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摘要：现代人们对于生活品质的要求越来越高，相应的对建筑物的要求也不断提高，建筑的功能以及类型也不断的丰富多样，作为其中最为常见的一种结构——混凝土结构因其拥有良好的延性、整体性、高强度、经济等特点，受到业内人士的广泛认同，被应用在多数的建筑工程当中。由于混凝土结构工程在施工的过程中会应用砂石，水泥、钢筋等不同施工材料以及各种复杂的施工工艺，所以在设计上会存在不同程度的难度，其中也必然会有不少的问题出现，针对这些问题，运用相应的策略进行处理，做到优化混凝土结构设计，进而促进建筑工程品质的提高。
关键词：建筑工程；混凝土；结构设计；常见问题；应对策略
1混凝土结构设计中的常见问题
1.1混凝土结构概念设计问题
我国混凝土结构计算理论经历了经验估算，容许应力法，破损阶段计算，极限状态计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。以概率理论为基础的结构极限状态设计准则，使混凝土结构的设计经济合理、安全适用。概率极限状态设计法更科学、更合理。但该法在运算过程中还带有一定程度的近似，只能视作近似概率法。事实上，建筑物是一个空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，并非是脱离总体系的单独构件。目前，人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性，在设计过程中采用了许多假定与简化。这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学知识，把概念设计应用到实际工作中去。结构平面形状和立体体型的选择，平面形状宜简单、规则，避免过多的外伸、内凹。建筑的平里面刚度不对称，地震时将产生扭转破坏。尽可能满足建筑竖向均匀布置。承载力和刚度在平面内及高度不均匀分布，容易突变和应力集中，薄弱的子结构会过早破坏、倒塌，无法充分发挥整个结构耗散地震能量的作用。在实际工程中，质量分布不可能做到绝对均匀因此不可避免的会产生扭转效应，这时，除了考虑结构的平面对称以外，要通过结构抗力构件的布置来提高结构的抗扭能力。把立柱加密在建筑平面的四周或加大四周柱断面，比立柱均匀分布或集中布置在内部更能提高结构的抗扭能力。因此，布置抗力构件，如剪力墙时，应尽量往四周布置。分析结构的破坏机制和过程，以加强结构的关键部位恶化薄弱环节，结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比，A级建筑不应大于0.9，B级高层建筑、混合结构高层建筑及该规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85.限制周期比的目的就是使结构具有必要的抗扭刚度，防止产生不必要的扭转。
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当不满足要求时，宜调整抗侧力结构布置，尽可能沿四周布置，最大限度地加大抵抗扭转的内力臂而提升整个结构的抗扭能力。当然不能强调了概念设计的重要性，就轻视设计过程的计算。没有单根构件的安全就没有整体结构的安全。在设计工作中结构设计与概念设计起着同等重要的作用。
1.2地基和基础设计方面存在的常见问题
因为地下室底板的设计是往往是与基础承台现浇在一起的，所以很容易受到建筑物沉降所造成的附加应力现象的影响。在设计的过程中，不考虑基础和整个地下室底板在上部荷载的作用下，会出现一同受力，共同产生变形沉降的情况，这样对于建筑物来说不安全，非常容易出现因为地下室底板承受不了过大地反力产生裂缝。在使用承载力较高，压缩性较低的天然地基的建筑物中可能这种影响会更加明显一些。针对那些沉降量不大的工程而言，可以适当的在持力层和底板之间运用褥垫进行处理。建筑物建造在不同地区，其地下水位的季节性变化也不尽相同，所以需要考虑不同水位对地下室产生的不同程度的影响，不单单得对结构进行抗浮计算，按正向与反向受力的包络图进行科学的钢筋设计。而且必须按地下水位进行建筑物的整体抗浮计算，明确建筑在施工期间的自重与满水位的水浮力之间的关系。若不能施工至建筑物自重大于水浮力的层数停止降水，就必须按水浮力大小设计抗浮桩。
在进行外墙配筋与地下室底板配筋计算时，计算假设的条件通常不符合实际的情况。地下室外墙可根据支承情况按双向板或单向板计算水平荷载作用下的弯矩。由于地下室内墙间距不等，有的相距较远，因此在工程设计中一般把楼板和基础底板作为外墙板的支点按单向板（单跨、两跨或多跨）计算，在基础底板处按固端，顶板处按铰支座。在与外墙相垂直的内墙处，由于外墙的水平分布钢筋一般也有不小的数量，不再另加负弯矩构造钢筋。由于地基和基础设计会影响整个建筑工程成本，而且也影响到后期设计工作的质量，如果地基以及基础设计时期出现一些问题或者意外，对整个建筑工程将会造成不可估量的损失，所以一定要重视对于地基以及基础的设计。
2上部结构设计中存在的常见问题
（1）TAT等计算软件假定楼（屋）面水平刚度无限大。设计中对开洞楼板层应采取刚度加强措施，对无楼板侧向限制的墙、柱节点（如错层大空间）计算中应设为弹性节点。
（2）剪力墙数量过少，结构的变形过大，结构抗侧刚度不够，反之，如果剪力墙的数量太多，抗侧刚度过大，会使地震力加大，自重加大，对结构并不利且会增加房屋建造成本造成浪费，所以剪力墙的数量应合理确定，使结构具有适宜的侧向刚度。剪力墙和框剪结构的布置不均匀，常常出现剪力墙单肢刚度过大的情况，（每段剪力墙底部承担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的40%）导致应力集中，出现破损，形成的影响较为严重。一旦出现地质灾害，无法保证建筑缓倒或者不倒，为人员争取时间，降低伤亡率。
（3）混凝土结构设计中存在的裂缝问题：①温度裂缝。温度裂缝主要是由于外界环境温度变化明显、温差较大，混凝土会随着外界环境温度的变化产生热胀冷缩的物理反应，导致混凝土结构中出现裂缝；②构造裂缝。由于混凝土结构中使用的混凝土的水灰比率不规范，进行混凝土浇筑时振捣不密实以及模板滑动，导致了收缩裂缝的出现。如果脱模过早、混凝土护养工作不到位或者是支架下沉等情况也会导致混凝土结构出现裂缝；③结构裂缝。主要针对现浇混凝土结构来说，由于结构构件之间的刚度不尽相同，所以一些结构中容易构成刚度较弱的区域，这些地方的截面突变处，非常容易出现破损裂缝；④收缩裂缝。在混凝土结构的养护过程中，水泥和混凝土会出现收缩的情况，随着时间的变化逐渐变硬、碳化、脱水、变小，进一步出现各种收缩裂缝，这种情况并不会消失，在二十八天的时间内持续不断的出现，这是由水泥和混凝土自身的特点决定的。
3结束语
混凝土结构设计的好坏，直接影响这后续建筑的施工以及建筑工程投入使用之后产生的经济效益，同时也关系着使用建筑人群的生命安全，以及社会影响，因此，在混凝土结构的设计中一定要秉承科学严谨的态度，合理设计，不断的通过学习和积累经验，来完善设计中出现的一些问题，以期保证建筑工程的质量，促进建筑行业的稳定发展。
参考文献
[1] 赵淑辉.浅谈混凝土结构设计中概念设计的问题[J].城市建设理论研究：电子版，2015（20）.
[2] 陆俊平.浅谈钢筋混凝土结构设计中存在的问题及优化措施[J].工程技术：引文版，2016（5）：00280-00280.
[3] 荆文奇，雷永社.浅谈建筑工程钢筋混凝土结构设计问题[J].建筑工程技术与设计，2015（22）.
[4] 李鑫.混凝土结构设计中几个常见问题探讨[J].工程技术：文摘版，2016（10）：00062-00062.
论文作者:严昆
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/25
标签：结构论文; 刚度论文; 混凝土论文; 裂缝论文; 结构设计论文; 混凝土结构论文; 底板论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;