【摘要】随着我国城市化的不断推进，建筑物高度也不断增加，同时施工难度也在不断增大。高层建筑的结构设计非常复杂，已成为业内人士关注的焦点。钢筋混凝土结构以其稳定性高、强度大等特点在超高层建筑有广泛应用。但在实际施工中还存在细节处理不足、地基基础设计不合理、结构过高等问题，论文基于钢筋混凝土结构设计的常见问题展开分析，具有一定的借鉴意义。
【关键词】钢筋混凝土；高层结构设计；问题
1高层结构分类
高层建筑结构主要是以钢筋混凝土为主，我国常见的钢筋混凝土高层结构有框架结构体系、剪刀墙结构体系、简体结构等。1.1框架结构体系框架结构体系的最大特点是竖向荷载和水平荷载均由梁、柱承担，充分发挥混凝土的抗压强度和钢筋的抗拉强度，此种框架结构在多层公共建筑中最常用，一般不用于超高层建筑。框架结构的布置有很多细节需要注意，例如，传力途径的直接、结构的均衡及结构的美观等。框架结构在进行布置时传统多采用主次梁法，近年来逐步向扁梁与无梁楼盖方向发展。除此之外，框架柱的设计是非常重要的一方面，它要承受竖向与横向应力，特别是有抗震要求时要注意柱子的构造要求和“强柱弱梁”的概念设计【1】。1.2剪刀墙结构体系剪刀墙结构体系在高层结构中较为常见，与框架结构体系不同，它是以建筑物墙体作为竖向承重与侧力抵抗的一种体系。一般情况下，剪刀墙间距为2~7m，因此，采用此种结构类型的建筑一般为旅店、住宅等横墙较密的建筑。剪力墙结构体系施工主要材料依然为钢筋混凝土。随着建筑行业的不断发展，框架-剪力墙结构体系逐渐出现。此种体系将框架与剪力墙的优点结合在一起，既有平面布局的灵活高效性，又有出色的水平、竖直荷载承受能力，在目前的建筑市场此种体系较为流行。1.3简体结构随着我国建筑物高度的不断增加，传统框架结构由于荷载承受强度的限制已经无法满足人们的需要，因而简体结构应运而生，它在抵抗水平力方面具有良好刚度，是由框架-剪力墙结构改进而来，常见的有中央钢筋混凝土核心筒和周边框架结构的布置方式。
2钢筋混凝土高层结构设计的常见问题
2.1设计师概念创新能力不足
高层建筑结构设计离不开结构分析与计算，并利用计算机进行建筑结构模型的建立，在此过程中要注意结构模型的准确性，以确保结构计算与实际受力的吻合，这期间涉及概念设计。概念设计是保证结构整体稳定的基础，是设计的灵魂所在。但有些设计师在进行概念设计时只是进行生搬硬套，无法根据工程的实际情况进行科学设计，出现的突发设计问题也无法及时找到有效方法应对。要想改变这种局面，设计师必须具备谦虚学习的态度，切实提高自己的理论知识，仔细分析结构计算软件的适用范围和计算结果，能够根据每个具体工程项目建立最合理、最符合实际受力状态的计算模型。中国建筑行业发展迅速，出现了许多结构计算软件，国家规范也不断更新完善，在这种情况下，建筑从业人员都应不断学习，对计算机相关软件深入钻研，提高操作熟练度，提高设计水平，保障高层建筑结构安全、经济合理、满足各项建筑功能的使用要求【2】。
2.2结构设计中一些细节的处理
高层结构设计本身难度较大，涉及许多抗震细节，必须要对其重视。首先，在中度地震情况下，在设计时可以加入一小水平剪力墙，这样能够在一级剪力墙塑性情况下仍能保持建筑物外形不会发生严重形变。其次，设计师还需对连接两端剪力墙的梁提高重视。因为在地震发生时连接梁一般会先开裂，连接梁在能量消耗中发挥了巨大作用，极大地提高了建筑物的延展性。需注意在对连接梁进行设计时，要对其不断弱化，否则由于连接梁设计过于强大，在地震发生时很容易将墙拉伸变形，进而给高层建筑带来安全风险。最后要注意梁柱节点的处理，在相关施工规范中已经对强柱弱梁进行了详细解说，但部分设计师未进行认真钻研，在梁头凭主观添加了梁端部，这样反而形成了弱柱强梁的模型，当地震到来时，整个结构会由于支撑力不足严重崩溃，造成巨大损失。因此，在梁柱设计时，设计师不宜盲目地对梁柱进行加强，要在考虑各载荷的情况下进行适当、科学的加强。
3结构选型的问题
3.1结构规则性问题
建筑结构设计，对于结构规则性所规范内容变化很大，相对于旧的结构规则性，规范增加了一些新的条件，例如，平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，除此之外，新规范还特别指出了施工不能采用严重不规则设计方案。因此，结构工程师在进行结构设计时要特别注意新规范中的一些限制条件，以避免后期的修改。
3.2结构超高问题
在新规范中对结构高度进行了严格的规定，尤其对结构超高问题进行了详细的阐述，不仅将原来的限制高度设定为A级高度，还增加了B级高度的建筑。因此，必须对结构超高问题重视，若由于此问题施工图纸无法通过，则必须立刻进行重新设计，并且开专家会议进行论证，保障后期工序的顺利进行【3】。
3.3嵌固端的设置问题
高层建筑一般都有地下室和人防，因此，嵌固端设置就有2种选择，可设置于地下室顶板，也可置于人防顶板位置。嵌固端的设置有很多不容忽视的问题，如嵌固端楼板的设计合理性、嵌固端上下层抗震等级一致性、结构抗震缝的设置等问题，一旦有其中一个方面出现问题将会对整个建筑的抗震效果产生较大影响，而且也不利于后期修改工作的开展。
3.4短肢剪力墙相关问题
墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙，经过实践与实验室数据，相关学者发现短肢剪力墙存在一些问题，新规范也对其使用增加了许多限制条件，因此结构工程师应减少短肢剪力墙的使用，这有助于后期设计工作的开展【4】。
3.5材料问题
高层结构施工最主要的材料为钢筋混凝土，因此，保证其材料质量对整个工程有极为重要的意义。首先，进行钢筋混凝土选购时要选择有生产资格证的大商家；其次，在材料进入施工场地前检验部门要及时进行抽样检查，并且抽取的样本要多且广；最后，材料在投入施工后也需进行抽样，一旦发现问题要立刻停止使用。只有保证材料具有良好的抗震、抗倾覆等性能才能保证高层建筑结构的稳定性，检验部门必须秉承高度负责的态度展开工作，不容马虎。
4地基基础设计存在的问题
4.1未考虑沉降因素
许多设计师在进行设计时往往忽视由于建筑物沉降而引起的附加应力影响，特别是在独立基础带梁式的地下室底板设计中。沉降变形发生的主要原因是地下室底板与柱下独立基础在上部荷载作用下引起，若忽略了附加应力，底板就极为不安全，甚至会由于无法承载而发生开裂的情况，尤其是天然地基，影响更加显著。对于总沉降量不大的工程，可以根据施工需要与各方面综合因素，在地下室底板与持力层间进行褥垫层处理。除此之外，对于地下水季节变化很大的地区，必须要考虑水位对地下室底板产生的影响，求出包络图后再做配筋设计。
4.2防水因素
在地下水较为丰富的区域，室外草坪下的结构部分的外部形状应从简设计，这样可以更好地发挥出防水的优势。此外，基槽地模型一般是复杂的，会存在放坡，这些大都是因柱下承台影响造成的，这些复杂的地形无疑给防水施工的开展造成了阻碍，不但延误了施工期限，还提高了工程造价。针对此种情况，可以考虑采取反承台法，即统一地下室底板和承台的下皮标高相同。这种方法的优点是：施工方便，在保障施工质量的同时还提高了工程的稳定性，缩短了施工时间。并且内部覆土质量可以有效平衡底板上的水浮力，减少配筋，这种思路非常科学【5】。
4.3实际因素
地下室与外墙配筋的理论计算与实际施工往往会存在或多或少的出入，拿地下室配筋计算举例：一般配筋工程外墙计算时，不管扶壁柱的外规格如何，一般都是按照外墙双向板传递负荷来进行验算。这样就很容易出现外墙竖向受力配筋偏少、扶壁柱配筋不足的情况。不难看出，进行计算时必须要有经验与实践支撑，并且要对环境进行勘探后才能做出较为科学正确的计算。
5高层建筑结构体系优化存在一些问题
5.1变形缝的设置
变形缝主要涉及沉降缝与伸缩缝2方面的设置。沉降缝应设置于建筑物以下几个部位：地基土的压缩性存在明显差异处、平面复杂折叠处、高度差异处等。当排架结构的柱高低于标准值时要减少伸缩缝的间距。若建筑处于内陆地区，夏季干燥且温度较高，这样会使结构常处于高温的环境中，施工人员也应减少伸缩缝间距，减少量根据实际施工环境来确定，这对从业人员的经验与专业素养提出了较高的要求。
5.2结构构件的相关优化问题
对结构构件优化具有非常重要的作用，一般采取以下措施进行优化：增加抗弯结构体系的有效宽度，调整结构抗侧刚度。调整宽度无疑可以增加抵抗力臂，这对提高建筑物稳定性发挥着重要作用。剪力墙暗柱超筋中暗柱的最大配筋率是4%，在施工规范中给出的剪力墙的主筋配筋面积其实并未到达最大配筋率，所以，在程序出现警报信息时可以酌情考虑。
6结语
总而言之，高层建筑结构的设计非常重要，建筑师、设备师、施工管理人员等各方面工作人员需沟通协调好，才能确保高层建筑结构设计与施工的顺利进行。因此，本文主要对钢筋混凝土高层建筑结构设计中的常见问题进行阐述，保证选型的科学性、细节处理的准确性、抗震的有效性。我国高层建筑结构设计虽较前几年有了较大发展，但与一些西方国家还存在一定差距，这就要求相关从业人员不断实践，总结经验，努力创新，改善施工工艺，为我国建筑行业的发展贡献出自己的一份力量。
【参考文献】
【1】尚亚琼.建筑工程钢筋混凝土结构设计过程常见问题分析[J].居舍,2019(18):13.
【2】朱轩,范蓓蓓.钢筋混凝土结构设计中常见问题分析[J].绿色环保建材,2018(11):69-70.
【3】邱冬冬,秦媛媛.建筑工程中钢筋混凝土结构设计中的常见问题[J].居舍,2017(28):82.
【4】金世海.浅谈钢筋混凝土结构设计中的常见问题及对策分析[J].科技与企业,2015(13):127.
【5】彭煜.钢筋混凝土结构设计中的常见问题及优化措施[J].中华民居(下旬刊),2014(8):137.
作者:骆继龙 单位:浙江振丰建筑设计有限公司