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摘要：随着我国城市建设速度的不断加快，城市中高层建筑越来越多，对于工程质量的要求也在不断的提升。混凝土结构是现代建筑工程中应用最多的结构形式，其中结构设计是非常重要的环节，如果结构设计做不好将会严重影响到建筑的整体质量。本文中结合个人工作经验对高层建筑混凝土结构设计中应用注意的一些问题进行了探讨，希望对促进我国建筑行业的发展起到一定的推动作用。
關键词：高层建筑；结构；混凝土；设计；原则；难点
中图分类号：S611文献标识码： A
随着人们生活水平的提高以及生活质量的改善，越来越多的人在追求住房舒适的同时，更加强调了住房以及工作场所建筑的质量及安全，而混凝土结构的建筑是为了保证建筑的安全及质量而广泛使用的一种结构，这种建筑与人们生活有着密切的关系。因此，加强研究混凝土结构问题是具有重要意义的，国家非常关注混凝土结构设计的问题，如果混凝土结构设计技术得到提高，那么将进一步提高该类建筑物的质量，满足人们的生活需求，也会促进建筑行业健康发展。
1混凝土结构设计的原则
1.1整体性设计原则
混凝土结构设计的整体性设计原则主要指的是设计者本身将所要设计的建筑作为一个统一的整体来进行全面系统的设计，把组成混凝土整个结构的各个组成部分系统的组合在一起，通过对整体的组成结构及所要发挥的各项功能进行深入的研究与探讨。从整体出发，各个构成部分与整体统一的结合在一起，相互制约又相互依赖，对混凝土的结构设计有大致的了解，在这种整体与部分的相互联系中找到整个设计系统的发展规律。
1.2结构性设计原则
在对混凝土进行设计的过程中要遵循结构性的原则，这对于建筑的稳定性有至关重要的作用，相关设计人员在设计时要首先了解混凝土的结构，这样才能保证混凝土结构的各项性能指标及稳定程度达到所要求的设计标准。
1.3最优化设计原则
在对混凝土结构进行设计的过程中，各个构成部分必然存在不同程度的差异性，最优化原则就是将这些差异进行整合，通过对各个组成部分的研究，找出其共同的特性，并将其整合到一起的过程便是最优化设计原则的主要内容。最优化设计所要达到的效果是使各个组成部分利用其同一性，相互补充，相互扶持，使各个构成部分在整体结构中有机的结合到一起。
2计算与分析阶段存在的问题及解决办法
2.1计算软件的合理选择
当前我国建筑设计领域中有多种不同的计算软件，每一种都有其各自的特点，由于计算假定、模型简化、计算精度等的不同，其结果也往往不同。正确合理的选择计算软件对结构设计非常重要。如果计算软件选择失误，不但耗费大量时间与人力，还会得到不真实甚至错误的计算结果，使结构设计存在安全隐患。合理选择计算软件，首先，要求设计人员充分了解所做项目的结构类型和复杂程度，优先选择结构三维空间有限元分析软件进行计算。因为其能相对真实的反映结构整体受力和变形，各构件间的相互作用和变形协调，计算结果也相对更准确，更真实。其次，设计人员要根据结构主要受力构件的特性，确定其简化模型。如柱与梁可简化为二维杆元模型，抗震墙为三维墙元模型等。最后，对于复杂结构，设计人员还应采用两种以上软件进行整体计算复核，进行包络设计。如果不同软件的结果相差较大，还应对其进行对比分析，合理修正，确保结果的有效性。
2.2结构建模计算中的常见问题
工程设计人员在进行结构建模计算时经常会遇到以下一些问题，需引起注意。设计框架结构和框架抗震墙结构时，对于矩形柱结构可采用单偏压进行计算，并采用双偏压复合柱配筋。而对于异形柱则应采用双偏压进行计算和配筋。在地下室设计中，当在建筑外圈柱布置地下室外墙时，因外墙将部分土压力传给了外圈柱，使得外圈柱的弯矩加大，需对其配筋进行复核。对于次梁的端支座，因作为其支座的墙或梁宽度较小，平面外的抗扭能力较弱，为保证次梁的安全可靠，建议次梁端按铰接计算。对于房间内存在隔墙，又不能在墙下布梁时，可在墙下设虚梁或将隔墙荷载折算为板上均布荷载计算，这里建议采用折算均布荷载的方式。对于阳台、雨篷等悬挑构件，当无法布置悬挑梁时，可采用设悬挑板、将挑板荷载折算为梁上线荷载或在挑板周边布置虚梁等方式，这里建议采用设置悬挑板的方式。
3基础设计阶段存在的问题及解决办法
基础工程是建筑工程建设的重要环节，既影响着工程整体质量、安全，又在工程造价中占据重要位置。因此基础设计至关重要。
3.1地基承载力问题
在基础设计之前，应选择合适的土层作为基础持力层。持力层的承载力决定着基础方案选型和基底面积的大小。不同持力层的承载力差异很大，造成所选基础方案可能完全不同，进而对基础造价造成极大的影响。可见选择合适的持力土层的重要性。当在持力层以下一定深度范围内存在承载力明显偏低土层时，则需按照《建筑地基基础设计规范》要求，进行软弱下卧层的承载力验算。以往设计中设计人员往往注意到软弱下卧层的变形验算，而忽略了其承载力的验算。当软弱下卧层的承载力不满足要求时，对工程整体的安全性影响极大，需引起设计人员的足够重视。当下卧层承载力不满足要求时，可采用深基础（如桩基础）穿过软弱土层，或对软弱土层进行地基处理，是其承载力和变形满足要求。
3.2基础设计中的常见问题
对于不同的基础形式，所出现的问题和解决办法也各不相同。常见问题如下：对于地下车库中的柱下独立基础，基础埋深的计算方法因各地方基础规范有不同的规定，对基础底面积大小影响较大。如辽宁省地方标准《建筑地基基础技术规范》规定，当地库底板厚度满足一定要求的情况下，独立基础的埋深可取自室外地面及室内地面计算埋深的平均值。对于平板筏板基础，上部结构刚度、板底地基土的基床系数等都对筏板的计算有一定影响。设计时应将上部结构刚度传给基础，考虑基础与上部结构的共同作用，并合理选取基床系数，有效降低基础工程量。另外，基础底板及地下室的外轮廓应尽量简洁，有利于防水工程的施工和降低造价。
4上部结构设计阶段常见问题及解决办法
对于框架剪力墙结构，在上部结构设计时，由于剪力墙布置的不均匀，会出现单肢剪力墙刚度过大，造成应力的过度集中，地震时容易造成部分剪力墙的提前破坏。同时，与之相连的结构构件，比如连梁、框架梁等构件的设计难度也很大。
在进行结构构件布置时，首先要考虑建筑物的抗震性能，设置多道抗震防线，提高结构的延性。作为第一道防线的剪力墙，布置时应沿两个主轴方向，均匀布置在建筑物的周边、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大部位，墙间距不宜过大；平面形状凹凸较大时，宜在凸出部位的端部布置剪力墙；单片剪力墙承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的30%；纵横剪力墙宜组成L形、T形及槽形；剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。将剪力墙设置为四周有梁柱的带边框墙，同时要控制每肢墙的高宽比，必要时可设结构洞口或结构竖缝使变成双肢墙或多肢墙。对于第二道防线的剪力墙连梁，设计时应尽量控制其跨高比。试验表明：当连梁的跨高比为5时，延性和耗能很好；当跨高比降至1时，耗能很小，最后弯剪破坏。当连梁跨高比较小时，可在1/2梁高的中性面上留一水平通缝，将其分为上下等高的两个连梁，可有效提高其延性。
5结语
混凝土结构的设计与施工关系到整个建筑工程的质量，与人们的切身利益与生命安全息息相关。混凝土结构设计是一项长期而又复杂的工作，工程师只有在实际工作中不断学习，不断创新，力求将所有因素考虑在其中，这样才能够保证混凝土结构设计的质量，保证整个建筑工程的质量。
参考文献
[1]马远荣，唐小弟.混凝土结构设计原理中的相关问题探讨[J].中南林业科技大学学报，2009（01）.
[2]蓝福生.高层建筑钢筋混凝土结构设计问题探讨[J].建筑安全，2013（8）.
[3]刘卫东.对建筑结构设计相关问题的探讨[J].工程科技，2013（03）.
關键词：高层建筑；结构；混凝土；设计；原则；难点
中图分类号：S611文献标识码： A
随着人们生活水平的提高以及生活质量的改善，越来越多的人在追求住房舒适的同时，更加强调了住房以及工作场所建筑的质量及安全，而混凝土结构的建筑是为了保证建筑的安全及质量而广泛使用的一种结构，这种建筑与人们生活有着密切的关系。因此，加强研究混凝土结构问题是具有重要意义的，国家非常关注混凝土结构设计的问题，如果混凝土结构设计技术得到提高，那么将进一步提高该类建筑物的质量，满足人们的生活需求，也会促进建筑行业健康发展。
1混凝土结构设计的原则
1.1整体性设计原则
混凝土结构设计的整体性设计原则主要指的是设计者本身将所要设计的建筑作为一个统一的整体来进行全面系统的设计，把组成混凝土整个结构的各个组成部分系统的组合在一起，通过对整体的组成结构及所要发挥的各项功能进行深入的研究与探讨。从整体出发，各个构成部分与整体统一的结合在一起，相互制约又相互依赖，对混凝土的结构设计有大致的了解，在这种整体与部分的相互联系中找到整个设计系统的发展规律。
1.2结构性设计原则
在对混凝土进行设计的过程中要遵循结构性的原则，这对于建筑的稳定性有至关重要的作用，相关设计人员在设计时要首先了解混凝土的结构，这样才能保证混凝土结构的各项性能指标及稳定程度达到所要求的设计标准。
1.3最优化设计原则
在对混凝土结构进行设计的过程中，各个构成部分必然存在不同程度的差异性，最优化原则就是将这些差异进行整合，通过对各个组成部分的研究，找出其共同的特性，并将其整合到一起的过程便是最优化设计原则的主要内容。最优化设计所要达到的效果是使各个组成部分利用其同一性，相互补充，相互扶持，使各个构成部分在整体结构中有机的结合到一起。
2计算与分析阶段存在的问题及解决办法
2.1计算软件的合理选择
当前我国建筑设计领域中有多种不同的计算软件，每一种都有其各自的特点，由于计算假定、模型简化、计算精度等的不同，其结果也往往不同。正确合理的选择计算软件对结构设计非常重要。如果计算软件选择失误，不但耗费大量时间与人力，还会得到不真实甚至错误的计算结果，使结构设计存在安全隐患。合理选择计算软件，首先，要求设计人员充分了解所做项目的结构类型和复杂程度，优先选择结构三维空间有限元分析软件进行计算。因为其能相对真实的反映结构整体受力和变形，各构件间的相互作用和变形协调，计算结果也相对更准确，更真实。其次，设计人员要根据结构主要受力构件的特性，确定其简化模型。如柱与梁可简化为二维杆元模型，抗震墙为三维墙元模型等。最后，对于复杂结构，设计人员还应采用两种以上软件进行整体计算复核，进行包络设计。如果不同软件的结果相差较大，还应对其进行对比分析，合理修正，确保结果的有效性。
2.2结构建模计算中的常见问题
工程设计人员在进行结构建模计算时经常会遇到以下一些问题，需引起注意。设计框架结构和框架抗震墙结构时，对于矩形柱结构可采用单偏压进行计算，并采用双偏压复合柱配筋。而对于异形柱则应采用双偏压进行计算和配筋。在地下室设计中，当在建筑外圈柱布置地下室外墙时，因外墙将部分土压力传给了外圈柱，使得外圈柱的弯矩加大，需对其配筋进行复核。对于次梁的端支座，因作为其支座的墙或梁宽度较小，平面外的抗扭能力较弱，为保证次梁的安全可靠，建议次梁端按铰接计算。对于房间内存在隔墙，又不能在墙下布梁时，可在墙下设虚梁或将隔墙荷载折算为板上均布荷载计算，这里建议采用折算均布荷载的方式。对于阳台、雨篷等悬挑构件，当无法布置悬挑梁时，可采用设悬挑板、将挑板荷载折算为梁上线荷载或在挑板周边布置虚梁等方式，这里建议采用设置悬挑板的方式。
3基础设计阶段存在的问题及解决办法
基础工程是建筑工程建设的重要环节，既影响着工程整体质量、安全，又在工程造价中占据重要位置。因此基础设计至关重要。
3.1地基承载力问题
在基础设计之前，应选择合适的土层作为基础持力层。持力层的承载力决定着基础方案选型和基底面积的大小。不同持力层的承载力差异很大，造成所选基础方案可能完全不同，进而对基础造价造成极大的影响。可见选择合适的持力土层的重要性。当在持力层以下一定深度范围内存在承载力明显偏低土层时，则需按照《建筑地基基础设计规范》要求，进行软弱下卧层的承载力验算。以往设计中设计人员往往注意到软弱下卧层的变形验算，而忽略了其承载力的验算。当软弱下卧层的承载力不满足要求时，对工程整体的安全性影响极大，需引起设计人员的足够重视。当下卧层承载力不满足要求时，可采用深基础（如桩基础）穿过软弱土层，或对软弱土层进行地基处理，是其承载力和变形满足要求。
3.2基础设计中的常见问题
对于不同的基础形式，所出现的问题和解决办法也各不相同。常见问题如下：对于地下车库中的柱下独立基础，基础埋深的计算方法因各地方基础规范有不同的规定，对基础底面积大小影响较大。如辽宁省地方标准《建筑地基基础技术规范》规定，当地库底板厚度满足一定要求的情况下，独立基础的埋深可取自室外地面及室内地面计算埋深的平均值。对于平板筏板基础，上部结构刚度、板底地基土的基床系数等都对筏板的计算有一定影响。设计时应将上部结构刚度传给基础，考虑基础与上部结构的共同作用，并合理选取基床系数，有效降低基础工程量。另外，基础底板及地下室的外轮廓应尽量简洁，有利于防水工程的施工和降低造价。
4上部结构设计阶段常见问题及解决办法
对于框架剪力墙结构，在上部结构设计时，由于剪力墙布置的不均匀，会出现单肢剪力墙刚度过大，造成应力的过度集中，地震时容易造成部分剪力墙的提前破坏。同时，与之相连的结构构件，比如连梁、框架梁等构件的设计难度也很大。
在进行结构构件布置时，首先要考虑建筑物的抗震性能，设置多道抗震防线，提高结构的延性。作为第一道防线的剪力墙，布置时应沿两个主轴方向，均匀布置在建筑物的周边、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大部位，墙间距不宜过大；平面形状凹凸较大时，宜在凸出部位的端部布置剪力墙；单片剪力墙承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的30%；纵横剪力墙宜组成L形、T形及槽形；剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。将剪力墙设置为四周有梁柱的带边框墙，同时要控制每肢墙的高宽比，必要时可设结构洞口或结构竖缝使变成双肢墙或多肢墙。对于第二道防线的剪力墙连梁，设计时应尽量控制其跨高比。试验表明：当连梁的跨高比为5时，延性和耗能很好；当跨高比降至1时，耗能很小，最后弯剪破坏。当连梁跨高比较小时，可在1/2梁高的中性面上留一水平通缝，将其分为上下等高的两个连梁，可有效提高其延性。
5结语
混凝土结构的设计与施工关系到整个建筑工程的质量，与人们的切身利益与生命安全息息相关。混凝土结构设计是一项长期而又复杂的工作，工程师只有在实际工作中不断学习，不断创新，力求将所有因素考虑在其中，这样才能够保证混凝土结构设计的质量，保证整个建筑工程的质量。
参考文献
[1]马远荣，唐小弟.混凝土结构设计原理中的相关问题探讨[J].中南林业科技大学学报，2009（01）.
[2]蓝福生.高层建筑钢筋混凝土结构设计问题探讨[J].建筑安全，2013（8）.
[3]刘卫东.对建筑结构设计相关问题的探讨[J].工程科技，2013（03）.