高層建筑鋼筋混凝土結構分析與設計探討

李順聰

摘 ? ?要：隨著我國城市化的高速發展，城市空間越來越緊張，為了提升對土地資源利用率，建筑的高度不斷增加，高層建筑的數量持續增加。當前的高層建筑大部分還是采用鋼筋混凝土結構，其結構設計是否合理，對建筑使用安全性，有著非常直接的影響，是高層建筑中的重點設計部位。為此，我將要在本文中對高層建筑鋼筋混凝土結構分析和設計進行探討，希望對促進我國建筑事業的發展，可以起到有利的作用。

關鍵詞：高層建筑;鋼筋混凝土結構;設計

1 ?前言

隨著人們住房需求的不斷增加，住房的高度持續增加，高層建筑的結構也越來越復雜。鋼筋混凝土在高層建筑結構中，往往是靈魂般的存在，一旦其結構出現了問題，就會人們的居住安全，構成直接的影響。因此，在開展高層建筑的設計過程中，應該認真做好實地調查工作，充分借鑒前人的經驗教訓，設計出符合當代人需求的高層建筑結構。

2 ?高層鋼筋混凝土結構存在的缺點

在高層建筑的實際建設過程中，對鋼筋混凝土的使用相對比較多。鋼筋混凝土在實際使用過程中的，非常容易受到自然災害的影響，如暴雨、臺風等，容易對鋼筋混凝土的結構強度造成較大的影響。其對施工條件也有著比較高的要求，在受到各種因素作用下，容易導致施工質量問題的發生【1】。此外，高層建筑的施工規模相對比較大，一旦在施工中出現紕漏，就容易導致施工安全事故的發生。為了有效避免這些問題的產生，就需要認真做好鋼筋混凝土的結構設計，認真做好相關資料的搜集工作，在結合工程實際情況基礎上，設計出安全穩定的混凝土結構，并合理采用加固技術對結構進行加固。

3 ?高層建筑鋼筋混凝土結構分析

隨著建筑行業的高速發展，各種建筑方案越來越多，這對鋼筋混凝土結構設計，有了更高的要求，需要和工程實際情況有效結合起來，避免盲目追求工程規模情況的出現，避免大量工程浪費情況的發生。為了達到鋼筋混凝土結構變形極限值，在設計的過程中，應該盡可能減少其剛度。

對結構的高度進行控制。在高層建筑鋼筋混凝土設計的過成功呢中，經常會出現超高的現象，對建筑本體的抗震性能是一個較大的挑戰，需要根據建筑的高度，進行對應的設計。此外，如果建筑的高度出現了變化，就需要對結構進行重新設計。

結構體系的選擇。在高層建筑建設的過程中，對其外形要求并不是那么嚴格，在滿足建筑強度的情況下，應該做好混凝土外部和內部結構的優化工作，提升建筑方案的合理性，并在此基礎上開展施工建設，最大程度保證建筑的施工質量【2】。

4 ?高層建筑鋼筋混凝土結構設計的要點

在高層建筑鋼筋混凝土結構設計的過程中，其結構設計是否合理對建筑本身質量，有著非常直接的影響。在開展相關設計的過程中，應該注意以下地方。

認真做好抗震能力設計。在高層建筑的實際使用過程中，其對抗震能力有著比較高的要求，能夠有效抵御地震災害。為了保證高層建筑的抗震能力，對其鋼筋混凝土結構設計，有著比較高的要求。如果在高層建筑設計中，存在層數和結構剛度突變的情況，就應該多取其振型數，可以對高層建筑采用多塔結構，頂部小塔樓采用轉換層行駛，其振型數應該超過12，但不能超過房屋總層數的三倍。在對具有彈性的樓板進行分析的過程中，其振型數應該取大一些。

認真做好耐久性設計。在高層鋼筋混凝土結構的設計過程中，需要認真做好耐久性設計，在其結構方案的設計中，應該考慮周圍環境因素對建筑的影響，避免建筑本身對混凝土結構性能造成太大的影響。在開展高層鋼筋混凝土結構設計過程中，應該做好材料造價和性能的控制，在材料滿足使用性能的情況下，應該盡量選擇使用應用成本相對較低的材料，保證設計出來的鋼筋混凝土結構滿足耐久性的要求。隨著人們生活水平的不斷提升，對高層建筑的要求不斷提升，對鋼筋混凝土結構的耐久性有了更高的要求，需要認真做好針對性的設計。

認真做好新概念的設計。在高層建筑鋼筋混凝土結構的設計過程中，應該認真做好新概念的設計，設計出來一些樣式新穎的建筑來，并滿足抗震和抗風性能要求，這需要我們認真做好高層建筑的新概念設計，在滿足鋼筋混凝土彈性性能要求基礎上，盡量設計出其延展性，滿足人們居住的相關要求，這是未來高層建筑鋼筋混凝土結構設計的重要發展方向【3】。

認真做好地下結構的設計;。除了需要做好地上結構的設計外，地下鋼筋混凝土結構設計也非常重要，在開展結構設計的過程中，需要認真做好抗震性能設計，這對提升建筑穩定性，具有非常大的作用。因此，在開展建筑抗震設計的過程中，應該做好地下結構的分析工作，在分析結果基礎上，開展地下部分抗震性能設計，注意嵌固端位置不同所造成的影響。對于高層建筑地下部門，對其埋置深度有著比較高的要求，在具體設計的過程中，高層建筑的地下部分和地上部分應該利用變形縫分開。在高層建筑的埋深出現問題之后，或者在遭遇地震災害之后，建筑本身就很容易發生滑移的現象。因此，在高層建筑設計過程中，應該盡量采用大埋深，可以使用鋼筋混凝土土樁作為結構支撐，其錨固深度應該盡量朝長方向進行設計，這樣可以進一步提升樁體的抗拔性能，避免發生高層建筑傾覆情況的發生。

認真做好剪力墻的設計。建立墻也是高層鋼筋混凝土結構設計的關鍵一環。在剪力墻的端部應該設置相應的邊緣構件，如各種端柱等，其能夠充當約束柱的作用，在高層建筑層間位移或者頂點位移較大時，可以加大柱體的截面積，讓其約束柱的作用充分發揮出來。但如果房屋的高度較小，約束柱的作用往往難以得到充分的發揮。

對混凝土原料進行合理配置。由于對混凝土性能要求的差異，需要混凝土原料的配比也應該有所差異。在對混凝土原料選擇過程中，應該避免劣質原料流入到工程施工過程中，并對原料的比例進行控制，根據工程使用要求，采用不同的原料配比。在選擇完成原料配比后，應該首先制作一定的樣本，并對樣本的各種性能進行測試，并及時對原料的配比進行調整，讓混凝土的性能滿足實際使用的要求。

提高混凝土的抗裂能力。在混凝土實際使用過程中，由于多種因素的影響，經常會出現混凝土裂縫現象，對混凝土結構安全造成不小的影響。混凝土產生裂縫的主要因素有溫度應力、水化熱和自收縮現象。為了控制好混凝土裂縫現象，就必須從源頭工作開始抓起。通過在混凝土配制過程中添加一定的添加劑，可以有效改善混凝土的自收縮現象，能夠達到控制自收縮裂縫的作用。但在這個過程中，應該嚴格按照規范進行操作，合理選擇添加劑的種類和用量。

梁柱節點導筋籠的做法和運用。在實際的施工過程中，經常會出現箍筋安裝數量和間距不符合要求的現象，應該嚴格按照《建筑抗震設計規范》要求進行設計。通過導筋籠的設計，能夠有效防止梁、柱節點箍筋數量和間距不符合要求問題的出現，比較適合在高層建筑中進行應用。其主要的施工工序包括熟悉圖紙、鋼筋籠設計、鋼筋下料、加工制作、現場綁扎、鋼筋的驗收。為了抱著實際施工的質量，應該保證所有的鋼筋原料必須符合相關的設計和規范要求。在實際完成對樓面模板的鋼筋綁扎之前，應該將導筋籠安裝在柱筋上，并利用鐵絲進行良好的固定。在實際制作的過程中，應該必須保證對鋼筋籠牢固固定，避免在綁扎過程中造成籠架散架和變形情況的出現。在導籠安裝完成后，導籠和柱子的豎向鋼筋必須綁扎牢固，避免在梁筋綁扎過程中出現掉落的現象。

5 ?結語

隨著時代的不斷發展，各種高層建筑工程越來越多，對建筑的建造要求也在不斷提升。為了提升建筑建設的效果，應該認真做好鋼筋混凝土結構的優化設計，根據建筑的實際建造要求，開展合理設計，滿足建筑使用的各項性能指標要求。

參考文獻：

[1] 楊勤.關于高層建筑鋼筋混凝土結構設計問題的探討[J].建材與裝飾，2018（46）.

[2] 李波.高層建筑鋼筋混凝土結構設計要點解析[J].中國標準化，2019（12）.

[3] 張偉.高層建筑鋼筋混凝土結構設計問題分析[J].建筑技術開發，2019（14）.