【摘要】隨著經濟建設的發(fā)展，國家對于土地的調控政策，以及人民對于居住要求認識上的不斷增長。高層建筑替代低層多層建筑也預示著建筑的發(fā)展進步。如何設計出高質量，符合結構優(yōu)化設計的建筑逐漸成為建筑設計者的關注點?，F代建筑業(yè)面臨新的挑戰(zhàn)，本文結合作者實際工作經驗，結合高層建筑中混凝土結構的優(yōu)化設計工作展開分析。

【關鍵詞】混凝土結構；結構優(yōu)化；設計工作

引言

建筑業(yè)在居民生活中以及國家社會經濟發(fā)展中都占有很重要的位置，隨著科技進步，建筑業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，對于高層的需要也會逐步加大。所以如何能夠應用優(yōu)化設計理念設計出現代人居住需要的高層建筑，在結構優(yōu)化設計方面對于混凝土結構有所重視，成為建筑業(yè)各位設計者普遍關注問題，本文結合如何做好混凝土結構優(yōu)化設計的工作特點展開分析，對于混凝土的高層建筑特征，如何采取優(yōu)化結構措施，求得高層混凝土結構建筑逐步完善。

1、分析高層建筑中的混凝土結構設計原則與要求

1）混凝土結構設計中的設計原則

就目前的建筑設計要求而言，建筑設計人員能夠對高層建筑中的混凝土結構設計本著使用性、合理性以及耐久性等幾個方面制定設計原則，這不僅能夠為高層的建筑設計帶來品質提升，性能上面更加優(yōu)越，降低施工造價的卓越效果，并且能夠保障結構上的各種功能都能夠符合施工設計中的原有要求。

2）混凝土結構設計中的設計要求

①對于延展性方面的設計需要，要符合高層建筑的結構更加具有柔韌性能，并且相對多層建筑要提高要求，為了能夠有效的避免由于地震原因引起傾斜、倒塌等情況出現，就必須合理選擇建筑的結構形式。

②高層建筑的傾斜力，是在結構設計方面能夠就結構的內在作用力以及外形變化等情況，重要能夠針對地震等水平力作用以及在自然環(huán)境中的風速風向等影響因素，隨著高度的不斷變化，層數上的增加也會對于動水上的水平作用力有所增加。而在混凝土的結構設計方面的考慮因素，就必須綜合這些外界不同方向力的作用，而進行結構設計。

2、分析在高層建筑的混凝土結構中能夠采用的設計方式

1）在單元結構的局面設計上能夠采用合理的設計原則

在高層建筑中，對于相互獨立的單元格結構，是結構設計中重點涉及內容，這種結構的設計工作是符合簡單的并且具有規(guī)則的平面設計原則的，這種平面的長以及獨立的部分的長都需要在一定范圍內，這樣才能夠將承載力以及剛度方面平均分配，這樣做也是能夠在豎向上的結構平均以及規(guī)則的設計方式，對于高層建筑的外部與內部收放結構中，都可以采用有效的控制手段。

2）在設計中盡量優(yōu)化混凝土與鋼筋使用比例

高層建筑建設需要耗費較多的混凝土、鋼等材料，若混凝土和鋼的強度過大，勢必會造成建筑材料總造價過高，同時加大其它構件的造價，從而降低建筑建設的經濟效益。因此，混凝土的結構設計人員應當對高強度的混凝土與鋼筋的使用進行合理的優(yōu)化控制。

3）在設計中對于剪力墻的平面布置要本著合理的設計原則

① 以建筑的各項基本結構功能為依據，在滿足這些功能的前提下，盡可能地使剪力墻的布置實現相對的集中化與均勻化，對具有較高的恒載或者平面形式變化較大的部位設計剪力墻，應當盡量縮小其間距。

②以建筑的主軸方向或者是其他方向為基準，對剪力墻進行雙向的布置，且墻肢截面具備較小的側向剛度的簡單規(guī)則的形式，在設計中還要盡量地減少對短肢剪力墻的使用。

3、高層建筑中的混凝土結構具體設計優(yōu)化措施

1）在高層建筑中結構符合安全性

①設計人員應當在保證建筑各項功能的同時，通過考慮結構自身的抗震性能及外部人為因素可能造成的結構破壞，有目的地將高層建筑的抗震構造提升。②設計人員要從建筑建設過程中及投入應用后的各個方面入手，綜合考慮其荷載變化的狀況。

2）高層建筑設計中的抗震概念

高層建筑的混凝土結構在應用過程中，最容易受到的破壞，便是來自于地震威脅，在進行設計的過程中，設計人員要以抗震概念設計為依據，通過進行抗震試驗得出該建筑結構的抗震等級，或者借鑒相似建筑的抗震設計經驗等，對高層建筑的結構體系、平立面設計、結構構件延展性等進行優(yōu)化設計，以使建筑的抗震能力得到有效的提升。

3）在結構設計中對于耐久性的把握

①選擇質量良好的混凝土材料。

設計人員應當在保證混凝土材料的質量與基本性能的基礎上，重點從結構的穩(wěn)定性能、抗侵入性能、抗裂性能等幾個方面入手，選擇堅固、耐久、潔凈的骨料，含堿量與水化熱反應較低的水泥，減少對于硅酸鹽水泥與用水量的應用，并適當地將礦物摻合料加入到材料中。

②優(yōu)化結構方面的設計工作。

高層建筑中的混凝土結構普遍包括多個構件，每一個構件所處的環(huán)境存在顯著的差別，這就決定了不同構件具備的耐久性壽命存在差異，因此，設計人員要根據實際的使用環(huán)境，明確建筑中不同結構構件的使用界限與注意事項。以屋面、陽臺及女兒墻的設計為例，這些部位的梁柱構件，耐久性壽命普遍低于室內，必須合理設定這些部件維修或更換的時間。

③如何應用合理設計結構構造形式。

設計人員根據建筑的具體侵蝕環(huán)境與設計使用年限，設計厚度在 20mm～70mm之間的混凝土保護層，并通過協(xié)調構件的截面積與表面積，避免侵蝕性物質集中停留區(qū)域的形成，同時注意高侵蝕度的環(huán)境中，混凝土墻板的通風效果，并注意配筋間距的合理設計，以減少鋼筋銹蝕、保護層剝離等問題的出現。

結束語

無論從國際建筑業(yè)還是國內的建筑業(yè)上來看，高層建筑的興起無論對于城市的規(guī)劃建設還是居民的生活方面以及設計師設計建筑結構、建筑企業(yè)施工技術、施工方法等多個方面都是一次建筑業(yè)的革命。尤其對于混凝土結構的優(yōu)化設計工作方面有所重視，這就要求在高層建筑設計中，能夠對于混凝土的優(yōu)化設計工作有所重視，這也是建筑質量的主要衡量因素。作為建筑設計人員應在綜合分析建筑因素的前提下，對于結構優(yōu)化設計有所掌握，從設計的基本原則出發(fā)，符合優(yōu)化結構設計原則，掌握設計中整體設計理念，并且能夠針對設計的對象為設計出發(fā)點，應用有效的設計方式，這樣才能完成混凝土結構設計上的完善。