钢筋混凝土高层结构设计常见问题分析

钢筋混凝土高层结构设计常见问题分析

摘要：随着改革开放以来我国国民经济整体的发展与繁荣，国内建筑行业水平也迅猛提升，钢筋混凝土高层建筑随处可见。建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系多样化，就给高层建筑结构设计提出了更高的要求。本文就高层建筑中普遍涉及的地下室结构设计问题、平面不规则问题、带转换层高层建筑结构设计问题等进行了详细的分析。

关键词：高层；结构设计；问题；分析

abstract: along with our country national economy since the reform and opening up the whole development and prosperity, the domestic construction industry level also increase rapidly, the reinforced concrete high-rise buildings can be seen everywhere. construction becomes more and more complex, type and function of the structure system of diversification, for high-rise building structure design put forward higher request. in this paper, the high-rise buildings in the common problem involved in the basement of the structure design, plane irregular, with transition layer of high-rise building structure design and so on has carried on the detailed analysis.

key words: senior; structure design; the problem; analysis. 中图分类号：[tu208.3]文献标识码：a文章编号：2095-2104

（2013）

1地下室结构设计

1.1地下室嵌固端问题

高层建筑是一个完整承载力体系，主要由上部结构和地下室两部分组成，两者在同一个位移场之间互相协调变形。结构一定程度受到地下室外的回填土的约束作用，仅受到水平位移约束，并没有对竖向位移和竖向转动限制。在高层建筑结构设计时，地下室的顶板是否做为上部结构的嵌固成为一个重要问题。有些高层建筑存在不满足条件的情况下就将地下室作为嵌固端进行设计的问题。事实上满足下列条件才适宜将地下室作为嵌固端：

1.1.1地下室顶板避免开设大洞口，地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板结构，确保嵌固层的整体性；其楼板厚度不宜小于180mm，混凝土不宜低于c30,双层双向配筋，每个方向每层配筋率不小于0.25%，目的采取结构措施，加强楼层的平面内和平面外刚度并确保楼层整体性的实现。

1.1.2地下室的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。楼层侧向刚度比的计算中不考虑土对地下室外墙的约束作用；实际上，回填土对地下室结构的约束作用很大。按照地下室结构自身与回填土约束的地下室总侧向刚度考虑，不会小于上部结构的3倍，因此设计中应考虑地下室顶板实际存在的嵌固作用，采取相应的加强措施。

1.1.3地下室结构布置应该保证地下室顶板及地下室各层楼板有足够的平面内整体刚度与承载力，能够将上部结构的地震作用传递到全部地下室抗侧力构件。

1.1.4各类框架柱在地下室顶板部位的嵌固弯距有地下室顶板与基础之间构成的力偶及柱端两侧的框架梁所承担，其中前者占主要部分。为了避免柱塑性铰下移，地下室顶板柱两端框架梁的约束弯距设计值之和，不宜小于该部位的上柱下端实际嵌固弯距设计值。

1.1.5地下室内结构的底部剪力易按各抗侧力构件的剪切刚度进行分配，求的各抗侧力构件的底部剪力。地下室内的墙、柱截面，强度等级及配筋面积不宜小于上部构件相应要求。地下室各层柱端面每侧实配筋不宜小于对应上部柱每侧实配纵向钢筋面积的1.1倍。

1.2地下室结构超长问题

现代高层建筑由于层数高、要求地基深，因此一般都设有大底盘地下室，通常为1～2层，地下室面积约占整个建筑面积的10％左右。高层建筑地下室设计中往往存在结构超长的问题。

由于建筑布局的要求，地下室结构多数情况下都超过了40～60m。地下结构虽然受温度变化的影响较地上结构小，但周边约束作用较强，结构超长问题的重要性仍然不容忽视。目前比较成熟的做法有以下几种：

1.2.1设置伸缩后浇带。地下结构一般在结构长度大于40～60m 时宜设置一道伸缩后浇带，普通的伸缩后浇带宽度约为800～

1000mm，钢筋贯通不切断。对于平面尺寸特别长的地下结构，应设置钢筋断开的伸缩后浇带，后浇带的宽度按钢筋搭接所需最小尺寸和必要的操作空间确定。

1.2.2不设置伸缩后浇带，采取其它相应措施。主要有：采用低强度等级混凝土；混凝土中添加微膨胀剂；采用粉煤灰混凝土技术；适当加大分布钢筋配筋量；施工缝处设置膨胀止水条；设置膨胀加强带。

2 结构平面不规则

当代的建筑设计为了追求各种新异造型，往往忽视了结构设计的平面规则性。建筑设计和建筑结构的平面不规则性是建筑抗震设计的一个重要控制指标，对建筑抗震性能具有重要影响。结构平面不对称、不规则、不连续容易诱发造成结构扭转脆性破坏，严重者导致整体结构破坏倒塌。平面不规则类型包括：扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续。

在结构设计过程中尽量做到三心合一,即建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心，避免在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。在水平荷载作用下,高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀,减轻结构的扭转振动,应使

建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简单平面形式。在某些情况下,由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制,高层建筑不可能全部采用简单平面形式,当需要采用不

规则l形、t 形、十字形等比较复杂的平面形式时,应将凸出部分