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摘要：高层建筑的建设与使用是否具有安全性和稳定性已经成为地区进行现代化经济建设水平的重要体现。然而，受高层建筑建设环境复杂、工程量大且技术局限等问题的影响，我国在高层建筑钢筋混凝土结构设计上依然还存在不少问题。对此，文章将在阐述高层建筑钢筋混凝土结构设计原则的基础上，对相关设计问题及应对措施进行探讨，最后对其设计要点进行总结，以期能够提高高层建筑钢筋混凝土结构的设计水平。
关键词：高层建筑；钢筋混凝土结构设计；问题分析
引言：与一般的建筑相比，高层建筑不管是设计还是施工技术，都有着严格的要求和施工标准。在高层建筑过程中，钢筋混凝土作为高层建筑设计中重要的材料结构，其设计水平直接影响着整个高层建筑的质量和安全。因此，相关人员就有必要对高层建筑钢筋混凝土结构设计的相关问题及对策进行深入研究。
1、高层建筑钢筋混凝土结构设计原则
第一，在高层建筑钢筋混凝土结构设计前期，需要根据建筑功能及建筑高度、地震烈度等确定合适的结构类型，如住宅结构选用纯剪力墙结构往往取得最优投资方案，商业综合体选用框架剪力墙往往取得最优投资方案等等。
第二，在前期结构方案设计阶段，地基处理方式的选择亦是重点考察的项目之一，此时，应该根据甲方提供的地勘报告，并根据建筑的本身层数、高度、建筑功能、荷载分布等等。结合工程所在地的地基处理工程经验。按照概念优先、设计辅助的原则确定合理的地基处理方案。
第三，在高层建筑钢筋混凝土结构设计过程中，应加大对居住环境的设计，结合区域人群聚居需求，进行高层建筑钢筋混凝土结构功能区域的合理划分。除此之外，还需要进行人车分流的独立设置，并据据空间序列融入自然生活的要求，从而实现以人为本的和谐结构区域。
2、高层建筑钢筋混凝土结构设计问题及应对
2.1剪力墙平面布置问题
根据国家规范和标准，如果截面厚度不大于300mm，且各肢横截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙，就属于短肢剪力墙，按照相关数据和经验，高层钢筋混凝土建筑短肢剪力墙的应用存在有较多限制因素。在设置短肢剪力墙结构过程中，设计人员如果未按照规范要求进行数量控制，就会在一定程度上增加后期处理的难度。
对此，设计人员在设计剪力墙时，应注意剪力墙末端的边缘构件，如具有约束柱功能的端柱。楼层之间的位移和一幢高楼的顶点是足够大的。此时柱的横截面积增大，可充分发挥约束柱的性能。除剪力墙约束柱设计外，还应注意剪力墙变阻设计。在设计抗剪墙时，可在抗剪墙截面上加连接梁。要使多肢墙体成为单肢墙体，应弱化连接梁的设计。如果连接梁设置过于强大，在地震发生时，其将导致墙的拉伸变形的四肢，并给高层建筑带来安全风险。因此，在钢筋混凝土抗变形结构的设计中，必须科学合理地确定剪力墙截面的最大允许值，降低连接梁的刚度，使其满足最大范围的要求。
2.2地基基础设计方面的问题
首先，在地基基础设计中，最常见的问题是沉降缝及底板受力问题。沉降缝是指为了避免地基基础出现不均匀沉降设置的垂直缝。沉降缝的设置可以使高层建筑地基划分为多个单元，避免建筑物的不均匀沉降。但是受到高层建筑设计的复杂性特征，高层建筑的的沉降缝设计会影响地下室的嵌固，从而增加高层建筑的结构压力，降低其稳定性和抗震性能。因此，在高层建筑设计中，设计人员应该尽量避免沉降缝的设计，同时要通过不同的地基基础处理方式，保障高层建筑的稳定性。
其次，底板受力是指地下室的底板受力状况，有些设计人员在开展地下室设计时，会根据底板的活荷载及水浮力，进行结构设计，并未考虑到桩结构对底板造成的荷载，使得底板结构的参数设计不合理。针对这一问题，在开展地下室结构设计时，设计人员需要全面考虑底板的荷载，以便为地基基础设计提供可靠的参考依据。
2.3结构设计计算方面的问题
在高层建筑钢筋混凝土结构设计中，设计人员主要通过计算软件进行结构各项参数的计算。在建筑结构相关政策法规不断完善的基础上，高层建筑钢筋混凝土结构计算软件也随之改进。但是在实际的结构设计工作中，由于设计人员对规范的理解不够深入，很容易使结构参数的计算出现偏差，影响数据的准确性。因此，针对结构设计中存在的数据偏差问题，设计人员就需要合理选择计算模型、准确设置建筑的抗震等级与振型数目，并注重非结构构件相关参数的计算，这样才能从整体提升结构参数的准确性及合理性。
3、高层建筑钢筋混凝土结构设计要点
3.1重视高层建筑的抗震设计
钢筋混凝土作为高楼主要的抗震结构，经过研究报道可知，需要实施的是安全性和抗震性评估。在重要的建筑设计中关注钢筋混凝土的结构抗震功能预设，尤其是高楼大厦建设中，兼顾到楼层数量和结构刚度等参数，合理进行数值范围评估。特别是在高楼当中，转换层的预设以及顶部的塔楼预设需要引起重视，进行弹性楼板分析和建设刚性分析，阵型数的选择要符合要求。
3.2建筑构造周期性折减系数的设计
对于高层建筑的结构框架设计来说，如果使用砌体对墙壁进行填充，则在后续周期计算式，折减系数应该取值在0.7之内，但是如果使用轻质的砌体或者墙体数量较少，在周期计算时，折减系数的具体取值可以控制在0.8之内，如果墙体完全使用了轻质的墙板，周期的计算折减系数可以控制在0.9左右，建筑结构中如果没有墙体的框架结构，需要进行适当的折减处理。
此外，在建筑框架结构和顶盖的结构设计之中，填充的墙体会在一定程度上提高整体的刚度，如果设计数量过多会增加结构的实际刚度，严重时超过其设计值。在这种情况下，设计中的计算周期远超过了实际的周期，此时计算出来的结构剪力往往比实际的剪力数值更小，严重时甚至会影响房屋的安全性。因此，在进行建筑结构周期计算时，可以将计算的周期进行适当的折减，并注入更多建筑功能，确保建筑结构的安全性。
3.3合理进行结构计算分析
现阶段，在高层建筑钢筋混凝土结构设计参数核算环节，YJK、PKPM 等几种类型是常用的结构设计软件。在实际结构计算环节，每种运行软件计算模式各有其独特之处。因此，在设计环节中相关设计人员需依据结构类型选择合理的计算机计算软件，并在此基础上对不同运算软件计算结果进行统一分析，再确定最佳设计方案。计算完成后，设计人员应首先根据设计经验对计算结果的正确性进行判断，在判断计算结果可信的前提下，根据现行规范的如周期比、刚度比、偏心率、位移及位移比等的限值调整计算模型，最终获得满足规范前提下的合理的模型计算结果。
此外，在高层建筑钢筋混凝土结构变形缝设置过程中，宜根据建筑平面、立面的复杂性，用变形缝将结构拆分为不同的规则单元。同时，如果在高层建筑具有一层地下室及人防设施，那么在地下室顶板、人防顶板位置就需要进行嵌固端的合理设置。设计人员应对嵌固端上下层刚度比予以重视，并采用合理的结构布置，以便嵌固端在地震作用下能够出现在设计部位，确保嵌固端设计的有效性。
结束语：
高层钢筋混凝土建筑结构设计有着非常强的系统性和整体性，不管在结构方案方面，还是在结构计算以及施工图纸等，都需要贯彻落实对设计全过程的有效控制措施。总体而言，在结构设计中要结合工程建设使用的需求，来进行针对性设计。具体来说，就是在明确短肢剪力墙、结构体系建设以及结构超高问题影响的情况下，找出优化控制的方式方法，从而提高高层建筑的安全性及稳定性。
参考文献：
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