摘要：经济不但在很大程度上促进了城市化发展，还促进人民生活水平的提高，并且随着人口的增加高层建筑数量也在不断增加，使人们对居住的环境要求提高，不但要求居住环境舒适，还要求居住环境具有较强的抗震性能、较长的使用寿命和较强的稳定等，使高层建筑混凝土结构设计要求越来越高。基于此，本文主要对高层建筑混凝土结构分析与设计要点进行了简要的分析，希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。
关键词：高层建筑；混凝土；结构分析；设计
引言
经济不但在很大程度上促进了城市化发展，还促进人民生活水平的提高，并且随着人口的增加高层建筑数量也在不断增加，使人们对居住的环境要求提高，不但要求居住环境舒适，还要求居住环境具有较强的抗震性能、较长的使用寿命和较强的稳定等，使高层建筑钢筋混凝土结构设计要求越来越高。所以，本文就高层建筑钢筋混凝土结构中存在的缺陷，分别对高层混凝土结构优化设计方法进行了详细分析。
一、高层建筑设计当中混凝土结构存在的缺陷
高层建筑设计过程中，混凝土结构的性能会存在诸多的问题，首先，容易受到自然灾害的影响，混凝土是最主要的高层建筑材料，但混凝土钢筋的结构密度还不够致密，所以从某种意义上来说还不太稳固，当遇到强暴风雨时，容易被冲垮，诸如地震、暴雪及洪涝干旱等时，也容易发生结构上的变形，危险到人们的生命安全与财产安全其次，钢筋混凝土结构发生变化时具有很强的随机性和不确定性。钢筋混凝土材料在遇到突发性和强破坏性的外力打压时，其结构会发生不同程度的变化，并且这些变化是没有规律可寻的，也存在很多不确定性，使钢筋混凝土结构变化的安全隐患增多，直接影响高层建筑的施工进程及质量。再者，易遭到很多方面的连锁反应，导致在进行施工的过程中增加了一定的难度，同时实际情况并未进行明确。高层建筑施工过程中，工期相对比较长，而作为施工人员大多人数非常的多，容易导致遗漏，若出现安全事故并不能及时发现，为人身财产安全埋下了众多的安全隐患。其对高层建筑整体质量而言是非常关键的，起着这就的影响，虽然其短时间内并不能发现问题，但是伴随时间以及自然环境的侵蚀，将会导致其缺陷也会不断的出现，为人们的生命财产埋下了安全隐患。
二、高层混凝土结构优化设计方法
1. 结构高度的控制
超高情况在高层建筑混凝土结构设计出现的频率是非常的高，如果出现此情况将会减少其自身的抗震性能，同时如果建筑的高度存在差异，在进行设计的过程中，必须根据其具体情形完成内容设计，所以，若其高度发生改变，那么就设计就必须重新完成。
2. 结构体系的选择
现阶段，随时我国科学技术水平的不断提升，高层建筑的结构外形也得到了一定的变化，不在拘泥传统外形，其要求相对没有那么复杂。在符合其强度以及稳定性的基础下，不断的将其外表以及内部二者共同优化，将进一步提升设计方案的实施水平。同时可以进一步提升高层建筑的整体质量。
3. 结构设计要点
3.1 混凝土结构的抗震功能进行强化设计
高层建筑最必不可少功能就是抗震功能，以保证其最大限度的免收自然环境的危害，其中混凝土的刚度则可以保证建筑的整体抗震性能，因此，在对其进行设计的过程中，需要给予抗震性高度的重视。抗震性能的高低取决于高层建筑层数和房屋建筑结构刚度，如果这两个数据越大，则振型数就越多，一般而振型数＞15，保证有效质量系数大于90%，但不能超过其总层数的三倍。
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3.2 混凝土结构进行耐久性设计
混凝土结构的耐久性在高层建筑中占据着重要的位置，其可以延长其使用周期。在对其进行设计的过程中必不可少的内容之一，同时也直接影响着高层建筑的稳定性，是降低安全事故发生率的关键，应受到设计人员及施工人员的高度重视。建筑周围环境是影响混凝土结构耐久性及稳定的重要因素，所以进行设计时要根据建筑周围实际环境，进行钢筋混凝土材料选择及材料性能控制，尽可能按照高层建筑施工要求进行设计，以延长高层建筑的使用寿命和提高其耐久性。
3.3 将新概念设计到混凝土结构中
不同时代、不同技术基础、不同经济水平和不同地域文化下的高层建筑工程项目设计不同，施工要求也不同，有的对抗震性能要求高，有的对使用寿命要求高，有的则对实用性要求高，但不管是什么要求，高层建筑最基本的要求都是具有一定的抗震性能、耐久性和稳定性。所以在进行混凝土结构设计时，要不断将新的概念融入其中，以适应不同地区对混凝土结构的需求，同时也适应混凝土结构设计不断完善与革新的趋势。
3.4 混凝土基础的设计
任何好的建筑物都离不开好的地基，而好的地基则由地下结构决定。混凝土基础同样是构建地下结构的关键，对整个高层建筑的稳定性及抗震性能都起着决定性作用，所以必须对地下部分的混凝土结构进行严谨的设计。这要求相关结构设计人员及施工人员到施工现场进行实地勘查，分析抗震需求及稳定性需求相关数据，然后根据勘查而来的数据设计钢筋混凝土结构，在设计过程中对于嵌固端的方位存在着差异，对其导致的影响也是不同的。而高宽相对比较大的高层建筑，应尽可能将地下部分的混凝土结构深埋，并利用混凝土桩体支撑地下部分的混凝土结构，锚固应尽可能向大和长的方向进行，以增加桩体抗拔性能和防止倾覆事故的出现频率。
3.5 剪力墙设计
剪力墙的设计也是高层建筑混凝土结构设计中的重要一环，首先在剪力墙的端部位置应设置相应的边缘构件，比如端柱等，其主要起到约束柱的作用，当高层建筑的层间位移和顶点位移较大时，可加大柱体的截面积，这时约束柱就可发挥其真正的作用，而当剪力墙的截面和楼层的面积比值较大，但房屋高度较小的情况下，约束柱所起到的作用就几乎可以忽略不计。另外对于剪力墙的抗变形性能的设计，可通过在剪力墙的截面设置连梁，但是针对多肢墙必单肢墙时，其连梁的设置不能太强，否则在地震作用下墙肢会出现拉伸，容易出现安全事故，而连梁一旦设置太弱，则墙肢就会变成单肢墙，其岩性相对就会减弱，因此在具体进行其抗变形性能设计时，其连染的刚度应进行一定程度的折减，避免其超过截面的允许值。
三、结束语
总而言之，高层建筑项目施工离不开混凝土结构，而混凝土结构的设计也直接影响着高层建筑的抗震性能、稳定性、耐久性、使用寿命和稳定性，混凝土结构与高层建筑是部分与整体的关系，两者在实现过程中是相互影响和相符关联的关系。所以要通过合理设计混凝土结构来实现高层建筑抗震性能、稳定性及可靠性的提高，具体的设计要点包括抗震功能、耐久性、新概念、基础和剪力墙等设计。
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论文作者:彭晓楠
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签：高层建筑论文; 混凝土结构论文; 混凝土论文; 性能论文; 高层论文; 结构设计论文; 结构论文; 《基层建设》2017年第14期论文;