高層建筑鋼筋混凝土結構設計問題探討

夏振海

大連六環景觀建筑設計院有限公司

高層建筑鋼筋混凝土結構設計問題探討

夏振海

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本研究以高層建筑鋼筋混凝土結構設計存在的具體問題為出發點，提供了做好結構選型、地基與基礎、結構計算等高層建筑鋼筋混凝土結構設計工作的要點，希望對高層建筑鋼筋混凝土結構設計工作的完善有所參考。

高層建筑；鋼筋混凝土；結構設計

1 前言

改革開放以來，我國國民經濟整體地迅速發展，國內各個行業都得到了巨大的發展，整體的行業水平穩步提高，其中，建筑行業的提升水平是比較快的，這與國家在基礎建設方面投入的大量資金有關，也與人民群眾的客觀需求有關。建筑行業的發展帶來了建筑形式，建筑技術，建筑材料等的多元化變革，其中鋼筋混凝土因為安全系數高，抗震性能好等諸多優點而被廣泛使用。

2 高層建筑鋼筋混凝土結構設計的具體問題

2.1高層建筑鋼筋混凝土結構選型設計存在的問題

在高層建筑鋼筋混凝土結構選型設計過程中經常產生的問題有：一是，高層建筑鋼筋混凝土結構出現規則性不高或者結構過分僵化，給高層建筑的整體藝術學和鋼筋混凝土結構施工帶來影響。二是，高層建筑鋼筋混凝土結構嵌固端設計位置不良，出現對結構剛度、抗震等級、建筑外形的影響，降低了高層建筑鋼筋混凝土結構選型的合理性和規范性。三是，高層建筑短肢剪力墻選用過于頻繁，不但增加鋼筋混凝土結構的設計難度，而且也會給整個高層建筑鋼筋混凝土結構建設帶來麻煩。四是，高層建筑鋼筋混凝土結構超高問題嚴重，影響高層建筑的工期與造價。

2.2高層建筑鋼筋混凝土結構地基與基礎設計存在的問題

地基與基礎是高層建筑的重要組成部分，也是鋼筋混凝土結構賴以發揮結構和功能的前提，而當前設計高層建筑鋼筋混凝土結構地基與基礎方面存在標準缺乏和不同意的問題，這會出現高層建筑鋼筋混凝土結構地基與基礎設計存在各類差異，很多高層建筑鋼筋混凝土結構地基與基礎設計工作存在隨意和經驗主義泛濫的問題，造成對高層建筑鋼筋混凝土結構整體設計效果的影響，給高層建筑鋼筋混凝土結構的施工和建設帶來負面的作用。

2.3高層建筑鋼筋混凝土結構計算存在的問題

在高層建筑鋼筋混凝土結構整體設計中結構計算是核心的關鍵，常見的高層建筑鋼筋混凝土結構計算存在的問題有：一是，高層建筑鋼筋混凝土結構計算模型選取適當；二是，高層建筑鋼筋混凝土結構抗震等級確定不當；三是，高層建筑鋼筋混凝土結構振型數目設置不足；四是，高層建筑鋼筋混凝土結構的非結構構建計算不準確。這些問題會嚴重影響高層建筑鋼筋混凝土結構計算的準確性，進而影響到高層建筑鋼筋混凝土結構設計的質量。

3 做好高層建筑鋼筋混凝土結構設計的要點

3.1做好高層建筑鋼筋混凝土結構選型設計的要點

高層建筑鋼筋混凝土結構選型設計具有技巧性和科學性的雙重特點，必須在高層建筑鋼筋混凝土結構選型設計做好如下幾方面工作：一是，提升高層建筑鋼筋混凝土結構的規則性，特別要注意高層建筑鋼筋混凝土結構平面和里面的規則性，同時要提升整個高層建筑鋼筋混凝土結構的藝術性。二是，在高層建筑鋼筋混凝土結構嵌固端設計中應該考慮到上下層剛度，降低整個高層建筑鋼筋混凝土結構的風險和隱患。三是，在高層建筑鋼筋混凝土結構選型設計過程中應該減少短肢剪力墻設計的頻率，提升高層建筑鋼筋混凝土結構的整體性，進而優化高層建筑鋼筋混凝土結構建設的整個過程。四是，合理設計高層建筑鋼筋混凝土結構的高度，控制高層結構的組成和高程，做到對工期和造價目標在設計階段的嚴密控制。

3.2做好高層建筑鋼筋混凝土結構地基與基礎設計的要點

首先要端正高層建筑鋼筋混凝土結構地基與基礎設計工作的態度，要重視地基與基礎設計工作的功能和作用。其次要加強對《地基和基礎設計規范.GB1997S》的學習和領會，進一步準確把握《規范》的主旨和思想，使高層建筑鋼筋混凝土結構地基與基礎設計工作更加詳盡和準確，為設計出高層建筑鋼筋混凝土結構地基與基礎的精品工程打下基礎。此外，要加強高層建筑鋼筋混凝土結構地基與基礎設計換屆的討論工作，設計中廣泛聽取不同工種、不同領域的意見，特別要聽取工程造價方面的建議，在完善高層建筑鋼筋混凝土結構地基與基礎設計合理性和科學性的同時，提升高層建筑鋼筋混凝土結構地基與基礎設計的經濟性。

3.3做好高層建筑鋼筋混凝土結構計算的要點

進行高層建筑鋼筋混凝土結構計算應該從預防經常出現的錯誤入手，主要做好四個方面的工作提升高層建筑鋼筋混凝土結構計算質量：一是，做好高層建筑鋼筋混凝土結構計算模型的選取，要根據高層建筑的設計意圖確定樓板整體平面、搭接結構、彈性模型，以便提升計算模型的仿真度，進而提升計算準確性。二是，嚴格確定高層建筑鋼筋混凝土結構抗震等級，要結合高層建筑所在地質條件和區域地震活躍度劃分高層建筑不同部位鋼筋混凝土結構的抗震等級，做到對高層建筑鋼筋混凝土結構安全性和經濟性的有效把握。三是，合理確定高層建筑鋼筋混凝土結構振型數目，要平衡振型數量與結構層數的關系，通過全面準確的計算和分析確定振型數目的取值范圍。四是，提高高層建筑鋼筋混凝土結構中非結構構件計算的準確性，要在平衡美觀、經濟；風荷載、地震等諸多因素的基礎上，科學進行非結構構件的計算，在提升計算準確性的同時，為科學設計高層建筑鋼筋混凝土結構提供參考。

4 結語

高層建筑綜合利用鋼筋韌性和混凝土剛性而產生的新結構——鋼筋砼結構是當前高層建筑鋼結構設計的主流方向，不但在結構剛度和整體性上承繼了混凝土的特點，同時在結構形變和結構韌性上也能夠具有更為理想的效果。由于高層建筑結構設計的復雜性，加之鋼筋混凝土結構的多樣性，這使得進行高層建筑的設計過程中必須重點強化鋼筋混凝土結構方面的內容，提高計算的準確性、設計的完整性，避免結構、質量、功能方面問題的產生和積累，建立起確保高層建筑鋼筋混凝土結構整體質量和安全的設計基礎。

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[3]蘭瑾.鋼筋混凝土高層結構設計中常見問題[J].中國新技術新產品.2014(24)