1、淺談高層混凝土結構設計的幾個問題 淺談高層混凝土結構設計的幾個問題 摘要：高層混凝土建筑結構是近年來非常受歡送也是最為常見的建筑結構形式之一，在國內大中型城市甚至已經成為建筑的主要形式。該建筑結構據有很多優點，但是在設計過程中也要注意一些細節問題，而這些問題往往會給高層混凝土建筑結構的平安帶來巨大隱患。本文針對這些在實際情況中所遇到的問題進行了總結，并提出了一些自己的觀點，希望能為相關單位提供一點參考。 關鍵詞：高層建筑；混凝土結構；設計 中圖分類號：TU97文獻標識碼： A 文章編號： 引言 隨著國內經濟形勢的不斷開展，人口素質的不斷提升，大量的人群開始涌入城市，這也在一定程度上造成了城市建

2、筑土地緊張的局面。高層建筑可利用土地面積高，抗震性能好，贏得了市場的青睞，成為近年來主流的建筑形式。事實上，高層建筑并不是什么新鮮的事物，從最初在美國第一座高層建筑出現至今已經有一百多年的歷史，世界上對高層建筑的研究也比擬多，形成了較為完備的理論研究體系。但是在高層混凝土建筑設計過程中，還是容易出現很多問題，比方高層建筑物的抗震強度問題，我國今年來地震頻發，2021年5月12日所發生的“汶川大地震共造成69227人遇難，374643人受傷，17923人失蹤。之后又有青海玉樹大地震，四川雅安地震以及甘肅地震，所造成的死亡人數以及財產平安損失都非常巨大。所以增強建筑物的抗震能力勢在必行，而高層混凝

3、土建筑居住人數多，更應該在這方面加強設計。事實上在一定的震級范圍內，這個問題可以通過幾個方面，比方關于結構布置的問題，或者是結構計算的問題等等予以防止，也可以減少建筑平安隱患。所以本文針對這些在實際情況中所遇到的問題進行了總結，并提出了一些自己的觀點，希望能為相關單位提供一點參考，不當之處也希望專家讀者給予批評指正。 1關于結構布置 結構設計設計的好壞關系到整個混凝土建筑的總體布局，所以在以下幾個方面要重點考慮：1)要根據建筑根底的好壞來綜合判斷高層混凝土建筑物的抗震強度，然后再根據抗震有利原那么進行規那么結構或者是不規那么結構的取舍。 2)計算簡圖必須要明確，有正確的力學模型的支持，而且經過

4、專家論證支持，計算結果必須要符合當地的實際情況。 3)力的傳輸途徑要合理而且直接，不管是水平力還是豎向力，都能夠直接傳導至根底上，不要出現迂回傳導的情況， 最后反映到高層混凝土建筑中就會導致抗震能力的下降。 4)高等混凝土建筑的整體牢固性要強，而且盡可能的設計多余的冗余度，這些都是抗震以及抗倒塌的必然要求。在冗余度充足的情況下，即便局部建筑結構出現倒塌，但不會導致整個建筑結構的倒塌。 5)構件與構件之間以及結構與結構之間的關聯要明確，或者處于徹底的別離狀態，或者處于緊密的結合狀態，盡量減少似斷似連的結構狀態。 6)為了更好的增強抗震效果，可以多設置幾道抗震防線。只要在混凝土構件能夠承受的受理范

5、圍之內，可以在結構設置上多增加一些具有較強承載能力的構件，從而形成多道防震結構，對于高層混凝土結構的抗倒塌效果較好。 在進行高層混凝土結構設計時要遵照上述原那么進行，至于結構的平面設計那么應該充分考慮到人們的需求，盡量做到簡單、規那么以及適宜的長寬比例等，而且要求這些平面結構在剛度以及承載力要求等方面與建筑整體設計相吻合，盡可能的減小扭轉效應，從而更好地實現抗震功能。 1)剛度中心與質量中心盡可能重合，減小地震對結構產生的扭轉影響。工程實例說明，對于框架結構，只要對稱布置剛度較大的隔墻，其扭轉效應一般不大，因此在設計時應多與建筑專業溝通，盡量滿足該要求。 2)增大結構的抗扭剛度，減小地震作用下

6、的扭轉反響。設計中應注意:過于狹長的建筑，結構自身的扭轉反響以及地震的扭轉作用對兩端結構單元有較大的影響，有可能產生震害;兩端結構單元的地震反響相差大。對于鋼筋混凝土剪力墻或框架-剪力墻等結構，關鍵是合理布置剪力墻:對稱布置剪力墻可以減小扭轉，將剪力墻圍成井筒或兩個方向的剪力墻互為端墻，可以增大剪力墻的抗扭剛度。 2關于結構計算 高層混凝土建筑結構的設計參數非常重要，其中比擬重要的三個參數即根本自振周期、結構層層間位移和樓層基底剪力，這三個參數會對高層混凝土建筑結構的自我控制產生非常大的影響，當然也不是說其他參數就不重要，而是相比來說這三個較為關鍵。 結構的自振周期顧名思義是反映結構的動力特性

7、，與結構的質量及剛度有關，具體對單自由度就只有一個周期，而對于多自由度就有同模型中采用的自由度相同的周期個數，周期最大的為根本周期，設計用的主要參考數據。自振周期是本身的性質，有很多振型，一般指第一振型，稱為根本自振周期。第一自振周期反映了高層混凝土建筑結構的剛度，其抗扭剛度的表達可以通過扭轉自振周期與平動自振周期的比值來確定。 高層混凝土結構一般情況下會采用提高混凝土、鋼筋強度或者增加超配筋構件的截面來試算超配筋構件，如果我們能夠換一個角度來考慮也許更加有效。我們應該明確結構調整之前應該完成哪些工作，結構設計首先應按照常規建立數值模型，估算結構自振周期，判定結構抗震等級，設置振型參與組合數以及地震作用方向等。其次應確定結構設計的合理性，重新調整結構構件的布置，使得自振周期、位移比、剛度比、層間受剪承載力及剪重比處于合理范圍。 結束語 高層混凝土建筑結構的設計已經處于相對成熟穩定的狀態，所以很多設計人員在進行相關的設計時，總是喜歡直接生搬硬套，實際上卻未必有很好的效果。上海蓮花河畔倒樓案就是一個很好的例子，事件導致一名工人死亡。因此，高層混凝土建筑結構設計一定要與施工地區的實際情況結合起來，沒有所謂的標準模式，而是應該不斷的學習探索，認真調查設計，這也是對所有工程設計人員的要求。 參考文獻: 【1】黃雄輝.高層建筑結構設計與計算相關問題分析J.科技創新導報.2021(16)