高层建筑钢筋混凝土结构设计要点分析

户露萍

青海，西宁 810000

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摘要：随着社会的发展和经济的进步，当前社会高层建筑越来越多，不仅极大的满足了人们的生产生活需求，也更是反映了建筑行业的水平和技术。进而关于高层建筑的施工和建设，整体必要使用钢筋混凝土，以此钢筋混凝土结构如何进行有效的设计，实际上能够决定高层建筑整体的质量和稳定性。并且也影响经济效益。基于此，将结合高层建筑设计施工要点，探讨分析如何进行钢筋混凝土结构的设计，旨在通过有效的分析和措施提出，为高层建筑稳定建设建言献策。

关键词：高层建筑；钢筋混凝土；结构设计要点

1 前言

　　城市化步伐逐渐加快，高层建筑渐渐的成为了城市建设的主体，在城市建筑中占据了较大的比例。不同于普通的低层建筑，高层建筑在建设过程中，必须重点加强对结构的设计，因为它关系到建筑物的牢固度、安全性与稳定性，科学的结构设计也能够为日后的养护等工作打下坚实基础，进而影响到人们的生命健康安全、以及建筑物功能与作用的发挥。相比于传统建筑结构来说，钢筋混凝土的结构稳定性高，且施工过程简便，广泛应用于高层建筑主体结构中。通过对当前工程建设情况分析，可知钢筋混凝土结构在实际应用中存在设计不合理问题，会对整体建筑质量造成影响。为了充分发挥钢筋混凝土的优势，确保高层建筑结构稳固性，需要针对高层结构设计需求提出相应的措施，确保混凝土高层结构设计顺利开展。

　　2 高层建筑的特点

　　2.1 水平力设计

　　在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。

　　2.2 抗震设计

　　在高层建筑结构设计中如有涉及到有抗震设防的，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。

　　2.3 轴向变形设计

采用框架体系和框架――剪力墙体系的高层建筑中，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种轴向变形的差异将会达到较大的数值，其后果相当于连续梁中间支座沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。

3 高层钢筋混凝土建筑结构设计核心思路探析

　　3.1 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。

　　3.2 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。

　　3.3 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。

　　3.4 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，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。

4 结论

高层建筑的钢筋混凝土结构设计，不仅需要联系实际做好设计规划与调整，更是需要结合高层建筑的钢筋混凝土结构设计要点进行稳定设计，这样良好的设计才能够使得后期施工更加稳定，同样也更会使得高层建筑整体更加安全和可靠。这样能够为人们居住带来更多安全保障。

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