摘要：本文根據(jù)作者多年工作經(jīng)驗(yàn)，從概念設(shè)計(jì)、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析三個(gè)方面探討了鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題和相應(yīng)的解決對(duì)策，希望能夠?yàn)榇蠹姨峁⿴椭?nbsp;
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土高層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題；對(duì)策
中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言
隨著高層建筑在我國的迅速發(fā)展，建筑高度的不斷增加，建筑類型與功能的愈來愈復(fù)雜，結(jié)構(gòu)體系的更加多樣化，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來越成為結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)工作的主要重點(diǎn)和難點(diǎn)之所在。
1概念設(shè)計(jì)
�。�1）高寬比的規(guī)定
高層建筑結(jié)構(gòu)高寬比的規(guī)定是對(duì)結(jié)構(gòu)整體剛度、抗傾覆能力、整體穩(wěn)定、承載能力以及經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制指標(biāo)，是長期工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，從目前大多數(shù)A級(jí)高度高層建筑來看，這一限值是比較實(shí)用、比較經(jīng)濟(jì)合理的。實(shí)際上對(duì)側(cè)向位移、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗傾覆能力、承載能力等性能的規(guī)定也體現(xiàn)了對(duì)結(jié)構(gòu)高寬比的要求。
�。�2）合理地布置抗側(cè)力構(gòu)件
在一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，應(yīng)避免應(yīng)力集中的凹角和狹長的縮頸部位；避免在凹角和端部設(shè)置樓、電梯間；減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。豎向體型盡量避免外挑，內(nèi)收也不宜過多、過急，結(jié)構(gòu)剛度、承載力沿房屋高度方向不宜均勻、連續(xù)分布、避免造成結(jié)構(gòu)的軟弱或薄弱的部位。應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載力。根據(jù)具體情況，結(jié)構(gòu)單元之間應(yīng)遵守牢固連接或有效分離的方法。高層建筑的結(jié)構(gòu)單元應(yīng)采取加強(qiáng)連接的方法。
（3）嵌固端的設(shè)置問題
高層建筑在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算之前必須首先確定結(jié)構(gòu)嵌固端的所在位置，而嵌固端的選取卻面臨著各種不同情況，如不設(shè)地下室但基礎(chǔ)埋深較大、沒有地下室但其層數(shù)或多或少、基礎(chǔ)形式不同等。在這個(gè)問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師需要注意如下幾個(gè)方面：嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級(jí)的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)嵌固端的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等問題，而忽略其中任何一個(gè)方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)工作的大量修改或埋下安全隱患。
�。�4）短肢剪力墻的設(shè)置問題
對(duì)墻肢截面高厚比為5~8的墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制，因此，在高層建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)工作增加不必要的麻煩。
2.地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一直是結(jié)構(gòu)工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設(shè)計(jì)過程的好與壞將直接影響后期設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，同時(shí)，也是因?yàn)榈鼗A(chǔ)也是整個(gè)工程造價(jià)的決定性因素。因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問題也有可能更加嚴(yán)重甚至造成無法估量的損失。
在高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，應(yīng)綜合考慮建筑場地的地質(zhì)狀況及水位、上部結(jié)構(gòu)類型、使用功能、施工條件以及相鄰建筑的相互影響，以保證建筑物不致發(fā)生過量沉降或傾斜，并能滿足正常使用要求。還應(yīng)注意了解相鄰地下構(gòu)筑物及各類地下實(shí)施的位置和標(biāo)高，以保證基礎(chǔ)的安全和確保施工中不發(fā)生問題。
3.結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前高層建筑的結(jié)構(gòu)分析基本上都采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行，但計(jì)算機(jī)軟件并不能完全代替設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)概念。電算前后，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)軟件的計(jì)算原理及適用范圍有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。在結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析階段，如何準(zhǔn)確、高效地對(duì)工程進(jìn)行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，是決定工程設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。
（1）結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的軟件選擇
目前比較通用的計(jì)算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等。但是，各軟件在采用的計(jì)算模型上存在著一定的差異，因此導(dǎo)致了各軟件的計(jì)算結(jié)果有或多或少的不同。所以，在進(jìn)行工程整體結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析時(shí)必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計(jì)算軟件模型的特點(diǎn)選擇合理的計(jì)算軟件，并從不同軟件相差較大的計(jì)算結(jié)果中，判斷哪個(gè)是合理的、哪個(gè)是可以作為參考的，哪個(gè)又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)工作中首要的工作。
（2）周期折減系數(shù)
在高層結(jié)構(gòu)中設(shè)置了非結(jié)構(gòu)的砌體填充墻，在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮其對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響。周期的折減應(yīng)考慮到門窗洞口的設(shè)置對(duì)周期的影響。不同的結(jié)構(gòu)類型和填充墻的多少也決定了周期折減系數(shù)的取值，而不能一概而論。
（3）振型數(shù)目是否足夠
陣型數(shù)的多少與結(jié)構(gòu)的層數(shù)有關(guān)，規(guī)范中對(duì)陣型的取值都有較為明確的規(guī)定。因此，在計(jì)算分析階段根據(jù)規(guī)范要求對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。
�。�4）多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計(jì)算。
一段時(shí)間以來，大底盤，多塔樓的高層建筑類型大量涌現(xiàn)，而在計(jì)算分析該類型高層建筑時(shí)，是將結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體并按多塔類型進(jìn)行計(jì)算，還是將結(jié)構(gòu)人為地分開進(jìn)行計(jì)算，是結(jié)構(gòu)工程師必須注意的問題。如果多塔間剛度相差較大，就有可能出現(xiàn)即使振型參與系數(shù)滿足要求，但是對(duì)某一座塔樓的地震力計(jì)算誤差仍然有可能較大，從而使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不安全的隱患。
�。�5）非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)
在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對(duì)這部分內(nèi)容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于高層建筑的地震作用和風(fēng)荷載均較大，因此，必須嚴(yán)格按照規(guī)范中的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算處理措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4結(jié)束語
鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)長期、復(fù)雜甚至循環(huán)往復(fù)的過程，任何在這過程中的遺漏或錯(cuò)誤都有可能使整個(gè)設(shè)計(jì)過程變得更加復(fù)雜或使設(shè)計(jì)結(jié)果存在不安全因素。因此，在每個(gè)過程都應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真地分析和計(jì)算，并且要不斷地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終達(dá)到滿意的結(jié)果。
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