刘亭亭

摘要：目前，我国的高层建筑在不断的增多，城市建筑用地资源日益缺乏，高层甚至超高层建筑项目日益增多，在城市建筑领域中扮演着十分重要的角色，并促进了建筑行业的健康发展。高层建筑项目建设中，混凝土结构设计质量水平直接影响高层建筑物的整体性能，怎样优化高层建筑结构设计是业内人士十分关注的问题。本文通过对高层建筑未来发展趋势进行分析，对高层建筑混凝土结构优化设计中存在的缺点进行探讨，并给出高层建筑结构优化设计的解决措施，以期可以为建筑混凝土结构设计方案的优化与发展作出贡献。

关键词：高层建筑；结构；设计；优化

引言

从古至今，建筑就是人类文明的象征和人类进步的标志。现阶段，随着经济的快速发展及城市化进程的加快，为了合理利用有限的土地这种不可再生资源，我国建筑正在发生着巨大的改变，主要表现为形态向高层发展，可以说，发展高层建筑已成为建筑业发展的一种必然趋势。但是，随着建筑高度的增加，以及建筑内部空间的扩大，结构设计的安全性及稳定性越来越凸显，越来越引起人们广泛关注和重视。而钢筋混凝土结构作为我国传统的结构形式，因其具有造价低、耐久性好、结构造型灵活、整体性好等优点，而被广泛应用于各种工程结构中。因此，对于高层建筑混凝土结构的优化设计进行研究非常重要。

1高层建筑混凝土结构基本概述

随着城市人口不断增多，人们对空间的需求越来越大，高层建筑便得到了建筑行业的亲睐，越来越多的高楼大厦在城市中拔地而起，在看到城市繁荣发展的同时，我们也应当保证好城市中人们的人身安全。高层建筑混凝土结构是保证高层建筑安全性的基础，无论是混凝土的材料类型，还是高层建筑中每一部分的结构设计，都对整个高层建筑的安全能力和使用能力起着决定性的作用。因此，研究和改善高层建筑混凝土结构是未来城市进一步发展需要完成的首要任務。

2高层建筑混凝土结构优化设计对策

2.1经得起考验的优化设计

在进行高层建筑混凝土结构优化方案设计时，大多数设计人员没有充分考虑持久性设计，在高层建筑建中总是发生由于外力和环境因素影响出现问题的情况，造成高层建筑极易遭受损坏，对高层建筑整体结构的安全性产生影响。所以，在高层建筑中，优化高层建筑混凝土结构设计方案，对高层建筑混凝土结构优化进行充分考虑，确保高层建筑混凝土结构优化方案的合理性、耐久性和实用性，使高层建筑混凝土结构优化设计成本降低最低。按照高层建筑的实际情况设计科学合理的高层建筑混凝土结构优化方案：①确保高层建筑混凝土结构的对称性和规则性，确保高层建筑物质量能够均匀分布，避免发生倒塌情况。②科学合理设计高层建筑混凝土结构布局，对高层建筑混凝土结构设计不断进行创新和优化，确保高层建筑的耐用性。③优化设计方案要确保高层建筑的美观性，使高层建筑与周围环境相互协调，防止发生建筑错层、多面与四周环境不和谐等情况。

2.2嵌固端位置设计

高层建筑一般状况之下会添加人防结构以及地下室结构，在人防顶板以及地下室顶板上设置嵌固端。嵌固端的位置对于高层建筑结构会产生不同程度的影响，在设计过程中如果忽略此问题则会导致高层建筑结构出现细节问题。例如，在嵌固端的上下层刚度设计过程中，要分析限制范围、嵌固端楼板设计以及结构缝位置是否协调，要分析上下层的抗震等级是否一致等问题，加强细节分析与设计，合理的大量设计变更分析，对建筑结构安全结构进行系统分析，合理设计。

2.3高层建筑混凝土结构方案的设计要点

高层建筑的生命周期中需要承受水平和竖向双向荷载，而混凝土结构设计对高层建筑物的质量以及功能具有重要的影响，为此，我们要强化并重视高层建筑混凝土结构设计过程中容易出现差误的重点内容，以确保高层建筑的安全性。具体如下：1）选用最优的结构形式。高层建筑混凝土结构在进行方案设计时，要根据实际情况合理的选择最适合的结构形式。目前，其常用结构主要包括框架、框剪、剪力墙和筒体结构等，而这些结构根据其自身的特点都有最为适用的情况，如框架结构一般主要适用于高度低于60m，框剪结构一般主要适用于商品房或者高度低于120m的建筑设计中，筒体结构尤其适用于超高层（大于150m）或者摩天大楼中等。2）注意结构的整体布局和造型。这要求设计人员在满足结构适用性、安全性和美观性的基础上，充分运用自己的建筑设计专业知识，尽可能地优化建筑结构的平面布置和竖向布置工作，避免建筑局部因突变或者削弱而形成薄弱部位，进而确保整体建筑结构的规则性、均匀性和简单性。3）优化构件截面。要求在综合结构安全性和经济性的基础之上，要尽量选用成本性价比较强的构件截面，不能为了节省成本而选择过小的建筑构件截面，进而导致结构设计安全风险的增大。4）设置合理的沉降缝和转换层等。相邻高层建筑物之间高度差异过大会引发地基承载变形问题，在此种情况下设计人员应根据具体情况设置沉降缝。设计人员应根据具体情况，在框剪结构中上部框架结构和下层剪力墙的交接部位设置转换层，同时采用其他加固措施，防范承载力突然改变的问题，以确保整体建筑的质量。

2.4加大力度对剪力墙的优化设计

对剪力墙结构的优化设计，主要是对高层建筑混凝土结构中的连接横梁进行优化设计，因为连接横梁是高层建筑剪力墙优化设计中的重中之重。在优化设计连接横梁的过程中，一旦剐度增加，在发生地震时剪力墙结构所要承受的压力也会不断增大。这样要想增强住高层宅建筑抗震能力，就要大量使用钢筋，因而导致材料费用的增加。所以，在进行连接横梁优化设计时，会将连接横梁的截面和刚度设计的比较小。

结语

高层建筑必将成为未来城市建筑行业主要的发展对象，优化建筑的设计，改良混凝土建筑结构是促进高层建筑大力发展的重要前提，坚持结构设计的基本原则，以改进当前高层建筑中的主要问题为首要任务，以现有的设计理念和设计专业知识作为依据，以高层建筑实用性、安全性和美观作为前提保障，制定符合当地地质、气候条件的高层建筑结构设计方案，对混凝土结构进行优化设计，才能保证高层建筑在未来的顺利发展。

参考文献：

[1]周弦.高层建筑混凝土结构稳定设计分析[J].低碳世界，2019，9（3）：200-201.

[2]洪源.高层建筑混凝土结构设计分析[J].住宅与房地产，2019（6）：88.