高层建筑混凝土结构的优化设计探析.docVIP

精品论文 参考文献 高层建筑混凝土结构的优化设计探析 聊城市龙奇装饰设计有限公司 山东聊城 252000 摘要：随着城市化进程步伐的加快，混凝土作为建筑工程施工中主要的施工材料之一。在实际的建筑施工中，混凝土具有很高的结构强度和刚度等优势，但是，混凝土也容易受环境因素的影响，出现一些裂缝等问题。为了充分发挥混凝土在建筑工程中的优势，需要对混凝土的结构进行优化设计，最大程度的减少因环境因素的影响出现裂缝等现象。笔者根据自己多年的设计经验并结合工程实例对高层建筑混凝土结构的优化设计提出见解, 供同行参考。 关键词：高层建筑；混凝土；结构；优化设计；探析 1. 引言 混凝土作为当前建筑工程建设中的基础材料，既存在着较高的结构强度、刚度以及较长的安全性与耐久性等方面的优势，同时，也容易在外部环境因素与自身因素的影响下发生变形、裂缝、断裂等问题，建筑单位要想切实地使混凝土的应用充分发挥各种优势，就必须努力地做好对于其结构设计的优化。就高层建筑来讲，由于其层数较多、空间结构的变化性较大，对于安全性、耐久性以及抗震性能具有特殊的要求，混凝土的结构设计状况在更高的程度上，为建筑质量施加直接的影响。因此，高层建筑的建设单位极其注重其中混凝土结构的设计工作。 2. 高层建筑的混凝土结构的设计要求和原则 2.1 高层建筑混凝土结构的基本要求 高层建筑的特点是建筑结构需同时承受水平和竖向的荷载或作用。低层建筑结构通常抵抗竖向荷载为主，水平荷载（如风荷载）或作 用（如地震作用）的影响较小，它所产生的内力和位移较小，一般可以忽略。因此在低层建筑结构中，竖向荷载往往就是设计的控制因素。但在高层建筑结构中，较大的建筑高度造成了完全不同的受力情况，水平荷载不仅是主要荷载的一种，跟竖向荷载共同起作用，而且往往还成为设计中的控制因素。这就需要混凝土质量高、数量大，应尽量采用预拌泵送混凝土，对混凝土施工缝等细节更注意。当然，也应该对混凝土出厂前进行技术处理，以减少水泥的水化热，降低混凝土自身的温度。混凝土施工是高层建筑施工中的一个关键环节，因此施工前一定要做好准备，并且在施工时如果遇到问题，应采取相应的应急措施，精心组织、精心施工，做到万无一失。我们讨论的优化设计，节约建筑成本，都应该在达到高层建筑混凝土结构的基本要求的基础之上进行。 2.2 设计原则 当前时期，设计人员对高层建筑中的混凝土实施结构设计，必须遵循适用性、安全性、耐久性以及可靠性几个方面的原则，以保证此项结构的设计工作，为该高层建筑的建设带来质优价廉的效果，使其结构的各项功能均达到预计要求。下面就具体地对这几个设计原则加以分析: 2.2.1 安全性 高层建筑中结构设计的安全性原则，亦是以设计使用年限为依据，使该建筑的结构设计在预定年限范围内，始终可以达到对内部与外部各项荷载力的有效承受，即使遭遇某些偶然的破坏性事故，也要能够使自身结构控制在整体稳定的状态中，避免出现大范围的结构性损害。 2.2.2适用性 高层建筑中结构设计的适用性原则，是以该建筑设计时所设定的具体使用年限为参照，保证建筑的结构设计能够在此年限中，使自身的裂缝、变形、振动等各项性能变动，始终控制在允许的限度内，使建筑在各项结构性能的支撑下，得以为建筑用户正常顺利地提供各方面的使用功能。 2.2.3可靠性 可靠性的设计原则，是指高层建筑的结构设计，必须在设计的基准期与建筑的使用年限范围内，充分达到耐久性、安全性、稳定性、刚度、动力性能等各方面的性能要求，即使超出年限的基准期范围，也能够在各项性能出现不同程度降低的基础上，维持正常的使用。 3. 高层建筑混凝土结构优化设计策略 3.1 从结构安全性考虑 高层建筑的人群密度较高，在灾难发生时，不方便逃生，其灾难后果比一般的建筑要严重很多。在具体的设计过程中，设计人员必须重视混凝土结构的设计，并采取相关的优化策略，最大程度的降低灾难程度。其结构安全性优化策略：一是在保证高层建筑的整体功能和质量的前提下，将能够影响高层建筑结构稳定性、结构自振性和环境因素予以考虑，尽可能的减少混凝土和钢筋的使用量；二是需要综合的考虑高层建筑的承载力，应该将建筑结构承载标准与施工材料的最大承载力进行相关的计算，最大程度的减少高层建筑的自身重量，提高其自身的结构安全性。 3.2 合理使用高强砼和高强钢筋，建筑的 总造价包括上部结构的材料、基础及施工等费用, 构件的截面尺寸和用钢量对