限制，城市規劃的高層建筑，不使用簡單的平面結構，不規則的平面形成L形、T形、十字形等復雜形狀，在突出部分的寬度和厚度比的控制范圍規范允許的布局結構。同時，我們應盡可能使結構在一個對稱的狀態。建筑結構振動周期包括兩個方面：結構的固有周期的合理控制和振動控制周期可以使周期誤差的開放性降低。
3.6加強概念設計
高層建筑鋼筋混凝土結構設計中應該多選擇一些新穎的建筑樣式，同時又要注意其抗震設計、抗風設計等基礎要素。新時期應該加強概念設計，在高層建筑鋼筋混凝土結構的彈性設計上，盡量要滿足延展性的需求，這是高層建筑鋼筋混凝土結構設計發展的趨勢。
4、結束語
簡而言之，鋼筋混凝土結構是高層建筑出現的基礎，如何科學地進行高層建筑鋼筋混凝土結構的設計已經成為行業的重點，應該突出鋼筋混凝土結構的特性，結合高層建筑的特點，把握高層建筑鋼筋混凝土結構設計的關鍵環節和難點，充分發揮鋼筋混凝土結構在整體性和機械性能上的優勢，設計出高層建筑鋼筋混凝土結構的精品，在實現高層建筑穩定和安全的同時，實現高層建筑舒適度和功能性的保證。
參考文獻
[1]葛斌.淺析鋼筋混凝土高層結構設計的常見問題[J].中國高新技術企業,2011(16)
[2]崔立成.鋼筋混凝土高層結構設計中的幾個問題[J].中國新技術新產品,2010(01)
篇4
1 小高層鋼筋混凝土結構的住宅基本結構形式
1.1 框架結構
框架結構的優點主要有空間比較大、靈活性強、具有抗震能力、工程造價低，但是，如果柱截面的厚度大于墻厚就會造成墻柱腳向外凸出，這樣不僅影響購房者家具布置還影響室內美觀，有時，住宅中間的房間分隔處呈現不規則現象，使住宅難以進行布置。
1.2 框架整體結構中的剪力墻
框架整體結構中的剪力墻是在整體框架結構中布置一定數量的剪力墻目前為止，它是我國在小高層住宅中應用最為廣泛的一種主要結構形式。剪力墻主要特點是平面中靈活性較強，實用性、合理的結構，這樣能有效地將框架、剪力墻的不同性能中抗側力很好的展示出來，使它們發揮不同的作用。
1.3 大開間剪力墻結構
隨著我國經濟的發展，人們日益增長的物質水平不斷提高，最先建造的小開間剪力墻體系住宅在整體建筑中的功能性和局限性變得越來越突出。從建筑強度方面來講，小開間結構中墻體的應有作用不能得到更好的發揮，如果添加較多的剪力墻還會增加更大的地震力，而且工程費用也會隨之增加，另外，小開間剪力墻的結構自我承重能力較大，相對應也增加了基礎資金，所以，就誕生了大開間剪力墻結構，剪力墻的間距應該在大于4.5m且小于7.5m，進深在大于7.5m且小于11m，室內一般不會布置縱橫的剪力墻，根據具體情況可按照住戶的需求進行靈活分隔，如需室內有新變化還可以進行重新布置。
1.4 短肢剪力墻結構
墻肢截面的高度與厚度比在5至8的剪力墻就稱之為短肢剪力墻，它是介于異性框架柱與普通剪力墻之間的一種剪力墻，這種剪力墻結構體系無論是在建筑功能與結構形式上還是在投資效益與節能指標都具有著良好的效果，目前，這已經成為小高層住宅的主要剪力墻結構形式。
2 小高層住宅鋼筋混凝土結構設計的主要特點
2.1 鋼筋混凝土結構設計的控制因素
在小高層住宅鋼筋混凝土結構設計中水平荷載逐漸成為其主要控制因素，處在低層的住宅中，一般都是以重力為依據進行豎向的荷載，利用它來對鋼筋混凝土結構設計進行控制，而且在小高層住宅中，雖然豎向荷載能對鋼筋混凝土結構設計產生較大影響，但也會成為主要控制因素。對于某項特定的建筑來說，豎向荷載大體上是定值，水平荷載中的風荷載與抗震作用中的數值都是伴隨著不同的動力特性而產生較大幅度變化。
2.2 軸向變形
對于采用框架體系的小高層住宅或者是采用剪刀墻體系的小高層住宅，框架中柱的軸距與壓力基本上都是大于邊柱的軸距與壓力，這樣就會使中柱的軸向因為壓縮導致變形大于邊柱的軸向壓縮導致的變形。屋內舉架較高時，因為差異軸向的變形能達到較大的數值，產生的后果不亞于連續梁中間的支座發生沉陷。
2.3 側移成為鋼筋混凝土結構設計的控制指標
小高層與多層住宅不同，小高層住宅鋼筋混凝土結構設計的關鍵因素逐漸變成結構側移，多層住宅已經不能滿足人民日益增長的需要，房屋建筑的高度正在逐漸增加，水平荷載的結構體系因為側移發生的變形不斷增大，結構的頂點側移應與棚頂成正比。因此，在最初設計小高層住宅時，對結構的強度要求很高，還要具備足夠的抗側移剛度，使水平荷載結構控制在標準范圍內。其中有三方面的原因，包括：因為側移會使居住者不舒服，從而影響正常的居?。灰驗閭纫剖覂鹊母魤Αo墻包括室內的材料都會出現裂痕或是不同程度的損壞，甚至電梯也有可能因此不能正常工作。
2.4 結構延性是鋼筋混凝土結構設計的重要指標
相較于多層住宅，小高層住宅的結構會更加“柔”，其抗震作用下的變形就會無形加大。為了使結構能具有較強的變形能力，避免建筑物坍塌，應對建筑構造方面采取更加恰當的相應措施，以確保結構延性。
3 小高層住宅鋼筋混凝土框架結構設計策略
3.1 優化設計的方法
現階段，設計分析軟件在優化過程中并沒有完全成熟，主要是對小高層住宅結構的分析軟件應用，利用人工分析進行調整，通過概念設計方法，針對不同的結構選型以及布置，對正在進行的方案不斷的做比較分析，比較之后選擇最為理想的結構方案，這是在結構設計中應用最為廣泛同時也是最簡單的優化方法。利用概念設計的方法選擇的方案是為合理經濟的，雖然耗費人力、物力、財力以及時間，但是對設計人員的素質要求就相對較高，利用設計人員的經驗進行人工優化方法依舊是建筑單位所普遍采用的主要方法之一。即便是同一小高層住宅的方案，所選擇的結構也是不盡相同的，也可以有不同的布置方案，在確定小高層住宅的結構布置時，同一種荷載情況也會有不同的分析方法，在整個分析的過程中設計參數、設計材料、荷載的取值范圍也是多選擇的，就連對小高層住宅內的細微部分處理也是不同的，上述問題，即便是利用計算機技術也是無法全部解決的，這就需要設計人員通過自己的努力做出判斷。然而判斷的內容只能在結構設計中采用普遍的規律下進行指導，這是通過具體實踐經驗得出的結論。因此，概念設計是由設計人員通過諸多備選方案進行選擇。
3.2 性能分析
3.2.1 抗震性能分析
對于整體結構來講，足夠的承載能力以及變形能力是能同時滿足條件的兩方面需求。結合概念設計的最新理念，分別對兩種不同的結構體系進行細致的研究分析。在結構設計中，對于結構的要求必須具有一定的承載能力以及適當的剛度。小高層的結構及其使用功能和安全性與側移大小有著密切的關系，側移過大會使隔墻和保護墻以及材料出現裂痕以及損害。其結構必須按照規定內的百分點對于不利情況計算出結構體系的層間位移角，框剪結構要大于剪力墻的結構，這兩種姐都都要小于規范要求，且有較大的充裕量，這說明兩種結構都要滿足剛度的要求。只是針對使用性能來講，剪力墻的墻體過多，結構自我承重力大，導致較大地震作用，混凝土和鋼材的使用量也高，與此同時還增加了基礎工程的投資建設，限制了建筑方面的靈活運用。因為框架結構能夠形成自由且靈活性強的利用空間，更容易滿足不同建筑的功能性，剪力墻具有比較大的抗側移剛度，這樣就會增加抗震力，從而減少了結構側移。
結論
綜上所述，隨著我國經濟的不斷發展，人民生活水平在不斷提高，相對地對小高層住宅產生極大的興趣和購買意愿，對于住宅的功能提出較高的標準要求，購房者希望住房在居住過程中能滿足較大的靈活性、實用性、變換性、多功能性的需求，所以，住房設計人員應在拿到開發商的設計圖紙后，為消費者著想，力圖經濟、適用、美觀的原則為社會做出更大的貢獻。
參考文獻
[1]葉獻國.建筑結構彈塑性地震反應中的能量表達及應用[J].合肥工業大學學報，1998，10(5):51-53.
篇5
高層建筑結構形式趨于多樣化，高層建筑的表現形式也多種多樣，但隨之所帶來的弊端也越來越多的表現出來。由于目前沒有鋼筋混凝土結構鋼筋細部節點的統一做法，造成設計單位或施工單位在節點鋼筋設計的容易出現鋼筋配筋率過大或者鋼筋錨固不足等現象的出現，設計單位應該考慮在某些節點鋼筋實際操作的困難及由此產生的對結構的影響。
1.關于強柱弱梁的設計理念
強柱弱梁的概念主要是針對小震不壞，中震可修，大震不倒的抗震設防目標而提出的。柱破壞了建筑物整個都會傾覆，而梁破壞則僅是某個區域失效，因此，柱較之梁破壞的損害更大，當前我們的經濟已高速發展，我們結構設計人員在設計中一定要將這一概念設計貫徹下去。必須嚴格控制柱軸壓比，軸壓比在任何情況下均不宜超過0.9%，且我們對柱斷面及配筋設置時應分部位處理，建議邊柱，角柱應適當加強，特別是角柱，建議應全柱加密箍筋，且配筋率不宜小于1%，所有框架柱，不包括小截面柱，建議縱筋均應大于20，且柱筋品種不宜過多，矩形截面柱盡可能對稱配筋。而對梁配筋則建議應配足梁中部筋，而支座筋則可通過調幅讓其適當降低，以使地震作用下能形成梁鉸機制，防止柱先于梁屈服，使梁端能首先產生塑性鉸，保證柱端的實際受彎承載力大于梁端的實際受彎承載力。
2.鋼筋混凝土結構設計常見的問題及解決方案
2.1關于超長結構的問題
混凝土結構設計規范第9.1.1條中規定鋼筋混凝土框架結構伸縮縫最大間距為55m，而7.1.2條則規定當采取后澆帶分段施工，專門的預加應力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施且有充分依據的，伸縮縫間距可適當增大。這兩條使我們在實際設計過程中較難把握。工程實例中超過55m就設置伸縮縫，這顯然是很難保證的，而且在采取后澆帶分段施工后很難控制房屋的長度而不至于產生裂縫等不良現象。
出現此類狀況這取決于各地區的溫差及混凝土不同的收縮應力。在結構設計中必須對梁柱配筋進行概念上的調整。首先是長向板鋼筋應雙層設置，并適當加強中部區域的梁板配筋，中部區域作為一個中點必然受較大應力，而兩側梁柱，特別是邊跨的柱配筋必須加強以抵抗溫度應力帶來的推力，而超長結構在角部容易產生的扭轉效應也須我們在設計中對角部結構進行加強。當框架結構超過70m時，應采取特殊的措施才能不設置伸縮縫，如采用預加應力，摻入抗裂外加劑等等，而且作為超過70m的結構，必須對溫度及收縮裂縫采取定量的分析，并相應施加預應力，這在許多工程實例中應用的效果也是眾目共睹的。如果對超長結構，不能有效的分析清楚受力情況，建議還是應按規范要求設置伸縮縫，畢竟建筑上縫只要處理得當還是不影響觀瞻的。
2.2關于樁筏基礎設計中對于筏板厚度的取值問題
樁筏基礎設計中對于筏板厚度的取值，一般是先按建筑層數估算筏板厚度，常規是按層數×50mm來估算。例如一幢十八層的小高層住宅，我們則先按18×50=900mm設定筏板厚，然后再根據排樁情況，分別驗算角樁沖切，邊樁沖切及墻沖切，群樁沖切。一般情況均為角樁沖切來控制板厚，但這里主要強調一個短肢剪力墻結構下的群樁沖切，短肢剪力墻結構由于墻體不封閉，故取值群樁沖切邊界時有相當大的困難，而群樁沖切由于樁群重疊面積較大，應是一種不利狀態。因此，一般建議是取值幾個大層間近似作為沖切邊界，所圍區域內短肢墻體內力則作為抗力抵消，雖不完全準確，但區域放大后，邊界的開口效應有所削弱，是可行的。
2.3關于箱、筏基礎底板的挑板問題
從結構角度來講，如果能出挑板，能調勻邊跨底板鋼筋，特別是當底板鋼筋通長布置時，不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋，較節約。出挑板后，能降低基底附加應力，當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時，加挑板就可能采用天然地基。必要時可加較大跨度的周圈窗井。窗井部位可以認為是挑板上砌墻，不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。當然此問題并不絕對，當有數層地下室，窗井橫隔墻較密，且橫隔墻能與內部墻體連通時，可靈活考慮。當地下水位很高，出基礎挑板，有利于解決抗浮問題。此外，從建筑角度講，取消挑板，可方便柔性防水做法。當為多層建筑時，結構也可謙讓一下建筑。
2.4關于板面設置溫度應力筋的問題
《混凝土結構設計規范》GB50010-2010第9.1.8條規定在溫度收縮應力較大的現澆板區域內，鋼筋間距不宜大于200mm，，板的上下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不宜小于0.1%。對于規則較短的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設置相應的溫度應力鋼筋，而對于超長結構，則建議在超長結構的長向均應設置雙層鋼筋。其余部位則可因人而異，功能重要的區域設置，有條件的建設子項設置，而不必過于強調。另外值得注意的問題是: 當地下室筏板厚度大于1200mm時，可在筏板中間配置溫度收縮應力鋼筋以抵抗大體積混凝土所產生的收縮及溫度應力，配筋量建議取1/2筏板厚的0.1%，且不小于Φ12@200。
2.5關于對梁筏基礎板筋位置的設置問題
彈性梁筏基礎，由于考慮水浮力下底板所受向上的反向力，設計人員會要求筏板面筋能置于地梁主筋以下，而地梁配筋有時較多甚至配置雙排筋，再加上梁箍筋則施工中引起板筋的彎折相當困難，遇到人防工程則更難施工。從受力傳遞過程來說，板筋設置必須準確，但考慮施工困難及相應板保護層的損失，建議可以作適當放松。
2.6關于短肢剪力墻結構設計中的重點問題
短肢剪力墻結構設計中有兩個重點問題值得我們防范,處理不當經常會成為薄弱環節,這也是抗震審查中經常發現的問題。
2.6.1對普通長墻的界定，高規JGJ3-2010第7.1.8條中規定一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻，短肢剪力墻是指截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻。這明顯出現了一些難度,高厚比為7.9 倍及8.1倍的兩種墻受力特性截然不同，由此而引起的配筋亦相差甚遠(對四級剪力墻而言，短肢剪力墻在一般部位的配筋率要求大于1.0%，而普通墻則僅要求邊緣構件配筋率0.4%，墻身部分配筋率僅為0.2%。)因此在布置長墻時建議控制高厚比大于9，這樣就與短肢剪力墻有所區分而不會混淆。
2.7關于地基與基礎設計的問題
地基與基礎設計一直也是值得結構工程師非常重視的方面，不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎也是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。在地基基礎設計中要注意地方性規范的重要性問題。所以，在進行地基基礎設計時，一定要對地方規范進行深入地學習，以避免對整個結構設計或后期設計工作造成較大的影響。
3.結語
鋼筋混凝土框架結構雖然相對簡單，但設計中仍有很多需要注意的問題，只有熟練地掌握規范，并具有良好的結構概念，才能設計出既安全又經濟適用的優秀作品。
參考文獻
[1]張麗.淺談建筑結構混凝土設計[J]；黑龍江科技信息；2011年13期
篇6
Key words: small high-rise; frame structure; design
中圖分類號：TU2
一、小高層鋼筋混凝土框架結構設計的要點
1、水平荷載逐漸成為鋼筋混凝土結構設計的控制因素。在低層住宅中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著鋼筋混凝土結構設計;而在小高層住宅中，盡管豎向荷載仍對鋼筋混凝土結構設計產生著重要影響，但水平荷載將成為控制因素。對某一特定建筑來說，豎向荷載大體上是定值;而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨動力特性的不同而有較大幅度的變化。
2、軸向變形不容忽視。對于采用框架體系或框架一剪力墻體系的小高層住宅，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，這就使得中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種差異軸向變形將會達到很大的數值，其后果相當于連續梁中間支座產生沉陷，使連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。
3、側移成為鋼筋混凝土結構設計的控制指標。與低層住宅不同，結構側移己成為小高層住宅鋼筋混凝土結構設計的關鍵因素。隨著房屋高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，結構的頂點側移一般與房屋高度H的四次方成正比。在設計小高層住宅時，不僅要求結構具有足夠的強度，而且還要有足夠的抗側移剛度，使結構在水平荷載下產生的側移控制在一定的范圍內。這是因為:①過大的側移會使人不舒服，影響房屋的正常使用。②過大的側移會使隔墻、圍護墻以及它們的高級飾面材料出現裂縫或損壞，也會使電梯軌道變形而導致不能正常運行。③過大的側移會因P一效應使結構產生附加內力，甚至因側移與附加內力的惡性循環導致建筑物的倒塌。
4、結構延性是鋼筋混凝土結構設計的重要指標。相對于低層住宅而言，小高層住宅更柔一些，地震作用下的變形就更大一些。為了使結構在進入塑性階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當的措施，來保證結構具有足夠的延性。
二、小高層鋼筋混凝土框架結構設計策略
1、優化設計的方法。當前，在無成熟的優化設計分析軟件的情況下，主要是應用小高層住宅結構分析軟件，采用人工分析進行調整，運用概念設計的方法對不同的結構選型和布置不斷的進行方案分析比較，以獲得比較理想的結構方案，這是在結構設計中最常用的也是最簡單的優選或者說是優化方法。用概念設計的方法所得的方案是較合理、經濟的，雖其費工費時、對設計人員的素質要求較高，但這種依靠設計人員經驗進行人工優化的方法仍是當前所普遍采用的主要方法。對于同一小高層住宅方案，可以有許多不同的結構(包括基礎)布置方案;確定了結構布置的小高層住宅物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法;分析過程中設計參數、材料、荷載的取值也不是唯一的;小高層住宅物細部的處理更是不盡相同等等，這些問題目前計算機是無法完全解決的，都需要設計人員自己做出判斷。而判斷只能在結構設計的一般規律指導下，根據工程實踐經驗進行，這便是前面所說的概念設計。因此，概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。
2、性能分析 （1）抗震性能分析。對結構體系來說足夠的承載能力和變形能力是兩個同時需要滿足的條件。結合概念設計的理念，對上述兩種結構體系進行對比分析，電算程序可以采用中國建筑科學研究院編制的結構空間有限元分析軟件SATWE。在結構設計中，不僅要求結構具有足夠的承載能力，還要求其有適當的剛度。高層結構的使用功能和安全與其側移的大小密切相關，過大的側向變形會使隔墻、維護墻及其飾面材料出現裂縫或損壞。結構分別按考慮5%的偶然偏心和雙向地震力作用的不利情況計算出各結構體系層間位移角，剪力墻結構小于框剪結構，但均小于規范要求，且富裕量較大，說明兩種結構體系滿足剛度要求。 但就使用性能方面，剪力墻結構由于墻體太多，結構自重大，導致了較大的地震作用，混凝土和鋼材用量也較高;同時也增加了基礎工程的投資，而且限制了建筑上的靈活使用。而框架一剪力墻結構的特點是平面使用靈活，適用性強，結構合理，能使框架、剪力墻兩種有著不同變形性能的抗側力結構很好地協同發揮作用。在水平荷載作用下，具有較純框架和純剪力墻結構更為有利的水平變形曲線。由框架構成自由靈活的使用空間，容易滿足不同建筑功能的要求;同時剪力墻具有相當大的抗側移剛度，從而使框一剪結構具有較好的抗震能力，也大大減少了結構的側移。 （2）經濟性比較。我們通過對三種鋼筋混凝土住宅結構直接費的計算，發現三種鋼筋混凝土住宅結構單位面積直接費相差不是很多，短肢剪力墻結構的單位面積直接費最大，框架―剪力墻結構的單位面積直接費最小。其中短肢剪力墻結構的單位面積直接費比框架―剪力墻結構的單位面積直接費高出12.5%，比大開間剪力墻結構的單位面積直接費高出7.3%，大開間剪力墻結構的單位面積直接費比框架―剪力墻結構的單位面積直接費高出4.9%。三種鋼筋混凝土住宅結構的次要項目造價基本相同。單位面積造價框架―剪力墻結構的最小，框架一剪力墻結構的次之，短肢剪力墻結構的稍微較大，三種結構體系直接費最大相差不到45元/m²元。
三、小高層框架結構抗震構造措施
1、梁的抗震構造 （1）梁截面尺寸:為了防止梁發生斜裂縫破壞、斜壓型脆性破壞，框架梁截面尺寸必須滿足如下要求:梁的截面寬度與高度之比為6/h , 0.25 ,且b不宜小于200mm，也不宜小于1/2柱寬;同時應滿足高跨比ln/h4;梁最大平均剪應力為V/bho≤ 0.20f。其中，b、h、ho分別為梁截面寬度、高度、有效高度;V為梁端組合剪力設計值;f為混凝土軸心抗壓強度設計值。 （2）梁的配筋率:為了保證梁的變形能力，使框架結構具有較好的抗震性能，梁端縱向受拉鋼筋的配筋率應能使梁端截面的受壓區相對高度滿足以下要求:一級框架0.25ho;二級框架x50.35ha，同時，縱向受拉鋼筋的配筋率不應大于2.5%。 （3）梁的箍筋:為了保證梁有足夠的延性，提高塑性鉸區壓區混凝土的極限壓應變值，并防止在塑性鉸區內最終發生斜裂縫破壞，在梁端縱筋屈服范圍內加密封閉式箍筋，對提高梁的變形能力十分有效。同時，為了防止壓筋過早壓曲，應嚴格遵照《建筑抗震設計規范》限制箍筋的間距。 （4）梁內縱筋錨固:在反復恒載作用下，在縱向鋼筋埋入梁柱節點的相當長度范圍內，混凝土與鋼筋之間的粘結力將發生嚴重破壞，因此應注意在地震作用下框架梁中縱向鋼筋的錨固長度，一般應比《混凝土結構設計規范》中所規定的受拉鋼筋基本錨固長度大。
篇7
在現代高層建筑工程施工中，鋼筋混凝土結構的應用日益廣泛，在提高建筑結構的安全性、穩定性與耐久性等方面發揮著非常重要的作用。做好鋼筋混凝土結構設計是高層建筑工程質量的重要保證。在具體的高層建筑鋼筋混凝土結構設計中，應該突出設計的內涵，體現高層建筑鋼筋混凝土結構的重要功能，對高層建筑設計中鋼筋混凝土結構方面的關鍵問題進行全面思考，從短支剪力墻、結構體系、高度控制等關鍵環節展開對高層建筑鋼筋混凝土結構的設計控制和管理，進而為高層建筑鋼筋混凝土結構設計目標的達成起到重點方面和體系方面的支撐作用。
1做好高層建筑鋼筋混凝土結構設計的重要意義
做好高層建筑鋼筋混凝土結構設計工作必須要體現設計的重要功能，我們可以將高層建筑鋼筋混凝土結構的基本要求總結為如下幾點：
1.1高層建筑鋼筋混凝土結構的安全性
高層建筑設計鋼筋混凝土結構的強度和功能時要以突出安全性為第一要務，要確保在設計年限內高層建筑鋼筋混凝土結構在各種負荷和影響下的穩定性和安全性，同時要確保突發事件和偶然事件中高層建筑鋼筋混凝土必須的穩定性和結構延性。
1.2高層建筑鋼筋混凝土結構的耐久性
高層建筑鋼筋混凝土結構設計過程中要有年限上的考慮，要在規定的年限上實現高層建筑的穩定以及鋼筋混凝土結構的功能連續，形成有益于實現設計目標的耐久性基礎。
1.3高層建筑鋼筋混凝土結構的適用性
通過高層建筑設計工作的突出，要實現鋼筋混凝土結構具有在一定時間內功能的實現，這樣就可以保證高層建筑整體的使用要求，也可以保障鋼筋混凝土結構對于裂縫、撞擊、地震、形變等各種影響因素的抵御能力。
2高層建筑鋼筋混凝土結構設計中關鍵問題
2.1短肢剪力墻的設計
高層建筑設計短肢剪力墻具有強烈的功能性，但是，短肢剪力墻的設置需要遵照一定的規范，切不可在設計中頻繁采用，也不能布設過多，應該在確保高層建筑抗震目標達到的范圍內，盡量降低短肢剪力墻的設計數量，這樣的設計可以降低后續高層建筑鋼筋混凝土結構施工和處理過程中的難度。
2.2結構體系的選擇
高層建筑鋼筋混凝土的結構體系是整個設計工作的選擇重點，通常的設計方式是：要在盡量減少高層建筑鋼筋混凝土結構剛度的前提下，優化高層建筑的外觀和內部結構，保障結構對形變和強度的范圍上的滿足。
2.3結構高度的控制
在高層建筑鋼筋混凝土結構設計中常會出現超高的問題，這不利于高層建筑物抗震性能的實現，由于不同高度會出現不同級別的設計規范形式，因此，當結構高度出現變化時，特別是出現超高問題時，要重新進行高層建筑鋼筋混凝土結構的設計工作。
2.4建筑結構平面的設計
若對高層建筑鋼筋混凝土結構設計無特殊要求，則要盡量選用形狀規則而簡單的平面布置結構，以此合理分布承載力和剛度，并弱化風力影響。如對于A級高層建筑而言，不適宜將其設計為細腰形或角部重疊式的平面圖形，而且出于對扭轉的考慮，必須將豎向構件水平和層間最大位移控制在該樓層平均位移值的1.2倍和1.5倍之內；對于必須設計的框架結構防震縫，其縫寬、高度通常分別大于100mm和小于15m；若防震縫兩側具有不同的房屋高度，則要根據低高度房屋確定縫寬；雖然不提倡采用短肢剪力墻，但若不得不采用，則必須使其截面厚度低于30cm，且每個肢截面的高厚最大比值必須處于4-8之間。
3高層建筑鋼筋混凝土結構設計的要點
3.1加強抗震功能
高層建筑抗震功能主要由鋼筋混凝土結構來實現，因此，需要重視抗震這一環節，要在設計工作中將抗震設計作為高層建筑鋼筋混凝土結構設計的重要因素和關鍵影響。高層房屋結構的層數多或者房屋結構的剛度突變系數較大的話，其振型數則應該多取，例如房屋結構中含有多塔結構、頂部有小塔樓、轉換層等，其振型數應盡量取≥12的數，但是它的大小依然不可以大于房屋總共層數的3倍，除了含有彈性的樓板，而且在進行總剛性的分析時，它的振型數才可以取得更大些。在對建筑物的框架柱進行設計的過程中，要對其面積進行全面的控制，保證其在一定的范圍之內，這樣才能夠有效的提高建筑的質量。在對配筋進行設計的過程中，不但要對建筑的配筋進行不斷的加強，而對于支座的部分要按照相應的規定進行相應的調整，這樣才能夠有效的增強建筑結構的承載能力。
3.2高強混凝土合理運用
在高層建筑混凝土結構設計中關鍵的步驟之一是合理地使用高強混凝土，為了有效地降低建筑的用鋼量，可以在建筑設計的時候使用高強混凝土，這樣可以大幅度地節約建筑的成本。這樣的做法可以明顯地降低基本設施的實施難度和工程的造價，用來取得較好的經濟效果。
3.3增強地基承載能力
對于建筑結構的設計而言，地基的設計是整個設計的重要部分，建筑地基的設計好壞能夠直接影響到整個建筑結構的質量和使用性能。因此，對于建筑地基的設計就顯得的至關重要。在對建筑地基進行設計的過程中，進行宏觀的把握，要嚴格的把握地基的承載能力，并且還要對建筑地基的變形和沉降等問題進行充分的考慮。對于層數較高的建筑物而言，其進行地基的設計時通常都會將其設置在地下室，這樣就能夠有效的對地基的沉降程度降到最小，從而有效的保證了上層結構的牢固性，提高了整個高層建筑的承載能力。除此之外，在進行建筑地基設計的過程中，還要按照相關的規定對其進行相應的規范。對于層數較多的建筑而言，通常都會對地基進行相應的處理來對高層建筑的沉降進行有效的控制。
3.4提高耐久性
必須加強高層建筑鋼筋混凝土結構的耐久性設計，在原來的混凝土結構設計方案中，沒有完全考慮建筑物在實際運作中由于環境、條件的影響，從而導致建筑的可靠指數明顯降低。因此在對一般的高層建筑混凝土進行設計時，主要都集中在造價、材料上，所以只有造價小、材料少的結構設計才是滿意的設計。如今人們的生活水平不斷地提高，對工程的質量要求也相應地得到提高，所以當建筑物的特殊使用要求或者技術要求與經濟成為主要矛盾時，就要果斷地放棄經濟這個指標。
3.5扭轉問題分析和幾何中心的確定
為了避免由于水平荷載和扭轉作用的建筑物破壞，結構和布局應在結構設計合理的前提下，盡可能使建筑達到三心合一的目的。在水平荷載作用下，高層建筑扭轉功能取決于質量分布。為了減少結構的扭轉振動，應使建筑平面盡可能采用正方形、矩形、圓形、多邊形等簡單形式。在某些情況下，街道景觀的要求和限制，城市規劃的高層建筑，不使用簡單的平面結構，不規則的平面形成L形、T形、十字形等復雜形狀，在突出部分的寬度和厚度比的控制范圍規范允許的布局結構。建筑結構振動周期包括兩個方面：結構的固有周期的合理控制和振動控制周期可以使周期誤差的開放性降低。
4、結束語
綜上所述，鋼筋混凝土結構是高層建筑的基礎，如何科學地進行高層建筑鋼筋混凝土結構的設計已經成為行業的重點，在設計中應該把握高層建筑鋼筋混凝土結構設計的關鍵環節和難點，充分發揮鋼筋混凝土結構在整體性和機械性能上的優勢，設計出高層建筑鋼筋混凝土結構的精品，在實現高層建筑穩定和安全的同時，實現高層建筑舒適度和功能性的保證。
參考文獻
[1]葛斌.淺析鋼筋混凝土高層結構設計的常見問題[J].中國高新技術企業,2011(16)
篇8
鋼筋混凝土高層建筑結構的抗震設計方法和技術是不斷變化和進步的，我們在設計時要選用適合的抗震結構，注重建筑結構材料的選擇，減小地震的作用力，增強地震的抵抗力，從而達到高層建筑抗震的目的。
1．鋼筋混凝土高層建筑抗震設計存在的問題
1.1 工程地質勘查資料不全
在設計初期，設計人員應該及時掌握施工場地的地質情況，但是往往在設計過程中，卻沒有建筑場地巖土工程的勘察資料，就不能很好的進行地基設計，給建筑物的結構帶來安全隱患。
1.2 建筑材料不滿足要求
對于材料而言，我們要明確這樣一個道理:地震對結構作用的大小幾乎與結構的質量成正比。一般說在相同條件下，質量大，地震作用就大，震害程度就大，質量小，地震作用就小，震害就小。所以，在建筑物的樓板、墻體、框架、隔斷、圍護墻以及屋面構件中，廣泛采用多孔磚、硅酸鹽砌塊、陶?；炷痢⒓託饣炷涟?、空心塑料板材等輕質材料，將能顯著改善建筑物的抗震性能。
1.3 建筑物本身的建筑結構設計
建筑物如果平面布置復雜，致使質心與剛心不重合，在地震作用下產生扭轉效應，加劇了地震的破壞作用，海城地震和唐山地震中有不少類似震害實例。臺灣 9.21 地震中，一棟鋼筋混凝土結構由于結構平面不規則，在水平地震作用下，結構產生嚴重扭轉效應而破壞倒塌，同時撞壞相鄰建筑上部的陽臺。
1.4 平面布局的剛度不均
抗震設計要求建筑的平、立面布置宜規正、對稱，建筑的質量分布和剛度變化宜均勻，否則應考慮其不利影響。但有的平面設計存在嚴重的不對稱：一邊進深大，一邊進深?。灰贿呍O計大開間，一邊為小房間；一邊墻落地承重，一邊又為柱承重。 平面形狀采用 L、π 形不規則平面等，造成了縱向剛度不均，而底層作為汽車庫的住宅，一側為進出車需要，取消全部外縱墻，另一側不需進出車輛，因而墻直接落地，造成橫向剛度不均。 這些都對抗震極為不利。
1.5 防震縫設置不規范
對于高層建筑存在下列三種情況時，宜設防震縫：平面各項尺寸超過《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》(JGJ3-91)中表 2.2.3 的限值而無加強措施；房屋有較大錯層；各部分結構的剛度或荷載相差懸殊而又未采取有效措施；但有的竟未采取任何抗震措施又未設防震縫。
1.6 結構抗震等級掌握不準
結構抗震等級有的提高了，而有的又降低了，主要是對場地土類型、結構類型、建筑高度、設防烈度等因素綜合評定不準造成。
上述這些問題的存在，倘若不能得到改正，勢必對建筑物的安全帶來隱患。上述這些問題的原因是多方面的，這就需要設計人員從設計的角度避免這些問題的出現，防止將這種問題帶入施工中，從而保證高層建筑的抗震性。
2．高層建筑抗震設計對策
2.1 結構規則性
建筑物尤其是高層建筑物設計應符合抗震概念設計要求，對建筑進行合理的布置，大量地震災害表明，平立面簡單且對稱的結構類型建筑物在地震時具有較好的抗震性能，因為該種結構建筑容易估計出其地震反映，易于采取相應的抗震構造措施并且進行細部處理。建筑結構的規則性是指建筑物在平立面外形尺寸、抗側力構件布置、承載力分布等多方面因素要求。要求建筑物平面對稱均勻，體型簡單，結構剛度，質量沿建筑物豎向變化均勻，同時應保證建筑物有足夠的扭轉剛度以減小結構的扭轉影響，并應盡量滿足建筑物在豎向上重力荷載受力均勻，以盡量減小結構內應力和豎向構件間差異變形對建筑結構產生的不利影響。
2.2 層間位移限制
高層建筑都具有較大的高寬比，其在風力和地震作用下往往能夠產生較大的層間位移， 甚至會超過結構的位移限值。而國內普遍認為該位移限值大小與結構材料、結構體系甚至裝修標準以及側向荷載等諸多因素有關，其中鋼筋混凝土結構的位移限值(一般在 1/400-1/700 范圍內)則比鋼結構(1/200-1/500 范圍內)要求嚴格 ，風荷載作用下的限值比地震作用下的要求嚴格。 因此在進行高層建筑結構設計時應根據建筑物的實際情況以及所處的地理位置進行設計，既要滿足其具有足夠的剛度又要避免結構在水平荷載的作用下產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性以及正常使用功能等。
2.3 控制地震扭轉效應
大量事實表明，當建筑結構的平面布置等不規則、不對稱導致建筑層間水平荷載合力中心與建筑結構剛度中心不重合，在地震發生時建筑結構除發生水平位移外還易發生扭轉性破壞甚至會導致結構整體倒塌，因此在結構設計中應充分重視扭轉的影響。由于建筑物在扭轉作用下各片抗側力結構的層間變形不同，其中距剛心較遠的結構邊緣的抗側力單元的層間側移最大;同時在上下剛度不均勻變化的結構中，各層的剛度中心未能在同一軸線上，甚至會產生較大差距，以上情況都會使各層結構的偏心距和扭矩發生改變，因此，在設計過程中應對各層的扭轉修正系數分別計算。 計算時應主要控制周期比、位移比兩個重要指標，即當兩個控制參數的計算結果不能滿足要求時則必須對其進行調整。當周期比不滿足要求時可采用加大抗側力構件截面或增加抗側力構件數量的方法，并應將抗側力構件盡可能的均勻布置在建筑四周，以減小剛度中心與質量中心的相對偏心，若調整構件剛度不能滿足效果時則應調整抗側力構件布置，以增大結構抗扭剛度。
2.4 減小地震能量輸入
具有良好抗震性能的高層建筑結構要求結構的變形能力滿足在預期的地震作用下的變形要求，因此在設計過程中除了控制構件的承載力外還應控制結構在地震作用下的層間位移極限值或位移延性比，然后根據構件變形與結構位移的關系來確定構件的變形值，同時根據截面達到的應變大小及分布來確定構件的構造要求，選擇堅硬的場地土來建造高層建筑等方法來減小地震能量的輸入。
2.5 減輕結構自重
對于同樣的地基條件下進行建筑結構設計若減輕結構自重則可相應增加層數或減少地基處理造價，尤其是在軟土基礎上進行結構設計這一作用更為明顯，同時由于地震效應
與建筑質量成正比，而高層建筑由于其高度大重心高等特點，在地震作用時其傾覆力矩也隨之增加，因此，為了盡量減小其傾覆力矩應對高層建筑物的填充墻及隔墻盡量采用輕質材料以減輕結構自重。
2.6 選擇合理結構類型
高層建筑的豎向荷載主要使結構產生軸向力，水平荷載主要產生彎矩。其豎向荷載方向不變，但隨著建筑高度增加而增加，水平荷載則來自任何方向，因此豎向荷載引起建筑物的側移量非常小，而水平荷載產生的側移則與高度成四次方變化，即在高層結構中水平荷載的影響遠遠大于豎向荷載的影響，因此水平荷載應為設計的主要控制因素，在設計過程中應需在滿足建筑功能及抗震性能的前提下選擇切實可行的結構類型，使其具有良好的結構性能。
2.7 盡可能設置多道抗震防線
當發生強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。
3．結束語
隨著我國經濟的快速發展，高層建筑也越來越多，在這種情況下必須做好抗震設計。設計人員在高層建筑抗震設計中，都是按照抗震結構設計規范進行的，他們希望設計的結構能夠達到強度、剛度、延性及耗能能力等方面達到最佳，為此從結構總體方案設計一開始，就運用人們對建筑結構抗震己有的正確知識去處理好結構設計中遇到的諸如房屋體型、結構體系、剛度分布，構件延性等問題，從宏觀原則上進行評價、鑒別、選擇等處理，再輔以必要的計算和構造措施，從而消除建筑物抗震的薄弱環節，以達到合理抗震設計的目的。
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一、鋼筋混凝土高層結構設計的要點
（1）高層建筑設計鋼筋混凝土結構的強度和功能時要以突出安全性為第一要務，要確保在設計年限內高層建筑鋼筋混凝土結構在各種負荷和影響下的穩定性和安全性，同時要確保突發事件和偶然事件中高層建筑鋼筋混凝土必須的穩定性和結構延性。
（2）高層建筑鋼筋混凝土結構設計過程中要有年限上的考慮，要在規定的年限上實現高層建筑的穩定以及鋼筋混凝土結構的功能連續，形成有益于實現設計目標的耐久性基礎。
（3）通過高層建筑設計工作的突出，要實現鋼筋混凝土結構具有在一定時間內功能的實現，這樣就可以保證高層建筑整體的使用要求，也可以保障鋼筋混凝土結構對于裂縫、撞擊、地震、形變等各種影響因素的抵御能力。
二、鋼筋混凝土高層結構設計中常見的問題
（1）高層建筑的地基較好時，上部結構在滿足變形限值的前提下，應盡量減小剛度?？梢酝ㄟ^合理的基礎和上部結構設計來突破規范中對高寬比的限值?？梢詫⑺禽^長肢的剪力墻用輕質墻隔為短肢墻，使轉換層上下剛度均勻。規范中確定轉換層上下剛度比的公式宜改為控制上下層轉角的比值在1左右較為合理。規范中頂點位移和層間位移限值不盡合理，可以通過采取措施來突破這些限值。水平加強層在增加側向剛度的同時，會使外柱的剪力有較大增加，應慎重設計。
（2）在抗震規范與高規中，對結構的總高度都有嚴格的限制，尤其是新規范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設定為A級高度的建筑外，增加了B級高度的建筑。因此，必須對結構的該項控制因素嚴格注意，一旦結構為B級高度建筑甚至超過了B級高度，其設計方法和處理措施將有較大的變化。在實際工程設計中，出現過由于結構類型的變更而忽略該問題，導致施工圖審查時未予通過，必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規劃的影響相當巨大。
（3）在高層建筑設計中，結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。
（4）在鋼筋混凝土高層建筑結構中，往往為了控制柱軸壓比而使柱的截面很大，而柱的縱向鋼筋卻為構造配筋。即使采用高強混凝土，柱斷面尺寸也不能明顯減小。限制柱的軸壓比是為了使柱子處于大偏壓狀態，防止受拉鋼筋未達屈服而混凝土被壓碎。柱的塑性變形能力小，則結構延性就差，當遭遇地震時，耗散和吸收地震能量少，結構容易被破壞。但是在結構中若能保證強柱弱梁設計，且梁具有良好延性，則柱子進入屈服的可能性就大大減少，此時可放松軸壓比限值。
三、加強鋼筋混凝土高層結構設計的措施
（1）高層建筑抗震功能主要由鋼筋混凝土結構來實現，因此，需要重視抗震這一環節，要在設計工作中將抗震設計作為高層建筑鋼筋混凝土結構設計的重要因素和關鍵影響。高層房屋結構的層數多或者房屋結構的剛度突變系數較大的話，其振型數則應該多取，例如房屋結構中含有多塔結構、頂部有小塔樓、轉換層等，其振型數應盡量取≥12的數，但是它的大小依然不可以大于房屋總共層數的3倍，除了含有彈性的樓板，而且在進行總剛性的分析時，它的振型數才可以取得更大些。
（2）在高層建筑混凝土結構設計中關鍵的步驟之一是合理地使用高強混凝土，為了有效地降低建筑的用鋼量，可以在建筑設計的時候使用高強混凝土，這樣可以大幅度地節約建筑的成本。這樣的做法可以明顯地降低基本設施的實施難度和工程的造價，用來取得較好的經濟效果。
（3）必須加強高層建筑鋼筋混凝土結構的耐久性設計，在原來的混凝土結構設計方案中，沒有完全考慮建筑物在實際運作中由于環境、條件的影響，從而導致建筑的可靠指數明顯降低。因此在對一般的高層建筑混凝土進行設計時，主要都集中在造價、材料上，所以只有造價小、材料少的結構設計才是滿意的設計。如今人們的生活水平不斷地提高，對工程的質量要求也相應地得到提高，所以當建筑物的特殊使用要求或者技術要求與經濟成為主要矛盾時，就要果斷地放棄經濟這個指標。
（4）高層建筑鋼筋混凝土結構設計中應該多選擇一些新穎的建筑樣式，同時又要注意其抗震設計、抗風設計等基礎要素。新時期應該加強概念設計，在高層建筑鋼筋混凝土結構的彈性設計上，盡量要滿足延展性的需求，這是高層建筑鋼筋混凝土結構設計發展的趨勢。
（5）對于常規結構，可采用樓板整體平面內無限剛假定模型；對于多塔或錯層結構，可采用樓板分塊平面內無限剛模型；對于樓板局部開大洞、塔與塔之間上部相連的多塔結構等可采用樓板分塊平面內無限剛，并帶彈性連接板帶模型；而對于樓板開大洞有中庭等共享空間的特殊樓板結構或要求分析精度高的高層結構則可采用彈性樓板模型。
（6）在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內的非結構構件。對這部分內容尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時，由于高層建筑地震作用和風荷載較大，必須嚴格按照新規范中增加的非結構構件的處理措施進行設計。
（7）對常規高層建筑，與主樓連為整體的裙樓的抗震等級不應低于主樓的抗震等級；對于地下室部分，當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，地下一層的抗震等級應與上部結構相同，地下一層以下的抗震等級可逐層降低一級，但不低于四級，地下室中超出上部主樓相關范圍且無上部結構的部分，其抗震等級可根據具體情況采用三級或四級。
結束語：
鋼筋混凝土高層結構設計作為現代建筑行業的主要結構形式，其優勢推動了建筑行業的發展，提高了建筑行業的整體質量。在進行鋼筋混凝土高層結構設計時，不僅要保證高層建筑的使用功能和外觀效果，還應充分考慮設計安全質量的問題，這也是高層結構設計的重中之重。通過本文了解到了鋼筋混凝土高層結構設計過程中常見的問題，并對其問題進行討論和分析，鋼筋混凝土高層結構設計中，應充分考慮選型的設計、地基的設計以及結構的計算，并在實際工程中將各項工作落實到位，從而進一步提高高層建筑結構設計質量和水平。
參考文獻：
【1】崔立成.鋼筋混凝土高層結構設計中的幾個問題[J].中國新技術新產品，2010，（1）.
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預計到21世紀末，中國民用建筑會有一半失去耐久性，房屋失去耐久性就意味著房屋壽命的終結，如果再繼續使用很有可能出現安全問題。那么我們如何來保證和增強建筑物的耐久性呢？因為目前大部分建筑結構都離不開鋼筋混凝土，所以我們可以在這里入手，通過一些手段和措施來保證鋼筋混凝土的質量，由于鋼筋混凝土質量不可預測，我們必須采取一些措施才能確定這一點，所以，要對鋼筋混凝土進行結構上的調整。
一、鋼筋混凝土建筑結構設計的現狀
在上個世紀九十年代，鋼材產量在不斷的增長，在建筑中的鋼筋混凝土結構得到了快速的發展，特別是到了二十一世紀，鋼筋混凝土結構得到了飛速的發展和廣泛的應用，它在建筑中所擔負的形象和功能隨著鋼筋混凝土的發展也越來越多樣化。不管是民用高層建筑還是進行工業化建筑，在結構設計中都出現了不同層度的難度和阻礙。我國在鋼筋混凝土結構發展方面不是很順利，中國解放前，幾乎沒有鋼筋混凝土結構技術。我國最近幾十年，鋼筋混凝土基本理論與計算方法、可靠度與荷載分析和高層建筑結構等很多方面都取得了非常優異的成績，有了很圓滿的成果。這種成果為制定有關規范提供了科學依據。
二、鋼筋混凝土建筑結構設計的優化措施
（一）材料配合設計
1，在對混合料進行選擇的時候，需要選擇一些可以增加混凝土強度的混合料。選擇完了之后，需要對混合料進行合理的配比；2，在對沙子、石子、水泥三者進行配合比的時候，需要對配合比進行優化。把砂子、水泥、石子配制好后放到攪拌機里進行充分的攪拌，然后攪拌好之后倒出來，接著人工再和5分鐘就可以了。人工拌料復雜之處是在攪拌量上，當骨料的粒徑小于31mm時，拌料應該在15L，當粒徑在40mm時拌料應該在25L，然后再按照一定規定的比例進行備料，要保證備料都是干的，把砂石和水泥（有時需要摻加礦物摻合料）放在一起讓兩者均勻的攪拌，直到兩者均勻的混合在一起為止，將水緩慢的倒入混合物進行攪拌，直到攪拌均勻為止；3，在對水泥進行選擇的時候，要根據建筑工程的需要合理的進行選擇；4，在對鋼筋的選材上，需要選擇一些硬度較大的材料，比如，U型鋼、工字鋼等。
（二）建筑結構選型設計
在建筑中對建筑的結構的選型非常重要和關鍵，比如，剪力墻體系結構，房間把梁柱很好的藏到了結構中，增加的了可利用的空間并且房間的隔音效果也非常的好；如果采用鋼板時，墻壁表面由于鋼板非常平整，不需要進行抹灰的環節。這種結構體系不但用鋼量非常少，而且施工周期也非常短，成本低，并且具有很強的整體性等一些優勢。
（三）建筑施工設計
在對建筑進行施工的時候，建筑物需要滿足建筑結構承載力的需求，一般在結構設計中梁柱需要選用一定強度的混凝土。在施工的過程中，為需要對柱身進行下料并且振搗，然后在梁的鋼筋沒有捆綁之前進行有效的澆注。施工隊需要制定出有效的節點保護措施，監督人員需要對質量監管到位，提高建筑的整體結構，保證建筑結構的抗震性能。
（四）建筑結構的基礎設計
在對建筑進行基礎設計的時候，設計人員需要考慮各個方面的因素，比如，建筑場地的地質狀況、建筑的水位和施工條件等一些因素，在基礎設計的時候，還需要保證建筑物不會因為一些原因導致嚴重傾斜，并且在發生傾斜后還可以正常的使用。還需要注意建筑物地下相鄰的各種設施和位置，保證施工的安全性。
（五）抗震結構的設計
隨著天災的不斷發生，建筑物在天災面前顯得非常脆弱，我國在建筑物結構抗震方面一直積極的研究，也是我國建筑設計中的重點內容，在建設抗震結構建筑時，必須要選擇一個有利的地方，需要有一定的規則性，然后選擇一個合理的抗震結構體系。在運用鋼筋混凝土結構進行抗震建筑設計的時候，一定要注意，選擇的平面不要過于復雜和一定要符合設計規則，不能有偏心的情況發生。建筑質量和剛度兩者的中心盡量重疊。在建筑中最好是不要運用大懸挑結構，因為這樣會增加建筑的不穩定性。結構設計方案的功能在很大程度上需要結合工程場地的實際情況進行綜合性的考慮。
結束語：
通過本文我們可以看出，對混凝土的試驗是一個非常重要的環節，它包括配料、坍落度試驗等一些很重要的流程，它可以在保證質量的前提下有效的降低工程的成本?；炷猎囼炓步档土隧椖恐谐霈F問題的幾率，從而減少了浪費。一定要保證混合物的質量達標，提高混凝土的質量。我國鋼筋混凝土的運用方面，高層建筑應用的非常廣泛和最為常用的結構形式。這種結構形式在很大程度上可以提高建筑的強度，有很強的抗震能力。在民用鋼筋混凝土設計中，設計人員在對這種結構進行設計的時候，應該對建筑結構的可靠性進一步提高，使房屋在發生危機情況時，可以在一定程度上保持房屋的穩定性和抗震的能力。但是高層建筑在很多方面也存在一定的問題，這些問題需要設計人員進行全方位的研究和合理的設計優化。高層建筑的結構是一項復雜的工程，結構帶來的經濟效益也非常的大，所以，研究鋼筋混凝土結構的優化對整個工程建筑非常重大的意義。
參考文獻：
[1]劉利峰. 鋼筋混凝土建筑結構設計優化研究[J]. 科技資訊，2010，20：94.
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1.結構的體系
在建筑行業的發展過程中，建筑方案多樣化是目前建筑行業整體的趨勢。設計的概念中，對于建筑結構的體系劃分更加合理有著相對較高的要求。實際施工中，將建筑的美觀效果、工程造價、實用功能三者充分協調，杜絕因為片面的追求利潤給建筑整體帶來的不利影響，同時也有利于工程施工的順利進行。對于行業內的國家規定，要進行要個執行，不僅是對于建筑本身的質量，更是在安全上完成對于建筑的保障。在具體設計中，對于結構方面的掌握要有突破性，不能將眼光只局限于行業內相關規范，更要在標準的范圍上進行改進，通過對于建筑手法和技術的靈活應用，以求在設計上取得一定的突破。
2.結構體系的選擇
現代建筑的模式提系，與傳統建筑有很大的不同，其中一點就是對于外形的要求并不是十分嚴格。因此，在對現代高層建筑進行設計的時候，在滿足建筑自身對于強度、穩定方面的需求后，可以根據實際情況對于鋼筋混凝土中內外部結構進行一定程度上的改良，一定程度上幫助了建筑方案設計的執行，同時，改良后的建筑結構也能在最大意義上從結構的角度增強建筑的穩定性和強度。在質量上也是一個巨大的進步。
二、高層建筑鋼筋混凝土結構設計要點
對于高層建筑來講，鋼筋混凝土是建筑中進行主體構建的關鍵因素，在結構和質量通常情況下決定了一個高層建筑的質量走向。在具體對于高層建筑鋼筋混凝土結構的設計過程中，要針對鋼筋混凝土的各方面性質有所關注。
1.注重抗震功能
一個建筑的抗震功能的建立，主要是依靠鋼筋混凝土結構來實現。在建筑體系中，對于建筑抗自然災害的能力尤為看重，尤其是近幾年頻繁出現的地震災害，已經引起了相關部門的高度重視。在高層建筑中將抗震功能的建立劃為重點，不僅是對抗震功能本身的保證，也決定了一個建筑質量的走向。在抗震功能的設計建立上，要注意：高層建筑對于鋼筋混凝土結構及其強度的要求。整體結構的把握上，多取振型數是目前設計結構方面加大抗震性的一個具體做法，通常情況下，對于建筑層數和結構剛度的突變系數較大時，就應該將振型數設計得比計算值大些，而且，對于本身具有部分彈性的樓板式建筑，在取振型數上，應比通常情況更大，以保證建筑對于抗震能力的正確建立。
2.對于耐久性的設計
耐久性也是高層建筑鋼筋混凝土設計中的一個要素。在進行高層建筑鋼筋混凝土的設計時，要充分考慮周圍環境對于高層建筑鋼筋混凝土結構的影響和環境對于建筑本身的影響因素。對于高層建筑中鋼筋混凝土結構中所涉及的各種材料進行嚴格把關，確保在施工過程中，和建筑落成后鋼筋混凝土結構都能在建筑中發揮出應有的作用，保證作用效果具有的持久性。達到相關政策對于建筑耐久性方面的要求。在最大程度的范圍內，滿足各方面對于高層建筑耐久性的不同要求。也回應了人們對于建筑耐久性越來越高的需求。
3.地下結構設計
由于高層建筑自身應力等方面的需求，其主體中鋼筋混凝土結構通常會延伸一部分進入埋入地下，在具有較大埋深的情況下，通常都會選擇在地下構造相應設施，合理建筑空間的運用。在進行地下空間的設計時應當考慮，整體地下設施對于抗震性能的影響，根據不同的地下結構形成不同的抗震設計更好地應對其中的變化。在進行地下建筑的設計時，要充分考慮到高層建筑對于預埋深度的要求。地下結構的設計中，結構本身具有的抗拔性對于高層建筑來說十分重要，因此，在設計中還要體現出地下建筑對于增加高層建筑抗拔性的增加措施和方式，防止高層建筑發生偏移或傾覆。
4.剪力墻結構的設計
在剪力墻的端部應設置端柱等邊緣構件，這些邊緣構件可以作為約束柱，在高層建筑結構的剛度比較小但層間位移與頂點位移比較大時，應加大暗柱的截面，此時邊緣構件可以起到很大的作用，當剪力墻的截面面積和樓層面積的比值比較大時但房屋高度比較小的情況下，端部的暗柱所起的作用就比較小。為了提高剪力墻的變形性能防止發生破壞，當剪力墻的截面比較長時應盡量設置弱連梁，將墻體分為多肢墻或者單肢墻，設置連梁時不能太強，否則在水平地震的作用下會使墻肢出現全面受拉，容易造成危險。當連梁太弱以致墻肢變成單肢墻時，由于單肢墻的延性差并且僅有一道抗震防線，降低了它的可靠性。實際設計中要注意對連梁的剛度進行折減，防止剪力墻中的連梁超過截面的允許值。短肢剪力墻一般指墻肢的截面高厚比為 5～8 的墻，它在高層建筑中的應用有很多限制。為了減少后期工作的麻煩，在設計中應盡量減少短肢剪力墻的采用。
5.防止結構超高
高層建筑對于結構的總體高度有嚴格的限制，新規范中將舊規范中的原限制高度設為 A 級高度建筑，并且增加了 B 級高度建筑。在實際設計中要對結構的高度嚴格注意，否則會給設計方法和后續的處理措施帶來大的變化。在設計過程中應盡量避免由于改變結構類型略是忽略高度限制所導致設計不能通過審核的情況的發生，否則會對工期以及造價等規劃造成巨大影響。
三、高層建筑鋼筋混凝土結構設計中存在的問題
1.鋼筋混凝土結構在高層建筑的應用過程中可能存在的缺點
鋼筋混凝土自身所具有的物理性質，決定了此類結構自實地的應用中易受到來自自然界惡劣情況帶來的影響，溫度、雨雪、暴風等惡劣天氣對鋼筋混凝土結構是有一定破壞性的，也就決定了鋼筋混凝土施工在極端天氣的發生下施工很不穩定，既不能保證效率，也不能保證施工質量。
此外，由于高層建筑鋼筋混凝土結構施工中工程量較大，人員在施工過程中有可能會出現失誤，等到發現的時候，可能已經來不及補救。這種情況對于高詠ㄖ鋼筋混凝土結構的施工十分不利，容易在施工過程中造成很多隱患。
2.關于高層建筑鋼筋混凝土架構中嵌固端的問題
關于嵌固端的問題尚未在業界中形成統一規范，因此在實際設計中，設計者要根據實際情況選擇出相應的嵌固端位置。同時，針對嵌固端位置變化，和嵌固端本身多帶來的影響進行分析和對應設計，充分考慮嵌固端所在位置對于鋼筋混凝土結構造成的影響，更加合理地對嵌固端的相關內容進行設計，減少嵌固端設置對于高層建筑整體穩定性的不利因素。在嵌固端的抗震性設計上，在保持整體關系不變的情況下，協調嵌固端抗震性和上下樓層的關系，使兩成形成一個整體，共同參與到維護樓層穩定的作用中來。
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1.1 框架結構 框架結構的特點是開間大、靈活性好、抗震性能較好，造價較低，但由于柱截面大于隔墻厚度而造成柱角外凸，影響家具的布置和美觀，有時由于住宅中房間分隔的不規則性又造成柱網的難以布置。
1.2 框架一剪力墻結構 在框架結構中布置一定數量的剪力墻就組成了框架一剪力墻結構。它是小高層住宅中應用比較廣泛的一種主體結構型式。其特點是平面靈活，適用性強，結構合理，能使框架、剪力墻兩種有不同變形性能的抗側力結構很好地協同發揮作用。
1.3 大開間剪力墻結構 隨著時代的發展和人們生活水平的提高，原來建造的小開間剪力墻體系住宅在建筑功能上的局限性變得日益明顯。從強度方面看，小開間結構中墻體的作用不能得到充分的發揮，并且過多的剪力墻布置還會導致較大的地震力，增加工程費用，另外，由于結構自重較大，也增加了基礎的投資，因此，大開間剪力墻應運而生。承重墻的開間達到4.5m~7.5m，進深達到7.5m~1lm，室內一般無承重的橫墻和縱墻，可以按照住戶的不同要求靈活分隔，隨著家庭的變化還可重新布置。
1.4 短肢剪力墻結構 短肢剪力墻（墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻）介乎于異形框架柱和一般剪力墻之間，由于這種結構體系在建筑功能、結構形式、投資效益、節能指標等多方面效果良好，己成小高層住宅的主要結構形式。
2 小高層住宅鋼筋混凝土結構設計的要點
2.1 水平荷載逐漸成為鋼筋混凝土結構設計的控制因素 在低層住宅中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著鋼筋混凝土結構設計;而在小高層住宅中，盡管豎向荷載仍對鋼筋混凝土結構設計產生著重要影響，但水平荷載將成為控制因素。對某一特定建筑來說，豎向荷載大體上是定值;而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨動力特性的不同而有較大幅度的變化。
2.2 軸向變形不容忽視 對于采用框架體系或框架一剪力墻體系的小高層住宅，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，這就使得中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種差異軸向變形將會達到很大的數值，其后果相當于連續梁中間支座產生沉陷，使連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。
2.3 側移成為鋼筋混凝土結構設計的控制指標 與低層住宅不同，結構側移己成為小高層住宅鋼筋混凝土結構設計的關鍵因素。隨著房屋高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，結構的頂點側移一般與房屋高度H的四次方成正比。在設計小高層住宅時，不僅要求結構具有足夠的強度，而且還要有足夠的抗側移剛度，使結構在水平荷載下產生的側移控制在一定的范圍內。這是因為:①過大的側移會使人不舒服，影響房屋的正常使用。②過大的側移會使隔墻、圍護墻以及它們的高級飾面材料出現裂縫或損壞，也會使電梯軌道變形而導致不能正常運行。③過大的側移會因P一效應使結構產生附加內力，甚至因側移與附加內力的惡性循環導致建筑物的倒塌。
2.4 結構延性是鋼筋混凝土結構設計的重要指標 相對于低層住宅而言，小高層住宅更柔一些，地震作用下的變形就更大一些。為了使結構在進入塑性階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當的措施，來保證結構具有足夠的延性。
3 小高層住宅鋼筋混凝土框架結構設計策略
3.1 優化設計的方法 當前，在無成熟的優化設計分析軟件的情況下，主要是應用小高層住宅結構分析軟件，采用人工分析進行調整，運用概念設計的方法對不同的結構選型和布置不斷的進行方案分析比較，以獲得比較理想的結構方案，這是在結構設計中最常用的也是最簡單的優選或者說是優化方法。用概念設計的方法所得的方案是較合理、經濟的，雖其費工費時、對設計人員的素質要求較高，但這種依靠設計人員經驗進行人工優化的方法仍是當前所普遍采用的主要方法。對于同一小高層住宅方案，可以有許多不同的結構(包括基礎)布置方案;確定了結構布置的小高層住宅物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法;分析過程中設計參數、材料、荷載的取值也不是唯一的;小高層住宅物細部的處理更是不盡相同等等，這些問題目前計算機是無法完全解決的，都需要設計人員自己做出判斷。而判斷只能在結構設計的一般規律指導下，根據工程實踐經驗進行，這便是前面所說的概念設計。因此，概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。
3.2 性能分析
3.2.1 抗震性能分析 對結構體系來說足夠的承載能力和變形能力是兩個同時需要滿足的條件。結合概念設計的理念，對上述兩種結構體系進行對比分析，電算程序可以采用中國建筑科學研究院編制的結構空間有限元分析軟件SATWE。在結構設計中，不僅要求結構具有足夠的承載能力，還要求其有適當的剛度。高層結構的使用功能和安全與其側移的大小密切相關，過大的側向變形會使隔墻、維護墻及其飾面材料出現裂縫或損壞。結構分別按考慮5%的偶然偏心和雙向地震力作用的不利情況計算出各結構體系層間位移角，剪力墻結構小于框剪結構，但均小于規范要求，且富裕量較大，說明兩種結構體系滿足剛度要求。
但就使用性能方面，剪力墻結構由于墻體太多，結構自重大，導致了較大的地震作用，混凝土和鋼材用量也較高;同時也增加了基礎工程的投資，而且限制了建筑上的靈活使用。而框架一剪力墻結構的特點是平面使用靈活，適用性強，結構合理，能使框架、剪力墻兩種有著不同變形性能的抗側力結構很好地協同發揮作用。在水平荷載作用下，具有較純框架和純剪力墻結構更為有利的水平變形曲線。由框架構成自由靈活的使用空間，容易滿足不同建筑功能的要求;同時剪力墻具有相當大的抗側移剛度，從而使框一剪結構具有較好的抗震能力，也大大減少了結構的側移。
3.2.2 經濟性比較 我們通過對三種鋼筋混凝土住宅結構直接費的計算，發現三種鋼筋混凝土住宅結構單位面積直接費相差不是很多，其中短肢剪力墻結構的單位面積直接費最大，框架一剪力墻結構的單位面積直接費最小，其中短肢剪力墻結構的單位面積直接費比框架一剪力墻結構的單位面積直接費高出12.5%，比大開間剪力墻結構的單位面積直接費高出7.3%，大開間剪力墻結構的單位面積直接費比框架一剪力墻結構的單位面積直接費高出4.9%。三種鋼筋混凝土住宅結構的次要項目造價基本相同。單位面積造價框架一剪力墻結構的最小，框架一剪力墻結構的次之，短肢剪力墻結構的稍微較大，三種結構體系直接費最大相差不到45元/m2元。
4 結語
隨著我國經濟的發展，人民生活水平進一步提高，用戶對住宅的功能提出更高的要求，人們希望建筑物在使用過程中具有更大的靈活性，能夠適應多功能變換的需求。因此，設計單位在拿到開發單位的設計意圖后，應本著經濟美觀，安全適用的原則多為社會設計出更好的產品。
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1.1 框架結構 框架結構的特點是開間大、靈活性好、抗震性能較好，造價較低，但由于柱截面大于隔墻厚度而造成柱角外凸，影響家具的布置和美觀，有時由于住宅中房間分隔的不規則性又造成柱網的難以布置。
1.2 框架一剪力墻結構 在框架結構中布置一定數量的剪力墻就組成了框架一剪力墻結構。它是小高層住宅中應用比較廣泛的一種主體結構型式。其特點是平面靈活，適用性強，結構合理，能使框架、剪力墻兩種有不同變形性能的抗側力結構很好地協同發揮作用。
1.3 大開間剪力墻結構 隨著時代的發展和人們生活水平的提高，原來建造的小開間剪力墻體系住宅在建筑功能上的局限性變得日益明顯。從強度方面看，小開間結構中墻體的作用不能得到充分的發揮，并且過多的剪力墻布置還會導致較大的地震力，增加工程費用，另外，由于結構自重較大，也增加了基礎的投資，因此，大開間剪力墻應運而生。承重墻的開間達到4.5m~7.5m，進深達到7.5m~1lm，室內一般無承重的橫墻和縱墻，可以按照住戶的不同要求靈活分隔，隨著家庭的變化還可重新布置。
1.4 短肢剪力墻結構 短肢剪力墻（墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻）介乎于異形框架柱和一般剪力墻之間，由于這種結構體系在建筑功能、結構形式、投資效益、節能指標等多方面效果良好，己成小高層住宅的主要結構形式。
2 小高層住宅鋼筋混凝土結構設計的要點
2.1 水平荷載逐漸成為鋼筋混凝土結構設計的控制因素 在低層住宅中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著鋼筋混凝土結構設計;而在小高層住宅中，盡管豎向荷載仍對鋼筋混凝土結構設計產生著重要影響，但水平荷載將成為控制因素。對某一特定建筑來說，豎向荷載大體上是定值;而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨動力特性的不同而有較大幅度的變化。
2.2 軸向變形不容忽視 對于采用框架體系或框架一剪力墻體系的小高層住宅，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，這就使得中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種差異軸向變形將會達到很大的數值，其后果相當于連續梁中間支座產生沉陷，使連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。
2.3 側移成為鋼筋混凝土結構設計的控制指標 與低層住宅不同，結構側移己成為小高層住宅鋼筋混凝土結構設計的關鍵因素。隨著房屋高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，結構的頂點側移一般與房屋高度H的四次方成正比。在設計小高層住宅時，不僅要求結構具有足夠的強度，而且還要有足夠的抗側移剛度，使結構在水平荷載下產生的側移控制在一定的范圍內。這是因為:①過大的側移會使人不舒服，影響房屋的正常使用。②過大的側移會使隔墻、圍護墻以及它們的高級飾面材料出現裂縫或損壞，也會使電梯軌道變形而導致不能正常運行。③過大的側移會因P一效應使結構產生附加內力，甚至因側移與附加內力的惡性循環導致建筑物的倒塌。
2.4 結構延性是鋼筋混凝土結構設計的重要指標 相對于低層住宅而言，小高層住宅更柔一些，地震作用下的變形就更大一些。為了使結構在進入塑性階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當的措施，來保證結構具有足夠的延性。
3 小高層住宅鋼筋混凝土框架結構設計策略
3.1 優化設計的方法 當前，在無成熟的優化設計分析軟件的情況下，主要是應用小高層住宅結構分析軟件，采用人工分析進行調整，運用概念設計的方法對不同的結構選型和布置不斷的進行方案分析比較，以獲得比較理想的結構方案，這是在結構設計中最常用的也是最簡單的優選或者說是優化方法。用概念設計的方法所得的方案是較合理、經濟的，雖其費工費時、對設計人員的素質要求較高，但這種依靠設計人員經驗進行人工優化的方法仍是當前所普遍采用的主要方法。對于同一小高層住宅方案，可以有許多不同的結構(包括基礎)布置方案;確定了結構布置的小高層住宅物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法;分析過程中設計參數、材料、荷載的取值也不是唯一的;小高層住宅物細部的處理更是不盡相同等等，這些問題目前計算機是無法完全解決的，都需要設計人員自己做出判斷。而判斷只能在結構設計的一般規律指導下，根據工程實踐經驗進行，這便是前面所說的概念設計。因此，概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。
3.2 性能分析
3.2.1 抗震性能分析 對結構體系來說足夠的承載能力和變形能力是兩個同時需要滿足的條件。結合概念設計的理念，對上述兩種結構體系進行對比分析，電算程序可以采用中國建筑科學研究院編制的結構空間有限元分析軟件SATWE。在結構設計中，不僅要求結構具有足夠的承載能力，還要求其有適當的剛度。高層結構的使用功能和安全與其側移的大小密切相關，過大的側向變形會使隔墻、維護墻及其飾面材料出現裂縫或損壞。結構分別按考慮5%的偶然偏心和雙向地震力作用的不利情況計算出各結構體系層間位移角，剪力墻結構小于框剪結構，但均小于規范要求，且富裕量較大，說明兩種結構體系滿足剛度要求。
但就使用性能方面，剪力墻結構由于墻體太多，結構自重大，導致了較大的地震作用，混凝土和鋼材用量也較高;同時也增加了基礎工程的投資，而且限制了建筑上的靈活使用。而框架一剪力墻結構的特點是平面使用靈活，適用性強，結構合理，能使框架、剪力墻兩種有著不同變形性能的抗側力結構很好地協同發揮作用。在水平荷載作用下，具有較純框架和純剪力墻結構更為有利的水平變形曲線。由框架構成自由靈活的使用空間，容易滿足不同建筑功能的要求;同時剪力墻具有相當大的抗側移剛度，從而使框一剪結構具有較好的抗震能力，也大大減少了結構的側移。
3.2.2 經濟性比較 我們通過對三種鋼筋混凝土住宅結構直接費的計算，發現三種鋼筋混凝土住宅結構單位面積直接費相差不是很多，其中短肢剪力墻結構的單位面積直接費最大，框架一剪力墻結構的單位面積直接費最小，其中短肢剪力墻結構的單位面積直接費比框架一剪力墻結構的單位面積直接費高出12.5%，比大開間剪力墻結構的單位面積直接費高出7.3%，大開間剪力墻結構的單位面積直接費比框架一剪力墻結構的單位面積直接費高出4.9%。三種鋼筋混凝土住宅結構的次要項目造價基本相同。單位面積造價框架一剪力墻結構的最小，框架一剪力墻結構的次之，短肢剪力墻結構的稍微較大，三種結構體系直接費最大相差不到45元/m2元。
