鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀探析

周斌

摘 要：因?yàn)槲覈纳鐣约敖?jīng)濟(jì)都得到了快速發(fā)展，進(jìn)而使得我國的高層建筑也得到了十分迅速的發(fā)展。再加上高層建筑的設(shè)計思路得到了不斷更新和變化，高層建筑的結(jié)構(gòu)和體系正在向著多樣化好實(shí)用化來發(fā)展，在我國的高層建筑中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了最為常用的高層建筑結(jié)構(gòu)，尤其是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的框架剪力墻結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)的應(yīng)用最廣泛，原因就在于這一個結(jié)構(gòu)體系在對功能空間進(jìn)行靈活布置的同時，具有的側(cè)向剛度很大。人們已經(jīng)將這一個結(jié)構(gòu)進(jìn)行廣泛使用以及推廣，本文中，筆者就對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；高層建筑；應(yīng)用；對策；現(xiàn)狀

中圖分類號：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 1671-3362（2013）08-141-01

近些年來，因?yàn)槲覈纳鐣约敖?jīng)濟(jì)得到了雙重發(fā)展，而且發(fā)展速度很快，使得我國的高層建筑也得到了迅速發(fā)展，這些導(dǎo)致人們生活水平得到了進(jìn)一步提升，人們對于住宅建筑的要求也更加嚴(yán)格，其建筑住宅的設(shè)計思路也得到了不斷更新和變化。如果高層建筑高度都控制在五十米之內(nèi)，人們就可以結(jié)合當(dāng)時施工的實(shí)際情況和現(xiàn)場條件，能夠從多種施工體系中選擇多種。但是，如果高層建筑超過了五十米，通常情況下人們都會采取簡體結(jié)構(gòu)體系或者剪力墻結(jié)構(gòu)體系。這些體系都已經(jīng)被人們廣泛使用以及廣泛推廣，人們可以根據(jù)自身的需求和實(shí)際情況來進(jìn)行選擇，但是，人們必須要熟悉其規(guī)范以及要求，并且具有很好的結(jié)構(gòu)設(shè)計的理念，只有這樣，才能夠保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠在高層建筑中很好應(yīng)用。下面，筆者就探討鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀。

1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中應(yīng)用的特征

1.1高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土的抗震性能

因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)不僅僅采用了鋼結(jié)構(gòu)，還采用了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)這兩種，所以，人們可以通過將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)這二者的不同特征進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而達(dá)到取長補(bǔ)短這一個重要的目標(biāo)。從抗震性能這個角度出發(fā)，鋼筋混凝土的外框架和內(nèi)筒形成了很多抗震防線，進(jìn)而達(dá)到了延性結(jié)構(gòu)這一個重要的要求，這樣能夠從本質(zhì)上提升鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自身的抗震性能。

1.2高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)剛度

由于鋼筋混凝土自身的內(nèi)筒具有充足剛度，能夠?qū)⑺阶饔盟a(chǎn)生側(cè)移有效減少，對其具有決定性作用，對于高層建筑抗風(fēng)十分有利。

1.3高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土的耐久性

和純鋼結(jié)構(gòu)相比較，鋼筋混凝土的耐久性能夠使得高層建筑結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性能以及耐火性能有所提升，進(jìn)而有效減少防腐、防銹以及防火等等方面施工的費(fèi)用，從本質(zhì)上將造價降低。

2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計的要點(diǎn)

2.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計要考慮水平荷載因素

在低層建筑住宅之中，人們常常會將重力作為具有代表性的因素，采用豎向荷載來對鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。然而，在高層建筑之中，豎向荷載可能會對鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大影響，但是，在控制因素中，豎向荷載并不是最主要的因素，水平荷載卻成為了最為重要的控制因素。根據(jù)某些建筑的情況來看，基本上豎向荷載已經(jīng)成為了定植，有的時候，在地震的作用之下，水平荷載會受到影響，水平荷載還會受到風(fēng)荷載的影響，豎向荷載的數(shù)值也就會伴隨著動力特性不同，而產(chǎn)生不同的變化，其變化的幅度也就不相同。

2.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計要重視軸向變形

在高層建筑中，如果使用框架剪力墻體系或者框架體系，這種體系的框架中線軸壓的應(yīng)力要比邊柱大，而且會大很多，這個時候，高層建筑中柱軸向壓縮變形也會比邊柱的壓縮變形大很多。如果采用的建筑高度比較高，高層建筑差異軸向的變形數(shù)值也就會變得很大，長此以往所產(chǎn)生的后果會很嚴(yán)重。這一個后果的嚴(yán)重性相當(dāng)于高層建筑連續(xù)梁的中間支座產(chǎn)生一定的沉陷，所以，在連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值就會減小，端支座的負(fù)彎矩值以及跨中正彎矩值也就會變得很大。

2.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計要注重側(cè)移

眾所周知，和低層建筑的結(jié)構(gòu)相比較，高層建筑的結(jié)構(gòu)存在很大不同，在高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，必須要對其進(jìn)行設(shè)計，采用設(shè)計最為重要的因素就是結(jié)構(gòu)側(cè)移，近些年來，因?yàn)槲覈纳鐣玫搅丝焖侔l(fā)展，經(jīng)濟(jì)也得到了高速發(fā)展，人們對于房屋需求也越來越多，為了將土地資源很好地節(jié)約下來，人們就會增加房屋的高度。高度增加了，建筑的水平荷載結(jié)構(gòu)側(cè)移變形也就會越來越大。通常情況下，高層建筑自身的住宅高度四次方程和頂點(diǎn)側(cè)移呈現(xiàn)出正比關(guān)系。如果高層建筑的高度比較低，建筑物結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度并不需要很大，但是，所具有的抗側(cè)移剛度比較強(qiáng)，如果側(cè)移很大，人住在高層建筑中會感覺十分不舒服，從而對房屋使用產(chǎn)生了影響。側(cè)移量比較大還可能會使得結(jié)構(gòu)的附加內(nèi)力比較大，如果這個時候的附加內(nèi)力以及側(cè)移量都比較大，長此以往，高層建筑就會產(chǎn)生坍塌。如果發(fā)生側(cè)移比較大，就會導(dǎo)致高檔裝飾材料以及圍護(hù)墻發(fā)生破損和裂縫情況，更有甚者會使得電梯軌發(fā)生變形。

3結(jié)語

本文中，筆者首先從高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土的抗震性能、高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)剛度以及高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土的耐久性這三個方面對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中應(yīng)用的特征進(jìn)行了闡述，接著又從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計要考慮水平荷載因素、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計要重視軸向變形以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計要注重側(cè)移這三個方面探討了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計的要點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉素梅，彭少民，徐禮華.關(guān)于“先張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中溫差損失”的探討[A].第十一屆全國混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土學(xué)術(shù)交流會論文集[C]，2001年.

[2] 賈福杰，趙順增，王濤，譚風(fēng)國，韓團(tuán)結(jié)，杭玉勇，武旭南，譚濤.有限元預(yù)測溫度場技術(shù)在博興交通家園住宅工程的應(yīng)用[A].2011年混凝土與水泥制品學(xué)術(shù)討論會論文集[C]，2011年.

[3] 孫家瑛，眭少峰.上海長江隧橋斜拉橋承臺大體積混凝土溫度及應(yīng)力監(jiān)測分析[A].中國硅酸鹽學(xué)會混凝土與水泥制品分會七屆二次理事會議暨學(xué)術(shù)交流會論文集[C]，2007年.