浅析高层建筑混凝土结构设计特点

高层钢筋混凝土建筑结构设计浅析

摘要：随着我国建筑市场规模的不断扩大，各种高层建筑不断的出现，如何应用现行规范设计出既满足结构安全性又能满足合理的技术经济指标是每个结构工程师所面临的问题。基于此，文中笔者就高层建筑钢筋混凝土结构的破坏形式给出了高层建筑钢筋混凝土结构的设计要求，并对建筑结构的设计进行了阐述。

关键词：高层建筑钢筋混凝土建筑结构结构设计

一、前言

伴随着高层建筑发展速度的加快，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。

二、高层建筑钢筋混凝土结构的破坏形式

随着我国建筑科学的迅速发展，高层建筑在地震荷载的作用下，通常会产生以下几种形式的破坏：框架柱的压弯破坏、剪切破坏、弯曲裂缝；框架梁的斜截面破坏、正截面破坏、锚固破坏；板四角的斜裂缝和平行于梁的通长裂缝；因钢筋配置不合理导致框架节点核芯区破坏。现在建筑施工管理不断的规范，虽然施工时对钢筋的材质、钢筋加工质量、钢筋连接质量进行了严格的控制，但是如果施工图纸上没有对框架结构的节点进行详细设计，且没有任何的说明资料，从而造成一些节点的钢筋构造远远不能满足抗震设计的要求，导致钢筋混凝土框梁出现上述各种形式的破坏。因此，必须引起设计单位、施工单位的高度重视，必须对钢筋节点进行详细的设计，确保节点钢筋设置的合理性。

三、房屋钢筋混凝土建筑结构的设计要求

在房屋钢筋混凝上结构设计过程中，设计者往往具有不同的设计经验，因此在问题处理时候往往会采取不同的处理方法。但是无论什么设计方法都应使房屋建筑满足稳定性的结构要求。对于房屋建筑的结构设计应着重做好房屋的高宽比，巨大的倾覆力矩会在柱和基础中产生相应的拉力和压力作用。作者根据多年以来的工程实践经验，认为为了使房屋建筑达到相应的安全性和可靠性，应配合相应的施工机械和施工技术，这样才能最终满足房屋建筑的使用功能。

四、结构选型

浅析钢筋混凝土高层结构设计

一、前言

近年来，我国建筑规模的不断扩大，建筑行业已经发展成为我国国民经济的一个重要组成部分，尤其是以高层结构为主的建筑，高层建筑结构已成为我国现代社会发展的一大亮点。高层建筑结构在被广泛利用的同时，工程问题也在不断出现，严重影响到了广大人民的利益以及社会的稳定发展。在高层结构中使用最多的就是钢筋混凝土结构，为了保障高层结构质量，就必须找出钢筋混凝土高层结构中存在的问题，对症下药，才能有效的促进现代建筑行业的稳定发展。

二、钢筋混凝土的原理和结构特点

1、钢筋混凝土结构原理

混凝土的抗压能力较强，而抗拉能力却很弱。钢筋的抗拉和抗压能力都很强。为了提高结构承载能力，把这两种材料结合在一起共同工作，充分发挥了混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能。我们把凡是由钢筋和混凝土组成的结构构件统称为钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构除了结构强度较大，防火性能较好外，工程造价也相对较低，在现代建筑中的使用较为广泛。

2、钢筋混凝土结构优点

（1）就地取材，钢筋混凝土结构中，砂和石料所占比例很大，水泥和钢筋所占比例较小，砂和石料一般都可以由建筑工地附近提供。

（2）节约钢材，钢筋混凝土结构的承载力较高，大多数情况下可用来代替钢结构，因而节约钢材。

（3）耐久、耐火，钢筋埋放在混凝土中，经混凝土保护不易发生锈蚀，因而提高了结构的耐久性。当火灾发生时，钢筋混凝土结构不会像木结构那样被燃烧，也不会像钢结构那样很快达到软化温度而破坏。

三、钢筋混凝土高层结构设计常见问题

1、设计者只注重计算，不注重概念设计

很多设计人员在进行结构设计的过程中，按照建筑专业提供的建筑图进行结构模型的建立、计算和校核等工作，确保了结构的安全，但是不注重总结，使得设计水平一直得不到很大的提高，这就牵扯到概念设计。结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法，是在不断的实践中总结出来的经验的结晶，是设计的灵魂和归宿，是避免在钢筋混凝土高层结构设计中走弯路的一种技术保证。一个设计人员有了概念设计的思想，在遇到实际工程的时候，他会根据以往的经验选择对抗震有利的结构方案和布置，并采取减少扭转和加强扭转刚度的措施，并能对结构薄弱部位进行预测，以采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁反应。

浅析高层建筑的结构设计与特点

摘要：结构设计是一项集结构分析，数学优化方法以及计算机技术于一体的综合性技术工作，是一项对国家建设有重大意义的工作，同时，亦是一门实用性很强的工作。本文就高层建筑的结构设计的各个方面进行分析，一起有助于提高结构工程师在建筑空间中的设计能力，特别是在处理高层建筑方面的问题上。

关键词：高层建筑；结构设计；选型；结构体系；

对于一个城市而言，高层建筑往往具有一定的代表性和象征性，可以反映一个城市经济水平和发展程度，越来越多的具有特色的高层建筑成为了一个城市的坐标。随着高层建筑技术的发展，高层建筑造型和表现形式趋于多样化，但随之所带来的弊端也越来越多的表现出来，高层建筑在成为城市风景的同时如何融入到整个城市建筑设计中成为高层建筑设计面临的一个重要任务。

一、 高层建筑结构的布置原则与要求

（一） 结构平面布置 。平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。偏心大的结构扭转效应大,会加大端部构件的位移,导致应力集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大,可用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距后进行判断,还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形,其比值超过1.1者,可以认为扭转太大而结构不规则。高层建筑不应采用严重不规则的结构布置,当由于使用功能与建筑的要求,结构平面布置严重不规则时,应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。

对于地震区的抗震建筑,简单、规则、对称的原则尤为重要。

（二） 结构立体布置 。结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。规则主要是指体型规则,若有变化,亦应是有规则的渐变。体型沿竖向的剧变,将使地震时某些变形特别集中,常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌；均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀,以及它们的变化均匀。结构宜设计成刚度下大上小,自下而上逐渐减小。下层刚度小,将使变形集中在下部,形成薄弱层,严重的会引起建筑的全面倒塌。如果体型尺寸有变化,也应下大上小逐渐变化,不应发生过大的突变。上不楼层收进使得体型较小的情况经常发生,但是对于收进的尺寸应当限制。收进的部位越高,收进后的平面尺寸越小,高振型的影响明显加大。如果上部楼层外挑,造成“头重脚轻”的状况,将使扭转反映明显加大,竖向地震影响也明显变大。

浅析高层建筑混凝土结构设计

摘要：本文结合高层建筑混凝土结构的特点，从混凝土结构布置、地基与基础设计及建筑上部结构设计等方面探讨了高层建筑混凝土结构的设计方案。

关键词：高层建筑 混凝土结构 设计

Abstract: based on the characteristics of the concrete structures of tall building,

from the concrete structure layout, foundation and basic design and construction of

the upper structure design, and discussed the design of concrete structures of tall

building plan.

Keywords: concrete structures of tall building design

前言

近年来，随着我国建筑业的迅猛发展，建筑功能不断丰富，致使工程设计越来越复杂。钢筋混凝土作为结构材料在民用建筑中得到广泛的应用和空前的发展。在高层建筑的结构设计中，侧向位移因素的存在使得高层建筑在设计过程中除了需要保证良好的强度外，还必须具备足够的刚度。我国的混凝土结构设计规范已经基本形成体系，但在设计方面仍存在一定的空缺和问题。本文总结了高层建筑混凝土结构设计的特点，提出了高层建筑混凝土结构的设计方案，以促进高层建筑事业的进一步发展。具体分析如下：

一、 混凝土结构布置分析

建筑工程设计中，建筑与结构是两个关系最密切的专业，结构体系的选型和结构布置，都要考虑最有利于抗震和抗风的要求。

首先是建筑以及抗侧力结构的平面布置要规则。针对工程的实际，综合分析各方面因素，采取的规则布置措施主要有：（1）根据建筑地理环境特征，将周边剪力墙尽量加长加厚，尤其是离刚心最远处，将刚心和质心偏心率调整到最小，从而使扭转周期减小，将结构调整成扭转规则结构。（2）削弱核心筒连梁，采用弱连梁连接，增大平动周期，进而使平扭周期比增大。（3）在凹角处增设45°斜向钢筋，抵抗角区应力集中，加强薄弱处的板厚和配筋。