钱亚宾
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摘要：随着建筑行业的快速发展，高层建筑在数量与规模上均有较大提升。高层建筑混凝土结构设计水平高低直接影响整体项目的安全稳定性，基于此，文章结合实际，在阐述高层建筑混凝土结构设计要求的同时，总结了高层建筑混凝土结构设计要点，希望能给相关人员提供参考。
关键词：高层建筑；混凝土结构；优化设计
引言
随着城市化进程不断加快，高层建筑得到了迅速发展。相较于普通建筑，高层建筑结构更复杂，设计难度更高。由于高层建筑侧向位移速度较快，因此，在设计时既要确保建筑结构强度，又要确保刚度，不断完善高层建筑混凝土结构。设计师需认真研究影响高层建筑混凝土结构的各类因素，在此基础上对设计方案进行优化完善，确保建筑结构的强度、刚度均达到规范要求，强化建筑结构整体性能，有效延长高层建筑的使用寿命。本文主要探讨高层建筑混凝土结构设计的要点及优化措施。
1高层建筑混凝土结构设计的基本原则
1.1安全性
高层建筑混凝土结构设计中需要将结构安全问题摆在首位。在进行结构预设工作前，要坚持以人为本的原则，以混凝土结构安全性标准为指导，确定高层建筑整体设计价值及意义。保证建筑的安全设计，满足相应标准规范要求，确保设计高效、合理。
1.2适用性
高层建筑混凝土结构设计需要综合内外多种因素进行建筑的功能性分析，对高层建筑内部空间进行构思，综合分析建筑整体功能性需求，保持建筑良好的适用性，充分发挥高层建筑自身特点，以便获取良好的结构性能。
1.3可靠性
高层建筑混凝土结构的设计使用年限需要结合材料、技术、工艺等要素进行综合控制，在预设过程中针对高层建筑可靠性、安全性、耐用性进行选择及提升，都需要考虑以上要素的影响。在后续混凝土结构设计期间，秉承安全性原则，以耐用性为前提进行分析，确保混凝土结构可靠性满足高层建筑建设需求。
2高层建筑混凝土结构设计要点
2.1高层建筑结构选型优化
（1）设置规则的建筑结构。一般新建的高层建筑项目与旧的建筑相比，其在结构的规则性方面会有较大的不同，尤其是在嵌固端上下层的刚度、平面的规则性等问题上，都会受到较多的条件限制。并且，在我国的相关建筑设计规范中还明确规定了不能采用严重不规则的设计方案，因此在高层建筑结构设计上必须要设置规则的建筑结构。这样做的目的也是为了避免在后续施工中出现问题。（2）合理控制建筑高度。高层建筑的高度并不是一味越高越好，其有一定的总高度限制。目前在我国的高层建筑相关设计规范中，在原有的A级限制高度基础上，又新增了一项B级高度，若高层建筑的总高度达到了B级或者超出了B级，则应当对设计方案进行一定的改变，这点要重点给予关注。（3）嵌固端位置选择。观我国目前大部分的高层建筑来看，其普遍都附带人防和地下室结构，并且通常会在人防和地下室顶板上设置嵌固端，而嵌固端位置的选择对高层建筑的整体结构具有较大的影响。但在现实中，嵌固端位置的选择问题经常会被建筑设计者们忽略，例如没有严格遵循嵌固端上下层的刚度范围、没有关注嵌固端与结构缝的协调性、没有把握好嵌固端楼板设计要点以及没有保持嵌固端上下层抗震等级的一致性等，这些均会对高层建筑结构的安全性与稳定性造成十分不良的影响。（4）短肢剪力墙的应用。
建筑结构中的短肢剪力指的是墙肢截面高厚比在5-8内的墙体，在我国的高层建筑结构设计中，对短肢剪力墙的应用有着较为严格的限制，所以建筑设计者们应当尽量减少对短肢剪力墙的应用。
2.2高层建筑结构平面布置分析
在布置高层建筑结构平面图的时候要降低扭转产生的影响，同时要综合在地震等自然灾害的影响之下出现的偶然偏心因素，通过科学的方式进行楼层竖向构建层间位移、水平位移的评估分析，在评估过程中要分析建筑结构的层次。在高层建筑为A级的时候，位移量要控制在楼层平均数值的1.2倍范围之内，其最大不得超过1.5倍，在高层建筑属于B级高度以及混合性结构的时候，位移量最大则要避免高于楼层平均值的1.2倍。进行高层建筑结构平面设计过程中，要综合建筑结构的抗震性，保障高层建筑结构布置、平面形状等符合规范要求，根据实际状况进行结构调整。避免出现不规则结构。在一般状况之下高层建筑无须设置防震缝，如果建筑平面的形状结构较为复杂，或者无法调整建筑结构布置以及平面形状，就要根据实际状况合理地进行防震缝的设计分析，通过防震缝隙进行单元结构的划分处理。
2.3高层建筑结构竖向布置分析
高层建筑混凝土结构在设计过程中，竖向结构会直接影响建筑结构的整体质量。高层建筑进行竖向设计分析过程中，要保障建筑结构整体的均匀性与规则性，如果没有特殊性的要求，则要避免出现内收与外挑的设计。要综合建筑重心以及结构稳定等因素，根据上小下大的基础原则合理地进行建筑竖向结构的合理布置，建筑结构在设计过程中要保障其侧向变化的均匀性、缓慢性。如果建筑结构的竖向结构出现较为严重的不规则结构，则要对其系统分析，避免其对建筑结构稳定性产生不良影响。如果建筑结构的竖向结构为内收结构，在设计过程中为了满足高层建筑的抗震性需求，就要保障楼层的侧向刚不不低于临近上下楼层的侧向刚度的70%，或者不低于邻近3层侧向刚度平均值的80%，如果高层建筑结构位于楼层上部的时候，楼层缩进位置与室外地面高度、建筑整体高度比值高于0.2，保障楼层上部缩进之后长度的楼层下部长度要高于75%以上。
2.4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
综上所述，通过上文的分析和探讨，我们能够充分看出，在高层建筑混凝土结构设计过程中，对其进行不断的优化和完善有着至关重要的作用。在实践的过程中，相关设计人员要充分把握客户的具体需求，从实际出发，通过不断的实践和积累，提升自身的专业技术水平，从根本上有效做好高层建筑混凝土结构优化设计工作，使设计效果得到充分的优化，进一步提升整体结构的安全性、牢固性，以此使高层建筑呈现出应有的效益。
参考文献
[1]王连波.高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析[J].住宅与房地产,2019(18):228.
[2]岳鹏飞.高层住宅建筑结构设计实例分析[J].工程与建设,2019,33(3):376-377.
[3]商圣强.带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计[J].工程技术研究,2018,4(10):202-203.
[4]朱博山.高层建筑钢筋混凝土结构设计问题分析[J].住宅与房地产,2018(34):64-65.