高层建筑混凝土结构稳定设计探微

高层建筑混凝土结构稳定设计探微

郭庆昌

身份证号： 32032119940510067X****

摘要：高层建筑和超高层建筑物是现代建筑体系当中的主体所在，对于当前的建筑功能来说，其在实际的发展工程中开始趋向于多样化的发展，所以建筑物在结构上更为复杂，如此明显提升了当前的混凝土建设施工难度。所以在当前的实际处理过程中应当更好的完成稳定性的安排，全面的提升实际建设质量，最大程度的让其可以符合具体发展需求。同时针对强化施工来说，应当全面综合的完成各种技术的提升，最大程度的确保使用施工工艺和方法，强化施工过程中整体控制，让各种设计施工都可以符合实际的发展需求。

关键词：高层建筑；混凝土结构；稳定设计；策略探微

引言

现在的社会，建筑产业正处于一个更好的发展机会，而建筑技术的发展也将产生很大的变化。混凝土之所以能够被大量使用，就是因为其优良的特性。在某些超高层建筑中采用大跨度的混凝土，在施工过程中也会发生局部的位移、变形等问题，因此本文就其稳定性进行了分析。

1浅析混凝土结构的发展机会，而建筑技术的发稳定性设计

在混凝土结构中，稳定性问题是比较突出的。一般而言，各种不同的混凝土结构都会出现稳定问题，若不能正确处理，将会带来大量的不必要的损失。本文结合作者所做的混凝土稳定问题，结合其在实际设计中的有关特性，给出了三个基本原理：

1.1总体布局应符合系统和构件的稳定要求

目前，大多数的混凝土结构采用平面系统，如框架、桁架等。为了使这种结构在不发生结构问题的前提下保持足够的稳定，必须从总体上考虑并解决其问题，即必须设计所需的支承部件。因此，必须确保有关的平面混凝土构件的稳定计算必须与混凝土的布局相适应，并确保两者的一致性。

1.2结构计算简图与所依据的简化图表相符

在进行混凝土结构稳定设计时，必须确保其简化图与实际计算中所采用的简化图相符，这是混凝土结构稳定计算的关键。在目前的单、多层混凝土结构的设计中，往往忽略了框架的稳定性分析，而采用了框架柱的稳定性计算。在工程实践中，由于考虑到柱子的计算长度，必须对整个框架进行整体的分析和研究，以确保所得到的结果与柱的稳定性是相同的。但是，在实际应用中，由于结构的多样性，往往需要设置一些典型的情况，以便在实际设计中减少计算工作量。

1.3确保结构设计与构件稳定计算的一致性

在此基础上，混凝土结构的设计必须与结构计算相符，这是一项非常重要的设计原则。在不需要传递弯矩和传递弯矩的情况下，既要保证结构的柔性和刚性，又要尽量减小节点的偏心，因此，在结构设计上要特别重视。然而，当涉及到混凝土的稳定特性时，往往会对结构有一些特别的要求或特别的考虑。例如，就简支梁的弯曲强度而言，固定铰链支撑的特定需求只是在允许其在平面中旋转的情况下，防止其产生位移。但是，当处理梁的整体稳定时，这种要求并不能满足，必须保证梁不会绕着纵轴扭转，也不能让梁在水平方向上旋转，也要保证梁端部分的弯曲，这样才能满足稳定性分析中的要求。

2探讨关于高层建筑混凝土结构的具体设计方法

2.1优化单元结构布局

高层建筑的结构设计，其关键在于使各单元的单独设计成为可能。在工程实际设计中，我们要注意对平面结构的总体间距，尤其是凸起的部位，尽量保证其承受能力和强度。

在进行单元结构的规划时，我们要先制订出一套科学、严谨的结构设计方案，然后根据现有的设计思路和成果，保证高层建筑的实用性和安全性，并在此基础上，对混凝土结构进行优化，在进行保证了各单元在垂直和横向上均能达到合理的比例。

2.2剪力墙平面结构的合理设计

在进行高层建筑混凝土结构的优化设计时，必须着重考虑剪力墙的平面布置，以及其对整体承载力的影响。一般情况下，我们可以用两种方法来进行优化，一是要准确的了解高层建筑的结构，然后根据这些特征来进行设计。然后以此为基础，对剪力墙进行合理的集中、对称设计。其次，要掌握高层建筑的设计规范，采取双向布局，以降低短肢剪力墙的使用。

3关于高层建筑混凝土结构的稳定性设计

3.1高层建筑混凝土结构的临界荷载

在高层建筑的混凝土结构中，存在着许多的悬臂杆，这种悬臂杆的总体失稳型有剪切型、弯曲型和弯剪型三种。在典型的剪切式不稳定中，单纯的框架梁和柱由于双曲率的弯曲而产生侧向位移，从而使整个楼层不稳定。

3.2高层建筑混凝土构件的极限荷载计算方法

我们可以从一些混凝土设计规范中了解到，一般的构件都是按照荷载效应的标准组合来进行的，并且考虑到它们的长期影响，从而保证一些变形、裂缝等不超过规定的极限。在进行某些探索性实验时，通常需要收集三个主要的参数：混凝土材料、钢筋的实际测试强度、两种材料的实际配筋比例以及结构部件的实际几何尺寸。因此，我们可以利用研究性测试的方法，对它的测试结果进行有效的验证。根据其在不同时期内的变化，可以将其分成三种：永久荷载、变动荷载、偶然荷载。

3.3设计期间的控制指标

对于不规则竖向控制，其最重要的参数是刚性比。关于刚性比，有三种方法可供选择。在这种情况下，一般采用一层结构来判断底层为大空间的转换结构。而剪切刚度则主要用于判定底部为大面积、多层的过渡结构。在某些项目中，根据这个数值，可以判断出混凝土结构在垂直方向上的规律性，但在刚度比计算中，这种方法更常见。要有针对性地进行控制，避免刚性突变，产生薄弱层，如果存在薄弱层，则必须实施必要的加固措施。

在地震作用下，对轴压比的约束也作了一定的规定。我们必须对框架柱的轴压比设置一个极限值，以保证结构良好的塑性变形，防止结构在地震作用下出现破坏，造成框架柱大偏心受压失效。另外，在剪力比方面，我们要合理地控制每一层的最小地震剪力，以保证结构能经受较大的地震活动。第三个周期比是以第一自振周期和以扭转为主导的第一自振周期的比率。

4关于结构稳定设计的几点意见

“高规”针对不同的结构体系，提出了相应的变形极限，以控制结构的刚度，防止其过度刚性。但是，即使结构达到了极限位移，也不一定能达到刚性比。特别是在结构水平荷载较小的情况下，尽管结构的刚度较低，但计算位移仍能达到设计要求。在结构稳定性设计中，横向载荷通常不会影响到结构的刚度控制。在进行结构稳定性设计时，应考虑到地震对结构的影响，保证结构在地震作用下能得到很好的控制，避免发生意外事故。

随着高层建筑的数量越来越多，施工难度也越来越大，这给设计人员带来了很大的困难。高层建筑与多层建筑在结构设计上存在着很大的差异，例如概念设计、稳定性设计、构件剖面设计等。

5结束语

综上述，在当今的建筑工程中，混凝土结构的运用已经非常的普及，并且蒸蒸日上，成为了最常用的建筑结构形式之一。大多数的情况，都是用混凝土和钢筋作为建筑结构的主要材料。混凝土结构在一定程度上，虽说具有优异的性能，然而也是会存在一些亟待处理的难题，其中最为棘手的还是稳定性问题。从某些方面来说，混凝土结构的稳定性对整个建筑工程完成的好坏起到了决定性的作用。

参考文献

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