钢筋混凝土高层结构设计的常见问题与处理

王宇

摘 要：现阶段，我国社会经济和科技日新月异的飞速发展，价值人口数量与日俱增，也带动了高层建筑的快速发展。由于建筑物的高度不断增加，也使得建筑的难度日渐加大，最终使结构体系出现了多样化的特点。因此，在当前时期，建筑企业中的一项关键性工作就是高层建筑结构设计，为此，本文对其中存在的一些问题进行了分析，并提出了相应的解决方式，以供借鉴和参考。

关键词：钢筋混凝土;高层结构设计;问题;对策

1 引言

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。

2 钢筋混凝土高层结构设计现存的问题

2.1 结构缺乏合理性、性能验证不足

在设计高层建筑时，通常要对多种因素进行全方面的考虑，在确保结构承载力良好的状态下，最大程度降低造价成本，所以要从总体到细节上不断优化建筑结构。而所谓的优化工作，基本上就是计算分析设计图纸中的相关参数，并适宜的对墙体厚度进行加固，而经常会出现对地基承载力具体状况缺乏考察的状况。对于高层建筑的抗震能力而言，其规定了，若发生中等强度的地震建筑物不会出现高危裂缝，并能经修补实现预期效果，并且高强度地震发生时，建筑物不会产生坍塌。相对而言，地震出现的概率较小，然而一经发生其毁灭性将不可估测，高层建筑抗震性能也只是在设计上进行了停留，数据分析满足国家要求，然而各施工现场基层土壤矿物组成不同，松软度也有很大的差异性，由于缺乏验证，当真正危险出现时，很难保证高层建筑的稳定性。

2.2 结构设计创新性不足

因高层建筑有很复杂的结构，且设计中会有多种因素影响，想要更好的满足各种需要，设计师均执行保守方案，其创新精神不足。对于钢筋混凝土材质的墙体来说，结构和承载力存在着密切的联系，在设计剪力墙方案时，需要对国外先进的技术进行积极借鉴，在传统结构上加以创新，将承载力不足的问题进行有效解决，并进一步保证高层建筑的整体结构满足大众审美需求，降低造价。在结构优化中，概念设计的应用也受到许多施工技术和设备的制约，使建筑业的发展备受阻碍。

2.3 受力分布不均

对于高层建筑而言，其上下层有不同的结构，想要确保自身重力不能破坏建筑物，会将大量的钢筋混凝土材料应用在基层修筑中，实现地层加固的同时对上次进行削弱，并能够降低对地基产生的压力，并且增强建筑物的承风力与地震抗破坏性。在概念设计中，对转换层占用的空间及其对应力平衡的影响未进行充分考虑，承重柱满足承受上部压力的要求，然而，墙体產生的剪力与内应力未达到平衡，使其在水平方向上产生了一定的破坏力。

3 钢筋混凝土高层结构设计要点

3.1 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。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。

3.2 剪力墙设计

高层建筑建设工作中应当采取有力的措施切实减少施工当中的难点问题。建筑内部布置的过程当中，剪力墙是不可忽视的重要构件，剪力墙的主要作用促使墙体由弹性砌体转变为刚性砌体，可以起到抵御风荷载的良好作用。工作人员设计剪力墙的过程当中，需要充分考虑剪力墙布置过程当中的管线情况。另外，大多数高层建筑一般是采用短肢剪力墙，在布置剪力墙个数时，要切实保障数量恰到好处，不可过多也不可过少，过多会导致今后维护工作不方便，同时导致资源和成本的浪费，过少则难以达到设计相关要求。

3.3 上部结构设计

在对梁柱进行设计时，要始终遵循强柱弱梁设计方式。另外，在设计过程中，相关工作人员应切实注意以下要求：（1）遵守设计规范，通过合理方式加强上部结构设计。（2）加强施工材料科学计算，避免材料的浪费。（3）禁止随意增加上部结构荷载，保障建筑可靠稳定。

3.4 抗震设计

抗震设计过程之中，相关的工作人员需要切实减少其中的振型个数，由于振型个数和楼层之间呈现出正比例的关系，因此，在高层建筑设计的过程中需要对振型个数进行严格控制。通常而言，高层建筑层数比较高，抗震性能则较差。对钢筋混凝土剪力墙进行布置的过程中，要切实保障整体结构稳定性和可靠性，同时建筑和建筑之间不能相互连接成为一个整体，这样的做法主要是避免建筑工程项目结构一旦受到损害就出现连续坍塌的问题，要切实保障中震可修、小震不坏、大震不倒。

4 结语

总而言之，在钢筋混凝土高层结构设计中经常会有很多问题存在，所以，设计师们要对结构体系进行科学设计，合理的设计基础和地基，对上部结构设计加以优化，进一步确保能够提升钢筋混凝土高层结构的设计质量，最终切实实现建筑物整体耐久性、安全性、稳定性的提升。

参考文献：

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