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摘要：近年来我国建筑行业发展很快，国家在基础建设上投入了大量资金，满足了人民群众的实际需求。在设计高层建筑钢筋混凝土结构时，要把握好结构设计中的重点和细节，并且在不断的实践中总结经验，严格参照国家规范要求进行设计，只有这样才能进一步提高高层建筑钢筋混凝土结构的设计技术和水平。
关键词：高层建筑；钢筋混凝土；结构设计
引言
随着改革开放以来我国国民经济整体的迅速发展，建筑行业的发展带来了建筑形式、建筑技术、建筑材料等的多元化变革，其中钢筋混凝土因为安全系数高，抗震性能好等诸多优点而使用广泛。高层建筑钢筋混凝土结构可采用框架，剪力墙，框架一剪力墙、筒体和板柱一剪力墙结构体系。高层建筑结构的竖向布置应该有合理的刚度分布，同时在水平布置上也应有合理的承裁力分布，就能避免因局部位置突变而形成薄弱部位。而且钢筋混凝土具有整体性好、刚度大、位移小等优点，高层建筑的钢筋混凝土结构设计，可以说是现代建筑设计的重点和难点。
1 高层建筑钢筋混凝土结构优化设计
1.1 钢筋混凝土结构优化设计原则
高层建筑钢筋混凝土结构进行设计过程中，不但需要符合相关的规范和标准，还应该遵循结构优化设计的原则。在进行优化设计时首先必须保证结构的安全性和使用性能；还要尽量简化结构，有效的减少结构构件；另外，结构需要具备足够的刚度，设计时尤其要注意特殊部分的刚度问题。
1.2 钢筋混凝土结构设计特点
高层建筑钢筋混凝土框架结构进行优化设计时，首先需要对结构整体的内力进行分析，然后根据梁柱各构件的控制内力来对截面进行优化设计，再对满足荷载效应水平要求的各结构构件的配筋量进行计算分析，最终确定设计结果。设计过程中可能会使原结构的荷载特征与几何特征发生变化，在现荷载的作用下，结构内力分布特征会有所改变，而各控制截面的控制内力也会随之发生变化，优化设计需要依据这种变化进行下一步的设计，因此可以说钢筋混凝土结构设计是一个循序渐进的过程。
1.3 框架——剪力墙结构设计方法
结构延性与刚度的最佳选择便是剪力墙结构设计，在承载力不变的前提下结构延性对结构影响最大的是变形能力，结构刚度对结构影响最大的是侧向位移和自振周期。因此，可以利用结构的整体侧向位移量。来对结构延性和结构刚度进行调整。结构延性和结构刚度要依据规范按照层间位移量与顶点位移总侧移的限值来进行设计。依据结构优化设计的原则对钢筋混凝土框架结构进行逐步优化设计，不但能够满足结构受力要求，也可以节约成本。
2 高层建筑钢筋混凝土结构设计中关键问题
2.1短肢剪力墙的设计
高层建筑设计短肢剪力墙具有强烈的功能性，并且要遵照一定的规范，切不可在设计中频繁采用，也不能布设过多，必须在确保高层建筑抗震目标达到的范围内，尽量降低短肢剪力墙的设计数量，从而降低后续高层建筑钢筋混凝土结构施工和处理过程中的难度。
2.2选择结构体系
高层建筑钢筋混凝土的结构体系是整个设计工作的选择重点，应尽量减少高层建筑钢筋混凝土结构刚度，优化高层建筑的外观和内部结构，满足对形变和强度的范围。
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2.3结构高度的控制
高层建筑钢筋混凝土结构设计的超高问题，不利于高层建筑物抗震性能的实现，导致不同级别的设计规范形式，因此，当结构高度变化时，特别是出现超高问题时，要重新进行高层建筑钢筋混凝土结构的设计工作。
2.4竖向结构设计问题
高层建筑的竖向结构设计非常重要，它对建筑的整体质量影响极大。高层建筑的竖向结构应该尽量规则、均匀，避免有较大的外挑和内收。高层建筑的竖向结构应该以重心稳定为前提，保持上小下大的形状，并且其变化也应该是循序渐进的。如果竖向结构不垂直或者不均匀，就需要外加单独的构造设计来满足高层建筑的整个平衡和稳定。从抗震的角度来看，竖向内收型楼层的侧向刚度不应该小于相邻上一层的 70%，也不应该小于其相邻上三个楼层侧向刚度平均值的 80%。A 级高度的高层建筑，其楼层抗侧力结构的层间受剪承载力应该大于相邻上一层受剪承载力的80%，一定不能低于相邻上一层受剪承载力的 65%；对于 B 级高度的高层建筑，其楼层抗侧力结构的层间受剪承载力应该大于相邻上一层受剪承载力的75%。楼层的质量沿着高度应该均匀分布，不能出现楼层间质量相差大太的问题。
2.5墙梁节点钢筋设计问题
在框架——剪力墙结构中，框架梁或者次梁如果直接设置在核心筒墙体暗梁或者过梁上，当框架梁的截面和暗梁或过梁的截面高度相同时，框架梁主筋和核心筒暗梁或者过梁主筋的位置就会产生矛盾。此时的节点设计应该尽量保证暗梁或者过梁箍筋的完整性。设计时，过梁下铁设置分两排布置，框架梁下铁可布置在过梁下铁第一与第二排钢筋之间，框架梁接头位置应该设置在支座附近，并安一定比例错开。框架梁上铁可直接搁置在过梁上铁上，同时框架梁主筋锚固的长度必须符合规范。另外，在框架剪力墙结构设计中，主梁与次梁的节点设计非常重要，所以，主次梁钢筋位置的设计也就成为重点。通常情况下，次梁上铁钢筋应该在主梁钢筋之上，次梁主筋在板筋之下，如果主次梁节点的钢筋设计不好，就会使板筋或次梁上铁钢筋保护层厚度过小，对于结构的抗震能力会有一定影响。
3 高层建筑钢筋混凝土结构设计的要点
3.1加强抗震功能
高层建筑抗震功能主要由钢筋混凝土结构来实现，因此，需要重视抗震这一环节，要在设计工作中将抗震设计作为高层建筑钢筋混凝土结构设计的重要因素和关键影响。高层房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话，其振型数则应该多取，例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等，其振型数应尽量取≥12的数，但是它的大小依然不可以大于房屋总共层数的3倍，除了含有弹性的楼板，而且在进行总刚性的分析时，它的振型数才可以取得更大些。
3.2高强混凝土合理运用
在高层建筑混凝土结构设计中关键的步骤之一是合理地使用高强混凝土，为了有效地降低建筑的用钢量，可以在建筑设计的时候使用高强混凝土，这样可以大幅度地节约建筑的成本。这样的做法可以明显地降低基本设施的实施难度和工程的造价，用来取得较好的经济效果。
3.3提高耐久性
必须加强高层建筑钢筋混凝土结构的耐久性设计，在原来的混凝土结构设计方案中，没有完全考虑建筑物在实际运作中由于环境、条件的影响，从而导致建筑的可靠指数明显降低。因此在对一般的高层建筑混凝土进行设计时，主要都集中在造价、材料上，所以只有造价小、材料少的结构设计才是满意的设计。如今人们的生活水平不断地提高，对工程的质量要求也相应地得到提高，所以当建筑物的特殊使用要求或者技术要求与经济成为主要矛盾时，就要果断地放弃经济这个指标。
3.4加强概念设计
高层建筑钢筋混凝土结构设计中应该多选择一些新颖的建筑样式，同时又要注意其抗震设计、抗风设计等基础要素。新时期应该加强概念设计，在高层建筑钢筋混凝土结构的弹性设计上，尽量要满足延展性的需求，这是高层建筑钢筋混凝土结构设计发展的趋势。
结束语
在高层建筑的钢筋混凝土结构设计工作中，最关键的就是设计人员针对实际施工现场的情况进行合理的概念选型，设计人员应当熟练掌握利用概念法绘制简要弯矩图的能力，准确判断建筑结构的受力趋势，从而更好的进行结构构件的选材和布置。
参考文献
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[2]李林，陈茜，张丹.浅谈高层建筑钢筋混凝土结构分析与设计要点[J].江西建材，2017（4）
[3]钟涛，张东辉.试析高层建筑钢筋混凝土结构设计问题[J].科技创新与应用.2014（19）
论文作者:伍斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/19
标签：高层建筑论文; 结构论文; 钢筋混凝土论文; 结构设计论文; 钢筋论文; 刚度论文; 过梁论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;