淺議高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中混凝土應(yīng)用

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1、淺議高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中混凝土應(yīng)用摘要：近幾年來，高層建筑在我國得到了迅速發(fā)展，其高度不斷增加、結(jié)構(gòu)體系更加多樣化、功能越來越復(fù)雜，這也為高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性提出更高的要求。本文對高層建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計應(yīng)用遵循的原則及其具體應(yīng)用中的幾個主要問題進(jìn)行了初步探討。關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；混凝土分類號：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：10(U-828X(2012)12-0-01隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)和城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，高層建筑也隨著增多，帶來了最大化的建筑空間，緩解了城市用地緊張與人口不斷增加的矛盾，體現(xiàn)著城市的繁榮和社會的進(jìn)步。所以高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性和耐

2、久性成為了社會共同關(guān)注的問題，而混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計及應(yīng)用直接關(guān)系到高層建筑結(jié)構(gòu)的整體使用性能，必須得到工程師的高度重視。一、高層建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的應(yīng)用遵循的原則混凝土結(jié)構(gòu)平面設(shè)計要盡量使平面規(guī)則、簡單、對稱、長寬比適當(dāng)，這樣可以使平面剛度、承載力、質(zhì)量分布均勻，質(zhì)量中心與剛度中心接近重合，提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力。具體應(yīng)遵循以下原則：盡量采用規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)，保證建筑平面、立面及結(jié)構(gòu)布置對抗震有利；具備合理的傳力途徑，使作用在上部結(jié)構(gòu)的水平力和豎向力能夠直接、不間斷地傳遞到基礎(chǔ)，避免中斷和迂回；具有整體的可靠性和牢固性，當(dāng)高層建筑結(jié)構(gòu)受到作用力喪失致使整個結(jié)構(gòu)的倒

3、塌；確定構(gòu)件與構(gòu)件之間、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間，該徹底分離的絕不似分非分，該牢固的絕不似接非接；處理好結(jié)構(gòu)單元與結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力之間的關(guān)系，盡量設(shè)置多道抗震防線，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震能力。二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中混凝土的具體應(yīng)用（一）保證高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性建筑結(jié)構(gòu)的高寬比越大，受地震引起的側(cè)移和顛覆作用就會越大。所以建議高寬比很大的高層建筑盡可能使用配有鋼筋的樁基礎(chǔ)，因為樁是埋在土中的細(xì)長構(gòu)件，具有較好的抗拔性，抵抗上部結(jié)構(gòu)傾覆的能力較強(qiáng)，從而保證高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時，要增加高層建筑的下部幾層寬度，必須控制在規(guī)范的高寬比限值內(nèi)，極力避免大底盤建筑的形成。這時可以采取設(shè)置類似扶

4、壁柱的鋼筋混凝土構(gòu)件的方法，增加基礎(chǔ)底板的懸挑高度來擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積，確保整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。（二）增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)重要部位的延性混凝土結(jié)構(gòu)中重要構(gòu)件或某些構(gòu)件的關(guān)鍵部位的延性提高，就可以使高層建筑物在地震時具有良好的抗倒塌能力。根據(jù)高層建筑物的不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其選擇增強(qiáng)構(gòu)件延性的重點(diǎn)部分也有所不同。（三）混凝土剪力墻的設(shè)計要求剪力墻的平面布置直接關(guān)系到高層建筑結(jié)構(gòu)的抵抗水平風(fēng)力和抗震的程度，所以在進(jìn)行高層建筑混凝土剪力墻設(shè)計時，應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：1.剪力墻的基本要求剪力墻的厚度設(shè)計要根據(jù)不同的抗震等級和抗震位置而確定。例如，非抗震剪力墻的設(shè)計，其截面厚度必須大于層高

5、或剪力墻的1/25,并且不應(yīng)小于140mm;按一、二級抗震等級設(shè)計的剪力墻，其鹿部加強(qiáng)的墻厚度應(yīng)大于層高的1/16,并且不小于200mm，其他部分的厚度應(yīng)大于層高的1/20,并且不小于160醐。2.剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計剪力墻的結(jié)構(gòu)是在利用建筑物墻體的豎向承載基礎(chǔ)上，發(fā)揮其抗水平力的一種結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)設(shè)計時要做到：剪力墻要全部承受剪力墻結(jié)構(gòu)中的豎向力和水平力，其沿豎向應(yīng)貫通建筑物的全高，并且盡量做到拉通對直以增加抗震承受能力；對于截面較長的剪力墻，應(yīng)該利用洞口將其均勻分為采用弱梁連接的墻段，每個墻段的高寬比不小于2,這樣可以避免剪切破壞從而提高抗震墻的變形能力；高層建筑結(jié)構(gòu)

6、設(shè)計不應(yīng)全部采用短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)，設(shè)計短肢剪力墻的要盡量設(shè)計翼緣，并且避免洞口與洞口、洞口與墻邊形成小墻肢;不能讓樓面的主梁直接支撐在剪力墻之間的連梁上。1.剪力墻的截面高度與厚度要求對于標(biāo)準(zhǔn)層來說，剪力墻的厚度設(shè)計為200mm就可以滿足穩(wěn)定性和軸壓比的要求，其截面高度為1650mm時，即可成為一般剪力墻；對于底部層高較大的樓層，在保證剪力墻的厚度能夠滿足穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，增加剪力墻的長度，使1/2以上面積的剪力墻截面高厚比不小于8。2.對于鋼筋混凝土全墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計在鋼筋混凝土全墻結(jié)構(gòu)中，選用大開間剪力墻結(jié)構(gòu)與小開間剪力墻相比有以下優(yōu)點(diǎn)：由于墻體的數(shù)量少，可以節(jié)省混凝

7、土的用量，減少墻體的約束構(gòu)件，所以剪力墻結(jié)構(gòu)的整體重量輕；與小開間剪力墻相比，其抗推剛度小、自振周期長、受水平地震的作用力??；當(dāng)發(fā)生地震時，由于墻體的配筋率適當(dāng)使其增加了結(jié)構(gòu)的延性，所以能夠使墻體構(gòu)件。（四）控制超長結(jié)構(gòu)混凝土的干縮裂縫造成混凝土干縮裂縫有兩個原因，一是現(xiàn)澆混凝土在凝硬化時會產(chǎn)生收縮應(yīng)力，結(jié)構(gòu)越長對其造成的干縮裂縫越大；二是高層建筑結(jié)構(gòu)在投入使用期間，經(jīng)過一年四季的溫差變化會使結(jié)構(gòu)承受熱脹冷縮的作用，從而造成溫度裂縫，并且結(jié)構(gòu)越長、溫差越大對結(jié)構(gòu)造成的影響也越大。為了有效地控制超長結(jié)構(gòu)混凝土的干縮裂縫現(xiàn)象，可采用設(shè)置混凝土后澆帶的方法，將較大的樓