高层钢筋混凝土建筑结构设计核心思路研究

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　　摘    要：文章简单介绍了高层钢筋混凝土建筑结构设计需要考虑的问题，针对高层钢筋混凝土建筑结构设计展开了深入的研究分析，发表了一些建议看法，希望可以为高层钢筋混凝土建筑结构设计提供一定的参考和帮助，提高高层钢筋混凝土建筑结构设计有效性，更好地满足建筑建设需要，促进我国建筑行业的持续稳定发展。
　　关键词：高层建筑;钢筋混凝土;建筑结构;设计思路
　　1  前言
　　近年来随着人们对住房的要求越来越高，居民高层建筑的结构设计也是越来越复杂，而钢筋混凝土作为高层建筑的灵魂所在，其结构设计工作是高层建筑建设过程中的重中之重，一旦其结构出现问题，将直接威胁到居住人们的人身财产安全，因此作为一个高层建筑结构设计工作者，应该本着可实行性的原则进行实地考察，在充分吸取前人经验教训的情况下，结合现代高科技设计出符合人们实切需求的高层建筑。
　　2  高层钢筋混凝土建筑结构设计内涵
　　钢筋混凝土建筑结构，就是用钢筋增强过的强度的混凝土制作出的一种建筑结构。此种建筑结构中使用钢筋混凝土充当房屋的承重部分，并且这种结构在建筑过程中需要大量使用模板，并且与其他结构，例如钢结构等相比有施工现场建设时间短、成本需求量较小、各项性能均较优秀等特点。此种结构利用了钢筋的韧性以及混凝土的强度[1]，建筑结构设计是建立在精密的计算基础之上的，在设计过程中需要以钢筋水泥结构的受力性能为基准，设计出符合规范同时能满足使用者日常需求的建筑结构。在进行建筑结构设计的过程中想要对建筑结构的内力进行准确的计算，计算的方式目前通常会选用有限元分析法与计算机技术相结合。在进行建筑结构设计工作时，需要遵循三条原则，首先需要满足建筑的适用性。绝大部分建筑建成后其使用主体是人，所以在进行建筑结构设计时应当以人的具体需求为出发点，满足大多数人的要求，使建筑能在市场上有较好的竞争力。第二，需要保证建筑的安全性。建筑是人们的栖身之所，想要保障人民群众的生命财产安全就需要保证建筑结构的绝对安全。第三，建筑建设的经济性。也就是建筑建设的成本需要在一定范圍内，目前市场经济条件下，建筑行业发展十分迅速，以较低的成本建设完成一个建筑工程，能让建筑企业获得较高的利润。
　　3  高层钢筋混凝土建筑结构设计应遵循原则
　　3.1  安全性
　　在设计的合理的使用年限以内建筑的结构应该可以承担各种可能发生的突发情况。而且在发生了偶然事件以后，建筑物的结构必须要保持一定的稳定特性。
　　3.2  适用性
　　高层建筑建成后最终是由人来使用它，所以在对其进行结构设计时一定要综合各方面因素考虑建筑的使用功能。比如说，在实际结构设计时，要对室内空间布局有很好的构思，需要什么样的空间就要选用什么样的结构设计模型，在梁柱布置时，要充分考虑到该布局是否影响了室内面积的实用性，是否妨碍了某种功能的使用等等[2]。只有在结构设计中保持良好的适用准则，才能使建筑自身的特点充分发挥其作用，更能赢得广大消费者的喜爱，从而使企业实现良好的经济效益。
　　3.3  抗震性
　　针对高度在100m以上，同时需要承受不同强度抗震设防烈度等建筑物，在建筑物高度方面的要求存在明显区别，一般尽量避免在抗震设防烈度八度区域建设超过300m高度建筑，高层钢筋混凝土建筑更加适合建设在六度抗震设防烈度区域。综合多个因素考虑，高层钢筋混凝土建筑施工建设时需要充分考虑到区域抗震设防烈度，避免由于技术方面错误给人民生命财产带来损失。
　　4  高层钢筋混凝土建筑结构设计核心思路探析
　　4.1  注重建筑结构的抗震性能
　　高层建筑在居住使用过程中，其抗震功能非常重要，可以对于诸如地震类的自然灾害有一定的抵抗能力，而高层建筑的抗震功能主要是依靠钢筋混凝土结构来实现的，因此在进行高层建筑钢筋混凝土结构设计时要将抗震性能设计作为其主要的影响因素和关键环节。而高层建筑在建设过程中若是其层数和结构刚度的突变系数较大，则应该多取其振型数，比如高层建筑房屋结构中所包含的多塔结构，顶部小塔楼以及转换层等，在取其振型数时应选大于12的数，但是其大小仍然不能超过房屋总层数的三倍，而且对于具有弹性的楼板建筑在分析刚性要求时，其振型数的选取还要更大些[3]。
　　4.2  注重高层建筑剪力墙设计
　　剪力墙作为高层建筑钢筋混凝土结构中的关键，是保障高楼大厦本身可靠性重要手段，因此必须注重其设计。在进行剪力墙设计时应当注意在其端部配以边缘构件，好比端柱，它具有约束柱功能，在高楼其楼层间及顶点位移足够大，此时把柱体加大即截面积加大，此状态才能最好发挥约束柱性能。除了做好剪力墙约束柱等设计，还要注重剪力墙抗变能力设计。在进行剪力墙抗变设计时，可采取剪力墙截面部分加设连梁，对于多肢墙变单肢墙，应当把连梁设计降弱一点，如果连梁设置过强会在发生地震时造成墙肢拉伸变形，给高楼带来安全隐患，由此当进行钢筋混凝土抗变形结构设计时，必须科学合理获取剪力墙截面最大允许值，将连梁刚度作必要降低，符合最大值范围内。
　　4.3  依据工程实际情况开展设计
　　建筑结构设计中，要结合工程具体情况，做到安全适用、经济全理、技术先进和确保质量。所选用的建筑方案在结构上要保证可行性，要保证结构方案在整体上是安全适用、经济合理的。如果结构方案在整体上存在缺陷应及时告知建筑专业并配合调整建筑方案。同时，为了满足建筑的一些特殊功能要求，在不影响结构整体方案的前提下，对一些局部部位构件，结构应采取可靠措施尽量实现这些特殊功能要求。如在层高受到限制而使用净高又不能降低致使结构必须采取造价相对较高的宽扁梁或无梁楼盖方案时，在结构方案不能同时兼顾建筑立面效果内部使用功能（比如房内露梁现柱）等情况下，结构设计人员应及时知之相关专业设计人员，解释说明每个方案的利与弊，在各方协商一致后找到最佳的综合解决办法。
　　4.4  注重高层建筑的全面分析与构造设计
　　不同建筑物在体型方面有明显区别，建筑结构往往会存在较多的可选方案，即使相对较为合理的结构方案，在具体的结构设计中还需要进一步分析计算，对其优化完善。通过计算分析所获取各项指标参数需要满足相关规范，将其控制在合理范围。如果周期和位移相对较小，则表明结构偏刚，存在较大的地震反应，同时工程项目建设成本也会有明显增加。在建筑结构设计过程中，需要尽量保证结构自震周期与场地卓越周期之间出现较大偏差。与软土场地结构相比，硬土场地结构偏柔，必须要做好各项扭转指标的控制。另外，可以通过减少质心以及刚心偏离等方式实现对结构扭转的有效控制[4]，实现对结构抗扭刚度的调整，提高整体抗扭转水平，确保高层钢筋混凝土建筑结构设计科学性和合理性，满足人们在建筑方面需要。建筑结构还需要有较好的延性，根据强剪弱弯等原则，对薄弱结构和构件适当加强，注意柱轴压比的控制，同时还需要通过加强构造设计等方式使结构延性得到保证。
　　5  结语
　　目前我国正处于发展中国家行列，也就是说目前我国的各方面的建设工作正处于起步阶段，钢筋混凝土建筑结构在我国依然有较大的应用空间。在进行钢筋混凝土结构设计时，设计人员需要考虑的因素有许多，并且一旦产生任意方面的遗漏都会造成严重后果，所以在进行施工设计以及现场施工过程中需要严格控制每一个步骤的进行，防止建成后建筑质量存在任何问题。
　　参考文献：
　　[1] 王博，王识.高层混凝土建筑抗震结构设计分析[J].建材与装饰，2018（2）：91.
　　[2] 吴晟，王福亮.高层钢筋混凝土建筑结构设计核心思路分析[J].智能城市，2018（20）：46-47.
　　[3] 秦珊.高层钢筋混凝土建筑结构抗震延性设计[J].绿色环保建材，2017（4）：59.
　　[4] 石磊.浅议民用高层钢筋混凝土建筑结构设计优化[J].低碳世界，2017（25）：148～149.
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