探讨钢筋混凝土高层结构设计常见问题

最新【精品】范文 参考文献 专业论文探讨钢筋混凝土高层结构设计常见问题探讨钢筋混凝土高层结构设计常见问题 摘要：钢筋混凝土高层结构是现代化城市发展的必然结果，代表着我国建筑行业技术水平进入了高速发展的时代，与此同时更重要的是注重建筑实体的质量安全问题，而这些问题，与钢筋混凝土高层建筑结构设计有着莫大的联系，因此在进行结构设计的时候，一定要充分的谨慎细心考虑到每一个因素，既要使建筑实体漂亮美观大方，更要注重建筑实体的安全性能，本文就对钢筋混凝土高层结构设计常见的问题进行探讨，分析问题存在的原因，并提出切实有效的解决措施。 关键词：钢筋混凝土； 高层结构设计；解决措施； 中图分类号： TU318 文献标识码： A 当前我国建筑行业得到飞速发展，高层结构的建筑群不断涌现，使得高层建筑的设计理念、施工技术以及建筑材料都发生了重大的变化。作为现代建筑普遍采用的结构形式，钢筋混凝土结构具有强度大、稳定性高、耐久性强以及抗震性能好等优点，使其在现代高层建筑结构中得到广泛应用。要满足高层建筑中钢筋混凝土结构的实际需求，其结构设计是至关重要的。因此，探讨钢筋混凝土高层结构设计中存在的问题，了解设计过程中遇到的难点和重点，并采取科学合理的手段来完善和提高钢筋混凝土高层结构设计，以此提高钢筋混凝土高层结构设计质量。 一、 钢筋混凝土高层结构的发展 高层建筑的发展历程：高层建筑的发展历史悠久，最早出现应该是古埃及的金子塔和我国古代寺塔建筑等，至今已有几千年的历史。随着社会经济的不断发展，人们对于高层建筑的研究也越来越深入，高层建筑结构体系设计也越来越完善，真正意义上的高层建筑最早出现在19世纪末的美国芝加哥，采用框架式结构建造的11层保险商务大楼，被人们称作是高层建筑结构设计的重要转折点，从此拉开了现代高层建筑的序幕。 二、钢筋混凝土高层结构特点 钢筋混凝土高层结构的设计不同于一般的中层及以下建筑结构的设计，这两者有本质的区别，高层建筑结构自身水平的荷载因素在设计中占主导地位，因此，在对高层建筑的结构设计和施工中，注意的地方非常多，对技术水平要求也高，随着建筑高度的增加，水平作用力使得建筑结构的好坏和建筑材料的用量都存在很大的不同。 三、 结构概念设计 建筑结构设计在满足建筑工程实际效果和使用功能的同时，还需具备良好的质量保障，这也是建筑结构最重要的环节。在现代高层结构设计中，人们提出了“概念设计”的理论，其实建筑结构概念设计是提高结构抗震性能的一种设计方法。在设计过程中，选择优质的结构设计方案对建筑整体抗震非常有利。对结构设计的各个延性构件，要进行具体的分析。并采取相应的解决措施，避免一些薄弱层出现损坏的现象。在高层结构设计中，强调概念设计也说明其重要性。结构工程师在工程设计过程中必须按照规范和标准，并掌握结构概念设计的相关原则，从宏观上避免出现设计失误或者计算失误的情况，保证工程的本质安全。 四、 钢筋混凝土高层结构设计常见的问题分析 以下通过实例来分析和探讨钢筋混凝土结构设计中常见的问题。某市一大型超市位于该市东城黄河路南侧。该建筑地下一层，地上 17 层。建筑长度 102.4m，宽度为 53.6m，高度为 76.65m，13 层高度为 4.5 m，四层及四层以上层高 4.2 m，地下室层高 4.2m，房屋主楼最大跨度 14m，抗震缝以上裙房最大跨度为 20 m。该建筑工程主楼结构为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构体系，抗震裙房为框架结构。主楼采用桩筏基础，桩采用预应力混凝土管桩。抗震缝以上裙房采用柱下独立桩基承台基础，主楼上部结构的嵌固端为地下室底板顶部。针对该建筑工程实际情况，分析和研究其结构设计中存在的问题，进而提高和完善该建筑工程结构设计的要求。 4.1. 结构设计问题 确定剪力墙结构加强部位的墙体厚度。在进行高层结构抗震设计过程中，剪力墙的底部加强部位要确定其墙体厚度，采用约束边缘构件和构造边缘构件等措施来起到加强抗震的效果。这样能够避免薄弱处进行剪切时造成损坏，还能提高整体建筑抗震性能。针对这一问题，应严格按照高层建筑混凝土结构技术规程进行设计。墙体厚度要按照规范规定取值，同时要根据建筑工程实际情况和抗震等级来确定墙体厚度。确保剪力墙底部加强部位抗震时不屈服，保证其安全稳定。 4.2 地基设计问题 地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不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。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。 目前，广东应用预应力管桩作为钢筋混凝土高层建筑基础设计的楼层高度已达到 40 层。凡是采用预应力管桩作为高层建筑地基设计的地区，其地基出现质量问题及事故的发生率明显降低。采用预应力管桩进行地基基础设计能够提高桩基质量，其优点表现在这几个方面：第一，预应力管桩桩身混凝土强度高、设计选用范围广、成桩质量可靠，对持力层起伏变化较大的地质条件适应性强、单桩承载力造价低；第二，管桩运输吊装方便，接桩便捷、成桩长度不受施工机械的限制，桩身耐击，穿透力强，是高层建筑工程中施工速度快、工效高、质量可靠、性价比高的桩型。地基设计要严格按照相关规范和标准进行，重视细节部分的规范设计。同时应根据地质情况具体问题具体分析，所有桩基均应进行承载力和桩身强度计算。桩基应选用中、低压缩性土层作桩端持力层。桩基设计时，应结合地区经验考虑桩、土、承台的共同工作。因此，在地基设计过程中，不仅要参考国家设立的地基设计规范章程，也要按照岩土工程勘察报告所提的地质条件，选择合理的桩型。 五、 结构计算与分析问题 5.1高层结构设计要进行结构计算，针对案例中采用的结构体系，可以采用楼板整体平面内无限刚假定模型进行计算。在计算过程中要根据建筑工程实际情况灵活应用，主体结构及基础计算采用中国建筑科学研究院 CAD 工程部 PKPM(多层及高层建筑结构空间有效元分析与设计软件 SATWE)。其中整体分析采用 STAWE 高层版,JCCAD 计算软件，主楼整体分析计算为多余地震下的弹性计算。 5.2采用振型分解反应谱法，高层建筑整体计算的嵌固部位为地下室顶板。抗震设计是高层结构设计的重点，结合工程实际情况，按照高层建筑混凝土结构技术规程来确定该工程项目的抗震等级。然后根据建筑结构要求，对相应的抗震等级进行评估和计算，确定抗震效果满足高层建筑结构设计的质量标准。 5.3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。 六、结语 钢筋混凝土高层结构设计作为现代建筑行业的主要结构形式，其优势推动了建筑行业的发展，提高了建筑行业的整体质量。在进行钢筋混凝土高层结构设计时，不仅要保证高层建筑的使用功能和外观效果，还应充分考虑设计安全质量的问题，这也是高层结构设计的重中之重。通过本文了解到了钢筋混凝土高层结构设计过程中常见的问题，并对其问题进行讨论和分析，从中分析出高层结构设计需要注重选型设计、地基设计以及结构计算三个方面的内容。因此，在以后的钢筋混凝土高层结构设计中，应