高層鋼筋混凝土結構設計精選(九篇)

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第1篇：高層鋼筋混凝土結構設計范文

關鍵詞：鋼筋混凝土；高層結構設計；常見問題

中圖分類號:TU757.5文獻標識碼：A

1高層建筑鋼筋混凝土結構設計特點及分類

1.1特點

對于高層建筑鋼筋混凝土框架結構進行設計時，第一，必須對高層建筑物的結構整體的內(nèi)力進行分析，然后根據(jù)梁柱各構件的控制內(nèi)力來對截面進行優(yōu)化設計，再對滿足荷載效應水平要求的各結構構件的配筋量進行計算分析，最終確定設計結果。設計過程中可能會使原結構的荷載特征與幾何特征發(fā)生變化，在現(xiàn)荷載的作用下，結構內(nèi)力分布特征會有所改變，而各控制截面的控制內(nèi)力也會隨之發(fā)生變化，優(yōu)化設計需要依據(jù)這種變化進行下一步的設計，因此可以說鋼筋混凝土結構設計是一個循序漸進的過程。

1.2分類

在我國，高層建筑以鋼筋混凝土結構為主，高層鋼筋混凝土結構的數(shù)量、高度以及結構體系的多樣化、復雜性均處于世界前列。在高度較大的高層建筑中，應用較多的是框架――筒體結構、框架結構、筒中筒結構及多筒結構等結構體系。

（1）框架結構體系?？蚣芙Y構體系采用梁、柱組成的結構體系作為建筑豎向承重結構，并同時承受水平荷載，適用于多層或高度不大的高層建筑?？蚣芙Y構的布置要注意對稱均勻和傳力途徑直接。傳統(tǒng)的結構布置采用主次梁的作法為主，逐步向扁梁或無蓋梁發(fā)展?？蚣苤强蚣芙Y構的主要豎向承重和抗側力構件，以受壓應力為主。

（2）剪力墻結構體系。剪力墻結構體系是利用建筑物的墻體作為豎向承重和抵抗側力的結構體系。剪力墻的間距受樓板構件跨度的限制，一般為3~8米。因而剪力墻結構適用于要求小房間的住宅、旅館等建筑。剪力墻一般采用鋼筋混凝土材料，可分為全部為現(xiàn)澆的剪力墻，全部用預制墻板裝配而成的剪力墻，內(nèi)墻為現(xiàn)澆、外墻為預制墻板的剪力墻。

（3）框架――剪力墻結構體系?？蚣塄D―剪力墻結構是將框架和剪力墻結合在一起而形成的結構形式。它既有框架結構平面布局靈活、適用性強的優(yōu)點，又有較好的承受水平荷載的能力，是高層建筑中應用比較廣泛的一種結構形式。

（4）筒體結構。隨著建筑物高度的增加，傳統(tǒng)的框架結構體系、框架――剪力墻結構體系已不能很好地滿足結構在水平荷載作用下強度和剛度的要求。筒體體系因其在抵抗水平力方面具有良好的剛度，并能形成較大的使用空間，筒體是由框架和剪力墻結構發(fā)展而成。它是由若干片縱橫交接的框架或剪刀墻所圍成的筒狀封閉骨架。

2高層鋼筋混凝土結構設計常見的問題

2.1結構平面設計問題

一般情況下，高層建筑并不適合選擇那些不規(guī)則的平面設計進行布置。高層建筑的外型應該盡量簡單、規(guī)則，以便保證其剛度和承載力的均勻分布。根據(jù)抗震等級不同的建筑，設計時要考慮到其平面尺寸和突出部位尺寸的比值都在合理范圍內(nèi)，另外，盡量不考慮采用角部重疊的平面圖形。

（1）在對結構平面進行布置時，要盡量減少扭轉的產(chǎn)生，尤其要考慮到水平地震作用力下的偶然偏心影響問題。對樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移設計時，應該考慮以下原則；對于A級高度的高層建筑，其最大水平位移和層間位移應該小于該樓層平均值的1.2倍，不能超過該樓層平均值的1.5倍；對于B級高度的高層建筑或者超過A級高度混合結構以及復雜高層建筑，應該小于該樓層平均值的1.2倍，不能超過該樓層平均值的1.4倍；

（2）在對高層鋼筋混凝土建筑進行抗震設計時，應該盡量調(diào)整好高層建筑的平面形狀和結構布置，盡量避免設置防震縫。如果必須設置防震縫，那么當框架結構高度不超過15m時，縫寬應該大于100mm，如果高度超過15m時，應該根據(jù)烈度和高度的不同，來適當進行加寬。在對防震縫寬度進行確定時，如果縫兩側的建筑高度不同，防震縫的寬度則應該依據(jù)較低一側的高度來確定；

（3）《高規(guī)》中，截面厚度不大于300m，各肢截面高度與厚度比的最大值在4~8之間的剪力墻為短肢剪力墻。在實際的高層建筑中短肢剪力墻設置會增加許多限制。所以，工程師在進行高層建筑鋼筋混凝土結構設計時，應該盡量減少或者不采用短肢剪力墻。

2.2豎向結構設計問題

高層建筑的豎向結構設計非常重要，它對建筑的整體質(zhì)量影響極大。高層建筑的豎向結構應該盡量規(guī)則、均勻，避免有較大的外挑和內(nèi)收。高層建筑的豎向結構應該以重心穩(wěn)定為前提，保持上小下大的形狀，并且其變化也應該是循序漸進的。如果豎向結構不垂直或者不均勻，就需要外加單獨的構造設計來滿足高層建筑的整個平衡和穩(wěn)定。從抗震的角度來看，豎向內(nèi)收型樓層的側向剛度不應該小于相鄰上一層的70％，也不應該小于其相鄰上三個樓層側向剛度平均值的80％。A級高度的高層建筑，其樓層抗側力結構的層問受剪承載力應該大于相鄰上一層受剪承載力的80％，一定不能低于相鄰上一層受剪承載力的65％；對于B級高度的高層建筑，其樓層抗側力結構的層間受剪承載力應該大于相鄰上一層受剪承載力的75％。樓層的質(zhì)量沿著高度應該均勻分布，不能出現(xiàn)樓層間質(zhì)量相差大太的問題。

2.3梁柱受力主筋設計問題

當框架梁的截面寬度與框架柱的邊長相等，或者框架梁的一邊與框架柱重合時，框架柱受力主筋和框架梁的受力主筋位置便會產(chǎn)生矛盾。設計時應該遵循強剪弱彎與強柱弱梁的原則，應該首先對框架柱受力主筋的位置加以保證?？梢钥紤]將框架梁主筋從框架柱內(nèi)側通過，考慮在框架梁靠近柱一側的四角增加4根鋼筋來作為架立鋼筋的方法，來保證框架梁截面的尺寸。這樣的設計方法不但可以保證框架結構受力構件的受力主筋位置，也方便了工程施工。

2.4墻梁節(jié)點鋼筋設計問題

在框架一剪力墻結構中，框架梁或者次梁如果直接設置在核心簡墻體暗梁或者過梁上，當框架梁的截面和暗梁或過梁的截面高度相同時，框架梁主筋和核心筒暗梁或者過梁主筋的位置就會產(chǎn)生矛盾。此時的節(jié)點設計應該盡量保證暗梁或者過梁箍筋的完整性。設計時，過梁下鐵設置分兩排布置，框架梁下鐵可布置在過梁下鐵第一與第二排鋼筋之間，框架梁接頭位置應該設置在支座附近，并安一定比例錯開?？蚣芰荷翔F可直接擱置在過梁上鐵上，同時框架梁主筋錨固的長度必須符合規(guī)范。另外，在框架剪力墻結構設計中，主梁與次梁的節(jié)點設計非常重要，所以，主次梁鋼筋位置的設計也就成為重點。通常情況下，次梁上鐵鋼筋應該在主梁鋼筋之上，次梁主筋在板筋之下，如果主次梁節(jié)點的鋼筋設計不好，就會使板筋或次梁上鐵鋼筋保護層厚度過小，對于結構的抗震能力會有一定影響。

2.5抗震等級設計問題

高層建筑鋼筋混凝土設計必須注意其抗震等級設計的問題，在對高層建筑進行抗震設計時，其結構構件應該根據(jù)抗震設防分類、烈度、結構類型以及建筑高度等不同需要來設計不同的抗震等級，設計時應該符合相應計算和構造要求。

3結構計算與分析

隨著房屋建筑結構方面新規(guī)范的陸續(xù)頒布實施，各種計算軟件也都更新版本，但在計算時經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的問題，這其中既有軟件自身不完善的因素，也有使用人對規(guī)范理解不正確的原因。因此，如何準確、高效地對工程進行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進行設計和處理，是決定工程設計質(zhì)量好壞的關鍵。

3.1計算模型的選取

對于常規(guī)結構，可采用樓板整體平面內(nèi)無限剛假定模型；對于多塔或錯層結構，可采用樓板分塊平面內(nèi)無限剛模型；對于樓板局部開大洞、塔與塔之間上部相連的多塔結構等可采用樓板分塊平面內(nèi)無限剛，并帶彈性連接板帶模型；而對于樓板開大洞有中庭等共享空間的特殊樓板結構或要求分析精度高的高層結構則可采用彈性樓板模型。

3.2抗震等級的確定

對常規(guī)高層建筑，與主樓連為整體的裙樓的抗震等級不應低于主樓的抗震等級；對于地下室部分，當?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y構的嵌固部位時，地下一層的抗震等級應與上部結構相同，地下一層以下的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或更低等級。

3.3振型數(shù)目是否足夠

振型數(shù)的多少與結構的層數(shù)有關，文獻中對陣型的取值都有較為明確的規(guī)定。因此，在計算分析階段根據(jù)規(guī)范要求對計算結果進行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。

3.4非結構構件的計算與設計

在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結構構件。對這部分內(nèi)容尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時，由于高層建筑地震作用和風荷載較大，必須嚴格按照新規(guī)范中增加的非結構構件的處理措施進行設計。

4結語

鋼筋混凝土結構與鋼結構相比，具有整體性強、剛度大、位移小和舒適度好的優(yōu)點。在我國的高層建筑中大多采用了鋼筋混凝土結構，所以鋼筋混凝土的結構設計問題也就非常重要。高層建筑的鋼筋混凝土結構設計是一個比較復雜的過程，每個小失誤都有可能導致建筑出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。結構設計師在設計過程中，應該嚴格按照國家相關規(guī)定，認真分析、科學計算，確保高層建筑的整體質(zhì)量和結構安全。

參考文獻：

[1]黃寧峰．結合實踐對高層建筑結構設計若干問題的分析[J]．四川建材，2009.

第2篇：高層鋼筋混凝土結構設計范文

關鍵詞：高層建筑 鋼筋混凝土結構 設計

建筑工程質(zhì)量的優(yōu)劣直接關系到人們的生命安全。建筑設計是一項繁重而又責任重大的工作，直接影響到建筑物的安全、適用、經(jīng)濟和合理性，但在實際設計工作中，常常發(fā)生建筑結構設計的種種概念和方法上的差錯，這些差錯的產(chǎn)生，有的是由于設計人員沒有對一般建筑尤其是多層建筑設計引起高度重視，盲目參照或套用其他的設計的結果；有的則是由于設計對設計規(guī)范和設計方法缺乏理解；還有的是由于設計者的力學概念模糊，不能建立正確的計算模式，對結構驗算結果也缺乏判斷正確與否的經(jīng)驗，為了避免或減少類似的情況發(fā)生，確保建筑設計質(zhì)量能上一個臺階，應從以下幾個方面對結構設計中的常見問題加以改進：

一、結構設計人員應該及早介入建筑的概念設計

建筑的概念設計在整個設計過程了起著舉足輕重的作用，一幢建筑物的設計，如果沒有事先經(jīng)過全盤正確的概念設計，以后的計算模式再準確、計算再精確、配筋再合理，也不可能是一個經(jīng)濟、合理的優(yōu)秀設計工程。所謂的概念設計一般指不經(jīng)數(shù)值計算，尤其在一些難以作出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題中，依據(jù)整體結構體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的基本設計原則和設計思想，從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制。所得方案往往概念清晰、定性正確，避免后期設計階段一些不必要的繁瑣運算，具有較好的的經(jīng)濟可靠性能。同時，也是判斷計算機內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。

二、地基與基礎設計

預防或減少不均勻沉降的危害，可以從建筑措施、結構措施、地基和基礎措施方面加以控制。諸如：避免采用建筑平面形狀復雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過大；將體形復雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元；加強上部結構和基礎的剛度；同一建筑物盡量采用同一類型基礎并埋置于同一土層中等一系列措施。常用的軟土地基處理方式類型較多，但在選擇地基處理方案前，必須認真研究上部結構和地基兩方面的特點及環(huán)境情況，并根據(jù)工程設計要求，確定地基處理范圍和處理后要求達到的技術指標，以及各種處理方面的適用性，同時綜合考慮處理方案的成熟程度及施工單位的經(jīng)驗，進行多方案比較，最終選定安全實用、經(jīng)濟合理的處理方案。地基經(jīng)處理后，還必須滿足規(guī)范所規(guī)定的強度和變形要求。

地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎也是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。

在地基基礎設計中要注意地方性規(guī)范的重要性問題。由于我國占地面積較廣，地質(zhì)條件相當復雜，作為國家標準，僅僅一本《地基基礎設計規(guī)范》無法對全國各地的地基基礎都進行詳細的描述和規(guī)定，因此，作為建立在國家標準之下的地方標準。地方性的“地基基礎設計規(guī)范”能夠將各地方的地基基礎類型和設計處理方法等一些成熟的經(jīng)驗描述和規(guī)定得更為詳細和準確，所以，在進行地基基礎設計時，一定要對地方規(guī)范進行深入地學習，以避免對整個結構設計或后期設計工作造成較大的影響。

三、結構計算與分析

1.結構整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導致了各軟件的計算結果有或大或小的不同。所以，在進行工程整體結構計算和分析時必須依據(jù)結構類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件，并從不同軟件相差較大的計算結果中，判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的，哪個又是意義不大的，這將是結構工程師在設計工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計算軟件，不但會浪費大量的時間和精力，而且有可能使結構有不安全的隱患存在。

2.是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。該部分內(nèi)容實際上在新老規(guī)范中都有提及，只是，在新規(guī)范中根據(jù)大量工程的實測周期明確提出了各種結構體系下高層建筑結構計算自振周期折減系數(shù)。

3.振型數(shù)目是否足夠。在新規(guī)范中增加一個振型參與系數(shù)的概念，并明確提出了該參數(shù)的限值。由于在舊規(guī)范設計中，并未提出振型參與系數(shù)的概念，或即使有該概念，該參數(shù)的限值也未必一定符合新規(guī)范的要求，因此，在計算分析階段必須對計算結果中該參數(shù)的結果進行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。

第3篇：高層鋼筋混凝土結構設計范文

【關鍵詞】高層建筑設計；鋼筋混凝土結構；結構設計

引言

設計是形成高層建筑質(zhì)量，在初始時期控制鋼筋混凝土結構的基礎，要站在為社會和行業(yè)發(fā)展負責的高度看待和重視高層建筑設計中鋼筋混凝土結構的相關工作，形成對設計重點和細節(jié)的把握，提高高層建筑設計環(huán)節(jié)中鋼筋混凝土結構的工作水平。在具體的高層建筑鋼筋混凝土結構設計中，應該突出設計的內(nèi)涵，體現(xiàn)高層建筑鋼筋混凝土結構的靈魂，對高層建筑設計中鋼筋混凝土結構方面的關鍵問題進行全面思考，從短支剪力墻、結構體系、高度控制等關鍵環(huán)節(jié)展開對高層建筑鋼筋混凝土結構的設計控制和管理，進而為高層建筑鋼筋混凝土結構設計目標的達成起到重點方面和體系方面的支撐作用。

一、高層建筑中的鋼筋混凝土結構設計內(nèi)涵

隨著鋼筋混凝土結構應用于高層建筑越來越廣泛，要想保證高層建筑混凝土結構設計達到規(guī)范規(guī)定的標準，就必須遵循一定的原則，加強高層的建筑結構的使用維護、施工及設計。其原則需求主要表現(xiàn)在：第一，安全性。在設計的合理使用年限以內(nèi)的高層建筑結構，應該可以承擔各種可能發(fā)生的突況，而且在發(fā)生了偶然事件以后，建筑物的結構必須要保持一定的穩(wěn)定特性。第二，耐久性。在設計的可以使用的年限以內(nèi)，高層建筑的結構應該具有一定的耐久性。第三，適用性。在設計的能夠合理使用的年限以內(nèi)，高層建筑結構的設計應該可以滿足使用的要求，具有較好的抗振、抗裂縫或者抗變形的性能。

二、結構選型中常見的問題

2.1結構規(guī)則性的問題

在建筑結構設計中，規(guī)范對于結構規(guī)則性的內(nèi)容有很大的變化，在舊的規(guī)范中增加了很多新的規(guī)范條件，比如平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比較的信息以及豎向規(guī)則性信息等，并且在新的規(guī)范中，采用了強制性的規(guī)定。所以在高層建筑物結構設計時，應該遵循規(guī)范的內(nèi)容，從而可以有效的避免施工中要求對設計進行改變。

2.2嵌固端的設計問題

目前很多的高層建筑物都有兩層或者兩層以上的人防地下室，所以嵌固端可能設置在人防的頂板位置處，也可能設置在地下室頂板的位置處。在設置嵌固端時，建筑師以及結構設計師很容易忽略嵌固端的設置帶來的問題，如：嵌固端上下層的剛度、樓板的設計、上下層抗震等級的統(tǒng)一性和結構整體計算時嵌固端的位置等一系列的問題，如果在設計中忽略任何一個問題都可能對高層建筑結構造成安全隱患，所以這就要求建筑師和結構設計師在鋼筋混凝土高層結構設計時，注意嵌固端設置的問題。

2.3短肢剪力墻設計的問題

在鋼筋混凝土高層結構設計的規(guī)范中，對短肢剪力墻在高層建筑中的應用有很多限制，所以在高層建筑設計中，建筑師以及結構設計師應該盡量減少或者避免采用短肢剪力墻，從而可以有效的避免工程設計中不必要的麻煩。

2.4結構超高問題

在鋼筋混凝土高層結構設計中，對于高層建筑的總高度在抗震規(guī)范中具有嚴格的要求，特別是新規(guī)范中，除了將原來限制的高度設置為A級高度，還增加了B級建筑物的高度，所以在高層結構設計時，應該嚴格控制建筑物的高度，從而可以減少重新設計以及不符合要求等問題，減少高層結構設計對施工工期的影響。

三、地基與基礎設計問題

地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設計的好與壞將直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎在整個工程造價中起決定性因素，因此，在這一階段出現(xiàn)問題后果可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。在地基基礎設計中，要注意地方性規(guī)范的重要性問題。由于我國占地面積較廣，地質(zhì)條件相當復雜。作為國家標準，僅僅一本《地基基礎設計規(guī)范》無法對全國各地的地基基礎都進行詳細的描述和規(guī)定，因此建立在國家標準之下的地方標準、地方性的“地基基礎設計規(guī)范”能夠將各地方的地基基礎類型和設計處理方法等，一些成熟的經(jīng)驗描述和規(guī)定更為詳細和準確。

四、結構計算與分析

隨著房屋建筑結構方面新規(guī)范的陸續(xù)頒布實施，各種計算軟件也都更新版本，但在計算時經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的問題。這其中既有軟件自身不完善的因素，也有使用人對規(guī)范理解不正確的原因。因此，如何準確、高效地對工程進行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進行設計和處理，是決定工程設計質(zhì)量好壞的關鍵。

4.1計算模型的選取

對于常規(guī)結構，可采用樓板整體平面內(nèi)無限剛假定模型；對于多塔或錯層結構，可采用樓板分塊平面內(nèi)無限剛模型；對于樓板局部開大洞、塔與塔之間上部相連的多塔結構等，可采用樓板分塊平面內(nèi)無限剛，并帶彈性連接板帶模型；而對于樓板開大洞有中庭等共享空間的特殊樓板結構或要求分析精度高的高層結構則，可采用彈性樓板模型。

4.2抗震等級的確定

對常規(guī)高層建筑，與主樓連為整體的裙樓的抗震等級不應低于主樓的抗震等級；對于地下室部分，當?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y構的嵌固部位時，地下一層的抗震等級應與上部結構相同，地下一層以下的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或更低等級。

4.3振型數(shù)目是否足夠

振型數(shù)的多少與結構的層數(shù)有關，文獻中對振型的取值都有較為明確的規(guī)定。因此，在計算分析階段根據(jù)規(guī)范要求對計算結果進行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。

4.4非結構構件的計算與設計

在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結構構件。對這部分內(nèi)容尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時，由于高層建筑地震作用和風荷載較大，必須嚴格按照新規(guī)范中增加的非結構構件的處理措施進行設計。

五、提高高層建筑耐久功能

在高層建筑鋼筋混凝土的結構設計中，若以優(yōu)化結構設計為主要目的，則要根據(jù)設計規(guī)范來處理主要問題，認清主次，通過多種目標與單一目標的優(yōu)化使設計的效果令人滿意。因此，必須加強房屋耐久性設計，在原來的混凝土結構設計方案中，混凝土結構設計的耐久性往往沒有得到設計人員的充分考慮，其實就是在規(guī)定的使用年限內(nèi)對于用戶的各種正常使用要求均能夠滿足。在實際情況中，許多方案設計都沒有達到這些要求。出現(xiàn)這種情況的主要原因是設計時沒有完全考慮建筑物在實際運作中由于環(huán)境、條件的影響，而導致的建筑的可靠指數(shù)明顯降低。因此，在對一般的高層建筑混凝土進行設計時，主要都集中在造價、材料上，所以只有造價小、材料少的結構設計才是滿意的設計。如今人們的生活水平不斷地提高，對工程的質(zhì)量要求也相應地得到提高，所以當建筑物的特殊使用要求或者技術要求與經(jīng)濟成為主要矛盾時，就要果斷地放棄經(jīng)濟這個指標。

六、結束語

簡而言之，鋼筋混凝土結構是高層建筑出現(xiàn)的基礎，如何科學地進行高層建筑鋼筋混凝土結構的設計已經(jīng)成為行業(yè)的重點，應該突出鋼筋混凝土結構的特性，結合高層建筑的特點，把握高層建筑鋼筋混凝土結構設計的關鍵環(huán)節(jié)和難點，充分發(fā)揮鋼筋混凝土結構在整體性和機械性能上的優(yōu)勢，設計出高層建筑鋼筋混凝土結構的精品，在實現(xiàn)高層建筑穩(wěn)定和安全的同時，實現(xiàn)高層建筑舒適度和功能性的保證。

參考文獻：

第4篇：高層鋼筋混凝土結構設計范文

【關鍵詞】小高層住宅；鋼筋混凝土；框架結構

Explore the reinforced concrete frame structure high-rise residential design

Yang Ya-li

（Dujiangyan Municipal Building Survey and Design Co.， Ltd Dujiangyan Sichuan 611830）

【Abstract】With the prosperity of society and economy， the rapid development of China's high-rise buildings. Design ideas are constantly updated. Architecture is becoming more diverse. High-rise reinforced concrete frame structure is widely used in building high-rise reinforced concrete frame structure design has a bright prospect. China has not yet formed corresponding norms， but also requires a lot of research work.

【Key words】High-rise residential；Framework；Reinforced concrete

1. 小高層鋼筋混凝土結構的住宅的基本結構形式

1.1 框架結構?？蚣芙Y構的特點是開間大、靈活性好、抗震性能較好，造價較低，但由于柱截面大于隔墻厚度而造成柱角外凸，影響家具的布置和美觀，有時由于住宅中房間分隔的不規(guī)則性又造成柱網(wǎng)的難以布置。

1.2 框架一剪力墻結構。在框架結構中布置一定數(shù)量的剪力墻就組成了框架一剪力墻結構。它是小高層住宅中應用比較廣泛的一種主體結構型式。其特點是平面靈活，適用性強，結構合理，能使框架、剪力墻兩種有不同變形性能的抗側力結構很好地協(xié)同發(fā)揮作用。

1.3 大開間剪力墻結構。隨著時代的發(fā)展和人們生活水平的提高，原來建造的小開間剪力墻體系住宅在建筑功能上的局限性變得日益明顯。從強度方面看，小開間結構中墻體的作用不能得到充分的發(fā)揮，并且過多的剪力墻布置還會導致較大的地震力，增加工程費用，另外，由于結構自重較大，也增加了基礎的投資，因此，大開間剪力墻應運而生。承重墻的開間達到4.5m～7.5m，進深達到7.5m～11m，室內(nèi)一般無承重的橫墻和縱墻，可以按照住戶的不同要求靈活分隔，隨著家庭的變化還可重新布置。

1.4 短肢剪力墻結構短肢剪力墻（墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻）介乎于異形框架柱和一般剪力墻之間，由于這種結構體系在建筑功能、結構形式、投資效益、節(jié)能指標等多方面效果良好，己成小高層住宅的主要結構形式。

2. 小高層住宅鋼筋混凝土結構設計的要點

2.1 水平荷載逐漸成為鋼筋混凝土結構設計的控制因素在低層住宅中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著鋼筋混凝土結構設計；而在小高層住宅中，盡管豎向荷載仍對鋼筋混凝土結構設計產(chǎn)生著重要影響，但水平荷載將成為控制因素。對某一特定建筑來說，豎向荷載大體上是定值；而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數(shù)值是隨動力特性的不同而有較大幅度的變化。

2.2 軸向變形不容忽視。對于采用框架體系或框架一剪力墻體系的小高層住宅，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，這就使得中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種差異軸向變形將會達到很大的數(shù)值，其后果相當于連續(xù)梁中間支座產(chǎn)生沉陷，使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。

2.3 側移成為鋼筋混凝土結構設計的控制指標。與低層住宅不同，結構側移己成為小高層住宅鋼筋混凝土結構設計的關鍵因素。隨著房屋高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，結構的頂點側移一般與房屋高度H的四次方成正比。在設計小高層住宅時，不僅要求結構具有足夠的強度，而且還要有足夠的抗側移剛度，使結構在水平荷載下產(chǎn)生的側移控制在一定的范圍內(nèi)。這是因為：

（1）過大的側移會使人不舒服，影響房屋的正常使用。

（2）過大的側移會使隔墻、圍護墻以及它們的高級飾面材料出現(xiàn)裂縫或損壞，也會使電梯軌道變形而導致不能正常運行。

（3）過大的側移會因P一效應使結構產(chǎn)生附加內(nèi)力，甚至因側移與附加內(nèi)力的惡性循環(huán)導致建筑物的倒塌。

2.4 結構延性是鋼筋混凝土結構設計的重要指標。相對于低層住宅而言，小高層住宅更柔一些，地震作用下的變形就更大一些。為了使結構在進入塑性階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當?shù)拇胧?，來保證結構具有足夠的延性。

3. 小高層住宅鋼筋混凝土框架結構設計策略

3.1 優(yōu)化設計的方法。當前，在無成熟的優(yōu)化設計分析軟件的情況下，主要是應用小高層住宅結構分析軟件，采用人工分析進行調(diào)整，運用概念設計的方法對不同的結構選型和布置不斷的進行方案分析比較，以獲得比較理想的結構方案，這是在結構設計中最常用的也是最簡單的優(yōu)選或者說是優(yōu)化方法。用概念設計的方法所得的方案是較合理、經(jīng)濟的，雖其費工費時、對設計人員的素質(zhì)要求較高，但這種依靠設計人員經(jīng)驗進行人工優(yōu)化的方法仍是當前所普遍采用的主要方法。對于同一小高層住宅方案，可以有許多不同的結構（包括基礎）布置方案；確定了結構布置的小高層住宅物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法；分析過程中設計參數(shù)、材料、荷載的取值也不是唯一的；小高層住宅物細部的處理更是不盡相同等等，這些問題目前計算機是無法完全解決的，都需要設計人員自己做出判斷。而判斷只能在結構設計的一般規(guī)律指導下，根據(jù)工程實踐經(jīng)驗進行，這便是前面所說的概念設計。因此，概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。

3.2 性能分析。

3.2.1 抗震性能分析。

（1）對結構體系來說足夠的承載能力和變形能力是兩個同時需要滿足的條件。結合概念設計的理念，對上述兩種結構體系進行對比分析，電算程序可以采用中國建筑科學研究院編制的結構空間有限元分析軟件SATWE。在結構設計中，不僅要求結構具有足夠的承載能力，還要求其有適當?shù)膭偠?。高層結構的使用功能和安全與其側移的大小密切相關，過大的側向變形會使隔墻、維護墻及其飾面材料出現(xiàn)裂縫或損壞。結構分別按考慮5%的偶然偏心和雙向地震力作用的不利情況計算出各結構體系層間位移角，剪力墻結構小于框剪結構，但均小于規(guī)范要求，且富裕量較大，說明兩種結構體系滿足剛度要求。

（2）但就使用性能方面，剪力墻結構由于墻體太多，結構自重大，導致了較大的地震作用，混凝土和鋼材用量也較高；同時也增加了基礎工程的投資，而且限制了建筑上的靈活使用。而框架一剪力墻結構的特點是平面使用靈活，適用性強，結構合理，能使框架、剪力墻兩種有著不同變形性能的抗側力結構很好地協(xié)同發(fā)揮作用。在水平荷載作用下，具有較純框架和純剪力墻結構更為有利的水平變形曲線。由框架構成自由靈活的使用空間，容易滿足不同建筑功能的要求；同時剪力墻具有相當大的抗側移剛度，從而使框一剪結構具有較好的抗震能力，也大大減少了結構的側移。

3.2.2 經(jīng)濟性比較。我們通過對三種鋼筋混凝土住宅結構直接費的計算，發(fā)現(xiàn)三種鋼筋混凝土住宅結構單位面積直接費相差不是很多，其中短肢剪力墻結構的單位面積直接費最大，框架一剪力墻結構的單位面積直接費最小，其中短肢剪力墻結構的單位面積直接費比框架一剪力墻結構的單位面積直接費高出12.5%，比大開間剪力墻結構的單位面積直接費高出7.3%，大開間剪力墻結構的單位面積直接費比框架一剪力墻結構的單位面積直接費高出4.9%。三種鋼筋混凝土住宅結構的次要項目造價基本相同。單位面積造價框架一剪力墻結構的最小，框架一剪力墻結構的次之，短肢剪力墻結構的稍微較大，三種結構體系直接費最大相差不到45元/m2元。

4. 結語

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平進一步提高，用戶對住宅的功能提出更高的要求，人們希望建筑物在使用過程中具有更大的靈活性，能夠適應多功能變換的需求。因此，設計單位在拿到開發(fā)單位的設計意圖后，應本著經(jīng)濟美觀，安全適用的原則多為社會設計出更好的產(chǎn)品。

參考文獻

第5篇：高層鋼筋混凝土結構設計范文

關鍵詞：高層預制鋼筋混凝土；剪力墻；住宅結構；設計

中圖分類號：TU208文獻標識碼： A

剪力墻結構是建筑結構中常見的形式，對于高層預制鋼筋混凝土疊合剪力墻結構的設計具有多種形式。目前，較為常見的設計形式包括兩種，通過對這兩種形式的簡化，應用計算機軟件對其進行有效的分析、計算，實現(xiàn)了對高層預制鋼筋混凝土疊合剪力墻結構的設計的優(yōu)化。下面就通過具體的工程對其進行詳細的分析。

1.工程概況

鋼筋混凝土剪力墻結構在我國高層住宅建筑工程中應用較為廣泛。通過PC技術實施的鋼筋混凝土剪力墻結構被稱為預制鋼筋混凝土疊合剪力墻結構，現(xiàn)階段由于沒有完善的設計規(guī)范以及配套的設計標準，所以PC結構設計在建筑住宅規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的過程中具有重要的作用。

某工程為兩棟18層的住宅樓，建筑面積為2.36萬平方米。其中第一層為架空綠化空間；2~15層為標準層；16~18層具有局部退層。該項工程中，PC技術主要應用范圍是3~15層。兩棟樓房中一共有26層標準層。應用PCF構件，即在建筑外山墻中利用預制鋼筋混凝土剪力墻模板；采用PC+PCF混合構件，即在建筑前后外墻結構中采用預制鋼筋混凝土模板。

該工程中，PCF模板在工廠中事先制作好，形成模板與外飾面，并在施工現(xiàn)場進行安裝，將其當做現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻外墻模板結構，然后在結構內(nèi)側設置相應數(shù)量的鋼筋。然后支設內(nèi)膜結構，并安裝預制鋼筋混凝土模板，形成疊合剪力墻結構。具體情況如下圖所示：

預制外墻PC是通過將剪力墻結構外墻的填充墻部分，通過預制形成外模，在內(nèi)側可填充輕質(zhì)材料：外模使用鋼筋與現(xiàn)澆筑的墻以及梁連接起來。

2.高層預制鋼筋混凝土疊合剪力墻住宅結構設計

該工程建筑抗裂度為Ⅵ度，剪力墻的抗震等級為4級。根據(jù)兩棟樓房建筑結構，建筑平面較為規(guī)則，建筑豎向結構較為連續(xù)。因此本工程能夠使用鋼筋混凝土剪力墻結構。在該工程建筑中設置地下結構一層，其基礎為預應力管樁結構，并以筏板作為輔助結構。PC結構設計與傳統(tǒng)的建筑結構設計存在較大的去唄，在內(nèi)容上得到了更新與完善。實際設計中，主要采用以下兩種設計方式：

方式一：建筑項目中豎向抗側力構建全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結構或柱結構。這種設計忽略了PC構建以及PCF構件剛度要求以及其對建筑相關結構的影響，將PC構件以及PCF構件當做建筑荷載設計在建筑整體結構體系中。設計過程中使用現(xiàn)行的軟件與設計規(guī)范對該結構設計方式進行計算與分析。

方式二：建筑結構中添加了PC與PCF構件結構，會增加剪力墻結構的剛度。根據(jù)可靠實踐證明，預制鋼筋混凝土疊合剪力墻彈性變形范圍內(nèi)，現(xiàn)澆墻體結構能夠與預制模板結構協(xié)同作業(yè)。該設計形式就是根據(jù)實際的情況，合理設計預制鋼筋混凝土疊合剪力墻的厚度，控制建筑結構的剛度以及位移。疊合剪力墻墻體的厚度等于現(xiàn)澆剪力墻墻體厚度與預制鋼筋混凝土模板厚度之和。通過相應的建筑結構計算與分析，以建筑周期、結構位移、剛度等計算結果作為設計的主要依據(jù)。

3.建筑主體結構設計

通過相應的計算與分析，該工程所采用的設計方式，能夠通過PC結構進行簡化，并通過現(xiàn)行的設計規(guī)范與軟件形成相應的設計模型。在實際設計過程中，需要考慮到PC、PCF構件結構對建筑其他結構的影響，包括剛度的影響，并根據(jù)相關的計算對計算模型相關參數(shù)進行適當?shù)恼{(diào)整。有關的設計參數(shù)必須符合設計規(guī)范要求，同時也應該與高工程設計方案相適應。

通過相應的計算，并對上述兩種設計形式計算結果比較中可知，PC與PCF構件對建筑結構剛度的影響程度。PC、PCF結構對結構周期、位移等都具有微小的影響，但是不會對建筑整體結構計算造成影響。在預制鋼筋混凝土疊合剪力墻結構設計過程中，不僅需要考慮PC、PCF結構剛度，還需要綜合考慮其對建筑結構剛度的影響，對建筑結構位移、周期進行有效的控制。

4.建筑結構設計中常見的問題

在高層預制鋼筋混凝土疊合剪力墻住宅結構設計過程中，不僅需要對PC結構主體進行合理設計，還需要對相關構件結構進行合理設計，形成完整的設計模型、體系。在具體的設計過程中，常見的設計問題體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）應該重視現(xiàn)澆混凝土結構域疊合剪力墻結構的協(xié)同工作，重視PCF構件對建筑結構中的優(yōu)化作用；（2）在PC、PCF構件的脫模、運輸存放以及安裝就位和現(xiàn)場澆筑混凝土等施工狀況下的剛度以及強度計算應根據(jù)實際工程項目的設計以及施工開展；（3）Pc構件與主體建筑具有多種連接方案，柔性方案與剛性方案的特點不同，各有優(yōu)勢以及缺陷，本工程所使用的是柔性方案；（4）在建筑結構體系當中，有其他部位預制構件的使用例如陽臺、樓梯和疊合樓板的預制件，能在一定程度上對建筑結構的導荷方式以及建筑模型的假定存在一定的影響，在實際的計算過程中應考慮全面；（5）在設計的設計過程中，應該加強對各個結構連接部位的設計，設置合理的連接構件，確保整體結構的穩(wěn)定性。

5.總結

本文通過實際建筑工程，并以工程預制鋼筋混凝土疊合剪力墻結構設計的計算分析為基礎，對高層預制鋼筋混凝土疊合剪力墻住宅結構設計方式進行分析探討，為相關人員在這一方面的工作提供能參考。我國建筑行業(yè)發(fā)展具有悠久的歷史，但是PC技術起步較晚，應用到實際工程中也相對較少，同時也沒有形成完善的設計規(guī)范以及施工標準與驗收標準。這就需要相關的工作者加強對該領域的研究，對PC結構設計進行不斷的完善，形成完善的設計模型與體系，為我國高層建筑發(fā)展提供技術支持，促進我國建筑行業(yè)的發(fā)展，為城市化建設作出更大的貢獻。

參考文獻：

[1]潘劍鋒.高層預制混凝土疊合剪力墻住宅結構設計經(jīng)驗談[J].建材與裝飾.2013,26(8):124-125.

[2]李寧，汪杰，吳敦軍.高層預制鋼筋混凝土疊合剪力墻住宅結構設計[J].全國高層建筑結構學術會議論文.2012,26(3):57-58.

第6篇：高層鋼筋混凝土結構設計范文

【關鍵詞】小高層住宅；鋼筋混凝土；框架結構

1 小高層鋼筋混凝土結構的住宅的基本結構形式

1.1 框架結構 框架結構的特點是開間大、靈活性好、抗震性能較好，造價較低，但由于柱截面大于隔墻厚度而造成柱角外凸，影響家具的布置和美觀，有時由于住宅中房間分隔的不規(guī)則性又造成柱網(wǎng)的難以布置。

1.2 框架一剪力墻結構 在框架結構中布置一定數(shù)量的剪力墻就組成了框架一剪力墻結構。它是小高層住宅中應用比較廣泛的一種主體結構型式。其特點是平面靈活，適用性強，結構合理，能使框架、剪力墻兩種有不同變形性能的抗側力結構很好地協(xié)同發(fā)揮作用。

1.3 大開間剪力墻結構 隨著時代的發(fā)展和人們生活水平的提高，原來建造的小開間剪力墻體系住宅在建筑功能上的局限性變得日益明顯。從強度方面看，小開間結構中墻體的作用不能得到充分的發(fā)揮，并且過多的剪力墻布置還會導致較大的地震力，增加工程費用，另外，由于結構自重較大，也增加了基礎的投資，因此，大開間剪力墻應運而生。承重墻的開間達到4.5m~7.5m，進深達到7.5m~1lm，室內(nèi)一般無承重的橫墻和縱墻，可以按照住戶的不同要求靈活分隔，隨著家庭的變化還可重新布置。

1.4 短肢剪力墻結構 短肢剪力墻（墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻）介乎于異形框架柱和一般剪力墻之間，由于這種結構體系在建筑功能、結構形式、投資效益、節(jié)能指標等多方面效果良好，己成小高層住宅的主要結構形式。

2 小高層住宅鋼筋混凝土結構設計的要點

2.1 水平荷載逐漸成為鋼筋混凝土結構設計的控制因素 在低層住宅中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著鋼筋混凝土結構設計;而在小高層住宅中，盡管豎向荷載仍對鋼筋混凝土結構設計產(chǎn)生著重要影響，但水平荷載將成為控制因素。對某一特定建筑來說，豎向荷載大體上是定值;而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數(shù)值是隨動力特性的不同而有較大幅度的變化。

2.2 軸向變形不容忽視 對于采用框架體系或框架一剪力墻體系的小高層住宅，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，這就使得中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種差異軸向變形將會達到很大的數(shù)值，其后果相當于連續(xù)梁中間支座產(chǎn)生沉陷，使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。

2.3 側移成為鋼筋混凝土結構設計的控制指標 與低層住宅不同，結構側移己成為小高層住宅鋼筋混凝土結構設計的關鍵因素。隨著房屋高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，結構的頂點側移一般與房屋高度H的四次方成正比。在設計小高層住宅時，不僅要求結構具有足夠的強度，而且還要有足夠的抗側移剛度，使結構在水平荷載下產(chǎn)生的側移控制在一定的范圍內(nèi)。這是因為:①過大的側移會使人不舒服，影響房屋的正常使用。②過大的側移會使隔墻、圍護墻以及它們的高級飾面材料出現(xiàn)裂縫或損壞，也會使電梯軌道變形而導致不能正常運行。③過大的側移會因P一效應使結構產(chǎn)生附加內(nèi)力，甚至因側移與附加內(nèi)力的惡性循環(huán)導致建筑物的倒塌。

2.4 結構延性是鋼筋混凝土結構設計的重要指標 相對于低層住宅而言，小高層住宅更柔一些，地震作用下的變形就更大一些。為了使結構在進入塑性階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當?shù)拇胧?，來保證結構具有足夠的延性。

3 小高層住宅鋼筋混凝土框架結構設計策略

3.1 優(yōu)化設計的方法 當前，在無成熟的優(yōu)化設計分析軟件的情況下，主要是應用小高層住宅結構分析軟件，采用人工分析進行調(diào)整，運用概念設計的方法對不同的結構選型和布置不斷的進行方案分析比較，以獲得比較理想的結構方案，這是在結構設計中最常用的也是最簡單的優(yōu)選或者說是優(yōu)化方法。用概念設計的方法所得的方案是較合理、經(jīng)濟的，雖其費工費時、對設計人員的素質(zhì)要求較高，但這種依靠設計人員經(jīng)驗進行人工優(yōu)化的方法仍是當前所普遍采用的主要方法。對于同一小高層住宅方案，可以有許多不同的結構(包括基礎)布置方案;確定了結構布置的小高層住宅物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法;分析過程中設計參數(shù)、材料、荷載的取值也不是唯一的;小高層住宅物細部的處理更是不盡相同等等，這些問題目前計算機是無法完全解決的，都需要設計人員自己做出判斷。而判斷只能在結構設計的一般規(guī)律指導下，根據(jù)工程實踐經(jīng)驗進行，這便是前面所說的概念設計。因此，概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。

3.2 性能分析

3.2.1 抗震性能分析 對結構體系來說足夠的承載能力和變形能力是兩個同時需要滿足的條件。結合概念設計的理念，對上述兩種結構體系進行對比分析，電算程序可以采用中國建筑科學研究院編制的結構空間有限元分析軟件SATWE。在結構設計中，不僅要求結構具有足夠的承載能力，還要求其有適當?shù)膭偠?。高層結構的使用功能和安全與其側移的大小密切相關，過大的側向變形會使隔墻、維護墻及其飾面材料出現(xiàn)裂縫或損壞。結構分別按考慮5%的偶然偏心和雙向地震力作用的不利情況計算出各結構體系層間位移角，剪力墻結構小于框剪結構，但均小于規(guī)范要求，且富裕量較大，說明兩種結構體系滿足剛度要求。

但就使用性能方面，剪力墻結構由于墻體太多，結構自重大，導致了較大的地震作用，混凝土和鋼材用量也較高;同時也增加了基礎工程的投資，而且限制了建筑上的靈活使用。而框架一剪力墻結構的特點是平面使用靈活，適用性強，結構合理，能使框架、剪力墻兩種有著不同變形性能的抗側力結構很好地協(xié)同發(fā)揮作用。在水平荷載作用下，具有較純框架和純剪力墻結構更為有利的水平變形曲線。由框架構成自由靈活的使用空間，容易滿足不同建筑功能的要求;同時剪力墻具有相當大的抗側移剛度，從而使框一剪結構具有較好的抗震能力，也大大減少了結構的側移。

3.2.2 經(jīng)濟性比較 我們通過對三種鋼筋混凝土住宅結構直接費的計算，發(fā)現(xiàn)三種鋼筋混凝土住宅結構單位面積直接費相差不是很多，其中短肢剪力墻結構的單位面積直接費最大，框架一剪力墻結構的單位面積直接費最小，其中短肢剪力墻結構的單位面積直接費比框架一剪力墻結構的單位面積直接費高出12.5%，比大開間剪力墻結構的單位面積直接費高出7.3%，大開間剪力墻結構的單位面積直接費比框架一剪力墻結構的單位面積直接費高出4.9%。三種鋼筋混凝土住宅結構的次要項目造價基本相同。

4 結語

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平進一步提高，用戶對住宅的功能提出更高的要求，人們希望建筑物在使用過程中具有更大的靈活性，能夠適應多功能變換的需求。因此，設計單位在拿到開發(fā)單位的設計意圖后，應本著經(jīng)濟美觀，安全適用的原則多為社會設計出更好的產(chǎn)品。

參考文獻：

第7篇：高層鋼筋混凝土結構設計范文

關鍵詞：高層建筑；鋼管混凝土；結構設計

Abstract: in this paper, according to the characteristics of the simplified structure, combined with engineering example this paper briefly introduces the core tube of a high-rise building frame structure design program of the whole idea, and based on the relevant specification for concrete filled steel tube beam from node design, shear wall to break the plane beam embedded solid function analysis, the core tube of exterior wall of coupling beam design points for the whole building structural design on detailed analysis to elaborate, and summarizes the experience of design.

Keywords: high building; Steel tube concrete; Structure design

中圖分類號：TU318文獻標識碼：A文章編號：

1工程概況

某大廈由一棟30層寫字樓、2層商業(yè)附樓和3層地下室組成，占地面積13800 m2，總建筑面積45146m2，屋面結構高度達97m。

2結構設計總體構思

2.1 結構類型

本工程采用鋼筋混凝土框架-核心筒結構，雖然其結構承載能力和抗變形能力比筒中筒結構差，但避免了結構堅向抗側力構件的轉換，滿足了建筑立面效果和使用要求。為解決建筑首層層高8m及減小柱截面等問題，下部若干層采用鋼管混凝土組合柱，樓蓋采用現(xiàn)澆普通鋼筋混凝土梁板體系。

承載力和水平位移計算時，基本風壓均按重現(xiàn)期為50年的1.1倍取值。由于結構側向位移不滿足限值要求，在第30層利用建筑避難層，設置了鋼筋混凝土桁架的結構加強層，結構加強層是一把利刃劍，雖然可提高結構抗側移剛度，也使得結構豎向剛度突變，所以結構加強層及相鄰層按《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》要求進行了加強處理。

2.2層高加強措施 本工程結構平面形狀規(guī)則、剛度和承載力分布均勻，豎向體型也規(guī)則和均勻、結構抗側力構件上下連續(xù)貫通，計算結果各項指標通過調(diào)整后均達到規(guī)范要求。

由于首層層高8m，應對措施把首層及下部若干層的結構抗側力構件作為加強的重點：1～15層框架柱采用鋼管混凝土組合柱（鋼管混凝土疊合柱結構技術規(guī)程CECS188：2005）、1～2層核心筒剪力墻四角附加型鋼暗柱、首層抗震等級提高一級。鋼管混凝土有著卓越的承載能力和變形能力，但其防腐和防火材料不僅造價較高還有時效性，需考慮今后的維修保養(yǎng)，鋼管混凝土疊加合柱及鋼管混凝土組合柱可彌補這方面的缺陷。核心筒剪力墻四角附加型鋼暗柱，以解決由于首層層高較大，使得剪力墻端部應力集中的問題，并提高剪力墻的承載能力和抗變形能力。

3鋼管混凝土組合柱的梁柱節(jié)點設計

在建筑工程中往往僅在框架柱中采用鋼管混凝土，而框架梁則采用普通鋼筋混凝土，鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土梁的連接節(jié)點成為工程中難點之一。目前常用的連接點有：鋼牛腿法、雙梁法、環(huán)梁法、鋼管開大洞后補強法及純鋼筋混凝土節(jié)點法等，本工程采用在鋼管上開穿鋼筋小孔的連接節(jié)點，為連接節(jié)點的設計提供多一種選擇。

3.1鋼管開小孔的連接節(jié)點構造（見圖示2）

鋼管上開穿鋼筋小孔的連接節(jié)點做法要點如下：

3.1.1鋼管開小孔：小孔直徑D=鋼筋直徑+10mm，小孔水平間距×D，小孔垂直間距=2×D。

3.1.2鋼管水平加強環(huán)：梁頂面和梁底面各設置一道，環(huán)板寬度：鋼管混凝土柱時，取0.10倍鋼管直徑、鋼管混凝土疊合柱時，取65～100mm；環(huán)板厚度=0.5t且≥16mm（t為鋼管壁厚）。 3.1.3鋼管豎向短加勁肋：緊貼水平加強環(huán)，肋寬=環(huán)板寬-15mm，肋厚=環(huán)厚，長度為200mm，布置在梁開孔部位的兩側和中間。

3.1.4梁鋼筋盡量采用直徑較大的HRB400級鋼筋，以減少鋼管開孔數(shù)量。在鋼管混凝土疊合柱時，部分梁鋼筋可以在鋼筋混凝土柱區(qū)域穿過。

3.2鋼管開小孔連接節(jié)點的優(yōu)點

3.2.1鋼管開小孔后對鋼管截面削弱不大，梁鋼筋穿過小孔后剩余的縫隙很小，鋼管對管芯混凝土的約束力基本沒減少，不影響鋼管混凝土柱的承載能力和變形能力。

3.2.2梁鋼筋直接穿過鋼管后，梁可以可靠的傳遞內(nèi)力，梁長范圍內(nèi)的剛度保持不變，結構受力分析與實際相同。（鋼牛腿法和鋼管開大洞后補強法，在梁端范圍內(nèi)有相當長度的型鋼，使得梁剛度急劇變化）。

3.2.3在設置水平加強環(huán)和豎向短加勁肋補強后，鋼管在節(jié)點區(qū)是連續(xù)的，節(jié)點的剛性不受影響，滿足“強節(jié)點弱構件”的要求。

3.2.4現(xiàn)場施工較方便，即使圓弧梁鋼筋也可順利穿過。

3.2.5節(jié)點補強所用材料比鋼牛腿法和鋼管開大洞法減少很多，造價較低。為進行鋼管開小孔后分析研究，1996年中國鋼結構協(xié)會鋼-混凝土組合結構協(xié)會做了1：5模型的四組共九個試件模型試驗，并通過多個工程實踐證實該方法的可靠性和可行性。

4剪力墻平面外對梁端嵌固作用的分析

4.1對于框架-核心筒結構，部分框架梁要支撐在剪力墻平面外方向，剪力墻平面外對梁端嵌固作用空間如何，其研究文獻較少，設計標準和規(guī)范也沒有涉及。影響剪力墻平面外對梁端嵌固作用主要因素：墻平面外對梁端嵌固作用的有效長度、墻線風度與梁線剛度之比和墻在該層的軸壓力等等。目前常用的計算分析軟件雖然具有墻平面外剛度分析功能，但未考慮墻平面外對梁端嵌固作用的有效長度，當遇到墻肢很長或筒子體墻肢空間風度很大情況時，計算分析軟件會高估了墻平面外對梁端的嵌固作用，使得梁端負彎矩計算值要大于實際值，本工程應對措施如下：

4.2采用梁端增加水平腋方法，用以直接增加墻平面外對梁端嵌固作用有效長度。

4.3采用增加墻邊框梁方法，用以增加平面外對梁端嵌固的局部剛度。墻邊框梁截面寬度應不小于0.4倍梁縱筋錨固長度，墻邊框架梁截面高度應大于樓面截面高度，為保證梁端剪力通過墻邊框梁均勻傳遞到墻上，墻邊框梁寬出墻厚處用斜角過渡。

為保證梁正截面設計更加條例實際受力情況，梁端計算彎矩可以采用“調(diào)幅再調(diào)幅”方法，即分析計算時設定梁端負彎矩調(diào)幅系數(shù)后，配筋時再局部手算調(diào)幅?！罢{(diào)幅再調(diào)幅”時，應考慮構件的剛度、內(nèi)力重分布的充分性、裂縫的開展及變形滿足使用要求。5核心筒外墻的連梁設計

核心筒外墻的連梁縱筋計算超筋是非常普遍的情況，《高規(guī)》對連梁超筋有專門的處理措施，而且研究文獻也不少，但計算模型的選取也是重要因素之一。

《高規(guī)》規(guī)定，跨高比小于5時按連梁考慮，即連梁屬于深彎梁和深梁的范疇，其正截面承載力計算時，已不能按桿系考慮，也就是已不符合平截假定，但許多分析軟件仍然把連梁按桿系計算，其計算偏差當然是很大了。

按“強墻弱梁”和“強剪弱彎”原則進行連梁設計時，雖然《高規(guī)》對連梁設計有具體要求，但這個“弱”要到什么程度，還是取決于設計者的理解和經(jīng)驗。

本工程核心筒外墻的連梁按《高規(guī)》要求進行設計，除連梁均配置了交叉暗撐外，對非底部加強部位剪力墻的邊緣構件也進行了加強處理，以滿足“多道抗震防線”和“強墻弱梁”的要求。

6結語

6.1鋼管混凝土疊合柱及鋼管混凝土組合柱有卓越的承載能力和變形能力，還可彌補鋼管混凝土柱的防腐和防火材料造價較高及時效性方面的缺陷。

6.2鋼管按一定的構造要求開穿鋼筋小孔，對鋼管截面損傷不大，梁鋼筋直接穿過鋼管，使得梁內(nèi)力可以可靠的傳遞適當設置水平加強環(huán)和豎向短加勁肋，鋼管混凝土柱的承載能力和變形能力不會降低，節(jié)點剛性得以保證。模型試驗已經(jīng)證實該方法的可靠性，工程實踐已經(jīng)證實該方法的可行性。大大節(jié)約梁柱節(jié)點所用鋼材，施工方便。

6.3影響剪力墻平面外對染端嵌固作用的主要因素：墻平面外對梁端嵌固作用有效長度、墻線剛度與梁線剛度之比和墻在該層的軸壓力等等。為加強墻平面外對梁端嵌固作用，可采取梁端水平加腋法、增加墻邊框梁方法，梁端彎矩可采用“調(diào)幅再調(diào)幅”方法。 6.4連梁屬于深彎梁和深梁的范疇，正截面承載力計算時，不能按桿系模型計算。

參考文獻：

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第8篇：高層鋼筋混凝土結構設計范文

[關鍵詞] 剪力墻 連梁 邊緣構件 位移 周期 剛度

1剪力墻設計的基本要求

剪力墻結構中，剪力墻的布置宜沿主軸雙向布置，剪力墻墻肢截面宜簡單、規(guī)則。在設計時，剪力墻的布置應遵循“”，既“對稱、均勻、周邊、連續(xù)” ，應盡量避免出現(xiàn)剪力墻豎向不連續(xù)。

剪力墻的門窗洞口宜上下對齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁。較長的剪力墻宜開設洞口，將其分成長度較為均勻的若干墻段，墻段間宜采用弱連梁連接，每個獨立墻段的總高度與其截面長度之比不應小于2，墻肢截面長度不宜大于8m。

2 剪力墻設計中幾個重要問題

2.1 連梁設計要求

剪力墻開洞形成的跨高比小于5的梁，稱為連梁。因為連梁跨高比較小，豎向荷載下的彎矩所占的比例較小，它主要承受風荷載和水平地震作用。

在水平荷載作用下，墻肢發(fā)生彎曲變形，使連梁端部產(chǎn)生轉角，從而使連梁產(chǎn)生內(nèi)力，同時連梁端部的內(nèi)力又反過來減小與之相連的墻肢的內(nèi)力和變形，對墻肢起到一定的約束作用，改善墻肢的受力狀態(tài)。因此連梁對于剪力墻結構尤其重要，它在起到連接墻肢作用的同時，還對所連接的墻肢起到一定的約束作用。

在剪力墻結構中，設計時應遵循強墻弱連梁、強剪弱彎的原則，即連梁要先于墻肢屈服，連梁和墻肢均應為彎曲屈服。對剪力墻結構，連梁是主要的耗能構件，其延性大小對整體結構的安全至關重要。因此設計中，要盡可能地提高連梁的延性，保證連梁的延性系數(shù)。

通過加強連梁的構造措施，可以有效提高連梁的延性，如控制連梁的縱向受力鋼筋的錨固長度；控制連梁箍筋的最小直徑和最大間距；保證連梁兩側水平鋼筋的設置等均可提高連梁的延性。

設計中即使按有關規(guī)范取用最小剛度折減系數(shù)，還是會經(jīng)常出現(xiàn)連梁抗剪能力不滿足規(guī)范要求，這主要是部分連梁跨高比較小，剛度較大，造成連梁剪力過大，致使連梁抗剪能力不滿足規(guī)范對連梁剪壓比限值的要求。

針對以上情況，設計中通常是采取減少連梁剛度或增大連梁寬度來解決，減少連梁剛度可以通過減少連梁高度或加大連梁跨度（既加大剪力墻洞口尺寸）來實現(xiàn)， 增大連梁寬度一般可以通過加大剪力墻的厚度或采用雙連梁來實現(xiàn)，也可以通過提高混凝土強度等級來解決。通常采用雙連梁是較經(jīng)濟且有效的措施。實際工程設計應根據(jù)每個工程的具體情況采用最適合該工程的措施。

雙連梁的做法如圖一所示，計算時連梁的寬度按2b（b為連梁寬度）輸入，實際配筋時將連梁的計算鋼筋（包括縱向鋼筋和箍筋）除以2后配置在bX h（b為連梁高度）內(nèi)，上下兩根梁鋼筋相同。

圖一雙連梁大樣

2.2 邊緣構件構造設計

《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》將邊緣構件分為約束邊緣構件和構造邊緣構件，一、二級抗震設計的剪力墻底部加強部位及其上一層的墻肢端部要求設置約束邊緣構件，一、二級抗震設計的剪力墻的其他部位以及三、四級抗震設計和非抗震設計的剪力墻墻肢端部均要求設置構造邊緣構件。

所謂約束邊緣構件是指用箍筋約束的暗柱、端柱和翼墻(包括轉角墻) ，由于箍筋的約束，可改善邊緣構件混凝土的受壓性能，從而提高剪力墻的極限承載力和耗能能力。

約束邊緣構件分為陰影區(qū)和非陰影區(qū)，其范圍為lc，其值與結構的抗震等級、節(jié)點形式及墻肢高度有關，如圖二及表一所示。

剪力墻是結構中重要的承重構件，其邊緣構件又是剪力墻最主要的受力部位，因此結構設計人員應該高度重視邊緣構件的設計。

表一約束邊緣構件范圍為lc及其配箍特征值λ

項目 一級(9度) 一級(7、8度) 二級

λ 0.20 0.20 0.20

Lc（暗柱） 0.25hw 0.20hw 0.20hw

Lc（翼墻或端柱） 0.20hw 0.15hw 0.15hw

圖二剪力墻的約束邊緣構件

(a)暗柱 (b)有翼墻 (c)有端柱 (d)轉角墻

2.3 剪力墻軸壓比的控制

高層建筑隨著高度的增高，剪力墻底部的軸壓比也隨之加大，偏心受壓剪力墻軸力較大時，壓區(qū)高度增大，與鋼筋混凝土柱相同，這時剪力墻的延性下降，因此設計中應當重視對剪力墻軸壓比的控制。這里所說的剪力墻軸壓比，是指剪力墻在重力代表值作用下（不考慮地震作用組合）的軸壓比，通常稱之為名義軸壓比。

截面受壓區(qū)高度不僅與軸壓比有關，還與截面形狀有關，在相同的軸壓比作用下，帶翼緣的剪力墻受壓區(qū)高度較小，延性相對較好，矩形截面最為不利，在設計中對矩形截面剪力墻墻肢（或墻段）應從嚴控制其軸壓比。

剪力墻在重力代表值作用下墻肢的軸壓比不宜超過表二 的限值。

表二剪力墻軸壓比限值

軸壓比 一級(9度) 一級(7、8度) 二級

N/(fcA) 0.40 0.50 0.60

當剪力墻的軸壓比超過規(guī)范限值時，可以通過加大剪力墻厚度或者加大剪力墻墻肢長度以及提高剪力墻的混凝土強度等級等措施來減小剪力墻的軸壓比。

3 剪力墻結構設計計算中的常見問題及其解決辦法

高層建筑剪力墻結構設計通常采用振型分解反應譜法計算，剪力墻結構計算中經(jīng)常出現(xiàn)以下幾個問題：

3.1彈性層間位移角（通常稱位移）不滿足規(guī)范要求。此時一般采取增大結構的整體剛度來解決，應針對計算結果，是X向位移不滿足要求，就主要增大結構X向剛度，是Y向位移不滿足要求，就主要增大結構Y向剛度。一般增加墻厚或墻長、增加連梁高度都可以增大剪力墻結構的整體剛度，但對于結構高寬比較大的高層建筑，可能以上方法都無法解決，此時如果條件許可，可以把短向剪力墻延伸至陽臺端部，以增加該向的結構剛度。如圖三所示，福州某高層建筑，建筑高度為149m， Y向寬度為18.4m，高寬比為8.1，Y向剪力墻未延伸前，在風荷載作用下，Y向位移為1h/720，增加墻厚或墻長、增加連梁高度效果都不顯著，最后把Y向剪力墻延伸至陽臺端部，計算結果Y向位移為1h/990。通常可根據(jù)場地及建筑布置情況，向一個方向延伸，如果需要，也可同時向兩個方向延伸。

圖三剪力墻延伸圖

3.2樓層最大彈性水平位移(或層間位移)與該樓層兩端彈性水平位移(或層間位移)平均值之比(簡稱位移比)不能滿足規(guī)范要求

高層建筑結構設計往往由其變形而非受力所控制，結構的剛與柔是結構設計中最常遇到的矛盾。剪力墻布置多，結構剛度大，其地震作用也大，使用功能也會受到限制，而且明顯增加了結構的自重，造成了結構和基礎材料的過多消耗，從而造成不必要的浪費;而剪力墻布置少，結構剛度小，在風荷載和地震作用下，產(chǎn)生過大的位移,影響使用功能，嚴重者還可能產(chǎn)生結構安全問題，因此結構設計要使結構剛柔并濟，既保證結構在風荷載和地震作用下不致產(chǎn)生過大的位移,又做到經(jīng)濟實用。在驗算結構位移時，對全樓強制采用剛性樓板假定，如果計算結果不能滿足規(guī)范要求，通常要查看在不附加偏心距的情況下結構的剛心與質(zhì)心是否相距較遠，如果兩者相距較遠，則要調(diào)整剪力墻的布置，使兩者的距離盡可能減?。蝗绻麅烧呦嗑噍^小，則應加大結構的抗扭剛度，提高結構的抗扭能力。

在實際工程中，有時規(guī)則且平面剛度布置均勻的結構也可能出現(xiàn)位移比不能滿足規(guī)范要求，這是因為計算時增加附加偏心距，這樣規(guī)則結構也會出現(xiàn)扭轉變形，結構長度越長，附加偏心距越大，扭轉也越大。

所以設計中，結構設計人員要對每個具體工程的情況加以分析，再找出解決問題的辦法。當結構的層間位移較小時, 位移比限值可以適當放寬。

3.3結構第一、二自振周期為扭轉周期，或者結構扭轉為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比，A級高度高層建筑大于0.9，B級高度高層建筑大于0.85。

扭轉周期的相對大小反映了結構抗扭剛度的大小，抗扭剛度較小的結構，其扭轉周期必然較長，甚至長于結構平動周期，地震時，這樣的結構扭轉反應一般會較大，不利于抗震[2]。

當計算結果顯示Tt/ T1大于規(guī)范限值時，可通過調(diào)整結構的剛心與質(zhì)心，使兩者的距離盡可能減小，在此基礎上增加結構周邊構件的剛度(增加周邊梁高，周邊增設剪力墻等)來加大結構的抗扭剛度，從而減小結構的扭轉周期Tt；或者通過減小結構的整體剛度來加大結構的平動周期T1。當原來的結構剛度較大，層間位移較小時，可采取減小結構整體剛度的辦法，結構剛度太大并不可?。划斣瓉淼慕Y構剛度較小，層間位移已經(jīng)較大時，則應通過加大結構的抗扭剛度，改善結構的抗扭性能來解決。實際工程要通過分析具體的計算結果以確定采用什么方法來解決扭轉周期Tt超限問題。

3.4梁一端與剪力墻平面外連接，另一端與梁連接，此時往往與剪力墻平面外連接的那端梁內(nèi)力很大，計算很難通過，可以采取以下措施來減小梁端彎矩對墻的不利影響：a）沿梁軸線方向設置與梁相連的剪力墻，抵抗該平面外彎矩；b）當不能設置與梁軸線方向相連的剪力墻時，宜在墻與梁相交處設置扶壁柱；c）當不能設置扶壁柱時，應在墻與梁相交處設置暗柱；d）必要時，剪力墻內(nèi)可設置型鋼；e）計算時可把與剪力墻相連的梁端設為鉸接。

3.5梁的一端與筒心相連，另一端與剪力墻相連，此時不能設置為鉸接，如某高層剪力墻結構，層數(shù)為34層，平面形狀為蝶型，如圖四所示，筒心剪力墻與其周圍的墻肢間距較小，連接筒心剪力墻與其周圍墻肢的梁計算很難通過，主要是梁的抗剪能力不滿足規(guī)范要求，筆者嘗試把端梁設置成鉸接，這樣梁是滿足要求了，可是彈性層間位移角卻出現(xiàn)問題，原本彈性層間位移角能滿足規(guī)范要求(為1/1320)，此時計算結果，彈性層間位移角卻比原計算大了將近一倍(為1/710)，經(jīng)過分析，是因為原本筒心剪力墻與其周圍的墻肢是一整體，此處梁端鉸接后，筒心剪力墻與其周圍的墻肢變成兩個獨立的剪力墻，這樣結構的整體剛度就變成只是兩個獨立的剪力墻剛度的簡單疊加，比原來的整體剛度大大降低了，所以此處的梁端是不可以設置成鉸接，否則不僅計算難通過，還造成不必要的浪費，設計中我們最后是通過加大梁的寬度來增大梁的抗剪能力，以滿足規(guī)范要求。

圖四剪力墻平面

3.6轉角窗問題

近幾年來，由于建筑功能的需要，建筑師在建筑平面外

墻轉角處常常采用轉角窗，以使用戶充分享受室外的景觀和陽光。但轉角窗取消了具有較大扭轉剛度且抗震性能較好的轉角墻，使結構的扭轉剛度大大削弱，極易產(chǎn)生扭轉不規(guī)則的平面類型。設計中通常在轉角窗附近布置小開間剪力墻以提高結構的抗扭剛度。

轉角窗處的轉角梁內(nèi)力宜用有限元法分析計算，它不同于一般梁,也不同于剪力墻間的連梁，它是一根整體折梁，鋼筋構造宜滿足框架梁的構造要求。

轉角窗處樓板處于房屋外角邊緣，且支撐于抗扭剛度較差的轉角梁上，此處樓板厚度宜適當加厚，樓板配筋宜適當加強，建議配置雙層雙向拉通鋼筋。

B級高度的高層建筑不應在角部開設轉角窗。

4 結束語

剪力墻結構中的連梁抗剪能力常不能滿足規(guī)范要求，設計中通常是采取減少連梁剛度或加大連梁寬度來解決；設計計算中經(jīng)常出現(xiàn)的位移、位移比、扭轉周期不能滿足規(guī)范要求，結構設計人員應該結合每個工程的具體情況，認真分析計算結果，然后采取經(jīng)濟有效的辦法來解決。

參考文獻

[1]姜學詩，，《建筑結構》CN11-2833/TU，

2003年12期，P17

[2]方鄂華，程懋，，《建筑結構》

第9篇：高層鋼筋混凝土結構設計范文

【關鍵詞】鋼筋混凝土；高層建筑；結構設計

社會的不斷進步，推動了我國建筑事業(yè)的迅速發(fā)展，而我國人口眾多，土地資源有限，必須開發(fā)高層建筑，從而滿足人們源源不斷的需求。鋼筋混凝土高層建筑的質(zhì)量不僅關系著人們的生命財產(chǎn)安全，而且和建筑企業(yè)的生存發(fā)展也有著十分緊密的聯(lián)系。結構設計作為建筑設計的極其重要的一部分，直接影響著工程的施工和建筑的質(zhì)量，因此，作為設計者必須以仔細認真的態(tài)度做好結構設計。

1.高層建筑的結構受力

在進行高層建筑的結構設計時，弄清結構的受力情況是重中之重。結構受力情況對于建筑物地面在水平方向和豎直方向上的穩(wěn)定性具有決定性的作用，與高層建筑的質(zhì)量有著十分密切的聯(lián)系。建筑物通常是由體積大、重量大的各種構件組合而成的一個整體，因此，建筑結構起著傳遞構件重量的作用，從而使建筑所承受的荷載顯著減小。結構負荷通過垂直向下的方式傳遞給地面，在進行結構設計時，作為設計者應當選擇合理的結構體系，并對該體系向下的作用力與地基承載力之間的關系進行詳細地了解并掌握。因此，設計者必須經(jīng)過揣摩、設想，最終確定合理的承重柱、墻的數(shù)量和分布情況，并以此為基礎，結合實際情況，設計出合理的結構受力圖。

2.結構選型

高層建筑的結構設計是以結構選型為基礎進行的。那么，在結構選型階段，應當注意以下幾種問題：

2.1 結構的規(guī)則性問題

建筑結構設計規(guī)范經(jīng)過幾年之后會再經(jīng)過一系列地改進和完善，那么新規(guī)范與舊規(guī)范相比之下，關于結構設計這一部分，限制條件增加了許多，更注重結構的規(guī)則性。而且在新規(guī)范中有明確規(guī)定，所有不規(guī)則的設計方案禁止在工程中使用。因此，作為結構工程師應當了解新規(guī)范和舊規(guī)范的異同之處，重視結構的規(guī)則性問題，通過合理設計，防止后期設計的工作出現(xiàn)較大的變動。

2.2 結構超高

結構超高一直是結構設計中需要多加注意的一個問題。在新規(guī)范中，為了有效地避免超高問題，不僅將之前的限制高度設置為A級高度的建筑，還增加了B級高度的建筑。因此，在進行結構設計時，必須結構的超高問題多加注意，控制結構高度在適當范圍之內(nèi)。一旦結構高度是B級甚至超過了B級，將嚴重影響設計方法，而所采用的處理措施也會出現(xiàn)很大的變動。在實際的結構設計過程中，往往存在設計人員忽視結構類型的變更，導致在設計審核時，設計方案不能通過，這不僅拖延了工程的工期，而且造成了不必要的經(jīng)濟損失。

2.3 嵌固端的設置

就一般情況而言，高層建筑往往會設置地下室或者人防空間，地下室頂板或者人防頂板等均有可能成為嵌固端的設置位置，由于嵌固端位置的不確定性，導致相關設計者總是忽略了嵌固端樓板的設計、上下層抗震等級的一致性、結構抗震縫設置等一系列相關問題，不論是哪一個方面的問題，一旦設計者忽略了，就會導致后期的結構設計與實際情況嚴重不符，加大了修改的工作量甚至必須重新設計。

2.4 短肢剪力墻的設置

根據(jù)新規(guī)范中的明確規(guī)定，短肢剪力墻指的是墻肢截面高厚比在5至8范圍之內(nèi)的墻，再根據(jù)實際經(jīng)驗，對短肢剪力墻新設置了許多限制條件。因此，在對高層建筑進行結構設計過程中，結構工程師應當結構具體情況，盡量少用或者不用短肢剪力墻，如此便可避免后期設計工作受阻，從而保證了設計工作得以順利進行。

3.地基與基礎設計

毫無疑問，工程是基于基礎得以建立起來的，地基基礎直接影響著工程后期的設計和造價，因此，工程的地基與基礎設計一直是結構工程師整個結構設計工作的重點。那么，在進行地基基礎設計過程中，地方性規(guī)范應當引起重視。我國土地遼闊，具有著復雜的地質(zhì)條件，雖然國家頒布了《地基基礎設計規(guī)范》，但仍然存在一定的缺陷，未能考慮全國范圍內(nèi)各個地區(qū)的地基基礎。在該規(guī)范中，只是針對部分地區(qū)的實際地形，結合以往的經(jīng)驗，詳細規(guī)定該地區(qū)的地基基礎類型和相應的設計處理方法。因此，地基基礎設計工作還未開展之前，結構工程師應當對所要設計的地區(qū)的規(guī)范進行詳細地了解，確定設計方向。

4.結構計算和分析

就結構計算這一部分工作而言，雖然我國目前已經(jīng)研發(fā)出許多計算軟件，但是在實際的運用過程中，仍然存在許多問題，這主要是由于軟件自身存有缺陷，再加上設計者未能深入理解規(guī)范而造成的。而結構的計算和分析對高層建筑的結構設計往往具有非常重要的影響。

4.1 計算軟件的選擇

SATWE、TAT、TBSA等是目前比較常用的計算軟件。對于不同的計算軟件而言，由于計算模型不同，因而最終的計算結果也各不相同。因此，在結構計算和分析階段，應當結合結構類型的特點，基于對各種計算軟件模型的了解，選擇最優(yōu)的計算軟件，除此之外，通過比較分析不同計算軟件的計算結果，確定合理的參考數(shù)值。一旦結構工程師在選擇計算軟件這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，不僅會造成在時間和精力上的大量浪費，還會留下安全隱患。

4.2 周期折減系數(shù)

由于高層建筑結構設置有砌體填充墻，因此在結構計算階段，應當充分考慮其可能對主體結構產(chǎn)生的各種影響。關于周期的折減系數(shù)，應當注意門窗洞口的設置問題，避免其對周期產(chǎn)生影響。此外，周期折減系數(shù)不客結構類型和填充墻的數(shù)量有關。

4.3 振型數(shù)目

結構層數(shù)影響著振型數(shù)目，振型數(shù)目在新規(guī)范中有詳細規(guī)定。因此，在結構計算分析過程中，應當嚴格依據(jù)相關規(guī)范要求，判斷振型數(shù)目是否與相關標準符合，并結合具體情況，就振型數(shù)目取值不合理的地方，采取相應的措施予以修正。

4.4 多塔之間的地震周期

近年來，多塔樓作為一種高層建筑，開始出現(xiàn)在人們的視野之中，且呈現(xiàn)不斷增多的趨勢，在對多塔樓進行計算分析時，對于選取怎樣的結構體系進行計算，應當引起結構工程師的高度重視。一旦多塔之間風度差距過大，那么，即使相關系數(shù)與規(guī)范要求相符合，仍然會在地震力計算過程中，造成較大的誤差，從而使結構在工程投入使用后極易出現(xiàn)安全問題。

4.5 計算、設計非結構構件

一般情況下，高層建筑不僅要具備正常使用功能，還必須具有優(yōu)美的建筑外觀，因此，在高層建筑中，還存在有非結構構件。在設計非結構構件或者用于裝飾的在屋頂處的構件時，由于高層建筑承受較大的地震和風荷載，所以，必須依據(jù)規(guī)范中的相關計算處理措施，對非結構構件進行計算和設計。

結語

由于鋼筋混凝土高層建筑的結構設計是一個時間長且復雜的系統(tǒng)工程。一旦在某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯，將嚴重影響到后期的設計工作，或者導致結構存在安全隱患，使工程的質(zhì)量難以得到保證。因此，在結構設計的各個環(huán)節(jié)中，結構工程師必須嚴格依據(jù)相關規(guī)范要求，以嚴謹認真的態(tài)度進行分析和計算，并且要不斷地進行檢查和核對，保證設計科學合理，從而達到預期的效果。

參考文獻

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