原创《混凝土结构在高层建筑中设计》：此文是一篇高层建筑论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
摘 要：社会在发展,时代在进步,在一座座迅速崛起的城市中,增多的不仅是一幢幢的高层建筑,更是人们对高层建筑的研究,特别是对高层建筑中混凝土结构的研究,对于混凝土结构的设计优化,更是越来越受到人们的关注.因此本文在此对高层建筑中有关混凝土结构优化设计的问题进行分析.
关键词：建筑结构；混凝土结构；设计
一、高层建筑混凝土结构
1. 钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构是最早的高层建筑结构,该结构主要由钢筋和混凝土构成,以用钢筋混凝土建造的,包括薄壳结构、大模板现浇结构和使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构作为主要承重要件.此结构的整体性较能好,且具有耐高温、位移小、维护方便、成本低和刚度大等特点,钢筋混凝土结构的一系列特点,都是钢结构所望尘莫及的.
2.组合结构
组合结构主要有钢筋混凝土组合结构和组合切体结构两种类型,其中组合切体结构是一个组合砖砌体构件,主要由砖砌体和钢筋混凝土面层组成,在轴向力偏心距超过0.7y（y指由截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离）,或e较大,无筋砌体承载力不足,截面尺寸受到限制时比较适用.组合结构与钢筋混凝土结构有所不同,本结构除了具有钢筋混凝土结构的特点外,还具有污染小、节约钢材等特点,与钢筋混凝土结构相比,更节约了建筑施工中所需要的成本,而且科技含量高,在组合结构中,混凝土被填充于钢管之内,钢管内的混凝土在三轴受压的状态之下可以大大提高钢管的承载能力,同时又节约了大量的钢材.因此,在一定条件下,组合结构可以取代钢筋混凝土结构.
3.新型结构
在高层建筑结构体系中,剪力墙体系和框架体系等几种类型是比较常见的,而对于新型的结构体系,它主要是以筒体的组成方式来作为区分标准的,新型结构体系可分为三种体系：筒中筒体系、框筒体系和束筒体系.相比于传统的单片平面结构体系,新型结构体系中的筒体则具有更大的抗侧刚度,且承载力更大.目前,在功能较全且层数较多用途较广的高层建筑中,这种新型结构体系相对比较适用.
二、高层建筑结构设计考虑因素
1.侧向力
侧向力主要是指建筑物在建成以后所承受的风力、地震力和垂直载荷等外力.无论是高层建筑还是低层建筑,都要承受这样的侧向力,低层建筑受到水平力较小,而高层建筑受到水平力随着层数的增多而不断增大.因此,水平荷载和地震力等侧向力应该成为高层建筑结构设计时着重考虑的因素,这些因素正是影响高层建筑物结构变形、结构内力和建筑土建造价提高的主要因素.
2. 适宜的刚度
据胡克定律,剪切模量G能够在很大程度上决定向同材料的刚度,同时,建筑物的形状购置也将在很大程度上决定建筑物在塑性期的刚度.在高层建筑建设过程中,建筑高度是一系列风险因素的出现原因,其中不仅包括侧向力,更包括侧向位移,它是会随着建筑物高度的增加而逐渐增大,当高层建筑在水平力的作用之下,为了使高层建筑的侧向位移保持在一定范围之内,高层建筑必须具有足够的强度,同时,自振周期必须控制在最合理范围内.只有这样,高层建筑的结构设计才是最优化的.
3.延性良好
正如我们的常识所知,当同时受到地震等侧向力的作用,高层建筑比低层建筑更容易变形,其原因主要就在于高层建筑更具柔性.因此,在高层建筑结构设计中,在满足具有足够的强度之后,提高高层建筑结构整体和局部的变形能力成为第二个需要重点研究的问题.当整体结构进入塑性变形阶段仍具有较强的变形能力,在当今的设计技术条件下,通过优良的概念设计和合理的构造措施使高层建筑具有足够的延性这才是设计问题的重点.避免高层建筑在大地震作用下而倒坍,确保生命和财产安全.
三、高层建筑混凝土结构优化设计的具体方法
1.合理使用高强砼和高强钢筋
在建筑的整个施工过程中,用钢量是影响总造价的一个重要因素.因此,为了合理降低用钢量,降低造价,节约成本,设计中必须合理使用高强钢筋.然而在高层建筑位于深厚软弱地基之上的情况下,强砼和高强钢筋高优化构件截面尺寸的合理使用,对于减轻地基载荷,降低基础施工的难度,缩减造价,将具有非常直观的经济效果.由于地震对于一幢建筑的破坏程度,是与该幢建筑的自重成正比的,自重越大,受损毁的可能性,破坏程度就越大.因此,减轻建筑物自重能够减小其受地震破坏的程度,为建筑物的安全提供保证.所以,高强砼和高强钢筋在设计中的合理使用对于快速、有效的减少墙、柱、梁、板等构件的截面尺寸,减少用钢量,减轻建筑自重,最后达到降低造价及安全使用的目的具有十分重要的作用.
2.平面性状、各部分的刚度和承载力是三个需要考虑的重要因素
首先,平面结构性状应该最大限度的做到简单而且规则,长度不应过长,凸出部分不应过大,竖向体型宜规则、均匀,避免有过大的外挑和内收.其次,刚度和承载力在各部分应该分布均匀,竖向布置严重不规则的结构应该禁止采用,下大上小,逐渐均匀变化的侧向刚度结构才是最合理的.在结构设计的过程中,也许会出现这样的状况,结构足够合理,正如以上所述的标准一样,但却缺乏美观和实用性.这时,就需要结构设计人员要特别重视结构概念设计,并且将概念设计贯穿于建设过程的始终.使建筑结构在满足美观、适用的前提下,平面的布局和竖向布置既简洁、又规则均匀,从而具有合理的刚度和承载力分布.
3. 注重剪力墙的平面布置
具体应如何注重剪力墙的平面布置,我们应该从以下几方面做起：（1）剪力墙的布置原则在于沿周边均匀、相对集中布置,同时又不损害建筑原有的使用功能.一般布置在建筑物的楼梯间、电梯间处,以及平面形状变化及恒载较大的部位,其间距宜适中,不宜过大.（2）剪力墙墙肢截面应具有简单、规则的特点,剪力墙结构应具有一定侧向刚度,但不宜过大.（3）较多的短肢剪力墙不会起到联合剪力的良好效果,全部为短肢剪力墙的情况更是应该避免出现.
4.抗震设计中,注意混凝土筒体的承载力和延性
对于混合结构体系的高层建筑,出于抗震的需要,不同高度的建筑物,型钢柱的设置位置与设置方法是不一样的,型钢柱设置于筒体四角,建筑物高度一般低于130m,并且抗震设防等级多为7级；筒体四角和楼面钢梁与型钢混凝土梁的交接处设置型钢柱,建筑物的高度一般高于130m,同时抗震设防等级为7、8、9级.以此增强*框架的刚度及承载力.通过刚性连接*框架平面内柱与梁的方法可达到增强*框架的刚度和水平承载力的目的.具体可采取如下措施：第一,设置外伸桁架加强层；第二,分段拼装外伸桁架与筒体剪力墙的刚接的方法可以被采用；第三,贯通性的刚接桁架与抗侧力墙体应均匀分布.这样就可以很好地避免楼层在水平力作用下的侧移.
参考文献：
[1]杨克家,梁兴文,张茂雨,等.带加强层超高层建筑结构基于能力谱法的抗震设计[J].地震工程与工程振动,2013.
[2]*新,等.高层建筑结构概念设计与高层剪力墙结构的优化[J].科技创新导报,2014.
高层建筑论文参考资料：
结论：混凝土结构在高层建筑中设计为适合不知如何写高层建筑方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于高层建筑是多少层论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
