摘要：对于高层建筑而言，其中较为常见的一种高强度、强稳固性的结构形式就是钢筋混凝土结构，并在建筑中发挥着至关重要的作用，但如今在钢筋混凝土高层结构设计中依旧有一系列问题存在，为此，本文就详细的分析钢筋混凝土高层结构设计中现存的一些问题，并提出了一些可行性的解决和处理对策，旨在能够也相关业界人士提供有价值的借鉴与参考。
关键词：钢筋混凝土；高层结构设计；问题；对策
前 言
现阶段，我国社会经济和科技日新月异的飞速发展，价值人口数量与日俱增，也带动了高层建筑的快速发展。由于建筑物的高度不断增加，也使得建筑的难度日渐加大，最终使结构体系出现了多样化的特点。因此，在当前时期，建筑企业中的一项关键性工作就是高层建筑结构设计，为此，本文对其中存在的一些问题进行了分析，并提出了相应的解决方式，以供借鉴和参考。
1 钢筋混凝土高层结构设计现存的问题
1.1 结构缺乏合理性、性能验证不足
在设计高层建筑时，通常要对多种因素进行全方面的考虑，在确保结构承载力良好的状态下，最大程度降低造价成本，所以要从总体到细节上不断优化建筑结构。而所谓的优化工作，基本上就是计算分析设计图纸中的相关参数，并适宜的对墙体厚度进行加固，而经常会出现对地基承载力具体状况缺乏考察的状况。对于高层建筑的抗震能力而言，其规定了，若发生中等强度的地震建筑物不会出现高危裂缝，并能经修补实现预期效果，并且高强度地震发生时，建筑物不会产生坍塌。相对而言，地震出现的概率较小，然而一经发生其毁灭性将不可估测，高层建筑抗震性能也只是在设计上进行了停留，数据分析满足国家要求，然而各施工现场基层土壤矿物组成不同，松软度也有很大的差异性，由于缺乏验证，当真正危险出现时，很难保证高层建筑的稳定性。
1.2 结构设计创新性不足
因高层建筑有很复杂的结构，且设计中会有多种因素影响，想要更好的满足各种需要，设计师均执行保守方案，其创新精神不足。对于钢筋混凝土材质的墙体来说，结构和承载力存在着密切的联系，在设计剪力墙方案时，需要对国外先进的技术进行积极借鉴，在传统结构上加以创新，将承载力不足的问题进行有效解决，并进一步保证高层建筑的整体结构满足大众审美需求，降低造价。在结构优化中，概念设计的应用也受到许多施工技术和设备的制约，使建筑业的发展备受阻碍。
1.3 受力分布不均
对于高层建筑而言，其上下层有不同的结构，想要确保自身重力不能破坏建筑物，会将大量的钢筋混凝土材料应用在基层修筑中，实现地层加固的同时对上次进行削弱，并能够降低对地基产生的压力，并且增强建筑物的承风力与地震抗破坏性。在概念设计中，对转换层占用的空间及其对应力平衡的影响未进行充分考虑，承重柱满足承受上部压力的要求，然而，墙体产生的剪力与内应力未达到平衡，使其在水平方向上产生了一定的破坏力。在概念设计中没有优化环节，进而引发此种现象，使得整体结构的稳定性无法保证。
1.4 结构设计中忽视了细节处理
（1）在中等地震时，应考虑当一级剪力墙进入塑性状态时，为了防止二次灾害，应设置一个小水平的剪力墙来保持建筑物的变形。当地震发生时，小型剪力墙将进入塑性舞台，此时，建筑基本损毁，然而，在具体设计时，需要有选择性的束损伤，进而确保柱子的完整，高层建筑保证地震不会倒塌，以获得有价值的实践，减少人员伤亡和财产损失。
（2）当两个剪力墙梁连接时，它们在地震中可能首先开裂。为了在一定程度上发挥消能作用，使建筑物具有延性，对于此类梁，连接梁不要盲目，要不然会使耦合束的破坏延迟，不能及时发挥消能作用，进而将严重破坏其他关键部件，并严重威胁到整个结构的安全。另外，需要重点注意的是，耦合梁不要对太重要的垂直荷载进行承担，即如果耦合梁的损失无法引发链反应，则就会对垂直荷载进行承担，主要是由于地震时耦合梁会被先破坏。
规范对梁柱节点的处理作了明确规定。对于强柱和弱梁，一些设计人员在设计中手工添加梁端上部，形成弱柱和强梁的结构模型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地震发生时，首先破坏柱子，整个结构倒塌，造成大量损失。所以，在设计梁柱时，应适当增加柱，加强梁，而不是盲目增加，并对梁下各种荷载的适应性进行充分考虑。
2 钢筋混凝土高层结构设计问题的处理方法
2.1 科学设计结构体系
在钢筋混凝土高层结构设计中，可使用BIM技术建立仿真模型，对设计方案中现存的问题进行检查，从根本上改进钢筋混凝土高层结构的设计，提升钢筋混凝土高层结构的质量。在对钢筋混凝土高层结构进行设计时，设计者要将设计方案的审计工作做好，反复检查和审核设计方案，从而保证设计方案的可行、合理、科学。经过反复的研究、检查、审核、优化设计方案，进而使设计方案更为科学、合理，最终提升建筑物整体结构的稳定性、抗震性和耐久性。
2.2 合理设计地基与基础
基础设计必须与施工现场的地质条件和地理环境紧密结合。在基础设计中，应综合考虑基础张拉梁结构，比如，可利用基础的配筋增加的方式实现张拉梁结构和整个基础结构的稳定性提升。设计地下室时，设计者即可使用褥垫处理法增加地下室稳定性，避免地下室发生大面积裂缝。在建筑高度持续增加，高层建筑物持续增加的同时，较为重要的是地基设计的科学和合理性。在建设地基时，不但要综合考虑现场地质条件，也需要对地下水对地基的影响情况加以考虑，并结合地下水位具体实况，对地基设计进行优化，这样才可以确保地基设计足够合理，增强钢筋混凝土高层结构的稳定性。
2.3 优化上部结构设计
设计者在设计上部结构时，要始终秉承着“强柱弱梁”的原则，然后对建筑梁柱各节点的剪力强度进行计算，使机构设计得以优化，此外，设计上部结构时，设计者也需要遵守下面两点要求：①上部结构荷载不可随意增加。②对归家制定的有关规范进行严格遵守。上部结构的优化能够实现钢筋混凝土高层结构稳定性的提升。
2.4 提升高层建筑耐久功能
在高层建筑钢筋混凝土结构设计中，以优化结构设计为主要目的，应按设计规范处理主要问题，明确主次问题，通过多目标和单目标的优化，可以达到满意的设计效果。所以，有必要加强建筑物的耐久性设计，在原有的混凝土结构设计方案中，设计人员并未考虑到混凝土结构设计的耐久性，事实上，用户在规定的使用寿命内能够满足各种正常使用要求，在实践中，很多方案不能满足这些要求。
究其原因，主要是由于建筑物实际运行中受环境和条件的影响，建筑物的可靠性指标明显降低。所以，在设计高层建筑混凝土时，主要集中在造价和材料上，因此只有造价小、材料少的结构设计才是一个令人满意的设计。当前，人民生活水平日渐提升，也提升了对工程质量的要求。因此，当建筑的特殊使用要求或技术要求成为与经济的主要矛盾时，必须坚决放弃经济指标。
2.5 抗震等级的确定
常规的高层建筑，其同主楼为整体的裙楼抗震等级不可小于主楼的抗震等级。地下室：若地下室顶板为上部结构的嵌固位置时，那么地下一层的抗震丁基要同上部结构相一致，而地下一层下面的抗震等级也可逐层降一级，需要追的是不可小于四级，如果地下室超出上部主楼的有关范围，且没有上部结构，则地下室的抗震等级可根据具体情况分为三级或四级。
3 结束语
总而言之，在钢筋混凝土高层结构设计中经常会有很多问题存在，所以，设计师们要对结构体系进行科学设计，合理的设计基础和地基，对上部结构设计加以优化，进一步确保能够提升钢筋混凝土高层结构的设计质量，最终切实实现建筑物整体耐久性、安全性、稳定性的提升。
参考文献：
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[3]周世航.浅谈高层建筑结构设计存在问题及解决对策[J].广西城镇建设，2013（5）：80-82.
论文作者:周益宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：结构论文; 钢筋混凝土论文; 结构设计论文; 高层论文; 高层建筑论文; 建筑物论文; 地基论文; 《基层建设》2019年第32期论文;