1、钢筋混凝土高层结构设计存在的问题与对策摘要：本文根据作者多年工作经验，从概念设计、地基与基础设计和结构计算与分析三个方面探讨了钢筋混凝土高层结构设计存在的问题和相应的解决对策，希望能够为大家提供帮助。 关键词：钢筋混凝土高层；结构设计；问题；对策 引言 随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。 1 概念设计 （1）高宽比的规定 高层建筑结构高宽比的规定是对结构整体刚度、抗倾覆能力、整体稳定、承载能力以及经济合理性的宏观控制指标，是长期工程经验的总结，从目前大多数 A
2、 级高度高层建筑来看，这一限值是比较实用、比较经济合理的。实际上对侧向位移、结构稳定、抗倾覆能力、承载能力等性能的规定也体现了对结构高宽比的要求。 （2）合理地布置抗侧力构件 在一个独立的结构单元内，应避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼、电梯间；减少地震作用下的扭转效应。竖向体型尽量避免外挑，内收也不宜过多、过急，结构刚度、承载力沿房屋高度方向不宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱的部位。应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载力。根据具体情况，结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。高层建筑的结构单元应采取加强连接的方法。 （3
3、）嵌固端的设置问题 高层建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置，而嵌固端的选取却面临着各种不同情况，如不设地下室但基础埋深较大、没有地下室但其层数或多或少、基础形式不同等。在这个问题上，结构设计工程师需要注意如下几个方面：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。 （4）短肢剪力墙的设置问题 对墙肢截面高厚比为 58 的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相
4、当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。 2.地基与基础设计 地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素。因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。 在高层建筑的基础设计中，应综合考虑建筑场地的地质状况及水位、上部结构类型、使用功能、施工条件以及相邻建筑的相互影响，以保证建筑物不致发生过量沉降或倾斜，并能满足正常使用要求。还应注意了解相邻地下构筑物及各类地下实施的位置和标高，以
5、保证基础的安全和确保施工中不发生问题。 3.结构计算与分析 随着科学技术的发展，目前高层建筑的结构分析基本上都采用计算机软件进行，但计算机软件并不能完全代替设计人员的设计概念。电算前后，设计人员必须对软件的计算原理及适用范围有一个清晰的认识。在结构计算与分析阶段，如何准确、高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。 （1）结构整体计算的软件选择 目前比较通用的计算软件有：SATWE、TAT 、TBSA 或 ETABS、 SAP 等。但是，各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异，因此导致了各软件的计算结果有或多或少的不同。所以，在进行工程整体结构计算和
6、分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件，并从不同软件相差较大的计算结果中，判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的，哪个又是意义不大的，这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。 （2）周期折减系数 在高层结构中设置了非结构的砌体填充墙，在结构计算时应考虑其对主体结构的影响。周期的折减应考虑到门窗洞口的设置对周期的影响。不同的结构类型和填充墙的多少也决定了周期折减系数的取值，而不能一概而论。 （3）振型数目是否足够 阵型数的多少与结构的层数有关，规范中对阵型的取值都有较为明确的规定。因此，在计算分析阶段根据规范要求对计算结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。 （4）多
7、塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。 一段时间以来，大底盘，多塔楼的高层建筑类型大量涌现，而在计算分析该类型高层建筑时，是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算，还是将结构人为地分开进行计算，是结构工程师必须注意的问题。如果多塔间刚度相差较大，就有可能出现即使振型参与系数满足要求，但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大，从而使结构出现不安全的隐患。 （5）非结构构件的计算与设计 在高层建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容，尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大，因此，必须严格按照规范中的非结构构件的计算处理措施进行设计。 4 结束语 钢筋混凝土高层结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程，任何在这过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全因素。因此，在每个过程都应该进行认真地分析和计算，并且要不断地进行优化设计，最终达到满意的结果。
