混凝土结构 耐久性设计 问题 方法；
前言
混凝土结构是我国目前建筑业中应用最为广泛的一种结构，同时混凝土结构的耐久性也是所有建筑企业都无法忽略的问题。而目前我们对混凝土结构的认识还主要是在安全性上面，对耐久性缺乏足够的认识，从而导致混凝土结构在耐久性方面存在着一定的缺陷，影响建筑物的质量。混凝土的耐久性容易受多种因素的影响。对混凝土结构的耐久性以及设计方法进行研究能够让我们对其有一个充分的了解，弄清楚耐久性的设计方法，找出提高混凝土结构耐久性的方法，延长建筑物的使用寿命。
一、混凝土结构耐久性的概念
混凝土结构的耐久性是指混凝土结构在所处的空间中，正常的受到外界各种因素如风、雨等的影响，不需要投入大量的物力进行维修，同样可以保持结构的安全性以及实用性。环境、功能以及经济是混凝土结构耐久性概念中必不可少的三个部分，环境是指混凝土结构所处的外部环境；功能是指经过一段时间混凝土结构能够继续保持其实用性和安全性；经济是指混凝土结构在使用过程中不需要投入大的资金进行维修。混凝土结构的耐久性不仅要考虑对外部影响的承受能力，而且还包括结构的使用性能以及维修情况等。当混凝土结构发生耐久失效将导致结构的外形以及功能同样发生变化，影响建筑物的安全。
二、目前混凝土结构耐久性设计的主要方法以及问题
混凝土结构耐久性设计方法主要有两种，第一种是由欧洲国家制定的设计规范，成功解决了在结构构造方面的要求，但是该方法还存在一定的缺陷，不能与我国建筑行业的发展要求相适应，生搬硬套不利于我国建筑行业的发展，因此我们在制定设计规范时，要充分考虑到我国的实际情况，设计出能够符合我国发展需要的结构；另一种方法将混凝土结构耐久性设计分为两个阶段，一阶段是计算与核算阶段，另一阶段是构造设计阶段，其中前一阶段是设计中最重要的部分；但是该方法同样的也存在一定的缺陷，试验中影响因素是唯一的，如现实的情况不相符，要耗费大量的人力、物力来进行组织收集所需要的数据、材料等，除此之外，该方法对设计人员提出了很好的要求，对于一般规模较小的工程来说，可操作性非常小。
三、提高混凝土结构耐久性设计的方法
通过调查我们可以发现，混凝土结构耐久性失效的危害是巨大的，不仅造成大的经济损失，甚至会威胁人们的生命安全，因此我们必须要提高混凝土结构的耐久性，而设计是最好的方式。在设计时，必须要注意对材料以及结构方面的要求。
3.1材料方面的要求
要根据建筑物的所在地的环境以及其它影响条件选择最佳的材料。不同的环境对于混凝土的材料要求是不相同的，如在比较容易上冻的地方要注意根据上冻的次数在混凝土中加入适量的引气剂；如在氯比较容易遭到破坏的环境中时，要严格控制混凝土中氯成分的含量。
3.2结构构造要求
根据外部环境和使用要求的影响，选择最佳的混凝土厚度、钢筋以及放水、防腐层；当混凝土结构的构件容易遭到外界环境破坏时，应选择大规格的钢筋，同时在构构件表面涂抹一定的防护材料；在墙面与混凝土之间设置一定的防水层，防止积水对混凝土结构造成影响。严格控制裂缝的宽度，根据要求对宽度进行验算。
3.3对混凝土结构的耐久性极限进行验证
首先要确定混凝土结构各部分构件的使用极限，重要的构件要进行重点监测；其次要建筑物的要求制作一个规格相同的模型，将所制造的模型在与建筑物建筑地点相同的条件下进行实验，找出耐久性使用的极限状态，根据结构验证所使用的材料以及结构是否符合所要求的标准，能否满足安全性能以及使用性能的要求。
四、结语
随着经济社会的发展，混凝土结构的耐久性已经成为我们必须要关注的问题。研究混凝土结构的耐久性，找出提高其耐久性的方法，通过设计来提高混凝土结构的耐久性。我国对混凝土结构耐久性研究起步较晚，发展比较缓慢。因此，我们要充分吸收国外有关于混凝土结构耐久性的先进经验，制定出符合我国国情的规范要求；选择最佳的材料以及结构构造，对混凝土结构耐久性的极限进行验证，促进建筑行业的整体发展。
参考文献
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关键词：混凝土结构；耐久性；设计方法
现阶段，在我国的道路工程和建筑工程的施工建设过程中，采用的最为广泛的结构形式就是混凝土结构，由于混凝土结构具有较强的环境特性和使用特性，因此，越来越多的建筑机构也更加地重视混凝土结构的耐久性问题了。混凝土结构的耐久性好坏对于工程施工的整体质量是有着重要的影响的，同时由于耐久性的延续，其还会直接影响工程项目的使用寿命。从我国的工程项目中开始运用混凝土结构以来，因为混凝土结构的自身所产生的质量问题，对工程的施工情况也产生的一定影响，而其最主要原因就是混凝土的耐久性没有达到合格的标准，即使是在欧美等发达国家中，其在工程方面所产生的费用也已经占到了工程总费用的一半以上，在我国也是如此，因此，其结构的耐久性问题也已经成为了整个行业普遍关注的问题，其造成的损失和事故直接威胁着社会的安定和团结。
1 混凝土结构的耐久性概述
在深入研究混凝土结构耐久性的过程中，应对其不断的进行总结，而所谓的耐久性就是指混凝土的结构和构件在事前可以预测到的工作环境中，并且在很多外界因素的影响下，在规范的时间内对污染物侵蚀、天气以及使用等各种因素所导致的劣化作用进行抵抗的过程，在这段抵挡外界因素的规定的时间之内，不用采取相应的养护和维修的措施就可以继续发挥固有的作用，充分地保证了混凝土结构的安全性和实用性，使其符合工程项目的实际要求。
在定义混凝土结构耐久性的过程中，对于其影响的因素主要归纳为三个方面，分别为功能、环境以及经济，而在特定的条件下，外界的不可抗拒的因素肯定也会侵蚀混凝土结构的耐久性，另外，混凝土自身结构是很难保证绝对稳定的，随着时间的不断推移，混凝土结构的耐久性肯定也是逐步的降低的，因此，在道路工程以及建筑工程等项目的使用过程中，混凝土结构在正常和自然的损耗下，其耐久性就也会受到不同程度的影响。在此行业中，对混凝土结构的作业区域进行了详细地分析，根据其实际的应用情况一共将其分为了六大应用环境，即海洋、大气、化学物质、环境水、土壤以及特殊工作环境，而对于混凝土结构的耐久性来说，其是结构自身的一种综合性能，对结构的整体承载力和正常使用会产生一定的影响，并且随着时间的不断推移，在计算混凝土结构的使用状态和承载能力的过程中，也应将其耐久性纳入进来。
2 混凝土结构的耐久性设计方法
随着我国建筑行业的快速发展，混凝土结构的应用也是越来越广泛，而在实际施工经验和应用经验不断积累的情况下，混凝土结构设计的思路也在不断地发生着变化，在工程项目的设计工作中也开始重点研究混凝土结构的耐久性设计工作中，同时对其耐久性也在进行的不断的试验和更新。在二十一世纪初，我国对发达国家的与混凝土耐久性设计有关的先进经验进行充分的研究，同时在进行了完整的归纳后颁布了《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》，在2005年时，我国的土木工程学会又在此基础上制定并颁布了《混凝土结构耐久性设计及施工指南》，在之后的区区几年内，在行业中又相继地颁布了与混凝土结构耐久性设计相关的多种规范制度和行业标准，随着这些文件的问世，我国在世界上的混凝土结构的设计领域也逐渐的占有了一席之地，并且也具有了独立的设计思想，在建筑工程项目使用寿命的延长方面以及混凝土结构的耐久性设计方面也是具有代表性的话语权的。
通常情况下，在现阶段对混凝土结构进行耐久性设计的过程中，在行业中主要存在着两大设计方法，第一种是起源于欧洲国家的设计方法，设计单位首先会根据项目业主单位的想法以及工程项目的实际投资情况，先对项目的使用寿命进行初步的预测，之后应大致的判定工程项目施工建设的现场环境，应能够准确地预测到混凝土结构在使用过程中可能会遭受到的必要腐蚀，找到产生腐蚀性效果的各类因素，接着应在对混凝土结构耐久性设计的过程中，将能够有效抵抗环境作用的极限方程融入进来，最后应利用极限状态的计算方法对混凝土结构的耐久性进行准确的验算。这一方法能够大致的判定出混凝土结构的耐久性情况，然而却也是只能通过材料的层面对其进行表面行的判定，在结构的使用计算模型等方面所起到的作用是较小的，所以，这一设计方法在实际计算过程中是较少应用的，并且权威性较差。
第二种设计的方法则是将实际应用与理论数据有效结合的方法，在计算和验算混凝土结构实际耐久性的过程中，还会准确的判定出工程项目的内部构造，与第一种混凝土结构耐久性的设计方法相比，这种设计方法在形式上更加灵活，同时应用起来也更加快捷和方便，同时也能够较好的适应我国现阶段建筑行业的现状，符合广大设计人员的设计习惯，更加易于被他们所接受。而采用这种方法也是有一定的难点的，即在分析混凝土结构耐久性系数公式当中的可靠性指标变化规律的过程中，设计人员必须要结合大量的实际数据进行分析和统计，并且在充分地研究了这些实际数据后才能确定混凝土结构抗力的最终的分析模型。我国是一个幅员辽阔的国家，在不同的地区，其地质地形条件都是有着较大的区别的，因此，混凝土结构应用在不同的地区时，是不能够套用在其他地区的抗力系数的，并且在其他地区的抗力系数也不能够成为本地区的准确性数据，可见，采用这种设计方法时，其在计算各种设计参数时是存在着一定的误差的。
3 结束语
通过以上的论述，对混凝土结构的耐久性概述以及混凝土结构的耐久性设计方法两个方面的内容进行了详细地分析和探讨。现阶段，随着我国土建工程项目的数量越来越多，也出现了大量的新建项目和返修项目，在这些项目中的主体结构也通常都是采用混凝土结构的，在发达国家中也越来越重视混凝土结构的耐久性问题了，并且很多国家也是在付出了一定的代价后才吸取到了成功的应用经验，我国自从实施了改革开放的政策后，各个地区也开始建设了大量的建筑工程项目，所以，我国在对混凝土结构的耐久性问题进行研究的过程中，应充分地吸收发达国家的成功的应用经验，通过参照这些可靠的数据进行科学化和系统化的研究以及强化分析，全面地判定出建设工程项目的使用寿命以及混凝土结构的耐久度设计，从而进一步强化和改进混凝土结构的耐久性设计工作，在保证了各类型施工项目整体质量的同时，尽可能地延长其使用寿命，从而促进我国建筑工程行业的可持续发展。
参考文献
[1]李荣.混凝土基本构件钢筋锈蚀前后性能试验研究[J].工业建筑，2010.
[2]金伟良.钢筋与混凝土粘结本构关系的试验研究[J].建筑结构学报，2012.
关键词：钢筋混凝土、耐久性设计、结构、耐久性
中图分类号： TU528.571 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
混凝土结构耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下，在设计要求的目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而保持其安全、使用功能和外观要求的能力。现行规范主要考虑荷载作用下结构承载的安全性与使用性的要求,按照承载能力极限状态来进行设计，以保证结构的安全。但较少考虑在结构的长期使用过程中，由于环境作用引起材料性能劣化对结构安全性与耐久性的影响。结构可靠性是结构在规定的时间内、在规定的条件下、完成预定功能的能力。但由于环境、材料、设计、施工、使用及养护方面未满足规范的要求，不能保证设计所要求的可靠性,因此，在结构的设计使用年限内，基于可靠度基本理论，考虑抗力和荷载的随机变化特性，将静态的性能参数与动态的耐久性参数在设计中有机结合在一起，减少人为因素的影响，保证结构应有的安全性与耐久性，具有重要的社会价值和经济效益。
二、混凝土结构耐久性设计的主要原因
混凝土结构的耐久性是指在设计确定的环境作用和维修、使用条件下，结构构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能力。耐久性是建筑结构必须满足的功能之一，我国规定普通房屋和构筑物的设计使用年限为50年。混凝土结构的耐久性按正常使用极限状态控制，特点是随时间发展因材料劣化而引起性能衰减。耐久性的极限状态表现为: 钢筋混凝土构件表面出现绣胀裂缝；预应力筋开始锈蚀；结构表面混凝土出现可见的耐久性损伤( 酥裂、粉化等)。材料劣化进一步发展还可能引起构件承载力问题，甚至发生破坏。由于影响混凝土结构材料性能劣化的因素比较复杂，其不确定性很大，一般建筑结构的耐久性设计只能采用经验性的定性方法解决。
三、影响混凝土结构耐久性的因素
影响混凝土耐久性的因素很多，主要包括:环境因素、材料因素、设计因素、施工因素等四个方面。
1、环境因素
（1）混凝土碳化
混凝土中碱性物质（Ca(OH)2）使混凝土内的钢筋表明形成氧化膜，它能有效地保护钢筋，防止钢筋锈蚀。但由于大气中的二氧化碳（CO2）与混凝土中的碱性物质发生反应，使混凝土的pH值降低，这就是混凝土的碳化。考虑混凝土碳化的随机性，在工程实践中，国内外常用的碳化速率模型如下公式:
上式中:
X 碳化深度；
t:碳化时间(结构服役时间)；
K:碳化系数，表示碳化的速度。
（2）硫酸盐腐蚀
硫酸盐对混凝土的化学腐蚀有两种:
①与混凝土中的水化铝酸钙反应形成硫铝酸钙；
②与混凝土中氢氧化钙结合形成硫酸钙；
两种反应均会造成体积膨胀，使混凝土开裂。硫酸盐对混凝土的化学腐蚀过程一般较为缓慢，通常要持续很多年，地下水、土中的硫酸盐可以渗入混凝土内部，并在一定条件下使得混凝土毛细孔隙水溶液中的硫酸盐浓度不断积累，当超过饱和浓度时就会析出盐结晶而产生很大的压力，导致混凝土开裂破坏，这一过程是纯粹的物理作用。
2、混凝土冻融破坏
混凝土的抗冻耐久性是指饱水混凝土抵抗冻融循环作用的性能。当发生混凝土冻融破坏的必要条件是当混凝土处在冻融循环交替作用和饱水状态下，所以，在寒冷地区和与水接触的混凝土结构物经常发生混凝土冻融破坏，如发电站冷却塔、水池、阳台、水工混凝土结构物等。混凝土的抗冻性是混凝土耐久性中最重要的问题之一。
3、材料因素
混凝土原材料中的碱与骨料中的活性成份在混凝土浇筑成型后若干年逐渐反应，生成物吸水膨胀使混凝土产生内部应力，膨胀开裂。由于活性骨料经搅拌后大体在混凝土内部呈均匀分布，一旦发生碱骨料反应,混凝土内各部分均产生膨胀应力，使混凝土开裂。而混凝土的开裂往往又会加剧钢筋的锈蚀、冻融破坏、碳化和侵蚀等腐蚀作用，导致混凝土结构耐久性的迅速下降，针对混凝土的碱骨料反应，目前尚无有效的阻止和修复方法，因此被称为“混凝土的癌症”。
4、设计因素
依据Fick第二扩散定理，氯离子扩散至钢筋表面的时间与保护层厚度的平方成正比；在碳化现象中，保护层的厚度与二氧化碳的扩散速度密切相关。保护层的厚度决定了介质侵入到钢筋表面时间的长短。过多超量的水在混凝土结构内部留下了孔缝，从而大大降低了混凝土的密实度而增加了空隙率和渗透性，使混凝土容易受有害气体和液体的侵蚀渗透，表面吸水率和渗透也增大，使抗渗能力下降幅度过大。
5、施工因素
施工因素（混凝土振捣和后期养护）对混凝土结构耐久性有较大影响，如在施工过程中振捣不密实，就会在混凝土中留下很多孔径，从而减小混凝土的密实性，使混凝土结构更容易遭受冻融、酸碱侵蚀、碳化等。在后期养护中，如养护不及时，特别是大体积混凝土,由于混凝土的收缩开裂的因素，在混凝土表面产生收缩裂缝,从而使酸碱介质、CO2等更容易进入混凝土内部，使钢筋锈蚀，体积膨胀，造成混凝土结构破坏。
四、基于可靠性的耐久性设计
1、耐久性极限状态
混凝土结构或构件耐久性极限状态应按正常使用下的适用性极限状态考虑，且不应损害到结构承载能力和可修复要求。其耐久性极限状态可分以下三种:
①钢筋开始发生锈蚀的极限状态。
②钢筋发生适量锈蚀的极限状态。
③混凝土表面发生轻微损伤的极限状态。
2、基于可靠性的耐久性设计的计算模型
在基于可靠度的设计理论框架下，混凝土结构耐久性设计的目的:结构在规定的工作环境中，在预定时期内，其材料性能的劣化不致导致结构出现不可接受的失效概率。可靠度模型考虑时间变化因素，是结构可靠度分析的动态模型。这种方法是直接计算不同时刻t的抗力效应R(t)与荷载效应S(t)的两个随机变量，用蒙特卡罗法求对应时刻功能函数Z(t)的可靠度,从而求出混凝土结构的动态可靠度变化。从理论上讲,这种方法很适合混凝土结构的耐久性研究。从强度降低的计算、某一时刻抗力效应随机变量计算、功能函数可靠度计算到最终回归出动态可靠度函数，每个步骤都可使用计算机来实现。
混凝土结构耐久性失效的功能函数随机过程为:
Z(t)=R(t)-S(t)
式中:
R(t)为结构抗力随机过程；
S(t)为结构荷载随机过程。
其可靠度指标:
上式中:
UR(t)、US(t)分别是R(t)、S(t)的平均值；
σ2R(t)、σ2S(t)分别是R(t)、S(t)的标准差。
五、结语
1、由于影响混凝土结构耐久性的因素很多，难以达到定量设计的程度。GB/T 50476-2008采用了宏观控制的方法，根据结构设计使用年限和环境类别对结构混凝土提出相应的限制和要求，以保证其耐久性，为此，设计人员应结合已有的设计经验和当地工程实践认真的进行结构的耐久性设计。
2、混凝土结构的设计方法正在由强度设计向耐久性设计转变的阶段。目前，对混凝土结构耐久性的影响因素的研究仅局限于个别因素，应该结合工程实际，综合考虑各种因素对混凝土结构耐久性的影响。耐久性设计应该以对不同的环境类别和条件进行分类，对不同设计使用年限的结构提出设计标准。
3、基于可靠性的耐久性设计考虑了抗力和荷载的随机变化特性，将静态的性能参数与动态的耐久性参数在设计中有机结合在一起，较好的符合结构损伤对服役寿命影响的变化规律，减少了人为因素的影响，对耐久性设计提供了一定的参考价值。
参考文献:
[1] 丁大钧:《现代混凝土结构学》,《中国建筑工业出版社》，2000
[关键词]混凝土结构设计 安全性 混凝土结构类型
中图分类号：TU558 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0151-01
一、建筑结构中常用的混凝土结构类型及优缺点
混凝土结构类型最常用的有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构等。素混凝土是由水泥、砂（细骨料）、石子（粗骨料）、外加剂，按一定比例混合后加一定比例的水拌制而成。钢筋混凝土是在素混凝土的基础上配置一定数量的钢筋，是两种材料粘结在一起形成一个整体，共同承受外力。其最大缺点是容易出现钢筋锈蚀，钢筋锈蚀是钢筋混凝土出现裂缝的主要原因。钢筋锈蚀随着年限的增加而加剧时，会使混凝土结构出现锈胀裂缝。锈胀裂缝能够引起钢筋和混凝土之间的粘接性能的退化。预应力混凝土结构主要是针对钢筋混凝土结构，因为钢筋混凝土容易产生裂缝，预应力是利用高强度钢筋和高强度混凝土，在混凝土出现裂缝之前通过外力施加使混凝土受拉区预先受压力，再抵消受拉力区混凝土中的预压力，这样能够控制混凝土的延伸，控制出现裂缝，提高了构件的抗裂性能和刚度。
在高层建筑、桥梁隧道建筑、海洋结构、飞机跑道等方面都有预应力混凝土结构的应用。预应力不仅能够改善钢筋混凝土结构，提高结构构件的稳定性和耐疲劳性外，在一些特殊要求的工业建筑中也得到了充分的利用，比如说对压力有要求的原子能发电站，对防腐有要求的采油平台等，都需要预应力混凝土结构。预应力改善钢筋混凝土的一大特点就是利用轻质材料来改善自重大的缺点，比如陶粒混凝土、浮石混凝土、火山渣混凝土、膨胀矿渣混凝土中，可以制成跨度较大、质量较轻的壁板、屋面板等。现在国内的轻质混凝土强度等级是C20-C40，容重是12-18N/m3，所以自重轻。在地震多发地区利用这种轻质混凝土能够减小地震力，减少地震带来的损失。
二、混凝土结构设计中对结构安全性的要求
混凝土结构设计的总体要求是安全、舒适和经济合理，这三者之间达到平衡才能满足建筑的基本功能。基本功能中最重要的是可靠性，包括安全性、适用性、耐久性，三者之间相互制约、相互影响，重新定义了结构性能。结构的安全等级根据其重要程度和综合经济效益进行划分。
三、加强混凝土结构安全性的方法
1、提高现行技术标准安全系数
我国现行结构设计规范中结构安全可靠度仅仅是对结构构件而言。但是构件的安全性很大程度上取决于荷载的取值。现在的规定不能在不同的设计规范中体现不同的荷载标准值。因而在设计安全系数时要审视安全系数的标准，从实际出发，提高混凝土结构的荷载等级和构件承载能力，才有能提高安全系数。
2、提高混凝土结构设计中的耐久性
现代设计规范和施工常常局限在荷载作用下结构、构件的安全性问题，却对建筑整体结构和构件随着时间的增长而不断劣化的作用认识不足。现有的结构耐久性定义局限于外部环境的长期作用，对结构累积损伤和结构性能变化的分析却比较少。建筑业在长期施工中形成的“重设计、轻维护”的思想无疑又加剧了混凝土结构的不安全性和不耐久性。所以，积极使用高耐久性能的高分子材料、控制水泥和粗骨料的使用等，对提高混凝土结构耐久性有利。
3、加强施工过程的质量管理
工程施工质量直接影响到混凝土结构的安全性和耐久性。施工期安全性主要是因为施工方案失误、施工不当、结构性能不完善、材料劣质等。所以对于工程中的原材料及加工构件进行严格的质量把控，施工过程要严格按照《中华人民共和国产品质量法》，各项指标通过检验，并且通过监理单位的规范验收程序，施工单位必须建立完整严密的全过程质量检验跟踪体系。
4、用科学的方法制定项目工期
项目工期常常受到人为环境因素的控制，尤其是在政绩工程中，常常由于建筑期限和规模忽视了项目工期。一个合理的项目工期是利用科学的手段、科学的方式、科学的组织力来为结构构件和安全性创造前提。
关键词：高层混凝土；连体结构；设计方法
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
连体高层建筑，这一结构，在近年才开始出现并且广受欢迎，但是在我国，并未大量的涌现，原因在于：对于连体结构来讲，需要很好地协调各建筑物承受的作用力，扭转效应非常的明显，受力复杂度比较高，故而设计的时候，难度很大，另外，连体结构的地震扭转效应特别的明显，设计的过程中就需要借助不同软件的分析计算获得高适合度的设计方案。
1、 实例概况
某建筑东西长为160m，南北长 220m，主楼纵向展开长度约240m，总建筑面积约4万m2。由于本建筑地下1层仅在西侧与西南侧有填土侧限，其余方向均与周围建筑通过防震缝分开，因此结构嵌固层标高设置在地下1层地面处。主体的结构为高层框架-剪力墙。对于剪力墙而言，其筒体定位在楼层的四个不同的角上。楼层和电梯间布设的剪力墙一共有四个，厚度从下到上，均介于三百五十毫米到两百毫米中间。建筑的连体一共为六层，而且结构关系对应较大的刚度，所以在连接的具体方式上选择的为强连接，借助于这种连接形式，塔楼以及连接体能够实现很好的连接。
2、设计方法
2.1连体的设计和实施
对于连体部分的设计来讲，复杂度最高的地方在于分析连体地方的受力结构。从结构竖向分析，建筑物因为跨度比较大，而且连体层比较多，故而荷载所产生的内力也是非常大的。在水平的方向上，连体这一段结构需要对两侧建筑进行很好地协调，避免地震荷载和风荷载下发生变形，可以说承担的水平内里也特别的大。
建筑物在风向的作用下，或者在水平方向上的地震的情况下，建筑物的大楼不但会伴随着震动或者摇摆出现同向的运动，而且还会出现相向运动，结构自身会出现平动变形以及扭转变形。工程里面，塔楼对应不同的刚度，具有很大的差距，故而在平东以及扭转振动发生耦连的条件下，结构整体就会出现高度明显的扭转，形态本身也更加的复杂化。
在严密计算的基础上，经过多个方面的严格比较，再加上认真地筛选，获得最终的设计方案。连接体和塔楼间具有可以相互协调的刚度，经过调控，建筑整体对应较好的扭转效应，并且按照相关的标准，连体对应的荷载、发生的变形、出现的应力都在标准的范围内。
工程条件下，连体地方对应的结构属于钢结构，这也是主要的受力主体，此外楼板使用的是钢筋混凝土。对于主受力结构选用的材质为Q345-B，位于底部的钢桁架（两层都有）对应的钢材为焊接H型。进行摄制的过程中，首先要对钢柱进行九十度的旋转，对于上三层也要对钢柱进行九十度的旋转，在节点的位置进行支撑。通过固接的手段连接钢柱、钢梁以及钢桁架。另外还需要固接连体横梁和斜撑与剪力墙筒。埋设H型钢到柱端，这个柱端指的是钢桁架横梁和斜撑以及剪力墙彼此连接的地方，通过强焊接，连接十层到十六层的钢构件和剖口。在十一、十三和十五这三层钢梁的区格中进行圆钢管的布置，用来进行钢支撑，这样连体结构位置的楼板对应的平面刚度就可以得到很好的保证。
2.2结构选材
连置选择的结构通常为钢或者混凝土，如果是混凝土，那么连体结构就要用三道巨型的桁架。如果钢结构，那么就需要于连体的位置进行三道桁架的布设，无论是选择哪种方案，因为不一样的选材，所以受力一定要和具体的要求相符合，一定要能够按照建筑物的具体情况进行比较权衡后作出最终的决定。
假设选定的方案为混凝土，这样无论是结构梁，还是斜撑或者柱，断面都会比较大，对于建筑师来讲，相关结构构件的会对美观必然会产生一定的影响。本建筑具有跨度大、连接层数多的特点，这就使得选用混凝土方案后结构自重预计将比选用钢结构方案多出近3646t，自重增加的同时，连接体两侧柱以及剪力墙的基础造价也一起增加。此建筑的连体部位相对较高，需要巨型桁架结构，所以需要有能够承受住所有连体处荷载的模板，且只有当所有桁架构件都达到强度要求之后才能将模板拆除，而且在模板拆除的时候还需要充分计算各方向的桁架受力作用，这样就不会在拆除模板的时候，桁架会发生瞬时加载，受到很大的消极影响。
如果结构选择的为钢，这样结构在重量上就可以得到适当的缩减，桁架截面对应的尺寸也可以得到降低，建筑物在整体上就会显得比较轻盈，比较空透，使用面积就可以得到有效地增加，而且造价相对来说也会比较低廉，施工速度也比较快，故而本工程最终选择了钢结构。
2.3整体计算
对结构进行设计的过程中，一定要对地震力予以充分的考虑，尤其是要分解扭转耦连振动产生的具体影响。运用三种不同的力学模型的三维空间分析软件分别进行位移以及整体内力的分析。将6度设防烈度、0.05的阻尼比以及Ⅱ类的场地类别等因素均考虑进去。工程的模型及荷载的输入运用的是PKPM结构分析软件系列中的PMCAD进行的。而SATWE主要负责工程结构的重点分析计算。最终结构对比校核的工作由TAT和PMSAP担当，并进行一定的补充计算分析。经过三种程序的主要计算分析，经过汇总可得到表1。其中的层刚比选择的数值为下部和上相邻楼层在侧向刚度上经过计算获得的平均值对应的百分之八十的数字，以及和相邻上层对应的侧向刚度之百分之七十，这两个数据经过比较，比较小的就是选择的层刚比。
表1据三种计算机软件得出的计算结果
3、结语
（1）对复杂度比较高的高层建筑进行分析的时候，如果仅仅借助于一个单一的程序，那么难度就比较得高，需要从不同程序出发，作出分析判断，获得最终的计算结果，本文分析的方法主要是SATWE，在此的基础上和TAT以及PMSAP进行结合比较，而后获得满意度比较高的结果。（2）对于复杂度比较高的高层建筑而言，扭转效应非常的明显，故而需要对扭转周期予以调整，要尽可能的减小，在本工程里面，选择的为连廊水平支撑的增加，这个增加可以借助于桁架刚度得到很好地实现和解决。（3）设计连体结构，一个核心的，也是关键性的问题在于连接连接体和建筑物，强连接被运用到了本工程里面，效果非常的显著，能够对受力协调予以完美的掌控。（4）如果高层建筑无论是在竖向，还是在水平的方向上，都是非常的不规则。那么一定要尽可能的注意对剪力墙和竖向这两个构件的具体设置，保证结构质量中心尽可能的接近刚度中心，据此，扭转效应可以得到有效的削减。
参考文献:
[1]冯远,杨曦,何建波.成都高新科技商务广场C座钢结构设计[J].建筑结构,2004,34(11):3-8.
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[3]徐培福,傅学怡,肖从真,等.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005:314-321.
关键词：建筑混凝土；结构设计；完善方法
Abstract: every high-rise building all have their own special features, but along with China's people's living standard improving little by little, of a high-rise building also require higher, should be from the concrete structure in the high-rise building design optimization in order to achieve better effect. Based on this, this paper focuses on the construction of the concrete structure design perfect method is discussed.
Keywords: building concrete; Structure design; Improvement methods
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
现在，随着我国人民的生活水平逐渐提高，在日常生活当中人们对居住房屋的振动影响舒适度提出了问题。故在进行建筑物结构的设计优化过程中，可以充分的发挥建筑力学材料的特性，用来获得较理想减少成本的设计。但现代房屋的居民对住房要求比较高，经常抱怨因为振动等引起舒适度问题。所以这就要求设计者们通过优化动力结构的设计来达到控制房屋共振，以减少震动对人们在日常生活的影响，加强人们对建筑结构设计的稳定性和信任度。
1在高层建筑中的混凝土构造的设计优化的原则
高层的建筑结构在进行使用维护、施工和设计下主要有下面三个方面需求：第一，安全性。在设计的合理的使用年限以内的高层建筑的结构时应该可以承担各种可能发生的突况。而且在发生了偶然事件以后，建筑物的结构必须要保持一定的稳定特性。第二，耐久性。在设计的可以使用的年限以内，高层建筑的结构应该具有移动的耐久性。例如不能出现过于宽的裂缝致使建筑的钢筋锈蚀、保护层的厚度过于薄等。第三，适用性。在它能够合理使用的年限以内，高层建筑结构的设计应该可以满足使用的要求，具有较好的抗振、抗裂缝或者抗变形的性能。
2在高层建筑中具体优化的设计方案
2.1 关于房屋构造周期性折减系数设计
在框架结构与顶盖结构设计中，填充墙会直接使结构的实际刚度大于设计时的刚度，所以这就会导致计算周期远远大于结构的实际周期，因此，计算出的结构剪力比较小时，这就会使房屋建筑的结构不安全，所以要把建筑物的结构计算周期进行适当的折减，只有这样建筑的效果才能有所改善，然而对于框架结构，在计算周期时最好不要进行折减或者取小的折减系数。在框架结构中，当采用砌体来填充墙体时，折减系数在计算周期时取0.6~0.7；当采用轻质的砌块或者墙体少时，折减系数在计算周期时取0.7~0.8；当采用轻质的墙板时，折减系数在计算周期时取0.9。除了没有墙的框架结构，其余都要进行适量的折减。
2.2关于合理地使用高强砼和高强钢筋设计
高层建筑的总造价一般包含框架结构的基础物料、施工及材料费用等，其中影响房屋造价比较大的是构筑件截面积和用钢量，所以，为了有效的降低建筑的用钢量可以在建筑设计的时候合理的使用高强度钢筋和高强砼，这样可以大幅度的节约建筑的成本。若高层的建筑设计是在厚软的地基上面的话，因为矗立在地基上面的荷载比较大，所以应该高效合理的使用高强砼及高强钢筋来优化构件的截面积，用来减少结构的重量，这样可以明显的降低基本设施的实施难度和工程的造价，用来取得较好的经济效果。在我国，震区的高层楼房的建设过程中，地震作用力的大小与建筑物自身的重量是成正相关的，所以要有目的的减少建筑物的自重，进而减少建筑物的结构在地震过程中的负荷，这样可以很大程度的提高建筑物的安全性。建筑设计过程中进行高效合理的使用高强砼和高强钢筋，可以快速、有效的减少柱、板、墙、梁等构件的截面积，以达到减少用钢量，减少建筑建造价格的目的。
2.3 关于房屋耐久功能的优化设计
原来在混凝土结构设计方案中，混凝土结构设计的耐久性往往没有得到设计人员充分的考虑，其实就是在规定的使用年限内对于用户的各种正常使用要求均能够满足。在实际情况中，许多方案设计都没有达到这些要求，出现这种情况的主要原因是设计时没有完全考虑建筑物在实际运作中由于环境、条件的影响，从而导致建筑的可靠指数明显降低。因此在对一般的高层进行混凝土进行设计时，主要都集中在造价、材料上，所以只有造价小、材料少的结构设计才是满意的设计，如今人们的生活水平不断的提高，对工程的质量要求也相应的得到提高，所以当建筑物的特殊使用要求或者技术要求与经济成为主要矛盾时，就要果断的放弃经济这个指标。因此，在高层混凝土的结构设计中若以优化结构设计为主要目的，则要根据设计规范来处理主要问题，认清主次，通过多种目标与单一目标的优化使设计的效果令人满意。
2.4 关于房屋结构抗震功能的设计
（1）房屋结构抗震的等级设计。在进行工程图纸设计时，房屋的结构按照其抗震的设防进行分类，其中房屋抗震的等级可以依据房屋结构类型、烈度和高度来按照国家的《抗震规范》附表来确定。（2）地震的震力振型的组合数据。地震的震力振型的组合数据在进行高层建筑的计算过程中不考虑耦联扭转；如果房屋的振型数大于3以后，在计算时应该用3的整数倍，但是这个数据不能大于建筑物的总层数；当房屋的层数小于等于2时，振型数则可以取房屋层数。对于那些不规则房屋的结构，应当考虑扭耦联转，对于高层的房屋建筑来说，振型数应当取大于等于9 的数；房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话，其振型数则应该多取，例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等，其振型数应尽量取大于等于12的数，但是它的大小依然不可以大于房屋总共层数的3倍，除了含有弹性的楼板，而且在进行总刚性的分析时，它的振型数才可以取的更大些。
2.5 柱箍筋、框架梁的间距
房屋框架梁、柱箍筋等的加密区中的最小箍筋和最大箍筋的直径之间的距离要符合国家的规定。依据这些规定，房屋工程上习惯取柱箍筋和梁的加密区的最大间距 100mm 左右，而非加密区的箍筋的最大间距约为200mm 左右。计算程序的总信息通常也在柱箍筋、内定梁加密区间距100mm 左右，以此为计算的依据算出加密区的箍筋面积，设计人员要依据规范最终确定肢数和箍筋的直径。但在程序内定条件下，当房屋框架梁跨中部有较大其他荷载或者有次梁存在而又仅有两肢箍筋的情况下，其非加密区的箍筋间距应该采取200mm 左右，以使房屋梁非加密区配箍充足，所以建议内定的梁箍筋改为梁的非加密区取200mm。这样不但可以加固梁箍筋加密区（其中箍筋的间距为100mm） 的抗剪切的能力，而且又适当的加强了梁在非加密区的抗剪承载的能力，更充分的把梁的强抗剪性能表现出来。
2.6地下室层数设计
含有多层的房屋框架结构，一般来说房屋都会设置地下室的结构。因为隔墙比较少，所以通常采用板筏为基础。设计计算时应将上部结构和地下室层数结合在一起考虑，并于图纸中按实际地下室层数计算。这样，计算的基础底板和地基的纵向荷载可以一次设计完成。同时，通过对侧层移刚度性系数的比较分析，可以正确地调整和判断房屋的相应嵌固位置，并适当采取加固构造措施，以保证楼板的最小配筋率和必要厚度；但是如果房屋的结构纵方向不规则的时候，要重点验算最薄弱的层。
3结语
总而言之，在实际的工作中设计建筑结构混凝土，一定要在设计建筑结构混凝土时将理论与实践相互结合，同时总结在实践中积累的经验，不断地改进理论知识，只有这样做，才可以更好的将建筑结构混凝土的设计技术更加完善。
参考文献
[1]苏光能.高层建筑结构设计中混凝土的应用[J].中国新技术新产品，2010（2）.
[2]邱海军，倪国葳，秦春霞.浅谈高层建筑混凝土结构设计[J].科技创新导报，2010（5）.
关键词：建筑工程；结构设计；钢筋混凝土构造；配筋
Abstract: In the structural design, construction process, insufficient researches on the mechanical properties of the structure construction management is not perfect; it is the cause of cast-in-place reinforced concrete reinforcement improper internal cause. It is sometimes used in computerized design has the unreasonable place, need for mechanical analysis, manual review, if there is no force, according to the measures for construction steel bars. Construction process of inherent uncertainty and complexity of structure and performance of the myriads of changes is the structure of the construction phase average risk rate is an important external cause.
Key words: construction engineering; structure design; reinforced concrete structure; reinforcement
中图分类号：TU3 文献标识码：A 文章编号：
1、配筋构造要求
钢筋混凝土结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。混凝土主要构件包括梁、板、柱、剪力墙、壳体，还有局部构件如楼梯、雨篷。
1.1建筑方案设计与配筋构造
就从经济角度出发，任何一个投资人都希望减少配筋同时获得较好的安全与功能具备的建筑物。一位好的方案设计人员在满足建筑功能布局要求的前提下尽量考虑到结构规范的限制。否则，当设计者再考虑建筑设计时，由于建筑专业设计人员对结构设计的有关规范要求不熟悉，做出的建筑方案很可能使相应的结构方案难以满足结构设计规范的要求，待进入施工图设计阶段后，结构专业才对建筑方案提出较大的修改意见。此时，由于建筑方案已经经过提交，甲方往往对建筑方案已认可，要么重新对建筑方案提出修改，要么因为建筑超限而增加构造措施，增加配筋。
1.2概念设计与构造问题方法
设计人员应特别重视结构概念设计，重视结构的选型和平、立面布置的规则性，优先选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。建筑设计的目的是创造一个有效的环境整体，即一个由许多相互关联的环境分体系形成的整体。所以，设计人员在开始处理结构方面的问题时，必然希望在形成和处理总体方案时，分析各单元体之间的关系，而不是构件和细部构造。设计人员应具有总体考虑的能力，能够从一开始就将结构知识运用到全部建筑设计中，并且使水平不高的细部设计减至最小。结构设计应根据建筑的房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素考虑其适宜的结构体系。实践证明，一个良好的结构体系设计既能达到良好的抗震性能又能节约工程造价。
2、钢筋混凝土的注意事项
2.1周期折减系数
由于在混凝土框架结构中一般都会设置填充墙，从而会导致结构的实际刚度往往会比计算刚度要大一些，致使计算周期通常要比实际周期大。所以，由此计算得出的地震作用效应会偏小一些，以至于混凝土结构的整体安全系数较低。因此，为了克服这一因素的影响必须对结构的计算周期进行折减。在进行折减时需注意折减系数的取值不宜过大。对于钢筋混凝土框架结构而言，当其使用砌体填充墙时，折减系数可按填充墙的材料及实际数量进行确定，一般可将系数确定为0.6~0.7；如果结构中的填充墙较少，或是轻质砌体时，可将系数确定为0.9；对于没有填充墙的钢筋混凝土框架结构，可以不进行计算周期的折减。
2.2确定梁刚度放大系数
由于目前的混凝土结构设计计算软件所输入的模型以矩形截面居多，软件并未对因结构中楼板的存在而形成T型截面考虑在内，这样势必会导致因T型截面的存在引起刚度增大，从而使钢筋混凝土结构的实际刚度较之计算所得的刚度大很多，这样计算出的地震剪力值会偏小，影响结构的稳定性。所以在进行计算时应适当将梁刚度放大，放大的系数一般为边梁1.5、中梁2.0。
3、钢筋混凝土构造的主要方法
3.1概念设计
在建筑结构设计中进行钢筋混凝土的构造时，应重视结构概念设计，如平立面布置的规则性、结构选型、选择抗震性能以及抗风压性能好的结构体系等。建筑结构设计的最终目的是为了构建一个最佳的环境整体，换言之就是指一个由各种相互联系在内的环境分体系组成的整体。因此，结构设计应按照建筑工程的实际高度和宽度比、场地类别、抗震等级、施工技术以及结构材料等选择最适宜的结构体系。这样不仅能使建筑结构达到最佳的使用效果，而且还可以降低工程造价。
3.2建筑方案设计与配筋构造
从经济的角度出发，任何一个投资人都希望减少配筋同时获得较好的安全与功能具备的建筑物。一位好的方案设计人员在满足建筑功能布局要求的前提下尽量考虑到结构规范的限制。否则当设计者再考虑建筑设计时。由于建筑专业设计人员对结构设计的有关规范要求不熟悉，做出的建筑方案很可能使相应的结构方案难以满足结构设计规范的要求，待进入施工图设计阶段后，结构专业才对建筑方案提出较大的修改意见。此时，由于建筑方案已经经过提交，甲方往往对建筑方案已认可，要么重新对建筑方案提出修改要么因为建筑超限而增加构造措施，增加配筋。
3.3钢筋混凝土配筋的构造方法
在实际的建筑工程中，由于受各种因素的制约，如场地面积、建筑使用功能以及结构原因等，很多工程均在框架的梁端设计挑梁。在钢筋混凝土框架结构中，框架梁所承受的荷载一般与外挑梁承受的实际荷载值时不同的，所以两者的断面尺寸也是不同的，但在一些工程设计中，设计人员往往在绘图时将框架梁上的一些主筋向外挑梁延伸，然而这些延伸的主筋却根本无法进入到挑梁当中，这种错误的设计基本会在工程施工阶段显现出来，当发现时大量的钢筋已经截断成型，从而不仅影响了工程施工进度，同时也导致了不必要的损失。因此，在进行钢筋混凝土构造时，必须对这一问题加以重视，尽可能避免出现类似的设计。
3.4剪力墙截面设计与构造
剪力墙在弯矩和轴向拉力作用下，当拉力较大，使偏心矩时，全截面受拉，属于小偏心受拉情况。当偏心矩，即为大偏心受拉。在小偏心受拉情况下，整个截面处在拉应力状态下，混凝土由于抗拉性能很差将开裂贯通整个截面，所有拉力分别由墙肢腹部竖向分布钢筋和端部钢筋承担。因此，剪力墙一般不可能也不允许发生小偏心受拉破坏。在大偏心受拉情况下，截面上大部分受拉，仍有小部分受压。与大偏压一样，假定1.5x 范围以外的受拉分布钢筋都参加工作并达到屈服，同时忽略受压竖向分布钢筋的作用。剪力墙斜截面受剪破坏主要有三种破坏形态：剪拉破坏、剪压破坏和斜压破坏。其中剪拉破坏和斜压破坏比剪压破坏显得更脆性，设计中应尽量避免。在剪力墙设计中，通过构造措施防止发生剪拉和斜压破坏，通过计算确定墙中水平钢筋，防止其发生剪切破坏。具体地，是通过限制墙肢内分布钢筋的最小配筋率防止发生剪拉破坏；通过限制截面剪压比避免斜压破坏；斜截面承载力计算则是为了防止剪压破坏。设计中通常认为：竖向分布筋抵抗弯矩，而水平分布筋抵抗剪力。这样，剪力墙就由混凝土和水平钢筋共同抗剪。所以斜截面承载力计算的主要目的就是在已定截面尺寸和混凝土等级的情况下，计算水平分布筋的面积。试验表明，当剪力墙截面尺寸太小（通常指厚度太小），截面剪应力过高时，会在早期出现斜裂缝，而且很可能是在抗剪钢筋还没有来得及发挥作用时，混凝土就在高剪力及压力下被挤碎了，此时配置更多的抗剪钢筋已毫无意义。为避免这种破坏，应当对截面的剪压比进行限制。
