王立成
悉诚天一建筑设计有限公司 065000
摘要：近年来，高层住宅建筑大量出现，其稳固性和安全性越来越受到重视。在房屋结构设计中采用建筑结构设计技术，不仅能够实现建筑物的美学价值、实际使用价值和经济价值等各种价值，还能够节约建筑成本、保护建筑物施工现场附近的生态环境。基于此，本文对建筑结构设计的原则、高层建筑结构设计的常见问题以及房屋结构设计中建筑结构设计的策略进行了分析。
关键词：钢筋混凝土建筑；结构设计；问题；策略
在进行建筑的环节中最重要的就是建筑的结构设计，想要确保着结构设计中的合理性能、科学性能，就应该循环性的进行着，这样才可以提高着在建筑结构中的安全和质量。不停的对结构的设计进行，不但能够去提升着建筑机构中的安全性能，也能够很快的去降低企业的一些成本，进而提高了企业的竞争力在激烈市场中，提高了一定的经济效益在建筑的工程企业中。
1 建筑结构设计的原则
对建筑物进行结构设计不同于简单的结构设计，需要在完成结构设计并掌握其设计优缺点的基础上，在不破坏原有设计，尽可能使原有设计更加符合工程实际需求的前提下，根据以下原则进行设计：（1）保证结构的整体性、安全性和稳定性；（2）保证结构具有较强的抗震性和结构强度，特殊部位应做局部加强设计；（3）做好必要的冗余设计，减少不必要的结构构件，以降低建设施工的复杂度和建设成本。
2 高层建筑结构设计的常见问题
2.1 高层建筑结构高宽比例问题
高层建筑的高度与宽度是有一定的比例的，相应、合理的高宽比例可以保证提高高层建筑的受力、抗震等性能，进一步提高高层建筑的安全性。但是一些高层建筑的结构设计中，设计者挑战B级高度，最大限度地增加B级高度，使建筑的B级高度超过国家限制，同时受到土地的限制，建筑宽度不能改变。这样的高宽设计比例严重提高了高层建筑的危险性，致使结构设计方案不能通过质量检测，这样可能延误工期，增加建筑施工成本，降低经济效益。
2.2 房屋地基设计中的问题
房屋地基设计必须要与当地的地形衔接恰当，而目前我国的房屋建筑普遍存在着地基设计不合理的问题，与实际的地形存在着较大的差异，给实际施工带来了较大的难题，而且地基的稳定性也比较差，会影响到整个建筑物的稳固性。多数设计师都是根据地质勘测人员准备好的地形资料来进行结构设计工作的，难免会存在一定的误差，忽略很多细节性的问题。
3 房屋结构设计中建筑结构设计的策略
对于建筑而言，其主体具有的抗侧力就够需要保持较高的刚度，能够满足相关的建筑施工规范，并且还要保证建筑整体具有的平稳性以及对应的强度延性需求，但是，因为建筑主体中具有的主体抗侧力体系大多不会有过高水平的刚度，用于防止空间过大、占地面积过大，对建筑作用造成影响。据统计，在我国的高层建筑工程中，钢筋混凝土主体框架结构的施工成本占到了总项目成本的70%~80%，并且结构强度占到了85%以上，因此，如何对高层建筑钢筋混凝土建筑结构进行设计，具有重要的理论和现实际意义。
3.1 框架结构的措施
对框架结构进行是一个不断迭代、渐进寻优的过程。根据建筑物结构整体内力分析报告，研究分析梁柱各构件间的内力和方向，确定满足载荷效应水平要求的各结构件的几何特征，并根据这些特征计算配筋量。当对框架进行了设计后，能够使结构在现有载荷作用下内力的分布发生变化，使构件的受力更加合理，从而提高建筑物结构的稳定性。
3.2 结构抗震设计
高层建筑中很注重通过结构设计达到隔震和减震的目的。设计阶段，应详细地分析当地记录的历年地震强度等级，并结合自然地质水文分布情况预测该建筑物可能受到的地震冲击力度，出具地震安全评估报告。在地震安全评估报告中，要计算出建筑物的抗震强度，根据计算数据指导相应的结构抗震设计。在科学合理的选择建筑结构之后，还需要通过一定程度的抗震措施为建筑结构具有的实际延性抗震能力做出保障，进而为建筑结构中的大震、中震下实现抗震目标，系统防震抗震能力保证下述几方面内容：①建筑强柱弱梁。人为造成的增大柱会对量体产生较大的抗弯压力，使得钢筋混凝土构成的建筑框架处于大地震之下，梁端塑性出现较早。到达最高非线性位移时面对的塑性转动较低，完全不会发生该有的塑性铰。通过这样的方式来保证建筑框架能够具有更加平稳的塑性能耗能力和塑性耗能机构；②强剪弱弯。在处于剪切破坏的情况下基本不会产生延性，对所以能够通过人为的方式保护结构性能不会发生剪切破坏的情况。
3.3 剪力墙结构的措施
剪力墙结构的设计主要集中在2个方向：考虑结构的延展性和刚度。做好结构延展性的，需要根据建筑物在保持承载能力的前提下对结构的抗变形能力进行；做好结构刚度设计的，主要是根据测得的建筑物的侧向位移和自振周期调整结构。对剪力墙的结构设计进行，首先需要对剪力墙的组成构件进行分析，分析剪力墙的延性、刚度和承载力，进一步增强剪力墙的稳固性和支撑力度。同时，剪力墙的结构设计需要与隔震和减震设计相结合，通过剪力墙的设计使建筑物支撑座弹塑性层间位移角控制在标准要求范围内，并通过提高弹性层间位移角的极限值实现对钢筋混凝土结构在延伸性和刚度上的进一步扩展。
3.4 基础结构设计
房屋的构造是否稳定，一定程度上取决于房屋的基础结构是否合理，所以房屋基础结构设计十分重要，因此设计人员要全面系统的房屋的基础结构设计。选择合理的基础结构。基础结构设计首先要求设计人员要掌握施工场所的地形地基、桩基种类、基础构造，并提出科学合理的控制方案，确定桩基项目的方式，准确掌握桩身长度与直径，并对施工过程中资金投入与各方面的平衡点进行估测。此外，设计人员在把握整体的基础上还有其房屋基础细部结构，如地下室的桩型、埋深、底板结构形式等，追求基础结构设计的最佳化，建筑结构的整体结构的稳定性、构造的强度也就大大提升。
3.5 对建筑主体上部结构进行的科学性
房屋建筑的上部结构设计应当建立相应的模型并进行系统的。例如剪力墙结构体系：整个过程最先一步就应当合理地布置剪力墙，保证剪力墙整体的质量是均匀的，这样能将楼层中平面刚度的中心点重合于楼层整体的结构重心，从而减小地震作用或者风力等对其的破坏。在房屋建设时，如果条件允许，要尽可能地对剪力墙进行大开间的构造，加长剪力墙的墙肢长度，这样就能减少墙肢的数量，还能在符合标准的基础上减少混凝土的使用。
3.6 做好楼板结构的优化
在高层住宅建筑结构中，建筑的楼板设计厚度较小时，在施工时容易出现裂缝的安全隐患；当楼板设计厚度较大时，又会造成原材料的浪费。因此，应做好楼板结构的设计。一般会尽力避免采用大跨厚板，而是根据弹性假定的方式设计楼板厚度，根据厚度的不同配置合适的最小配筋率，在起到增强楼板结构强度的作用的同时，减少了原材料浪费。
4 结束语
总之，高层设计时，做好概念设计，根据房屋的建造地点，平立面体形，层数多少，在满足安全性、耐久性与舒适性要求的前提下采用合理的结构体系。在构件设计中精打细算，严格执行规范构造要求对于整个建筑物，保证安全，降低造价影响巨大，这也是我们在今后设计中不断提高及改进的。
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