混凝土的結構設計精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇混凝土的結構設計范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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關鍵詞：混凝土；結構設計；分析

中圖分類號：TU7文獻標識碼：A文章編號：

混凝土結構設計是一個長期、復雜甚至循環往復的過程，在這過程中出現任何的遺漏或錯誤都有可能使整個設計過程變得更加復雜或使設計結果存在不安全隱患。因此，我們設計人員應按規范相應的構造要求嚴格執行，才真正確保設計質量的安全。

1 混凝土結構設計內容

1.1計算地震作用

規范中要求規則結構不計算扭轉耦聯的時候，平行于地震作用力方向的兩邊要乘以放大系數，一般較短邊乘以1.15的系數，長些的邊乘以 1.05 的系數，扭轉剛度小時要按大于或等于 1.3 采用，地震作用計算要考慮扭轉耦聯產生的影響；質量、剛度不對稱分布的結構要計入雙向水平方向的地震作用扭轉影響。

1.2計算質量系數

一般工程采用不少于 9 的質量系數，如果是2層結構采用6個，一般是取3的倍數，每層有3個自由度。計算的時候要檢查質量振型參數，要保證不能小于90%，如果不夠的情況，將導致設計的結構不夠安全。

1.3計算最小地震剪重比

規范強制要求各樓層剪重比不小于規范給出的標準，當不滿足要求時要檢查質量系數，有效的質量系數不夠要增加振型數的計算；有效質量系數能夠滿足時可能結構設計不合理，要合理分布結構質量和剛度。

1.4計算結構的位移、周期

周期比要控制在大震下扭轉振型不靠前，用樓層豎向最大位移限制層間最大位移，位移比取最大和平均位移比值。

1.5計算柱長度

水平荷載造成的彎矩設計值超過總設計值 75% 時，框架柱長度按規范內 7.3.11-1 和 -2 公式計算的小值為準。

1.6確定柱配筋的方式

單偏壓方式是按規范公式計算的，雙偏壓則是用數值積分法，整體計算建議使用單偏壓方式，得出具體結果時再用雙偏壓復核。

1.7分析框架的結構

注意柱長度的計算系數；建議柱采用單偏壓配筋；大截面的柱可以設與梁重疊處為剛域。

1.8分析混合的結構

模型數據盡量以原型輸入，節點要有規律性，并合理的輸入參數，墻體受壓以墻段為單元進行計算，注意不要忽視小于 250 的墻段。

2 混凝土結構設計中應注意的問題

2.1 關于柱的設計

2.1.1 框架柱的截面設計

在鋼筋混凝土結構中，柱的截面尺寸從下到上逐漸縮小，以節約投資，使設計更合理。柱截面尺寸減小的間隔層數為3～5層，如果間隔太密，會造成模板浪費、施工不便；太疏又起不到節約投資、降低造價的目的。每次每側減小的尺寸以100～150為宜，如減得太多，有可能導致結構豎向剛度突變。另外，柱的最小截面尺寸應符合《混凝土結構設計規范GB50010-2002》第l1.4.11條的規定：矩形柱的寬度和高度均不宜小于300mm ；圓柱的截面直徑不宜小于350mm 。

2.1.2 框架柱的箍筋肢距

《混凝土結構設計規范GB500l0-2002》第l1.4.15條規定“柱箍筋加密區內的箍筋肢距：一級抗震等級不宜大于200mm；二、三級抗震等級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑中的較大值；四級抗震等級不宜大于300mm。此處的“箍筋肢距” 的定義，規范沒有明確的說明。按一般的理解，箍筋肢距應為每肢箍筋的水平距離。因此不少設計人員在設計時將箍筋肢距一律按均勻分布且不大于200mm（以一級抗震等級為例）。這樣將使混凝土的澆搗發生困難。因為混凝土在澆搗時，是不允許從高處直接墜落的，必須使用導管，將混凝土引導到根部，然后逐漸向上澆灌。如果箍筋肢距過小，將無法使用導管。筆者認為“箍筋肢距” 應理解為“柱縱向鋼筋的箍筋拉接點之間的距離”由此可以采用箍筋形式，這樣既便于施工，對柱鋼筋的拉接，也符合要求。

2.2 關于梁的設計

2.2.1 框架梁的負筋只需按計算配夠，不必增加配筋量

在框架結構的計算中， 由于地震作用、風荷載等水平力的作用，往往使得框架梁的粱端負彎距遠大過跨中正彎距。為了避免框架梁負筋過多過密，我們往往都將框架梁的負彎距乘以一個0.85左右的調幅系數進行調幅，使梁端負彎距減少，并相應增加跨中正彎距，使梁的上下配筋均勻一些。如果在框架計算是作了負彎距調幅，而配筋時又將負筋放大，就是沒有道理而且是自相矛盾的。

2.2.2 梁側縱向鋼筋的配置

梁側縱向鋼筋包括梁側縱向構造鋼筋和梁側抗扭縱筋。新混凝土設計規范規定梁腹板高度hw≥450mm梁側應沿高度配縱向構造鋼筋， 且間距不大于2OOmm。梁側縱向構造鋼筋對防止梁側面的開裂具有非常重要的作用。

梁側縱向鋼筋的直徑不應太大，一般以φ12～φ16為宜。在實際設計中，常常見到梁側抗扭縱筋很大的情況，這是由于電算結果顯示抗扭縱筋的面積較大。對這種情況應在計算和設計上做一些調整：

a.由于目前電算程序在結構構件分析時尚不能考慮現澆樓板對梁扭轉的影響，而是由程序給出一個梁扭距折減系

數，合理選用梁扭距折減系數對控制梁的扭距是很重要的，一般情況可取0.4～0.6 。

b.對跨度較大的次粱支承于主梁上時，次梁的支承端會對主梁產生較大的扭距，這時可在電算程序中指定該次梁

的端支座為絞接。這種方法對解決粱在受剪扭情況下的超筋超限是非常有效的。

c.有時雖然做了以上調整，但梁的抗扭縱筋面積仍然較大。此時應將抗扭縱筋面積分攤一部分到粱的四根角筋其余部分面積按梁側腰筋設置，梁腰筋直徑仍以φ12～φ16為宜。

2.3 基礎的設計

2.3.1 基礎墊層與保護層

混凝土基礎墊層的作用：一可方便施工，保證基礎混凝土的澆筑質量，二可兼作混凝土保護層，對鋼筋起保護作用。設計時，配有鋼筋的柔性基礎宜考慮設置墊層。墊層的厚度通常取70-100mm。在基本積極條件較好時，也可以不設墊層，但應注意施工時確保鋼筋的保護層厚度滿足要求。按規定，有墊層時，最小混凝土保護層厚度為35mm，無墊層時則為70mm。如果設置的墊層伸出基礎四邊，其伸出長度與墊層厚度相同。

2.3.2 基礎寬度或面積的計算

在計算基礎寬度或面積的時候，往往由于力學模型不明確或考慮問題不周詳，，使得基礎寬度或面積不足，下面列舉三種情況用以說明。

情況一：墻體上作用有較大的集中力。當墻體上有較大的集中力作用時，通過墻體和基礎可將此集中力向地基擴散，但這種擴散是有一定范圍的，并且基底土反力并非均勻分布。如果設計時用該集中力除以墻段長度得到的平均線荷載來計算基礎寬度，則可能造成局部基礎寬度不足。

情況二：縱橫墻體相交處，存在著基礎面積重疊問題，由于地基受力面積的重復使用，造成地基應力加大。在四墻相交的十型節點處，三墻相交的口型節點處應力集中最為顯著。因此，必須調整局部基礎寬度以滿足地基承載力的要求。上文提出了采用局部調整系數調整基礎寬度的方法。

情況三：柱下單獨基礎與墻下條形基礎混用，在框架結構中，有時為了減小柱基所受壓力而設置墻下條形基礎以承受底層墻體的重量。此時，由于地圈梁的作用，實際仍有一部分墻重難以計算，設計時往往忽略，從而導致柱下基礎面積偏小。因此，筆者認為設計時應盡可能地使得計算模型簡化和明朗化，從而避開由于結構模型模糊造成的隱患。

3 結束語

我國的混凝土結構設計規范已經基本形成體系，但限于條件和具體工作環境狀況，存在一些設計方面的空缺和問題是難免的，為了使設計人員在混凝土結構設計中更好地貫徹執行向關設計規范等，做到安全適用、經濟合理、技術先進和確保質量。

參考文獻：

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申明:本網站內容僅用于學術交流，如有侵犯您的權益，請及時告知我們，本站將立即刪除有關內容。 摘要：鋼筋混凝土框架結構是目前建筑行業最常用的結構形式之一，由于具有傳力明確、布置靈活、能夠滿足多種功能需要，混凝土框架結構在各種多層工業與民用建筑中得到廣泛應用。但是在混凝土框架結構設計中，仍存在一些概念性和實際性的問題，需要設計人員予以重視，以保證設計質量和建筑質量。 關鍵詞：混凝土；框架結構；設計要點 Abstract: reinforced concrete frame structures is the construction industry the most commonly used at present, because has definite force transmission, flexible layout, to meet a variety of needs, concrete frame structure is widely used in all kinds of multilayer in industrial and civil architecture. But in the concrete frame structure design, there are still some conceptual and practical problems, designers need to be paid, in order to ensure the design quality and the quality of construction. Keywords: reinforced concrete; frame structure; design points 中途分類號： 文獻標識碼：A

混凝土框架結構主要由樓板、梁、柱和基礎這四種承重構件組成，其中，主梁、柱與基礎構成了平面框架，各個平面框架再用連續梁連接起來，從而形成空間結構體系。在層數和高度合理的情況下，框架結構可為建筑提供較大空間。這種結構可進行靈活的平面布置，能夠滿足多種工藝和功能的要求。下面介紹幾個混凝土框架結構設計的要點。 1.結構的抗震等級選定

在進行結構設計時，先要根據《建筑工程抗震設防分類標準》（GB50223-2004）來確定建筑的類別。對丙類建筑而言，其抗震等級比照該地的抗震設防烈度進行計算；而對于乙類建筑，地抗震措施應該符合該地的抗震設防烈度要求，但是，若該地抗震設防烈度為Ⅵ～Ⅷ，則建筑物的抗震措施（體現為抗震等級）應該符合抗震烈度提高一度的要求；若某地的地震設防烈度為IX，則建筑物的抗震措施應符合比IX的抗震設防烈度更高的要求。 2.振型組合數的選取

振型組合數的選擇有相關要求，對于較高的建筑，若不必考慮扭轉耦聯，則其振型數應≥3；若振型數須多于3，則宜取3的倍數，但應不大于層數；若建筑物的層數不大于2，則振型數可選擇建筑物層數。對不規則建筑而言，若考慮扭轉耦聯，那么振型數應≥9；若結構的層數較多或結構剛度突變較大，那么振型數應多?。豪?，若建筑的混凝土結構有轉換層或頂部有小塔樓，其振型數應大于12甚至更多，但最多不能超過層數的3倍；只有在定義彈性樓板，且根據總剛分析法進行分析，認為有必要才可取更多振型。 3.關于混凝土結構計算和參數的要點

3.1關于計算簡圖的處理

在混凝土框架結構設計中，能否選擇正確的計算簡圖，直接影響計算結果是否準確。最容易發生問題的就是關于基礎梁的處理。一般而言，基礎梁是基礎的一部分，通常設置在基礎的高度范圍以內，計算底層高度是則應選取基礎頂面到一樓樓板頂面的高度?；A梁只需考慮上部墻體的荷載，因此其構造只要達到普通梁的標準即可。若需設置基礎拉梁，其斷面和配筋可根據設計，截面的高度選柱中心距的 1/12～1/18，縱向受力的鋼筋取所其連接的柱子的最大軸力設計值的十分之一作為拉力進行計算計算。但是，當基礎埋得過深，便需要減少底層的計算高度和底層的位移，此時設計者可在±0.000以下的某個適當位置設置基礎拉梁。此時，基礎拉梁必須作為單獨一層輸入，底層計算高度便應取基礎頂面到基礎拉梁頂面的距離，二層計算高度則是取基礎拉梁的頂面到一層樓板頂面的距離?；A拉梁截面及配筋要采用實際的計算結果。此外，若電梯井道采用鋼筋混凝土井壁（設計時應盡量避免），那么簡圖定要根據實際情況輸入，否則可能造成頂部框架柱的設計存在安全隱患。

3.2關于結構各種參數的選取

3.2.1設計基本地震加速度值

根據《建筑抗震設計規范》(GB50011—2001)的規定: 若抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度值則應分別為0.1g和0.15g兩種，若抗震設防烈度為8度，則設計基本地震加速度值分別為 0.2g和 0.3g兩種。在計算中應該嚴格根據地震區的劃分，選取正確的設計基本地震加速度值。

3.2.2結構周期折減系數

由于有填充墻存在，結構的實際剛度會大于理論計算剛度，實際周期則會小于計算周期，這樣理論算出的地震作用的效應偏小，會使結構處于不安全狀態。因此要對結構的計算周期進行進行必要折減。折減系數據填充墻材料及數量在0.7～0.9之間進行選擇。

3.2.3梁剛度放大系數

SATWE或TAT等計算軟件的梁輸入模型都是矩形截面，沒有考慮因樓板形成T型截面而引起剛度增大，造成結構實際剛度大于計算剛度，因此算出的地震剪力偏小，從而使整個結構偏于不安全。因此在使用計算軟件時應適當放大梁剛度，放大的系數以梁取2.0邊梁取1.5較為適宜。 4.混凝土框架結構構造配筋

4.1框架外挑梁配筋

由于占地面積受到限制，建筑要求某種特定的使用功能或者結構原因，建筑工程有時會在框架的梁端設計挑梁。而框架梁荷載和外挑梁的實際荷載是有不同的，因此框架梁和外挑梁的斷面尺寸也會有所不同。有的設計人員在繪制設計圖時只將框架梁上的某幾根主筋向外挑梁延伸，卻不知有些主筋事實上根本無法延伸進挑梁，等到施工時才發現這個問題，但往往為時已晚。

框架梁和外挑梁下經常會設置鋼筋混凝土柱。在計算柱的內力和配筋時，有些設計者常會把它誤認為構造柱，誤認其配筋為構造配筋，懸臂梁也并沒有按照計算配筋，這就可能導致水平荷載作用下的承載力不足，危害建筑安全。

4.2框架邊柱柱頂配筋

對于混凝土框架結構的高層建筑，水平荷載對于結構的傾覆力矩以及由此在豎向構件中所引起的軸力和高度的平方成正比；頂點的位移和高度的4次方成正比。水平荷載是設計中需要控制的因素?？蚣茼攲拥娘L荷載較大，而屋面結構的荷重傳給邊柱的軸向總力比樓層邊柱的總力要小，顯然柱頂會有大偏心問題，頂層邊柱節點出現軸向力對截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高（e0>0.5h）。根據框架結構的構造要求，橫梁上部鋼筋應全部伸入柱內，且伸過橫梁下邊；柱內一部分鋼筋伸到頂端，另一部分則伸到橫梁內部，而根數依計算確定且不能少于2根。設計人員在設計圖時會將邊柱柱角的鋼筋彎入梁內，但由于柱寬大于梁寬，柱角的縱筋要完全伸入梁內是不可能辦到的，這應該引起設計人員的注意。

4.3框架梁、柱箍筋配置

根據《建筑抗震設計規范》的規定，工程設計中常取的梁、柱箍筋加密區的最大間距是10厘米，非加密區的箍筋最大間距為20厘米。在電算程序信息中也通常將梁、柱箍筋加密區的間距內定為10厘米，由設計人員根據規范確定箍筋的直徑和肢數。當框架梁中由于種種原因縱向鋼筋超筋時，梁端如果適當加大抗剪承載力對結構抗震很有利，這也是為什么當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時，規定梁的箍筋直徑應比最小構造直徑增大2mm。對于框架柱，當框架內定柱加密區箍筋的間距為10厘米時，有時也有可能因為非加密區箍筋間距采用20厘米而引起配箍不足。需指出的是，非加密區在配箍驗算時可不考慮強剪弱彎的要求。

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【關鍵詞】建筑混凝土；結構設計； 特點；原則；要點；注意事項

一、建筑混凝土結構設計的原則及其特點

1、建筑混凝土結構設計的原則主要有：（1）結構性。在混凝土結構設計過程中，要充分了解其結構與各要素是非常重要的。建筑結構決定著建筑的性能和質量，影響著它在建筑中的使用和發展情況，同時它也是性能的載體，還可以反作用于結構。（2）整體性?；炷两Y構設計的整體性是指把各個部分組成一個整體，研究整體的功能和設計規律，從整體和部分中發現整體的特征。（3）最優化性?；炷两Y構設計中存在差異整合，使建筑的各個部分合理的組合在一起，差異的部分相互互補，相互支持，相互需要，保證著整合后的性能。建筑結構的形成也離不開差異整合，充分體現了它的重要性，在設計過程中，我們要重視這一點。 （4）動態性?；炷两Y構設計的動態原則是把握系統的內外聯系，以及發展趨勢，動力規律、方式等方面，使混凝土在建筑中得到更好地應用。

2、建筑混凝土結構設計的特點。（1）結構應具有良好的延性。相對于較低樓房而言，高樓結構更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。建筑結構的耐震主要取決于結構的承載力和變形能力兩個因素。為了使結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免建筑在大震下倒塌，必須在滿足必要強度的前提下，通過優良的概念設計和合理的構造措施，來提高整個結構、特別是薄弱層（部位）的變形能力，來保證結構具有足夠的延性。因此，在結構設計中應綜合考慮這些因素，合理設計，使結構具有足夠的強度、適宜的剛度、良好的延性。（2）建筑結構剛度的適宜性。隨著建筑的高度的不斷增長、側向位移較大的建筑越來越多。因此，在建筑設計中，不但結構強度的要求非常重要，也不能忽視結構的適用性，確保了結構的合理振動頻率、控制水平層位移。（3）側向力的把握。在建筑結構設計過程中，側向力已成為結構形變及內部結構發生變化的主要影響因素，無論是民用建筑還是在建筑，所有在自重、雪活荷載和負荷、負荷力，再加上風、地震和力水平影響都會作用在結構上，水平荷載內力和位移逐漸增加，因此水平荷載和地震力是其主要的控制因素。

二、建筑混凝土結構設計要點

1、結構選型。結構選型需要考慮的問題：結構規則性問題、結構超高問題以及嵌固端設置問題。建筑的結構規范新舊版本有著很大的不同，在新規范中，對于結構的限制條件也有所增加。并且，新規范明文規定建筑不應采用嚴重不規則的設計方案。因此，結構工程師需要在執行新規范時多注意不同之處，避免施工設計時處于被動狀態。建筑結構的總高度在抗震規范以及高度規范當中都有著嚴格的限制，新規范中對于超高問題有了新的規定，增加了除了a級高度建筑以外的b級高度建筑。所以在進行結構選型時需要注意控制超高問題。建筑往往帶有地下室，因此結構設計工程師需要對嵌固端設置進行重視。

2、概念設計?；诮ㄖY構的抗震能力，在結構設計過程中需要設計人員在設計時采用結構概念設計。這種設計方式對建筑師以及結構設計師有很高的要求，必需嚴格地遵守結構概念設計的規范規程以及各項規定，設計過程中需要對建筑結構進行全面的分析，不能僅僅依靠計算來進行設計。在進行結構體系設計時，需要對結構選型以及平面布置的規律提高重視程度，選用具有較好的抗震能力以及抗風性能，并且經濟性較高的結構類型，并要對結構進行計算簡圖的設計，保證結構的地震力有合理的傳遞，并保證在兩個主軸方向有相近的動力特性。另外，概念設計可以保證建筑受到中等級地震后可以通過修復繼續使用，而在遇到高等級地震時可以保證不倒。為保證“中震可修，大震不倒”的目標，需要專家對設計提出具體指標，對建筑的穩定性以及彈性進行完善的設計。

三、建筑結構設計的注意事項

1、結構體系的注意事項。結構體系的選擇應從建筑、結構、施工技術條件、建材、經濟等各專業綜合考慮。結構的規則性問題。規范在這方面有相當多的限制條件，例如：平面規則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，采用強制性條文明確規定“建筑不應采用嚴重不規則的設計方案。”因此，結構工程師在遵循規范規定上必須格外注意，避免后期施工圖設計階段工作的被動。結構的超高問題。在抗震規范與高規中，對結構總高度都有嚴格限制，除將原來的限制高度設定為A級高度建筑外，還增加了B級高度建筑，因此，必須對結構高度嚴格控制，一旦結構為B級高度建筑或超過了B級高度，其設計方法和處理措施將有較大的變化。

2、扭轉的注意事項。建筑結構的幾何形心、剛度中心、結構重心即為建筑三心，在結構設計時要求建筑三心盡可能匯于一點，即三心合一。結構的扭轉問題就是指在結構設計過程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結構發生扭轉振動效應。為避免建筑物因水平荷載作用發生扭轉破壞，應在結構設計時選擇合理的結構形式和平面布局，盡可能使建筑物做到三心合一。在水平荷載作用下，高層建筑扭轉作用的大小取決于質量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻，減輕結構的扭轉振動，應使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡面形式。在某些情況下，由于城市規劃對街道景觀的要求以及建筑場地的限制，高層建筑不可能全部采用簡面形式，當需要采用不規則L形、T形、十字形等比較復雜的平面形式時，應將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規范允許的范圍之內，同時，在結構平面布置時，應盡可能使結構處于對稱狀態。

3、設縫的注意事項。溫度伸縮縫、沉降縫、防震縫是建筑結構設計中較重要的構造措施。對溫度伸縮縫，其影響因素很多，規范用規定結構伸縮縫的最大間距來控制，還規定了最大間距宜適當減小和適當放寬的情況，應根據實際工程的具體情況執行相關條文。沉降縫由于同一建筑物中各部分基礎顯著的沉降差產生，在設計中，通常用“放”、“抗”、“調”等辦法解決，即設沉降縫、采用剛度大的基礎、調整各部分基礎形式或施工順序。防震縫在規范中有明確規定，但應據實際情況適當放寬或縮小。

4、側向位移限值的注意事項。高層建筑結構的水平位移隨著高度增長而迅速變大，為防止位移過大，規范對頂點位移和層間位移都作了限制?？刂祈旤c位移u/h的主要目的是保證建筑內人體有舒適感和防止房屋在罕遇地震時倒塌。但控制房屋在罕遇地震時倒塌與否的條件是結構極限變形能力而不是u/h限值。另外，為使結構具有較好的防倒塌能力，應在結構計算中考慮相關效應?？刂茖娱g位移u/h的主要目的是防止填充墻、裝飾物等非結構構件的開裂和損壞。

結束語

城市化建設的快速推進，促進了建筑業的發展，并且建筑體型規模越來越大，對結構設計人員的要求越來越高。而建筑主要都采用鋼筋混凝土結構，這種結構有著較高的強度以及荷載能力，可以保證建筑的結構穩定，因此對其進行研究分析具有重要的現實意義。

參考文獻：

[1]李樹，淺談鋼筋混凝土工作原理[J] 中國房地產業?理論版 2012

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關鍵詞：高層建筑；混凝土；抗震結構；設計

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

引言

地震影響因素十分復雜，是一種不能預見的外部作用，目前的計算方法依舊處于半經驗半理論的方法，在實際工作當中，想要對于建筑的抗震性進行精確的計算有很大的難度，因此，建筑設計師在進行高層建筑時，應重返考慮高層建筑的抗震問題，采取相應的安全防患措施，做到真正的防患于未然。

1、高層建筑混凝土結構的特征

混凝土結構建筑的樓層在10層或10層以上，或者建筑高度超過28m，定義為高層建筑。從定義中可看出高層建筑的特點體現在層數和高度上，而高層建筑更本質的特點是水平荷載設計起到關鍵作用。在高層建筑中研究建筑的抗側力能力是抗震設計的重點，地震荷載和風荷載主要作用于建筑的水平力，其中地震荷載起控制的作用。破壞時間短，無規律的作用強度大，水平方向上的振動加以扭轉振動是地震力對建筑的破壞特點。在設計過程完全應用彈性理論來設計以提高建筑的抗震性能是不可行的。因為會增加抗側構件的數量，使結構的自重增加，導致在地震中，由于建筑自身的慣性力過大，使抗震性能降低。

2、建筑抗震級別

我國房屋建筑工程可以分為以下四個抗震設防類別

2.1、特殊設防類

指使用上有特殊設施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發生嚴重次生災害等特別重大災害后果，需要進行特殊設防的建筑。簡稱甲類。

2.2、重點設防類

指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關建筑，以及地震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果，需要提高設防標準的建筑。簡稱乙類。

2.3、標準設防類

指大量的除1、2、4款以外按標準要求進行設防的建筑。簡稱丙類。

2.4、適度設防類

指使用上人員稀少且震損不致產生次生災害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑。簡稱丁類。

3、高層混凝土建筑抗震結構設計原則

3.1、結構布置

平面布置是指在建筑設計的平面圖上，將柱和墻的位置以及對樓蓋具有的傳力作用進行合理的設置。依據建筑的抗震性能來看，最關鍵的是盡量將建筑結構平面的剛度中心與質量中心相靠近或相重合，以降低地震力對建筑的破壞力。為了減輕建筑自身的重量，在設計時應以結構的平面規則、對稱為宜。結構的剛度在豎向上應保持均勻，可盡量較為規則的設計豎向結構，少做平面上的變化。在安全規定內設計結構的高度和寬度，并且需限制兩者的比值，以使結構有較好的整體剛度和穩定性。

3.2、防震縫設置

建筑平面結構復雜時，可通過使用防震縫，將復雜面劃分為簡單且規則的平面，但是在高層建筑中，不宜使用防震縫。如果無法避免設縫，那么應根據不同的結構，按照需要較寬的規定來設置寬度。建筑的高度不超過15m，其防震寬度宜采用70mm；高度大于15m，應根據不同的度數相應的增加高度和防震縫寬度。

4、高層建筑混凝土抗震結構設計分析

4.1、選擇場地地基

選擇場地地基首先要依據實際工程需求，同時還要考慮地震活動情況。分析天然地基時的抗震承載力要按照不同的場地來進行，此外，根據不同場地來分析地震所導致的危害度。如果有必要，可使用規范的地基來進行處理?？筛鶕卣饛姸?、場地土的厚度、斷裂的地質歷史來明確避讓距離，從而對場地范圍內的地震斷裂的確定有利。一定要保證避開對不利的建筑地段來進行場地地基的選擇，如果依法避開，可以運用合適的抗震措施來進行。

4.2、增加抗彎結構寬度

增加抗彎結構體系的有效寬度，在高層建筑鋼筋混凝土結構抗震設計中能提高建筑的抗傾覆力矩，并且側移三次方的比例能得到減小，利用結構力學中的彎矩平衡法進行計算可更好的理解這一設計方式。在實際的建筑工程的設計中，豎向構件在結構體系中的良好連接是必須要做到的。在框架結構設計中，設計構件應遵循強壓弱拉、強柱弱梁、強節點弱桿件和強剪弱彎的原則。在實際當中，為實現框架與剪力墻的協同一致需控制各層樓板的變形量。剪力墻的主要受力是彎曲變形，結構的主要受力是剪切變形，將兩者進行有效協調變位，能實現框架抗震。

4.3、設計構件布置方式

結構設計中的抗力構件的布置應發揮最有效的作用，以提高結構的整體協調力，例如斜撐、水平撐及桁架體系等。在實際的設計中，不宜忽略其在結構中的作用，應根據具體受力狀態，發揮桿件的抗拉和抗壓能力。交叉撐或斜撐是最有效抗衡抗側力的鋼骨混凝土構件，其構件可完全適應受拉或受壓的狀態，且可充分是鋼材抗拉能力和混凝土構件的抗壓能力得到發揮的同時，又可在水平方向上增大架構的抗側移剛度，以增強高層建筑緩凝土結構抗震作用。

4.4、高層混凝土建筑各層結構參數設置

通過在模擬地震中對設施的分析，我們能夠根據得到的數據對各層的參數進行設置。例如高層混凝土結構建筑中的墻體承載能力等方面。在預處理階段，應在充分了解羨慕的地形條件、質量檢測等多個方面的基礎上，建立設計的框架，應用設計理念做出說明，完成高層混凝土結構建筑的設計工作。在高層混凝土結構設計工作中，最好能夠建立設計信息庫，便于工程師用查找案例并總結的方法來展開工作。在研究結構綜合受理情況時，應選出相應的模型，并以此對建筑結構的合理性進行判斷。要對計算機運算結構展開研究，為以后的計算機運算提供一句。高層混凝土建筑要處理包括站東周期、扭轉角度等多種參數，因此，對于高結構的設計應經過反復推敲，確保其具有良好的抗震能力。

4.5、重視結構的規則性

在進行高層混凝土結構建筑設計時，應重視高層結構的規則性，對于嚴重不規則的設計方案買，不能進入選擇的行列。合理的布置能夠對結構的抗震起到有效的提升，在設計中應提倡平、立面的對稱。經過對震害的研究我們呢可以發現，對稱建筑在地震中受到的傷害最低，對于采取抗爭措施和處理都較為便利。

4.6、增加承受荷載的構件截面

在實際結構的設計中對承受地震力的構件應增大構件的最大部分截面，主要表現為在底部中應用加強層。通常情況下在剪力墻底部的加強層，其高度應設計與底部兩層的較大值，或1/8的墻肢總高度相接近。高度大于150m的剪力墻，墻肢總高度的1/10是其底部加強部位的高度。為保證結構的延性需要對截面的尺寸進行限制，以防止產生脆性破壞，尤其對于抗震結構的截面限制條件更為嚴格，將x設為混凝土受壓區域梁端截面構建的高度，考慮鋼筋的受力情況，計算結果應符合以下條件;一級，x≤0.25h0；二、三級，x≤0.35h0，H0表示為截面的有效高度。

4.7、發揮樓蓋的水平隔板作用

在建筑結構設計中將豎向的受力構件，也設計為是受彎構件，主要抗傾覆構件能在壓力作用下，保持整體結構的穩定性。同時能減少增加的構件數量，減輕結構自重，降低工程造價。在高層建筑中，實際樓蓋發揮的隔板作用應符合計算假定：假定全部樓層采用剛性樓板。這主要因為結構樓板的剛度足夠，樓板有一定的厚度并配有鋼筋，且在平面內的開洞進行了限制。如果假定不符合，在地震力的作用下樓板會成為薄弱層，結構會在層高處豎向構件發生破壞，導致結構整體發生垮塌。

4.8、對結構體系要合理的選擇

抗震設計要考慮的關鍵問題就是抗震結構體系，建筑是否安全和經濟取決于結構方案是否合理。

4.8.1、在對建筑結構體系進行合理選擇時，要考慮到地震作用有合理的傳遞途徑以及計算簡圖要十分明確，除此以外，受力以及傳力路線等都要符合抗震分析。

4.8.2、在選擇建筑結構體系時，要考慮到贅余度功能和內力重分配功能，這兩個功能是進行抗震概念設計時的重要原則。

4.9、結構構件的延性要得到提高

對各個構件延性水平的提高是抗震概念設計在建筑結構設計中應用的關鍵問題?？拐鸫胧┲饕校翰捎秘Q向和水平向的混凝土構件，從而對砌體結構加強約束。這樣一來，配筋砌體在地震中產生裂縫后也不會倒塌，讓建筑物在地震中不會完全喪失重力荷載的承載能力。

5、結語

對于高層建筑來說，抗震設計是非常重要的，一個優良的建筑抗震設計，必須是在建筑設計和結構設計相互配合協作共同考慮抗震的設計基礎上完成。隨著社會經濟的發展，很多新型的結構、新的技術不斷出現，設計人員要不斷利用這些新結構和新技術進行抗震結構設計，從而為人們的生命財產安全做好保障。

參考文獻

[1]陳天華.高層混凝土建筑抗震結構設計探析[J].中國科技信息,2011,16:42.

[2]柏蕓.試論高層混凝土建筑抗震結構設計[J].門窗,2013,06:201-202.

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關鍵詞: 鋼筋混凝土框架；民用建筑；結構設計；加強處理

1工程概況

該工程是一幢底層商業網點的單元式住宅樓，建筑面積8994m2，建筑層數為6.5層，總高度23.5m,建筑占地1260m2,詳見附圖1, 附圖 2結構平面圖。工程自然備件：基本風壓0.3KN/ m2,抗震設防烈度6度,地基承載力(本工程所選持力層)特征值300KPa。

2 結構選型

建筑物的結構設計,不僅要求具有足夠的承載力,而且必須使結構具有足夠抵抗側力的剛度,使結構在水平力作用下所產生的側向位移限制在規定的范圍內,基于這個原理,本工程綜合分析了結構的適用、安全、抗震、經濟、施工方便等因素,選取了圖1、圖2所示的框架結構體系,由鋼筋混凝土框架承擔豎向力和側力。鋼筋混凝土框架剛度布置相對比較均勻,在滿足建筑功能情況下,盡量減少平面扭轉對結構的影響。

由于該工程體型相對簡單,荷載較均勻,且樁端下不在軟弱下臥層,樁型為端承摩擦樁,所以該工程只在±0.000以上19軸與20軸間設110mm寬的防震縫,同時兼作伸縮縫。

3 樓蓋設計

工程選用的是主次梁樓蓋,主次梁樓蓋雖然存在著結構高度較大和模板安裝制作比較復雜的問題,但卻具有下列優勢:

(1)樓蓋混凝土折算厚度最小,自重最輕；

(2)開間大,房間布局靈活；

(3)承載力大；

(4)對結構整體剛度的貢獻比平板和雙向密肋樓蓋要大得多。

3.1 板厚取值

現澆樓蓋中,板的混凝土用量約占整個樓蓋的50~60%,板厚的取值對樓蓋的經濟性和自重的影響較大,在滿足板的剛度和構造要求的前提下,應盡量采用較薄的板,雙向板的最小板厚度為80mm,板的厚度與跨度的最小比值:四邊簡支板為1/40,連續板為1/50。工程最大板跨為5m,其余板跨均小于4m,考慮到工程為住宅樓,板內有埋機電暗管,因此小于4m的板跨板厚也取100mm,5m板跨板厚取140mm。

3.2 板的配筋

板的配筋要注意對不同標高的板進行調整,如衛生間,陽臺處,標高都為H-0.05m。負筋在板有高差情況下要斷開配筋。

衛生間處錯誤配筋圖

衛生間處正確配筋圖

3.3 支座負筋直徑的取值

對于工程的設計,一般板厚都≥100mm根據簡支板現行混凝土結構設計規范給出的最小構造支座負筋為φ8@200,這與舊規范所給的φ6@200相比要合適一些,因為φ6@200的筋太軟,鋼筋架易被踩蹋,致使負筋的有效高度很低而發揮不了構造負筋的作用。φ8鋼筋雖比φ6鋼筋要好些,但如不采取其它措施,也同樣易產生構造負筋變位。

4 如何合理布局主次梁與柱網

從廣義講是樓面荷載通過板傳給次梁,再由次梁通過受彎傳給主梁,最后由主梁傳給柱子。在支承和傳遞荷載的過程中,主次梁的變曲變形I及它們各自承擔的彎矩M與其自身跨度的平方成正比,而與彈性模量E和彎曲平面內截面慣性矩Io成正比,另一方面,從設計要求來分析,建筑功能要求主次梁所占的結構空間高度越小越好。

因此,本工程做主次梁樓蓋的柱網布置時考慮上述影響優先選擇的柱網是矩形以短跨為主梁,長跨為次梁,而且短跨與長跨的比例應小于0.75比較經濟,工程一般比較常取0.65~0.7,這樣設計出來的主次梁截面高度能協調一致,從而保證樓蓋的結構高度最小。另一方面,從工程的使用功能和建筑美學方面考慮,主梁的布置是依據房間布局而定的。

在正常使用荷載作用下，本工程采取以短跨主梁截面尺寸為250mm×600mm,次梁截面尺寸為200mm×400mm，現澆板厚為100mm的設計。

4.1 現澆板的考慮

在水平荷載作用下,通過框架梁和現澆板的共同受彎來約束柱頂的轉動,使柱子產生自上而下的反彎曲,從而形成樓架作用。由于梁板的共同作用, 不僅提高了框架梁的截面剛度,還提高了梁端負彎矩承載能力。因此設計工程時特別注意了下列問題:

(1)框架彈性受力分析時框架梁的合理截面形式

在進行整體現澆梁板分析時,為計算方便,把框架梁簡化為矩形截面與無樓板或預制樓板的空框架一樣計算,很顯然這與現澆梁板框架結構的實際性能不符。

若進行整體現澆梁板的框架分析時,框架梁的線剛度僅取矩形截面IR值,計算得出的自振周期明顯偏大,而實際上框架位移值要比計算值小,則該框架結構實際承受的地震作用及其效應都將比計算值大。

在垂直荷載作用下的梁端負彎矩計算值偏大,而跨中正彎矩值卻偏小等。所以,設計時根據整體現澆梁板共同工作的特性和原理,按規范規定的有效翼緣寬度,將現澆板作為框梁架的翼緣,共同參與彈性受力分析。

(2)梁端負彎矩鋼筋的合理分布范圍

對作為框架梁翼緣的現澆板內與梁肋平行的鋼筋參與梁端正截面抗彎承載力工作的問題,在《混凝土結構設計規范》(CB50010-2002)和《建筑抗震規范》(GB500-2001)（2008年版）中都未很明確的規定。

為實現“強柱弱梁”的設計目的,保證在罕遇地震時,能很快地在梁端附近出現塑性鉸線,形成具有延性的結構體系。應將按設計荷載,地震作用計算所需的梁端彎矩鋼筋合理地分布在梁肋及其有效的翼緣寬度范圍之內。

至于多少有效翼緣寬度內的鋼筋可以被考慮,共同參加梁支座正截面的抗彎工作也暫時沒有定論。根據經驗取梁每側6倍板厚范圍內的板上,下鋼筋參與共同抗彎。

在工程設計時為保證以上4.2.1,4.2.2兩點的共同作用,梁端彎矩在SATWE程序的調整信息下進行調整,梁端彎矩的調幅系數取0.8~1.0。

(3)梁跨中彎矩的取值

在工程的設計過程中未考慮活荷載的不利分布,而僅按滿布計算,考慮該工程層數只有6層,可通過調整跨中彎矩增大系數來加大梁的跨中彎矩,以達到考慮活荷載不利分布影響的目的,彎矩增大系數的取值范圍為1.0~1.3對于考慮活荷載不利分布的各層,此系數不起作用。

(4)梁扭矩折減工程的現澆樓板采用剛性樓板假定。

這時宜考慮樓板對梁抗扭的作用而對梁的扭矩進行折減,折減系數一般為0.4~1.0對于工程折減系數取0.4。若考慮樓板的彈性變形,梁的扭矩不應折減。

(5)梁剛度增大

主要考慮現澆樓板對數值的作用,樓板和梁連成一體按照“T”形截面梁工作,而計算時梁截面取矩形,因此可將現澆樓面中梁的剛度放大,通?，F澆樓的邊框梁取1.5,中間框架梁取2.0。

4.2 關于次梁受力

工程所用的設計軟件PK引入了構件的內力大小與其剛度成正比,并由變形協調條件確定。根據空間三維分析,次梁不再像平面框架分析方法中那樣作為荷載加到主梁上,而是與主梁共同作用。

其次從結構中可以看出,局部結構布置較復雜,主次梁有時很難確定,梁的支座和跨長也就很難確定,只能根據剛度條件來計算其實際受力狀況,不過,大多數情況下,對于框架梁,一般以柱間距為一跨這與平面框架分析是―致的,但對于非框架梁,應該一榀框架梁到另一榀框架梁之間為一跨。

4.3 箍筋加密

工程抗震設計,框架梁的梁端1.5~2h(h為梁高)范圍內箍筋需要加密,這是為了使梁端可能產生塑性鉸的區域有較好的延性,這是抗震設計的構造要求。顯然,構件除了要滿足抗震構造要求外,還需保證在受力狀態的安全,如梁還應滿足豎向荷載作用(或與水平荷載組合作用)下抗剪承載力的要求,以此確定抗剪箍筋的數量。

但工程所用的PK軟件只輸出框架梁端(節點)處的剪力和箍筋面積,梁其余部分的剪力和箍筋面積的變化情況不得而知,導致用程序計算時在加密區1.5~2h長度內滿足梁端部受力和構造要求(如箍筋間距為100),而在非加密區(1.5~2h以外)范圍內的箍筋數量則按加密區數量50%（如間距200)配置,本人認為這是不安全的,框架梁的剪力,在豎向均布荷載作用下,剪力反對稱,若中間的箍筋數量按加密區數量的50%配置,則加密區的長度至少需要L/4（L為梁長)。

5 柱設計

工程框架柱設計的一個突出問題就是鋼筋混凝土柱的軸壓比問題。在設計中經常出現框架柱的斷面由軸壓比限值確定。這往往使柱子斷面很大,一方面,這樣大的柱子很容易使柱的剪跨比大于2而形成短柱；另一方面, 由于柱斷面很大占去了許多建筑空間, 建筑師們不易接受，同時由于自重增大引起地震反應增大,造成惡性循環。

5.1 工程軸壓比限值的實質

規范通過限制軸壓比,主要是希望柱發生延性好的大偏心受壓破壞,有足夠的變形能力，在高軸壓比情況下Ⅴ-滯回環骨架曲線的下降段比較陡,滯回環的豐滿程度差,在循環次數不多的情況下,框架柱喪失的承載力較大,耗能的能力較差,在低軸壓比情況下Ⅴ- 滯回環骨架曲線下降段比較平緩,框架柱承受變形能力較大,而承載力降低不明顯,對軸壓比加以限制,即要求在滿足一定層間變形時,在反復荷載作用下滯回曲線在第三個循環抗力下降量不超過前一個循環抗力下降量,保證在大變形下,仍有穩定的承載能力,從而保證框架柱“大震不倒”。

影響工程的因素

(1)選用矩形截面柱的原因

框架柱的斷面形狀將直接影響著柱截面界限破壞時鋼筋和混凝土內應變,應力的分布和混凝土受壓邊緣的極限應變,從而影響到不同的截面形式的框架柱,反映出的強度變形特性是不一樣的,在相同條件下,圓形柱的軸壓比限值可提高10%左右。但本工程為住宅建筑,考慮房間布局的因素,只選用矩形截面的柱而不考慮選擇圓柱。

(2)剪跨比的確定

建立在截面界限破壞基礎上的軸壓比公式中,未考慮剪應力的影響,也沒有體現出剪跨比的影響,事實上,剪跨比能夠大體反映截面上彎曲正應力與剪切應力的比例關系,因而是框架柱破壞形式的主導因素。

通常為框架柱的剪跨比越大,延性越好:在一般配筋條件下,當λ＞2時,框架柱在橫向水平剪力作下,一股都會發生延性好的彎曲破壞；當λ≤2時,框架柱就變成了短柱,在橫向水平剪力作下,一般發生延性差的剪切破壞,這種情況在工程中出現在與樓梯休息平臺相連的框架柱和有大開窗處的框架柱。對本工程短柱采取全長加密,取φ8@100。

(3)箍筋約束的影響

在利用界限破壞條件推導框架柱的軸壓比限值時,并沒有考慮箍筋約束的有利影響,箍筋能改善混凝土的受力性能,特別是能提高混凝土受壓邊緣的最大壓應變。

(4)混凝土的強度等級的影響工程不考慮采用高強混凝土,因為高強混凝土雖可以減小軸壓比,但是混凝土的強度等級不一樣,fc和不一樣,―般情況下,隨著混凝土強度等級的提高,變形能力變差。

總之,柱子設計關鍵是控制軸壓比。根據規范，本工程軸壓比限值取0.9。另外一個關鍵問題就是短柱現象,千萬不要忽略了。

6 結語

由工程的結構設計看；我們可以看到,地震作用比較復雜,我們應從結構的整體著眼,針對一些薄弱環節，集中部位,連接節點,對抗側力構件等進行加強處理。

參考文獻

[1]GB50010-2002混凝土結構設計規范[S]。中國建筑工業出版社,2002.

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【關鍵詞】混凝土；結構設計；控制方法

1.超長結構設計與施工常見問題

根據大量工程施工實踐顯示，影響混凝土見解裂縫的因素很多，不確定性很大，而且間接作用的影響還有增大的形勢，在實際工程中主要存在三個方面的問題：

（1）在混凝土施工澆筑過程中水泥水化熱使混凝土內外溫差在結構內部產生壓應力，表面產生拉應力。當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時，混凝土表面產生裂縫。另外在混凝土降溫階段混凝土逐漸散熱冷卻產生冷縮，加上混凝土硬化過程中本身的收縮，就會產生較大的收縮應力，當超過混凝土的極限抗拉強度時也會產生裂縫，有的時候還好貫徹整個截面。

（2）環境溫度的變化引起的結構材料自身的熱脹冷縮所產生的一種溫度應力，這種應力存在工程施工階段和工程完工的使用階段，混凝土收縮和溫度變化，這種簡潔作用引起的變形和位移對于超靜定混凝土結構可能引起很大的約束力，導致結構構件開裂，甚至使得結構受力形態發生改變。

（3）超長結構的另外一個問題就是結構太長，當兼職場地地質情況復雜深度相差較大時，結構兩端的沉降差會很大，如果不設置沉降又未采取相應構造措施時，構造就會傾斜或產生裂縫。超長結構采取有效措施后可避免發生裂縫，如何控制、如何避免結構裂縫在超長結構設計中是很重要的，裂縫控制是一項綜合性很強的系統工程，設計到設計方法，建筑造型，結構形式與構造、施工工藝、建筑材料、氣候環境、工程地質等各種因素。在設計中應綜合考慮個方面因素，采取合理的構造措施。

2.超長建筑無縫設計的控制方法

在不設置永久沉降縫的情況下，不均勻沉降的控制是工程設計關鍵技術之一，為了有效控制差異沉降，并達到安全、經濟的目標，采取以下各項措施：

2.1 控制絕對沉降量

主樓荷載大，裙房部分荷載小，純地下室區域處于抗浮狀態，各區域荷載差異極大，對不均勻沉降十分敏感。因此設計應采用變剛度調平理念，用不同樁參數和樁密度來強化主樓基礎，弱化裙房和純地下室基礎，達到減小主樓與裙房和純地下室的差異沉降。弱化裙房和純地下室基礎，采用樁長相對較短、持力層較弱的樁基，在主樓沉降的同時，帶動相鄰跨較弱的裙房或純地下室基礎產生部分沉降，從而在高低層過渡區形成緩和沉降曲線，減少沉降量突變造成的不良影響。這一原理已在以往的工程沉降實測中得到了驗證。

2.2 設置調節沉降差的沉降后澆帶

主樓與裙房和純地下室的結構及基礎設計成整體，但在施工時用沉降后澆帶把兩部分暫時斷開，一般待主樓結構施工完畢，但若有沉降觀測，根據觀測結果證明主樓結構的沉降在主樓結構完工之前已趨于穩定，也可適當提前或當主樓與裙房之間的沉降差小于設計或規范要求，然后再采用微膨脹混凝土澆灌沉降后澆帶，將高低層連成整體。沉降后澆帶的設置旨在通過沉降后澆帶封閉前，主樓沉降可以大部分獨立完成，以降低主裙樓之間的沉降差，使主裙樓之間的差異沉降控制在可以接受的程度。設置“沉降后澆帶”的基礎，設計時應考慮兩個階段不同的受力狀態，分別進行內力分析。設置沉降后澆帶的大底盤高層建筑的沉降分析，應分兩階段進行：沉降后澆帶封閉前，應根據沉降后澆帶設置位置，按幾個分塊獨立建筑，考慮其相互影響，按《建筑地基基礎設計規范》的方法計算其變形；沉降后澆帶封閉后，根據《建筑地基基礎設計規范》規定，在同一整體大面積基礎上建有多棟高層和低層建筑時，按照上部結構、基礎與地基的共同作用進行變形計算。考慮上下共同作用來協調多塔樓結構的不均勻沉降，使得筏板內力更趨均勻，差異沉降有效減少，設計更合理、更符合實際情況、更經濟。

2.3 預先設定標高差

經沉降計算，把主樓標高定得稍高，裙房或純地下室標高定得稍低，預留兩者沉降差，使最后兩者實際標高基本一致。

3.混凝土收縮應力和溫度應力控制方法

對于超長結構的無縫設計，一般的設計思路是：抗放兼備、以抗為主的原則。新澆混凝土在硬結過程中會收縮，已建成的結構溫度變化時會熱脹冷縮，在正常養護條件下施工后的頭1～2個月混凝土硬結收縮量占年收縮量的45%～75%；而溫度變化對結構的作用則是經常的，當這兩種變形受到約束后，在結構內部就會產生收縮應力和溫度應力，當這兩種應力分別超過混凝土抗拉強度時就會導致混凝土開裂而形成收縮裂縫或溫度裂縫，引起滲漏水。在不設永久伸縮縫的情況下，有：

3.1 設置施工后澆帶

施工后澆帶是傳統的做法，通常每隔30m～40m左右設置一道1m寬后澆帶，以消化收縮變形，減少混凝土收縮應力，上述后澆帶一般在其兩側結構施工完成45d～兩個月后，采用比后澆帶兩側混凝土強度等級高一級的微膨脹混凝土進行澆筑。

3.2 設置施加預應力

對于超長大型地下室底板、側墻及頂板采用預應力混凝土可降低結構鋼筋及混凝土的用量，提高了結構的剛度及抗裂性能。對混凝土結構適當施加預壓應力，用以抵消由于溫度、收縮等原因產生的拉應力，從而達到控制甚至避免結構開裂的目的。其既可提高地下室的防水抗滲性能，也能免除伸縮縫的留設；擴大地下室柱網，提高了工程的實際使用面積和空間布置的靈活性，從而改善了建筑物的使用功能。

3.3 配筋控制

構件配筋考慮溫度影響，且適當提高構件最小配筋率：

（1）基礎底板及地下室頂板的最小配筋率控制在0.3%左右（雙層雙向），中樓板控制在0.25%左右（雙層雙向）。

（2）梁的腰筋配筋率，控制在每側0.20%；且腰筋細而密，間距控制在150mm以內。

3.4 添加抗裂纖維

混凝土作為抗壓強度高、成本低廉、應用最為廣泛的建筑材料，存在著固有的弱點-抗拉強度低、抗裂性差、韌性小等，因此也限制了混凝土性能的充分發揮。目前，在混凝土中添加纖維來提高混凝土耐收縮斷裂性（如鋼纖維、合成纖維、天然纖維等）是近年來研究和應用最為廣泛的途徑之一?？紤]到經濟的因素，在以往的工程中摻加價格較低的聚丙烯纖維，取得了預期的效果。所以，在不采用預應力的情況下，在受氣溫和約束影響較大的地下室側墻及地下室頂板添加聚丙烯纖維。

3.5 材料和施工質量控制

混凝土原材料應采用低收縮、低水化熱水泥，控制水泥用量，摻入適當的粉煤灰和外加劑、控制水灰比?？刂粕笆橇虾嗔亢图壟?、合理選擇混凝土配合比。施工應注意控制混凝土外加劑的品種、質量和劑量。

4.結束語

總之作為設計人員應根據不同的工程采取相應的措施，不斷摸索出具有針對性的設計方案，這是我們作為一名合格的設計人員責無旁貸的責任。

參考文獻：

[1]美國混凝土協會規范.AC1318.

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關鍵詞：高層混凝土；連體結構；設計方法

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

連體高層建筑，這一結構，在近年才開始出現并且廣受歡迎，但是在我國，并未大量的涌現，原因在于：對于連體結構來講，需要很好地協調各建筑物承受的作用力，扭轉效應非常的明顯，受力復雜度比較高，故而設計的時候，難度很大，另外，連體結構的地震扭轉效應特別的明顯，設計的過程中就需要借助不同軟件的分析計算獲得高適合度的設計方案。

1、 實例概況

某建筑東西長為160m，南北長 220m，主樓縱向展開長度約240m，總建筑面積約4萬m2。由于本建筑地下1層僅在西側與西南側有填土側限，其余方向均與周圍建筑通過防震縫分開，因此結構嵌固層標高設置在地下1層地面處。主體的結構為高層框架-剪力墻。對于剪力墻而言，其筒體定位在樓層的四個不同的角上。樓層和電梯間布設的剪力墻一共有四個，厚度從下到上，均介于三百五十毫米到兩百毫米中間。建筑的連體一共為六層，而且結構關系對應較大的剛度，所以在連接的具體方式上選擇的為強連接，借助于這種連接形式，塔樓以及連接體能夠實現很好的連接。

2、設計方法

2.1連體的設計和實施

對于連體部分的設計來講，復雜度最高的地方在于分析連體地方的受力結構。從結構豎向分析，建筑物因為跨度比較大，而且連體層比較多，故而荷載所產生的內力也是非常大的。在水平的方向上，連體這一段結構需要對兩側建筑進行很好地協調，避免地震荷載和風荷載下發生變形，可以說承擔的水平內里也特別的大。

建筑物在風向的作用下，或者在水平方向上的地震的情況下，建筑物的大樓不但會伴隨著震動或者搖擺出現同向的運動，而且還會出現相向運動，結構自身會出現平動變形以及扭轉變形。工程里面，塔樓對應不同的剛度，具有很大的差距，故而在平東以及扭轉振動發生耦連的條件下，結構整體就會出現高度明顯的扭轉，形態本身也更加的復雜化。

在嚴密計算的基礎上，經過多個方面的嚴格比較，再加上認真地篩選，獲得最終的設計方案。連接體和塔樓間具有可以相互協調的剛度，經過調控，建筑整體對應較好的扭轉效應，并且按照相關的標準，連體對應的荷載、發生的變形、出現的應力都在標準的范圍內。

工程條件下，連體地方對應的結構屬于鋼結構，這也是主要的受力主體，此外樓板使用的是鋼筋混凝土。對于主受力結構選用的材質為Q345-B，位于底部的鋼桁架（兩層都有）對應的鋼材為焊接H型。進行攝制的過程中，首先要對鋼柱進行九十度的旋轉，對于上三層也要對鋼柱進行九十度的旋轉，在節點的位置進行支撐。通過固接的手段連接鋼柱、鋼梁以及鋼桁架。另外還需要固接連體橫梁和斜撐與剪力墻筒。埋設H型鋼到柱端，這個柱端指的是鋼桁架橫梁和斜撐以及剪力墻彼此連接的地方，通過強焊接，連接十層到十六層的鋼構件和剖口。在十一、十三和十五這三層鋼梁的區格中進行圓鋼管的布置，用來進行鋼支撐，這樣連體結構位置的樓板對應的平面剛度就可以得到很好的保證。

2.2結構選材

連置選擇的結構通常為鋼或者混凝土，如果是混凝土，那么連體結構就要用三道巨型的桁架。如果鋼結構，那么就需要于連體的位置進行三道桁架的布設，無論是選擇哪種方案，因為不一樣的選材，所以受力一定要和具體的要求相符合，一定要能夠按照建筑物的具體情況進行比較權衡后作出最終的決定。

假設選定的方案為混凝土，這樣無論是結構梁，還是斜撐或者柱，斷面都會比較大，對于建筑師來講，相關結構構件的會對美觀必然會產生一定的影響。本建筑具有跨度大、連接層數多的特點，這就使得選用混凝土方案后結構自重預計將比選用鋼結構方案多出近3646t，自重增加的同時，連接體兩側柱以及剪力墻的基礎造價也一起增加。此建筑的連體部位相對較高，需要巨型桁架結構，所以需要有能夠承受住所有連體處荷載的模板，且只有當所有桁架構件都達到強度要求之后才能將模板拆除，而且在模板拆除的時候還需要充分計算各方向的桁架受力作用，這樣就不會在拆除模板的時候，桁架會發生瞬時加載，受到很大的消極影響。

如果結構選擇的為鋼，這樣結構在重量上就可以得到適當的縮減，桁架截面對應的尺寸也可以得到降低，建筑物在整體上就會顯得比較輕盈，比較空透，使用面積就可以得到有效地增加，而且造價相對來說也會比較低廉，施工速度也比較快，故而本工程最終選擇了鋼結構。

2.3整體計算

對結構進行設計的過程中，一定要對地震力予以充分的考慮，尤其是要分解扭轉耦連振動產生的具體影響。運用三種不同的力學模型的三維空間分析軟件分別進行位移以及整體內力的分析。將6度設防烈度、0.05的阻尼比以及Ⅱ類的場地類別等因素均考慮進去。工程的模型及荷載的輸入運用的是PKPM結構分析軟件系列中的PMCAD進行的。而SATWE主要負責工程結構的重點分析計算。最終結構對比校核的工作由TAT和PMSAP擔當，并進行一定的補充計算分析。經過三種程序的主要計算分析，經過匯總可得到表1。其中的層剛比選擇的數值為下部和上相鄰樓層在側向剛度上經過計算獲得的平均值對應的百分之八十的數字，以及和相鄰上層對應的側向剛度之百分之七十，這兩個數據經過比較，比較小的就是選擇的層剛比。

表1據三種計算機軟件得出的計算結果

3、結語

（1）對復雜度比較高的高層建筑進行分析的時候，如果僅僅借助于一個單一的程序，那么難度就比較得高，需要從不同程序出發，作出分析判斷，獲得最終的計算結果，本文分析的方法主要是SATWE，在此的基礎上和TAT以及PMSAP進行結合比較，而后獲得滿意度比較高的結果。（2）對于復雜度比較高的高層建筑而言，扭轉效應非常的明顯，故而需要對扭轉周期予以調整，要盡可能的減小，在本工程里面，選擇的為連廊水平支撐的增加，這個增加可以借助于桁架剛度得到很好地實現和解決。（3）設計連體結構，一個核心的，也是關鍵性的問題在于連接連接體和建筑物，強連接被運用到了本工程里面，效果非常的顯著，能夠對受力協調予以完美的掌控。（4）如果高層建筑無論是在豎向，還是在水平的方向上，都是非常的不規則。那么一定要盡可能的注意對剪力墻和豎向這兩個構件的具體設置，保證結構質量中心盡可能的接近剛度中心，據此，扭轉效應可以得到有效的削減。

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