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摘要：随着土地面积的减少，高层和超高层建筑层出不穷，有效缓解了土地压力。相较于普通建筑，高层建筑结构更复杂，设计难度更高。由于高层建筑侧向位移速度较快，因此，在设计时既要确保建筑结构强度，又要确保刚度，不断完善高层建筑混凝土结构。设计师需认真研究影响高层建筑混凝土结构的各类因素，在此基础上对设计方案进行优化完善，确保建筑结构的强度、刚度均达到规范要求，强化建筑结构整体性能，有效延长高层建筑的使用寿命。
关键词：高层建筑；混凝土结构；方案设计
引言
从古至今，建筑就是人类文明的象征和人类进步的标志。现阶段，随着经济的快速发展及城市化进程的加快，为了合理利用有限的土地这种不可再生资源，我国建筑正在发生着巨大的改变，主要表现为形态向高层发展，可以说，发展高层建筑已成为建筑业发展的一种必然趋势。但是，随着建筑高度的增加，以及建筑内部空间的扩大，结构设计的安全性及稳定性越来越凸显，越来越引起人们广泛关注和重视。而钢筋混凝土结构作为我国传统的结构形式，因其具有造价低、耐久性好、结构造型灵活、整体性好等优点，而被广泛应用于各种工程结构中。因此，对于高层建筑混凝土结构的优化设计进行研究非常重要。
1抗震结构设计
1.1合理选择高层建筑的位置
在高层建筑开始施工之前，必须严格做好施工现场的勘察作业，综合考量可能出现的地震灾害会造成的不力影响。合理地选择建筑位置，对于确保高层建筑整体建筑体抗震性能十分重要。在实际选择建筑位置的时候，应当尽可能地规避一些电力设施的区域，这样可以确保安全指数的提升。建设位置的选择对抗震效果的影响最为直接。在设计过程中，应在对地震灾害进行综合分析的基础上，科学选择建设位置。同时，对高层混凝土建筑的抗震地质条件进行全面的综合考虑，具体而言，建设位置不能选择变电站以及火电厂、山坡及丘陵等附近，以避免受到不安全因素的影响。例如，变电所、发电站等，均应通过合理的设计予以规避。此外，应当尽量选择避开陡峭坡地、沼泽等区域周边进行施工。
1.2优化抗震结构的功能和体系
在高层混凝土建筑抗震结构设计中，设计人员应重视抗震结构的功能和抗震结构的造价及相关要求两个方面，在一定的约束条件和目标下完善、优化抗震功能设计以提高抗震性能。同时，从优化抗震结构的体系方面，通常可以选择的方式有悬挂、筒体与剪力墙等三种方式。这是高层混凝土抗震结构体系优化的主要方式。以框架核心筒结构为例，在设计中，设计人员要重视伸臂桁架和腰桁加强层会导致部分相对薄弱层出现的问题。这会导致刚度和承载力发生变化而对抗震功能造成不利影响。为了应对这个问题，通常会采取限制刚度的方式以适当削弱加强层。此外，设计还需要考虑社会效应与美学效应的结合，合理控制工程造价两个方面，以设计出具有高质量水平的抗震结构体系。
1.3优化抗震结构设计方案
设计过程中，设计人员应科学优化设计方案，保证科学合理的布局，保证高层建筑混凝土抗震结构在受力时能够有效的控制和协调，从而达到均衡受力和平衡的目的。首先，设计人员需对高层建筑混凝土抗震结构进行层次性设计以提高结构的抗震稳定性水平。其次，设计人员应结合建设位置的地质情况对抗震的关键部分进行严格处理，提高抗震水平。
1.4高度重视抗震扭转效力
扭转作用、竖向左右和水平作用是在地震发生时常产生的，这会破坏建筑物，导致建筑发生破裂甚至崩塌。因此，设计人员应重视抗震扭转效力，提高位移结构的刚度，确保符合设计标准，保证高层混凝土建筑结构中的所有环节都能符合相应标准。同时还应及时发现对抗震结构中存在的问题并采取合理的应对措施，尽可能的提高抗震结构的设计效率和设计质量。
1.5合理设置多道抗震防线
在高层建筑体内，为了有效的增强抵御地震的效果，应当合理地设置多道抗震防线。设置多道抗震防线的理由是地震灾害发生以后，可能会产生多次余震，且余震产生的影响也是十分恶劣的。因此，如果单纯的设置一道防线，会导致负面效应积累引发的坍塌事故。因此，应当综合在综合考量建筑体可能存在的薄弱区基础上，对建筑体进行局部位置，薄弱区的特殊处理，采用延性框架，确保承载力、刚度符合预期要求，达到整体抗震效果的有效提升，降低地震灾害的负面影响。
2结构竖向设计
高层建筑混凝土竖向结构布置设计对建筑结构的质量有着直接地影响，它比平面布置更加重要。正如我们所见到的，高层建筑的竖向形状都是比较规矩的，形状易于分辨，不但符合了人们的审美标准，而且对建筑物的质量有所保证，是两全其美的做法。在高层建筑物竖向设计中提出以下几点应注意问题：①竖向结构的内收和外挑在没有特殊的情况下应尽量的不要出现。②上小下大的竖向布置设计。为了保持建筑物的稳定性，我们应该采用上小下大的设计方法，这样设计使结构的侧面上是匀称的。反之，如果采用了下大上小或其他的设计方式，就会建造出不规则形状的建筑物，为了保持其可用性以及稳定性，设计单位不得不重新进行结构设计，采用其他的辅助设计来保证建筑物的稳定性。来避免倒塌等事件的发生。
3高层建筑结构平面布置
首先，在布置高层建筑结构平面时，应当尽量降低扭转的影响。对地震情况下的偶然偏心因素加以考虑，尤其是要对楼层竖向构件的层间位移、水平位移进行评估。在评估时应当注意：当高层建筑为A级高度时，其位移量应当控制在楼层平均值的1.2倍以内，最大不超过1.5倍；当高层建筑为B级高度或属于混合结构时，其位移量最大不超过楼层平均值的1.2倍。
其次，在布置高层建筑结构平面时，应考虑建筑抗震性。高层建筑最好对结构布置、平面形状进行调整，防止出现不规则结构。通常来说，高层建筑无需设置防震缝，但是如果建筑平面形状复杂，或者很难调整建筑结构布置、平面形状，此时需要进行防震缝的设置，并利用防震缝划分结构单元。
4稳定和抗倾覆验算
对于高层建筑设计来说，对各个结构的受力问题研究是重中之重。对于高层建筑混凝土结构，在竖向荷载作用下，整体稳定不满足的可能性较小。高层建筑混凝土结构的稳定设计主要受风荷载或水平地震控制，重力荷载产生的二阶效应（重力效应）不应该太大，造成结构不稳定性坍塌。在这方面，我们必须仔细检查。
5嵌固端位置设计
现阶段，高层建筑通常附带人防结构和地下室结构，一般在人防顶板或者地下室顶板上设嵌固端。嵌固端位置对高层建筑结构存在较大影响，而这种影响往往被建筑师所忽略，导致高层建筑结构设计在细节方面出现问题。例如，嵌固端上下层的刚度比限制范围、嵌固端楼板设计要点、嵌固端与结构缝在位置上是否相协调、嵌固端上下层的抗震等级是否一致等，如果没有做好这些细节工作，很容易带来大量设计变更，或者对建筑结构安全造成威胁。
结语
高层建筑已经存在于我国各个城市，其安全性能显得无比重要，关系到无数人的生命安全问题。只有对混凝土特性有了充分的了解，进行合理的利用，才能做好裂缝防治工作，从而提高工程质量，有效减少因混凝土问题带来的危害。
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