钢筋混凝土高层结构设计的常见问题与处理

赵 鑫

（中天设计集团有限公司，吉林 长春 130000）

高层建筑对结构设计提出了较高的要求，而钢筋混凝土是高层结构设计中常用的一种结构方式，能够有效提高高层建筑结构安全性，并延长其结构的使用寿命。但是目前在高层建筑的钢筋混凝土结构设计中还存在很多问题，因此要求结构设计人员必须充分了解钢筋混凝土材料的性质以及结构体系特点，结合高层建筑工程的实际情况，合理选择钢筋混凝土结构形式，并通过科学合理的设计手段来提高高层建筑上部以及基础结构的安全性和稳定性，为高层建筑的整体结构安全提供可靠的保证，全面提高我国建筑结构设计水平和质量。

1 目前在高层建筑钢筋混凝土结构设计中的主要问题分析

1.1 钢筋混凝土结构设计中的体系选择问题

目前，一些高层建筑的结构设计在结构体系选择方面还存在很多不合理的地方，例如，设计人员在结构体系设计中没有充分了解工程所在区域的风载荷因素，对于工程区域的具体抗震设防等级缺乏准确的了解，这些都会影响结构设计方案中各项参数确定的合理性，造成高层建筑结构的安全性和稳定性无法满足结构设计规范的要求，给高层建筑结构安全带来较大的风险隐患，甚至会导致严重的安全事故，造成严重的人员伤亡和经济损失[1]。这是高层钢筋混凝土结构设计中的常见问题之一。

1.2 钢筋混凝土结构设计中的基础结构问题

高层钢筋混凝土结构设计中，基础结构的设计是比较容易出现问题的部分。一些结构设计人员所采用的建筑基础结构类型不合理，这会造成高层建筑出现倾斜以及沉降不均匀的问题，严重威胁高层建筑结构的整体安全。同时在一些高层建筑的天然基础设计中还存在基础斜面坡度设计不合理等问题，不仅会对后续施工中的混凝土浇筑振捣施工质量产生不利的影响，而且会对造成基础结构出现稳固性下降等问题[2]。此外，一些高层存在地下室结构的钢筋混凝土建筑在底板配筋设计中不合理的问题，造成高层建筑产生明显的沉降不均匀问题，导致高层建筑整体结构失稳，严重威胁了建筑结构的安全。在高层建筑的基础结构设计中，如果对工程区域的水文地质条件的勘测了解不全面，也会直接影响其基础结构的防水设计方案的有效性和合理性，并造成建筑基础的稳定性存在安全隐患或者使用寿命缩短等问题，这也是高层钢筋混凝土结构设计中所需要注意的一个常见问题。

1.3 钢筋混凝土结构设计中的上部结构问题

高层钢筋混凝土上部结构是建筑结构整体设计中的主要内容，其也是比较容易出现设计问题的重要环节之一。目前，在高层建筑的上部设计中主要存在没有严格遵守设计规范以及细部设计不到位等问题。同时在对高层建筑上部结构设计进行审核时也缺乏健全科学的规范标准，导致高层建筑的上部结构设计存在较多的问题。例如，在剪力墙的设计方案中，其位置选择往往没有对应力因素进行充分的考虑，导致应力高度集中在其结构内部，严重影响了高层建筑结构的抗震能力，一旦有地震等地质灾害发生，高层建筑就会出现倒塌等情况，并造成人员以及财产的重大损失，因此，这也是高层钢筋混凝土结构设计中的一个重要问题。

2 处理高层建筑钢筋混凝土结构设计问题的有效途径分析

2.1 钢筋混凝土结构体系的合理选择

在进行高层钢筋混凝土结构设计时，设计人员应积极应用BIM等先进的技术手段，利用仿真模型来对结构体系的设计方案进行综合性的分析评价，优化设计方案，从而提高结构体系选择的合理性。设计人员要严格遵守结构设计规范，并根据相关的规范要求对钢筋混凝土材料的选择以及结构等进行认真的检查，并对不合理的地方加以调整，以完善结构体系设计方案。当高层结构设计方案初步形成后，设计部门应会同所有相关部门和人员利用BIM模型来模拟方案内容，并综合各方的意见和建议对设计方案进行全面的评估审核，从而使结构设计方案能够满足各项相关要求[3]。同时在高层钢筋混凝土结构体系的选择中，设计人员还应加强与技术部门和施工人员的沟通，积极借鉴其施工实践经验，对设计方案进行完善修改，合理选择钢筋混凝土结构型式和材料的质量性能，以确保结构设计方案的合理性和可行性，从而增强高层建筑结构的抗震能力，提高建筑结构设计的质量和水平，为建筑结构的质量安全以及经济性的实现创造良好的前提条件。

2.2 高层钢筋混凝土建筑基础结构的合理选择

在确定了高层钢筋混凝土建筑结构的基本结构体系后，设计人员还应充分了解工程所在区域的地质水文条件以及其相关的环境特点，从而提高高层钢筋混凝土建筑基础结构设计的合理性。当高层建筑工程所在区域的地基结构比较稳定，其天然基础土体的承载能力和强度能够达到高层结构设计标准时，设计人员可以充分利用其天然地基作为基础结构的主体部分，并适当结合防水板或者采用局部筏板结构来确保高层建筑基础结构的稳定性。如果工程所在区域的天然地基条件无法满足基础结构设计要求时，设计人员则应采用相应的设计手段和处理措施来对高层建筑的基础结构进行加固，以提高其承载性能，从而确保建筑基础结构的安全性和稳定性。设计人员可以将基础配筋率适当增加，以保证基础拉梁结构的承载性能[4]。同时对于存在地下室的高层钢筋混凝土建筑，设计人员可以针对其基础结构中持力层的不同而采取不同的褥垫处理手段，从而确保建筑结构和地下室结构的安全稳固。此外，在建筑基础结构设计中，设计人员还应充分考虑地下室水位变化等水位地质因素，合理确定配筋率以及配筋的规格型号，以提高基础结构的稳定性和安全性，为保证高层建筑整体结构的安全奠定坚实的基础。

2.3 高层钢筋混凝土建筑上部结构的合理选择

在高层钢筋混凝土结构设计中，设计人员应提高对建筑上部结构设计的重视程度，严格遵守结构设计规范，合理确定建筑剪力墙结构布局，同时要对建筑梁柱节点的具体剪力强度进行准确的计算分析，从而对结构设计方案加以优化。同时设计人员要充分考虑高层建筑工程的具体功能和用途，既要保证高层建筑上部结构荷载以及连接的稳定性和安全性，又要满足其功能发挥的实际需要，从而提高高层结构设计的经济性和实用性。

3 结语

由于钢筋混凝土结构具有良好的耐久性以及稳定性，因此，在现代高层建筑中钢筋混凝土结构得到了广泛的应用。建筑结构设计人员应充分了解钢筋混凝土材料以及结构体系的特点，不断总结设计经验，积极学习借鉴国内外建筑结构设计的成功案例，并结合高层建筑工程的具体情况，运用科学的设计手段，优化建筑结构设计方案，提高建筑结构体系选择的合理性，并确保高层建筑主体结构以及基础结构的安全稳固，从而全面提高高层建筑结构设计的质量和水平，促进我国建筑行业的现代化发展。