浅析建筑混凝土结构设计

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1、浅析建筑混凝土结构设计摘要:对高层混凝土结构设计时需要重点考虑的内容作了一一介绍，并对结构选型、地基与基础设计、结构计算与分析三方面的注意事项进行了阐述，以切实做到高层混凝土结构的优化设计，提高结构的安全性。关键词:高层混凝土结构，设计，计算，模拟中图分类号：TV331文献标识码：A结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。选择恰当的结构布置方案，采用加强抗扭刚度等措施，增加混凝土结构的延性，对结构薄弱部位进行加强处理，避免薄弱部位发生过早破坏，避免采用静定结构等等，都必须采用结构设计进行处理。在结构设计中不能只求规范中对计算的要求

2、，更要对以下方面进行思考:1)结构体系中对结构布置的规则性，择优选用抗震性能和抗风性能较好的经济合理布置，结构应具有较好的耗散地震力特性。2)一般的建筑工程仅进行小震下的弹性阶段设计，仅仅做到了“中震可修，大震不倒”，但是建筑物是否能够达到“中震可修，大震不倒”的效果还无法验证。对抗震性能较高的建筑和超限建筑，审图专家往往会给出具体设计建议:a．中、大震不屈服;b．中、大震弹性设计，确保“三水准”设计贯彻实施。3)7具体工程具体设计，不应千篇一律进行设计，有时也应根据业主的要求提高结构的抗震设防等级，按照大震不屈服等要求进行设计，保证建筑物

3、在大震后不影响正常使用，而不仅是不坏或不倒。4)通常水平地震都为双向地震，对结构布置进行优化设计使得建筑物可以抵抗任意方向地震作用，提高主轴方向结构的刚度和抗震性。对结构构件或结构进行刚度选择时不仅需要对场地进行可靠性分析而且需考虑到结构变形的增大会导致P―Δ效应过大最终致使结构破坏。同时结构除需要满足水平方向的刚度之外还要满足具有较好的抵抗地震力作用下的扭转能力。5)在独立的计算单元内避免结构凹角或缩颈等受力薄弱部位产生应力集中效应，尽量避免在凹角或缩颈部位布置楼梯间或电梯等受力复杂的部件，尽可能减小地震作用下的扭转效应。结构布置时不宜设

4、置较多悬挑构件或内收构件，同一垂线内悬挑构件不宜布置均匀，以免构成薄弱部位。避免因部分构件破坏而导致结构整体丧失抗震性能或竖向承载力。因此对于实际工程应采用节点有效连接或有效分离的措施，而对于高层建筑的节点应加强连接一、高层建筑结构设计特点7随着人们对现代建筑要求的提高，在当前的城市高层建筑建设过程中更是离不开对混凝土结构的应用，在高层建筑混凝土结构设计中，如何才能够提高混凝土结构设计的水平和提高建筑的质量和性能，就成为了当前建设单位所亟待解决的问题，而当前高层建筑结构设计的抓哟特点有：（二）侧向力（风或水平地震作用）成为影响结构内力、结构

5、变形及建筑物土建造价的主要因素。高层建筑和低层建筑一样，承受自重活载雪载等垂直荷载和风地震等水平力在低层结构中，水平荷载产生的内力和位移很小，可以忽略不计。（二）结构应具有适宜刚度。随着高度的增加，高层建筑的侧向位移迅速增大。因此设计高层建筑时，不仅要求结构有足够的强度，而且要求结构有适宜的刚度，使结构有合理的自振频率等动力特性，并使水平力作用下的层位移控制在一定范围之内。二、结构选型（一）结构体系工程所在地地基较好时，若上部结构满足设计变形值时应减小结构的整体刚度。并且可以通过对建筑基础的优化设计和上部结构的整体布置从而突破规范中对结构的

6、高宽比的限值，也可以通过减小剪力墙的墙肢长度，达到转换层的上下刚度均匀，其中规范中对上下转换层的刚度比应转换为上下层转角为17较为合理。规范中对于结构顶点位移和层间位移限值设定不够合理，可通过一定措施对结构进行处理以达到规范要求。其中设置水平加强层时可以增加结构的侧向刚度，同时会使边柱的竖向荷载和水平剪力增加，因此在结构设计时应谨慎处理。（二）超高处理结构设计规范中尤其是抗规和高规对建筑的总高度有严格限制。新规范中对于限制高度的建筑设定为A级之外同时又增加了B级高度的建筑。因此在进行建筑和结构设计时应对建筑高度进行控制，若结构高度达到B级或

7、超过B级则结构设计方案和措施将进行较大改变。在结构设计中有时会因结构类型变更而导致结构审图时未通过，按照规范要求必须进行重新设计或者专家论证等会对工程工期和造价等带来一定影响［5］。（三）短肢剪力墙规范中短肢剪力墙为高厚比为5～8的剪力墙，根据以往的数据资料和实际工程实例发现短肢剪力墙在高层建筑中的应用受到一定限制，因此在高层设计时尽量减少短肢剪力墙的使用，以免对后期施工图设计增加麻烦。（四）柱和短柱轴压比7高层结构设计中往往由于轴压比限制导致设计时须增大柱子截面或提高混凝土强度等级，增大柱子截面不仅增加混凝土用量而且使得用钢量增加，从而增

8、加工程成本。根据工程实例，在进行结构设计时即使提高混凝土强度等级也不能明显降低柱子轴压比。对轴压比进行控制主要是为了使柱子处于大偏压状态即防止受力钢筋未达到屈服状态而混凝土先破坏