混凝土结构设计中存在的问题及措施

王伟

摘要：

混凝土结构具有诸多优点，已在建筑工程特别是住宅类建筑中广泛应用。这类建筑混凝土结构的设计和施工直接关系到建筑本身的寿命和安全，进而影响人民生命和财产的安全。然而由于各种原因，某些结构设计本身不尽合理。笔者通过工作经验总结了一些方法及对策，以供各位同仁参考。

关键词：混凝土结构 设计问题 对策

中图分类号：TV331文献标识码： A

前言：

目前，钢筋混凝土结构具有很多优点，它有良好的物理力学性能、取材容易和造价可观的优点，但它最为显著的特点主要耐久性，混凝土本身的耐久是毋庸置疑的，虽然钢筋容易发生腐蚀，但是有混凝土的保护层的包裹，钢筋不能和空气接触，钢筋不会发生锈蚀，所以钢筋混凝土结构的使用寿命是相当长的。所以成为了世界工程建筑使用最广泛的结构形式。当然这只是从传统的观念来看的，但从科学的角度来看，这是不符合科学的探索观点的，正是由于人们收传统观念的影响，只片面了考虑的混凝土的耐久性，忽视了混凝土结构的整体耐久性，并且很多地区属于地震多发段，地震对其的危害相当的大，所以抗震性也不容忽视，特别是高层建筑中，抗震性尤为重要，越是楼层高，高楼层的顶部在受到地震作用时侧向位移也越大，就更容易发生坍塌的危险。

一 混凝土结构设计

1 一个好的结构设计首先应做好结构总体布局, 混凝土结构设计总体布置时, 应着重考虑以下几个方面内容：1) 采用对抗震有利的建筑平面和立面、对抗震有利的结构布置, 即采用规则结构, 不应采用严重不规则结构。2) 具有明确的计算简图, 能够采用明确的力学模型进行结构地震反应分析,得到符合实际的结果。3)具有合理的、直接的传力途径。作用在上部结构的竖向力和水平力, 能通过直接的、不间断的传力途径传递到基础, 避免迂回。4)具有整体牢固性和尽量多的冗余度。结构的整体牢固性和冗余度是结构抗倒塌所必须的。部分结构构件破坏局部倒塌时, 不应导致整个结构的承载力丧失而引起整个结构的倒塌。5)构件与构件之间、结构与结构之间, 或是牢固连接,或是彻底分离, 避免似连接非连接、似分离非分离的不确定状态。6)设置多道抗震防线。适当处理结构单元承载能力的强弱关系和结构构件承载能力的强弱关系, 形成两道或更多的抗震防线, 是增强结构抗倒塌能力的重要措施。设计时应遵循上述原则, 结构平面布置时应尽量选择简单、规则、对称、长宽比不大的平面。这样的平面可使承载力、刚度、质量分布对称、均匀, 刚度中心与质量中心尽可能重合, 减小扭转效应。

2 实现对抗震有利的结构平面布局关键在于：1) 刚度中心与质量中心尽可能重合, 减小地震对结构产生的扭转影响。工程实例表明, 对于框架结构, 只要对称布置刚度较大的隔墙, 其扭转效应一般不大, 因此在设计时应多与建筑专业沟通, 尽量满足该要求。2)增大结构的抗扭刚度, 减小地震作用下的扭转反应。设计中应注意：过于狭长的建筑, 结构自身的扭转反应以及地震的扭转作用对两端结构单元有较大的影响, 有可能产生震害; 两端结构单元的地震反应相差大。对于钢筋混凝土剪力墙或框架—剪力墙等结构, 关键是合理布置剪力墙：对称布置剪力墙可以减小扭转,将剪力墙围成井筒或两个方向的剪力墙互为端墙, 可以增大剪力墙的抗扭刚度, 将剪力墙设置在建筑的四周或靠近四周, 可以增大结构的抗扭刚度。设计中还应注意：建筑平面有长的外伸( 如：L形、H形、Y形等) 时, 在地震作用下, 外伸肢与主体结构之间, 或外伸肢之间出现相对运动, 两肢连接的角部应力集中, 容易产生震害。一般处理方法为：设置抗震缝, 或在满足规范要求的前提下, 加强角部应力集中区的连接。对于角部重叠和细腰形的建筑平面, 在重叠部分和细腰部位平面变窄,形成薄弱部位, 容易形成震害, 凹角部位应力集中, 容易使楼板开裂破坏。

二、关于结构计算与分析阶段中的常见问题及处理对策

混凝土结构设计中计算与分析阶段的常见问题。目前的工程建设中，大都是通过计算机软件进行结构设计等工作，这样不仅使得建筑混凝土结构设计的准确性和可靠性得到进一步的保障，还满足了现代化建筑结构设计的相关要求。但在不同的建筑工程施工项目中，其软件系统的应用效果也就存在着一定的差异，因此我们在建筑设计阶段中，就需要根据工程施工的实际情况，对混凝土结构设计计算和分析方式进行相应的分析，从而保障建筑工程的施工质量。

设计师们在对建筑混凝土结构进行设计的过程中，除了要对计算软件的特点进行相应的比较研究以外，还要对建筑设计的相关内容进行全面了解，从而根据工程施工的实际情况，采用相应的技术手段对其进行处理，以确保工程的施工质量。而且在施工的过程中，设计人员也要根据工程施工的相关要求，对混凝土结构的尺寸大小进行严格的控制，并采用相应的设计技术方法对其进行处理，以确保建筑混凝土结构的质量和强度得到有效的控制。

我们还要对施工材料的质量进行有效的控制，以避免在建筑混凝土结构设计的过程中，其质量无法满足工程设计的相关要求。高层建筑结构设计原则。是高层建筑结构设计过程中需要注意的重要标准和准则。也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障。只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下。才可以进行建筑结构设计，总体来讲。高层建筑结构设计原则主要包括以下几点。

建筑结构基础方案需要配置完善的施工地质调查报告。最大程度的发挥建筑物地基的潜力。必要的情况下设计人员还需要对地基的变形做好相应的演算。另一方面。设计单位还需要对建筑物进行综合性分析。尤其是对于建筑物负荷以及上部结构类型。通过对这些综合性分析。最终选定最适合的基础方案。从而可以在提高设计质量的基础上提高设计单位经济效益。一条基本原则是设计单位经常忽略的。那就是结构措施完善原则。设计单位在进行建筑物结构的设计时。 需要注意结构组件的延展性。例如建筑物中钢筋的锚固长度等。同时。设计单位还需要注意建筑物薄弱环节以及建筑物本身温度对于建筑物组件的影响。对于这两方面的问题。

三、关于混凝土结构设计中，地基与基础设计中常见问题及处理对策

在建筑工程施工中，基础结构的设计有着十分重要的意义，这也是保障混凝土结构施工质量的主要内容。但是我们在对其地基基础结构进行施工的过程中。其建筑物时常会出现沉降的现象，这就对建筑结构的稳定性和可靠性有着一定的影响。而且如果其基础结构的稳定性存在着一定的问题，还可能会破坏了建筑基础底板的质量，为此我们就需要采用相应的技术手段来对其进行处理，从而保障建筑结构的稳定性。

针对不同程度的沉降量的工程，地基与基础设计所采取的处理措施也是不同的。对于沉降量相对较小的工程，可以采用褥垫的方法处理，也就是说在地下室与持力层之间建筑一层保护带，在沉降作用发生时，保护层会承受一部分的附加应力，防止地下室地板因受力过度而开裂或沉降。同时，对天然地基也起到了养护的作用。这样，地基保养便从根本上达到了解决。对于有地下室的建筑，地下水的季节性变化也是影响地下室底板的重要因素。当降水期来临，地下水位升高。底板的防水设计得尤为重要。

结语：

总之，人们随着社会不断发展和进步使得对建筑的要求也不同往日，多元化的建筑结构是人们主要倾向的。虽然从目前现状来看建筑结构还存在多个问题制约着其发展，建筑结构设计人员要充分结合当下人们需求和存在问题来统一设计方案。科学正确评估建筑结构计算，注重建筑结构设计的经济合理性，提高整体工程质量。

参考文献：

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[2]郑毅敏，熊学玉.体外预应力混凝土结构设计若干问题的探讨[J].工业建筑

[3]于小倩.混凝土建筑物框架结构设计与施工过程中需要注意技术问题[J].湖北建筑科学