摘要：在高层建筑工程设计过程中，具体建筑钢筋混凝土结构的方案设计主要依据是该建筑本身的层数、建筑高度、建筑功能设定、地震烈度、场地类别、区域内建筑群体之间的关系，甲方具体设计要求、国家有关规定等规范。
关键词：高层建筑；钢筋混凝土结构设计；注意事项
引言
当结构体系较为复杂时，应格外注重其合理布局，优化结构平面;选取安全合理的结构形式，满足建筑功能和结构特点。基础选型应多重比较，选择经济安全的方案。同时需加强结构薄弱层和转换层的设计，保证结构在地震作用下的安全性能。
1主要原则
相当传统多层建筑，高层建筑体量大、投资大、涉及重大人民生命财产安全问题，不同的设计方案往往在投资及产出效益方面差距大，另外，高层建筑将对结构本身的稳定性提出更高的要求。因此，在前期钢筋混凝土结构设计环节，就严格依据各种已知条件，合理选用设计方案。（1）在高层建筑钢筋混凝土结构设计前期，需要根据建筑功能及建筑高度、地震烈度等确定合适的结构类型，如住宅结构选用纯剪力墙结构往往取得最优投资方案，商业综合体选用框架剪力墙往往取得最优投资方案等等。（2）在前期结构方案设计阶段，地基处理方式的选择亦是重点考察的项目之一，此时，应该根据甲方提供的地勘报告，并根据建筑的本身层数、高度、建筑功能、荷载分布等等。结合工程所在地的地基处理工程经验。按照概念优先、设计辅助的原则确定合理的地基处理方案。（3）基础型式的确定及建筑平面的专业间沟通，此阶段应与各专业密切配合，做好多方案比较，以避免方案阶段形成结构上的多项不规则。
2优化理念
在高层钢筋混凝土建筑结构设计优化方面，应在强柱弱梁、强剪弱弯的优化理念下进行，在结构方案布置时，具有合理的刚度和承载力分布，做到少调整甚至不调整。结构的竖向构件设计应予以概念性强化，进行加强设计，各构件配筋部分则应根据计算结果精细设计。其中，梁部的设计的主要设计变量包括截面的宽、高以及纵向截面上架立钢筋和受拉钢筋截面积，在高层钢筋混凝土建筑结构设计优化时，主要针对以上几个变量进行优化，其中，梁部分的截面应按照规范取值，配筋率约控制在1.5%，尽可能减少宽扁梁的占比，在次梁的箍筋部分进一步分为加密区和非加密区
3高层建筑钢筋混凝土结构设计的注意事项
3.1结构选型及地基处理方案
相对传统多层建筑而言，高层建筑钢筋混凝土结构设计对整体结构体系的要求较高。在具体的结构设计中，主要是依据整体建筑无具体规模、功能等，选择合适的结构类型，并根据结构类型与地震烈度、场地类别等，确定相应建筑现浇钢筋混凝土构件抗震等级。另外，结构自重直接影响建筑物所受地震力的大小，这就要求设计人员合理的选择填充墙材料，在满足建筑要求的前提下应尽量选用轻型材料，以减小地震力，降低建筑物造价。高层建筑自重大，对沉降反应敏感，一般应进行地基处理。在结构类型确定后，应根据结构类型及场地土层条件，结合工程当地的具体经验，选择合理的地基处理方式和基础型式。
3.2钢筋混凝土结构优化设计
在对高层建筑的整体结构内力进行充分分析的基础上，基于各个梁柱构件的控制内力需求进行截面的优化设计工作。在优化设计中，应确定满足荷载效应水平要求的各结构构件几何特征的配筋量的优化结果，因为优化设计而导致的原结构在负荷特征以及几何特征上的变化情况。当优化后的结构在现有的负荷作用下出现内力分布特征出现变化的情况时，相应的各个控制面板的控制内力也会出现变化，然后再基于此情况展开下一步的优化设计工作。整体而言，高层建筑结构优化设计是一个循序渐进、不断寻求最优化的过程，而非一蹴而就。
3.3结构计算分析
在高层建筑钢筋混凝土结构设计阶段，结构参数计算对整体工程设计质量有重要的影响作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在设计过程中，相关人员需要结合整体高层建筑结构内在应力，合理地计算整体结构的运行参数。现阶段，在高层建筑钢筋混凝土结构设计参数核算环节，YJK、PKPM 等几种类型是常用的结构设计软件。在实际结构计算环节，每种运行软件计算模式各有其独特之处。因此，在设计环节中相关设计人员需依据结构类型选择合理的计算机计算软件，并在此基础上对不同运算软件计算结果进行统一分析，再确定最佳设计方案。计算完成后，设计人员应首先根据设计经验对计算结果的正确性进行判断，在判断计算结果可信的前提下，根据现行规范的如周期比、刚度比、偏心率、位移及位移比等的限值调整计算模型，最终获得满足规范前提下的合理的模型计算结果。此外，在高层建筑钢筋混凝土结构变形缝设置过程中，宜根据建筑平面、立面的复杂性，用变形缝将结构拆分为不同的规则单元。同时，在嵌固端设计过程中，由于该高层建筑具有一层地下室及人防设施，在地下室顶板、人防顶板位置需进行嵌固端的合理设置。而在嵌固端设计过程中，相应高层建筑钢筋混凝土结构设计人员应对嵌固端上下层刚度比予以重视，采用合理的结构布置，使地震作用下，嵌固端真正出现在设计嵌固端部位，从而保证地下结构顶部嵌固端实际效力得以稳定发挥。
3.4框架-剪力墙优化设计
框架-剪力墙优化设计应在建筑整体优化设计原则下进行，逐步对各个构件进行优化，继而达到结构受力合理化，节约投资的目的。具体而言，需要注重对框架、剪力墙的协同作用进行优化，实现延性、刚度、承载力的最优化匹配设计。剪力墙结构的优化设计主要考虑结构延性和结构刚度的最佳组合。其中结构延性主要是对建筑物在保持承载能力前提下的变形能力，结构刚度则是对建筑物的侧向位移和自振周期产生影响。在优化工作方面，应根据抗震等级按规范采取抗震构造措施、满足规范弹塑性层间位移角限值，并满足弹性层间位移角的限值实现对钢筋混凝土建筑结构在延性和刚度上的优化设计。
3.5楼板优化设计
楼板优化设计也是民用高层建筑钢筋混凝土建筑结构优化设计中最为重要的组成部分之一，设计时应考虑楼板中预埋管道的要求，当建筑的楼板设计厚度较小时，在施工时极易导致裂缝的出现，因此，楼板设计应采用弹性假定的方式设计，对楼板的配筋折减、厚度等因素进行设定，而不是采用塑性假定的方式。
4合理地选择混凝土类型
在整体结构设计过程中，应正确地选择混凝土的强度等级及外加剂，以取得投资与效益的最优组合。高强度混凝土以及一些特殊性能混凝土，具有强度大，耐久性好，弹性模量高等优点，在一些大型高层建筑中，尤其是对于框架-剪力墙结构、框架结构，能有效的减小结构构件的断面尺寸，为建筑物赢得良好好的空间使用效果。加入适当外加剂的混凝土能获得如缓凝、抗渗、抗冻、抗裂等特殊效果。其两者的缺点在于，高强度混凝土凝结速度快，施工工艺复杂，施工成本高昂；外加剂的掺加须严格控制比例，需实验确定，这在一定程度上增加了施工费用和施工周期。在前期结构方案设计阶段，对于一个具体设计项目，首先应分析项目的具体特点，选择与项目本身相匹配的混凝土强度和外加剂类型。对于层数较高框架结构及框架-剪力墙结构，在满足规范要求及本地区施工技术有保障的前提下，设计人员宜优先选用高强度、高性能的混凝土，此时可取得良好的经济效果。对于一般层数较低的单层、多层项目，以及较多层数的剪力墙结构，在满足规范最低要求的前提下，宜选择本地区较普通通用的混凝土类型，也可取得良好经济效果。
5结语
在高层建筑钢筋混凝土结构设计过程中，其建筑钢筋混凝土结构的功能特性是较为复杂。因此，在建筑钢筋混凝土结构设计过程中，严格遵循高层建筑结构设计的相关规定，合理地控制建筑钢筋混凝土结构的设计强度及相关构件布设数量。从而在保证高层建筑抗震目标达成的基础上，最大可能性地降低建筑钢筋混凝土结构风险因素，从而确保后期高层建筑钢筋混凝土结构建设工作得以顺利开展。
参考文献
[1]徐星.关于高层建筑钢筋混凝土结构设计的研究[J].低碳世界,2014(13):228-229.
[2]王美玲,刘振全.小议钢筋混凝土高层建筑中的结构设计[J].科技创新与应用,2014(17):228.
[3]钱祝.钢筋混凝土高层建筑结构设计中的要点探析[J].中华民居(下旬刊),2014(05):96-97.
论文作者:张陆陆
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第08期
论文发表时间:2019/7/31
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