浅论高层建筑结构设计中混凝土的作用

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1、浅论高层建筑结构设计中混凝土的作用摘要：高层建筑混凝土结构在竖向荷重及风或地震作用下，其结构稳定已成为设计中需要考虑的问题。文中针对高层建筑特点的特点，提出了抗震问题，并对混凝土如何发挥抗震的作用进行了说明。关键词：高层建筑结构设计混凝土中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：、八—1—^刖g高层建筑的分析和设计比一般的多层建筑复杂得多，侧向荷载（风荷载和地震作用）是高层结构的控制因素。由于竖向交通和防火要求等都使得高层建筑造价较高、运行成本加大。高层建筑混凝土结构在竖向荷重及风或地震作用下，其结构稳定已成为设计中需要考虑的问题。一、提高结构重要

2、部位的延性，防止截面钢筋超配1.要使高层建筑在遭遇强烈地震时具有很强的抗倒塌能力，最理想的办法是使结构中所有的构件都具有很高的延性。然而在实际工程中很难完全做到这一点，比较经济的办法是有选择冇重点的提高结构屮重要构件或某些构件中关键部位的延性。2在强震作用下，结构的内力是按照各构件的实际承载力进行分配的,而构件实际承载力的大小和构件截面的实际配筋有关。但是值得注意的一个问题是在实际设计时，対某些构件的配筋进行放大调整,形成了强梁弱柱、强杆件弱节点的不利情况，这样做的结果可以保证构件小震不坏，但是因为形不成延性结构就不能保证大震不倒。因此在设计工作中，

3、必须注意构件截面纵向钢筋的超配现象，同时也要注意材料的超强问题。二、注意高大建筑的整体稳定性对高层建筑来说，在抗震设计中，房屋的高宽比是一个需慎重考虑的问题。建筑物的高宽比愈大，也就是说建筑愈瘦高，在地丧作用下的侧移就愈大，地震引起的倾覆作用就愈严重，巨大的倾覆力矩在柱中和基础中引起的拉力和压力比较难处理。1对整个建筑进行抗倾覆稳定性验算，使地震作用下的倾覆力矩与相应的重力荷载在基础与地基交界面上的合力作用点，不应超出力矩作用方向抗倾覆构件基础边长的1/402加大建筑物下部几层的宽度，使其满足规范高宽比的限值，但尽可能避免形成大底盘建筑。必要时通过设

4、置类似扶壁的钢筋混凝止构件,来增加基础底板的悬挑宽度，达到扩人基础底面积的效果，从而保证上部结构的稳定。3使基础有足够的埋置深度。在部分设计图纸上，发现裙楼和高层主楼从地上到地下用变形缝彻底分开，导致主楼基础埋深不够或者根木没有埋深，地震时会使建筑物发生滑移、整体倾斜甚至倾覆。这个问题必须引起注意。4对于高宽比很大的高层建筑，建议尽可能采用深基础，即采用配有钢筋的桩基础，桩基础钢筋在承台内的锚固长度要足够大。因为桩是埋在土中的细长构件，由于桩土摩擦力的存在，桩的抗拔性能较好，从而能很好地抵抗上部结构的倾覆。尽可能避免采用天然地基或复合地基上的浅基础。

5、三、剪力墙设计屮需要注意的几个问题1钢筋混凝土抗震墙的延性和破坏形态与墙体的高宽比和超静定次数密切相关。(1)为了提高抗震墙的变形能力，避免发生剪切破坏，对于一道截面较长的抗震墙，应该利用洞口设置弱连梁，使墙体分为小开口墙、多肢墙或单肢墙，并使每个墙段的高宽比不小于20所谓弱连梁，是指在地慮作用下各层连梁的总约束弯矩不人于该墙段总地震弯矩的20%;连梁不能太强，以免水平地震作用下某个墙肢出现全截面受拉，这是比较危险的。(2)在实际设计中，对连梁的刚度都要进行折减，这是因为剪力墙的刚度一般都很大，在水平力作用下，剪力墙中的连梁会因为很大的内力而超过截面

6、允许值，可靠的办法是让这些连梁先屈服,要使连梁能形成槊性钱而不发生脆性破坏，连梁首先就必须满足强剪弱弯的要求，对连梁的刚度进行折减实际上就是降低其抗弯能力。2规范规定,剪力墙在端部应设置暗柱、端柱等边缘构件。这些边缘构件的作用相当于砖温结构的约束柱，当结构的刚度较小，地震作用下层间位移和顶点位移较大时，边缘构件所起的作用也就越大，此时暗柱的截面和配筋就应加人。如果剪力墙的总截面面积与楼层面积之比值较人时,且房屋高度较小、楼座面积较大时，墙端部的暗柱面积和配筋量就不需按规范要求设置那么多。3大开间剪力墙结构的优点:(1)墙休数量少，相应的混凝土用量少,

7、墙休的约束构件少，结构自重轻;(2)相对小开间剪力墙结构，其抗推刚度小，自振周期长，水平地震作用小；(3)墙体的配筋率适当，结构的延性增加，地震时能充分发挥墙体约束构件的作用(4)使用空间大，建筑布置灵活。缺点是；楼板跨度大,钢筋用量大；(2)要求设置高效轻质的隔墙，造价高。四、屋面高大女儿墙的设计方法当女儿墙较高时,要仔细计算女儿墙所受水平荷载的情况。由于其侧向刚度较小，女儿墙一般采用钢筋混凝土材料，配筋计算可按支承于屋顶的悬臂板来考虑，且应配双层钢筋。为保证屋面女儿墙与主体结构的可靠连接，屋Ifli女儿墙所在的框架梁或墙必须具有足够的抗弯、抗扭刚

8、度，即对框架梁要根据女儿墙的底部计算弯矩配置受扭钢筋。五、地下室外墙的设计方法在一般情况下，地下室外墙所承受