文/毕景阳 梁彦征，.身份证号：473990007795；.身份证号：40985380X

浅谈高层建筑钢筋混凝土结构分析与设计要点

文/毕景阳1梁彦征2，1.身份证号：412723199010107795；2.身份证号：41012219851223801X

经济不但在很大程度上促进了城市化发展，还促进人民生活水平的提高，并且随着人口的增加高层建筑数量也在不断增加，使人们对居住的环境要求提高，不但要求居住环境舒适，还要求居住环境具有较强的抗震性能、较长的使用寿命和较强的稳定等，使高层建筑钢筋混凝土结构设计要求越来越高。所以，本文就高层建筑钢筋混凝土结构中存在的不足，分别对高层建筑钢筋混凝土结构及其设计要点进行了详细分析。

高层建筑；钢筋混凝土结构；设计要点

1 高层建筑钢筋混凝土结构存在的不足

1.1 易受自然天气的影响

钢筋混凝土是最主要的高层建筑材料，但混凝土钢筋的结构密度还不够致密，所以从某种意义上来说还不太稳固，当遇到强暴风雨时，容易被冲垮，诸如地震、暴雪及洪涝干旱等时，也容易发生结构上的变形，危险到人们的生命安全与财产安全。

1.2 钢筋混凝土结构发生变化时具有很强的随机性和不确定性

钢筋混凝土材料在遇到突发性和强破坏性的外力打压时，其结构会发生不同程度的变化，并且这些变化是没有规律可寻的，也存在很多不确定性，使钢筋混凝土结构变化的安全隐患增多，直接影响高层建筑的施工进程及质量。

1.3 钢筋混凝土结构设计不够严谨

高层建筑工程具有施工周期长、施工工序多且复杂、涉及到的施工技术多样化、安全系数高和固定技术要求高特点，导致高层建筑施工难度增加。钢筋混凝土作为高层建筑施工的重要建筑材料，其结构设计要求很高，但在实际设计过程中，相关设计人员及施工人员并没有到施工现场进行实地勘察，导致钢筋混凝土结构设计不严谨，出现结构上的问题，进而导致施工事故的发生，影响施工人员及高层建筑用户的生命安全与财产安全，不仅如此，如果处理不当还会给施工单位造成巨大的进经济损失。

2 高层建筑结构设计要点

2.1 抗震设计

在设计高层建筑时，应尽量减少其振型个数，由于振型的个数与楼层的层数呈正比，因此，高层建筑应尽量控制其层数，层数越高，其位移越大，抗震性能越弱。在室内布置钢筋混凝土剪力墙，使每一层都可以被简化为一个刚体，增强其结构稳定性。长度过大的建筑单体应考虑在建筑单体的某一位置将建筑截断，建筑与建筑之间不可以连接为一个完整的整体，这样做主要是为了避免建筑受到结构损害时造成危害更大的连续倒塌事故，抗震设计要秉承小震不坏、中震可修、大震不倒的原则。

2.2 耐久设计

在高层建筑建设过程中，尽量减少施工难点的产生，在结构设计条件允许的情况下，适当的使用钢筋用量较少的高强混凝土材料，该混凝土结构不仅在力学性能上与钢筋混凝土结构相似，而且由于其抗压强度比传统混凝土材料要大很多，所以抵御冲击荷载和冻融循环的能力有所加强，从而加强了混凝土结构的耐久性。高层建筑的耐久性材料不光要考虑其各项指标知否能够达到设计要求的耐久性要求，更要考虑材料的重量和成本等其他因素，设计单位要对现场进行充分的勘测，全面收集现场的地质情况、水文情况和风荷载情况等因素的数据，针对地下土层较为复杂的施工现场，设计人员不可以粗略勘察后大致确定一个设计级别，要充分了解现场土层承受载荷的极限值，根据实际情况控制高耐久性材料的质量范围。并且混凝土结构施工过程中应严格按照施工标准执行施工步骤，钢筋布置时要严格按照施工图所标注的型号和搭接长度进行钢筋笼的绑扎，垫块要根据钢筋笼的体量和重量分类选择，混凝土的搅拌和浇筑要尽最大可能保证其均匀程度，从而保证钢筋混凝土构件达到设计要求的力学性能指标。

2.3 地下设计

地下结构是整个高层建筑最先开始建造也是高层建筑考虑地质因素和水文因素影响最多的结构体系，其设计的质量决定着建筑的整体稳定性。地下结构的设计应当根据现场实际地质情况和水文情况选择即符合承载能力要求又能控制建筑下沉速度的地基类型。目前，我国的高层建筑多采用箱型基础，其选择的用意是箱型基础能够有效的增大基础与地基之间的接触面积，单位面积的地基上作用的承载力较为均匀，可以保证地基的均匀下沉，箱型基础可以有效的将地下工程结合为一个整体，并且箱型基础的净高较大，可以用作地下停车场，使开发商的销售工作更易进行。在地下停车场的设计过程中，箱型基础内部的立柱个数应当根据实际的行车需求相应减少，因此，地下结构采用长宽比较小的大尺寸预应力混凝土梁承受上部建筑柱体的集中荷载，从而用该梁代替被撤除的支撑立柱，拓宽行车的通道。地下结构同时也应当考虑到防水层的设计，以地下结构主体为核心，在其外部建立一个整体防水层，保证地下结构不受地下土层内水渗透的影响和侵蚀。

2.4 剪力墙设计

剪力墙的设计也是高层建筑钢筋混凝土结构设计中的重要一环，首先在剪力墙的端部位置应设置相应的边缘构件，比如端柱等，其主要起到约束柱的作用，当高层建筑的层间位移和顶点位移较大时，可加大柱体的截面积，这时约束柱就可发挥其真正的作用，而当剪力墙的截面和楼层的面积比值较大，但房屋高度较小的情况下，这时约束柱所起到的作用就几乎可以忽略不计。另外对于剪力墙的抗变形性能的设计，可通过在剪力墙的截面设置连梁，但是针对多肢墙必单肢墙时，其连梁的设置不能太强，否则在地震作用下墙肢会出现拉伸，容易出现安全事故，而连梁一旦设置太弱，则墙肢就会变成单肢墙，其岩性相对就会减弱，因此在具体进行其抗变形性能设计时，其连染的刚度应进行一定程度的折减，避免其超过截面的允许值。

总之，高层建筑项目施工离不开钢筋混凝土结构，而钢筋混凝土结构的设计也直接影响着高层建筑的抗震性能、稳定性、耐久性、使用寿命和稳定性，钢筋混凝土结构与高层建筑是部分与整体的关系，两者在实现过程中是相互影响和相符关联的关系。所以要通过合理设计钢筋混凝土结构来实现高层建筑抗震性能、稳定性及可靠性的提高，具体的设计要点包括抗震功能、耐久性、新概念、基础和剪力墙等设计。

[1]张大鹏．高层建筑钢筋混凝土结构设计问题探讨[J]．科技与企业,2014．

[2]陈文龙．谈高层建筑设计中钢筋混凝土结构加固的设计要点[J]．江西建材 ,2016．

[3]梁启亮．高层建筑钢筋混凝土结构设计问题探讨[J]．居业,2015．