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摘要：本文阐述了钢筋混凝土结构设计应有的理念，并对建筑钢筋混凝土结构设计进行了探讨。
关键词：高层；钢筋混凝土；结构设计
中图分类号：TU973+.3文献标识码：A 文章编号：
钢筋混凝土作为结构材料在工业文明的潮流下广泛得到应用，因为其本身的材料特性优于其他结构材料而在房屋建筑和土木工程中也得到空前的应用和发展，而后相继在材料、设计方法、制作工艺、施工技术等方面也大显身手。目前，随着我国经济的飞速发展,城市面貌日新月异,一栋栋高楼大厦拔地而起。混凝土也已经成为我国工程建设中最主要的结构材料之一。
1 钢筋混凝土结构设计应有的理念
在建筑设计领域，结构工程师应具有创新精神和超前意识，按照建筑要求，综合结构安全、节省造价、方便施工等因素，做出最优的结构设计方案，尽最大限度满足建筑师的设计要求，结构设计人员应具备以下基本理念：
1.1 复杂结构简单化。要善于将复杂变简单，将结构的受力、传力途径，设计的越简单直接越好。沿建筑物竖向布置的抗侧力刚度构件，最好成均匀的连续布置，以避免出现层间位移角、内力，以及传力途径的突变，避免出现软弱层。建筑物的使用包括采光、通风、采暖、供水、排水、温湿度调节等多种要求，因此建筑结构设计，应和相关专业密切配合，尽量简单化设计，以便于多种管线、设备及设施的施工安装。
1.2 结构可靠，确保安全。结构设计必须确保使用者在正常使用的安全，而且在遇到可能预料的各种灾难时，使生命财产的损失减少到最小程度。要尽可能使结构平面布置的正交抗侧力刚度中心，靠近建筑物质量重心，最好重合，以避免或降低在风荷载或地震的作用下，产生的扭转效应及其相应的破坏。结构设计方案应尽量做到受力明确。利于计算，减小作用效应，增加结构构件抗力，利于非结构构件可靠连接，不易遭到破坏。
1.3 刚柔结合，富有艺术美感。建筑物的作用是为了使用，对于不同类型建筑物，必须满足使用功能的要求；由于建筑同时又体现了社会的文化艺术，因此在做结构设计时，不仅要满足承载力、刚度和延性的要求，还要尽可能实现刚柔结合，采用多种建筑艺术手法，体现出时代的艺术美感，反映出建筑设计师所要表现的建筑艺术要求。
2 结构选型
2.1结构体系的选择
根据抗侧力构件的不同，钢筋混凝土结构体系主要有框架、剪力墙、框架-剪力墙、框架-核心筒这几种形式，应根据工程的实际情况来选择合适的结构体系。
2.1.1 框架结构主要适用于层数不多的住宅、办公楼、学校及厂房等对位移要求不是很严格的建筑物。
2.1.2 剪力墙、框架-剪力墙、框架-核心筒结构适用于高层，这里需要注意的是框架-剪力墙结构。在基本振型地震作用下，如果框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总底部地震倾覆力矩的50％，则框架部分的抗震等级应按框架确定。框架承担的地震剪力应大于结构底部总剪力的20％，以确保第二道防线的安全。墙不宜过多，满足位移限值即可。短肢剪力墙结构应避免全部为短肢墙，筒体或一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50％。短肢剪力墙的抗震等级应使用比实际更高一级的等级，有的设计者没有注意这个问题，导致抗震等级的错误确定，从而造成设计工作中不必要的大量修改。
无论采用哪种结构体系，都应使结构具有合理的刚度和承载能力，保證结构的稳定和抗倾覆能力，避免产生软弱层或薄弱层，使结构具有多道防线，提高结构和构件的延性，增强其抗震能力。
2.2结构的规则性问题
《高层建筑混凝土结构技术规程》（2010）中规定：高层建筑不应采用严重不规则的结构体系，并应符合下列要求：①应具有必要的承载能力、刚度和变形能力；②应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力；③对可能出现的薄弱部位，应采取有效的加强措施。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，因此设计人员在设计过程中要特别注意新规的规定，以确保后期施工图设计阶段工作的顺利进行。
2.3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级高度建筑其或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中曾出现过由于结构类型的变更而导致的结构超高问题，致使施工图未能审查通过，进行修改或从新设计，对工程进度等整体工程规划造成不良的影响。
2.4控制柱的轴压比问题
在钢筋混凝土高层建筑结构中，轴压比越大，柱的延性就越差，限制柱的轴压比是为了使柱子处于大偏压状态，防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎。柱的塑性变形能力小，则结构延性就差，当遭遇地震时，耗散和吸收地震能量少，结构容易被破坏。但是在结构中若能保证强柱弱梁设计，且梁具有良好延性，则柱子进入屈服的可能性就大大减少，此时可放松轴压比限值。
2.5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．在这个问题上设计人员往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的问题，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致安全隐患或后期设计工作的大量修改。
2.6 短肢剪力墙的设置问题
短肢剪力墙是指截面厚度不大于 300mm、各肢截面高度与厚度之比均大于 4 但不大于 8 的剪力墙。在新规范规定抗震设计时，高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验对高层建筑中短肢剪力墙的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中设计人员应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
3 地基与基础设计
地基与基础设计是整个工程造价的决定性因素，对后期设计工作能否顺利进行也有很大的影响，所以这方面的设计也是设计人员较为重视的一点，如果出现问题则会给工程带来巨大的损失。我国占地面积较广，地质条件复杂，仅一本《地基基础设计规范》并不能完全涵盖全国各地的情况，这就需要将地方性的标准利用起来，深入学习其中关于地方性地基基础类型和设计处理方法的成熟经验和规定，因地制宜，制定出符合当地实际情况的设计方案。
4 结构计算与分析
是否能准确高效的对工程进行内力分析并按照规范的要求进行设计和处理是决定工程设计质量好坏的重要环节。随着新规范的陆续颁布和实施，对于结构的计算和分析进行了调整改进，设计人员也应对这一阶段工作常见的问题有一个清晰、准确的认识。①选择合适的整体计算软件根据结构类型和计算软件模型的特点选择合适的整体计算软件，确保对计算结果的合理性、可靠性。②是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数，已列为强制性条文，需特别注意。③振型数目是否足够。在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。④多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。⑤非结构构件的计算与设计。在高层建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容，尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大，因此，必须严格按照新规中增加的非结构构件的计算处理措施进行设计。
5 结束语
高层钢筋混凝土结构设计是一个长期、复杂的过程，建筑结构的设计质量跟人民财产和生命的安全息息相关，任何过程中出现的错漏都有可能使设计过程变得更加繁复或使设计结果存在不安全因素。我们必须在工作中严格遵守规范要求，不断的学习和实践，在每一次设计过程中总结经验，遇到问题解决问题，不断优化我们的设计，使设计更加经济合理。
参考文献：
[1] 郭靳时，孔枫，孙健.结构隔震设计方法与应用 [J]. 吉林建筑工程学院学报，2010，（01）.
[2] 朱炳寅,等.建筑地基基础设计方法及实例分析[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
关键词：高层；钢筋混凝土；结构设计
中图分类号：TU973+.3文献标识码：A 文章编号：
钢筋混凝土作为结构材料在工业文明的潮流下广泛得到应用，因为其本身的材料特性优于其他结构材料而在房屋建筑和土木工程中也得到空前的应用和发展，而后相继在材料、设计方法、制作工艺、施工技术等方面也大显身手。目前，随着我国经济的飞速发展,城市面貌日新月异,一栋栋高楼大厦拔地而起。混凝土也已经成为我国工程建设中最主要的结构材料之一。
1 钢筋混凝土结构设计应有的理念
在建筑设计领域，结构工程师应具有创新精神和超前意识，按照建筑要求，综合结构安全、节省造价、方便施工等因素，做出最优的结构设计方案，尽最大限度满足建筑师的设计要求，结构设计人员应具备以下基本理念：
1.1 复杂结构简单化。要善于将复杂变简单，将结构的受力、传力途径，设计的越简单直接越好。沿建筑物竖向布置的抗侧力刚度构件，最好成均匀的连续布置，以避免出现层间位移角、内力，以及传力途径的突变，避免出现软弱层。建筑物的使用包括采光、通风、采暖、供水、排水、温湿度调节等多种要求，因此建筑结构设计，应和相关专业密切配合，尽量简单化设计，以便于多种管线、设备及设施的施工安装。
1.2 结构可靠，确保安全。结构设计必须确保使用者在正常使用的安全，而且在遇到可能预料的各种灾难时，使生命财产的损失减少到最小程度。要尽可能使结构平面布置的正交抗侧力刚度中心，靠近建筑物质量重心，最好重合，以避免或降低在风荷载或地震的作用下，产生的扭转效应及其相应的破坏。结构设计方案应尽量做到受力明确。利于计算，减小作用效应，增加结构构件抗力，利于非结构构件可靠连接，不易遭到破坏。
1.3 刚柔结合，富有艺术美感。建筑物的作用是为了使用，对于不同类型建筑物，必须满足使用功能的要求；由于建筑同时又体现了社会的文化艺术，因此在做结构设计时，不仅要满足承载力、刚度和延性的要求，还要尽可能实现刚柔结合，采用多种建筑艺术手法，体现出时代的艺术美感，反映出建筑设计师所要表现的建筑艺术要求。
2 结构选型
2.1结构体系的选择
根据抗侧力构件的不同，钢筋混凝土结构体系主要有框架、剪力墙、框架-剪力墙、框架-核心筒这几种形式，应根据工程的实际情况来选择合适的结构体系。
2.1.1 框架结构主要适用于层数不多的住宅、办公楼、学校及厂房等对位移要求不是很严格的建筑物。
2.1.2 剪力墙、框架-剪力墙、框架-核心筒结构适用于高层，这里需要注意的是框架-剪力墙结构。在基本振型地震作用下，如果框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总底部地震倾覆力矩的50％，则框架部分的抗震等级应按框架确定。框架承担的地震剪力应大于结构底部总剪力的20％，以确保第二道防线的安全。墙不宜过多，满足位移限值即可。短肢剪力墙结构应避免全部为短肢墙，筒体或一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50％。短肢剪力墙的抗震等级应使用比实际更高一级的等级，有的设计者没有注意这个问题，导致抗震等级的错误确定，从而造成设计工作中不必要的大量修改。
无论采用哪种结构体系，都应使结构具有合理的刚度和承载能力，保證结构的稳定和抗倾覆能力，避免产生软弱层或薄弱层，使结构具有多道防线，提高结构和构件的延性，增强其抗震能力。
2.2结构的规则性问题
《高层建筑混凝土结构技术规程》（2010）中规定：高层建筑不应采用严重不规则的结构体系，并应符合下列要求：①应具有必要的承载能力、刚度和变形能力；②应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力；③对可能出现的薄弱部位，应采取有效的加强措施。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，因此设计人员在设计过程中要特别注意新规的规定，以确保后期施工图设计阶段工作的顺利进行。
2.3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级高度建筑其或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中曾出现过由于结构类型的变更而导致的结构超高问题，致使施工图未能审查通过，进行修改或从新设计，对工程进度等整体工程规划造成不良的影响。
2.4控制柱的轴压比问题
在钢筋混凝土高层建筑结构中，轴压比越大，柱的延性就越差，限制柱的轴压比是为了使柱子处于大偏压状态，防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎。柱的塑性变形能力小，则结构延性就差，当遭遇地震时，耗散和吸收地震能量少，结构容易被破坏。但是在结构中若能保证强柱弱梁设计，且梁具有良好延性，则柱子进入屈服的可能性就大大减少，此时可放松轴压比限值。
2.5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．在这个问题上设计人员往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的问题，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致安全隐患或后期设计工作的大量修改。
2.6 短肢剪力墙的设置问题
短肢剪力墙是指截面厚度不大于 300mm、各肢截面高度与厚度之比均大于 4 但不大于 8 的剪力墙。在新规范规定抗震设计时，高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验对高层建筑中短肢剪力墙的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中设计人员应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
3 地基与基础设计
地基与基础设计是整个工程造价的决定性因素，对后期设计工作能否顺利进行也有很大的影响，所以这方面的设计也是设计人员较为重视的一点，如果出现问题则会给工程带来巨大的损失。我国占地面积较广，地质条件复杂，仅一本《地基基础设计规范》并不能完全涵盖全国各地的情况，这就需要将地方性的标准利用起来，深入学习其中关于地方性地基基础类型和设计处理方法的成熟经验和规定，因地制宜，制定出符合当地实际情况的设计方案。
4 结构计算与分析
是否能准确高效的对工程进行内力分析并按照规范的要求进行设计和处理是决定工程设计质量好坏的重要环节。随着新规范的陆续颁布和实施，对于结构的计算和分析进行了调整改进，设计人员也应对这一阶段工作常见的问题有一个清晰、准确的认识。①选择合适的整体计算软件根据结构类型和计算软件模型的特点选择合适的整体计算软件，确保对计算结果的合理性、可靠性。②是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数，已列为强制性条文，需特别注意。③振型数目是否足够。在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。④多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。⑤非结构构件的计算与设计。在高层建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容，尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大，因此，必须严格按照新规中增加的非结构构件的计算处理措施进行设计。
5 结束语
高层钢筋混凝土结构设计是一个长期、复杂的过程，建筑结构的设计质量跟人民财产和生命的安全息息相关，任何过程中出现的错漏都有可能使设计过程变得更加繁复或使设计结果存在不安全因素。我们必须在工作中严格遵守规范要求，不断的学习和实践，在每一次设计过程中总结经验，遇到问题解决问题，不断优化我们的设计，使设计更加经济合理。
参考文献：
[1] 郭靳时，孔枫，孙健.结构隔震设计方法与应用 [J]. 吉林建筑工程学院学报，2010，（01）.
[2] 朱炳寅,等.建筑地基基础设计方法及实例分析[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.