摘要：随着社会经济的快速发展，我国城市建筑所需要的土地资源也越来越缺乏。为解决其引发的一系列的问题，高层建筑应运而生。作为城市建筑中重要角色，高层建筑对建筑行业的发展起到了重要作用，使之高速发展。在高层建筑混凝土结构优化设计的过程中，如何提高设计质量和设计水平也成为了业内人士关注的焦点。本文就高层建筑混凝土结构优化设计的基本原则、主要问题以及相关建议进行了简单概述。
关键词：高层建筑；优化设计；基本原则；主要问题；设计方法
随着科学技术的进步，高层建筑混凝土结构也出现了新一轮的变化，高层建筑混凝土结构设计有了创新性的进步。作为目前高层建筑的基础材料，同时也是重要材料，混凝土不仅具有较强的耐久性、较大的安全性以及有效性，还有着充足的结构强度。但是混凝土也有许多自身的不足之处，如：易变形、易断裂、易出现裂纹、易受外部环境影响等缺点。如何更好地发挥混凝土的优势，避免混凝土的劣势，加强建筑的安全性、耐久性以及抗震性也是高层建筑混凝土结构优化设计的重要课题。因此，结构设计者应当对高层建筑混凝土结构进行整体优化设计，从而提高高层建筑工程的整体质量。
1 高层建筑混凝土结构优化设计的概述
随着高层建筑逐渐走入人们的生活，高层建筑混凝土结构作为保证高层建筑安全的基础，也越发重要。高层建筑也越来越注重提高安全性。高层建筑混凝土结构的优化设计不仅有利于保障整个高层建筑的安全性，还有利于提高高层建筑的结构充分的使用能力。因此，高层建筑混凝土结构的创新设计是未来高层建筑和城市快速发展的前提条件。
1.1?高层建筑混凝土结构优化设计的基本原则
在根本上，高层建筑与所有建筑相同，需要保证利用最低的资源获得最高的效率。此外，也需要保证建筑在使用过程中的舒适型、安全性以及使用率。高层建筑混凝土优化设计也需要坚持高层建筑应有的耐用性和稳定性。
1.2 高层建筑混凝土结构优化设计的基本要求
因为高层建筑混凝土结构的设计中需要注意的因素有很多，所以与普通建筑相比，高层建筑更注重结构设计中的基本原则。由于高层建筑纵向距离过高，对此，在设计过程中应当充分考虑承重的问题以及抗震的问题。水平方向上，在高层建筑设计中，又要考虑风力的影响，加强高层建筑的抵抗能力。但是限于建筑材料的种类以及性质，传统的设计思路已经不能达到现有要求。因此，在高层建筑混凝土结构优化设计的过程中，应当充分提高建筑的适应性，加强结构的延展性。
2?高层建筑混凝土结构优化设计中的主要问题
在进行高层建筑混凝土结构设计的过程中，由于设计难度较大，可能会出现实际与理论设计不符合的情况。为避免此类情况的发生，结构设计工程师应当在进行高层建筑混凝土结构优化设计的过程中注意以下几点。
2.1?在上部结构设计中易出现的问题
对剪力墙的设计是高层建筑混凝土上部结构设计中的重中之重。如何均匀对称地设计高层建筑的剪力墙分布，使建筑能够有更大的空间的同时，不损害相关的其他结构，也成为了工程师需要解决的主要问题。为避免不良情况的发生，结构设计者应当强化剪力墙的底部设计，设计其他的相应结构，严格控制和仔细考虑剪力墙的个数和位置。
2.2 在地基设计的过程中易出现的问题
受地下室底板结构的影响，高层建筑混凝土结构对地基要求更大，特别是天然地基。因此，结构设计工程师在进行高层混凝土地基结构设计时，应当采取相应的措施处理好建筑物与地基之间的联系，提前做好配筋图的设计。
2.3 结构选型问题
随着高层建筑的迅速普及，对高层建筑的设计的要求越来越高，复杂程度也越来越高，新的结构体系也随之形成：巨型化结构体系、轻型化结构体系、网状化结构体系等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，新的结构体系尚未成熟，设计者应当在选型过程中充分考虑模型结构的问题。在进行高层建筑混凝土结构优化设计的过程中，结构设计师应当注意高层建筑混凝土结构本身自重就很大。因此，设计者应当充分结合新的结构模式结合混凝土结构特点以及具体情况，做出最合适的结构选型。
3 高层建筑混凝土结构优化设计的建议
3.1 设计要点
为加强高层建筑的安全性，在设计的过程中，要保证高层建筑能够承受更大的压力，加强高层建筑物的功能性以及质量保证。以下提出在设计过程中易出现错误的相关内容。
3.1.1?升级构件截面
安全性是高层建筑作为建筑物的最低要求。在设计过程中，不能贪图小利而选择较小的构件截面。在截面选择时应当选取综合性较强、安全性有保证的构件截面，降低结构设计的风险性。
3.1.2?改用合理的转换层
设计人员应当根据相邻建筑物的距离以及具体情况，设置合理的转换器，同时采取其他的相应措施，防止承载力突变的情况，加强建筑物整体的质量，保证建筑的安全性。
3.1.3?注重建筑的整体布局
结构设计师应当在保证建筑的实用性和安全性的基础上，加强高层建筑的简洁性、均匀性以及规律性，尽量避免局部建筑薄弱的现象，加强优化建筑结构整体布局工作。
3.1.4?筛选结构形式
在最初进行高层建筑混凝土结构整体方案设计的过程中，设计师应当根据实际情况选择最合适的结构形式。
3.2高层建筑混凝土结构优化设计建议
3.2.1 选用强度较高的材料进行施工
为保证高层建筑工程的整体质量与建筑成本，在选材时要选用高强度的混凝土钢筋等施工原料。这样不仅可以降低建筑成本、减轻建筑整体重量，还可以有效地缩小建筑尺寸。
3.2.2?加强结构抗弯能力
为增强抵抗力、增加倾覆能力，设计师可以通过侧移的方式减小宽度。此外设计者还可以增加整个结构的宽度，从而为整体结构提供抗倾覆力。
3.2.3 注重建筑结构平面的设计
建筑结构平面质量提高可以直接增强建筑的整体性能和质量。提高建筑结构平面形状的简单性、规则性和对称性具有很多优势：它能使检验各种指标校核较容易，还能够在单位面积内让建筑结构平面承受的力更加均衡。需要注意的是，相关人员在对结构设计时，要将概念设计放在重要位置，为避免出现意外情况，如局部地区突变，还应尽量减少在设计中加入施工缝。
3.2.4? 更加重视剪力墙的结构设计
按现在情况来说，不重视剪力墙结构设计，容易导致建筑中的部分剪力墙轴压负荷超出其承受能力范围，导致建筑出现问题。为此，应该在设计剪力墙时做到尽量均匀，坚持强边角原则。为了避免剪力墙短脂情况发生，需要采用对称分布、双向布置剪力墙的原则。另外，加强无法对称分布的剪力墙的底部承载力，可以使剪力墙承受更大的力。使用更多层数、增强厚度的剪力墙，可以起到强化核心受力的作用。
3.2.5加固建筑整体框架
为了提高剪力墙水平方向受力情况，加固建筑框架是一个良好的办法。如果主梁应上的次梁负筋配置过大，容易对框架梁产生不良影响。对于这种问题，需要运用从个体到总体的办法，对每一个最基本的框架进行加固，让每一个部件，也就是每一个框架都受到均衡的力，提高每一个框架结构的受力能力，再将这些零散的部分进行组合，达到让建筑整体受力均匀、更加坚固的效果。
4 小结
总而言之，作为未来城市建筑行业的重点发展对象，消费者对高层建筑混凝土结构优化设计的要求也越来越高。设计者应当充分认识到混凝土结构的主要问题、未来发展方向以及解决措施，坚持按照结构设计的基本原则，解决现有问题，提高高层建筑的实用性、安全性和美观性。如此，才能真正地提高高层建筑混凝土结构的优化设计水平，促进高层建筑在未来能够顺利发展。
参考文献：
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[2]闫一江，杜盛舟.高层建筑中混凝土结构的优化设计[J].建筑工程技术与设计，2015，（6）：263-263，386.
[3]李娟.高层建筑混凝土结构优化设计分析[J].百科论坛电子杂志，2018，（3）：66.
论文作者:黄磊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/13
标签：高层建筑论文; 混凝土结构论文; 结构论文; 优化设计论文; 建筑论文; 过程中论文; 结构设计论文; 《防护工程》2018年第36期论文;