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摘要：在现阶段的城市中，高层建筑越来越多。高层建筑混凝土结构的安全性、稳定性与人民群众的生命、财产安全息息相关，受到多方关注。而混凝土结构作为当前较为重要的高层建筑结构形式，其建设成本低、结构形式多样、整体性能较好，广泛用于各类高层建设工程中。论文阐述了高层建筑混凝土结构设计的基本原则，分析了高层建筑混凝土结构优化设计的相关措施。
关键词：高层建筑工程；混凝土结构；基本原则；优化设计；措施
引言
建筑行业中最常使用的一种结构为钢筋混凝土结构，这种结构在刚度和抗剪性等各个方面都具有较大的优势。但是随着我国目前建筑的高度不断增加，钢筋混凝土这种结构似乎并不能适应高层建筑，截至目前，已经出现了许多由钢筋混凝土结构引发的安全事故，怎样将钢筋混凝土结构合理安全地用于高层建筑建设就成为目前建筑行业的工作人员的一大难题。笔者在本文中对钢筋混凝土结构在高层建筑物中的应用进行相关的讲解，希望能对相关的施工单位和施工技术人员起到一定的指导作用。
1建筑混凝土结构设计的现状
在21世纪之前，我们国家的建筑结构设计形式开始趋于多样化，结构工程逐渐变得复杂，开始出现很多复杂的建筑，比如说，超高层结构、复杂的连体结构、新型转换层结构等，都给结构设计师带来了很多的困难和挑战。因此作为一个结构设计人员需要在遵循各种规范的条件下与时俱进，不断的吸取新的知识，争取掌握全面的知识，使自己具备一定的专业技能和勇于创新的精神从而有能力面对新的挑战。目前的规范通常只针对我们常见的工程，在人们不断的提高建筑使用功能需求和感官视觉需求的当下，设计师应根据已有的经验或收集相关资料，或者不断的进行试验研究去创新，不能完全依据规范和规程的条款。
2建筑混凝土结构设计的特征分析
在建筑混凝土结构设计过程中，要想保证设计质量与效率，保证设计有效性，需在设计之前对建筑混凝土结构设计特征具有全面且准确的了解。在此过程中，可从“建筑”、“混凝土结构”内涵分析入手，进行分析。由“建筑”内涵分析可知：建筑是建筑领域的重要组成部分，主要指为生产用、生活用而兴建、改建、扩建的房屋建筑实体与附属建筑实体。分类标准不同，建筑工程类型也不同。例如，依据建筑物用途，可将建筑工程分为生产用厂房、动力用厂房、仓储用厂房等多种类型；依据建筑规模，可将建筑工程分为大型性建筑、大量性建筑。虽然建筑工程类型不同，但在工程建设中，均需要遵循经济性原则、安全性原则、科学性原则、可操作性原则、可靠性原则、实用性原则进行设计与施工。由“混凝土结构”内涵分析可知：混凝土结构是建筑结构中的重要组成部分，是以混凝土为主要材料，进行建筑物主要构件（如楼盖、屋盖等水平承重结构；地基、基础等底部承重结构；剪力墙、框架等竖向承重结构）的建造。具备整体性强、施工简便、成本低、稳定性强等优势，强调在结构布置过程中遵循规则、简单、均匀等原则。目前，我们将建筑工程与建筑结构工程并成为建筑工程。因此，建筑混凝土结构设计又被称之为“建筑工程混凝土结构设计”，包括墙体结构设计、空间结构设计、主要承重结构设计、混合结构设计等内容。由于建筑存在类型多样性特征，在其混凝土结构设计过程中，应结合工程具体情况与实际需求，进行设计，保证工业与民用建筑混凝土结构具备整体性、协调性、合理性、规范性、可操作性、安全性、可靠性、实用性等特征。
3高层建筑混凝土结构优化设计分析
3.1合理布置建筑平面结构
高层建筑平面布局结构会对建筑抗震性能产生较大影响，而抗震性能是所有建筑进行结构设计时必须重点关注的基础性工作。
具体设计工作中，要按照高层建筑抗震设计原则、要求、标准等进行设计，关注混凝土结构材料对建筑抗震性能的影响，根据建筑楼层高度选择合理的抗震等级。一般情况下，简单、对称、规则的建筑结构能够提升建筑整体的抗震能力，并且消耗地震释放的部分能量，能够很好地弱化地震的延伸作用，降低地震对高层建筑的破坏。而对于多塔结构、顶部塔楼结构等要掌握其振型数，合理控制其大小，做好设计数据核算，严格遵循标准规范设计要求，遵循抗震设计理念开展工作，在满足建筑建设要求的基础上，尽量选择规则性较强的平面结构，进而提升高层建筑混凝土结构的抗震性能。
3.2保证地基的稳定性
为了保证地基的稳定性，规范规定地基的承载力值应该和上部建筑的压力值相差控制在5%的范围里。因此，应该采取措施控制差值的大小，常见的方法是在地基和主体结构之间增添沉降缝或者增大基础的底面积，以此优化地基的承载能力。也可以采取优化上部结构的方法确保建筑稳定性，比如，安装剪力墙以此提高上部结构的刚度、扩大梁柱的面积、改善梁柱的使用材料，使得基础底面更加均匀的受力，保证基础的沉降均匀。也可以在保证安全的前提下减少主体结构中混凝土和钢筋用量，既保证了建筑物的质量又提高了结构的稳定性，同时还可以达到降低自振、减少承载的目的。
3.3剪力墙配筋设计
为了保证高层建筑混凝土剪力墙的安全性和稳定性，在进行建设和施工时会对剪力墙进行合理的配筋，这就需要结构设计人员根据剪力墙的承重性计算配筋率，既要达到安全、稳定的原则，更要避免材料的浪费，设计过程中需按照最小配筋率进行剪力墙结构的配筋。比如，在剪力墙设计选择双向钢筋网片时，保护层厚度控制在30mm内即可，避免不必要的资源浪费，节约施工成本。而且还要根据高层建筑的整体布置，提高剪力墙抗弯强度，保证建筑物的受力性能。
3.4优化转换层结构设计工作
高层建筑底部各层对建筑空间要求存在多种标准，这就需要在高层建筑当中设计转换层来完成整体的结构转换。高层建筑混凝土结构转换层设计需要关注转换层上下竖向结构设置是否合理，是否能够将落地剪力墙百分比控制在合理范围，并解决建筑竖向结构构件刚度突变问题。若无法合理设置建筑转换层内部结构形式，很容易造成高层建筑竖向刚度突变性转变，进而出现抗震不利的薄弱点，影响高层建筑整体结构安全。对高层建筑混凝土结构转换层上、下2部分的刚度来说，需要严格控制其刚度比，确保能够提升建筑竖向构件的抗侧力，来降低建筑整体竖向构件刚度突变造成的问题。使整个高层建筑混凝土结构位移比、整体性、刚度比都能满足标准规范要求。另外，还要通过设计控制高层建筑上部的竖向构件数量，以便降低转换层结构的刚度差值，避免混凝土结构转换层发生突变性的刚度转换，保证高层建筑整体结构能够满足工程建设要求。
结语
总而言之，在当前建筑业突飞猛进的时代背景下，高层建筑混凝土剪力墙结构设计及应用越来越广泛，只有进一步提高其设计及施工过程的科学性和合理性，将剪力墙的优势充分发挥出来，才能保证整个高层建筑的安全性和稳定性，推动建筑业的健康发展。
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