高层建筑钢筋混凝土结构分析与设计要点

李艾泉

【摘要】经济不但在很大程度上促进了城市化发展，还促进人民生活水平的提高，并且随着人口的增加高层建筑数量也在不断增加，使人们对居住的环境要求提高，不但要求居住环境舒适，还要求居住环境具有较强的抗震性能、较长的使用寿命和较强的稳定等，使高层建筑钢筋混凝土结构设计要求越来越高。基于此，本文主要对高层建筑钢筋混凝土结构分析与设计要点进行了简要的分析，希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。

【关键词】高层建筑；钢筋混凝土；结构分析；设计要点

一、高层建筑钢筋混凝土结构分析

（一）结构高度的控制

超高情況在高层建筑钢筋混凝土结构设计出现的频率是非常的高，如果出现此情况将会减少其自身的抗震性能，同时如果建筑的高度存在差异，在进行设计的过程中，必须根据其具体情形完成内容设计，所以，若其高度发生改变，那设计就必须重新完成。高层建筑的杆件联系形式属于串联方式，因此，高层建筑的位移随着层数的增加而逐渐增大，这样的结构形式极大影响了较高楼层房屋的结构耐久性，也在一定程度上削弱了其抗震能力，对高层建筑的层数进行适当的控制是非常必要的。对于发生超高现象的高层建筑，在保证其容积率和绿化率的情况下，应当适当加大其单层建筑面积以减少建筑的层数。

（二）结构体系的选择

现阶段，随着我国科学技术水平的不断提升，高层建筑的结构外形也得到了一定的变化，不在拘泥传统外形，其要求相对没有那么复杂。在符合其强度以及稳定性的基础下，不断的将其外表以及内部二者共同优化，将进一步提升设计方案的实施水平。同时可以进一步提升高层建筑的整体质量。

二、高层建筑结构设计要点

（一）抗震设计

（1）在设计高层建筑时，应尽量减少其振型个数，由于振型的个数与楼层的层数呈正比，因此，高层建筑应尽量控制其层数，層数越高，其位移越大，抗震性能越弱。（2）在室内布置钢筋混凝土剪力墙，使每一层都可以被简化为一个刚体，增强其结构稳定性。（3）长度过大的建筑单体应考虑在建筑单体的某一位置将建筑截断，建筑与建筑之间不可以连接为一个完整的整体，这样做主要是为了避免建筑受到结构损害时造成危害更大的连续倒塌事故，抗震设计要秉承“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则。

（二）耐久设计

在高层建筑建设过程中，尽量减少施工难点的产生，在结构设计条件允许的情况下，适当的使用钢筋用量较少的高强混凝土材料，该混凝土结构不仅在力学性能上与钢筋混凝土结构相似，而且由于其抗压强度比传统混凝土材料要大很多，所以抵御冲击荷载和冻融循环的能力有所加强，从而加强了混凝土结构的耐久性。高层建筑的耐久性材料不光要考虑其各项指标知否能够达到设计要求的耐久性要求，更要考虑材料的重量和成本等其他因素。建筑周围环境是影响钢筋混凝土结构耐久性及稳定的重要因素，所以进行设计时要根据建筑周围实际环境，进行钢筋混凝土材料选择及材料性能控制，尽可能按照高层建筑施工要求进行设计，以延长高层建筑的使用寿命和提高其耐久性。

（三）地下设计

任何好的建筑物都离不开好的地基，而好的地基则由地下结构决定。钢筋混凝土基础同样是构建地下结构的关键，对整个高层建筑的稳定性及抗震性能都起着决定性作用，所以必须对地下部分的钢筋混凝土结构进行严谨的设计。目前，我国的高层建筑多采用箱型基础，其选择的用意是箱型基础能够有效的增大基础与地基之间的接触面积，单位面积的地基上作用的承载力较为均匀，可以保证地基的均匀下沉，箱型基础可以有效的将地下工程结合为一个整体，并且箱型基础的净高较大，可以用作地下停车场，使开发商的销售工作更易进行。在地下停车场的设计过程中，箱型基础内部的立柱个数应当根据实际的行车需求相应减少，因此，地下结构采用长宽比较小的大尺寸预应力混凝土梁承受上部建筑柱体的集中荷载，从而用该梁代替被撤除的支撑立柱，拓宽行车的通道。地下结构同时也应当考虑到防水层的设计，以地下结构主体为核心，在其外部建立一个整体防水层，保证地下结构不受地下土层内水渗透的影响和侵蚀。

（四）剪力墙设计

剪力墙作为建筑内部布置的有效抗剪构件，既方便又安全。其主要的作用是降低单层楼体的柔度，使房屋的墙体由弹性砌体变为刚弹性砌体，加强房屋抵御风荷载的作用，减小单层楼体因风荷载作用而产生的结构偏移。剪力墙在设计时要充分考虑到居民的宜居问题，剪力墙多布置在室内管线较为密集的部位，在设计过程中应充分考虑到管线布置通道的预留和供管线穿墙而过的混凝土保护层厚度的预留值，同时也要考虑到居民擅自破坏部分混凝土保护层后，保证剪力墙亦能够继续正常工作的问题。

总而言之，高层建筑项目施工离不开钢筋混凝土结构，而钢筋混凝土结构的设计也直接影响着高层建筑的抗震性能、稳定性、耐久性、使用寿命和稳定性，钢筋混凝土结构与高层建筑是部分与整体的关系，两者在实现过程中是相互影响和相符关联的关系。所以要通过合理设计钢筋混凝土结构来实现高层建筑抗震性能、稳定性及可靠性的提高。

参考文献

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[2]李靖.高层建筑剪力墙结构优化设计分析[J].低碳世界，2016（01）：116～117.