摘要：在我们国家日益繁荣昌盛的今天，我国高层建筑数量逐渐增多。混凝土结构设计的内容庞杂，构造要求较多，设计者在设计中常常因为对结构概念的理解不全面、不到位而导致设计错误。本文基于此对混凝土结构中的一些常见问题做一分析和总结
关键词：高层建筑；混凝土结构；优化设计
引言
在我们国家各项经济稳步发展的带动下，城镇中的建筑数量和规模都在不断增大，在这种情况下，如何通过优化设计在保证质量与安全的基础上减少成本，是业界关注的重点所在。
1混凝土建筑结构优化的意义
混凝土结构设计的优化是以实际为主，依据建筑物的基本情况，以经济为前提进行优化设计，其最主要的内容就是充分的利用基础结构、方案以及围护结构等环节，建立起最符合要求的模型，按规范合理确定初始计算参数并通过科学的计算，得出结构中的各种满足规范要求的特征参数，确立出建筑工程的最终方案。混凝土结构的优化设计具有十分重要的意义，首先，可以极大的提高建筑物的结构性能，合理的结构方案不但能满足建筑功能的实用性要求，同时能使结构传力简单明确，保证建筑物的承载力安全性能，提高结构的整体受力能力。其次，建筑结构进行优化能够节约成本、节省混凝土等材料，例如可以减少建筑结构内外层不必要的修饰，因此，混凝土结构的优化设计也能极大的减少了一项工程的造价。
2高层建筑混凝土结构优化设计
2.1地基与基础设计中的对策
针对不同建筑工程混凝土结构的沉降度，在地基与基础设计中工程设计人员所采取的处理措施各不相同，一般情况下沉降量较小的混凝土结构工程，推荐工程设计人员应用“褥垫”的方法进行混凝土结构的保护，“褥垫”方法的基本原理就是在地下室混凝土结构与地基基础持力层之间再加上一层保护结构，一旦混凝土结构发生沉降时保护带能够为地基承受一部分的附加压力，从而减少地下室底板由于承受压力过度，而出现的沉降问题和裂缝问题。“褥垫”的方式对于不同地质条件的施工场地能够起到一个养护的作用，所以褥垫的方式对于建筑工程的地基养护工作有着很大的应用价值。但是对于一些有地下室结构的建筑工程，地下水的季节性变化是影响地下室底板结构的主要原因，通常情况下夏季和秋季雨水较旺，降水量较大，则地下水位就会随着降水量的增加而上涨，所以地下室结构底板的防水设计也是建筑工程混凝土结构中较为重要的一项内容，目前现代建筑工程的项目需求不断提高，在实际的地下室建筑的过程中柱下承台的形式通常较为复杂，虽然说建筑复杂的轮廓能够在一定程度上提升美观程度，但是为建筑的防水措施带来了难度，所以要求工程设计人员能够在考虑地理条件的基础上考虑到降水期和防水的问题，尽可能地在满足项目需求的情况下设计简洁的建筑外轮廓形状，从而为建筑防水的施工奠定一个良好的基础。此外在混凝土结构设计的过程中推荐应用反承台法，地下室底板的板材提倡统一规格使用，在地下室结构的内部中做一个滤水层和覆土层并适当地加厚地下室结构中的柱下承台，在简化基槽地膜形状的基础上为施工的进展提供便利。
2.2剪力墙构造设计
工业与民用建筑的混凝土结构中，剪力墙结构的设计工作有较为强烈的特点，且设计时，除进行地震作用计算、施工场地、结构材料、施工技术的关注和应用外。还需要根据建筑的科学体系，进行设计，在民用建筑的设计中，需要满足居民的日常生活需求，对于工业建筑的设计，则要注重空间应用与使用安全。剪力墙的构造设计，需要保障建筑的设计安全、使用质量，在设计阶段，利用更加科学、合理、有效的设计，缩减建筑成本，改善建筑施工质量，并促进建筑施工技术的改善，促进建筑施工效果。
2.3结构参数的设置
在建筑结构体系不同的基础上，建筑物的建筑效果及经济效益也会存在本质上的区别。
因此，在开展抗震结构设计工作的过程中，需要格外注重抗震结构体系的构建，严格按照抗震规范开展设计工作，并明确计算抗震传递途径，构建多元化的传递方案。抗震结构设计框架初步制定之后，需要充分体现符合时代发展规律的设计理念以及专业的设计技能，尤其是关键的结构部位，更需要进行详细准确的计算分析及说明，确保施工方能够准确了解设计方的初衷和设计目的。同时，设计过程中可以借助地震模拟的方式对结构参数进行优化，模拟在不同方向地震作用的情况下，建筑各个结构的实际受力情况，如柱梁变形、墙体承载能力等内容。而在建筑结构的规划环节当中，需要明确规划工作的重点难点，对设计框架进行进一步的优化，促使设计效果不断提升。若在条件允许的情况下，还可以针对建筑结构信息构建数字化信息库，便于后续的调整、修改以及信息提取。
2.4优化转换层结构设计工作
高层建筑底部各层对建筑空间要求存在多种标准，这就需要在高层建筑当中设计转换层来完成整体的结构转换。高层建筑混凝土结构转换层设计需要关注转换层上下竖向结构设置是否合理，是否能够将落地剪力墙百分比控制在合理范围，并解决建筑竖向结构构件刚度突变问题。若无法合理设置建筑转换层内部结构形式，很容易造成高层建筑竖向刚度突变性转变，进而出现抗震不利的薄弱点，影响高层建筑整体结构安全。对高层建筑混凝土结构转换层上、下 2 部分的刚度来说，需要严格控制其刚度比，确保能够提升建筑竖向构件的抗侧力，来降低建筑整体竖向构件刚度突变造成的问题。使整个高层建筑混凝土结构位移比、刚重比、层间刚度比都能满足规范标准的要求。另外，还要通过设计控制高层建筑上部的竖向构件数量，以便降低转换层结构的刚度差值，避免混凝土结构转换层发生突变性的刚度转换，保证高层建筑整体结构能够满足工程建设要求。
2.5高强混凝土与钢筋的使用
在建筑工程中，总造价包括材料、基础和施工等部分，构件尺寸及用钢量会对工程造价造成极大影响，在设计过程中通过对高强钢筋的合理运用，能有效减少用钢量，起到节约成本的重要作用。若该层建筑位于在深厚软土地基处，因作用在地基表面的荷载极大，此时如果使用强度较高的钢筋与混凝土对构件尺寸进行优化，能减轻结构体系的自重，进而减少造价，降低工程难度，保证工程积极效益。除此之外，在地震活动带，建筑所受地震作用和自重为正比关系，若能减小建筑的自重，则能降低地震作用，保证结构体系整体安全性。因此，在设计过程中通过对高强混凝土与钢筋的合理使用，能有效减少各构件尺寸，降低实际用钢量，减轻结构体系自重，实现预期的减少工程造价的目标。
2.6选择有效的抗侧力结构形式
高层建筑抗侧力结构系统能够提升建筑水平抗震性能。日常混凝土结构设计，要综合建筑功能性、高度、结构等要素进行考虑，选择有效的抗侧力结构形式。若建筑高度小于50m，且内部空间要求标准高，可以选择框架结构作为混凝土结构抗震体系，以便充分利用框架结构的灵活空间；若建筑高度在 100m 左右，可以选择剪力墙结构，确保高层建筑混凝土结构刚度满足标准要求，且结构水平位移较小；对于建筑空间、结构类型都要求较高的建筑，可以选择框剪结构、框筒结构等进行设计，在满足高层建筑功能性要求的同时保障结构抗侧力刚度达标。
结语
结构构件的配筋率、结构不同部位的刚度比等概念是混凝土结构设计的核心理论基础，是保证混凝土结构的延性设计从而提高混凝土结构抗震性能的主要内容。深入理解和把握这些设计概念和内容对于提高人们的设计水平和保证结构设计的安全性和经济性都大有裨益。
参考文献
[1]陈迪.高层混凝土建筑抗震结构设计探讨[J].中外企业家,2019(33):84-85.
[2]达欣子.高层建筑混凝土结构的稳定设计分析[J].科技创新与应用,2019(29):85-87.
[3]崔贵玲.钢筋混凝土高层结构设计的常见问题与处理[J].河南建材,2019(5):285-288.