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摘要：随着我国经济的不断提升．我国城镇化进一步推进，各类高层建筑不断兴起，在我国的城市高层建筑过程中，所涉及的结构主要是采取混凝土结构，混凝土结构作为当前较为重要的高层建筑结构形式，其建设成本低、结构形式多样、整体性能较好，广泛用于各类高层建设工程中。在具体的施工过程中，要着重针对混凝土结构进行切实有效的优化设计，以此使高层建筑的价值得到充分的提升。基于此，本文首先分析了高层建筑混凝土结构优化设计的意义，然后提出高层建筑混凝土结构设计的基本原则，最终提出结合混凝土结构优化的设计方案，以供参考。
关键词：高层建筑；混凝土；结构优化；设计
引言
混凝土结构是当前建筑工程中较为常见的结构形式，多数状况之下混凝土与钢筋是主要的材料。混凝土结构具有较好的性能，加强对混凝土结构稳定性的分析直接影响建筑工程整体质量。
一、高层建筑混凝土结构优化设计的意义
传统的高层建筑混凝土结构设计工作中，受到一些因素的影响，经常会出现稳定性与强度问题，不能确保各方面工作效果。而在结构优化设计的工作中，可以按照具体的稳定性标准、强度标准、规范性标准等执行工作任务，改善当前的工作现状，提升结构的抗震性能、承载能力。因此，对高层建筑混凝土结构进行优化具有重要意义。
二、高层建筑混凝土结构设计的基本原则
（一）安全性
高层建筑混凝土结构设计中需要将结构安全问题摆在首位。在进行结构预设工作前，要坚持以人为本的原则，以混凝土结构安全性标准为指导，确定高层建筑整体设计价值及意义。保证建筑的安全设计，满足相应标准规范要求，确保设计高效、合理。
（二）适用性
高层建筑混凝土结构设计需要综合内外多种因素进行建筑的功能性分析，对高层建筑内部空间进行构思，综合分析建筑整体功能性需求，保持建筑良好的适用性，充分发挥高层建筑自身特点，以便获取良好的结构性能。
（三）可靠性
高层建筑混凝土结构的设计使用年限需要结合材料、技术、工艺等要素进行综合控制，在预设过程中针对高层建筑可靠性、安全性、耐用性进行选择及提升，都需要考虑以上要素的影响。在后续混凝土结构设计期间，秉承安全性原则，以耐用性为前提进行分析，确保混凝土结构可靠性满足高层建筑建设需求。
三、结合混凝土结构优化设计方案
（一）科学设计原材料选用方案
在高层建筑的混凝土结构中，所涉及的原材料质量对于整体结构的质量都有着至关重要的直接影响，是最为关键的因素之一。通常情况下，高层建筑混凝土结构所涉及的原材料主要包括混凝土和钢筋，其中钢筋用量多少和钢筋质量如何，对于整体工程造价有着关键性的影响，针对这样的情况，为了使工程造价有效降低，往往对于钢筋的用量尽可能减少，在这样的情况下，为了使整体结构更加优化，质量显著提升，就要尽可能选用高强度的钢筋，以此作为优先考虑的材料。在高层建筑项目实施过程中，因为具体的需求和土地资源缺乏的问题，往往需要在软土地基上进行工程建设，在这样的情况下，就会使工程造价进一步提升，也会带来极大的施工难度。所以为了使造价减少，降低施工难度，往往要切实有效的减轻建筑对于地基产生的荷载，在优先选用高强度钢筋的同时，要在最大程度上选用高强度的混凝土。
与此同时，要充分确保钢筋混凝土构件的界面尺寸能够得到及时有效的优化，在实践的过程中科学合理的应用。从实践中可以看出，地震对于高层建筑所造成的危害，往往取决于建筑物自重的大小，所以要尽可能有效降低建筑物的自重，这样才能切实有效的起到减震效果，使建筑本身的安全性得到显著提升嘲。针对这样的情况，在设计高强度混凝土和高强度钢筋的时候，必须根据现有的技术标准有效操作，在更大程度上有效减少各构件截面尺寸，使钢筋用量进一步减少，降低建筑物的重量，以此在减少工程造价的同时，使建筑物的安全性得到显著提升。
（二）合理设计独立单元结构
在高层建筑混凝土结构实际的优化设计过程中，如果整体的混凝土结构是独立的单元结构，要充分确保各个部分的优化设计。首先，要着重针对整体平面结构的性状进行切实的优化设计，在具体的设计过程中要充分确保其简单规则、长度适中、凹凸部分大小适中，与此同时要保持竖向体型均匀规则、外挑内收适中。在实际的设计环节，以此为基础，确保相关的结构部分刚度和承载力呈现出均匀分布的状态，从根本上有效规避用竖向布置且不规则的结构。要尽可能有效应用侧向力上小下大、变化均匀的刚度结构阁。除此之外，在整体的优化设计环节，要确保其适用性和美观性，在充分满足相关标准和技术要求的同时，着重做好结构概念设计，并且在整体的设计环节要把概念设计当做基础，以充分确保其实用和美观的建筑结构为原则，使平面和竖向布局具备更为显著的均匀性，简洁性，有显著的规则，这样才能充分确保相关结构部分承载力刚度分布更加科学合理，更匀称，体现更加良好的性能和质量。
（三）对于剪力墙平面布置进行优化设计
剪力墙平面布置设计优化对于高层建筑混凝土结构优化设计而言，是其中至关重要的部分，针对具体的优化措施而言，主要体现在以下几个方面：（1）布置剪力墙的过程中要有效贯彻落实顺周边均匀且集中布置且维持原有建筑的功能的布置原则，对于建筑剪力墙而言，要尽可能有效布置在电梯间、楼梯问处和恒载大、平面形状变化相对来说比较大的部位；（2）针对剪力墙的墙肢截面来说要贯彻落实简单规则的基本原则，而且要充分控制好剪力墙结构侧向刚度，使其具备适合的刚度；（3）从根本上有效规避过多的短肢剪力墙问题出现，特别是针对全部是短肢剪力墙的问题要充分避免。
（四）对于高程建筑混凝土结构抗震性能进行优化设计
在针对混凝土结构进行抗震优化设计的过程中，要充分确保混凝土筒体的承载力和延性有显著的增强。高程建筑混凝土结构因为抗震的需求，不同高度的建筑物所涉及的型钢柱的设置位置与设置方法有很大的差异，在具体的结构优化设计过程中，要通过刚性连接外围框架平面内柱与梁的方法，使外围的框架刚度和水平承载力得到显著提升。针对具体的措施而言，主要体现在以下三个方面：（1）有效设置外伸桁架加强层：（2）可以有针对性的应用分段拼装外伸桁架与简体剪力墙的刚接法；（3）要均匀的分布贯通性的刚接桁架与抗侧力墙体，这样可以使楼层因为受到水平力的影响出现偏移的问题得到充分规避。
四、结语
综上所述，在高层建筑混凝土结构设计过程中，对其进行不断的优化和完善有着至关重要的作用。在实践的过程中，相关设计人员要充分把握客户的具体需求，从实际出发，通过不断的实践和积累，提升自身的专业技术水平，从根本上有效做好高层建筑混凝土结构优化设计工作，使设计效果得到充分的优化，进一步提升整体结构的安全性、牢固性，最终使高层建筑呈现出应有的效益。
参考文献：
[1]康庭豪，王青琴，张浩.高层住宅混凝土结构优化设计分析[J].智能城市，2020，6（09）：32-33.
[2]赵鑫.高层建筑混凝土结构优化设计分析研究[J].工程建设与设计，2020（05）：18-19+43.
作者简介：
王丽华（1982.3.17）女，汉族，辽宁瓦房店人，研究方向：结构工程。