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【摘要】近年来，随着经济的发展，特别是随着改革开放的不断深入，我国的经济建设取得了巨大的进步，与此同时，我国在建筑行业的发展也是十分巨大的。在建筑行业中，建筑结构设计是十分重要的问题，在建筑结构设计中，对于混凝土的应用是一个重要的问题。加强对其的研究，能够很好的保证建筑工程结构的稳定性和质量。笔者结合自己的研究，对于建筑结构设计中的混凝土应用进行分析。
【关键字】高层建筑，结构设计，混凝土，应用分析
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
高层建筑结构设计中，混凝土的应用越来越广泛，其对于建筑结构的稳定性以及建筑工程的质量改善具有重要的意义。由于我国在高层建筑结构设计中对于混凝土的应用方面还存在着一些问题，因此，有必要加强对其的研究。
二．高层建筑结构混凝土设计应遵循的原则
混凝土结构平面设计要尽量规则、简单、对称、长宽比适当，这样可以使平面刚度、承载力、质量分布均匀。质量中心与刚度中心接近重合，提高混凝土结构的抗震能力。具体应遵循以下原则：尽量采用规则的高层建筑结构，保证建筑平面、立面及结构布置对抗震有利；具备合理的传力途径，使作用在上部结构的水平力和竖向力能够直接、不间斷地传递到基础，避免中断和迂回；具有整体的可靠性和牢固性，当高层建筑结构受到作用力使部分结构构件损坏造成局部倒塌时，不能导致整体的承载力丧失致使整个结构的倒塌；确定构件与构件之问、结构与结构之间，该彻底分离的绝不似分非分，该牢固连接的绝不似接非接；处理好结构单元与结构构件承载能力之间的关系，尽量设置多道抗震防线。增强结构的抗震能力。
三．高层建筑中混凝土的结构处理
1.与基础的相接
柱与独立基础或底板不同强度混凝土的交接面，一般设在基础或底板的上表面，与混凝土施工缝相重合，以方便施工。若为独立基础，亦可设在梯形截面的变截面处。柱与独立基础或底板不同强度等级混凝土的交接面，也可设在柱外距离柱为柱宽的截面处，深度至底板或基础底部。
2.柱与梁相接
柱与梁相接的节点核心区受力非常复杂，且施工缝常留置在该区的上部及下部，若不同强度等级的混凝土在此处理不好，可能留下隐患。柱与梁不同强度等级的混凝土交接面设在距离柱为梁高的梁上。在与梁下皮等高的柱的施工缝上继续浇筑混凝土时，浇筑与柱等强度的混凝土至板下平面，混凝土也随同浇至柱相邻梁内距离与梁高相等的梁内，梁内混凝土也浇至板底平面，此时混凝土浇筑不能停止之处不能形成施工缝，而应在柱截面内继续浇筑与柱混凝土强度等级相同的混凝土至板的上表面，此处作为柱混凝土浇筑的施工缝。
为此，当节点核心区混凝土浇筑至板下平面时，在柱的截面位置上要支设高度等于板厚的柱模板。此种做法施工过程繁琐，施工时除要注意不同强度等级混凝土的浇筑在交接面处的更换外，还要及时支涉高度等于板厚的柱模，但能保证柱节点核心区的混凝土强度等级与柱相同。
梁与柱的混凝土强度等级差别随其结构层数的增加而增加，有时相关很大，这种情况不但经常遇到，且由于受力复杂而显得非常重要。所以一定要选择可靠方法施工，要优先选择节点核心区混凝土强度等级与柱相同的方案，梁内不同强度等级的混凝土交接面要留与梁轴线垂直的直搓，不要做成斜搓或阶梯搓。
梁板的混凝土尽可能采用相同的强度等级，一般设计的混凝土强度等级相关并不大，通常相差1一2级，整浇梁板结构的钢筋混凝土梁是按T形截面内的混凝土按强度等级高的混凝土浇筑，剩下的低强度混凝土量也就不多了，为方便施工，梁板混凝土宜采用与梁相同强度等级的混凝土。如果梁和板的混凝土等级相差较大，不同混凝土强度等级的混凝土交接面可留在弯起钢筋等于板厚的竖直截面上。
四．高层建筑结构设计中混凝土的具体应用
1.保证高层建筑结构的稳定性
建筑结构的高宽比越大，受地震引起的侧移和颠覆作用就会越大。所以建议高宽比很大的高层建筑尽可能使用配有钢筋的桩基础 ，因为桩是埋在土中的细长构件，具有较好的抗拔性 ，抵抗上部结构倾覆的能力较强，从而保证高层建筑结构的稳定性。同时。要增加高层建筑的下部几层宽度．必须控制在规范的高宽比限值内，极力避免大底盘建筑的形成。这时可以采取设置类似扶壁的钢筋混凝土构件的方法，增加基础底板的悬挑高度来扩大基础底面积。确保整体建筑结构的稳定性。
2.提高结构重要部位的延性，防止截面钢筋超配
（一）要使高层建筑在遭遇强烈地震时具有很强的抗倒塌能力，最理想的办法是使结构中所有的构件都具有很高的延性。然而在实际工程中很难完全做到这一点，比较经济的办法是有选择有重点的提高结构中重要构件或某些构件中关键部位的延性。在结构竖向对于刚度沿高度均匀分布的、体形较简单的高层建筑应着重提高底层构件的延性；对于大底盘高层建筑应着重提高主楼与裙房顶面相衔接的楼层中构件的延性；对于不规则立面的高层建筑，应着重加强体形突变处楼层构件的延性；对框支结构应着重提高底层或底部几层框架的延性。在结构平面位置上应该着重提高房屋周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相接处构件的延性；对偏心结构应加大房屋周边特别是刚度较弱—侧构件的延性；对具有多道抗震防线抗侧力构件，应着重提高第一道抗震防线构件的延性。
（二）使结构能进入弹塑性状态，并能通过结构的塑性变形吸收地震能量、抗御更高烈度的地震从而达到“中震可修、大震不倒“的设防目标，就必须做到“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件”。但是值得注意的—个问题是在实际设计时，对某些构件的配筋进行放大调整形成了强梁弱柱、强杆件弱节点的不利情况，这样做的结果可以保证构件小震不坏，但是因为形不成延性结构就不能保证大震不倒。再比如将柱子纵筋不恰当的放大后，其截面的实际抗弯承载力会提高很多，地震时实际承受的弯矩很大，而实际弯矩算出的剪力也会加大，可是构件的斜截面承载力没有提高从而形成了所谓的强弯弱剪构件延性降低。强震时结构的耗能能力和抗震性能都会变得很差，处于不安全状态。因此在设计工作中，必须注意构件截面纵向钢筋的超配现象，同时也要注意材料的超强问题。
3.控制超长结构混凝土的于缩裂缝
造成混凝土干缩裂缝有两个原因，一是现浇混凝土在凝固硬化时会产生收缩应力，结构越长对其造成的干缩裂缝越大 ；二是高层建筑结构在投入使用期间，经过一年四季的温差变化会使结构承受热胀冷缩的作用，从而造成温度裂缝，并且结构越长、温差越大对结构造成的影响也越大。为了有效地控制超长结构混凝土的干缩裂缝现象，可采用设置混凝土后浇带的办法。将较大的楼板面积划分为较小的区格，先对小的区格进行混凝土的浇筑，待其缩变形完成后，再对预留带进行浇筑。这种办法能有效地减少现浇混凝土的下缩裂缝问题，却不能控制温度裂缝。
五．结束语
综上所述，在高层建筑结构设计中，加强混凝土的应用分析，对于保证高层建筑结构设计的稳定性和工程的质量具有十分重要的作用，因此，我们需要加强高层建筑结构设计中混凝土的应用分析。
参考文献：
[1]蒋新梅 论高层建筑结构设计之常见问题的分析四川建材2009-04-09期刊
[2]简洪平 钢筋混凝土高层建筑结构设计中的常见问题分析有色冶金设计与研究2004-09-30期刊
[3]任凤鸣 钢管混凝土框架—核心筒减震结构的抗震性能研究广州大学2012-05-01博士
[4]《山西建筑》2005年总目次 山西建筑2005-12-30期刊
【关键字】高层建筑，结构设计，混凝土，应用分析
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
高层建筑结构设计中，混凝土的应用越来越广泛，其对于建筑结构的稳定性以及建筑工程的质量改善具有重要的意义。由于我国在高层建筑结构设计中对于混凝土的应用方面还存在着一些问题，因此，有必要加强对其的研究。
二．高层建筑结构混凝土设计应遵循的原则
混凝土结构平面设计要尽量规则、简单、对称、长宽比适当，这样可以使平面刚度、承载力、质量分布均匀。质量中心与刚度中心接近重合，提高混凝土结构的抗震能力。具体应遵循以下原则：尽量采用规则的高层建筑结构，保证建筑平面、立面及结构布置对抗震有利；具备合理的传力途径，使作用在上部结构的水平力和竖向力能够直接、不间斷地传递到基础，避免中断和迂回；具有整体的可靠性和牢固性，当高层建筑结构受到作用力使部分结构构件损坏造成局部倒塌时，不能导致整体的承载力丧失致使整个结构的倒塌；确定构件与构件之问、结构与结构之间，该彻底分离的绝不似分非分，该牢固连接的绝不似接非接；处理好结构单元与结构构件承载能力之间的关系，尽量设置多道抗震防线。增强结构的抗震能力。
三．高层建筑中混凝土的结构处理
1.与基础的相接
柱与独立基础或底板不同强度混凝土的交接面，一般设在基础或底板的上表面，与混凝土施工缝相重合，以方便施工。若为独立基础，亦可设在梯形截面的变截面处。柱与独立基础或底板不同强度等级混凝土的交接面，也可设在柱外距离柱为柱宽的截面处，深度至底板或基础底部。
2.柱与梁相接
柱与梁相接的节点核心区受力非常复杂，且施工缝常留置在该区的上部及下部，若不同强度等级的混凝土在此处理不好，可能留下隐患。柱与梁不同强度等级的混凝土交接面设在距离柱为梁高的梁上。在与梁下皮等高的柱的施工缝上继续浇筑混凝土时，浇筑与柱等强度的混凝土至板下平面，混凝土也随同浇至柱相邻梁内距离与梁高相等的梁内，梁内混凝土也浇至板底平面，此时混凝土浇筑不能停止之处不能形成施工缝，而应在柱截面内继续浇筑与柱混凝土强度等级相同的混凝土至板的上表面，此处作为柱混凝土浇筑的施工缝。
为此，当节点核心区混凝土浇筑至板下平面时，在柱的截面位置上要支设高度等于板厚的柱模板。此种做法施工过程繁琐，施工时除要注意不同强度等级混凝土的浇筑在交接面处的更换外，还要及时支涉高度等于板厚的柱模，但能保证柱节点核心区的混凝土强度等级与柱相同。
梁与柱的混凝土强度等级差别随其结构层数的增加而增加，有时相关很大，这种情况不但经常遇到，且由于受力复杂而显得非常重要。所以一定要选择可靠方法施工，要优先选择节点核心区混凝土强度等级与柱相同的方案，梁内不同强度等级的混凝土交接面要留与梁轴线垂直的直搓，不要做成斜搓或阶梯搓。
梁板的混凝土尽可能采用相同的强度等级，一般设计的混凝土强度等级相关并不大，通常相差1一2级，整浇梁板结构的钢筋混凝土梁是按T形截面内的混凝土按强度等级高的混凝土浇筑，剩下的低强度混凝土量也就不多了，为方便施工，梁板混凝土宜采用与梁相同强度等级的混凝土。如果梁和板的混凝土等级相差较大，不同混凝土强度等级的混凝土交接面可留在弯起钢筋等于板厚的竖直截面上。
四．高层建筑结构设计中混凝土的具体应用
1.保证高层建筑结构的稳定性
建筑结构的高宽比越大，受地震引起的侧移和颠覆作用就会越大。所以建议高宽比很大的高层建筑尽可能使用配有钢筋的桩基础 ，因为桩是埋在土中的细长构件，具有较好的抗拔性 ，抵抗上部结构倾覆的能力较强，从而保证高层建筑结构的稳定性。同时。要增加高层建筑的下部几层宽度．必须控制在规范的高宽比限值内，极力避免大底盘建筑的形成。这时可以采取设置类似扶壁的钢筋混凝土构件的方法，增加基础底板的悬挑高度来扩大基础底面积。确保整体建筑结构的稳定性。
2.提高结构重要部位的延性，防止截面钢筋超配
（一）要使高层建筑在遭遇强烈地震时具有很强的抗倒塌能力，最理想的办法是使结构中所有的构件都具有很高的延性。然而在实际工程中很难完全做到这一点，比较经济的办法是有选择有重点的提高结构中重要构件或某些构件中关键部位的延性。在结构竖向对于刚度沿高度均匀分布的、体形较简单的高层建筑应着重提高底层构件的延性；对于大底盘高层建筑应着重提高主楼与裙房顶面相衔接的楼层中构件的延性；对于不规则立面的高层建筑，应着重加强体形突变处楼层构件的延性；对框支结构应着重提高底层或底部几层框架的延性。在结构平面位置上应该着重提高房屋周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相接处构件的延性；对偏心结构应加大房屋周边特别是刚度较弱—侧构件的延性；对具有多道抗震防线抗侧力构件，应着重提高第一道抗震防线构件的延性。
（二）使结构能进入弹塑性状态，并能通过结构的塑性变形吸收地震能量、抗御更高烈度的地震从而达到“中震可修、大震不倒“的设防目标，就必须做到“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件”。但是值得注意的—个问题是在实际设计时，对某些构件的配筋进行放大调整形成了强梁弱柱、强杆件弱节点的不利情况，这样做的结果可以保证构件小震不坏，但是因为形不成延性结构就不能保证大震不倒。再比如将柱子纵筋不恰当的放大后，其截面的实际抗弯承载力会提高很多，地震时实际承受的弯矩很大，而实际弯矩算出的剪力也会加大，可是构件的斜截面承载力没有提高从而形成了所谓的强弯弱剪构件延性降低。强震时结构的耗能能力和抗震性能都会变得很差，处于不安全状态。因此在设计工作中，必须注意构件截面纵向钢筋的超配现象，同时也要注意材料的超强问题。
3.控制超长结构混凝土的于缩裂缝
造成混凝土干缩裂缝有两个原因，一是现浇混凝土在凝固硬化时会产生收缩应力，结构越长对其造成的干缩裂缝越大 ；二是高层建筑结构在投入使用期间，经过一年四季的温差变化会使结构承受热胀冷缩的作用，从而造成温度裂缝，并且结构越长、温差越大对结构造成的影响也越大。为了有效地控制超长结构混凝土的干缩裂缝现象，可采用设置混凝土后浇带的办法。将较大的楼板面积划分为较小的区格，先对小的区格进行混凝土的浇筑，待其缩变形完成后，再对预留带进行浇筑。这种办法能有效地减少现浇混凝土的下缩裂缝问题，却不能控制温度裂缝。
五．结束语
综上所述，在高层建筑结构设计中，加强混凝土的应用分析，对于保证高层建筑结构设计的稳定性和工程的质量具有十分重要的作用，因此，我们需要加强高层建筑结构设计中混凝土的应用分析。
参考文献：
[1]蒋新梅 论高层建筑结构设计之常见问题的分析四川建材2009-04-09期刊
[2]简洪平 钢筋混凝土高层建筑结构设计中的常见问题分析有色冶金设计与研究2004-09-30期刊
[3]任凤鸣 钢管混凝土框架—核心筒减震结构的抗震性能研究广州大学2012-05-01博士
[4]《山西建筑》2005年总目次 山西建筑2005-12-30期刊