【高層建筑論文】高層建筑混凝土結(jié)構設計探析摘要高層建筑不斷增多，建筑的難度也在增加，這對建筑結(jié)構的設計人員是非常大的挑戰(zhàn)。高層建筑與多層建筑在建筑結(jié)構方面是有著明顯區(qū)別的，比如結(jié)構的概念設計、穩(wěn)定性以及構件截面的設計等，這些都是非常復雜的設計內(nèi)容。因此在如今高層建筑成為主流的情況下，需要對混凝土的結(jié)構設計進行充分的分析，本文分析的是高層建筑的混凝土結(jié)構有哪些設計的要點以及注意事項，希望對高層建筑建設的發(fā)展是有所促進的。關鍵詞高層建筑；混凝土；結(jié)構設計1高層建筑混凝土結(jié)構設計的特點與要點1.1高層建筑混凝土結(jié)構設計的特點與多層不同，高層的建筑高度更大，層數(shù)更多，高層的抗震設計、構件承載力以及抗側(cè)力構件設計，這些都是與多層不同。在高層的結(jié)構設計中，設計人員要具備非常豐富的經(jīng)驗，并且保持清晰的概念。對宏觀以及微觀的全面把控，讓結(jié)構設計的思路更加合理1。結(jié)構側(cè)向力：多層的水平地震以及風荷載作用更小一些，所以不是主要進行控制的荷載。而高層的結(jié)構設計中，側(cè)向水平力就會因為高度增加有明顯的增大。結(jié)構延性：高層高度的增加，需要極強的結(jié)構延性，對地震的作用進行抵抗以及消耗。這樣高層的結(jié)構就會在地震情況下也有不錯的變形能力2。可以為人員的逃生提供更多的機會。結(jié)構剛度：結(jié)構高度增大，層數(shù)增加，就會導致本身的質(zhì)量增大，結(jié)構受到的水平作用力就會變大，側(cè)向位移與受到的水平作用力是線性關系，因此高層的結(jié)構設計中，豎向構件要把保持合理的位置以及數(shù)量，讓結(jié)構具備更加科學的抗側(cè)力剛度，降低側(cè)向位移并滿足極限狀態(tài)下的使用要求。1.2高層建筑混凝土結(jié)構設計的要點首先是高層的結(jié)構設計需要重視概念的設計。由于以往的培養(yǎng)方式，讓結(jié)構工程師對總體的方案關注不夠，考慮的僅僅是細節(jié)的問題，結(jié)構設計就是規(guī)范以及計算，進行強度以及變形計算，但是對概念設計是有所忽視的。結(jié)構設計中概念設計的地位還是非常關鍵的，對后續(xù)的結(jié)構設計以及造價控制都是有直接的影響。因此設計人員需要重視概念設計，從總體的角度展開結(jié)構設計，對結(jié)構設計進行宏觀上的方向把控，并明確自己的設計目標，確定好理想的承載力、延性以及剛度的目標，從而進行方案的部署。對整體的指標進行計算，完成整個結(jié)構設計。其次是高層的結(jié)構設計要注重剛?cè)峤Y(jié)合。結(jié)構設計并不僅僅是追求整體的剛度來提升對地震的抵抗作用，這樣就會造成極大的資源浪費，對結(jié)構也會造成非常大的傷害。良好的結(jié)構設計需要考慮到結(jié)構的承載力以及剛度，對風荷載以及地震力進行抵抗，在多遇地震的情況下，結(jié)構是在彈性工作下，第一防線屈服以后，結(jié)構還是有不錯的變形能力以及延性，對地震作用進行消耗，結(jié)合實際的需求，設置多道防線。2高層建筑混凝土結(jié)構設計的注意事項2.1高層建筑的基礎設計高層的結(jié)構層數(shù)比較多，荷載也比較大，在結(jié)構設計中要高度重視基礎的設計。高層的基礎選型，要結(jié)合地質(zhì)條件，因地制宜選取合適的基礎形式。高層剪力墻的上部荷載是比較大的，多數(shù)是選擇樁基礎以及筏板基礎。基礎的設計不僅要考慮到承載力的問題，地基沉降也是要進行驗算的關鍵環(huán)節(jié)，要選擇地質(zhì)情況比較好的土層，來作為基礎的持力層，選擇一些剛度好的基礎，減少對建筑沉降量，讓工程要求得到基本的滿足。因為高層受到一定的水平荷載，容易出現(xiàn)結(jié)構傾覆，因此基礎的埋深要達到要求，不能過淺，這是很多設計人員非常容易忽視的問題，會造成非常嚴重的后果。2.2選擇合適的結(jié)構嵌固端嵌固端位置的選擇，對結(jié)構指標以及內(nèi)里配筋會有直接的影響，因此結(jié)構設計以及計算中，要結(jié)合土體的實際約束以及上下層的剛度，對嵌固端的實際位置進行確定，讓計算模型更加符合現(xiàn)實的情況。2.3優(yōu)化整體結(jié)構的方案布置對整體結(jié)構的布置進行優(yōu)化，對抗側(cè)力構件的尺寸、平面位置進行合理的布置，并防止出現(xiàn)結(jié)構偏心以及扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，最大程度上讓構件承載力以及抗震延性得到充分的發(fā)揮，不要出現(xiàn)一些構件的承載力接近極限的狀態(tài)，一些構件則是沒有將自身的承載力發(fā)揮出來的現(xiàn)象。剪力墻布置要注意采取周邊、對稱的原則，豎向連續(xù)，防止出現(xiàn)剛度以及承載力突變。2.4把握好整體結(jié)構延性設計需要將結(jié)構耗能的能力進行充分的發(fā)揮，防止出現(xiàn)結(jié)構瞬時以及脆性的破壞，在遇到地震以及極強風荷載的情況下，高層的高度原因，需要結(jié)構具備極強的抗側(cè)強度以及延性，對水平荷載抵抗抵消。允許結(jié)構的一些構件出現(xiàn)塑性鉸，可以對地震的能量進行不斷的消耗。防止一些重要的構件被破壞，造成不良的后果。在結(jié)構設計中，要把握好一些關鍵構件的延性設計，比如傳遞水平力的構件以及抗側(cè)力構件，要注意結(jié)構延性的整體設計，在地震下可以讓結(jié)構保持安全，并減少造價。2.5其他注意事項結(jié)構傳力的路徑，需要盡可能簡單和直接，要避免結(jié)構連續(xù)倒塌。同時結(jié)構的剛心和質(zhì)心接近，避免結(jié)構在地震力以及風荷載的沖擊下扭曲、結(jié)構豎向的抗側(cè)力構件，要保持連續(xù)性，防止剛度出現(xiàn)突變，造成薄弱層。3結(jié)論總之，高層建筑已經(jīng)是國內(nèi)建筑業(yè)如今的主流，高層與多層建筑是截然不同的，在結(jié)構設計方面有著更加復雜的要求，諸多的方法以及技術是需要進行改進的，不斷有新技術以及新材料出現(xiàn)并被應用到建筑領域，高層的結(jié)構設計也是會達到更高的層面上，設計人員一定要加強自身的專業(yè)能力。參考文獻1馮亮秋.混凝土斜腹桁架轉(zhuǎn)換體系在大跨度高層建筑結(jié)構設計中的應用J.建筑科學，2018，34（11）：146-149.2徐鵬翔.鋁合金模板深化設計在高層住宅工程中的應用以世茂希爾頓住宅為例J.建筑與文化，2018（11）：184-185.