成浩 张千
上海中建建筑设计院有限公司西安分公司 陕西省西安市 710000
摘要：在社会经济发展及住房高质量需求推动作用下，社会各界对于高层建筑混凝土结构设计水平提出了更高要求。随着设计手段、方法不断提升进步，如何采取有效手段实现对高层建筑混凝土结构设计有效优化，成为建筑设计企业必须深入考虑的问题，而强化高层混凝土结构设计质量也是现代社会对高层建筑的重视。通过采取有效手段实现对高层混凝土结构的有效优化，可为提高建筑工程整体建设质量提供保障。鉴于此，下文在充分结合相关文献研究及笔者多年工作实践经验情况下，主要就高层混凝土结构优化设计方法展开探究，以供广大同行参考。
关键词：高层建筑;混凝土结构;设计方法;
引言
目前，不难发现高层建筑工作与我们的生活已经变得息息相关，所以提升施工质量已成为需要重点解决的问题，其中混凝土结构施工的好坏会对施工的质量起到决定性作用。近几年，我国的建筑行业得到了前所未有的发展，在快速发展的过程中由于一味的追求经济效益，从而忽视了发展过程中出现的各种问题，然而各种问题的不断累积往往会造成大的问题，甚至会影响建筑行业的正常发展。因此，我国的相关政府部门应该做好引导工作，对于出现的问题要及时的解决，不断的优化和完善建筑施工水平，提升施工的技术和能力。
1做好高层建筑混凝土结构设计优化的重要性
高层建筑工程混凝土框架结构的针对性设计与优化，实现了高效增值、高层建筑经济生态价值高、高层混凝土结构优化。这减少了建设投资，降低了建设预算成本，同时又不影响建设过程的质量。优化设计比传统混凝土设计成本更低，为项目经理提供了最佳的易用性。优化结构设计，使施工文档、设施、员工、财政资源等的配置优化，优化资源利用，同时优化建筑结构，提高施工效率。通常，建筑楼层越多，建筑面积就越大。建设项目稳定性和可靠性要求越高，建筑单位面积建设成本越高。结构优化使建筑师能够通过在相关影响因素之间达成妥协，最大限度地发挥建筑设计的价值。
2混凝土结构存在的不足之处
2.1混凝土强度较低
混凝土的强度主要受到各种原材料的比例、后期的养护两方面的影响。不同类型的土木工程对于混凝土原材料的比例有着不同的规定，所以在进行混凝土制作之前，一定要对其土木工程实际情况进行充分地了解，确定对混凝土硬度的要求，再进行混凝土的制作。并且制作完成之后一定要对混凝土的强度进行检测，一旦发现其强度不符合施工的具体要求，这些混凝土就不能投入正常使用。事实上，在进行混凝土制作的过程中，部分企业并没有意识到混凝土硬度的重要性，混凝土的制作过程要求并不严格和规范，而且混凝土制作完成之后，并没有根据科学合理的养护方法进行养护，造成养护效果不佳。
2.2混凝土结构存在收缩的可能性
混凝土属于复合型材料，是由多种原材料混合组成的，但是由于不同种类的原材料其物理特性存在较大的差异，并且混凝土内所含的水泥、外加剂等都会对混凝土的性能和质量造成一定的影响。例如在混凝土浇筑的过程中，其混凝土外部的温度会发生大幅度的改变，混凝土内部的水分会大量蒸发，一旦水分的增发量过大很可能会导致混凝土结构快速收缩，进而很可能会造成混凝土出现裂缝的情况。可以通过添加矿物掺合料的方式来控制混凝土结构收缩的情况，但是矿物掺合料的添加比例一定要符合实际的需求。
2.3结构设计不合理
在混凝土结构设计过程中，不少设计人员片面地认为提升结构强度便能促进建筑工程满足现阶段的工程建设标准和交通需求，这种错误的认知会导致其忽视混凝土结构本身的耐久性设计，从而不能根据工程建设地的实际情况合理进行建筑结构设计。
这种现象不仅会降低混凝土结构的耐久性，同时也会降低其承重标准，导致在实际运行过程中出现较多的安全隐患。
3高层混凝土结构优化设计相关措施
3.1设计过程优化对策
优化设计过程主要包括建筑设计的设计阶段、初始设计阶段和图纸创建阶段。在建筑设计的规划阶段，主要通过分析、比较多个结构设计并选择最佳解决方案来评估仍需处理的建筑设计的可行性。作为高级设计过程的一部分，将主要对每个部分的设计结构进行经济和技术分析，以生成一份完整的分析报告，该报告经主持人批准后可应用于设计。分析报告通常包括基本分析、主板分析、结构转换级别分析等。负责建立、监测等的机构必须优化边界核查报告，并协助工程单位核查边界核查，直至满足要求。在设计过程中，构件应在设计阶段明确计算荷载、钢筋的参数要求，特别是梁、板、柱等部分的钢筋准则和设计要求，并帮助设计单位进行设计检查。
3.2耐久性混凝土结构设计
为提高混凝土结构设计质量和结构的耐久性，需要设计人员在设计过程中遵循以下原则进行合理设计：①整体性原则，指的是设计过程中需保证混凝土结构连续性和整体性原则，这样不仅能有效提高整体的美观性，还能提高结构刚度和承载能力，从而提高其耐久性。一般来说，要达到整体性设计目标要求，多采用无伸缩缝结构设计方式进行混凝土结构设计，原因为混凝土在实际运行过程中，受大自然环境、雨水、海水侵蚀等因素的影响，常常会导致其结构出现伸缩缝病害，采用无伸缩缝结构设计便能有效避免这一病害问题的发生，同时还能提高结构的连续性和整体性；②应力均匀流畅。在设计过程中还需遵循应力均匀流畅原则，要确保结构应力均匀、结构力学连续以及力的传递路线简洁、平滑，这样不仅能避免结构薄弱区域发生各种病害问题，还能提高结构的耐久性；③缩短传力路径，对于混凝土结构而言，结构和传力路径越复杂，各结构部位发生损伤的概率越高，因此，还需要设计人员遵循缩短传力路径原则进行设计，采用最简捷的方法进行结构传力路径设计，提高结构的稳定性和耐久性.
3.3提高结构体型选择合理性
设计高质量建筑的混凝土结构时，需要对各个结构单元、平面形状以及各个结构构件的刚度和承载力进行分析、计算和设计。这是高层混凝土结构设计中稳定性和安全性的重要保证。首先，对独立结构单元设计的单元结构进行精确组织，以设计实例、美学等的结构布局。第二，设计平坦结构时，请遵循简单的规则，适当地控制长度，并且不要使凸出过大。垂直造型应定期统一设计，而不会出现外部和内部装饰问题。最后，在优化设计时应确保刚度和负载平衡是均匀的，不要在垂直方向上使用不规则、不规则的结构设计。在选择结构模型时，应考虑高度优先的结构概念，并在整个设计和施工过程中加以考虑。这可确保顶部混凝土结构在平面和垂直方向上的简单性、规则和承载力，同时提供逼真的审美表现。
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结束语
提高人们生活质量和生存环境安全性是高层混凝土建筑结构优化的初衷，也是在进行设计的指导思想，本身建筑设计是有据可依的，就是要符合已有的设计理念，在此基础上学习和理解结构内核，既不失去原有的科学设计，又在此基础上进行了优化，设计上符合科学原理，优化设计抗震结构的功能，促进设计质量的提升，促进经济效益的提高，控制工程造价，为社会谋福利。
参考文献
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