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高层建筑中混凝土结构的优化设计 　　【摘要】随着现代化城市进程的加快，各个地区的高层建筑工程项目越来越多，由于高层建筑的楼层多、施工面积大，对于建筑结构的安全性和稳定性要求更高。高层建筑中混凝土结构有多种不同的类型，不同的混凝土结构，适用环境和特点是不同，因此应结合高层建筑的实际施工要求，根据当地的气候条件和环境情况，采用合适类型的混凝土结构，并且做好高层建筑中混凝土结构的优化设计，提高混凝土结构的安全性和稳定性，保障高层建筑施工质量，推动高层建筑快速发展。本文简要介绍了高层建筑中混凝土结构的设计要求，分析了高 　　层建筑混凝土结构类型，阐述了高层建筑中混凝土结构的优化设计策略。 　　【关键词】高层建筑；混凝土结构；优化设计 　　近年来，我国高层建筑项目蓬勃发展，积累了大量的高层建筑施工管理、施工技术和施工工艺等方面的经验，但是和国外一些发达国家相比，我国高层建筑中混凝土结构设计还存在很多不足，一方面混凝土结构设计不合理，影响高层建筑的空间使用功能；另一方面，混凝土结构设计不稳定性。因此针对高层建筑混凝土结构设计的现实问题，要根据高层建筑混凝土结构设计要求，分析不同类型混凝土结构的特点，做好混凝土结构优化设计，为人们提供一个舒适、健康、安全的生活环境。 　　一、高层建筑中混凝土结构的设计要求 　　1、可靠性 　　高层建筑混凝土设计的可靠性是指在高层建筑使用年限和混凝土结构设计基准期范围内，混凝土结构应充分达到动力性能、刚度、稳定性、安全性、耐久性等性能要求，并且还要确保即使高层建筑超出使用年限，在各种性能不断降低基础上，仍然可以正常使用。 　　2、耐久性 　　高层建筑混凝土结构设计应满足耐久性要求，在规定的使用年限内，高层建筑混凝土结构设计必须保持良好的结构耐久性，例如，混凝土结构裂缝宽度和长度不能超出标准范围，并且钢筋保护层厚度必须符合应用要求，避免钢筋受到外界环境潮湿空气的影响，出现锈蚀、腐蚀等问题。 　　3、安全性 　　高层建筑混凝土结构设计的安全性要求，主要以高层建筑使用年限为依据，在预定年限时间内，高层建筑混凝土结构必须始终能够承受外部和内部的各项荷载力[1]，即使遭受到突发性的破坏性时间，应确保混凝土结构能够保持稳定状态，防止出现大面积的结构性损坏。 　　二、高层建筑结构类型 　　1、钢筋混凝土结构 　　钢筋混凝土结构主要由混凝土和钢筋构成，采用钢筋混凝土施工材料来建设升板、使用滑模、大模板现浇结构和薄壳结构等主要承重部件。钢筋混凝土结构具有良好的整体性能，并且刚度大、成本低、维护方便、位移小、耐高温，在安全性、稳定性和耐久性等方面具有不可比拟的优势。近年来，各种混凝土增强材料不断涌出，高强混凝土、钢混凝土和钢管混凝土等技术日益成熟，钢筋混凝土结构在各个地区的高层建筑工程的应用越来越广泛。 　　2、组合结构 　　组合结构是指由组合砌体结构和钢筋混凝土结构组合而成的一种结构体，组合砌体结构由钢筋混凝土面层和砖砌体组成，这种组合转砌体构件和钢筋混凝土结构不同，其不仅具有钢筋混凝土结构的各种优点，还具有节约钢材、污染小等特点，可极大地降低高层建筑结构施工成本，并且施工工艺比较先进，在组合结构中，钢管缝隙中填充着大量的混凝土，混凝土在钢管中处于三轴受压状态，可极大地提高干钢管稳定性和承载能力[2]，并且节约钢材，因此组合结构也是一种重要的混凝土结构形式，在一定条件下，组合结构比钢筋混凝土的应用范围更加广泛，其不但可应用在各种建筑工程项目中，还可以应用在电力、冶金、造船等领域。 　　3、新型结构 　　框架体系和剪力墙体系是高层建筑混凝土结构设计最常见的两种类型，而新型结构体系，其根据筒体组成方式进行区分，可分为束筒体系、框筒体系和筒中筒体系，和普通单片平面结构体系相比，新型结构体系具有更高的承载能力，并且筒体具有良好抗侧刚度。当前，这种新型结构体系在楼层较多并且功能较全的高层建筑中应用较广泛。 　　三、高层建筑中混凝土结构的优化设计策略 　　1、优化结构单元设计 　　高层建筑混凝土结构设计首先应做好优化结构单位设计，独立的结构单元设计适合采用规则、简单的平面形式，混凝土结构突出部分和平面部分的长度应控制在合理范围内，保持均匀分布的刚度和承载力。并且，竖向单元结构适合采用规则、均匀的形式，从而有效控制高层建筑的内收和外挑问题。高层建筑混凝土结构设计应充分满足高层建筑的美观度、实用性和安全性等要求，以概念设计的知识和理念作为参考，优化混凝土结构设计，使混凝土结构的竖向和平面布局实现规则性、均匀和简单的要求[3]，确保混凝土结构承载力和刚度合理分布，避免高层建筑混凝土结构由于受到集中的塑性应力而发生变形。 　　2、优化钢筋和混凝土使用 　　高层建筑施工建设需耗费大量的钢材、混凝