淺談高層建筑鋼筋混凝土結構分析與設計要點

張文宇

浙江華藝建筑設計有限公司

淺談高層建筑鋼筋混凝土結構分析與設計要點

張文宇

浙江華藝建筑設計有限公司

經濟不但在很大程度上促進了城市化發展，還促進人民生活水平的提高，并且隨著人口的增加高層建筑數量也在不斷增加，使人們對居住的環境要求提高，不但要求居住環境舒適，還要求居住環境具有較強的抗震性能、較長的使用壽命和較強的穩定等，使高層建筑鋼筋混凝土結構設計要求越來越高。基于此，本文主要對高層建筑鋼筋混凝土結構分析與設計要點進行了簡要的分析，希望可以為相關的工作人員提供一定的參考。

高層建筑；鋼筋混凝土；結構分析；設計要點

1 引言

現階段，伴隨人們日常生活水平的不斷提升，通過對于住房的要求也隨之增高。伴隨著結構設計的不斷復雜，其中最為關鍵的就是鋼筋混凝土，對其結構設計屬于高層建筑當中的至關重要的。如果其出現任何情況都會帶來巨大的損失。

2 高層建筑設計當中鋼筋混凝土結構存在的缺陷

高層建筑設計過程中，鋼筋混凝土結構的性能會存在諸多的問題，首先，容易受到自然災害的影響，例如臺風，暴雨，旱澇以及暴雪等方面。其次，易遭到很多方面的連鎖反應，導致在進行施工的過程中增加了一定的難度，同時實際情況并未進行明確，因此，不能及時采取性對對于的措施。高層建筑施工過程中，工期相對比較長，而作為施工人員大多人數非常的多，容易導致遺漏，若出現安全事故并不能及時發現，為人身財產安全埋下了眾多的安全隱患。其對高層建筑整體質量而言是非常關鍵的，起著這就的影響，雖然其短時間內并不能發現問題，但是伴隨時間以及自然環境的侵蝕，將會導致其缺陷也會不斷的出現，為人們的生命財產埋下了安全隱患。

3 高層建筑鋼筋混凝土結構分析

3.1 結構高度的控制

超高情況在高層建筑鋼筋混凝土結構設計出現的頻率是非常的高，如果出現此情況將會減少其自身的抗震性能，同時如果建筑的高度存在差異，在進行設計的過程中，必須根據其具體情形完成內容設計，所以，若其高度發生改變，那么就設計就必須重新完成。

3.2 結構體系的選擇

現階段，隨時我國科學技術水平的不斷提升，高層建筑的結構外形也得到了一定的變化，不在拘泥傳統外形，其要求相對沒有那么復雜。在符合其強度以及穩定性的基礎下，不斷的將其外表以及內部二者共同優化，將進一步提升設計方案的實施水平。同時可以進一步提升高層建筑的整體質量。

4 結構設計要點

4.1 鋼筋混凝土結構的抗震功能進行強化設計

高層建筑最必不可少功能就是抗震功能，以保證其最大限度的免收自然環境的危害，其中鋼筋混凝土的剛度則可以保證建筑的整體抗震性能，因此，在對其進行設計的過程中，需要給予抗震性高度的重視。抗震性能的高低取決于高層建筑層數和房屋建筑結構剛度，如果這兩個數據越大，則振型數就越多，一般而振型數＞15，保證有效質量系數大于90%，但不能超過其總層數的三倍。

4.2 鋼筋混凝土結構進行耐久性設計

鋼筋混凝土結構的耐久性在高層建筑中占據著重要的位置，其可以延長其使用周期。在對其進行設計的過程中必不可少的內容之一，同時也直接影響著高層建筑的穩定性，是降低安全事故發生率的關鍵，應受到設計人員及施工人員的高度重視。建筑周圍環境是影響鋼筋混凝土結構耐久性及穩定的重要因素，所以進行設計時要根據建筑周圍實際環境，進行鋼筋混凝土材料選擇及材料性能控制，盡可能按照高層建筑施工要求進行設計，以延長高層建筑的使用壽命和提高其耐久性。

4.3 將新概念設計到鋼筋混凝土結構中

不同時代、不同技術基礎、不同經濟水平和不同地域文化下的高層建筑工程項目設計不同，施工要求也不同，有的對抗震性能要求高，有的對使用壽命要求高，有的則對實用性要求高，但不管是什么要求，高層建筑最基本的要求都是具有一定的抗震性能、耐久性和穩定性。所以在進行鋼筋混凝土結構設計時，要不斷將新的概念融入其中，以適應不同地區對鋼筋混凝土結構的需求，同時也適應鋼筋混凝土結構設計不斷完善與革新的趨勢。

4.4 鋼筋混凝土基礎的設計

任何好的建筑物都離不開好的地基，而好的地基則由地下結構決定。鋼筋混凝土基礎同樣是構建地下結構的關鍵，對整個高層建筑的穩定性及抗震性能都起著決定性作用，所以必須對地下部分的鋼筋混凝土結構進行嚴謹的設計。這要求相關結構設計人員及施工人員到施工現場進行實地勘查，分析抗震需求及穩定性需求相關數據，然后根據勘查而來的數據設計鋼筋混凝土結構，在設計過程中對于嵌固端的方位存在著差異，對其導致的影響也是不同的。而高寬相對比較大的高層建筑，應盡可能將地下部分的鋼筋混凝土結構深埋，并利用鋼筋混凝土樁體支撐地下部分的鋼筋混凝土結構，錨固應盡可能向大和長的方向進行，以增加樁體抗拔性能和防止傾覆事故的出現頻率。

4.5 剪力墻設計

剪力墻的設計也是高層建筑鋼筋混凝土結構設計中的重要一環，首先在剪力墻的端部位置應設置相應的邊緣構件，比如端柱等，其主要起到約束柱的作用，當高層建筑的層間位移和頂點位移較大時，可加大柱體的截面積，這時約束柱就可發揮其真正的作用，而當剪力墻的截面和樓層的面積比值較大，但房屋高度較小的情況下，這時約束柱所起到的作用就幾乎可以忽略不計。另外對于剪力墻的抗變形性能的設計，可通過在剪力墻的截面設置連梁，但是針對多肢墻必單肢墻時，其連梁的設置不能太強，否則在地震作用下墻肢會出現拉伸，容易出現安全事故，而連梁一旦設置太弱，則墻肢就會變成單肢墻，其巖性相對就會減弱，因此在具體進行其抗變形性能設計時，其連染的剛度應進行一定程度的折減，避免其超過截面的允許值。

5 結束語

總而言之，高層建筑項目施工離不開鋼筋混凝土結構，而鋼筋混凝土結構的設計也直接影響著高層建筑的抗震性能、穩定性、耐久性、使用壽命和穩定性，鋼筋混凝土結構與高層建筑是部分與整體的關系，兩者在實現過程中是相互影響和相符關聯的關系。所以要通過合理設計鋼筋混凝土結構來實現高層建筑抗震性能、穩定性及可靠性的提高，具體的設計要點包括抗震功能、耐久性、新概念、基礎和剪力墻等設計。

[1]孟凡偉.高層建筑鋼筋混凝土結構抗震概念設計淺談[J].門窗,2016(6):143.

[2]謝亞朋.淺談高層建筑的鋼筋混凝土結構的抗震設計方案[J].科技創業家,2012(19):56.

[3]張浩.淺談高層建筑鋼筋混凝土結構設計應注意的事項[J].河南建材,2012(1):80～81.