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【摘 要】 近年来，在建筑工程中混凝土结构的应用非常广泛，所以混凝土结构设计对于整个建筑工程的质量有着重要影响。目前，建筑工程中的混凝土结构设计仍然存在一些问题严重影响着建筑工程的整体质量。本文主要就混凝土结构设计中存在的问题及措施进行了分析研究。
【关键词】 混凝土结构；设计；问题；措施
引言：
随着经济的发展和进步，建筑市场的竞争也日益激烈，尤其是科学技术的发展，带动了建筑行业的飞速发展，混凝土结构的应用就是建筑工程发展的结构。目前，混凝土结构已经在建筑工程中得到了广泛应用，混凝土结构设计的科学与否将会在很大程度上影响建筑工程的质量。近年来，建筑工程中不安全事故频发使得人们对于混凝土结构设计问题的关注度逐渐增加，由此可见，对混凝土结构设计中存在的问题及措施进行分析研究很有必要，而且具有重要的现实意义。
一、混凝土结构设计的具体要求
建筑设计人员能够对高层建筑中的混凝土结构设计本着使用性、合理性以及耐久性等几个方面制定设计原则，这不仅能够为高层的建筑设计带来品质提升，性能上面更加优越，降低施工造价的卓越效果，并且能够保障结构上的各种功能都能够符合施工设计中的原有要求，具体包括以下两个方面的内容：
1、对于延展性方面的设计需要，要符合高层建筑的结构更加具有柔韧性能，并且相对多层建筑要提高要求，为了能够有效的避免由于地震原因引起倾斜、倒塌等情况出现，就必须合理选择建筑的结构形式。
2、高层建筑的倾斜力，是在结构设计方面能够就结构的内在作用力以及外形变化等情况，重要能够针对地震等水平力作用以及在自然环境中的风速风向等影响因素，随着高度的不断变化，层数上的增加也会对于动水上的水平作用力有所增加。而在混凝土的结构设计方面的考虑因素，就必须综合这些外界不同方向力的作用，而进行结构设计。
二、混凝土结构设计中存在的问题
1、计算软件的合理选择问题
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。
2、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、框架剪力墙结构的问题
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。
三、加强混凝土结构设计的具体措施
1、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、优化混凝土与钢筋使用比例
高层建筑建设需要耗费较多的混凝土、钢等材料，若混凝土和钢的强度过大，势必会造成建筑材料总造价过高，同时加大其它构件的造价，从而降低建筑建设的经济效益。因此，混凝土的结构设计人员应当对高强度的混凝土与钢筋的使用进行合理的优化控制。
3、注重混凝土结构中抗震设计
高层建筑的混凝土结构在应用过程中，最容易受到的破坏，便是来自于地震威胁，在进行设计的过程中，设计人员要以抗震概念设计为依据，通过进行抗震试验得出该建筑结构的抗震等级，或者借鉴相似建筑的抗震設计经验等，对高层建筑的结构体系、平立面设计、结构构件延展性等进行优化设计，以使建筑的抗震能力得到有效的提升。
4、在设计中对于剪力墙的平面布置要本着合理的设计原则
4.1以建筑的各项基本结构功能为依据，在满足这些功能的前提下，尽可能地使剪力墙的布置实现相对的集中化与均匀化，对具有较高的恒载或者平面形式变化较大的部位设计剪力墙，应当尽量缩小其间距。
4.2以建筑的主轴方向或者是其他方向为基准，对剪力墙进行双向的布置，且墙肢截面具备较小的侧向刚度的简单规则的形式，在设计中还要尽量地减少对短肢剪力墙的使用。
5、合理布置结构构件
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。
6、注重结构设计的耐久性
首先要选择质量良好的混凝土材料。设计人员应当在保证混凝土材料的质量与基本性能的基础上，重点从结构的稳定性能、抗侵入性能、抗裂性能等几个方面入手，选择坚固、耐久、洁净的骨料，含碱量与水化热反应较低的水泥，减少对于硅酸盐水泥与用水量的应用，并适当地将矿物掺合料加入到材料中。其次要优化结构方面的设计工作。高层建筑中的混凝土结构普遍包括多个构件，每一个构件所处的环境存在显著的差别，这就决定了不同构件具备的耐久性寿命存在差异，因此，设计人员要根据实际的使用环境，明确建筑中不同结构构件的使用界限与注意事项。以屋面、阳台及女儿墙的设计为例，这些部位的梁柱构件，耐久性寿命普遍低于室内，必须合理设定这些部件维修或更换的时间。再次还要合理设计结构构造形式。设计人员根据建筑的具体侵蚀环境与设计使用年限，设计厚度在20mm～70mm之间的混凝土保护层，并通过协调构件的截面积与表面积，避免侵蚀性物质集中停留区域的形成，同时注意高侵蚀度的环境中，混凝土墙板的通风效果，并注意配筋间距的合理设计，以减少钢筋锈蚀、保护层剥离等问题的出现。
四、结束语
综上所述，混凝土结构在高层建筑中的应用非常广泛，所以混凝土结构设计在整个工程中起着重要的作用，在具体的混凝土结构设计中要充分认识到结构设计过程中存在的问题，总结经验，运用于实际的设计工作中，采取相应的解决措施，达到混凝土结构设计的优化，使其具有科学性和合理性，从而更好的促进混凝土结构设计的发展以及在建筑工程中的应用。
参考文献：
[1]李一民.钢筋混凝土房屋设计结构中存在的问题与改进措施[J].科技资讯，2012，10：172.
[2]朱丽杰.浅谈混凝土结构在建筑施工中存在的问题及措施[J].黑龙江科技信息，2013，01：236.
[3]黄立浩.水工混凝土结构设计若干问题研究[D].山东大学，2009.
[4]刘三桥.砌体结构设计中存在的问题及处理措施[J].广东建材，2006，04：100-102.
【关键词】 混凝土结构；设计；问题；措施
引言：
随着经济的发展和进步，建筑市场的竞争也日益激烈，尤其是科学技术的发展，带动了建筑行业的飞速发展，混凝土结构的应用就是建筑工程发展的结构。目前，混凝土结构已经在建筑工程中得到了广泛应用，混凝土结构设计的科学与否将会在很大程度上影响建筑工程的质量。近年来，建筑工程中不安全事故频发使得人们对于混凝土结构设计问题的关注度逐渐增加，由此可见，对混凝土结构设计中存在的问题及措施进行分析研究很有必要，而且具有重要的现实意义。
一、混凝土结构设计的具体要求
建筑设计人员能够对高层建筑中的混凝土结构设计本着使用性、合理性以及耐久性等几个方面制定设计原则，这不仅能够为高层的建筑设计带来品质提升，性能上面更加优越，降低施工造价的卓越效果，并且能够保障结构上的各种功能都能够符合施工设计中的原有要求，具体包括以下两个方面的内容：
1、对于延展性方面的设计需要，要符合高层建筑的结构更加具有柔韧性能，并且相对多层建筑要提高要求，为了能够有效的避免由于地震原因引起倾斜、倒塌等情况出现，就必须合理选择建筑的结构形式。
2、高层建筑的倾斜力，是在结构设计方面能够就结构的内在作用力以及外形变化等情况，重要能够针对地震等水平力作用以及在自然环境中的风速风向等影响因素，随着高度的不断变化，层数上的增加也会对于动水上的水平作用力有所增加。而在混凝土的结构设计方面的考虑因素，就必须综合这些外界不同方向力的作用，而进行结构设计。
二、混凝土结构设计中存在的问题
1、计算软件的合理选择问题
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。
2、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、框架剪力墙结构的问题
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。
三、加强混凝土结构设计的具体措施
1、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、优化混凝土与钢筋使用比例
高层建筑建设需要耗费较多的混凝土、钢等材料，若混凝土和钢的强度过大，势必会造成建筑材料总造价过高，同时加大其它构件的造价，从而降低建筑建设的经济效益。因此，混凝土的结构设计人员应当对高强度的混凝土与钢筋的使用进行合理的优化控制。
3、注重混凝土结构中抗震设计
高层建筑的混凝土结构在应用过程中，最容易受到的破坏，便是来自于地震威胁，在进行设计的过程中，设计人员要以抗震概念设计为依据，通过进行抗震试验得出该建筑结构的抗震等级，或者借鉴相似建筑的抗震設计经验等，对高层建筑的结构体系、平立面设计、结构构件延展性等进行优化设计，以使建筑的抗震能力得到有效的提升。
4、在设计中对于剪力墙的平面布置要本着合理的设计原则
4.1以建筑的各项基本结构功能为依据，在满足这些功能的前提下，尽可能地使剪力墙的布置实现相对的集中化与均匀化，对具有较高的恒载或者平面形式变化较大的部位设计剪力墙，应当尽量缩小其间距。
4.2以建筑的主轴方向或者是其他方向为基准，对剪力墙进行双向的布置，且墙肢截面具备较小的侧向刚度的简单规则的形式，在设计中还要尽量地减少对短肢剪力墙的使用。
5、合理布置结构构件
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。
6、注重结构设计的耐久性
首先要选择质量良好的混凝土材料。设计人员应当在保证混凝土材料的质量与基本性能的基础上，重点从结构的稳定性能、抗侵入性能、抗裂性能等几个方面入手，选择坚固、耐久、洁净的骨料，含碱量与水化热反应较低的水泥，减少对于硅酸盐水泥与用水量的应用，并适当地将矿物掺合料加入到材料中。其次要优化结构方面的设计工作。高层建筑中的混凝土结构普遍包括多个构件，每一个构件所处的环境存在显著的差别，这就决定了不同构件具备的耐久性寿命存在差异，因此，设计人员要根据实际的使用环境，明确建筑中不同结构构件的使用界限与注意事项。以屋面、阳台及女儿墙的设计为例，这些部位的梁柱构件，耐久性寿命普遍低于室内，必须合理设定这些部件维修或更换的时间。再次还要合理设计结构构造形式。设计人员根据建筑的具体侵蚀环境与设计使用年限，设计厚度在20mm～70mm之间的混凝土保护层，并通过协调构件的截面积与表面积，避免侵蚀性物质集中停留区域的形成，同时注意高侵蚀度的环境中，混凝土墙板的通风效果，并注意配筋间距的合理设计，以减少钢筋锈蚀、保护层剥离等问题的出现。
四、结束语
综上所述，混凝土结构在高层建筑中的应用非常广泛，所以混凝土结构设计在整个工程中起着重要的作用，在具体的混凝土结构设计中要充分认识到结构设计过程中存在的问题，总结经验，运用于实际的设计工作中，采取相应的解决措施，达到混凝土结构设计的优化，使其具有科学性和合理性，从而更好的促进混凝土结构设计的发展以及在建筑工程中的应用。
参考文献：
[1]李一民.钢筋混凝土房屋设计结构中存在的问题与改进措施[J].科技资讯，2012，10：172.
[2]朱丽杰.浅谈混凝土结构在建筑施工中存在的问题及措施[J].黑龙江科技信息，2013，01：236.
[3]黄立浩.水工混凝土结构设计若干问题研究[D].山东大学，2009.
[4]刘三桥.砌体结构设计中存在的问题及处理措施[J].广东建材，2006，04：100-102.