時間：2023-07-24 09:23:38
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇高層鋼筋混凝土結構設計，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
隨著人們生活水平的提高，對于住宅建筑的要求也隨之提高。人們不止要求建筑在質量上合格，采光、朝向等條件滿足，更對建筑形態、環保節能、綠化、文化等方面有了更多的要求。這也推動了建筑加工工藝的創新化、高科技化，同時也要求建筑設計者具備豐富的設計經驗、深厚的文化內涵，并要具有創新開拓精神，能夠創造出獨特的、新穎的、奪人眼球的建筑。與此同時，還必須保證建筑質量過硬，使用性能優異。目前，鋼筋混凝土結構以其抗震性好、整體性強、結構靈活、傳力明確的優勢，在現代建筑中得到了廣泛的應用。鋼筋砼結構看似簡單，但在設計過程中若考慮不周、疏忽大意，則很容易出現各種問題，對建筑工程造成影響，甚至危及結構的安全性。因此，設計人員在進行結構設計時，一定要充分重視以上提出的問題，并逐個解決落實，從而使結構設計質量得到有效保障。
1 結構設計問題分析
在建筑技術的不斷發展下，我國城市中的高層建筑如雨后春筍般涌現，并且還呈現明顯的增長趨勢，隨著建筑高度的增加，建筑功能、類型的日益復雜化，使得結構體系也呈現出多樣化特點，在這樣的情況下，怎樣滿足工程建設需要，構建一套準確高效、符合實際國情的建筑施工技術體系，成為了施工技術亟待解決的一項課題。目前，鋼筋混凝土在建筑結構施工中的應用十分廣泛，與其他結構材料相比，它具有顯著的優勢，故在土木工程、房屋建筑中得到了重大的發展、應用，同時也在施工技術、制作工藝、設計方法等方面得到了突出的表現。對于多樣化的鋼筋混凝土高層結構設計，尚存在一些問題，下面就鋼筋混凝土結構設計中的常見問題，進行深入的剖析。
1.1 超長結構問題
在《混凝土結構設計規范》（下文件簡稱為《規范》）中，關于鋼筋混凝土結構長度，其中一條（第9.1.1條）規定框架結構伸縮縫設置間距要≤55m，而另一條（第7.1.2條）則規定，如果采取后澆帶分段的施工方法，可以適當增大伸縮縫的設置間距。在實際設計中，這兩條規定的把握較為不易，在工程實例中很難保證結構長度≥55m就設置一條伸縮縫，并且對于后澆帶分段施工，對于結構的長度很難控制，從而不易產生裂縫。這類問題的產生原因主要是各地區溫度差異、混凝土收縮應力差異造成的。
這類問題的解決必須要在結構設計中調整梁柱配筋的概念。首先，針對長向板鋼筋要設置為雙層，同時還要對中部的梁板配筋進行適當的增強。這是因為溫度應力會對兩側梁柱，尤其是邊跨柱配筋產生極大的推力，而中部區域是結構的中點，故其受到的應力較大，所以需要對其加強。另外，超長的結構設計，容易在角部產生扭轉效應，所以還需要加強角部結構。如果結構長度≥70m，為了不設置伸縮縫，就必須采用特殊措施，如摻入抗裂劑、預加應力等。在設計長度≥70m的結構時，設計者必須定量分析溫度和收縮裂縫，同時施加預應力，該方法的效果在眾多的工程實例中都得到了較好的應用效果。若無法分析清楚超長結構的受力情況，還是應當根據《規范》標準，在結構長度≥55m時就設置伸縮縫，其實只要處理恰當，伸縮縫的設置是不會對建筑外觀造成太大影響的。
1.2 筏板厚度設置問題
在樁筏基礎設計中，筏板厚度值的計算，首先根據建筑層數來對筏板厚度來進行估算的。一般筏板厚度估算值為50mm×建筑層數。以一棟28層的住宅建筑為例，筏板厚度估算值為50×28=1400mm。再根據建筑的排樁情況，對角樁沖切、群樁沖切、墻沖切、邊樁沖切分別進行驗算。通常情況下，都用角樁沖切控制板厚，但若是短肢剪力墻結構，由于其墻體不封閉，所以要獲取群樁沖切的邊界值較為困難，另一方面，由于樁群之間會重疊較多，所以群樁沖切取值較為不利。故筆者建議，將幾個大層間的取值作為沖切邊界，所圍區域內的短肢墻體內力作為抗力抵消，該方法盡管無法保證絕對的準確性，但在放大區域后，對削弱邊界開口效應，故其可行性還是值得肯定的。
1.3 強柱弱梁設計問題
在鋼筋混凝土結構的延性設計中，“強梁弱柱”是基本設計原則。“強梁弱柱”設計理念主要是抗震設防，其抗震設防的目標是“大震不倒、中震可修、小震不壞”。在鋼筋混凝土結構中，柱是核心支撐，若柱受到破壞，會導致建筑的整體坍塌，若梁受到破壞，則僅會對某區域造成損毀，所以柱破壞造成的損害明顯大于梁破壞，設計人員在進行結構設計時，一定要牢固樹立這一設計理念。對于柱軸壓比，要嚴格控制在0.9%以內。在設置配筋、柱斷面時，要分部位進行處理，并適當加強邊柱和角柱，尤其是角柱，最好采取全柱加密箍筋，同時配筋率要≥1%，除小截面柱以外的所有框架柱的縱筋都要≥20，柱筋采用的種類不要太多。對于矩形截面柱，要采取對稱配筋；對于梁，中部筋要配足，支座筋可適當降低，以使其在地震作用下形成梁鉸機制，即在地震作用下，首先在梁端產生塑性鉸，以保證柱的受彎承載力比梁大，從而防止柱先屈服。
1.4 地下室外墻、底板配筋計算問題
在計算地下室外、底板墻配筋時，常出現實際情況與假設條件不相符的問題。以地下室外墻配筋計算為例，有的設計人員將凡是帶扶壁柱的外墻，不論扶壁柱大小，均按雙向板進行配筋計算，但按照地下室結構整體電算分析結果，對扶壁柱配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。從扶壁柱與外墻變形協調原理來看，該配筋計算方式下，扶壁柱配筋不足，外墻豎向配筋偏少，外墻橫向配筋過多。針對這一問題，筆者建議：將有鋼筋混凝土內隔墻相連的且與外墻相垂直的外墻板塊、較大尺寸扶壁柱（如外框架柱）間的外墻板塊的配筋按照雙向板進行計算，其他外墻的配筋均按單向板進行計算。
1.5 地下室設計問題
在進行高層建筑的地下室設計時，還要考慮地下水位問題，由于人為無法控制地下水位上漲，所以一旦發生地下水位上漲，就會對地下室乃至整棟建筑產生影響。因此，在設計地下室時，要盡量簡化地下室輪廓，以利于防水。尤其是柱下承臺的地下室，柱下承臺會將基槽地模產生較多陰陽角，使其形狀復雜化，這就增加了防水施工的難度，延長了施工時間，不僅無法保證防水質量，更會增加工程造價。對于該問題，筆者建議采用反承臺法：使承臺下皮標高與地下室底板相等，并在地下室內部覆土。該做法會簡化基槽地模的形狀，減小施工難度，縮短工期，保證施工質量。同時，覆土重量還會對抗消除地下室底板的水浮力。
2 結束語
隨著建筑技術的不斷提高，城市中涌現出了越來越多的高層建筑。隨著建筑高度的增加，建筑功能、類型的日益復雜化，使得結構體系也呈現出多樣化特點，這就使得結構設計成為了建筑設計中的一個難點和重點。
參考文獻：
[1] 劉雙慶.鋼筋混凝土結構設計常見問題解析[J].四川建材，2009，（04）.
[2] 楊新.淺談鋼筋混凝土高層結構設計常見問題[J].中華民居，2011，（06）.
[3] 崔立成.鋼筋混凝土高層結構設計中的幾個問題[J].中國新技術新產品，2010，（01）.
[4] 陸強.淺談鋼筋混凝土結構設計中的一些常見問題[J].山西建筑，2011，（22）.
【關鍵詞】高層；鋼筋混凝土；結構設計
隨著我國經濟的發展，城市化進程的加快，建筑功能與類型越來越多樣化、綜合化，建筑高度也在不斷增加，目前鋼筋混凝土高層建筑已然成為城市建設中的主角，在城市規劃中占相當大的比重。對于建筑來說，鋼筋混凝土的結構設計的好壞直接影響到建筑的質量、安全和使用，高層建筑的結構設計更是工程中的重點和難點，只有將設計中存在的問題深入分析并加以妥善解決，才能盡可能完善結構設計工作，為今后的建筑施工打下良好的基礎。
1.概念設計
概念設計是結構設計的一個新理念，是設計人員通過長期的理論研究和實踐，逐漸積累起來的經驗總結，它不以力學分析和條文規范為依據，是設計人員的一種設計思路，根據建筑周圍的環境、建筑功能等因素選取合適的建筑結構，站在宏觀的角度整體構思，將各部分有機的聯合起來，形成結構的總體系。在設計時主要考慮建筑的整體性、抗震性、抗風性等性能，以承載力、剛度、延性為主要控制目標，特別是對理論無法明確的部分，有一個定性認識。概念設計不僅是設計人員先進設計思想的一種體現，它之所以重要，還因為現行的結構設計理論與計算理論存在許多缺陷或不可計算性，為了彌補這些缺陷，就需要優秀的概念設計與結構措施來滿足結構設計的目的，更加客觀、準確的理解結構的工作性能。
2.結構選型
2.1結構體系的選擇
根據抗側力構件的不同，鋼筋混凝土結構體系主要有框架、剪力墻、框架-剪力墻、框架-核心筒這幾種形式，應根據工程的實際情況來選擇合適的結構體系。
1)框架結構主要適用于層數不多的住宅、辦公樓、學校及廠房等對位移要求不是很嚴格的建筑物。
2)剪力墻、框架-剪力墻、框架-核心筒結構適用于高層，這里需要注意的是框架-剪力墻結構。在基本振型地震作用下，如果框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總底部地震傾覆力矩的50％，則框架部分的抗震等級應按框架確定。框架承擔的地震剪力應大于結構底部總剪力的20％，以確保第二道防線的安全。墻不宜過多，滿足位移限值即可。短肢剪力墻結構應避免全部為短肢墻，筒體或一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結構總底部地震傾覆力矩的50％。短肢剪力墻的抗震等級應使用比實際更高一級的等級，有的設計者沒有注意這個問題，導致抗震等級的錯誤確定，從而造成設計工作中不必要的大量修改。
無論采用哪種結構體系，都應使結構具有合理的剛度和承載能力，保證結構的穩定和抗傾覆能力，避免產生軟弱層或薄弱層，使結構具有多道防線，提高結構和構件的延性，增強其抗震能力。
2.2結構的規則性問題
《高層建筑混凝土結構技術規程》（2010）中規定：高層建筑不應采用嚴重不規則的結構體系，并應符合下列要求：①應具有必要的承載能力、剛度和變形能力；②應避免因部分結構或構件的破壞而導致整個結構喪失承受重力荷載、風荷載和地震作用的能力；③對可能出現的薄弱部位，應采取有效的加強措施。新舊規范在這方面的內容出現了較大的變動，因此設計人員在設計過程中要特別注意新規的規定，以確保后期施工圖設計階段工作的順利進行。
2.3結構的超高問題
在抗震規范與高規中，對結構的總高度都有嚴格的限制。尤其是新規范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設定為A級高度的建筑外，增加了B級高度的建筑，因此，必須對結構的該項控制因素嚴格注意，一旦結構為B級高度建筑其或超過了B級高度，其設計方法和處理措施將有較大的變化。在實際工程設計中曾出現過由于結構類型的變更而導致的結構超高問題，致使施工圖未能審查通過，進行修改或從新設計，對工程進度等整體工程規劃造成不良的影響。
2.4控制柱的軸壓比問題
在鋼筋混凝土高層建筑結構中，軸壓比越大，柱的延性就越差，限制柱的軸壓比是為了使柱子處于大偏壓狀態，防止受拉鋼筋未達屈服而混凝土被壓碎。柱的塑性變形能力小，則結構延性就差，當遭遇地震時，耗散和吸收地震能量少，結構容易被破壞。但是在結構中若能保證強柱弱梁設計，且梁具有良好延性，則柱子進入屈服的可能性就大大減少，此時可放松軸壓比限值。
2.5嵌固端的設置問題
由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設置在地下室頂板，也有可能設置在人防頂板等位置，因此．在這個問題上設計人員往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的問題，如：嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導致安全隱患或后期設計工作的大量修改。
2.6短肢剪力墻的設置問題
短肢剪力墻是指截面厚度不大于 300mm、各肢截面高度與厚度之比均大于 4 但不大于 8 的剪力墻。在新規范規定抗震設計時，高層建筑結構不應全部采用短肢剪力墻，且根據實驗數據和實際經驗對高層建筑中短肢剪力墻的應用增加了相當多的限制，因此，在高層建筑設計中設計人員應盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。
3.地基與基礎設計
地基與基礎設計是整個工程造價的決定性因素，對后期設計工作能否順利進行也有很大的影響，所以這方面的設計也是設計人員較為重視的一點，如果出現問題則會給工程帶來巨大的損失。我國占地面積較廣，地質條件復雜，僅一本《地基基礎設計規范》并不能完全涵蓋全國各地的情況，這就需要將地方性的標準利用起來，深入學習其中關于地方性地基基礎類型和設計處理方法的成熟經驗和規定，因地制宜，制定出符合當地實際情況的設計方案。
4.結構計算與分析
是否能準確高效的對工程進行內力分析并按照規范的要求進行設計和處理是決定工程設計質量好壞的重要環節。隨著新規范的陸續頒布和實施，對于結構的計算和分析進行了調整改進，設計人員也應對這一階段工作常見的問題有一個清晰、準確的認識。①選擇合適的整體計算軟件根據結構類型和計算軟件模型的特點選擇合適的整體計算軟件，確保對計算結果的合理性、可靠性。②是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。規范中根據大量工程的實測周期明確提出了各種結構體系下高層建筑結構計算自振周期折減系數，已列為強制性條文，需特別注意。③振型數目是否足夠。在計算分析階段必須對計算結果中該參數的結果進行判斷，并決定是否要調整振型數目的取值。④多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計算。⑤非結構構件的計算與設計。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內的非結構構件。對這部分內容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時，由于高層建筑的地震作用和風荷載均較大，因此，必須嚴格按照新規中增加的非結構構件的計算處理措施進行設計。
關鍵詞：鋼筋混凝土；高層結構設計；常見問題
中圖分類號:TU757.5文獻標識碼：A
1高層建筑鋼筋混凝土結構設計特點及分類
1.1特點
對于高層建筑鋼筋混凝土框架結構進行設計時，第一，必須對高層建筑物的結構整體的內力進行分析，然后根據梁柱各構件的控制內力來對截面進行優化設計，再對滿足荷載效應水平要求的各結構構件的配筋量進行計算分析，最終確定設計結果。設計過程中可能會使原結構的荷載特征與幾何特征發生變化，在現荷載的作用下，結構內力分布特征會有所改變，而各控制截面的控制內力也會隨之發生變化，優化設計需要依據這種變化進行下一步的設計，因此可以說鋼筋混凝土結構設計是一個循序漸進的過程。
1.2分類
在我國，高層建筑以鋼筋混凝土結構為主，高層鋼筋混凝土結構的數量、高度以及結構體系的多樣化、復雜性均處于世界前列。在高度較大的高層建筑中，應用較多的是框架――筒體結構、框架結構、筒中筒結構及多筒結構等結構體系。
（1）框架結構體系。框架結構體系采用梁、柱組成的結構體系作為建筑豎向承重結構，并同時承受水平荷載，適用于多層或高度不大的高層建筑。框架結構的布置要注意對稱均勻和傳力途徑直接。傳統的結構布置采用主次梁的作法為主，逐步向扁梁或無蓋梁發展。框架柱是框架結構的主要豎向承重和抗側力構件，以受壓應力為主。
（2）剪力墻結構體系。剪力墻結構體系是利用建筑物的墻體作為豎向承重和抵抗側力的結構體系。剪力墻的間距受樓板構件跨度的限制，一般為3~8米。因而剪力墻結構適用于要求小房間的住宅、旅館等建筑。剪力墻一般采用鋼筋混凝土材料，可分為全部為現澆的剪力墻，全部用預制墻板裝配而成的剪力墻，內墻為現澆、外墻為預制墻板的剪力墻。
（3）框架――剪力墻結構體系。框架――剪力墻結構是將框架和剪力墻結合在一起而形成的結構形式。它既有框架結構平面布局靈活、適用性強的優點，又有較好的承受水平荷載的能力，是高層建筑中應用比較廣泛的一種結構形式。
（4）筒體結構。隨著建筑物高度的增加，傳統的框架結構體系、框架――剪力墻結構體系已不能很好地滿足結構在水平荷載作用下強度和剛度的要求。筒體體系因其在抵抗水平力方面具有良好的剛度，并能形成較大的使用空間，筒體是由框架和剪力墻結構發展而成。它是由若干片縱橫交接的框架或剪刀墻所圍成的筒狀封閉骨架。
2高層鋼筋混凝土結構設計常見的問題
2.1結構平面設計問題
一般情況下，高層建筑并不適合選擇那些不規則的平面設計進行布置。高層建筑的外型應該盡量簡單、規則，以便保證其剛度和承載力的均勻分布。根據抗震等級不同的建筑，設計時要考慮到其平面尺寸和突出部位尺寸的比值都在合理范圍內，另外，盡量不考慮采用角部重疊的平面圖形。
（1）在對結構平面進行布置時，要盡量減少扭轉的產生，尤其要考慮到水平地震作用力下的偶然偏心影響問題。對樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移設計時，應該考慮以下原則；對于A級高度的高層建筑，其最大水平位移和層間位移應該小于該樓層平均值的1.2倍，不能超過該樓層平均值的1.5倍；對于B級高度的高層建筑或者超過A級高度混合結構以及復雜高層建筑，應該小于該樓層平均值的1.2倍，不能超過該樓層平均值的1.4倍；
（2）在對高層鋼筋混凝土建筑進行抗震設計時，應該盡量調整好高層建筑的平面形狀和結構布置，盡量避免設置防震縫。如果必須設置防震縫，那么當框架結構高度不超過15m時，縫寬應該大于100mm，如果高度超過15m時，應該根據烈度和高度的不同，來適當進行加寬。在對防震縫寬度進行確定時，如果縫兩側的建筑高度不同，防震縫的寬度則應該依據較低一側的高度來確定；
（3）《高規》中，截面厚度不大于300m，各肢截面高度與厚度比的最大值在4~8之間的剪力墻為短肢剪力墻。在實際的高層建筑中短肢剪力墻設置會增加許多限制。所以，工程師在進行高層建筑鋼筋混凝土結構設計時，應該盡量減少或者不采用短肢剪力墻。
2.2豎向結構設計問題
高層建筑的豎向結構設計非常重要，它對建筑的整體質量影響極大。高層建筑的豎向結構應該盡量規則、均勻，避免有較大的外挑和內收。高層建筑的豎向結構應該以重心穩定為前提，保持上小下大的形狀，并且其變化也應該是循序漸進的。如果豎向結構不垂直或者不均勻，就需要外加單獨的構造設計來滿足高層建筑的整個平衡和穩定。從抗震的角度來看，豎向內收型樓層的側向剛度不應該小于相鄰上一層的70％，也不應該小于其相鄰上三個樓層側向剛度平均值的80％。A級高度的高層建筑，其樓層抗側力結構的層問受剪承載力應該大于相鄰上一層受剪承載力的80％，一定不能低于相鄰上一層受剪承載力的65％；對于B級高度的高層建筑，其樓層抗側力結構的層間受剪承載力應該大于相鄰上一層受剪承載力的75％。樓層的質量沿著高度應該均勻分布，不能出現樓層間質量相差大太的問題。
2.3梁柱受力主筋設計問題
當框架梁的截面寬度與框架柱的邊長相等，或者框架梁的一邊與框架柱重合時，框架柱受力主筋和框架梁的受力主筋位置便會產生矛盾。設計時應該遵循強剪弱彎與強柱弱梁的原則，應該首先對框架柱受力主筋的位置加以保證。可以考慮將框架梁主筋從框架柱內側通過，考慮在框架梁靠近柱一側的四角增加4根鋼筋來作為架立鋼筋的方法，來保證框架梁截面的尺寸。這樣的設計方法不但可以保證框架結構受力構件的受力主筋位置，也方便了工程施工。
2.4墻梁節點鋼筋設計問題
在框架一剪力墻結構中，框架梁或者次梁如果直接設置在核心簡墻體暗梁或者過梁上，當框架梁的截面和暗梁或過梁的截面高度相同時，框架梁主筋和核心筒暗梁或者過梁主筋的位置就會產生矛盾。此時的節點設計應該盡量保證暗梁或者過梁箍筋的完整性。設計時，過梁下鐵設置分兩排布置，框架梁下鐵可布置在過梁下鐵第一與第二排鋼筋之間，框架梁接頭位置應該設置在支座附近，并安一定比例錯開。框架梁上鐵可直接擱置在過梁上鐵上，同時框架梁主筋錨固的長度必須符合規范。另外，在框架剪力墻結構設計中，主梁與次梁的節點設計非常重要，所以，主次梁鋼筋位置的設計也就成為重點。通常情況下，次梁上鐵鋼筋應該在主梁鋼筋之上，次梁主筋在板筋之下，如果主次梁節點的鋼筋設計不好，就會使板筋或次梁上鐵鋼筋保護層厚度過小，對于結構的抗震能力會有一定影響。
2.5抗震等級設計問題
高層建筑鋼筋混凝土設計必須注意其抗震等級設計的問題，在對高層建筑進行抗震設計時，其結構構件應該根據抗震設防分類、烈度、結構類型以及建筑高度等不同需要來設計不同的抗震等級，設計時應該符合相應計算和構造要求。
3結構計算與分析
隨著房屋建筑結構方面新規范的陸續頒布實施，各種計算軟件也都更新版本，但在計算時經常會出現各種各樣的問題，這其中既有軟件自身不完善的因素，也有使用人對規范理解不正確的原因。因此，如何準確、高效地對工程進行內力分析并按照規范要求進行設計和處理，是決定工程設計質量好壞的關鍵。
3.1計算模型的選取
對于常規結構，可采用樓板整體平面內無限剛假定模型；對于多塔或錯層結構，可采用樓板分塊平面內無限剛模型；對于樓板局部開大洞、塔與塔之間上部相連的多塔結構等可采用樓板分塊平面內無限剛，并帶彈性連接板帶模型；而對于樓板開大洞有中庭等共享空間的特殊樓板結構或要求分析精度高的高層結構則可采用彈性樓板模型。
3.2抗震等級的確定
對常規高層建筑，與主樓連為整體的裙樓的抗震等級不應低于主樓的抗震等級；對于地下室部分，當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，地下一層的抗震等級應與上部結構相同，地下一層以下的抗震等級可根據具體情況采用三級或更低等級。
3.3振型數目是否足夠
振型數的多少與結構的層數有關，文獻中對陣型的取值都有較為明確的規定。因此，在計算分析階段根據規范要求對計算結果進行判斷，并決定是否要調整振型數目的取值。
3.4非結構構件的計算與設計
在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內的非結構構件。對這部分內容尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時，由于高層建筑地震作用和風荷載較大，必須嚴格按照新規范中增加的非結構構件的處理措施進行設計。
4結語
鋼筋混凝土結構與鋼結構相比，具有整體性強、剛度大、位移小和舒適度好的優點。在我國的高層建筑中大多采用了鋼筋混凝土結構，所以鋼筋混凝土的結構設計問題也就非常重要。高層建筑的鋼筋混凝土結構設計是一個比較復雜的過程，每個小失誤都有可能導致建筑出現各種質量問題。結構設計師在設計過程中，應該嚴格按照國家相關規定，認真分析、科學計算，確保高層建筑的整體質量和結構安全。
參考文獻：
[1]黃寧峰．結合實踐對高層建筑結構設計若干問題的分析[J]．四川建材，2009.
關鍵詞：高層建筑；鋼筋混凝土；結構設計；問題分析
中圖分類號：TU208文獻標識碼： A
高層建筑結構形式趨于多樣化，高層建筑的表現形式也多種多樣，但隨之所帶來的弊端也越來越多的表現出來。由于目前沒有鋼筋混凝土結構鋼筋細部節點的統一做法，造成設計單位或施工單位在節點鋼筋設計的容易出現鋼筋配筋率過大或者鋼筋錨固不足等現象的出現，設計單位應該考慮在某些節點鋼筋實際操作的困難及由此產生的對結構的影響。
1.關于強柱弱梁的設計理念
強柱弱梁的概念主要是針對小震不壞，中震可修，大震不倒的抗震設防目標而提出的。柱破壞了建筑物整個都會傾覆，而梁破壞則僅是某個區域失效，因此，柱較之梁破壞的損害更大，當前我們的經濟已高速發展，我們結構設計人員在設計中一定要將這一概念設計貫徹下去。必須嚴格控制柱軸壓比，軸壓比在任何情況下均不宜超過0.9%，且我們對柱斷面及配筋設置時應分部位處理，建議邊柱，角柱應適當加強，特別是角柱，建議應全柱加密箍筋，且配筋率不宜小于1%，所有框架柱，不包括小截面柱，建議縱筋均應大于20，且柱筋品種不宜過多，矩形截面柱盡可能對稱配筋。而對梁配筋則建議應配足梁中部筋，而支座筋則可通過調幅讓其適當降低，以使地震作用下能形成梁鉸機制，防止柱先于梁屈服，使梁端能首先產生塑性鉸，保證柱端的實際受彎承載力大于梁端的實際受彎承載力。
2.鋼筋混凝土結構設計常見的問題及解決方案
2.1關于超長結構的問題
混凝土結構設計規范第9.1.1條中規定鋼筋混凝土框架結構伸縮縫最大間距為55m，而7.1.2條則規定當采取后澆帶分段施工，專門的預加應力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施且有充分依據的，伸縮縫間距可適當增大。這兩條使我們在實際設計過程中較難把握。工程實例中超過55m就設置伸縮縫，這顯然是很難保證的，而且在采取后澆帶分段施工后很難控制房屋的長度而不至于產生裂縫等不良現象。
出現此類狀況這取決于各地區的溫差及混凝土不同的收縮應力。在結構設計中必須對梁柱配筋進行概念上的調整。首先是長向板鋼筋應雙層設置，并適當加強中部區域的梁板配筋，中部區域作為一個中點必然受較大應力，而兩側梁柱，特別是邊跨的柱配筋必須加強以抵抗溫度應力帶來的推力，而超長結構在角部容易產生的扭轉效應也須我們在設計中對角部結構進行加強。當框架結構超過70m時，應采取特殊的措施才能不設置伸縮縫，如采用預加應力，摻入抗裂外加劑等等，而且作為超過70m的結構，必須對溫度及收縮裂縫采取定量的分析，并相應施加預應力，這在許多工程實例中應用的效果也是眾目共睹的。如果對超長結構，不能有效的分析清楚受力情況，建議還是應按規范要求設置伸縮縫，畢竟建筑上縫只要處理得當還是不影響觀瞻的。
2.2關于樁筏基礎設計中對于筏板厚度的取值問題
樁筏基礎設計中對于筏板厚度的取值，一般是先按建筑層數估算筏板厚度，常規是按層數×50mm來估算。例如一幢十八層的小高層住宅，我們則先按18×50=900mm設定筏板厚，然后再根據排樁情況，分別驗算角樁沖切，邊樁沖切及墻沖切，群樁沖切。一般情況均為角樁沖切來控制板厚，但這里主要強調一個短肢剪力墻結構下的群樁沖切，短肢剪力墻結構由于墻體不封閉，故取值群樁沖切邊界時有相當大的困難，而群樁沖切由于樁群重疊面積較大，應是一種不利狀態。因此，一般建議是取值幾個大層間近似作為沖切邊界，所圍區域內短肢墻體內力則作為抗力抵消，雖不完全準確，但區域放大后，邊界的開口效應有所削弱，是可行的。
2.3關于箱、筏基礎底板的挑板問題
從結構角度來講，如果能出挑板，能調勻邊跨底板鋼筋，特別是當底板鋼筋通長布置時，不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋，較節約。出挑板后，能降低基底附加應力，當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時，加挑板就可能采用天然地基。必要時可加較大跨度的周圈窗井。窗井部位可以認為是挑板上砌墻，不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。當然此問題并不絕對，當有數層地下室，窗井橫隔墻較密，且橫隔墻能與內部墻體連通時，可靈活考慮。當地下水位很高，出基礎挑板，有利于解決抗浮問題。此外，從建筑角度講，取消挑板，可方便柔性防水做法。當為多層建筑時，結構也可謙讓一下建筑。
2.4關于板面設置溫度應力筋的問題
《混凝土結構設計規范》GB50010-2010第9.1.8條規定在溫度收縮應力較大的現澆板區域內，鋼筋間距不宜大于200mm，，板的上下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不宜小于0.1%。對于規則較短的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設置相應的溫度應力鋼筋，而對于超長結構，則建議在超長結構的長向均應設置雙層鋼筋。其余部位則可因人而異，功能重要的區域設置，有條件的建設子項設置，而不必過于強調。另外值得注意的問題是: 當地下室筏板厚度大于1200mm時，可在筏板中間配置溫度收縮應力鋼筋以抵抗大體積混凝土所產生的收縮及溫度應力，配筋量建議取1/2筏板厚的0.1%，且不小于Φ12@200。
2.5關于對梁筏基礎板筋位置的設置問題
彈性梁筏基礎，由于考慮水浮力下底板所受向上的反向力，設計人員會要求筏板面筋能置于地梁主筋以下，而地梁配筋有時較多甚至配置雙排筋，再加上梁箍筋則施工中引起板筋的彎折相當困難，遇到人防工程則更難施工。從受力傳遞過程來說，板筋設置必須準確，但考慮施工困難及相應板保護層的損失，建議可以作適當放松。
2.6關于短肢剪力墻結構設計中的重點問題
短肢剪力墻結構設計中有兩個重點問題值得我們防范,處理不當經常會成為薄弱環節,這也是抗震審查中經常發現的問題。
2.6.1對普通長墻的界定，高規JGJ3-2010第7.1.8條中規定一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻，短肢剪力墻是指截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻。這明顯出現了一些難度,高厚比為7.9 倍及8.1倍的兩種墻受力特性截然不同，由此而引起的配筋亦相差甚遠(對四級剪力墻而言，短肢剪力墻在一般部位的配筋率要求大于1.0%，而普通墻則僅要求邊緣構件配筋率0.4%，墻身部分配筋率僅為0.2%。)因此在布置長墻時建議控制高厚比大于9，這樣就與短肢剪力墻有所區分而不會混淆。
2.7關于地基與基礎設計的問題
地基與基礎設計一直也是值得結構工程師非常重視的方面，不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎也是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。在地基基礎設計中要注意地方性規范的重要性問題。所以，在進行地基基礎設計時，一定要對地方規范進行深入地學習，以避免對整個結構設計或后期設計工作造成較大的影響。
3.結語
鋼筋混凝土框架結構雖然相對簡單，但設計中仍有很多需要注意的問題，只有熟練地掌握規范，并具有良好的結構概念，才能設計出既安全又經濟適用的優秀作品。
參考文獻
[1]張麗.淺談建筑結構混凝土設計[J]；黑龍江科技信息；2011年13期
[2]杜立.蘇州尼盛廣場超限高層設計[J]；山西建筑；2012年17期
【關鍵詞】：高層建筑；鋼筋混凝土；結構設計
[ Abstract ] : High-rise building load, influence factors, and once have serious consequences due to quality problems caused by will design, in this paper the following will analyze and discuss matters needing attention in design of reinforced concrete structure in high-rise buildings, for reference only.
[ keyword ] : high-rise building; reinforced concrete; structural design
中圖分類號：TU2
1、前言
近年來，隨著科技水平的發展，我國的高層建筑混凝土結構設計水平得到了很大的提高，特別是多種設計軟件的出現，不僅使得設計人員能夠根據工程實際情況選擇合理的設計軟件，也便于在設計中采用兩種設計軟件對一種工程進行計算，以確保設計的合理性。而且，隨著對高層建筑混凝土結構設計理論研究的不斷深入，促進了設計規范的不斷更新，也提出了一些新的設計理念，更是為提高設計水平打下了堅實的理論基礎。但是由于種種原因，在實際的設計中，仍存在一些問題，不僅增加了成本，甚至給整個建筑埋下質量隱患，故應引起足夠的注意。本文以下內容將對高層建筑混凝土結構設計應注意的事項進行分析和探討，僅供參考。
2、高層建筑鋼筋混凝土結構設計應注意的事項分析
2.1、應避免短柱的出現
在多高層結構設計時，應盡可能避免短柱，其主要的目的是使同層各柱在相同的水平位移時，能同時達到最大承載能力，但隨著建筑物的高度與層數的加大，巨大的豎向和水平荷載使底層柱截面越來越大，從而造成高層建筑的底部數層出現大量短柱，在地震荷載作用下，短柱的破壞是相當嚴重的，如下圖所示。為了避免這種現象的出現，對于大截面柱，可以通過對柱截面開豎槽，使矩形柱成為田形柱，從而增大長細比，避免短柱的出現，這樣就能使同層的抗側力結構在相近的水平位移下，達到最大的水平承載力。
2.2、應合理利用后澆帶
根據作者多年的實踐經驗，認為后澆帶的合理設置要注意如下兩個方面的問題：第一，沉降后澆帶。應注意的是，如果基礎的壓縮模量較大，則需要在整體沉降基本完成并穩定，這時利用后澆帶來代替沉降縫是可取的。如果基礎的壓縮模量較小，后期沉降就會占有相當大的比例，也就是后澆帶澆注后，還會出現較大的沉降落差，這時要只靠后澆帶來解決問題是不可行的，需要設計其他方式。第二，伸縮后澆帶。需要注意澆注的環境，應把溫度引起的變形考慮到設計的范圍內。在工程設計中使用后澆帶應當充分考慮工程的具體條件，合理的使用，不能一概而論，而且應當根據材料的差異進行適當的調整，做到合理使用。
2.3、應特別注意角柱的設計
在扭轉發生時，各柱節點水平位移不等，距扭轉中心較遠的角柱剪力很大，而中柱剪力較小，破壞由外向里，先外后里。為防止扭轉，抗側力結構應對稱布置，宜設在結構兩端，緊靠四周設置，以增大抗扭慣性矩。因此，高層或超高層建筑中，盡管角柱軸壓比較小，但其在抗扭過程中作用卻很大（若角柱先壞，整個結構的扭轉剛度或強度下降，中柱必定依次破壞），同時，在水平力的作用下，角柱軸力的變化幅度也會很大，這樣勢必要求角柱有較大的變形能力。由于角柱的上述作用，角柱設計時在承載力和變形能力上都應有較多考慮，如加大配箍，采用密排箍筋柱、鋼管混凝土柱。
2.4、地震力的振型組合數
地震力的振型組合數，對高層建筑，當不考扭轉耦聯計算時，至少應取3；當振型數多于3時，宜取3 的倍數，但不應多于層數；當房屋層數≤2時，振型數可取層數。對于不規則的結構，當考慮扭轉耦聯時，對高層建筑，振型數應取≥9；結構層數較多或結構剛度突變較大，振型數應多取，如結構有轉換層、頂部有小塔樓、多塔結構等，振型數應取≥12或更多，但不能多于房屋層數的3倍；只有當定義彈性樓板，且采用總剛分析，必要時，振型數才可以取的更多。《抗震規范》指出，合適的振型個數一般可以取振型參與質量達到總質量的90％所需的振型數。SATWE等電算程序已有這種功能，可以很方便地輸出這種參與質量的比值。有些設計人員不大重視電算程序使用手冊的應用，選取振型數時比較隨意，這是應當改進。此外，由耦聯計算的地震剪力通常小于非耦聯計算，僅當結構存在明顯扭轉時才采用耦聯計算，但在必要時應補充非耦聯計算。
2.5、高層建筑鋼筋混凝土結構平面設計應注意的事項
根據作者多年的實踐經驗，認為在高層建筑鋼筋混凝土結構平面設計中應特別注意以下幾種事項：
第一，抗震設計時，高層建筑應盡量調整平面形狀和結構的布置．避免設置防震縫。當無法避免而必須設置防震縫時，對于框架結構來說，高度不超過15 m時，縫寬不應小于100 mm，當超過15 m時，應根據不同的烈度每增加不同的高度，宜加寬20 mm。在確定防震縫的寬度時，如果縫兩側的房屋高度不同，那么防震縫的寬度應該按照較低的房屋高度確定。
第二，在高規中，短肢剪力墻是指截面厚度不大于300 mm、各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻。根據實驗數據以及經驗數據．對短肢剪力墻在高層建筑中應用增加了相當多的限制。所以在高層建筑鋼筋混凝土設計中，結構工程師需要盡可能少采用或者不采用短肢剪力墻。
第三，結構平面布置應減少扭轉的影響，其中最重要的是在考慮偶然偏心影響的規定水平地震力作用下，樓層豎向構件最大的水平位移和層間位移，應符合如下規定：A級高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應大于該樓層平均值的1.5倍；B級高度高層建筑、超過A級高度的混合結構及復雜高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應大于該樓層平均值的1.4倍。
2.6、高層建筑鋼筋混凝土基礎挑板設計應注意的問題
從建筑結構來看，如果能出挑板，能調勻邊跨底板鋼筋，特別是當底板鋼筋通長布置時，不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋，較節約；出挑板后，能降低基底附加應力，當基礎形式處在天然地基和其它人工地基上時，加挑板就可能采用天然地基；能降低整體沉降，當荷載偏心時，在特定部位設挑板，還可調整沉降差和整體傾斜；窗井部位可以認為是挑板上砌墻，不宜再出長挑板，雖然在計算時此處板并不應按挑板計算，當然此問題并不絕對，當有數層地下室，窗井橫隔墻較密，且橫隔墻能與內部墻體連通時，可靈活考慮；當地下水位很高，出基礎挑板，有利于解決抗浮問題。
3、結尾
以上內容分析和探討了高層建筑鋼筋混凝土結構設計應注意的事項，提出了自己的觀點和見解，但是作者深知，高層建筑鋼筋混凝土結構的類型很多，有筒體結構、框架-剪力墻結構、剪力墻結構等，這些不同的結構類型均有各自的適用范圍，在設計的過程中一定要根據實際情況進行優化選擇，以確保設計方案合理、經濟。
【參考文獻】
[1] 《高層建筑結構設計》王祖華等，華南理工大學出版社
關鍵詞：高層建筑 鋼筋混凝土結構 設計
建筑工程質量的優劣直接關系到人們的生命安全。建筑設計是一項繁重而又責任重大的工作，直接影響到建筑物的安全、適用、經濟和合理性，但在實際設計工作中，常常發生建筑結構設計的種種概念和方法上的差錯，這些差錯的產生，有的是由于設計人員沒有對一般建筑尤其是多層建筑設計引起高度重視，盲目參照或套用其他的設計的結果；有的則是由于設計對設計規范和設計方法缺乏理解；還有的是由于設計者的力學概念模糊，不能建立正確的計算模式，對結構驗算結果也缺乏判斷正確與否的經驗，為了避免或減少類似的情況發生，確保建筑設計質量能上一個臺階，應從以下幾個方面對結構設計中的常見問題加以改進：
一、結構設計人員應該及早介入建筑的概念設計
建筑的概念設計在整個設計過程了起著舉足輕重的作用，一幢建筑物的設計，如果沒有事先經過全盤正確的概念設計，以后的計算模式再準確、計算再精確、配筋再合理，也不可能是一個經濟、合理的優秀設計工程。所謂的概念設計一般指不經數值計算，尤其在一些難以作出精確理性分析或在規范中難以規定的問題中，依據整體結構體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想，從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制。所得方案往往概念清晰、定性正確，避免后期設計階段一些不必要的繁瑣運算，具有較好的的經濟可靠性能。同時，也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。
二、地基與基礎設計
預防或減少不均勻沉降的危害，可以從建筑措施、結構措施、地基和基礎措施方面加以控制。諸如：避免采用建筑平面形狀復雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過大；將體形復雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元；加強上部結構和基礎的剛度；同一建筑物盡量采用同一類型基礎并埋置于同一土層中等一系列措施。常用的軟土地基處理方式類型較多，但在選擇地基處理方案前，必須認真研究上部結構和地基兩方面的特點及環境情況，并根據工程設計要求，確定地基處理范圍和處理后要求達到的技術指標，以及各種處理方面的適用性，同時綜合考慮處理方案的成熟程度及施工單位的經驗，進行多方案比較，最終選定安全實用、經濟合理的處理方案。地基經處理后，還必須滿足規范所規定的強度和變形要求。
地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎也是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。
在地基基礎設計中要注意地方性規范的重要性問題。由于我國占地面積較廣，地質條件相當復雜，作為國家標準，僅僅一本《地基基礎設計規范》無法對全國各地的地基基礎都進行詳細的描述和規定，因此，作為建立在國家標準之下的地方標準。地方性的“地基基礎設計規范”能夠將各地方的地基基礎類型和設計處理方法等一些成熟的經驗描述和規定得更為詳細和準確，所以，在進行地基基礎設計時，一定要對地方規范進行深入地學習，以避免對整個結構設計或后期設計工作造成較大的影響。
三、結構計算與分析
1.結構整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導致了各軟件的計算結果有或大或小的不同。所以，在進行工程整體結構計算和分析時必須依據結構類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件，并從不同軟件相差較大的計算結果中，判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的，哪個又是意義不大的，這將是結構工程師在設計工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計算軟件，不但會浪費大量的時間和精力，而且有可能使結構有不安全的隱患存在。
2.是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。該部分內容實際上在新老規范中都有提及，只是，在新規范中根據大量工程的實測周期明確提出了各種結構體系下高層建筑結構計算自振周期折減系數。
3.振型數目是否足夠。在新規范中增加一個振型參與系數的概念，并明確提出了該參數的限值。由于在舊規范設計中，并未提出振型參與系數的概念，或即使有該概念，該參數的限值也未必一定符合新規范的要求，因此，在計算分析階段必須對計算結果中該參數的結果進行判斷，并決定是否要調整振型數目的取值。
關鍵詞：鋼筋混凝土高層建筑；抗震；結構設計；探討
中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A文章編號：
鋼筋混凝土高層建筑結構的抗震設計方法和技術是不斷變化和進步的，我們在設計時要選用適合的抗震結構，注重建筑結構材料的選擇，減小地震的作用力，增強地震的抵抗力，從而達到高層建筑抗震的目的。
1．鋼筋混凝土高層建筑抗震設計存在的問題
1.1 工程地質勘查資料不全
在設計初期，設計人員應該及時掌握施工場地的地質情況，但是往往在設計過程中，卻沒有建筑場地巖土工程的勘察資料，就不能很好的進行地基設計，給建筑物的結構帶來安全隱患。
1.2 建筑材料不滿足要求
對于材料而言，我們要明確這樣一個道理:地震對結構作用的大小幾乎與結構的質量成正比。一般說在相同條件下，質量大，地震作用就大，震害程度就大，質量小，地震作用就小，震害就小。所以，在建筑物的樓板、墻體、框架、隔斷、圍護墻以及屋面構件中，廣泛采用多孔磚、硅酸鹽砌塊、陶粒混凝土、加氣混凝土板、空心塑料板材等輕質材料，將能顯著改善建筑物的抗震性能。
1.3 建筑物本身的建筑結構設計
建筑物如果平面布置復雜，致使質心與剛心不重合，在地震作用下產生扭轉效應，加劇了地震的破壞作用，海城地震和唐山地震中有不少類似震害實例。臺灣 9.21 地震中，一棟鋼筋混凝土結構由于結構平面不規則，在水平地震作用下，結構產生嚴重扭轉效應而破壞倒塌，同時撞壞相鄰建筑上部的陽臺。
1.4 平面布局的剛度不均
抗震設計要求建筑的平、立面布置宜規正、對稱，建筑的質量分布和剛度變化宜均勻，否則應考慮其不利影響。但有的平面設計存在嚴重的不對稱：一邊進深大，一邊進深小；一邊設計大開間，一邊為小房間；一邊墻落地承重，一邊又為柱承重。 平面形狀采用 L、π 形不規則平面等，造成了縱向剛度不均，而底層作為汽車庫的住宅，一側為進出車需要，取消全部外縱墻，另一側不需進出車輛，因而墻直接落地，造成橫向剛度不均。 這些都對抗震極為不利。
1.5 防震縫設置不規范
對于高層建筑存在下列三種情況時，宜設防震縫：平面各項尺寸超過《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》(JGJ3-91)中表 2.2.3 的限值而無加強措施；房屋有較大錯層；各部分結構的剛度或荷載相差懸殊而又未采取有效措施；但有的竟未采取任何抗震措施又未設防震縫。
1.6 結構抗震等級掌握不準
結構抗震等級有的提高了，而有的又降低了，主要是對場地土類型、結構類型、建筑高度、設防烈度等因素綜合評定不準造成。
上述這些問題的存在，倘若不能得到改正，勢必對建筑物的安全帶來隱患。上述這些問題的原因是多方面的，這就需要設計人員從設計的角度避免這些問題的出現，防止將這種問題帶入施工中，從而保證高層建筑的抗震性。
2．高層建筑抗震設計對策
2.1 結構規則性
建筑物尤其是高層建筑物設計應符合抗震概念設計要求，對建筑進行合理的布置，大量地震災害表明，平立面簡單且對稱的結構類型建筑物在地震時具有較好的抗震性能，因為該種結構建筑容易估計出其地震反映，易于采取相應的抗震構造措施并且進行細部處理。建筑結構的規則性是指建筑物在平立面外形尺寸、抗側力構件布置、承載力分布等多方面因素要求。要求建筑物平面對稱均勻，體型簡單，結構剛度，質量沿建筑物豎向變化均勻，同時應保證建筑物有足夠的扭轉剛度以減小結構的扭轉影響，并應盡量滿足建筑物在豎向上重力荷載受力均勻，以盡量減小結構內應力和豎向構件間差異變形對建筑結構產生的不利影響。
2.2 層間位移限制
高層建筑都具有較大的高寬比，其在風力和地震作用下往往能夠產生較大的層間位移， 甚至會超過結構的位移限值。而國內普遍認為該位移限值大小與結構材料、結構體系甚至裝修標準以及側向荷載等諸多因素有關，其中鋼筋混凝土結構的位移限值(一般在 1/400-1/700 范圍內)則比鋼結構(1/200-1/500 范圍內)要求嚴格 ，風荷載作用下的限值比地震作用下的要求嚴格。 因此在進行高層建筑結構設計時應根據建筑物的實際情況以及所處的地理位置進行設計，既要滿足其具有足夠的剛度又要避免結構在水平荷載的作用下產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性以及正常使用功能等。
2.3 控制地震扭轉效應
大量事實表明，當建筑結構的平面布置等不規則、不對稱導致建筑層間水平荷載合力中心與建筑結構剛度中心不重合，在地震發生時建筑結構除發生水平位移外還易發生扭轉性破壞甚至會導致結構整體倒塌，因此在結構設計中應充分重視扭轉的影響。由于建筑物在扭轉作用下各片抗側力結構的層間變形不同，其中距剛心較遠的結構邊緣的抗側力單元的層間側移最大;同時在上下剛度不均勻變化的結構中，各層的剛度中心未能在同一軸線上，甚至會產生較大差距，以上情況都會使各層結構的偏心距和扭矩發生改變，因此，在設計過程中應對各層的扭轉修正系數分別計算。 計算時應主要控制周期比、位移比兩個重要指標，即當兩個控制參數的計算結果不能滿足要求時則必須對其進行調整。當周期比不滿足要求時可采用加大抗側力構件截面或增加抗側力構件數量的方法，并應將抗側力構件盡可能的均勻布置在建筑四周，以減小剛度中心與質量中心的相對偏心，若調整構件剛度不能滿足效果時則應調整抗側力構件布置，以增大結構抗扭剛度。
2.4 減小地震能量輸入
具有良好抗震性能的高層建筑結構要求結構的變形能力滿足在預期的地震作用下的變形要求，因此在設計過程中除了控制構件的承載力外還應控制結構在地震作用下的層間位移極限值或位移延性比，然后根據構件變形與結構位移的關系來確定構件的變形值，同時根據截面達到的應變大小及分布來確定構件的構造要求，選擇堅硬的場地土來建造高層建筑等方法來減小地震能量的輸入。
2.5 減輕結構自重
對于同樣的地基條件下進行建筑結構設計若減輕結構自重則可相應增加層數或減少地基處理造價，尤其是在軟土基礎上進行結構設計這一作用更為明顯，同時由于地震效應
與建筑質量成正比，而高層建筑由于其高度大重心高等特點，在地震作用時其傾覆力矩也隨之增加，因此，為了盡量減小其傾覆力矩應對高層建筑物的填充墻及隔墻盡量采用輕質材料以減輕結構自重。
2.6 選擇合理結構類型
高層建筑的豎向荷載主要使結構產生軸向力，水平荷載主要產生彎矩。其豎向荷載方向不變，但隨著建筑高度增加而增加，水平荷載則來自任何方向，因此豎向荷載引起建筑物的側移量非常小，而水平荷載產生的側移則與高度成四次方變化，即在高層結構中水平荷載的影響遠遠大于豎向荷載的影響，因此水平荷載應為設計的主要控制因素，在設計過程中應需在滿足建筑功能及抗震性能的前提下選擇切實可行的結構類型，使其具有良好的結構性能。
2.7 盡可能設置多道抗震防線
當發生強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。
3．結束語
隨著我國經濟的快速發展，高層建筑也越來越多，在這種情況下必須做好抗震設計。設計人員在高層建筑抗震設計中，都是按照抗震結構設計規范進行的，他們希望設計的結構能夠達到強度、剛度、延性及耗能能力等方面達到最佳，為此從結構總體方案設計一開始，就運用人們對建筑結構抗震己有的正確知識去處理好結構設計中遇到的諸如房屋體型、結構體系、剛度分布，構件延性等問題，從宏觀原則上進行評價、鑒別、選擇等處理，再輔以必要的計算和構造措施，從而消除建筑物抗震的薄弱環節，以達到合理抗震設計的目的。
參考文獻：
關鍵詞 ：鋼筋混凝土高層建筑 抗震 結構設計 探討
鋼筋混凝土高層建筑結構的抗震設計方法和技術是不斷變化和進步的，我們在設計時要選用適合的抗震結構，注重建筑結構材料的選擇，減小地震的作用力，增強地震的抵抗力，從而達到高層建筑抗震的目的。
1.鋼筋混凝土高層建筑抗震設計存在的問題
1.1 工程地質勘查資料不全
在設計初期，設計人員應該及時掌握施工場地的地質情況，但是往往在設計過程中，卻沒有建筑場地巖土工程的勘察資料，就不能很好的進行地基設計，給建筑物的結構帶來安全隱患。
1.2 建筑材料不滿足要求
對于材料而言，我們要明確這樣一個道理：地震對結構作用的大小幾乎與結構的質量成正比。一般說在相同條件下，質量大，地震作用就大，震害程度就大，質量小，地震作用就小，震害就小。所以，在建筑物的樓板、墻體、框架、隔斷、圍護墻以及屋面構件中，廣泛采用多孔磚、硅酸鹽砌塊、陶粒混凝土、加氣混凝土板、空心塑料板材等輕質材料，將能顯著改善建筑物的抗震性能。
1.3 建筑物本身的建筑結構設計
建筑物如果平面布置復雜，致使質心與剛心不重合，在地震作用下產生扭轉效應，加劇了地震的破壞作用，海城地震和唐山地震中有不少類似震害實例。臺灣 9.21 地震中，一棟鋼筋混凝土結構由于結構平面不規則，在水平地震作用下，結構產生嚴重扭轉效應而破壞倒塌，同時撞壞相鄰建筑上部的陽臺。
1.4 平面布局的剛度不均
抗震設計要求建筑的平、立面布置宜規正、對稱，建筑的質量分布和剛度變化宜均勻，否則應考慮其不利影響。但有的平面設計存在嚴重的不對稱：一邊進深大，一邊進深小;一邊設計大開間，一邊為小房間;一邊墻落地承重，一邊又為柱承重。 平面形狀采用 L、π 形不規則平面等，造成了縱向剛度不均，而底層作為汽車庫的住宅，一側為進出車需要，取消全部外縱墻，另一側不需進出車輛，因而墻直接落地，造成橫向剛度不均。 這些都對抗震極為不利。
1.5 防震縫設置不規范
對于高層建筑存在下列三種情況時，宜設防震縫：平面各項尺寸超過《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》（JGJ3-91）中表 2.2.3 的限值而無加強措施;房屋有較大錯層;各部分結構的剛度或荷載相差懸殊而又未采取有效措施;但有的竟未采取任何抗震措施又未設防震縫。
1.6 結構抗震等級掌握不準
結構抗震等級有的提高了，而有的又降低了，主要是對場地土類型、結構類型、建筑高度、設防烈度等因素綜合評定不準造成。
上述這些問題的存在，倘若不能得到改正，勢必對建筑物的安全帶來隱患。上述這些問題的原因是多方面的，這就需要設計人員從設計的角度避免這些問題的出現，防止將這種問題帶入施工中，從而保證高層建筑的抗震性。
2.高層建筑抗震設計對策
2.1 結構規則性
建筑物尤其是高層建筑物設計應符合抗震概念設計要求，對建筑進行合理的布置，大量地震災害表明，平立面簡單且對稱的結構類型建筑物在地震時具有較好的抗震性能，因為該種結構建筑容易估計出其地震反映，易于采取相應的抗震構造措施并且進行細部處理。建筑結構的規則性是指建筑物在平立面外形尺寸、抗側力構件布置、承載力分布等多方面因素要求。要求建筑物平面對稱均勻，體型簡單，結構剛度，質量沿建筑物豎向變化均勻，同時應保證建筑物有足夠的扭轉剛度以減小結構的扭轉影響，并應盡量滿足建筑物在豎向上重力荷載受力均勻，以盡量減小結構內應力和豎向構件間差異變形對建筑結構產生的不利影響。
2.2 層間位移限制
高層建筑都具有較大的高寬比，其在風力和地震作用下往往能夠產生較大的層間位移， 甚至會超過結構的位移限值。而國內普遍認為該位移限值大小與結構材料、結構體系甚至裝修標準以及側向荷載等諸多因素有關，其中鋼筋混凝土結構的位移限值（一般在 1/400-1/700 范圍內）則比鋼結構（1/200-1/500 范圍內）要求嚴格 ，風荷載作用下的限值比地震作用下的要求嚴格。 因此在進行高層建筑結構設計時應根據建筑物的實際情況以及所處的地理位置進行設計，既要滿足其具有足夠的剛度又要避免結構在水平荷載的作用下產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性以及正常使用功能等。
2.3 控制地震扭轉效應
大量事實表明，當建筑結構的平面布置等不規則、不對稱導致建筑層間水平荷載合力中心與建筑結構剛度中心不重合，在地震發生時建筑結構除發生水平位移外還易發生扭轉性破壞甚至會導致結構整體倒塌，因此在結構設計中應充分重視扭轉的影響。計算時應主要控制周期比、位移比兩個重要指標，即當兩個控制參數的計算結果不能滿足要求時則必須對其進行調整。當周期比不滿足要求時可采用加大抗側力構件截面或增加抗側力構件數量的方法，并應將抗側力構件盡可能的均勻布置在建筑四周，以減小剛度中心與質量中心的相對偏心，若調整構件剛度不能滿足效果時則應調整抗側力構件布置，以增大結構抗扭剛度。
2.4 減小地震能量輸入
具有良好抗震性能的高層建筑結構要求結構的變形能力滿足在預期的地震作用下的變形要求，因此在設計過程中除了控制構件的承載力外還應控制結構在地震作用下的層間位移極限值或位移延性比，然后根據構件變形與結構位移的關系來確定構件的變形值，同時根據截面達到的應變大小及分布來確定構件的構造要求，選擇堅硬的場地土來建造高層建筑等方法來減小地震能量的輸入。
2.5 減輕結構自重
對于同樣的地基條件下進行建筑結構設計若減輕結構自重則可相應增加層數或減少地基處理造價，尤其是在軟土基礎上進行結構設計這一作用更為明顯，同時由于地震效應
與建筑質量成正比，而高層建筑由于其高度大重心高等特點，在地震作用時其傾覆力矩也隨之增加，因此，為了盡量減小其傾覆力矩應對高層建筑物的填充墻及隔墻盡量采用輕質材料以減輕結構自重。
2.6 選擇合理結構類型
高層建筑的豎向荷載主要使結構產生軸向力，水平荷載主要產生彎矩。其豎向荷載方向不變，但隨著建筑高度增加而增加，水平荷載則來自任何方向，因此豎向荷載引起建筑物的側移量非常小，而水平荷載產生的側移則與高度成四次方變化，即在高層結構中水平荷載的影響遠遠大于豎向荷載的影響，因此水平荷載應為設計的主要控制因素，在設計過程中應需在滿足建筑功能及抗震性能的前提下選擇切實可行的結構類型，使其具有良好的結構性能。
2.7 盡可能設置多道抗震防線
當發生強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。
3.結束語
隨著我國經濟的快速發展，高層建筑也越來越多，在這種情況下必須做好抗震設計。設計人員在高層建筑抗震設計中，都是按照抗震結構設計規范進行的，他們希望設計的結構能夠達到強度、剛度、延性及耗能能力等方面達到最佳，為此從結構總體方案設計一開始，就運用人們對建筑結構抗震己有的正確知識去處理好結構設計中遇到的諸如房屋體型、結構體系、剛度分布，構件延性等問題，從宏觀原則上進行評價、鑒別、選擇等處理，再輔以必要的計算和構造措施，從而消除建筑物抗震的薄弱環節，以達到合理抗震設計的目的。
參考文獻：
