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摘要：在如今，高层混凝土建筑结构作为一种建筑结构，十分受到大家的欢迎，甚至于在国内大中型城市也作为一种主要形式在建筑当中。这种建筑结构有相当多的优点，然而在设计的同时，还应该对细节问题加以注意，而这些问题往往成为重大隐患，威胁着高层混凝土的建筑结构安全。而本文总结了这些在实际情况中的问题，而且进行了自己的观点阐述，希望能够提供参考给相关单位。
关键词：高层；混泥土；结构；设计
如今，在我国社会的发展过程中，渐渐提高了人们生活水平，人们也渐渐提高了对于住所的要求，城市建设也有了许多层出不穷的各类高层建筑的面貌，建筑特征多样，且使用功能渐渐复杂，也令高层建筑结构的设计者受到了严峻的挑战。
1 高层混泥土结构设计的三大问题
1.1 结构的规则性问题。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作被动。
1.2 结构的超高问题。在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为 A 级高度的建筑外，增加了 B 级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为 B 级高度建筑甚或超过了B 级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。
1.3 嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
2高层建筑混凝土结构
1.1 钢筋混凝土四种结构
钢筋混凝土结构是最早的高层建筑结构，该结构主要由钢筋和混凝土构成，以用钢筋混凝土建造的，包括薄壳结构、大模板现浇结构和使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构作为主要承重要件。此结构的整体性较能好，且具有耐高温、位移小、维护方便、成本低和刚度大等特点，钢筋混凝土结构的一系列特点，都是钢结构所望尘莫及的。随着我国混凝土增强材料技术的不断发展，钢管混凝土、钢混凝土和高强混凝土等方面技术的不断成熟。钢筋混凝土结构已经成为我国大多数高层建筑所采用的结构体系，是目前我国应用最广泛的也是大多数设计者最熟悉的建筑结构型式。
1.2 组合结构
组合结构主要有钢筋混凝土组合结构和组合切体结构两种类型，其中组合切体结构是一个组合砖砌体构件，主要由砖砌体和钢筋混凝土面层组成，在轴向力偏心距超过0.7y（y 指由截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离），或e 较大，无筋砌体承载力不足，截面尺寸受到限制时比较适用。组合结構与钢筋混凝土结构有所不同，本结构除了具有钢筋混凝土结构的特点外，还具有污染小、节约钢材等特点，与钢筋混凝土结构相比，更节约了建筑施工中所需要的成本，而且科技含量高，在组合结构中，混凝土被填充于钢管之内，钢管内的混凝土在三轴受压的状态之下可以大大提高钢管的承载能力，同时又节约了大量的钢材。因此，在一定条件下，组合结构可以取代钢筋混凝土结构。而且组合结构有着更广泛的应用范围，不但应用在高层建筑中，在造船、冶金与电力等方面也同样适用。
1.3 新型结构
在高层建筑结构体系中，剪力墙体系和框架体系等几种类型是比较常见的，而对于新型的结构体系，它主要是以筒体的组成方式来作为区分标准的，新型结构体系可分为三种体系：筒中筒体系、框筒体系和束筒体系。相比于传统的单片平面结构体系，新型结构体系中的筒体则具有更大的抗侧刚度，且承载力更大。目前，在功能较全且层数较多用途较广的高层建筑中，这种新型结构体系相对比较适用。
1.4 智能建筑结构
BAS、OAS 和CAS 是智能化系统的三大代表，BAS 指楼与自动化系统，OAS 指办公自动化系统，CAS 指通信自动化系统。目前，智能建筑结构在高层建筑中应用较少，本结构是高新技术产业与现代建筑技术相结合的一种建筑结构，随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，这一结构也具有较好的应用前景。在这新的建筑建构之下，建筑物的系统、结构体系以及服务与管理等要素被联系在一起，设计得以更加优化，人们可以生活在一个更为方便快捷且安全舒适的环境中。
3高层建筑结构设计考虑因素
在高层建筑中，当建筑物达到一定高度，安全性就会成为重要的考虑因素，混凝土结构的优化设计是安全性的一个重要保证，因此，对于具有一定高度的高层建筑，在设计时，混凝土结构的优化设计就显得异常重要，。高层建筑结构设计必须充分考虑各方面因素，使其达到强度足够、刚度适宜、延性良好、设计合理的标准。需要考虑的因素主要包括：（1）侧向力，侧向力主要是指建筑物在建成以后所承受的风力、地震力和垂直载荷等外力。无论是高层建筑还是低层建筑，都要承受这样的侧向力，低层建筑受到水平力较小，而高层建筑受到水平力随着层数的增多而不断增大。因此，水平荷载和地震力等侧向力应该成为高层建筑结构设计时着重考虑的因素，这些因素正是影响高层建筑物结构变形、结构内力和建筑土建造价提高的主要因素；（2）适宜的刚度，据胡克定律，剪切模量G 能够在很大程度上决定向同材料的刚度，同时，建筑物的形状购置也将在很大程度上决定建筑物在塑性期的刚度。在高层建筑建设过程中，建筑高度是一系列风险因素的出现原因，其中不仅包括侧向力，更包括侧向位移，它是会随着建筑物高度的增加而逐渐增大，当高层建筑在水平力的作用之下，为了使高层建筑的侧向位移保持在一定范围之内，高层建筑必须具有足够的强度，同时，自振周期必须控制在最合理范围内，只有这样，高层建筑的结构设计才是最优化的。 3.1 进行高强砼以及高强钢筋的合理使用。在建筑的施工进程中，总造价受到影响的重要因素包括用钢量。所以，为了使用钢量以及造价进行降低，使成本得到节约，在设计过程中，应当进行高强钢筋的合理使用。但是在深厚软弱地基下是高层建筑的状况当中，合理使用强砼以及高强钢筋高优化构件截面尺寸，在施工难度降低，以及地基载荷的减轻方面，有着十分直观的经济效果。
为了使受地震破坏的程度进行减轻，并保证建筑物的安全。因此，在设计中，合理使用高强砼以及高强钢筋，在减轻建筑自重，减少用钢量以及减少粱、柱、墙、板等构件的截面尺寸方面，有着十分积极的效果。
3.2 在高层建筑的结构设计中，对于一个独立结构单元，平面性状、各部分的刚度和承载力是三个需要考虑的重要因素。首先，平面结构性状应该最大限度的做到简单而且规则，长度不应过长，凸出部分不应过大，竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收。其次，刚度和承载力在各部分应该分布均匀，竖向布置严重不规则的结构应该禁止采用，下大上小，逐渐均匀变化的侧向刚度结构才是最合理的。在结构设计的过程中，也许会出现这样的状况，结构足够合理，正如以上所述的标准一样，但却缺乏美观和实用性。这时，就需要结构设计人员要特别重视结构概念设计，并且将概念设计贯穿于建设过程的始终。使建筑结构在满足美观、适用的前提下，平面的布局和竖向布置既简洁、又规则均匀，从而具有合理的刚度和承载力分布。
3.3 对于剪力墙的平面布置加以注重。应该从如下方面对剪力墙的平面布置加以注重：（1）在对剪力墙进行布置的原则是沿周边均匀以及相对集中的情况下进行布置，同时不损害建筑本身的使用功能。通常布置是在建筑物的电梯间以及楼梯间，另外还有恒载较大以及平面形状变化较大的地方，应该保持合适的间距。（2）剪力墙墙肢截面的特点应当是规则且简单，剪力墙结构必须有合适的侧向刚度。
4结语
總的来说，在设计高层建筑混凝土结构的时候，应该对多方面因素加以考虑，考虑地基载荷以及自重对于其本身的影响；考虑地震力以及高层建筑风等侧向力造成的影响；使高层建筑结构有相当大的刚度以及强度和延性。在这个时候，也应当在整体上，对于设计结构整体加以把握，通过各个方面，了解主要体系以及总体系之间进行存在的最好的受力标准，从而能够得到最好的结构方案，使各方面的设计使用要求得到满足。
参考文献：
[1]杨克家，梁兴文，张茂雨，等。带加强层超高层建筑结构基于能力谱法的抗震设计[J]。地震工程与工程振动，2010.
[2]李源新，等。高层建筑结构概念设计与高层剪力墙结构的优化[J]。科技创新导报，2012.
[3]徐宜和，丁勇春，等。高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[J]。江苏建筑，2008.
关键词：高层；混泥土；结构；设计
如今，在我国社会的发展过程中，渐渐提高了人们生活水平，人们也渐渐提高了对于住所的要求，城市建设也有了许多层出不穷的各类高层建筑的面貌，建筑特征多样，且使用功能渐渐复杂，也令高层建筑结构的设计者受到了严峻的挑战。
1 高层混泥土结构设计的三大问题
1.1 结构的规则性问题。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作被动。
1.2 结构的超高问题。在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为 A 级高度的建筑外，增加了 B 级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为 B 级高度建筑甚或超过了B 级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。
1.3 嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
2高层建筑混凝土结构
1.1 钢筋混凝土四种结构
钢筋混凝土结构是最早的高层建筑结构，该结构主要由钢筋和混凝土构成，以用钢筋混凝土建造的，包括薄壳结构、大模板现浇结构和使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构作为主要承重要件。此结构的整体性较能好，且具有耐高温、位移小、维护方便、成本低和刚度大等特点，钢筋混凝土结构的一系列特点，都是钢结构所望尘莫及的。随着我国混凝土增强材料技术的不断发展，钢管混凝土、钢混凝土和高强混凝土等方面技术的不断成熟。钢筋混凝土结构已经成为我国大多数高层建筑所采用的结构体系，是目前我国应用最广泛的也是大多数设计者最熟悉的建筑结构型式。
1.2 组合结构
组合结构主要有钢筋混凝土组合结构和组合切体结构两种类型，其中组合切体结构是一个组合砖砌体构件，主要由砖砌体和钢筋混凝土面层组成，在轴向力偏心距超过0.7y（y 指由截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离），或e 较大，无筋砌体承载力不足，截面尺寸受到限制时比较适用。组合结構与钢筋混凝土结构有所不同，本结构除了具有钢筋混凝土结构的特点外，还具有污染小、节约钢材等特点，与钢筋混凝土结构相比，更节约了建筑施工中所需要的成本，而且科技含量高，在组合结构中，混凝土被填充于钢管之内，钢管内的混凝土在三轴受压的状态之下可以大大提高钢管的承载能力，同时又节约了大量的钢材。因此，在一定条件下，组合结构可以取代钢筋混凝土结构。而且组合结构有着更广泛的应用范围，不但应用在高层建筑中，在造船、冶金与电力等方面也同样适用。
1.3 新型结构
在高层建筑结构体系中，剪力墙体系和框架体系等几种类型是比较常见的，而对于新型的结构体系，它主要是以筒体的组成方式来作为区分标准的，新型结构体系可分为三种体系：筒中筒体系、框筒体系和束筒体系。相比于传统的单片平面结构体系，新型结构体系中的筒体则具有更大的抗侧刚度，且承载力更大。目前，在功能较全且层数较多用途较广的高层建筑中，这种新型结构体系相对比较适用。
1.4 智能建筑结构
BAS、OAS 和CAS 是智能化系统的三大代表，BAS 指楼与自动化系统，OAS 指办公自动化系统，CAS 指通信自动化系统。目前，智能建筑结构在高层建筑中应用较少，本结构是高新技术产业与现代建筑技术相结合的一种建筑结构，随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，这一结构也具有较好的应用前景。在这新的建筑建构之下，建筑物的系统、结构体系以及服务与管理等要素被联系在一起，设计得以更加优化，人们可以生活在一个更为方便快捷且安全舒适的环境中。
3高层建筑结构设计考虑因素
在高层建筑中，当建筑物达到一定高度，安全性就会成为重要的考虑因素，混凝土结构的优化设计是安全性的一个重要保证，因此，对于具有一定高度的高层建筑，在设计时，混凝土结构的优化设计就显得异常重要，。高层建筑结构设计必须充分考虑各方面因素，使其达到强度足够、刚度适宜、延性良好、设计合理的标准。需要考虑的因素主要包括：（1）侧向力，侧向力主要是指建筑物在建成以后所承受的风力、地震力和垂直载荷等外力。无论是高层建筑还是低层建筑，都要承受这样的侧向力，低层建筑受到水平力较小，而高层建筑受到水平力随着层数的增多而不断增大。因此，水平荷载和地震力等侧向力应该成为高层建筑结构设计时着重考虑的因素，这些因素正是影响高层建筑物结构变形、结构内力和建筑土建造价提高的主要因素；（2）适宜的刚度，据胡克定律，剪切模量G 能够在很大程度上决定向同材料的刚度，同时，建筑物的形状购置也将在很大程度上决定建筑物在塑性期的刚度。在高层建筑建设过程中，建筑高度是一系列风险因素的出现原因，其中不仅包括侧向力，更包括侧向位移，它是会随着建筑物高度的增加而逐渐增大，当高层建筑在水平力的作用之下，为了使高层建筑的侧向位移保持在一定范围之内，高层建筑必须具有足够的强度，同时，自振周期必须控制在最合理范围内，只有这样，高层建筑的结构设计才是最优化的。 3.1 进行高强砼以及高强钢筋的合理使用。在建筑的施工进程中，总造价受到影响的重要因素包括用钢量。所以，为了使用钢量以及造价进行降低，使成本得到节约，在设计过程中，应当进行高强钢筋的合理使用。但是在深厚软弱地基下是高层建筑的状况当中，合理使用强砼以及高强钢筋高优化构件截面尺寸，在施工难度降低，以及地基载荷的减轻方面，有着十分直观的经济效果。
为了使受地震破坏的程度进行减轻，并保证建筑物的安全。因此，在设计中，合理使用高强砼以及高强钢筋，在减轻建筑自重，减少用钢量以及减少粱、柱、墙、板等构件的截面尺寸方面，有着十分积极的效果。
3.2 在高层建筑的结构设计中，对于一个独立结构单元，平面性状、各部分的刚度和承载力是三个需要考虑的重要因素。首先，平面结构性状应该最大限度的做到简单而且规则，长度不应过长，凸出部分不应过大，竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收。其次，刚度和承载力在各部分应该分布均匀，竖向布置严重不规则的结构应该禁止采用，下大上小，逐渐均匀变化的侧向刚度结构才是最合理的。在结构设计的过程中，也许会出现这样的状况，结构足够合理，正如以上所述的标准一样，但却缺乏美观和实用性。这时，就需要结构设计人员要特别重视结构概念设计，并且将概念设计贯穿于建设过程的始终。使建筑结构在满足美观、适用的前提下，平面的布局和竖向布置既简洁、又规则均匀，从而具有合理的刚度和承载力分布。
3.3 对于剪力墙的平面布置加以注重。应该从如下方面对剪力墙的平面布置加以注重：（1）在对剪力墙进行布置的原则是沿周边均匀以及相对集中的情况下进行布置，同时不损害建筑本身的使用功能。通常布置是在建筑物的电梯间以及楼梯间，另外还有恒载较大以及平面形状变化较大的地方，应该保持合适的间距。（2）剪力墙墙肢截面的特点应当是规则且简单，剪力墙结构必须有合适的侧向刚度。
4结语
總的来说，在设计高层建筑混凝土结构的时候，应该对多方面因素加以考虑，考虑地基载荷以及自重对于其本身的影响；考虑地震力以及高层建筑风等侧向力造成的影响；使高层建筑结构有相当大的刚度以及强度和延性。在这个时候，也应当在整体上，对于设计结构整体加以把握，通过各个方面，了解主要体系以及总体系之间进行存在的最好的受力标准，从而能够得到最好的结构方案，使各方面的设计使用要求得到满足。
参考文献：
[1]杨克家，梁兴文，张茂雨，等。带加强层超高层建筑结构基于能力谱法的抗震设计[J]。地震工程与工程振动，2010.
[2]李源新，等。高层建筑结构概念设计与高层剪力墙结构的优化[J]。科技创新导报，2012.
[3]徐宜和，丁勇春，等。高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[J]。江苏建筑，2008.