发布时间：2023-08-14 17:08:05
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的混凝土结构的设计方法样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：钢筋混凝土结构；施工短暂状况；时变结构；设计分析；安全检验
中图分类号： TV331 文献标识码： A
1 引言
现浇钢筋混凝土结构施工期间，由模板支撑与早龄期混凝土结构所组成的临时承载体系是材料性能、结构形式、空间位置均随时间变化的时变结构体系 (下文称为施工时变结构体系)，是现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况设计的对象。钢筋混凝土结构施工期设计方法，A.M.EL-Shahhat, D.V.Rosowsky，W.F.Chen提出与建筑结构设计方法协调的分项系数方法。但对施工短暂状况设计分析原则与模板支撑施工误差的统计研究较少。本文通过理论分析和现场测试研究，探讨现浇混凝土建筑施工短暂状况设计分析原则。
2 现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况的特性
2.1 施工期现浇钢筋混凝土结构的受力特性施工期现浇钢筋混凝土结构，是由模板支撑体系和早龄期混凝土结构组成的临时承载体系，它承担新浇楼板混凝土自重荷载和施工活荷载。假定模板支撑体系为线弹性，则施工时变结构体系中的每一层楼板可视为弹性地基上的连续板或梁，基于此，作者建立了施工时变结构体系分析的弹性支撑连续梁模型，其基本方程为：
式中：度 k0之比表示的弹性支撑连续梁的弹性特征值，即施工时变结构体系的弹性特征值，它是楼板混凝土龄期的函数。
式(1)是一个标准的 4 阶常微分方程，直接求解即可获得本层(i 层)楼板及支撑的内力。按式(2)对 i层弹性支座刚度0k 进行修正，以 i 层弹性支座内力作为 i-1 层弹性支撑连续梁的外力，求解时变结构体系中的结构构件的内力。
式中：iγ ――i 层弹性支撑连续板或梁支座刚度修正系数, i=1, 2, 3, m；iw ――i 层弹性支撑的支座位移；i−1w ――i-1 层弹性支撑连续板或梁支座位移;m――模板支撑设置层数。研究发现施工期现浇钢筋混凝土结构各层楼板承担的施工荷载具有波动特性；承担最大施工荷载的楼层位置受施工时变结构体系的弹性特征值和拆模时间(顶层混凝土浇注后底层模板支撑拆除时间)影响的规律和楼板承担的施工荷载随施工时变结构体系的弹性特征值以及拆模时间而变化的规律。
b) 施工时变结构体系的弹性特征值 s=550
图 1 标准层不同位置支撑内力时程
2.2 施工时变结构体系中模板支撑受力的均匀性
为考察模板支撑受力的均匀性，采用弹性支撑连续梁模型，分析了三层模板支撑体系，7 天施工周期，顶层混凝土浇注后第一天拆除底层模板支撑的时变结构，获得了标准楼层模板支撑从支撑架设到拆除的一个施工循环内，不同位置支撑的内力时程，如图 1 所示(图中 D 表示单位面积楼板自重，并假定新浇楼板混凝土自重全部传给支撑，图中所有支撑内力的第一点均为 1(D))。从图 1 可以看出，同一楼层不同位置支撑内力明显不同。工程实测结果也表明了模板支撑受力的不均性。表 1 所示为三层模板支撑，7 天施工周期，顶层混凝土浇注后的第一天拆除底层模板的支撑施工方案下，某高层建筑施工期间标准层支撑承担的最大荷载的实测统计分析结果。
表 1 某建筑模板支撑传给楼板的最大荷载实测统计结果
3 现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况设计验算原则
3.1 早龄期混凝土结构承载力验算
(1) 早龄期混凝土结构的承载能力
现浇钢筋混凝土结构施工时变结构体系中的早龄期混凝土楼板，其抗力随混凝土强度的增长而增长。假定在早龄期混凝土结构中，钢筋不会发生粘结滑移破坏，根据施工条件和混凝土配合比确定早龄期混凝土强度的增长规律后，即可确定任一时间早龄期混凝土结构的承载能力：
式中：tR ――龄期 t 的混凝土结构的承载能力；28R ――混凝土达到 28 天后具有的极限设计承载力；cλ ――早龄期混凝土结构抗力增长百分率。也可以早龄期混凝土的参数直接用建筑结构设计的极限承载力公式计算。
(2) 静荷载
施工期现浇钢筋混凝土结构楼板承担的施工静荷载，按照施工时变结构分析确定。
(3) 活荷载施工期现浇钢筋混凝土建筑施工短暂状况设计验算对象― 模板支撑临时结构构件与混凝土永久结构构件，其有效承载面积差别大，宜按各类构件有效承载面积统计施工活荷载。根据对某工程模板支撑内力的现场实测结果分析，获得作用于新浇混凝土楼板上的施工活荷载为：对于有效支撑面积 A ≤1m2的结构设计，施工活荷载标准值取 5.25kN/m2；对于有效支撑面积A ≥15m2的结构设计，施工活荷载标准值取
2.25kN/m2；当 1m2
A――面积，m2；Lq ――活荷载标准值，kN/m2。需要进行安全检验的楼板主要为施工时变结构体系中的底层楼板，其分担的施工活荷载按照施工时变结构分析确定，获得检验楼板上的施工活荷载效应CL 。
(4) 楼板承担的施工荷载效应设计值对于施工期间现浇钢筋混凝土结构施工时变结构体系的安全，目前多采用现行建筑结构设计安全度水平。根据楼板承担的施工荷载比率 q 以及楼板承担的施工活荷载，计算楼板可能承担的施工荷载效应设计值 F：
式中：DFγ 、LCγ ――施工静及活荷载分项系数，分别取 1.2 和 1.4；q――施工荷载比率；G――施工静荷载效应(标准值)；CL ――施工活荷载效应(标准值)。(5) 楼板的承载力验算根据上述分析，对于给定的施工方案，现浇钢筋混凝土结构各楼板承担的最大施工荷载呈有规律的波动特性，楼板的承载力验算，应选择其中的最不利的楼板以及标准层楼板进行分析。若 RFt≥ 则被验算楼板早龄期混凝土结构是安全的，否则，楼板结构安全不能保证，应调整施工方案。
4 工程应用案例
案例 1：施工期现浇钢筋混凝土楼板安全性检验
某现浇钢筋混凝土结构，层高 3 米，楼板厚
110mm。采用三层模板支撑，5 天施工周期，顶层
混凝土浇注后第二天拆除底层模板支撑。图 3 给出了施工期标准层典型楼板承担的荷载效应时程以及楼板的抗力发展时程曲线。从图中可以看出，施工期楼板的支座截面，即板边承担的施工荷载效应有时会超过楼板的抗力，因此，楼板会沿支座截面开裂。分析结果与楼板现场检测开裂情况一致，表明该现浇钢筋混凝土结构所采用施工方案不合理。
案例 2：模板支撑体系设计
某现浇钢筋混凝土结构，混凝土楼板厚110mm(D=2.75 kN/m2)，层高为 4m，标准层施工采用三层模板支撑，选用φ48×3.5mm 钢管模板支撑，支撑中设水平拉杆一道，有效承载面积设计为0.8m2。其承载能力分析如下：模板支撑承载面积：
An=0.8×1.121=0.897m2模板支撑承担施工静荷载标准值：
=0 .897×3.218×2.75=7.938kN
G= An×q×D
=0 .897×3.218×2.75=7.938kN
图 3 施工期间典型楼板的荷载弯矩(内力)和开裂弯矩(抗力)的时程
新浇注混凝土楼板上的施工活荷载Lq 按5.25kN/m2取值，按照施工时变结构分析确定模板支撑承担荷载，此处按楼板刚度，将施工活荷载按比例分配到时变结构体系中的楼板近似确定，两层楼板分担，底层支撑承担 1/2，Lsq =2.625kN/m2。支撑承担施工活荷载效应为：
根据式(5)计算出模板支撑压力设计值为：N=12.82kN，弯矩设计值为 M =0. 68kN⋅m。模板支撑有效长度 1.8m，荷载初偏心距为53mm 。 支 撑 面 积 A=489mm2， 截 面 抵 抗 矩W=5080mm2，截面回转半径 i=15.8mm，长细比λ =114， ϕ =0.534，强度 f=205N/mm2。则模板支撑截面应力为：
满足要求。
5 结语
对现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况设计分析原理进行了研究，取得以下成果：
(1) 现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况设计验算，应采用早龄期混凝土结构验算和模板支撑设计相结合，获取最优施工方案。
(2) 基于现行建筑结构设计的基于概率统计原理的极限状态方法，建立早龄期混凝土结构验算和模板支撑设计的分项系数方法。
(3) 根据理论分析和工程测试成果，给出了施工荷载统计参数和模板支撑施工误差统计参数。
参考文献：
[1] 刘西拉. 结构工程学科的现状与展望[M]. 北京: 人民交通出版社, 1997.
【关键词】结构设计；现浇混凝土；控制
从长期的建筑施工状况看，我国的建筑施工普遍存在着各种结构裂缝问题，其对于整个项目工程质量有着重要的影响。为了避免这一现象的发生，需要采取多项措施进行处理，这样才能保证裂缝有效处理。造成混凝土裂缝产生的原因是多方面的，主要有材料、设计、施工和温度等。此次研究从结构设计方面进行分析，以掌握好裂缝处理的有效策略。
1. 现浇混凝土建筑结构设计对裂缝控制的策略
1.1 裂缝对于建筑结构的影响是众人皆知的，但在处理裂缝时必须要从早期环节开始，这样才能有效控制裂缝的形成。工程单位应在设计的方案阶段和施工图阶段则要树立较强的裂缝意识，根据工程具体情况制定处理方案。
1.2 遇到荷载裂缝时则要把裂缝大小控制在有效范围，需选择“抗”的方法，从计算、构造上保证混凝土结构的有效强度，这样可以避免各类载荷造成的质量问题。遇到变性裂缝时则需选择“抗”或“放”的方法，“抗”主要是对结构构件的某些部位从构造上添加配筋，配筋可提升混凝土的弹性极限拉伸，对混凝土的塑性变形加以约束。适当增强配筋能改善混凝土内部结构的性能，例：在梁侧增加纵向钢筋，屋面板角部和跨中上部的地方添加双向钢筋网，对砖混结构的楼面板设置圈梁，能够加强混凝土结构抵抗变形裂缝的能力。混凝土板发生收缩变形后，尽管通过添加配筋能有效地提高混凝土的抗裂性，而配筋数量的增多会影响到裂缝的处理性能。若收缩变形较大时，随意增设配筋则难以维持裂缝宽度处于有效控制范围内，这样会使得整体结构性能受到约束。而选择“抗”的原则控制裂缝则需要投入更大的成本，且这类方法处理裂缝的效果不是很好。此时，则要换成“放”的方法进行处理，即合理的设置伸缩缝、沉降缝和滑动层。根据国家标准制定裂缝处理方案。
1.3 对于变形因素影响较大的结构，采用“抗放”结合的原则，在施工时设置后浇带，在完成大部分变形后，再对后浇带进行浇筑，使结构形成整体，来抵抗尚未完成的收缩和沉降变形，具体在如下几个方面进行：
1.3.1 混凝土结构的概念。
混凝土结构概念设计在混凝土结构裂缝控制中起着重要作用，设计的思路可通过概念设计来实现，发挥和利用结构总体体系与各基本构件之间的关系，能迅速、有效地对总体结构体系进行构思、比较和选择。结构工程师在项目中的任务就是用整体概念来设计总体结构体系。同时，基本结构构件的力学性能又在整体结构中起着重要作用，通过概念设计和创新，可获得受力明确、抗裂性能良好、造价较低的结构总体方案。
1.3.2 设计概念。
概念设计可以创造一个性能良好、安全和经济的结构总体方案。设计概念，是指在施工图阶段，对工程结构计算所需的材料性能、力学知识和结构分析方面，必须有一个正确的概念，这对实现总体设计方案，确保施工图设计质量是至关重要的。
1.3.2.1 结构电算中的设计概念：
现在的结构分析都借助于计算机，在电算过程中，除了数据检查和计算结果的电算判断外，结构计算的程序选择和应用分析，也是非常重要的人为判断环节。程序选择是指判别程序的计算原理及适用范围是否符合实际工程设计的情况。应用分析是指判别结构周期、变形、内力和配筋的计算是否正确及满足有关设计规范的规定。这些判断均与设计概念是否正确密切相关。
1.3.2.2 结构计算方法：
结构的计算模型要进行必要的简化，简化程度与计算程序有关。简化模型要尽量符合真实受力情况，包括结构构件的空间布置、荷载的分布、结构构件的刚度、形式、约束、连接、位移变形特征等，实际结构的简化模型应与软件假定的力学模型相符。
1.3.2.3 楼面整体性及其水平刚度：
现在结构计算在考虑侧向荷载分配时，主要有3种方法：（1）按各榀抗侧力结构的受荷面积进行分配。（2）按各榀抗侧力结构的刚度单向协同工作进行分配。（3）按所有抗侧力结构的刚度双向协同工作进行分配。
1.3.2.4 具体采用那种方法进行计算，和结构的楼（屋）面的整体刚度有关，刚性楼（屋）面应采用（3）进行计算，半刚性楼（屋）面应采用（2）进行计算，柔性楼（屋）面应采用（1）进行计算。楼（屋面）板是传递水平力的主要构件，程序计算中采用的简化模型，必须符合实际情况，楼面刚度的大小，应根据楼（屋）面结构板的厚度、配筋、开洞和错层情况，经过设计者用概念来判定。
1.3.2.5 其它：
在结构电算过程中，还应根据具体情况，对结构计算的自振周期进行折减。对轴向变形和剪切切变形的影响，现浇楼（屋面）板对楼面梁惯性矩的系数增大，梁端弯矩调幅，柱构件的计算长度等问题的考虑，都必须建立在正确的设计概念的基础上，不可盲目套用程序或不做分析按计算结构进行设计，否则后果不堪设想，应引起设计人员的高度重视。
2. 房屋构造设计中的裂缝控制的方法
2.1 结构裂缝设计。
2.1.1 平面布置：
（1）设计建筑平面时要保持规则状态，防止平面出现异常变化。当平面出现凹口时，则要对凹口处边缘添设拉梁，凹口周边的楼板要增大厚度且添设配筋。对房屋长度的控制要严格按照标准进行，当长度超出标准范围且超出较小时，可对中部设置收缩后浇带。后浇带之间的距离在30m，位置在梁和楼板的1/3跨处，宽度在900mm左右。彻底分开后浇带应将梁、墙和板，钢筋之间要保持良好的搭配。在房屋长度超出标准范围且超出较大时，则要添加变形缝。若建筑物群房和主楼之间的高差值较大，则需要对中间部位设置沉降缝或后浇带，以此缩小由基础沉降造成的裂缝。
（2）针对外露的相关构件，在水平长度大于12m后要添加伸缩缝，间距需小于12m，如：挂板、栏板、檐口、雨棚等。若房屋长度超过40m时，则需在楼板中部添加后浇带，以此降低混凝土收缩应力及温度影响。而砖混结构需把单元分户墙下的楼板断开浇筑。钢筋切断，圈梁不断开。
2.1.2 构件厚度：
设计时要把握好钢筋锚固和耐久性等方面的内容，严格限制现浇构件的最小厚度，而现浇板板厚最好控制在≥L/30～L/35（L为板的计算跨度），通常对于民用建筑不要控制在100mm以上。从当前的施工作业状况看，板厚较薄时则会造成收缩裂缝，这就需要施工人员根据具体的构建状况进行处理，保证各类建筑指标在有效范围内。
2.1.3 混凝土强度等级选用：
混凝土强度等级越高，水泥用量就越多，水灰比越大，出现裂缝的可能性更大。现浇板因其平面尺寸较大，一般现浇楼板的强度等级不宜大于C30，现浇梁与楼板的混凝土强度等级宜一致。当柱和墙的混凝土强度等级高于梁和板时，节点核心区的混凝土强度等级应与柱和墙相同。
2.1.4 配筋设计：
（1）适当的提高构件的配筋率，对控制构件的裂缝宽度很有效。在《混凝土结构设计规范》（GB50010.2002）中，对受拉钢筋的最小配筋率作出了明确规定：0.2和45ft/fy中的较大值。对梁和板等不同构件，规范对其配筋率和钢筋间距都有明确规定，对板的受力钢筋的配置，宜选用直径较小间距较密为原则，这样可以相对减小构件裂缝。所以严格按规范的规定进行构造配筋和设置间距（包括受力和构造配筋），对混凝土结构的裂缝控制起至关重要的作用。
（2）建筑的屋面传热系数宜≤1.0W/（m2.K），屋面板的结构配筋宜采用双层双向配筋，对板面无负筋的区域，可以将板的支座负筋拉通，也可以在板无负筋的区域配置双向钢筋网，与板负筋搭接。
（3）四边嵌固的现浇楼板，板的收缩受双向约束，宜在板的4大角产生45°的裂缝，中部产生贯穿裂缝，在房屋屋面板阴阳角变形应力集中的地方，宜增设双层双向间距100mm的配筋，其范围为板跨度的1/4，或增设510mm放射钢筋。
2.1.5 管线和洞口布置：
（1）当楼板中有预埋管线时，应在管线的上面布置钢丝网片，板中的预埋管线直径不得大于板厚的l/3，且不应超过50mm，管壁至楼板上下边缘的净距不应小于25mm，板中预埋的管线在交叉时，应采用线盒，不应将管线交叉叠放在一起。当楼板上有开洞时，洞口周边必需做必要的加强措施，洞口尺寸≤300mm时，板内钢筋应从洞口绕过，不得切断；当300mm﹤洞口尺寸≤1000mm时应设洞边加强筋；当洞口尺寸﹥1000mm时，应在洞口边增设边梁。
（2）当剪力墙的洞口尺寸≤800mm时，为防止剪力墙的小洞口角裂，应沿洞口周边进行水平筋和纵向钢筋的补强，并加设斜筋，配筋构造；当剪力墙的洞口尺寸﹥800mm时，应在洞口两侧配置边缘构件，洞口上下边缘宜配置构造纵向钢筋。
（3）当在梁腰上预留孔洞时，应尽可能布置在拉力和剪力较小的部位，梁跨中的2/3范围内，梁高中间的1/3范围内，且洞口周边增设箍筋和斜筋。
3. 结语
总而言之，建筑行业施工时常会遇到裂缝问题，这就需要施工人员对整体混凝土结构采取有效的处理措施，保证裂缝问题得到有效解决，这样才能维持正常的建筑结构性能，对混凝土裂缝的处理也是保证建筑项目创造经济价值的基础。
参考文献
[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.
[2] 罗国强.混凝土与砌体结构裂缝控制技术[M].北京：中国建材工业出版社，2006.
[3] 惠云玲.工程结构裂缝诊治技术与工程实例[M].北京：中国建材工业出版社，2007.
[4] GB50011-2008建筑抗震设计规范[S].
中图分类号：TV331文献标识码： A
近年来伴随着国民经济的快速发展，人们日益增长的物质文化水平使得建筑工程类型变得多样化起来，与此同时，在建筑结构设计存在的问题也跟随而至，在多层混凝土钢结构设计中也存在一些细节问题。型钢混凝土结构（Steel Reinforced Concrete）是指通过在型钢周围布置钢筋并且进行浇筑得到的混凝土结构。通常可以分为实腹式型钢混凝土结构和空腹式型钢混凝土结构两种。实腹式型钢混凝土结构相比空腹式型钢混凝土结构要更为出色。同时制作成本也更高。要发展型钢混凝土结构在建筑工程中的应用和技术，首先要对其特点进行了解。
一、型钢混凝土结构的特点和发展
1、型钢混凝土结构的发展
型钢混凝土结构最早出现在20世纪欧美国家。由于钢筋混凝土在建筑工程中的应用逐步替代了木材和石料，欧美国家开始对如何进一步增强钢筋混凝土结构的强度和钢性做了研究。直到20世纪初，经过众多国家的实验，发现型钢混凝土结构的强度和钢性十分出色。同时针对型钢混凝土结构的生产工艺，进行了详细的规范和设计。在此之后，直到20世纪中期，我国开始接触到型钢混凝土结构的相关技术，然而受到我国当时经济建设的限制，片面的为了节约钢材，型钢混凝土结构在我国一度停止使用。直到20世纪末期，随着我国经济建设的迅速发展，大型建筑和高层建筑在建筑工程中的比例大幅度上升。
为此，型钢混凝土结构被重新应用于建筑中并且在实际工程项目的建设中取得了良好的成效。为了实现型钢混凝土结构在大型承重建筑当中的经济价值，我国针对型钢混凝土结构进行了一系列的系统研究，并取得了相当的成绩。
2、型钢混凝土结构的特点
型钢混凝土结构是钢材混凝土组合结构中的一种，我国最早引用苏联的称法，将型钢混凝土结构称为劲性钢筋混凝土。型钢混凝土结构同传统钢筋混凝土相比具有强度高、钢性大、延展性好的特点，弥补了地震区建筑采用的钢筋混凝土对于抗震能力不足的问题。所以，型钢混凝土结构在实际建筑工程中，特别适用于高层建筑和抗震系数较高的建筑。
同时，型钢混凝土结构是在型钢布置钢筋进行浇筑而成的，在建筑工程混凝土构件当中属于高强度类。型钢混凝土结构本身不仅有出色的强度和韧性，并且由于型钢混凝土结构本身的钢材原因，型钢混凝土结构的体积较相同规格的钢筋混凝土的要小，横截面积也要少，为此，在建筑中使用型钢混凝土结构大大提升了建筑物内的空间。
并且，型钢混凝土结构的钢结构稳定，整个结构的承受能力和抗老化能力很出色，减少了建筑的维修费用和安全隐患。
二、我国型钢混凝土结构的设计方法和应用
1、我国型钢混凝土结构的设计方法
我国型钢混凝土的相关技术正在不断发展和逐步成熟。型钢混凝土的研究方向也从传统的单一混凝土结构转向了新型的型钢、钢筋、混凝土相结合的新型结构，为了深度研究型钢混凝土结构，预应力的相关技术也得到了长足的发展，针对型钢混凝土结构的设计方法有很多种，不同类型型钢混凝土结构的设计方法主要区别在结构制作的规范规程上。目前，型钢混凝土结构设计时主要参考的规范规程有两个，分别是1998年我国冶金部出台的《YB9082297钢骨混凝土结构设计规程》以及2002年我国建设部出台的《JGJ13822001型钢混凝土组合结构技术规程》。其中《YB9082297钢骨混凝土结构设计规程》在制定的初期是参照日本型钢的相关规范中的叠加方法，在传统型钢计算的叠加方法的基础上提出了型钢混凝土结构在轴力分配上较为准确的方法，我们将之称作“改进简单叠加法”。
如果参照《YB9082297钢骨混凝土结构设计规程》的规范标准，在对型钢混凝土结构的承载力和刚度等方面进行计算都十分简单方便。而2002年我国建设部推出的《JGJ13822001型钢混凝土组合结构技术规程》在型钢结构的承载力计算方面采用了新的技术，即是对型钢结构进行平截面假定，对横截面的移动量进行计算，在最后可以得到结果准确可靠的型钢构件的承载力。
2、我国型钢混凝土结构的研究方向和应用
在我国，型钢混凝土结构的研究工作在建国时期存在着较长的空白阶段，由于当时片面性的强调节约钢材，型钢混凝土结构的研究和应用一直被搁置，这导致我国型钢混凝土的相关技术较国外相比有着一定的差距，针对我国型钢混凝土技术相对落后的现状，型钢混凝土结构的研究工作面临着几点发展的障碍。
首先，我国现有建筑大部分仍然采用的是钢筋混凝土结构，建筑工程单位对于型钢混凝土的施工技术了解较少。国家缺乏对于型钢混凝土结构的支持力度和相关文件。由于型钢混凝土结构在实际的建筑应用中还未普及，导致型钢混凝土结构的相关研究工作发展缓慢。为此，要加强型钢混凝土在建筑中的应用和技术普及。
其次，我国对于型钢混凝土结构的设计计算方面的相关技术理论还不完善。上文已经提到了，我国的型钢承载力计算的方法是参照日本的叠加方法进行计算的。而在全世界关于型钢结构的计算理论中，日本的叠加方法相对来说过于保守。所以发展我国型钢混凝土结构设计计算中相关技术理论是我国型钢混凝土结构的一个研究方向。
三、我国型钢混凝土结构的研究发展前景
由于一些历史原因，我国型钢混凝土结构的相关研究起步较晚，但是经过二十多年的发展，我国的型钢混凝土结构研究工作在建筑建材的研究者的不懈努力下，仍然形成了一套适合我国建筑行情的，较为规范的型钢混凝土施工建设技术理论。
当然，由于型钢混凝土结构在我国的建筑业仍然处在推广当中，在相关领域中尚且缺乏型钢混凝土结构的相关国家政策和规范。对此，我型钢混凝土结构研究领域当前的重要目标就是尽快完善和出台一套适合我国型钢混凝土结构发展现状的相关规范，促进型钢混凝土结构在我国建筑行业中的发展和应用。
同时，随着我国经济建设的不断发展，我国一线和二线城市的高层和超高层建筑鳞次栉比的建设起来，这其中，传统的钢筋混凝土结构并不能够满足高层和超高层建筑物的设计实际建筑需求，型钢混凝土结构将会得到很大的发展和应用空间，即将面临的巨大需求和我国现有的型钢混凝土结构技术和规范不完善的实际情况，需要加强型钢混凝土结构相关技术的研究工作。
四、总结：
综上所述，型钢混凝土结构是一种在承载力、钢性、延长性、抗震性都要优秀于传统钢筋混凝土结构的新型建筑构件。型钢混凝土结构的研究和发展对于我国高层建筑和防震功能的建设和发展有着重要的意义。要发展型钢混凝土结构，完善我国相关规范规定和推进相关应用技术，是当务之急。
参考文献：
[1] 彭春华,宋文博,张伟军. 型钢混凝土结构研究综述[J]. 陕西建筑, 2007,(04) .
[2] 丁晓东,孙晓波. 型钢混凝土结构的研究现状及发展趋势[J]. 山西建筑, 2007,(01) .
[3] 秦慧敏. 型钢混凝土结构在我国的应用和研究[J]. 山西科技, 2008,(02) .
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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 摘要：在建筑工程中，混凝土结构工程往往由于不能满足设计规范的要求，大量混凝土结构老化以及受水泥质量等因素的影响，造成混凝土强度偏低，并因设计、施工、使用及火灾、地震等主客观原因，导致产生缺陷及安全隐患时，须对其进行鉴定加固。本文针对混凝土结构加固的原因、加固补强的常用方法及配套改造所使用的相关技术进行探讨。
关键词：混凝土结构 加固补强 施工 改造 中图分类号：TU375 文献标识码：A
当工程结构遭受自然灾害破坏，或因结构设计与建筑使用功能或施工过程造成失误时，都要对结构进行鉴定加固，以能保证结构能具有足够的安全性。已有建筑物的鉴定、加固和改造已经成为经济发达国家的建设重点之一，由此也产生并大幅度推动了加固技术的发展和成熟。我国在经历了几十年的大规模基本建设后，已有建筑的维修、改造及加固必将占据其应有的地位。按照混凝土结构的老化规律，我国需加固的建筑物逐年增多，在今后，国家用于旧建筑物维修、改造和加固的费用将持续增加。
一、混凝土结构加固原因
（1）设计规范的修订和标准的提高，按照原规范标准设计的结构不能满足设计标准的要求，结构封顶尚未使用就需要改造而引起的加固；
（2）设计基础资料和设计方法的不准确，导致设计出来的建筑物存在安全性问题。尚未建成但由于施工质量问题、施工方法错误、施工管理不善等原因，使得建筑物存在质量问题；
（3）原有建筑物使用功能及要求的改变，结构老化后需对其进行改造加固；
（4）因自然灾害引起的加固，如高温酸碱环境、温差、冻融等影响以及地震、流沙等灾害的作用，导致建筑物发生严重损坏。
二、混凝土结构加固原则
结构加固是通过一些有效措施，使受损结构恢复原有结构功能，或是在原有结构基础上，提高其结构功能，以满足新的使用条件下的结构要求。建筑物维修、加固的主要目的是：提高结构、构件的强度、刚度、稳定性和耐久性，恢复结构的使用功能和安全性，减少事故隐患并能延长使用寿命。建筑结构的加固应遵循先鉴定后加固的原则，加工方案应合理可靠、经济适用、方便施工，尽量减少对原有建筑的损坏。
需要加固的结构是已建成的，受到客观条件的制约，加固方案也需根据具体条件进行选择。不同结构形式和不同的损伤程度要求所采用的加固方法也不同。在选择结构加固方法时，要根据需要加固的建筑物的可靠性鉴定结果、建筑物所处场地条件、加固原因，通过综合分析、比较才能确定。
三、混凝土结构加固方法
（1）加大截面法
在我国，加大截面法是一种应用较广的传统加固方法。该方法是在原有构件表面新作钢筋混凝土或钢筋网砂浆层，用以增加结构的截面面积，达到提供结构承载能力的目的。其优点是工艺简单，适用面广，适用于一般梁、板、柱、墙、桥梁及路面等混凝土结构的加固。采用加大截面法加固时，可根据原构件的受力性质、构造特点和加固要求的不同，选用单面加厚、两面加厚、三面加厚和四面加厚等构造形式。加大截面法的一个主要问题是在设计和施工方面必须解决好新加部分与原有部分的整体工作问题。研究表明，加固结构在受力过程中，新旧混凝土的结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力。新旧结构的结合面为受力的薄弱环节，一旦界面开裂，将导致新旧两部分过早分离而单独受力，降低结构的整体刚度和承载能力，直接影响加固效果。研究新旧混凝土界面的粘结性能，建立新的计算理论和方法，改进界面的粘结工艺做法，对推动既有建筑加固改造业的发展具有很大的现实意义及工程应用价值。
（2）外包钢加固法
外包钢加固法是把型钢或钢板等材料包在被加固的钢筋混凝土结构外侧，通过外包钢与原有构建的共同作用，提高构件承载能力和刚度，达到加固目的。此方法主要是通过约束原构件来提高其承载能力和变形能力，可大幅度提高构件承载力，多用于柱子加固、梁的加固。对于矩形截面柱，一般在其四角外包角钢，横向用缀板焊接成整体；对于圆形截面柱，多用扁钢加套箍；对于梁可仅在受拉边外包角钢加固。外包钢加固法又分为干式和湿式两种：干式外包法是角钢直接外包于被加固构件四周；湿式外包法是在角钢和被加固件间留有一定间距，中间浇筑混凝土，这实际上是一种外包钢和外包混凝土相结合的复合加固方法。湿式外包钢加固由于可大幅提高构件的承载能力，主要用来加固承受很大载荷的受压构件。外包钢加固法受力可靠，施工简便，现场工作量较小，但用钢量较大。适用于在使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构构件加固。
（3）直接粘贴碳纤维布加固
FRP材料具有抗拉强度高、自重小等优点，过去一直应用于运载火箭、宇宙飞船、飞机等航空航天设备。将FRP材料应用于结构加固工程是近年来新举措。FRP材料的弹性模量与建筑钢材非常接近，但由于抗拉强度比钢材高很多，所以这就意味着工程要达到相同大的总拉力，FRP材料所需的材料截面积及自重将大大小于钢材。通常所用的FRP材料指碳纤维、玻璃纤维等。碳纤维的强度和弹性模量是最高的，在实际工程中应用的也最广。现阶段与碳纤维相关的加固市场和生产工艺是最成熟和最完善的。
（4）外加预应力加固法
预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆，在被加固构件体外增设预应力拉杆或撑杆，通过施加预应力，使体外的拉杆或压杆与被加固的构件共同受力，改变原有截面的受力特征，消除加固部分的应力滞后现象，并使后加部分与与原构件能较好地协调工作，实现内力重分布，以提高原结构的承载力和刚度的方法。此方法的优点是：可在几乎不改变使用空间的条件下，改变原结构内力分布并降低原结构的应力水平，使结构构件的正截面及斜截面承载能力得到提高。该方法被广泛应用到加固混凝土梁、板等受弯构件以及混凝土柱等，特别适用于大跨度结构的加固及采用其他方法效果不佳的较高应力应变状态下的大型结构加固。
（5）增设支点加固法
增设支点加固法是在梁、板等构件上增设支点，在柱子、屋架之间增设支撑构件，减少结构间跨度，增加结构稳定性，达到加固目的。梁、板在跨中增设支点后，减小了跨度和内力，相应提高结构总体承载力，并能减小和限制梁、板的挠曲变形。该方法简单可靠，但容易损害建筑物的使用功能和原貌，并能减小使用空间，适用于具体条件下所允许的混凝土受弯构件的加固。
（6）外部粘贴钢板加固法
此法亦称粘钢加固法。是指使用特别的建筑结构胶将钢板粘贴于构件外部，提高其承载能力。该法始于20世纪60年代，在国际上是一种使用范围较广的加固方法，不仅在建筑房屋中广泛应用，在公路桥梁建设中也普遍采用。该方法具有施工简单、快速、现场无湿作业或仅有少量抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响较小，且加工后对原结构外观和功能无显著影响等优点。粘钢结构加固中裂缝数量明显增加，但裂缝的总宽度小于加固之前；结构的刚度大幅度提高，抗剪性能也有所增加；粘接层的长期工作稳定性可靠。但由于钢板自身易受自然环境如酸雨等自然灾害的腐蚀破坏，使加固效果大打折扣，这就使人们去寻求更好的抗腐蚀性材料来取代已有的加固材料。
（7）纤维复合材料嵌入式加固法
嵌入式加固法是一种通过粘结材料将加固材料嵌入加固构件表面预先凿好的槽中，使之与加固构件形成整体，从而改善结构性能的加固方法。与传统的结构加固方法相比，嵌入式加固法除具有粘贴FRP材料加固法具有的优点外，还具有FRP材料与原结构粘贴性能较好、可防止火灾对FRP材料的破坏，可有效地进行负弯矩加固、可以充分利用FRP材料的强度，能有效地提高结构构件的极限承载能力等优点。
由于加固技术出现的历史并不长久，在各种不同的加固方法中，我们对修复与加固技术的实质经验有限，很多加固方法特别是较新型的加固技术缺少必要的实验数据，设计施工标准及试验标准。对各种方法的受力特性及施工要点还需要进一步的深入研究。如加固结构的二次受力工作机理及计算方法研究；各种加固材料及外包和粘贴形式对原有结构的抗弯、抗剪、抗疲劳、延展性、耐久性等试验研究，结构胶的力学性质，是保证钢筋混凝土结构与各种加固板材料能否形成一个整体联合工作的关键，但对结构胶本身的力学特性如其本身与结构的关系、抗拉性能、抗剪性能、流变性能有待进一步研究。
关键词：钢筋混凝土；结构设计；问题；措施
中图分类号：TV331文献标识码： A
合理而全面地发挥钢筋混凝土结构的整体作用和经济价值必须做好钢筋混凝土结构的设计工作，要在设计过程中有针对性地加强基础、上部的机构控制，提高钢筋混凝土结构抵御裂缝的能力，在钢筋混凝土结构体系、结构、形状、布置上达到科学化和合理化，进而实现钢筋混凝土结构的设计目标。
一、钢筋混凝土结构设计环节常见的问题
1、 钢筋混凝土结构地基设计问题
钢筋混凝土结构设计过程中经常忽视建筑物的沉降而引起附加应力的增加，这会导致钢筋混凝土结构出现沉降而产生变形，进而产生钢筋混凝土结构底部和基础出现承载能力的下降，导致钢筋混凝土结构出现开裂。特别是在天然土壤的情况下，软弱土和流沙会在钢筋混凝土结构重量下产生更为显著的变形，再加上地下水位的季节性变化就会出现钢筋混凝土结构地基问题的进一步积累和扩大，形成对钢筋混凝土结构的进一步影响。
2、钢筋混凝土结构上部设计问题
钢筋混凝土结构上部是主要的功能部位，一般以框剪结构和剪力墙等常见形式为主，在设计这些构筑物时应注意均匀布置，而一些设计者容易设计出刚度过大的单支剪力墙，这会出现应力的过度集中，如果因应力过大而产生破坏将会直接导致剪力墙管关联的构件设计难度的增加，进而大宗钢筋混凝土结构出现严重的后果。在做钢筋混凝土结构上部延性设计的过程中没有考虑到剪力墙级别的设计，没有使用小级别剪力墙结构维护整个建筑物变形控制，如果出现地震将会容易造成各种级别剪力墙的破坏，进而导致建筑物梁柱完整性丧失，缩短了钢筋混凝土结构维持形状的时间，增大了建筑物内人员的伤亡。
3、 钢筋混凝土结构的裂缝问题
裂缝是钢筋混凝土结构的主要问题，在设计的过程中应该对钢筋混凝土结构裂缝问题进行全面控制，以避免钢筋混凝土结构出现裂缝后，安全问题和事故的发生。常见的钢筋混凝土结构裂缝原因有：一是应力裂缝，在钢筋混凝土结构中，不同部位、不同功能的构件之间会有不同的刚度和应力，这样会在钢筋混凝土结构的整体上形成若干个刚度薄弱区和应力集中区，如果薄弱区和集中区出现了重叠，很容易在钢筋混凝土结构出现裂缝和破坏，较为典型的钢筋混凝土结构应力裂缝在墙角处和板端处。二是温度裂缝，钢筋混凝土结构在施工中最为常见的裂缝就是温度裂缝，温度裂缝的形成原因比较简单，就是钢筋混凝土结构内外温度出现大温差，进而引起混凝土出现收缩应力的差别，在薄弱位置出现裂缝。三是构造裂缝，钢筋混凝土结构构造裂缝的最主要成因是拌制混凝土的过程中选用了较大的水灰比，进而在浇筑时产生混凝土在模板的滑动，钢筋混凝土结构浇筑时未充分振捣、有气泡的存在也是出现构造裂缝的原因。
二、加强钢筋混凝土结构设计的措施
1、合理选择钢筋混凝土结构
我国是个幅员辽阔的国家，不同地区的经济发展水平和地质条件也存在着很大的差异，这就使得我国不同地区的建筑结构设计不尽相同。因此，在对建筑结构进行设计的过程中，必须对钢筋混凝土结构进行合理的选择，始终坚持以地区的建筑特点为前提和依据。在建筑设计中，通常情况下，建筑设计师会选择剪力墙结构进行施工。剪力墙能够最大范围的扩大建筑的空间和面积，建筑房间能够不将梁柱等露出来。而且使用混凝土剪力墙这种结构，不仅具有较好的隔音效果，而且还能够节省很多施工成本和精力，缩短建筑施工的周期，加快施工进度，提高对房屋建筑的抗震能力。因此，剪力墙结构已经被广泛应用在建筑结构设计中去。
2、 妥善处理钢筋混凝土的刚度
钢筋混凝土的刚度是对建筑进行结构设计时必须重视的一个因素。随着经济的不断发展，我国建筑取得了很大的发展成效，建筑的层数也呈现逐渐上升趋势，建筑物的刚度直接关系着建筑的施工质量。只有不断控制建筑物的位移，才能使得建筑物的刚度符合相关设计要求。在对建筑结构进行设计时，需要对建筑物的刚性和延展性进行良好的控制，这也需要建筑设计的密切参与和配合，根据自己的设计理念和设计风格对建筑物的刚度和延展性进行适当的调整。随着高楼大厦的不断兴起，在对剪力墙进行布置时，可以适当的增加剪力墙的数量，并确保剪力墙的厚度能够满足相关建筑设计要求。
3、 对钢筋混凝土进行及时加固
对钢筋混凝土进行及时的加固也是建筑结构设计的重要环节之一，主要有两种加固方法。第一种加固方法是利用碳纤维对钢筋混凝土进行加固。通过这种方式，可以极大的该混凝土的刚度、强度，并且促进钢筋混凝土抗裂能力的增加。第二中加固方式是通过预应力对钢筋混凝土进行加固，这也可以在一定程度上延长钢筋混凝土的使用寿命，在建筑结构设计充分发挥其应用的作用。
4、提高钢筋混凝土结构的安全性
设计钢筋混凝土结构的过程中要将结构自身的抗震性能及外部人为因素可能造成的破坏考虑周全，切实提升钢筋混凝土结构的抗震和抗损的性能。设计钢筋混凝土结构过程中要考虑钢筋混凝土结构荷载的变化问题，实现钢筋混凝土结构的安全与稳定。
5、提高钢筋混凝土结构的抗震性
设计人员要以抗震概念设计为依据，对钢筋混凝土结构体系、平立面设计、结构构件延展性等进行优化设计，以使钢筋混凝土结构的抗震能力得到有效的提升。
6、提高钢筋混凝土结构的耐久性
首先，要选择质量良好的钢筋混凝土结构的材料，从稳定性能、抗侵入性能、抗裂性能等几个方面入手，选择坚固、耐久、洁净的骨料，含碱量与水化热反应较低的水泥，减少对于硅酸盐水泥与用水量的应用，并适当地将矿物掺合料加入到材料中。
其次，优化钢筋混凝土结构的设计，设计人员要根据实际的使用环境，明确建筑中不同结构构件的使用界限与注意事项。最后，应用合理的钢筋混凝土结构形式，要在钢筋混凝土结构设计出混凝土保护层，并通过协调构件的截面积与表面积，避免侵蚀性物质集中停留区域的形成，同时注意高侵蚀度的环境中，混凝土墙板的通风效果，并注意配筋间距的合理设计，以减少钢筋锈蚀、保护层剥离等问题在钢筋混凝土结构的出现。
7、提高对钢筋混凝土结构裂缝的控制
钢筋混凝土结构裂缝控制采取防治措施。对于易出现裂缝的屋面及楼面钢硅构件，在结构设计时可采用预应力混凝土，在楼面板预埋管线时，对管线进行支架固定，在管线交叉处要采用专门设计的接线盒以减少钢筋混凝土板的刚度削弱。
综上所述，建筑结构设计质量，密切关系到人民生命财产的安全，责任重大。而且结构专业是一个既有深度又有广度的专业，我们必须在工作中，不断地学习、总结，才能有所进步，才能成为一名合格的工程师。这也是我把我在设计过程中的一些认识写出来的原因，希望与同行们一起讨论、共同提高。
参考文献：
[1] 曹士伟,隋晶.钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析[J]. 科技创新与应用. 2013(17)
[2] 张卫娜. 浅析建筑结构设计中的钢筋混凝土构造的主要方法[J]. 黑龙江科技信息，2012（18）.
【关键词】混凝土结构；耐久性；对策
到了20世纪末，我国的建筑物已有近半进入了老化阶段，合约23.4亿平方米的建筑面积出现了不同程度的耐久性问题。随之而来的即是掀起了土木工程领域对老化建筑的耐久性和经济性评定及建筑寿命预测的研究热潮。
一、混凝土结构的耐久性概述
坚硬、密实，能长久使用，是人们对混凝土最直观的认识，特别是混凝土所浇筑石体在强碱性环境中使用内部钢筋，对钢筋会起到保护作用，使其免遭氧化锈蚀。然而，其耐久性且总是被忽略，由此造成的人身伤害和财产损失可谓不可估量。
关于混凝土结构耐久性的研究，早在19世纪40年代就已出现。是由法国工程师维卡研究并得出结论的。而我国对混凝土结构碳化和钢筋腐蚀等问题的研究，最早则在20世纪60年代，目前已取得了显著的成效。但要想与世界发达国家相比，尚显不足。
二、施工现场混凝土结构耐久性问题的分析
1.混凝土因孔隙渗透造成结构破坏
当前的建筑设计中，混凝土材料和结构的设计已经从传统的强度设计慢慢转向耐久性设计。在研究调查中发现：在所有影响混凝土耐久性的各种破坏因素里，也就是说，混凝土建筑结构的耐久性好坏，与混凝土的渗透性有着直接的联系，每一种都离不开对其孔隙组成的渗透破坏。此外，混凝土的腐蚀性也决定了其耐久性，与微观结构（特别是浆体的孔隙率）有关。一旦采用高性能混凝土作为基础的结构材料，其本身的微裂缝就会提供侵蚀基础，增加外界负荷。
2.混凝土碳化引起钢筋锈蚀
新浇筑的混凝土会在碱性值不达标的环境中发生碳化，进而钝化，最终锈蚀。导致混凝土碳化程度出现不同的因素主要包括：第一，混凝土所处环境中CO2浓度增加，碳化过程随浓度比例增强。第二，混凝土所处环境的湿度和温度增加，加速碳化过程。第三，混凝土的配比，特别是水灰比如果较低的话，混凝土出现碳化的概率相对越小。
3.混凝土冻融破坏引发混凝土耐久性差
混凝土冻融现象的出现也会破坏混凝土结构的耐久性。而该现象发生必须同时具备三个条件，缺一不可。第一：设计中未列出混凝土配比产生冻融时的有力措施；第二，混凝土环境的温度必须出现正负交替现象；第三，混凝土结构必须保持潮湿或者与水环境接触密集。特别是在北方，一旦出现这些条件并存，就会给混凝土结构的耐久性带来严重影响。
4.其他问题
除了上述问题外，还应该考虑到混凝土结构本身所处的负荷状态，这一负荷应力起着不同作用，如果压应力小，就会避免混凝土结构出现裂缝，对其耐久性具有一定的保护作用；同样，较小的拉应力也不会影响混凝土结构的耐久性，一旦压应力、拉应力增大，超出了混凝土结构的负荷能力时，均会给结构耐久性带来威胁，混凝土结构更易在环境中遭受腐蚀，最终影响其耐久性。
三、能有效改进混凝土结构耐久性的应对措施
1.强化对混凝土材料的选择
混凝土的耐久性好坏，是由所选水泥材料的强度和工程性能来决定的。在具体的选择中，一定要根据建筑设计方案的要求，因地制宜地选择合适性能的水泥品种，基本要求是，碱含量低、水化热低、干缩性小、耐热性和抗腐蚀性强、抗水性和抗冻性好的。此外，集料的选择要认真比对材料的碱活性、吸水性和耐蚀性。合理的配比、科学的掺合，是有效提高混凝土的有效方法，该法也是当下较为流行的高性能混凝土的主要生产方法。
2.加强对混凝土结构的设计工作
要想让混凝土的结构有超强的耐久性，就可以从其外部保护层的厚度增加上下工夫。这是延长混凝土结构使用寿命的一种重要手段和方法。此外，还可以通过合理的设计混凝土结构和构造上入手，保持混凝土结构的耐久性的方法之一，即要保持混凝土的干燥，除了使用高效渗水剂之外，就需要在将设计重点放在结构布置和地基处理上，使其排水方便，能有效降低因地基不均造成沉降裂缝出现的几率，ρ映せ炷土结构建筑物的使用寿命提供良好的保障。
3.注重对混凝土质量的生产控制
质量的好坏是保证生产的基础，现场施工中混凝土结构耐久性的质量控制，要首先控制好结构保护层的厚度，一般规定，在室内正常环境中，设计的建筑物使用年限若在100年的话，所应用的混凝土保护层的厚度应在相关建筑规范标准的基础上，增加40%的比例，并最好采用整体浇筑的形式，杜绝留有施工缝，能有效的避免外界侵蚀。如能配以高效减水剂，则结构耐久性的使用效果更佳。
4.重视日常维护
维护，也是保持混凝土结构耐久性的一个必备措施。无论是刚完工时的检测和维护保养，还是后期使用中的修理，都是确保其正常使用的有效手段。特别是对已经发现问题的结构部分，要特别重视，及时查处破坏原因，并采用科学方法加以维修和加固补救，避免出现安全隐患。
结语：众所周知，混凝土结构已经被广泛应用到土木工程的建筑施工中，主要源于其较好的整体性、耐久性和可塑性强等特点。但不可否认，在越来越多的领域应用中，混凝土结构建筑使用年限低等问题也较为突出，只有查明混凝土结构失效的真实原因和影响因素，采取有效的措施来积极应对，才能保持混凝土结构建筑的原有寿命，真正打造出“百年品质”的金牌建筑物。
参考文献：
关键词：高层建筑，钢筋混凝土结构，设计，方法
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
一、高层建筑钢筋混凝土结构设计原则
钢筋混凝土结构平面设计要尽量使平面规则、简单、对称、长宽比适当，这样可以使平面刚度、承载力、质量分布均匀，质量中心与刚度中心接近重合，提高钢筋混凝土结构的抗震能力。具体应遵循以下原则：尽量采用规则的高层建筑结构，保证建筑平面、立面及结构布置对抗震有利；具备合理的传力途径，使作用在上部结构的水平力和竖向力能够直接、不间断地传递到基础，避免中断和迂回；具有整体的可靠性和牢固性，当高层建筑结构受到作用力使部分结构构件损坏造成局部倒塌时，不能导致整体的承载力丧失致使整个结构的倒塌；确定构件与构件之间、结构与结构之间，该彻底分离的绝不似分非分，该牢固连接的绝不似接非接；处理好结构单元与结构构件承载能力之间的关系，尽量设置多道抗震防线，增强结构的抗震能力。
二、优化高层建筑中混凝土结构的具体方法
1.高强度混凝土和高强钢筋的合理使用。建筑的总造价包括上部结构的材料、基础及施工等费用，构件的截面尺寸和用钢量对造价的影响很大，设计中合理使用高强钢筋（如梁、板筋采用三级钢）可有效降低用钢量，节约成本。如果高层建筑位于深厚软弱地基上，由于作用于地基上的荷载很大，合理使用高强度混凝土和高强钢筋，可优化构件截面尺寸，减轻结构自重，将会降低基础施工的难度和造价，取得显著的经济效果。同时，对于地震区的高楼，地震作用的大小几乎与建筑自重成正比，减轻自重能够减小结构的地震荷载，有利于提高结构的安全度。在设计中合理的使用高强度混凝土和高强钢筋，能快速、有效的减少墙、柱、梁、板等构件的截面尺寸，降低用钢量，减轻建筑自重，最终达到降低造价的目的。
2.确保建筑结构设计均匀。在高层建筑的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀，平面长度不宜过长，突出部分长度不宜过大；高层建筑的竖向体型宜规则均匀，避免有过大的外挑和内收，结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。相信大部分的结构工程师都曾遇过类似情况：当一幢高层建筑的结构平面布置和竖向布置简单、规则、均匀，那么其各项指标的校验验算会很容易满足规范的要求，反之，则需花一番苦功才能令各项指标勉强满足规范要求。结果可能是墙柱截面尺寸大得惊人，单位面积重量严重超标，不仅造价上去了，而且还影响部分建筑功能的使用。结构设计人员一定要注重概念设计，在建筑方案阶段就应积极介入，运用自己的专业知识提出建议，在满足美观、适用的前提下，尽可建筑结构的平面布置和竖向布置简单、规则和均匀。这样一来，结构体系就会具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。只有这样，到扩初设计和施工图设计阶段的截面尺寸优化才会有实质性的意义。
三、采用新型的高层混凝土结构设计方法
1、高层钢筋混凝土柱的设计。随着建筑物向高层发展，单个柱子承受荷载必然加大，这样的结构导致高层建筑柱子截面尺寸加大，使得建筑的有效使用面积减少。另一方面，由于层高的限制，往往造成高层建筑的若干层柱出现短柱，短柱对抗震是不利的。
2、普通钢筋混凝土柱。采用普通钢筋混凝土柱，一般在30层左右的高层钢筋混凝土建筑中就很难避免出现短柱现象。为了增强短柱的延性，目前设计中主要采取箍筋加密和设置复合箍筋的办法。同时，为了尽量减小柱截面尺寸，需尽可能地提高混凝土强度等级。
3、密排螺旋箍筋柱。采用密排螺旋箍筋柱既可提高柱子的延性，又能提高柱核心混凝土的强度。由于施工方法同于普通钢筋混凝土柱，因此，较受欢迎。在设计中如采用高强混凝土和密排螺旋箍筋将进一步减少柱的截面寸。
4、高强混凝土。在我国C50以上混凝土称为高强混凝土。在国内已有一些高层建筑使用高强混凝土，得到可观的经济效应.但目前推广应用上遇到几种困难：首先施工量的控制，其次是开发商不愿意使用高强混凝土。其实其虽比普通混凝土价格贵一些。但由于柱子断面减小也带来的使用面积增大的经济效益。
5、钢管混凝土和型钢混凝土。钢管混凝土结构的研究在我国相对比较成熟，在高层建筑柱子的使用上有着广泛的前景，但目前还需加强两方面的工作：（1）在设计上尽量规范一些梁柱节点做法，最好有一本权威性的图集供设计人员参考：（2）是施工技术队伍的培养。型钢混凝土在我国已进行了大量的科学试验工作，但目前尚无统一的设计规程，已建的型钢混凝土柱的设计大都参照国外建筑的规范。
6、钢管混凝土和型钢混凝土。钢管混凝土结构的研究在我国相对比较成熟，在高层建筑柱子的使用上有着广泛的前景，但目前还需加强两方面的工作：（1）在设计上尽量规范一些梁柱节点做法，最好有一本权威性的图集供设计人员参考。
（2）是施工技术队伍的培养，型钢混凝土在我国已进行了大量的科学试验工作，但目前尚无统一的设计规程，已建的型钢混凝土柱的设计大都参照国外建筑的规范。
7、高层建筑与裙房之间的处理。目前高层建筑和裙房之间的处理有两种观点：（1）高层钢筋混凝土结构在主楼和裙房之间。由于受力差异大等原因，需设置变形缝；（2）认为设缝会带来地下室防水、上部建筑立面处理等一系列的困难。最好是采取其它办法取消变形缝。当高层建筑位于建筑物平面中部时，且建筑物不是太长，能不设缝，尽量不设。而当高层建筑位于建筑物的边部和角部时，尤其是位于角部，应当适当设置变形缝。
四、结语
高层建筑钢筋混凝土结构设计是—个复杂且又循环往复的过程，这就要求设计者严格按照设计规范进行设计。建筑结构设计质量密切关系到人民生命财产的安全，结构设计人员必须在工作中，不断地学习、总结，不断的进步与完善。
参考文献：
关键词：混凝土；裂缝；检测；安全评价；构造措施；分布钢筋
1.引言
混凝土是一种多组分的混合材料从配料、搅拌、成型至养护诸工艺环节，无不影响混凝土的质量。近年来，随着我国工程建设质量管理的加强，混凝土无损检测技术的作用日益明显，从而也促进了该项技术的迅猛发展。
2.国内钢筋混凝土结构检测方法
2.1混凝土结构检测常用方法的分类和特点
1）检测结构构件混凝土强度值；
2）检测结构构件混凝土内部缺陷如混凝土裂缝、不密实区和孔洞、混凝土结合面质量、混凝土损伤层等；
3）检测几何尺寸如钢筋位置、钢筋保护层厚度、板面、道面、墙面厚度等；
4）结构工程混凝土强度质量的匀质性检测和控制；
5）建筑热工、隔声、防水等物理特性的检测。
2.2钢筋混凝土结构检测方法的选择
钢筋混凝土结构检测着重对混凝土强度等级和缺陷、钢筋保护层厚度和位置、混凝土构件几何尺寸、楼板厚度等进行检测。对混凝土构件强度的检测，可采用回弹法、超声一回弹综合法等检测方法。一般工程优先采用回弹法，对大型工程如采用回弹法检测仍达不到设计要求或对回弹法检测有怀疑时，应采用超声一回弹综合法检测。对构件混凝土内部不密实区、空洞等缺陷的位置和范围的检测，可采用带有波形显示功能的超声波检测仪，测量超声脉冲波在混凝土中的传播速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数，并根据这些参数及其相对变化，判定混凝土中的缺陷情况。对板厚的检测，可采用雷达波法、冲击一回波法、冲击共振法、超声脉冲回波法等检测方法。
3.钢筋混凝土结构裂缝检测与分析
3.1钢筋混凝土结构裂缝的基本概念
结构试验表明，裂缝的出现和开展是结构破坏的先兆。建筑物中裂缝的存在预示着结构承载力可能不足，过大的裂缝会促使钢筋锈蚀而降低结构耐久性，会造成房屋渗漏，影响建筑物美观。所以，习惯上都不允许建筑物产生裂缝。但客观现实，钢筋混凝土结构物的裂缝很难完全避免，就经济及科学观点，一定程度的裂缝是可以接受的。裂缝成因比较复杂，危害程度不仅与裂缝大小有关，而且与裂缝性质、产生原因及结构功能要求的不同各不相同。不同类型的裂缝处理方法各异。
3.2裂缝调查
1）外观检测
裂缝外观检测主要包括裂缝的形式、裂缝部位、裂缝走向、裂缝宽度、裂缝深度、裂缝长度。裂缝发生及开展的时间过程，裂缝是否稳定，裂缝内有无盐析、锈水等渗出物，裂缝表面的干湿度，裂缝周围材料的风化剥离情况，等等。裂缝外观检测常用的仪器有刻度放大镜。对于活动裂缝，应进行定期观测，专用仪器有接触式引伸仪、振弦式应变仪等，最简单的办法是骑缝涂抹石膏饼观察。
2）裂缝成因调查
裂缝成因调查是为裂缝原因分析提供依据，包括对材质、施工质量、设计计算与构造，使用环境与荷载等方面的调查。材质，主要是水泥品种及安定性，砂石质量，是否存在碱性骨料，外加剂性能及用量。施工质量，主要是混凝土的强度、密实性、养护情况，钢筋位置及数量，模板刚度及支撑情况。材质与施工质量调查方法，主要是核查保证资料、有针对性地辅以现场检测核对。使用环境与荷载，主要是分析结构在使用中的温度、湿度变化，是否存在有害介质作用。
3.3裂缝检测方法
混凝土结构的裂缝宽度、数量、深度、走向和位置是判断结构受力状态和预测剩余使用年限的重要特征之一。对混凝土结构作可靠性鉴定必须对结构的裂缝状态进行检测和分析。产生裂缝的原因很多，从工程鉴定和处理的角度可以将其归纳为受力裂缝和非受力裂缝两大类，检测时应注意区分。裂缝的形态各异，能否正确区分要依靠检测人员的理论知识，掌握鉴定规程的水平和工程经验。实际工程中常有两种类型裂缝的混合体。
3.4裂缝成因分析
裂缝成因分析是为裂缝危害性评定及修补方案提供依据，若不经分析或忽略成因分析就进行裂缝处理，往往会导致决策错误，使本不需要加固的结构而花费了大量的人力、物力去补强加固，使己处在危险状态、本应该拆除的结构，却因草率处理而潜藏着突发事故的危险。
4.钢筋混凝土结构的安全性评价
结构安全性是结构可靠性的一部分（结构可靠性包括安全性、适用性和耐久性）结构安全性是指结构在正常施工和正常使用条件下，承受可能出现的各种作用的能力，以及在偶然事件发生时和发生后，仍保持必要的整体稳定性的能力。结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力，是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要取决于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用（维护、检测）有关。对结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。
5.钢筋混凝土构件安全性评价
5.1钢筋混凝土结构构件安全性评价概述
在影响现有结构（构件）的可靠性状态的各种因素中，对结构安全性起决定性作用的是构件的极限承载能力，而其它因素诸如裂缝、变形、偏差等，其影响可以体现在构件的承载能力下降上。根据现有结构（构件）的极限承载能力及结构（构件）所受外力，可计算出可靠性指标，从而得出构件的安全等级。
5.2钢筋混凝土结构构件安全性评价的内容
钢筋混凝土结构构件的安全性评价包括构件的承载能力、构造和连接、裂缝、变形四个子项的评定。承载能力和构造与连接是重要子项，裂缝和变形是次要子项。钢筋混凝土结构的承载力，取决于混凝土、钢材的材质。
5.3钢筋混凝土结构裂缝评定等级
构件裂缝控制等级的划分主要考虑结构的功能要求，结构所处的工作环境，钢筋种类对腐蚀的敏感性；现行设计规范的裂缝控制等级；国内外试验资料和国外规范的有关规定；工程实践和调查等4个因素。
5.4钢筋混凝土结构构造和连接子项评定
预埋件的锚板和锚筋的构造合理，经检查无异常（无变形或位移）者，可根据承载能力评为a级或b级；当预埋件的锚板有明显变形或锚板、锚筋与混凝土之间有明显滑移、脱落现象时，根据其严重程度可评为c级或d级。连接节点的焊缝或螺栓符合国家现行规范规定和使用要求者，可评为a级或b级；当节点焊缝或螺栓连接有局部拉脱、剪断、破损或较大滑移者，根据其严重程度可评为c级或d级。
6.结语
病害建筑物的挽救，关乎国计民生，是关系到保护既有建筑物、构筑物的正常使用，保护广大居民的人身安全和正常生活条件，使各类病害建筑物转危为安，延长建筑物使用寿命的重要工作。对于已经发生病害和造成损坏的建筑物、构筑物，首先应通过检验、鉴定判别事故原因，进行结构和构件安全性的评价，然后有针对性地采取加固措施进行挽救，使建筑物的使用安全性获得保证。
参考文献