淺析高層建筑混凝土結構設計

李端

摘要：城鎮一體化建設的步伐不斷加快，使得建筑行業獲得了較為快速地發展。由于建筑用地越來越少，高層建筑逐漸成為建筑的主要趨勢。高層建筑結構設計作為高層建筑的建設工作中重要的組成部分，直接關系到建筑的功能以及質量的實現。但是當前高層建筑結構設計還存在部分不足。本文首先說明高層建筑結構特征及設計的基本原則，其次深刻剖析高層建筑結構設計中存在的問題，最后針對結構設計中存在的問題提出相應有效的解決對策。

關鍵詞：高層建筑；混凝土結構；優化設計

中圖分類號：TU973.12文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2017）02-0103-01

前言

科學技術及市場發展的需要促進了建筑結構的不斷變化，建筑工程逐漸朝著高層化發現發展。高層建筑具有施工技術復雜，建筑結構承載力要求較高等特點，其中高層建筑結構設計作為高層建筑工程的重要組成部分，在開展建設項目時要對高層建筑結構設計給予高度注意，要保證結構設計的合理性、科學性，以滿足人們生活的需要，此外建筑結構設計還需要使建筑具有一定的抗震和抗風能力，以實現建筑物安全性的需要。

1.高層建筑結構設計中存在的問題

建筑工程項目的增多促進了建筑行業的快速發展，但是當前我國建筑工程在建筑結構設計方面還存在部分不足，其中主要表現在短肢剪力墻設置問題、超高問題、嵌固端設置問題、其他部位建筑結構設計問題等4個方面，以下針對這4方面問題進行具體闡述，通過對問題的分析，采取相應的應對策略，以提高我國高層建筑結構設計水平。

1.1短肢剪力墻設置問題

建筑結構設計的不合理會對高層建筑的施工質量產生嚴重的影響，尤其是損害建筑物的結構。短肢剪力墻增設不合理是其中較為典型的一種。在當前高層建筑結構設計中，許多設計人員設計過程中增設短肢剪力墻。根據眾多建筑結構設計的實例可知，短肢剪力墻的設置會影響建筑結構的穩定性、抗風、抗震和穩固性。為了提升建筑工程質量，在結構設計過程中應盡量減少短肢剪力墻的使用。

1.2超高問題

超高問題主要是指建筑單位不遵守相關的制度規范，過分加高建筑物的高度，以實現自身的盈利的最大化。當前高層建筑的高度已實現由原來的A級上升到B級，并且相應的建筑設計模式也實現了一定程度的發展。超高問題作為實際建筑結構設計中的常見問題，嚴重影響建筑物的結構穩定性，如果遇到強風、地震等嚴重自然災害，極易發生倒塌、斷裂，嚴重影響了人們的生命和財產安全。

1.3嵌固端設置問題

嵌固端即固定端，在進行位置設置的過程中要嚴格避免構件在該位置的位移。嵌固端是高層建筑結構設計中的重要組成部分，在實際位置過程中存在部分不足。第一，嵌固端位置選擇存在問題。現代高層建筑一般都建設多層地下室，并且將嵌固端修筑在地下室，這種設計存在極大的安全隱患，難以實現預期效果。第二，嵌固端上下層剛度比例設計不科學。上下層剛度比例設計是判斷嵌固端設計是否科學合理的一個重要指標。當前嵌固端設計過程中存在設計問題和計算準確性不高的問題。第三，嵌固端設計和抗震縫隙處理相互矛盾嵌固端設計和抗震縫隙的處理難以實現良好的銜接，在實際設計過程中存在平衡性不足的問題，降低了建筑結構的穩定性。

2.高層結構設計存在問題的應對策略

根據高層建筑結構設計存在的問題分析，筆者根據自身的豐富設計經驗，提出注重選擇結構方案合理性、合理使用計算簡圖、在結構設計中注重建筑物各種性能的實現3個方面的應對措施，以下進行詳細闡述。

2.1注重選擇結構方案合理性

結構方案選擇的合理與否直接關系高層建筑工程的建筑質量。科學、合理的建筑結構方案能夠使建筑結構水平設計的效果順利實現，因此在建筑結構設計過程中要對結構方案的選擇給予高度重視。結構方案選擇的過程中，首先要針對結構方案的相關標準和規范仔細研究，以防因結構設計方案與相關標準沖突影響后續施工的順利開展。其次，具體結構方案的選擇還需根據建筑工程的施工區域和施工現場的實際情況等綜合考慮。最后，還需要根據建筑工程的規模、施工現場的基礎情況進行實地勘察，在此基礎上實現最優結構方案的選擇。

2.2合理使用計算簡圖

計算簡圖是建筑結構設計的數據基礎，計算簡圖中具有建筑結構設計的計算內容，是影響建筑結構設計的關鍵所在，因此加強計算簡圖的合理運用有助于建筑結構設計的安全、合理目標的實現。由于高層建筑結構設計具有極強的復雜性，在確定計算簡圖時存在一定的難度，計算簡圖的具體確定過程總必須綜合考慮各種因素的影響，以確保后續計算工作的準確性、客觀性。同時在計算過程中還要加強計算簡圖的合理使用，以保證計算的高準確性。

2.3在結構設計過程中注重建筑物各種性能的實現

高層建筑結構設計的主要目的就是滿足建筑物的各方面功能性的需要，只有各方面功能性需要良好實現才能說明該高層建筑結構設計是否合理科學，也才能保證建筑正常使用。建筑結構設計的性能指標主要表現為結構延展性、水平力、穩定性三者。第一，提升建筑結構延展性設計。建筑結構延展性設計主要是針對高層建筑容易出現倒塌、變形等問題而提出的。其中較為常見的建筑物遭受自然災害，發生的結構變形和倒塌。因此提升建筑結構延展性具有現實意義。在結構設計過程中注重延展性的實現。第二，注重高層建筑結構水平力。水平力是指高層建筑結構在同一平面內受到的各種載荷力的總稱。水平力對于高層建筑結構的影響十分明顯，設計人員在設計過程總要做好相關控制工作。第三，滿足高層建筑對于穩定性的要求。建筑結構穩定性是建筑結構設計中的最重要的性能指標。結構穩定性的實現有賴于設計過程中合理設計各關鍵點，其中比較典型的應用即為短肢剪力墻設置位置的控制。