时间：2023-08-03 16:18:34
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中图分类号：TU97文献标识码： A
随着城市化建设进程的不断加快，高层建筑如雨后春笋般大量出现，足以见得其发展空间广阔，其中钢筋混凝土结构以其位移小、刚度大、整体性好等优越性逐渐成为其主要的结构形式，但在具体实践中却面临着设计难题，毕竟高层建筑对刚度、强度和稳定性有着极高的要求。可见探讨高层建筑钢筋混凝土结构设计意义重大。
一、高层建筑钢筋混凝土结构设计要点
对于高层建筑混凝土结构而言，安全性、适用性和耐久性是其设计原则，而设计要点则主要涉及下述几点：结构选型要合理，如尽量在设计中减少短肢剪力墙结构的应用；若地基稳固，且上部结构与变形限值相吻合，可尽量降低结构刚度；建筑高度设计必须在与之对应的规定范围内，以减少不必要的麻烦和损失；同时注意从抗震等级、平面布置、楼盖结构、竖向布置等多方面、多角度加以分析和设计，如综合考虑房屋类型、结构、高度、烈度等因素优化抗震设计[1]；尽量选用风力效应小、规则简单、受力分布均匀的平面形状；优先考虑现浇楼盖结构，以提高高层建筑的舒适性和坚固性等。
二、高层建筑钢筋混凝土结构设计优化
1.重点优化竖向结构设计
高层建筑钢筋混凝土结构的竖向设计质量对整个建筑来说尤为关键，故为防止出现较大的内收和外挑，建议尽量使其保持均匀和规则，就是从稳定和重心角度出发，将其设计为侧向变化均匀且上小下大的结构形式。但若高层建筑竖向结构既不垂直，也非正常的上小下大型，则要采取针对性设计措施以平衡、稳定整体。如针对内收竖向结构的高层建筑，其楼层的侧向刚度既要大于上一楼层刚度的70%，也要大于上三个相邻楼层平均刚度的80%；若楼层质量是随着高度变化而均匀分布的，则楼层质量应小于下方相邻楼层质量的1.5倍等。此外楼层间的受剪承载力应根据高层建筑级别加以合理设计。
2.合理设计建筑结构平面
若对高层建筑钢筋混凝土结构设计无特殊要求，则要尽量选用形状规则而简单的平面布置结构，以此合理分布承载力和刚度，并弱化风力影响。如对于A级高层建筑而言，不适宜将其设计为细腰形或角部重叠式的平面图形，而且出于对扭转的考虑，必须将竖向构件水平和层间最大位移控制在该楼层平均位移值的1.2倍和1.5倍之内[2]；对于必须设计的框架结构防震缝，其缝宽、高度通常分别大于100mm和小于15m；若防震缝两侧具有不同的房屋高度，则要根据低高度房屋确定缝宽；虽然不提倡采用短肢剪力墙，但若不得不采用，则必须使其截面厚度低于30cm，且每个肢截面的高厚最大比值必须处于4-8之间。
3.规范建筑抗震性能设计
抗震设计是高层建筑钢筋混凝土结构的关键环节之一，为切实提高建筑结构的稳定性和抗震能力，就必须对房屋结构、高度、烈度等要素加以认真分析，并结合建筑抗震规范要求设计抗震功能。一般情况下，若建筑结构具有较大的刚度突变系数或层数较多，应尽量多取振型数，如针对含有转换层、小塔楼、多塔结构的高层建筑，其振型数一般要大于12，小于建筑层数总数的3倍，而且只有在分析总刚性时方可取值更大；同时为提高建筑抗震能力，要求在石灰和水泥中添加合适的添加剂，结合湿度养护，以增强混凝土的实际配筋率，并减少部件变形；如果要求高层建筑抗震水平为特一级，则宜采用钢管或型钢类混凝土柱，并将其上层弯矩和底部强化位置的设计值设计为墙底截面弯矩值的1.1倍。
4.科学选择建筑楼盖结构
楼盖结构是否合理与高层建筑质量也有很大关系。通常当建筑高度大于50m时，适宜在框架或剪力墙结构中设计现浇楼盖结构，但必须使其混凝土强度处于C20-C40之间，厚度在50mm以上，并在内部纵横方向分别设计间距为15-20cm、直径为6-8mm的钢筋网，若此时预制板缝超过40mm.，则必须设计长度可贯穿结构单元的钢筋[3]；若建筑高度低于50m，可将楼盖结构设计为装配式，但顶层、开阔楼层、转换层、地下室楼层等重要楼层，必须仍然采用现浇楼盖，且一般板厚大于80mm，其中转换层和最高顶层的板厚应分别在180mm和120mm以上，以此进一步提高建筑结构的稳定性。
此外，还应根据实际情况对纵筋间距、配筋节点、柱子轴压、钢筋等级等细节加以科学设计，并注意合理计算框架结构的周期性折减系数，以及设计的经济性和技术的可行性，以此实现高层建筑混凝土结构设计的整体优化，进而为提高建筑使用效益奠定有力基础。
结束语：
总之，钢筋混凝土结构既是高层建筑设计工作的重点，也是难点，一旦某个环节有误，都可能对整个高层建筑功能性能埋下隐患，这就要求我们认真遵循设计原则和规范，加强对以往设计不足和缺陷的分析，并予以有效克服和避免，以此提高高层建筑钢筋混凝土结构设计质量和水平，使其更安全、更适用、更耐用。
参考文献：
[1] 张岚.对高层建筑钢筋混凝土结构设计实践的分析[J].广东科技, 2012(22).
[2] 王小平.钢筋混凝土高层结构设计常见问题浅析[J].中国高新技术企业, 2010(13).
【关键词】高层；钢筋混凝土；结构设计
随着我国经济的发展，城市化进程的加快，建筑功能与类型越来越多样化、综合化，建筑高度也在不断增加，目前钢筋混凝土高层建筑已然成为城市建设中的主角，在城市规划中占相当大的比重。对于建筑来说，钢筋混凝土的结构设计的好坏直接影响到建筑的质量、安全和使用，高层建筑的结构设计更是工程中的重点和难点，只有将设计中存在的问题深入分析并加以妥善解决，才能尽可能完善结构设计工作，为今后的建筑施工打下良好的基础。
1.概念设计
概念设计是结构设计的一个新理念，是设计人员通过长期的理论研究和实践，逐渐积累起来的经验总结，它不以力学分析和条文规范为依据，是设计人员的一种设计思路，根据建筑周围的环境、建筑功能等因素选取合适的建筑结构，站在宏观的角度整体构思，将各部分有机的联合起来，形成结构的总体系。在设计时主要考虑建筑的整体性、抗震性、抗风性等性能，以承载力、刚度、延性为主要控制目标，特别是对理论无法明确的部分，有一个定性认识。概念设计不仅是设计人员先进设计思想的一种体现，它之所以重要，还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性，为了弥补这些缺陷，就需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的，更加客观、准确的理解结构的工作性能。
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。
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)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，保证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。
关键词：高层 钢筋混凝土 结构设计 注意事项
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
引言：
随着我国城市化进程的不断加快，以空间最大利用为特点的高层建筑在城市建设中越来越普遍，但因为建筑类型和功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，使得高层建筑设计中具有结构柔和性高、竖向载荷大等难点。2010年的最新的的《高层建筑混凝土结构技术规程》里对结构设计又提出了新的要求。所以，如何追求完美的高层建筑钢筋混凝土结构设计，达到高层建筑安全性与美观性并存的特点，以满足普通百姓住房便捷、安全的要求，成为现代高层建筑结构设计重中之重。笔者将结合多年高层建筑结构设计的经验，谈谈高层建筑钢筋混凝土结构设计的注意事项。
1 钢筋混凝土结构方案问题
高层混凝土结构方案选型要根据能高效利用材料效率、清晰传力途径来进行，这对配筋指标等的控制具有重要作用。在方案选型时要注意以下几点：第一，结构坚向与抗侧力传力途径要明确；第二，要形成空间的整体受力，增强结构与构件的材料使用效率；第三，要尽可能提高结构的均匀性与规则性；第四，形成良好的结构整体性与耗能机制。在设计时，结构工程师尽量保证建筑的设计理念，
结构部分要与建筑部分加强合作，减小没有必要的大空间，减少结构转换工作。在结构的抗侧力体系选择时，首先要使得结构抗侧力体系和建筑的高度相适应；其次，结构垂直方向沿高度的变化要平缓、连续，强度等级的变化与混凝土墙的厚度变化要错开；最后尽可能使结构抗侧力构件连接成整体，要保证体系中所选材料与截面类型与施工期相符合。另外，在在重力荷载传力方面，要尽量降低结构的自重，楼板设计时，要综合考虑设备、净高、建筑吊顶的做法等各方面因素，可以运用组合楼板和钢梁的形式来降低自重，以缩短施工工期。如果结构很复杂要注意加强技术的分析工作，选择合理的楼面结构与转换结构，在结构抗侧力体系上要合理设定腰桁架，抗震等级的选择要适当[1-3]。
2 基础的设计选型问题
高层基础设计也是钢筋混凝土结构设计部分应该要特别主要的问题，这是由于基础设计的不恰当，会使建筑因承载力不足而造成不均匀沉降，使得建筑物出现开裂或倾斜，引起安全问题；另外，合理的基础设计是降低工程造价和缩短工期有重要作用。在基础设计选型要注意以下条件的分析。第一，地质条件。地质条件是决定高层建筑基础选型的关键因素，结构设计人员要和勘察人员做好协调，对勘察的地质资料要进行准确分析，进而合理地进行基础选型，同时要在工程的实施状况变化进行合理的修改。第二，分析高层建筑结构的特点，从建筑高度、跨度、荷载大小以及层数等因素进行分析，选择最佳的基础形式。第三，注意上部建筑结构形式的影响。要分析上部框架、框架剪力墙或剪力墙结构对地基不均匀沉降的影响，选择刚度适中的基础。第四，要满足构造本身的需求。比如对于箱型基础，要满足结构竖向静荷载重心和基底平面形心相重合、高度与埋深、偏心距等指标的要求。第五，高层建筑基础选型要符合建筑物使用功能的具体要求。比如要符合地下商场、人防工程、地下车库的要求。第六，考虑高层周围已有建筑物影响。不同的基础形式对周围建筑有很大影响。例如，采用预制桩基础，在打桩就可能造成已有建筑物开裂或建筑上构件坠落等安全隐患。第七，考虑抗震性能的影响，主要是根据当地的地质资料进行合理的抗震等级选型。
3 钢筋混凝土结构框架结构延性设计问题
考虑到建筑物的抗震能力与安全性，延性钢筋混凝土结构在高层建筑结构设计的应用越来越广泛。钢筋混凝土结构框架结构延性设计要注意三个原则。第一，强柱弱梁原则，保证框架柱能达到抗弯承载能力的要求, 减少了柱段屈服的可能。钢筋混凝土框架结构的延性和塑性铰的分布密切相关。一般来说，在梁中出现塑性铰均匀塑性的梁铰结构和柱中出现塑性铰而形成柱铰结构，两者很难同时实现，由于柱铰机构常常有较大的位移，因此引起了不稳定问题，甚至是结构的倒塌。所以在设计时必须使得非弹性变形只限在梁内, 就是要求在统一节点上梁端极限弯矩总和要小于柱段截面积限弯矩的总和。第二，强剪弱弯原则。为了减少在非弹性变形时发生剪切破坏的可能性，要满足原则。它主要通过抗剪承载力计算公式的选取、计算设计剪力和一定的构造措施来实现的。实际的计算和抗弯承载力计算类似, 但更为严格, 以增强抗弯承载力。另外，当在非弹性反应趋于发生时，为了减少框架梁柱的剪切破坏危险，梁柱端部构成塑性铰后的极限抗弯强度要与设计剪力相对应。第三，强锚固，强节点原则。
4 结构计算和分析问题
在高层建筑钢筋混凝土结构计算和分析是结构设计的重要阶段，高效准确的内力分析，并按照高层钢筋混凝于结构设计规范的要求进行设计，是保证高层质量的关键。这方面要注意：第一，选择合理的计算软件。当前结构设计计算软件种类较多各个软件的侧重点不同，设计人员应认识软件的基本假定，根据设计的需要选择可靠的计算软件，并设计计算进行结果分析，从力学概念与工程经验角度出发进行判断，确认软件的合理性和准确性后，才能投入使用。第二，考虑振型数目是否足够，是否需要进行地震力放大。新规范中增加一个振型参与系数的概念，因此在计算要对此参数进行判断。第三，考虑非结构构件的计算和设计。出于建筑的美观和功能要求，高层建筑往往存在一些非结构构件。对于这部分构件，特别是在设计高层建筑中屋顶的装饰构件时，因为高层的风荷载与地震作用一般较大，所以，必须根据新规范中的要求，对增加的非结构构件的进行计算、设计。
结语：
高层钢筋混凝土结构设计是复杂而艰巨的过程，它关乎高层建筑的安全使用，任何设计上的疏漏都可能引起工程出现不安全因素，因此我们广大结构设计者应该不断思考，在实际设计中总结经验，完成我们的伟大使命。
参考文献：
[1]JGJ3-2010高层律筑混凝十结构技术规程[S]. 北京:中国律筑工业出版社，2010.
关键词：高层住宅；钢筋混凝土；结构设计
1高层钢筋混凝土结构的住宅基本结构形式
1.1框架结构
框架结构的优点主要有空间比较大、灵活性强、具有抗震能力、工程造价低，但是，如果柱截面的厚度大于墙厚就会造成墙柱脚向外凸出，这样不仅影响购房者家具布置还影响室内美观，有时，住宅中间的房间分隔处呈现不规则现象，使住宅难以进行布置。
1.2框架整体结构中的剪力墙
框架整体结构中的剪力墙是在整体框架结构中布置一定数量的剪力墙目前为止，它是我国在高层住宅中应用最为广泛的一种主要结构形式。剪力墙主要特点是平面中灵活性较强，实用性、合理的结构，这样能有效地将框架、剪力墙的不同性能中抗侧力很好的展示出来，使它们发挥不同的作用。
1.3大开间剪力墙结构
随着我国经济的发展，人们日益增长的物质水平不断提高，最先建造的小开间剪力墙体系住宅在整体建筑中的功能性和局限性变得越来越突出。从建筑强度方面来讲，小开间结构中墙体的应有作用不能得到更好的发挥，如果添加较多的剪力墙还会增加更大的地震力，而且工程费用也会随之增加，另外，小开间剪力墙的结构自我承重能力较大，相对应也增加了基础资金，所以，就诞生了大开间剪力墙结构，剪力墙的间距应该在大于4.5m且小于7.5m，进深在大于7.5m且小于11m，室内一般不会布置纵横的剪力墙，根据具体情况可按照住户的需求进行灵活分隔，如需室内有新变化还可以进行重新布置。
1.4短肢剪力墙结构
墙肢截面的高度与厚度比在5至8的剪力墙就称之为短肢剪力墙，它是介于异性框架柱与普通剪力墙之间的一种剪力墙，这种剪力墙结构体系无论是在建筑功能与结构形式上还是在投资效益与节能指标都具有着良好的效果，目前，这已经成为高层住宅的主要剪力墙结构形式。
2高层住宅钢筋混凝土结构设计的主要特点
现在以高层住宅为例分析钢筋混凝土结构设计主要特点。某住宅结构甲共18层,总建筑面积约为6500m2。抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度值0.10g,设计地震分组为第一组,基本风压0.35kN/m2,基本雪压0.60kN/m2,场地类别一类,抗震等级:一般剪力墙三级;短肢剪力墙二级,混凝土强度等级为C30和C25,钢筋强度等级:梁采用HRB335;板采用HPB235,直径大于12为HRB335; 墙采用HRB335。通过分析发现该结构设计剪力墙利用率较低, 底层墙肢轴压比在0. 35~ 0. 40之间, 结构位移比较好, 控制在1. 2以内, 且结构周期、位移角较小, 整体偏刚。
2.1钢筋混凝土结构设计的控制因素
在低层的住宅中，一般都是以重力为依据进行竖向的荷载，利用它来对钢筋混凝土结构设计进行控制。在高层住宅中，虽然竖向荷载能对钢筋混凝土结构设计产生较大影响，但水平荷载逐渐成为其主要控制因素。对于某项特定的建筑来说，竖向荷载大体上是定值，水平荷载中的风荷载与抗震作用中的数值都是伴随着不同的动力特性而产生较大幅度变化。
2.2轴向变形
对于采用框架体系的高层住宅或者是采用剪刀墙体系的高层住宅，框架中柱的轴距与压力基本上都是大于边柱的轴距与压力，这样就会使中柱的轴向因为压缩导致变形大于边柱的轴向压缩导致的变形。屋内举架较高时，因为差异轴向的变形能达到较大的数值，产生的后果不亚于连续梁中间的支座发生沉陷。
2.3侧移成为钢筋混凝土结构设计的控制指标
高层与多层住宅不同，高层住宅钢筋混凝土结构设计的关键因素逐渐变成结构侧移，多层住宅已经不能满足人民日益增长的需要，房屋建筑的高度正在逐渐增加，水平荷载的结构体系因为侧移发生的变形不断增大，结构的顶点侧移应与棚顶成正比。因此，在最初设计高层住宅时，对结构的强度要求很高，还要具备足够的抗侧移刚度，使水平荷载结构控制在标准范围内。其中有三方面的原因，包括：因为侧移会使居住者不舒服，从而影响正常的居住；因为侧移室内的隔墙、围护墙包括室内的材料都会出现裂痕或是不同程度的损坏，甚至电梯也有可能因此不能正常工作。
2.4结构延性是钢筋混凝土结构设计的重要指标
相较于多层住宅，高层住宅的结构会更加“柔”，其抗震作用下的变形就会无形加大。为了使结构能具有较强的变形能力，避免建筑物坍塌，应对建筑构造方面采取更加恰当的相应措施，以确保结构延性。
3高层住宅钢筋混凝土框架结构设计策略
3.1优化设计的方法
现阶段，设计分析软件在优化过程中并没有完全成熟，主要是对高层住宅结构的分析软件应用，利用人工分析进行调整，通过概念设计方法，针对不同的结构选型以及布置，对正在进行的方案不断的做比较分析，比较之后选择最为理想的结构方案，这是在结构设计中应用最为广泛同时也是最简单的优化方法。利用概念设计的方法选择的方案是为合理经济的，虽然耗费人力、物力、财力以及时间，但是对设计人员的素质要求就相对较高，利用设计人员的经验进行人工优化方法依旧是建筑单位所普遍采用的主要方法之一。即便是同一高层住宅的方案，所选择的结构也是不尽相同的，也可以有不同的布置方案，在确定高层住宅的结构布置时，同一种荷载情况也会有不同的分析方法，在整个分析的过程中设计参数、设计材料、荷载的取值范围也是多选择的，就连对高层住宅内的细微部分处理也是不同的，上述问题，即便是利用计算机技术也是无法全部解决的，这就需要设计人员通过自己的努力做出判断。然而判断的内容只能在结构设计中采用普遍的规律下进行指导，这是通过具体实践经验得出的结论。因此，概念设计是由设计人员通过诸多备选方案进行选择。
3.2性能分析
3.2.1抗震性能分析
对于整体结构来讲，足够的承载能力以及变形能力是能同时满足条件的两方面需求。结合概念设计的最新理念，分别对两种不同的结构体系进行细致的研究分析。在结构设计中，对于结构的要求必须具有一定的承载能力以及适当的刚度。高层的结构及其使用功能和安全性与侧移大小有着密切的关系，侧移过大会使隔墙和保护墙以及材料出现裂痕以及损害。其结构必须按照规定内的百分点对于不利情况计算出结构体系的层间位移角，框剪结构要大于剪力墙的结构，这两种解都要小于规范要求，且有较大的充裕量，这说明两种结构都要满足刚度的要求。只是针对使用性能来讲，剪力墙的墙体过多，结构自我承重力大，导致较大地震作用，混凝土和钢材的使用量也高，与此同时还增加了基础工程的投资建设，限制了建筑方面的灵活运用。因为框架结构能够形成自由且灵活性强的利用空间，更容易满足不同建筑的功能性，剪力墙具有比较大的抗侧移刚度，这样就会增加抗震力，从而减少了结构侧移。
总之，随着我国经济的飞速发展，建筑行业得到了飞速的发展，其中高层建筑深受群众的偏爱，高层的设计构思与建设也在不断发展，其结构呈多样性。在高层建筑过程中钢筋混凝土结构设计得到了建筑商的青睐，被越来越多的高层建筑商选用，所以钢筋混凝土结构设计在高层建筑中有很大的发展空间，目前，我国还未对其形成具体的规范要求，需要进行更加深入的调查研究工作。
结论
参考文献:
[1]张瑞红；高层框架结构设计中应注意的若干问题[J]；长沙铁道学院学报(社会科学版)；2010年01期
[2]蒋鲁蓉；钢筋混凝土框架结构设计有关问题的初步探讨[J]；山西建筑；2008年01期
[3]高新艳；杜秀丽；钢筋混凝土结构优化设计[J]；山西建筑；2007年08期
【关键词】：高层建筑；钢筋混凝土；结构设计
[ Abstract ] : High-rise building load, influence factors, and once have serious consequences due to quality problems caused by will design, in this paper the following will analyze and discuss matters needing attention in design of reinforced concrete structure in high-rise buildings, for reference only.
[ keyword ] : high-rise building; reinforced concrete; structural design
中图分类号：TU2
1、前言
近年来，随着科技水平的发展，我国的高层建筑混凝土结构设计水平得到了很大的提高，特别是多种设计软件的出现，不仅使得设计人员能够根据工程实际情况选择合理的设计软件，也便于在设计中采用两种设计软件对一种工程进行计算，以确保设计的合理性。而且，随着对高层建筑混凝土结构设计理论研究的不断深入，促进了设计规范的不断更新，也提出了一些新的设计理念，更是为提高设计水平打下了坚实的理论基础。但是由于种种原因，在实际的设计中，仍存在一些问题，不仅增加了成本，甚至给整个建筑埋下质量隐患，故应引起足够的注意。本文以下内容将对高层建筑混凝土结构设计应注意的事项进行分析和探讨，仅供参考。
2、高层建筑钢筋混凝土结构设计应注意的事项分析
2.1、应避免短柱的出现
在多高层结构设计时，应尽可能避免短柱，其主要的目的是使同层各柱在相同的水平位移时，能同时达到最大承载能力，但随着建筑物的高度与层数的加大，巨大的竖向和水平荷载使底层柱截面越来越大，从而造成高层建筑的底部数层出现大量短柱，在地震荷载作用下，短柱的破坏是相当严重的，如下图所示。为了避免这种现象的出现，对于大截面柱，可以通过对柱截面开竖槽，使矩形柱成为田形柱，从而增大长细比，避免短柱的出现，这样就能使同层的抗侧力结构在相近的水平位移下，达到最大的水平承载力。
2.2、应合理利用后浇带
根据作者多年的实践经验，认为后浇带的合理设置要注意如下两个方面的问题：第一，沉降后浇带。应注意的是，如果基础的压缩模量较大，则需要在整体沉降基本完成并稳定，这时利用后浇带来代替沉降缝是可取的。如果基础的压缩模量较小，后期沉降就会占有相当大的比例，也就是后浇带浇注后，还会出现较大的沉降落差，这时要只靠后浇带来解决问题是不可行的，需要设计其他方式。第二，伸缩后浇带。需要注意浇注的环境，应把温度引起的变形考虑到设计的范围内。在工程设计中使用后浇带应当充分考虑工程的具体条件，合理的使用，不能一概而论，而且应当根据材料的差异进行适当的调整，做到合理使用。
2.3、应特别注意角柱的设计
在扭转发生时，各柱节点水平位移不等，距扭转中心较远的角柱剪力很大，而中柱剪力较小，破坏由外向里，先外后里。为防止扭转，抗侧力结构应对称布置，宜设在结构两端，紧靠四周设置，以增大抗扭惯性矩。因此，高层或超高层建筑中，尽管角柱轴压比较小，但其在抗扭过程中作用却很大（若角柱先坏，整个结构的扭转刚度或强度下降，中柱必定依次破坏），同时，在水平力的作用下，角柱轴力的变化幅度也会很大，这样势必要求角柱有较大的变形能力。由于角柱的上述作用，角柱设计时在承载力和变形能力上都应有较多考虑，如加大配箍，采用密排箍筋柱、钢管混凝土柱。
2.4、地震力的振型组合数
地震力的振型组合数，对高层建筑，当不考扭转耦联计算时，至少应取3；当振型数多于3时，宜取3 的倍数，但不应多于层数；当房屋层数≤2时，振型数可取层数。对于不规则的结构，当考虑扭转耦联时，对高层建筑，振型数应取≥9；结构层数较多或结构刚度突变较大，振型数应多取，如结构有转换层、顶部有小塔楼、多塔结构等，振型数应取≥12或更多，但不能多于房屋层数的3倍；只有当定义弹性楼板，且采用总刚分析，必要时，振型数才可以取的更多。《抗震规范》指出，合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90％所需的振型数。SATWE等电算程序已有这种功能，可以很方便地输出这种参与质量的比值。有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用，选取振型数时比较随意，这是应当改进。此外，由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算，仅当结构存在明显扭转时才采用耦联计算，但在必要时应补充非耦联计算。
2.5、高层建筑钢筋混凝土结构平面设计应注意的事项
根据作者多年的实践经验，认为在高层建筑钢筋混凝土结构平面设计中应特别注意以下几种事项：
第一，抗震设计时，高层建筑应尽量调整平面形状和结构的布置．避免设置防震缝。当无法避免而必须设置防震缝时，对于框架结构来说，高度不超过15 m时，缝宽不应小于100 mm，当超过15 m时，应根据不同的烈度每增加不同的高度，宜加宽20 mm。在确定防震缝的宽度时，如果缝两侧的房屋高度不同，那么防震缝的宽度应该按照较低的房屋高度确定。
第二，在高规中，短肢剪力墙是指截面厚度不大于300 mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。根据实验数据以及经验数据．对短肢剪力墙在高层建筑中应用增加了相当多的限制。所以在高层建筑钢筋混凝土设计中，结构工程师需要尽可能少采用或者不采用短肢剪力墙。
第三，结构平面布置应减少扭转的影响，其中最重要的是在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移，应符合如下规定：A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍；B级高度高层建筑、超过A级高度的混合结构及复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
2.6、高层建筑钢筋混凝土基础挑板设计应注意的问题
从建筑结构来看，如果能出挑板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时，不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋，较节约；出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其它人工地基上时，加挑板就可能采用天然地基；能降低整体沉降，当荷载偏心时，在特定部位设挑板，还可调整沉降差和整体倾斜；窗井部位可以认为是挑板上砌墙，不宜再出长挑板，虽然在计算时此处板并不应按挑板计算，当然此问题并不绝对，当有数层地下室，窗井横隔墙较密，且横隔墙能与内部墙体连通时，可灵活考虑；当地下水位很高，出基础挑板，有利于解决抗浮问题。
3、结尾
以上内容分析和探讨了高层建筑钢筋混凝土结构设计应注意的事项，提出了自己的观点和见解，但是作者深知，高层建筑钢筋混凝土结构的类型很多，有筒体结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构等，这些不同的结构类型均有各自的适用范围，在设计的过程中一定要根据实际情况进行优化选择，以确保设计方案合理、经济。
【参考文献】
[1] 《高层建筑结构设计》王祖华等，华南理工大学出版社
【关键词】：高层建筑；钢筋混凝土结构；结构设计；抗震；结构体系
【前言】：随着我国城市建设中越来越多的高层钢筋混凝土结构设计形式的出现，如何提高该种结构类型的抗震性能也成为了人们关注的焦点。尤其是近年来我国频频发生一些较大震级的地震，使得一些抗震性能较差的建筑物倒塌，不但给社会经济带来极大损失，更重要的是严重威胁了人民的生命财产安全。因此建筑的抗震设计再次受到了人们的广泛关注，我国的建筑结构抗震设计遵循三水准、两阶段的设计原则，三水准即“小震不坏、中震可修、大震不倒”。本文通过分析高层钢筋混凝土结构在地震荷载作用下的受力情况，来探讨其抗震设计要素。
一 高层建筑结构的特点
多层与高层建筑结构的相同点有：都是承担竖向荷载和水平荷载作用，设计原理和设计方法也是基本是相同的，不同点是在高层建筑中，需要用来抵抗外荷载（特别是水平荷载）的结构材料更多，因此高层建筑结构设计的主要问题就是抗侧力结构的设计，设计抗侧力结构时也就有更多要求了。实践证明在建筑物的高度越大，水平力作用下结构设计的优化程度对材料用量的影响也就越大，特别是在地震地区，地震作用给高层建筑带来的危害也要比多层建筑的危害大，因此，应该更加重视高层建筑结构的抗震设计。从结构特点看，凡是水平荷载起主要作用的建筑就可以认为进入了高层建筑结构的范畴了，水平荷载主要是地震作用和风荷载为主，在地震区基本上就是地震荷载起主控作用。
二 高层建筑结构抗震设计要素
1正确选择合理的抗侧力结构体系其实高层建筑结构设计的重中之重就是设计抗侧力结构。高层建筑基本的结构构件是梁、柱、支撑、墙和墙组合的筒，用这些构件可以组成高层建筑众多的抗侧力结构。
（1）框架结构：框架结构由梁、柱通过节点组成的结构单元，框架只能在自身平面内抵抗侧向力，必须在两个正交的主轴方向设计框架以抵抗各个方向的侧向力。抗震框架结构的梁柱不允许铰接，必须采用刚接，使梁端能传递弯矩，同时使结构具有良好的整体性和较大的刚度。抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。抗震设计时，若采用砌体填充墙，填充墙的布置应避免形成上、下层刚度变化过大，避免形成短柱，尽可能对称布置，以减小偏心造成的扭转；砌体墙的抗侧刚度大、变形能力小，混合使用不利于结构抗震。（2）剪力墙结构（也称抗震墙结构）：剪力墙结构承受竖向荷载和抵抗水平荷载是通过钢筋混凝土墙（亦抗震墙）来实现的，采用现浇钢筋混凝土，整体性好，承载力及侧向刚度大。剪力墙的延性设计的好坏直接影响着它的的抗震性能。在以往的地震灾害中，剪力墙结构的的震害一般比较轻。（3）框架―剪力墙结构：框架―剪力墙结构体系就是把框架和剪力墙两者结合起来，共同抵抗竖向荷载和侧向力，相互弥补，从此产生更好的结构效果。框架―剪力墙结构既有框架结构的特点，又具备剪力墙结构的优点。剪力墙刚度大主要承担层间剪力，而框架的延性要好一些，在遭遇地震作用下，先屈服剪力墙的连梁，这样是剪力墙的刚度会减小，剪力墙抵抗的层间剪力会转移到框架上，框架利用足够的承载力和延性来抵抗地震作用，那么这两种抗侧力结构的优势可以充分发挥出来，在遭遇地震作用时避免严重破坏甚至倒塌。因此建造较高的高层建筑通常采用这种结构型式，目前在我国得到广泛的应用。要根据所设计的建筑高度，是否需要抗震设防及抗震设防烈度等因素，选择一个与其匹配的、经济的结构体系，是结构效能得到充分发挥，建筑材料也能充分的被利用，最终会形成完美的结构设计。
2 正确认识高层建筑的受力特点高层建筑可以简化成一个竖向悬臂结构，结构轴向力主要是垂直荷载所产生的，它与建筑物高度是一次方的关系；结构的弯矩则是由侧向力所产生，弯矩与建筑物高度是二次方的关系。由此可以看出，在高层结构中，垂直荷载的影响不如侧向力影响大，结构设计的控制因素也就是侧向力，结构除了应有较大的强度来抵抗侧向力产生的弯矩、剪力以及拉应力和压应力，同时结构还要具备足够的刚度，使随着高度增加所引起的侧向变形限制在结构允许范围内。
3 建筑体型和结构总体布置建筑体型和结构总体布置在高层建筑的设计中也特别重要。建筑的平立面表现的是建筑体型，结构构件的平面布置和竖向布置反映的就是结构的总体布置，布置结构构件应该根据结构抵抗竖向荷载、抗风、抗震的要求来布置。结构平面布置对称、均匀并且有较好的抗扭刚度。结构竖向布置也要均匀，结构的刚度、承载力和质量分布均匀，无突变。
三 抗震设计方案
根据高层建筑的钢筋混凝土结构遭遇地震的强度可以分为罕遇地震、设防地震和多遇地震，在不同强度地震作用下，钢筋混凝土结构的抗震性能不同。抗震设计方案首先需要确定损伤部位，进而建立等效线性化结构模型，从而确定钢筋混凝土结构在地震作用下的弹塑性变形能力和承载力需求。下面将对不同地震强度下的抗震设计方案：
1多遇地震的损伤部位设计方案在多遇地震作用的弹塑性变形能力和承载力只需要按照GB50011-2010《建筑抗震设计规范》设计即可，也就是对多遇地震的重力荷载效应和作用效应分别乘以荷载分项系数和相应的作用就可以得到结构的设计内力，然后根据钢筋混凝土结构的材料强度来进行该结构的承载力计算和设计。
2 罕遇地震的损伤部位设计方案必须对罕遇地震下钢筋混凝土结构响应点的层间位移是否符合GB50011-2010《建筑抗震设计规范》的规定也非常重要。如果满足可以直接采用等效线性化分析法计算的弹塑性变形能力进行钢筋混凝土构件的弹塑性变形能力设计；如果不满足，需要增加结构的配筋或者增大结构构件截面来满足GB50011-2010《建筑抗震设计规范》对于层间位移的要求。
3 罕遇地震下的非损伤部位的承载力设计方案可以利用等效线性化分析法来计算非预期损伤构件在罕遇地震下的承载力，不同之处在于，非预期损伤部位的承载力会随着预期损伤部位承载力的增加而增加。根据等效线性化分析法可知，钢筋混凝土结构的响应点在罕遇地震作用下所对应的承载力可以作为非预期损伤部位的承载力，在设计过程中由于罕遇地震发生的可能性很小，可以采用重力荷载效应和地震作用效应的组合，再结合建筑材料强度的标准值来计算构件的承载力需求，如下式所示：SG+SEK≤RK其中：SG为重力荷载效应；SEK为地震作用效应；RK为按材料强度标准值计算的构件承载力。等效线性化分析法能够直接反应构件结构在地震响应阶段的弹塑性内力分布，有助于增强预期损伤部位的承载力，合理性和一般性更强。
【结语】：通过了高层建筑的受力特点、结构体系、结构布置、抗震设计等多方面的规定，在保证结构安全的前提下，尽可能将结构设计做到最合理、最经济和最优化。
【参考文献】：
[1]曲哲，叶列平.建筑结构弹塑性地震响应计算的等价线性化法研究[J].建筑结构学报，2010，31（9）：95-102.
[2]钱稼茹，徐福江.钢筋混凝土梁基于位移的变形能力设计方法[J].四川建筑科学研究，2007，33（2）：1-3.
【关键词】地震;灾害;结构设计
地震是人类在地震区建筑结构设防与不设防,震后结果大不一样。要使工程建设真正达到能够减轻以至避免地震灾害,把握好抗震设计关是减轻地震灾害的根本措施。 地震是人类在繁衍生息、社会发展过程中遇到的一种可怕的自然灾害。强烈地震常常以其猝不及防的突发性和巨大的破坏力给社会经济发展、人类生存安全和社会稳定、社会功能带来严重的危害。据统计,历史上各种自然灾害曾毁灭了世界各地52个城市,其中因地震而毁灭的城市有27个。地震之外的其它各种灾害,如水灾、火灾、火山喷发、风灾、沙灾、旱灾等毁灭的城市为25座。因此,地震占灾害总数的52%。可见地震灾害确系“群害之首”。研究表明,在地震中造成人员伤亡和经济损失最主要的因素就是房屋倒塌及其引发的次生灾害(约占95%)。无数次的震害告诉我们,抗震设防是防御和减轻地震灾害最有效、最根本的措施。
另一方面,我国作为发展中国家,人口稠密,建筑物抗震能力低。因此,我国的地震灾害可谓全球之最。上个世纪,全球因地震而死亡的人数为110万人,其中我国就占55万人之多,为全球的一半。因此,粗略地说,我国的国土面积占全球的1/14,人口占1/4,地震占1/3,地震灾害占1/2。因此,建筑物的抗震设防问题是我国减轻自然灾害、保障国民经济建设和社会持续发展,特别是保障人民群众生命安全的一个重要问题。
1.震害多发点
地震作用具有较强的随机性和复杂性,要求在强烈地震作用下结构仍保持在弹性状态,不发生破坏是很不实际的;既经济又安全的抗震设计是允许在强烈地震作用下破坏严重,但不倒塌。因此,依靠弹塑性变形消耗地震的能量是抗震设计的特点,提高结构的变形、耗能能力和整体抗震能力,防止高于设防烈度的“大震”不倒是抗震设计要达到的目标。
1.1结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层
钢筋混凝土框架结构在整体设计上存在较大的不均匀性,使得这些结构存在着层间屈服强度特别薄弱的楼层。在强烈地震作用下,结构的薄弱层率先屈服,弹塑性变形急剧发展,并形成弹塑性变形集中的现象。如1976年唐山大地震中,13层蒸吸塔框架,由于该结构楼层屈服强度分布不均匀,造成第6层和第11层的弹塑性变形集中,导致该结构6层以上全部倒塌。
1.2柱端与节点的破坏较为突出
框架结构的构件震害一般是梁轻柱重,柱顶重于柱底,尤其是角柱和边柱易发生破坏。除剪跨比小的短柱易发生柱中剪切破坏外,一般柱是柱端的弯曲破坏,轻者发生水平或斜向断裂;重者混凝土压酥,主筋外露、压屈和箍筋崩脱。当节点核芯区无箍筋约束时,节点与柱端破坏合并加重。当柱侧有强度高的砌体填充墙紧密嵌砌时,柱顶剪切破坏严重,破坏部位还可能转移至窗洞上下处,甚至出现短柱的剪切破坏。
1.3砌体填充墙的破坏较为普遍
砌体填充墙刚度大而变形能力差,首先承受地震作用而遭受破坏,在8度和8度以上地震作用下,填充墙的裂缝明显加重,甚至部分倒塌,震害规律一般是上轻下重,空心砌体墙重于实心砌体墙,砌块墙重于砖墙。
2.抗震结构设计
较合理的框架地震破坏机制,应该是节点基本不破坏,梁比柱屈服可能早发生、多发生,同一层中各柱两端的屈服历程越长越好,底层柱底的塑性铰宜最晚形成。即:框架的抗震设计应使梁、柱端的塑性铰出现尽可能分散,充分发挥整个结构的抗震能力。
2.1抗震计算中的延性保证
从用楼层水平地震剪力与层间位移关系来描述楼层破坏的全过程可反映出,在抗震设防的第二、三水准时,框架结构构件已进入弹塑性阶段,构件在保持一定承载力条件下主要以弹塑性变形来耗散地震能量,所以框架结构需有足够的变形能力才不致抗震失效。试验研究表明,“强节点”、“强柱弱梁’、“强底层柱底”和“强剪弱弯”的框架结构有较大的内力重分布和能量消耗能力,极限层间位移大,抗震性能较好。
综合大量实验研究成果,影响不同受力特征节点延性性质的主要综合因素有:相对作用剪力、相对配筋率、贯穿节点的梁柱纵筋的粘结情况。
2.2构造措施上的延性保证
四川大地震实践证明,当建筑结构在大地震中要求保持足够的承载能力来吸收进入塑性阶段而产生的巨大能量,因为此时的结构在震中进入到一个塑性阶段,容易产生变形。所以,根据这种特点和抗震的要求,多发地震的国家钢筋混凝土结构抗震设计均要求按延性框架结构进行设计,所以建筑结构的设计必须保证结构局部薄弱区的承载力与刚度,保证了建筑构造的整体性,延性的增加也就提高了变形能力,这样可以减少地震的破坏性,提高了建筑的抗震能力。
在结构布置上,按扩大了的柱端抗弯承载力进行设计,理论上可将柱屈服的可能性减少,保证“强柱弱梁”的设计原则。但因各种原因,如梁的实际抗弯承载力可能增大,高振型使柱中反弯点的转移等综合因素影响,要使柱中完全避免塑性铰是困难的,同时为实现“强剪弱弯”的要求,保证塑性铰区域的局部延性,也必须通过一定的构造措施来保证结构的延性,具体做法如下:
（1）限制轴压比与纵筋最大配筋率合理的受力过程可明显提高构件延性,为实现受拉钢筋的屈服先与受压区混凝土压碎的破坏形态,以提高塑性铰区域的转动能力,规范限制轴压比与纵筋最大配筋率,同时对混凝土受压区高度也提出相应要求。
（2）限制约束配筋和配筋形式。加密塑性铰区内的箍筋间距是很重要的一点,为保证“强节点”、“强柱弱梁”、“强底层柱底”和“强剪弱弯”的设计原则及塑性铰区域的局部延性,有必要加密塑性铰区内的箍筋间距,这不但可提高柱端抗剪能力,还可约束核心区内混凝土,对纵向钢筋提供侧向支承,防止大变形下纵筋压曲,从而改善塑性铰区域的局部延性。
（3）限制材料。拒绝豆腐渣工程的第一关就是把握好材料质量,材料延性对确保构件(结构)延性极为重要。
3.结语
钢筋混凝土框架结构是我国大量存在的建筑结构形式之一,历年震害资料表明:钢筋混凝土框架结构的柱端与节点的破坏较为严重,其抗震设计中必须满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点”、“强底层柱底”等延性设计原则和有关规定。在多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计的实践中,由于设计人员对规范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在结构选型、布置以及计算方法上相互差异较多而对设计产生较多的争议,抗震设计方法值得深入研究。
【参考文献】
关键词 ：钢筋混凝土高层建筑 抗震 结构设计 探讨
钢筋混凝土高层建筑结构的抗震设计方法和技术是不断变化和进步的，我们在设计时要选用适合的抗震结构，注重建筑结构材料的选择，减小地震的作用力，增强地震的抵抗力，从而达到高层建筑抗震的目的。
1.钢筋混凝土高层建筑抗震设计存在的问题
1.1 工程地质勘查资料不全
在设计初期，设计人员应该及时掌握施工场地的地质情况，但是往往在设计过程中，却没有建筑场地岩土工程的勘察资料，就不能很好的进行地基设计，给建筑物的结构带来安全隐患。
1.2 建筑材料不满足要求
对于材料而言，我们要明确这样一个道理：地震对结构作用的大小几乎与结构的质量成正比。一般说在相同条件下，质量大，地震作用就大，震害程度就大，质量小，地震作用就小，震害就小。所以，在建筑物的楼板、墙体、框架、隔断、围护墙以及屋面构件中，广泛采用多孔砖、硅酸盐砌块、陶粒混凝土、加气混凝土板、空心塑料板材等轻质材料，将能显著改善建筑物的抗震性能。
1.3 建筑物本身的建筑结构设计
建筑物如果平面布置复杂，致使质心与刚心不重合，在地震作用下产生扭转效应，加剧了地震的破坏作用，海城地震和唐山地震中有不少类似震害实例。台湾 9.21 地震中，一栋钢筋混凝土结构由于结构平面不规则，在水平地震作用下，结构产生严重扭转效应而破坏倒塌，同时撞坏相邻建筑上部的阳台。
1.4 平面布局的刚度不均
抗震设计要求建筑的平、立面布置宜规正、对称，建筑的质量分布和刚度变化宜均匀，否则应考虑其不利影响。但有的平面设计存在严重的不对称：一边进深大，一边进深小;一边设计大开间，一边为小房间;一边墙落地承重，一边又为柱承重。 平面形状采用 L、π 形不规则平面等，造成了纵向刚度不均，而底层作为汽车库的住宅，一侧为进出车需要，取消全部外纵墙，另一侧不需进出车辆，因而墙直接落地，造成横向刚度不均。 这些都对抗震极为不利。
1.5 防震缝设置不规范
对于高层建筑存在下列三种情况时，宜设防震缝：平面各项尺寸超过《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（JGJ3-91）中表 2.2.3 的限值而无加强措施;房屋有较大错层;各部分结构的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有效措施;但有的竟未采取任何抗震措施又未设防震缝。
1.6 结构抗震等级掌握不准
结构抗震等级有的提高了，而有的又降低了，主要是对场地土类型、结构类型、建筑高度、设防烈度等因素综合评定不准造成。
上述这些问题的存在，倘若不能得到改正，势必对建筑物的安全带来隐患。上述这些问题的原因是多方面的，这就需要设计人员从设计的角度避免这些问题的出现，防止将这种问题带入施工中，从而保证高层建筑的抗震性。
2.高层建筑抗震设计对策
2.1 结构规则性
建筑物尤其是高层建筑物设计应符合抗震概念设计要求，对建筑进行合理的布置，大量地震灾害表明，平立面简单且对称的结构类型建筑物在地震时具有较好的抗震性能，因为该种结构建筑容易估计出其地震反映，易于采取相应的抗震构造措施并且进行细部处理。建筑结构的规则性是指建筑物在平立面外形尺寸、抗侧力构件布置、承载力分布等多方面因素要求。要求建筑物平面对称均匀，体型简单，结构刚度，质量沿建筑物竖向变化均匀，同时应保证建筑物有足够的扭转刚度以减小结构的扭转影响，并应尽量满足建筑物在竖向上重力荷载受力均匀，以尽量减小结构内应力和竖向构件间差异变形对建筑结构产生的不利影响。
2.2 层间位移限制
高层建筑都具有较大的高宽比，其在风力和地震作用下往往能够产生较大的层间位移， 甚至会超过结构的位移限值。而国内普遍认为该位移限值大小与结构材料、结构体系甚至装修标准以及侧向荷载等诸多因素有关，其中钢筋混凝土结构的位移限值（一般在 1/400-1/700 范围内）则比钢结构（1/200-1/500 范围内）要求严格 ，风荷载作用下的限值比地震作用下的要求严格。 因此在进行高层建筑结构设计时应根据建筑物的实际情况以及所处的地理位置进行设计，既要满足其具有足够的刚度又要避免结构在水平荷载的作用下产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性以及正常使用功能等。
2.3 控制地震扭转效应
大量事实表明，当建筑结构的平面布置等不规则、不对称导致建筑层间水平荷载合力中心与建筑结构刚度中心不重合，在地震发生时建筑结构除发生水平位移外还易发生扭转性破坏甚至会导致结构整体倒塌，因此在结构设计中应充分重视扭转的影响。计算时应主要控制周期比、位移比两个重要指标，即当两个控制参数的计算结果不能满足要求时则必须对其进行调整。当周期比不满足要求时可采用加大抗侧力构件截面或增加抗侧力构件数量的方法，并应将抗侧力构件尽可能的均匀布置在建筑四周，以减小刚度中心与质量中心的相对偏心，若调整构件刚度不能满足效果时则应调整抗侧力构件布置，以增大结构抗扭刚度。
2.4 减小地震能量输入
具有良好抗震性能的高层建筑结构要求结构的变形能力满足在预期的地震作用下的变形要求，因此在设计过程中除了控制构件的承载力外还应控制结构在地震作用下的层间位移极限值或位移延性比，然后根据构件变形与结构位移的关系来确定构件的变形值，同时根据截面达到的应变大小及分布来确定构件的构造要求，选择坚硬的场地土来建造高层建筑等方法来减小地震能量的输入。
2.5 减轻结构自重
对于同样的地基条件下进行建筑结构设计若减轻结构自重则可相应增加层数或减少地基处理造价，尤其是在软土基础上进行结构设计这一作用更为明显，同时由于地震效应
与建筑质量成正比，而高层建筑由于其高度大重心高等特点，在地震作用时其倾覆力矩也随之增加，因此，为了尽量减小其倾覆力矩应对高层建筑物的填充墙及隔墙尽量采用轻质材料以减轻结构自重。
2.6 选择合理结构类型
高层建筑的竖向荷载主要使结构产生轴向力，水平荷载主要产生弯矩。其竖向荷载方向不变，但随着建筑高度增加而增加，水平荷载则来自任何方向，因此竖向荷载引起建筑物的侧移量非常小，而水平荷载产生的侧移则与高度成四次方变化，即在高层结构中水平荷载的影响远远大于竖向荷载的影响，因此水平荷载应为设计的主要控制因素，在设计过程中应需在满足建筑功能及抗震性能的前提下选择切实可行的结构类型，使其具有良好的结构性能。
2.7 尽可能设置多道抗震防线
当发生强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。
3.结束语
随着我国经济的快速发展，高层建筑也越来越多，在这种情况下必须做好抗震设计。设计人员在高层建筑抗震设计中，都是按照抗震结构设计规范进行的，他们希望设计的结构能够达到强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，为此从结构总体方案设计一开始，就运用人们对建筑结构抗震己有的正确知识去处理好结构设计中遇到的诸如房屋体型、结构体系、刚度分布，构件延性等问题，从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理，再辅以必要的计算和构造措施，从而消除建筑物抗震的薄弱环节，以达到合理抗震设计的目的。
参考文献：
关键词：钢筋混凝土，高层建筑，结构设计
中图分类号：TU318文献标识码： A
前 言
1 阐述钢筋混凝土结构的原理和特性
1.1 钢筋混凝土结构的原理
阐述混凝土如果没有杂质比较纯净的话，它的抗压程度将很难与其抗拉程度达成一致，形成正比，这也是素混凝土不会在有拉应力的梁板之间进行使用。但是梁板又是高层建筑中常见的结构，因此，必须在一定程度上对这种纯混凝土进行改造，只有通过合理的加工和改造才能促使混凝土承受拉力的能力大大增强，也就是在这种情况下，钢筋混凝土结构便诞生了。钢筋混凝土承受一定的拉力后，将会出现开裂现象，如果是钢筋混凝土结构，钢筋将会对这种拉力进行承受，使得混凝土的的抗压性能大大增强，同时也将钢筋的抗拉性能也充分发挥了出来。混凝土和钢筋按照一定的比例进行有机结合，才能促使抵抗外力的水平大大提高，这也会在很大程度上使得混凝土结构在高层建筑施工中发挥出应用的作用。
1.2 钢筋混凝土结构的特性阐述
钢筋混凝土具有一定的特性，特别是在混凝土的收缩和蠕变中体现的更为明显。混凝土在出现硬化的过程中会自动的进行收缩，在这期间，钢筋内部将会对其产生很大的影响，混凝土便会在这种情况下出现拉应力，这种压力在混凝土内部钢筋中产生，必须引起相关人员的高度重视是，特别是对钢筋混凝土进行比例分配时更应该着重关注和考虑。对于拉应力来说，混凝土具有较低的压力，尽管对钢筋进行及时的内部配备的情况下，仍然不能对这种情况有所改观。因此，必须适当的对混凝土进行压力施加。
2 阐述钢筋混凝土的结构设计要求
不同的高层建筑师所设计出的钢筋结构是不相同的，这主要是因为高层建筑设计师对于高层建筑结构设计的理念和认识理解不同，有自己独特的设计风格和设计方案，再加上国家也对不同高层建筑具有不同的设计政策和规定，导致高层建筑结构设计存在着较大的差异和不同。尽管高层建筑设计师所设计的钢筋混凝土结构存在着一定的差异，但是这些钢筋混凝土结构都必须能够符合基本的高层建筑结构设计规范和要求，也就是稳定性原则。我国的高层建筑必须具备一定的稳定性，这种稳定性需要进行抗震设计，高层建筑设计人员必须高度重视高层建筑房屋的高度、宽度，保持其宽度和高度能够按照合适的比例进行。另外，在钢筋混凝土结构设计的过程中，还应该妥善处理高层建筑的水平和纵向荷载能力，以便钢筋混凝土能够承受住整栋高层建筑的压力和拉力。
3 钢筋混凝土高层建筑结构选型
3.1 规则性问题
在规则性问题上新规范与旧规范之间的差异较大，新规范在规则性问题上添加了较多的条件限制，例如，嵌固端在上下层的刚度比、平面规则性问题等。另外新规范中对此类问题通过强制性规定进行了明确“不规则的设计方案不能够应用到建筑的结构设计中。”所以，工程师在进行主结构设计的过程中需要对新规范中所限定的条件进行严格把控，避免由于设计初期的问题影响后期施工图。
3.2 结构超高
在相关建筑规范中，针对结构的高度都会进行严格的控制，这种限制在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，在新规范中要求较为明确。在实际工程设计中，会多少忽略某些问题，这种由于结构类型变更而产生的问题会使得结构类型出现变更，从而施工图不能够通过审查，因而造成了需要重新设计以及专家论证等问题，这会极大的影响工程的进度以及工程造价，同时会对工程造成整体影响。
3.3 设置嵌固端
高层建筑由于其建筑结构特点，一般都会在地下有两层或者两层以上的人防结构或者地下室，而地下结构的顶板则可以使用嵌固端，同时在人防顶板处也可以设置嵌固端，所以在嵌固端的设置上，工程师往往会在设计中忽视其设置不当所带来的问题。
4 强化钢筋混凝土结构设计水平的有效措施
4.1 合理选择钢筋混凝土结构
我国是个幅员辽阔的国家，不同地区的经济发展水平和地质条件也存在着很大的差异，这就使得我国不同地区的高层建筑结构设计不尽相同。因此，在对高层建筑结构进行设计的过程中，必须对钢筋混凝土结构进行合理的选择，始终坚持以地区的高层建筑特点为前提和依据。在高层建筑设计中，通常情况下，高层建筑设计师会选择剪力墙结构进行施工。剪力墙能够最大范围的扩大高层建筑的空间和面积，高层建筑房间能够不将梁柱等露出来。而且使用混凝土剪力墙这种结构，不仅具有较好的隔音效果，而且还能够节省很多施工成本和精力，缩短高层建筑施工的周期，加快施工进度，提高对房屋高层建筑的抗震能力。因此，剪力墙结构已经被广泛应用在高层建筑结构设计中去。
4.2 妥善处理钢筋混凝土的刚度
钢筋混凝土的刚度是对高层建筑进行结构设计时必须重视的一个因素。随着经济的不断发展，我国高层建筑取得了很大的发展成效，高层建筑的层数也呈现逐渐上升趋势，高层建筑物的刚度直接关系着高层建筑的施工质量。只有不断控制高层建筑物的位移，才能使得高层建筑物的刚度符合相关设计要求。在对高层建筑结构进行设计时，需要对高层建筑物的刚性和延展性进行良好的控制，这也需要高层建筑设计的密切参与和配合，根据自己的设计理念和设计风格对高层建筑物的刚度和延展性进行适当的调整。随着高楼大厦的不断兴起，在对剪力墙进行布置时，可以适当的增加剪力墙的数量，并确保剪力墙的厚度能够满足相关高层建筑设计要求。
4.3 对钢筋混凝土进行及时加固
对钢筋混凝土进行及时的加固也是高层建筑结构设计的重要环节之一，主要有两种加固方法。第一种加固方法是利用碳纤维对钢筋混凝土进行加固。通过这种方式，可以极大的该混凝土的刚度、强度，并且促进钢筋混凝土抗裂能力的增加。第二中加固方式是通过预应力对钢筋混凝土进行加固，这也可以在一定程度上延长钢筋混凝土的使用寿命，在高层建筑结构设计充分发挥其应用的作用。
5 结束语
综上所述，只有不断加强钢筋混凝土在高层建筑结构设计中的应用，才能提高高层建筑工程的质量，确保高层建筑工程足够稳定和安全，为人们提供舒适的住宅环境，提高建筑企业的市场竞争力，促进建筑行业的不断发展。
