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1、高层混凝土结构和设计再探究 摘要：高层混凝土结构与设计复杂,应从整体设计、具体程序计算、结构构造措施等方面把握整个设计。本文提出概念设计及结构计算两方面对高层混凝土结构与设计的认识、体会。从结合高层混凝土结构的设计以及受力部位裂缝的控制和分析并结合抗震方面进行探析。关键词：结构布置结构计算概念设计中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：由于高层结构在我国的迅猛发展，高层混凝土结构也在高层结构中得到了广泛的应用。但是作为与人民的生活息息相关的工程，必须对其各方面的性能进行深入的研究，不断改进，不断提高，对其未来发展要有很好的把握。高层混凝土结构受力复
2、杂,然而习惯性的传统设计往往会给结构工程师造成一种错觉,以为结构设计就是规范+计算机程序计算，忽略了对结构整体方案的把握。一个合格的结构工程师应具有清楚的结构设计概念,丰富的实际经验,正确的判断力,而规范和计算机程序只是实现设计的技术手段。一个结构工程师在每一项设计开始时,就应凭借自身拥有的对结构体系及其受力、变形特性的整体概念和判断力10,用概念设计去帮助建筑师实现业主所需要的建筑空间。在设计过程中,利用自己的力学概念,通过合理、有效地不断调整构件设计,提高结构设计安全度,提高经济效益及设计效率。一、关于结构布置一个好的结构设计首先应做好结构总体布置,
3、高层混凝土结构设计总体布置时,应着重考虑以下几个方面内容：1.采用对抗震有利的建筑平面和立面、对抗震有利的结构布置,即采用规则结构,不应采用严重不规则结构。2.具有明确的计算简图,能够采用明确的力学模型进行结构地震反应分析，得到符合实际得结果。3．具有合理的、直接的传力途径。作用在上部结构的竖向力和水平力,能通过直接的、不间断的传力途径传递到基础,避免迂回。4．具有整体牢固性和尽量多的冗余度。结构的整体牢固性和冗余度是结构抗倒塌所必须的。部分结构构件破坏局部倒塌时,不应导致整个结构的承载力丧失而引起整个结构的倒塌。5．构件与构件之间、结构与结构之间,或是
4、牢固连接，或是彻底分离,避免似连接非连接、似分离非分离的不确定状态。6．设置多道抗震防线。适当处理结构单元承载能力的强弱关系和结构构件承载能力的强弱关系,形成两道或更多的抗震防线,是增强结构抗倒塌能力的重要措施。二、关于结构计算10高层混凝土结构属于多次超静定结构,所有构件均依据经验进行预估，因此结构计算往往需要反复调整才能通过计算。我们应该明确结构调整之前应该完成哪些工作,结构设计首先应按照常规建立数值模型,估算结构自振周期,判定结构抗震等级,设置振型参与组合数以及地震作用方向等,关键点在于所建立的结构模型楼层刚度中心与质量中心基本重合,结构周边构件能
5、有效抵抗扭转。其次应确定结构设计的合理性,重新调整结构构件的布置,使得自振周期、位移比、刚度比、层间受剪承载力及剪重比处于合理范围。第三应对单根构件进行设计,检查梁柱的超配筋信息,调整构件的布置,并且进行结构的优化设计。三、关于设计探究1.高层混凝土结构设计中应采取的措施（1）规则混凝土结构的设计。高层混凝土结构主体抗侧力结构的平面布置，应注意同一主体方向各片抗侧力结构刚度尽量均匀，避免在主体结构布置中某一、二片刚度特别大而延性较差的结构。高层混凝土结构主体抗侧力结构的水平布置还应注意中央核心与周边结构的刚度协调均匀，保证主体结构具有较好的抗扭刚度，以避
6、免高层混凝土结构物在地震荷载或风荷载的扭矩作用下产生过大的扭转变形而结构或非结构构件的破坏。10（2）不规则混凝土结构的设计。对于不规则高层混凝土结构设计中应采取的措施，在抗震设计时，当建筑平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时，宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。2．高层混凝土结构钢筋设计（1）高层混凝土框架结构钢筋设计。节点设计的原则根据固定端框架梁的弯距形式，框架梁在支座位置上铁受拉，下铁受压；墙体暗梁或过梁受扭。尽量保证暗梁或连梁箍筋的完整性。（2）高层混凝土结构钢筋设计措施。现场施工中某些部位的钢筋锚固长度不
7、能满足施工规范要求的锚固长度，故必须根据现场实际情况进行节点深化设计。四、关于高层混凝土结构抗震当抗震缝两侧结构体系不同时，抗震缝宽度按不利的体系考虑，并按较低一侧的高度计算确定缝宽。满足抗震的要求的保证措施:一是调整或限制构件的荷载效应，二是强制规定必要的构造措施。这两个方面在高层混凝土结构技术规程有详细的规定，有的则是以强制性条文提出严格要求。实现对抗震有利的结构平面布置关键在于：一是刚度中心与质量中心尽可能重合10,减小地震对结构产生的扭转影响。工程实例表明,对于框架结构,只要对称布置刚度较大的隔墙,其扭转效应一般不大,因此在设计时应多与建筑专业沟
8、通,尽量满足该要求。二是增大结构的抗扭刚度,减小地震作用下的扭转反应。设计中应注
