高層建筑混凝土結構設計淺析

摘要：以高層建筑的結構特點為依據，在高層建筑混凝土結構的設計方面要注重要注重概念設計的理念。根據相關的特點，應該選擇抗震、抗風性能穩固的并且條件經濟合理的建設結構體系。對高層建筑的內力進行分析計算，要確保建筑的結構的受力合理性，各組成構件具有延性，不容易出現脆弱性的破壞，以此來保證高層建筑的安全性能，使得高層間建筑具有舒適性和可靠性。

關鍵詞：高層建筑；混凝土結構；結構設計；研究分析

現代社會的經濟發展迅速，使得城市化發展的進程不斷地加快，我國地廣人稀的問題也變得越來越突出。為了滿足現代社會發展中的城市化發展，大城市的市中心高樓聳立，大型商場之類的商業綜合體層出不窮，高級寫字樓以及相關的建筑在不斷的利用城市發展中的立體空間，以此來滿足城市更大的承載量。這種情況下，高層建筑的建設使用加快了相關設計以及施工技術的發展。當下，我國高層建筑的結構設計仍然是以混凝土的設計結構作為基礎的設計結構，一部分的超高層建筑建構是采用鋼和混凝土結構進行混合的設計結構。因此，根據高層建筑的特點，在進行對高層建筑進行設計的時候應該在注重控制性因素的同時注重相關的概念性設計，還要對結構計算進行充分的利用。以此來保證高層建筑的能夠達到安全使用和經濟適用的協調統一。

1、高層的建筑特點

為了能使得高層建筑的建設能夠給滿足現代化社會居民的實際需要，相關的結構設計應該注重概念性設計理念。并在此基礎上進行結構的選型和平面以及立體布置的布局規則性，加強構造的先關措施，選擇優良的抗震以及抗風的材料，使的高層建筑能夠有著經濟合理的結構體系。高層建筑的抗震設計中要對建筑的整體抗震性能有著保障，保證整個建筑體都能能夠有著相應的承載能力。不僅如此，高層建筑的抗風設計中，對頂端的設計應注意相關的位移，對水平的位移要進行嚴格的控制。

2、高層的建筑結構體系

在受力計算之前進行概念性設計，是保證高層建筑可靠性和安全性建設的主要因素。高層建筑體系設計的時候要選擇好的結構體系，使得整個建筑的受力能夠處在一個合理的狀態，使得各個構件能夠發揮出相應的抗力，讓整個建筑結構能夠有著能夠把握的延性狀態，以此來規避建筑發生脆弱性破壞的可能，危及到人們的財產安全。

高層建筑的框架體系是由梁樁和柱樁兩個主要的結構構件組成的，兩者是承受著橫向以及水平作用的結構。混凝結構中的應用最為廣泛的結構體系就是框架結構，在高層建筑的建設中更是有著非常廣泛的應用。其有著對空間分割靈活，利于抗震并且節省建設材料等特點。高層建筑的框架結構中的梁樁以及柱樁這種組成構建一般是標準化的，在進行裝配整體式結構的時候非常的便利，對工期的縮短有著非常好的作用。在采用現澆混凝土框架時候，因為這種結構的整體性以及剛度都很好，使得抗震性能也非常的好。

3、高層建筑混凝土結構設計的工作要點

3.1概念性的設計

以高層建筑的特點作為依據，在進行建筑整體計算之前首先要對高層建筑進行概念性設計。概念性設計對高層建筑來說，主要的作用是選擇對抗震合理的設計結構方案，對延性的結構極其構建進行明確設計。對結構設計中潛在的薄弱部位進行分析定位，采取合適的措施，避免布局過程中出現破壞導致連鎖反應。

3.1.1結構平面的布置。高層建筑的在機構平面的設計過程中是要求平面形狀簡單規則，其質量和剛度的要求上是基于建筑的承載能力分布均勻的基礎之上。在設計的過程中，盡可能的將機結構框架的質心和幾何結構的重心放在同一個點之上。只有這樣，才能夠有效的減小結構的潛在問題。同時，能夠盡量的減平面的凹凸，使得平面的偏心能有效的減小。

3.1.2結構立面的設計。高層建筑的立面設計應該是追求豎向結構的規則均勻。相關結構的側向剛度應該是上面小、下面大的均勻變幻。結構的立面布置上要避免過大或是不規則的現象出現。因為承載結構是需要布置得當的，要避免對轉換結構的過多轉換，使得結構能夠保證安全可靠。

3.2高層建筑的基礎設計

在高層價建筑的建設過程中，基礎設計的目的是降低由于長期重力荷載作用下造成的地基變形或是差異變形的問題。以此來保證高層建筑的基礎不會發生沉降的現象，這也是作為基礎設計的一個設計的關鍵性因素。特別是在多塔樓的高層建筑中，建筑物的自重不均勻會導致傳遞到基礎上的力之間的差距有著明顯的差距，一旦基礎的處理不夠正確，就會出現由于基礎受力不均產生的不均勻沉降現象，這樣的情況會影響到上層結構的安全性和正常使用。

高層建筑的基礎設計在進行選型的過程中，一定要采用具有著較好變形能力和協調能力的基礎像“筏板基礎”和“樁筏基礎”。同時，在對高層建筑進行內力分析的過程中，需要對高層建筑的上部結構--基礎--地基進行共同作用的綜合性考慮以便于保證整體性變形的協調。要注意結構內變形不協調產生的內力和附加位移對結構造成內在的破壞。

3.3高層建筑設計時的輔助軟件應用

一般來講，高層建筑在設計的時候對相關結構的受力分析采用的地電算分析。像專業結構設計軟件，像：PKPM和廣廈結構CAD，這種是可視化圖形建模軟件，在建筑結構設計中的應用是需要根據具體的參數輸入和模型建立為基礎的，利用特定的設計條件進行結構計算和內力分析。在使用的時候要注意的是，使用前一定要對軟件的適用范圍有著明確的了解，對參數的輸入要有著正確的認識，以此來保證對計算結構有著有效的判斷。

結語：

現代化社會下的建筑行業發展迅速，人們對建筑的質量以及其他相關的要求也逐漸的提升。現代化的建筑，要想保證能夠滿足高層建筑建設的使用要求。就必須在建筑的結構方面進行相關合理科學的設計研究，保證相關結構的設計能實現安全性和可靠性，在此基礎上提升高層建筑的舒適程度。使得高層建筑的相關設計能夠滿足廣大用戶的要求。

參考文獻：

[1]楊曉艷.高層建筑混凝土結構設計淺析[J].城市建設理論研究（電子版），2013，（10）.

[2]楊過亮.高層建筑混凝土結構設計淺析[J].中國房地產業，2013，（4）：250-250.

[3]嚴龍煥，馬本華.高層建筑混凝土結構設計淺析[J].城市建設理論研究（電子版），2013，（36）.

[4]葉信龍.高層建筑混凝土結構設計淺析[J].城市建設理論研究（電子版），2013，（22）.