李佳佳
西安骊山建筑规划设计院， 陕西西安， 710600
摘要：钢筋混凝土高层建筑设计是后续施工工作和整体质量控制的基础，在建筑设计工作中，结构设计规范性和具体内容会对建筑质量控制和经济效益产生直接影响。要确保设计内容达到规范要求，必须强化对混凝土结构设计的重视程度，深入分析各个环节出现的问题，采用对应的措施进行设计优化，有效提升整体设计水平。
关键词：高层建筑；钢筋混凝土；结构优化
本文在简要概述钢筋混凝土高层建筑设计基本原则的基础上，分析结构设计中存在的问题，结合实际提出对应的优化策略，以期为相关工程设计工作提供参考，为我国高层建筑建设水平提升做出应有的理论贡献。
1、钢筋混凝土高层建筑设计的基本原则
在我国建筑工程高速发展的时代背景下，钢筋混凝土高层建筑的应用范围更加广泛，由于不同地区地质条件、自然环境等方面存在较为明显的差异，使得设计工作开展必须要遵从必要的原则。首先来说，进行高层建筑设计必须要遵从安全性原则，要确保设计方案严格达到规范要求，满足建筑施工和后续使用过程的安全需求。其次是要坚持适用性原则，尤其是在结构预设环节中，要能够综合考虑各方面因素影响，确保建筑功能充分发挥出来，充分体现建筑工程的经济效益和社会效益。再次是要坚持整体性原则，通过对设计方案的优化，确保工程施工的连续性和完整性。最后是要坚持技术性原则，也就是能够更好的应用新型技术，不仅能够有效提升结构设计的精准度，还能够提升整体工作效率，提升设计工作的经济效益。只有在坚持这些原则的基础上，才能够更好的提升高层建筑设计整体水平，实现设计工作效益提升，为建筑施工提供更加精准的依据。
2、钢筋混凝土高层建筑结构设计中的问题
2.1 结构规则性的问题
由于我国高层建筑建设范围更加广泛，目前适用规范与原有规范要求内容之间出现较大的偏差，使得建筑设计过程中要求的限制性条件更加复杂。例如在新的规范内容中，明确提出“建筑不得使用严重不规则的设计方案”。但是在实际设计工作开展中，还存在对结构规范性重视不足，结构设计与实际建筑高度不匹配，建模分析不对应等方面问题，使得结构设计方案无法满足高层建筑施工的基本要求。
2.2 基础设计不合理
钢筋混凝土高层设计的基本问题之一是由于其自身重量的影响，使得建筑高度与占比面积比例之间出现不对应，直接造成基底压力过大。在工程施工和建筑物使用过程中，将会造成结构的不均匀沉降，进而造成建筑倾斜甚至是倒塌现象。这种情况出现的原因除选址原因外，在结构设计过程中出现超高、没有遵从高层建筑限制高度AB级要求，地面倾角及基坑设计不合理、地基处理不合理、防水排水设计不到位等，都会产生不同形式的影响。在出现这些设计方案问题时，需要对设计图纸返工修改，直接影响工程施工进度控制和成本控制，影响工程整体经济效益。
2.3 结构嵌固端的设置问题
在钢筋混凝土高层设计方案中，通常会配置两层或两层以上的地下结构，其嵌固端设置具体包括地下室顶板或人防顶板等位置，但是在具体设计工作开展中，设计人员通常会忽略某些方面的细节问题，例如嵌固端上下层之间刚度比的范围控制、上下层之间抗震等级的一致性、具体布置的参数等方面。如果在设计方案中考虑不够全面，忽略其中某项设计内容，将会使得后期审查中出现较大修改，或者给高层建筑使用带来较大安全隐患。
2.4 结构中短肢剪力墙的设置问题
在新的《高层建筑混凝土结构技术规程》中，将截面厚度在300mm以下，截面高厚比大于4小于等于8的剪力墙界定为短肢剪力墙。相对于框架结构而言，其在刚度和内外力分配等方面更加合理，基础荷载更加均匀、合理。但是在高层建筑施工应用中，短肢剪力墙的具体使用存在较为明显的限制条件及经济指标上的不合理性，因此对设计工作而言，应当尽量减少这种结构的使用，为后续施工的稳定推进奠定良好的基础。
3、钢筋混凝土高层建筑结构设计的优化
3.1 提升抗震设计水平
在高层建筑设计中，钢筋混凝土是抗震性能的基本影响因素，因此在建筑结构设计中，必须通过对应设计方案的使用，根据楼层高度和建筑结构的具体参数要求，合理确定钢筋混凝土结构的基本参数。在进行具体设计时，要能够严格依照规范要求中的AB级标准，确保设计方案整体上满足设计要求。对于A级建筑而言，位移量与楼层比要控制在1.2-1.5之间，而B级建筑则应控制在1.2以下。在满足限高等级的基础上，还要能够进行完善横向设计，尽量控制不规则设计方案的应用。在做好转换层预设和塔楼预设的基础上，实现抗震性能的有效提升。
3.2 强化耐久性设计
在时代发展背景下，高层建筑的耐久性成为建筑工程设计关注的重要方面。建筑结构设计对耐久性的影响主要体现在两个方面。一是在新型材料选择对结构的影响方面，在建筑材料选择时，要综合考虑施工技术要求和成本控制要求，在严格依照标准进行设计的基础上，有效提升建筑主体整体耐久性，实现总成本的精确估算。二是要能够做好细节层面的结构设计，通过对框架梁柱轴压、钢筋承载力及混凝土强度的设计，确保整体耐久性能够达到设计标准要求，尤其是要能够根据具体设计方案，合理控制混凝土强度等级标准。
3.3 优化结构方案和选型
在高层建筑设计中，有多种不同类型的限制性因素，尤其是新规范标准下，要合理设置嵌固端，合理确定不同结构的位置，避免设计方案出现超标现象。在确定整体选型方案的基础上，对上部结构设计进行细节层面的优化。首先来说，应当通过材料选择和混凝土配比等方面入手，较好的提升上部结构的防风能力和抗震能力。其次是应当基于金字塔式设计理念，根据建设高度对每一层墙体厚度进行调整，通过减轻上部结构自重的方式，达到提升建筑稳定性的目的。
3.4 强化BIM技术的应用
时代发展背景下，要有效提升钢筋混凝土高层建筑设计整体水平，必须强化BIM技术应用的重视程度，基于其所具有的数字建模、动态可视化功能、检测碰撞功能，对初步方案进行全面检查，以期能够更好的规避设计漏洞，减少不规范设计的情形。通过BIM技术的应用，还能够对结构设计的某一环节进行处理，更加精准的完成力学性能和材料用量的计算。在此基础上，不仅能够实现对设计工作的信息化管理，还能够更好的完善结构设计中的漏洞，使得高层建筑结构设计水平不断提升，更好的满足建筑施工要求。
4、结束语
在未来设计工作开展中，规范要求细节将会进一步提升，相关方面的内容要求将会更加细化。对于设计工作人员来说，必须要从自身技能水平提升出发，提升新规范的掌握和应用水平，确保设计方案更加合理规范，能够为建筑工程质量和成本控制提供准确参考，为我国建筑行业整体发展起到更加积极的促进作用。
参考文献
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