高层建筑混凝土结构设计探讨[精品资料]

高层建筑混凝土结构设计探讨 -精品资料 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 最新最全的 学术论文 期刊文献 年终总结 年终报告 工作总结 个人总结 述职报告 实习报告 单位总结 摘要：随着我国社会经济的高速发展和人们生活水平的不断提高，越来越多的高层建筑涌现在我国的身边。当前，高层建筑的数量与日俱增，高层建筑的建设质量得到了社会各界的高度重视。混凝土是高层建筑建设的重要建设材料，混凝土结构的优劣直接关系着整个建筑的施工质量，直接影响着高层建筑的使用性 能和使用寿命。因此，加强高层建筑混凝土结构的优化设计是非常重要的，其不仅关系着混凝土施工的质量，而且关系着整个建筑的建设。 关键词：高层混凝土 结构设计 探讨 Abstract: With the rapid development of Chinas social economy and the improvement of peoples living standard, more and more high-rise buildings springing up in our country. At present, the number of high-rise buildings grows with each passing day. Concrete is an important building material in high-rise building construction, the concrete structure will directly affect the construction quality of the building and the performance and service life of high-rise building. Therefore, to strengthen the optimization design of concrete structures in high-rise buildings is very important, which not only affects the quality of concrete construction, but also the construction of the building. Key words: high-rise concrete structure design； discussion； : TU37 A 1 高层建筑结构设计的基本原则 建筑结构在设计中必须以实用、便于施工、安全可靠为设计点进行设计，通常情况下要满足以下几大原则： 1.1 结构安全 建筑的结构必须满足在使用年限中可以承受的各种情况，一旦在使用过程中出现了不可抗拒力的破坏，建筑的结构必须保证稳定性，不至于直接倒塌。 1.2 可施工性 不论任何设计，必须在设计的过程中将施工问题首先进行考虑，如果设计标准与实际施工背道而驰，在好的建筑设计业不可能转化为实体建筑，来为我们服务。使用寿命。当建筑物投入使用后，建筑物的必须满足设计年限中的使用要求，不能再无外力扰动的情况下出现裂缝、变形等质量问题。 2 高层建筑混凝土结构设计易出现的问题 在高层建筑结构的设计中需要考虑的问题很多，尤其是高层建筑中的钢筋混凝土结构的设计。 2.1 结构选型问题 在新执行的规范中对建筑的结构选型设计增加了 很多限制性，首先限制了结构的规则性然后对建筑设计中出现的超高问题和抗震问题加以深化，对于高层建筑结构设计的规则性，在新出台的建筑规范章程的相关规定中，变动挺大，新的规范标准在结构设计方面增加了一系列的限制条件。比如，新的规范制度用强制性的条文规定了 “ 建筑物不应该采用严重不规则的建筑设计方案 ” 。所以，在进行高层建筑结构设计时，相关人员应注意遵守新规范制度中的限制性条件，对于设计中的不符合规定问题根据实际情况及时的调整，避免为后期设计工作留下隐患。 2.2 地基和基础设计中的问题 在柱下独立基 础带梁板式的地下室底板设计中，往往会忽视建筑物沉降带来的附加应力的影响，而产生沉降变形以及共同受力，如果没有考虑其产生的附加应力，会使底板偏于不安全，还可能导致地下室底板承载能力不足而引起其开裂，在采用天然地基状况下，会带来更为显著的影响。 2.3 结构分析计算的问题 在计算机使用非常广泛的今天，计算机带给了人们极大的便利，工作效率大大提高的同时，社会日常工作和生活对计算机的依赖程度越来越深。在建筑结构设计中，深化计算机的应用，合理地使用计算机，使建筑物更安全舒适、更美观经济是建筑设计人员 任重而道远的责任。我们在设计中及与其它设计单位交往的过程中发现，虽然采用了 CAD，但在结构施工图中出现了许多概念性的错误和计算错误，有些错误可能会导致严重的后果。究其原因是由于许多结构设计人员并未接受过系统的专业知识学习，虽然初步掌握了一些建筑结构设计软件的使用能力，但是缺乏对整体结构概念的认识，过分相信计算机分析结果而出现结构计算模型与实际建筑物的较大差别；或由于软件技术条件认识不清而导致错误的计算结果。在实际工程中，我们应该重视抗震概念设计和构造设计的问题，避免过分依赖计算机，这样才能设计出更经济，更安 全舒适、更美观经济的建筑。 3 优化高层建筑混凝土结构具体设计的措施 3.1 高层建筑混凝土结构的抗震概念设计的优化 抗震概念设计是根据地震灾害实际经验或是试验研究，所得到定性设计原则而进行的设计，它是设计思想、设计原则和结构体系等方面内容的结合。抗震概念设计主要内容包括了结构体系的选择、建筑平立面的设计、构件和结构延性设计等方面。 （ 1）结构体系的设计。在建筑体系的设计过程中，应尽量保证平面与空间形状的规则与简洁。在平面形状的设计选择时，扇形、矩形、方形和圆形都是相对较 好的抗震体型，同时还需尽量减少设计过长的伸翼和不对称的侧翼。在对建筑体系的布置时，应使建筑结构的刚度与质量能较为均匀的分布，防止在地震时出现扭转反应而导致抗震效果的不佳。 （ 2）建筑平立面的设计。高层建筑平面布置的设计中，要尽量使建筑的使用功能能够与抗震要求相符合，建筑结构的刚度与质量能均匀分布，并做到布置时对称协调，避免扭转效应的发生。具体措施包括了：抗震墙的布置应尽可能使其能与建筑结构的抗震要求相结合；墙体的布置要对称、均匀；对于刚度较大的电梯井筒或楼梯需居中布置，以减少和避免扭转和偏心效应的 发生等等。高层建筑竖向布置设计时，应尽量便竖向刚度的分布能比较接近，尤其是在建筑结构中没有设置较大刚度的刚度转换层的情况下，更需要加强注意。剪力墙在布置时，应注意保证其均匀和对称，使其能够沿着竖向直接贯通到建筑的底部，防止出现不到底或者中断的现象。 （ 3）构件与结构延性的设计。 “ 强剪弱弯 ” ：可通过增大柱端、梁端的组合剪力，柱按照实际配置的上下柱端纵筋所计算弯矩得出的剪力进行增大，梁则按照实际配置的梁端纵筋计算弯矩得出的剪力进行增大，使建筑结构能在大震作用下的非弹性变形中任何构件也不会先发生剪切破坏 。 “ 强柱弱梁 ” ：通过增加柱的抗弯能力柱按照左右梁端实际钢筋计算的弯矩进行增大。从使建筑结构框架在大震下，梁端塑性铰出现较早，在达到最大非线形位移时塑形的转动较大；而在柱端的塑性铰则出现较晚，在达到最大非线形位移时的塑性转动较小，或者不出现塑性铰。使结构框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和相对较大的塑性耗能能力。 3.2 高层建筑混凝土结构的耐久性优化设计 （ 1）混凝土结构材料的选择。为提高混凝土结构的耐久性，在混凝土选择上应注意在其体积稳定性、抗裂性和抗侵入性能等方面的选择。具体应注意 以下几点：选用耐久并坚固的洁净骨料；选用偏低含碱量和低水化热的水泥；通常应将矿物掺和料作为混凝土必须的成分；尽量降低胶凝材料中的硅酸盐水泥用量；采用较低的用水量等等。 （ 2）结构构造的设计。应对普通混凝土与预应力混凝土进行区别，并分别针对不同的设计使用年限和侵蚀环境，采用不同的混凝土保护层厚度，通常在 20 70 毫米之间；对结构构件截面的几何形状进行合理的设计，使其无法形成侵蚀性物质的停留区，构件的表面积与截面积之问应有适当的比例；混凝土墙板在侵蚀环境中起到承受湿度和温度的作用时，需注意保持良好的通 风，并避免出现过高的水气积聚和局部潮湿度；在对混凝土结构构件的配筋进行布置时，应保证其具有足够的钢筋间距，以避免因保护层不足而引起的混凝土保护层剥离或者钢筋过早出现锈蚀。 （ 3）裂缝宽度的设计。在规范中对不同环境类别下得裂缝宽度，都有着限制值。例如室内正常环境中的受弯构件，最大裂缝宽度值为 0.4 毫米；对处于露天和干湿交替环境中的构件，最大允许裂缝宽度值为 0.2 毫米；对氯离子侵蚀环境中的钢筋混凝土构件，裂缝宽度值应控制在 0.1 毫米。对一类环境中国的预应力混凝土的屋架、屋面梁、屋面板、托梁和楼板等 ，应按照二级裂缝控制的等级进行设计和计算。在一类与二类环境中，需要作疲劳预应力的混凝土吊车梁，需按照一级裂缝控制等级进行设计和计算。 （ 4）结构使用的设计。应对结构构件的正常丁作使用界限加以明确。因混凝土结构物通常是由多个部件所组合而成， I 缸且各个构件所处环境的区别，其耐久使用寿命也会相应不同。一般而言，在房屋结构中的阳台、屋面、女儿墙则比室内的柱、梁的使用寿命短。因此，在高层建筑混凝土结构的耐久性设计中，应明确的提出结构使用期内需要更换和维修部件的内容，以及预期需要更换的时间。 3.3 高层建筑结构安全性优化设计 （ 1）提高高层建筑混凝土结构的工程抗灾能力，并提高相应的抗震设防等级。同时，增强高层建筑混凝土结构整体的牢固性能，尤其对于人员密集的高层公共建筑，通常不宜考虑装配式或者砖砌体承重混凝土结构，应采用现浇钢筋混凝土结构同时还需要考虑有可能的人为破坏结构的安全。 （ 2）设计时应提前考虑到今后有可能发生的荷载变化，还需适当的提高结构构件的承载力安全储备和结构荷载的标准值，以有利于防火和抗震等方面能力的增加。同时，高层房屋建筑的设计荷载有必要进行增加，特别是楼面荷载。 4 结语 总之，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。以上也只是笔者在设计过程中对问题一些浅薄的认识。 参考文献： 1、混凝土结构设计规范 GB50010 2010 2、建筑抗震设计规范 GB50011-2010 3、高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010 阅读相关文档 :建立健全促进科学发展的工会体制机制 生产场 所与工程改造施工现场的安全管理 关于高层建筑结构设计问题初探 谈如何提高静态GPS 精度 运用轨检车数据分析提高轨道养护维修质量的探讨 关于公路沥青混凝土路面的施工监理控制 提高市政道路施工沥青路面平整度的方法和措施 浅议屋顶花园的规划设计 浅谈建筑电气节能方法 谈公路施工的技