关键词：混凝土结构的加固；钢结构加固；设计
混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。
混凝土结构加固
一、直接加固的一般方法
1.加大截面加固法
在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。
在适筋范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，通过新加部分和原构件共同工作，可有效地提高构件承载力，改善正常使用性能。
加大截面加固法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。
2.置换混凝土加固法
该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
3.有粘结外包型钢加固法
外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构佣粘结成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。
该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所；适用于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加固。
4.粘钢加固法
钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段（正截面受拉区、正截面受压区或斜截面）表面粘贴钢板，这样可提高被加固构件的承载力，且施工方便。
该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
5.粘贴纤维增强塑料加固法
外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域，使它与被加固截面共同工作，达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
6.绕丝法
该法的优缺点与加大截面法相近；适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固，或需对受压构件施加横向约束力的场合。
7.锚栓锚固法
该法适用于混凝土强度等级为C20～C60的混凝土承重结构的改造、加固；不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
二、间接加固的一般方法
1.预应力加固法
（1）预应力水平拉杆固法。预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件，由于预应力和新增外部荷载的共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上（当拉杆与梁板底面紧密贴合时，拉杆会与构件共同找曲，此时尚有一部分压力直接传递给构件底面），在构件中产生偏心受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。
由于水平提杆的作用，原构件的截面应力特征由受弯变成了偏心受压，因此，加固后构件的承载力主要取决于压弯状态下原构件的承载力。
（2）预应力下撑拉杆加固法。钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固定后，形成一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系，在外荷载和预应力共同作用下，拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点（下撑点和杆端锚固点）传递给被加固构件，抵消了部分外荷载，改变了原构件截面内力特征，从而提高了构件的承载能力。
三、钢结构加固方法
钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时，亦可采用其它加固方法。
1.改变结构计算图形
改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固。
2.加大构件截面的加固
采用加大截面加固钢构件时，所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。
3.连接的加固与加固件的连接
钢结构连接方法，即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择，应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件，并考虑结构原有的连接方法确定。
钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接，有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时，应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。
一、后浇带的定义和主要功能
钢筋混凝土后浇带技术是一种混凝土刚性接缝技术，总体上可分为后浇收缩带、后浇沉降带和后浇温度带，分别用于解决钢筋混凝土凝结收缩、高层建筑主楼和裙楼问不均匀沉降、克服温度应力之类的问题，它适用于后期变形趋于稳定、不宜设置柔性变形缝的结构的建筑。一般来说，后浇带技术具有多种变形缝的作用，设计时应考虑以其中一种功能为主，其他功能为辅。施工时，后浇带是整个建筑物的预留缝，待主体结构完成并达到一定龄期时，在后浇带位置用混凝土进行填补，它必须采用专项技术措施来进行处理，“缝”即不存在，这样既解决了凝结收缩、结构差异沉降和温度应力等问题，同时又达到了不设永久变形缝的要求。
由于新浇混凝土在硬结过程中会出现收缩现象，所以已建成的结构受冷则收缩，受热会膨胀。在施工后的前 1―2 个月将完成混凝土硬结收缩的大部分过
程， 而环境温度变化对建筑结构的作用则是经常性的，尤其是其变形受到约束时，
在建筑结构内部就产生相应的温度应力，严重时就会在构件中出现可见的裂缝。
高层建筑和裙房的基础设计和结构在设计时候设计为整体结构，但在施工时需要
用后浇带技术把两部分暂时断开，等到主体结构施工工作完成，并且已完成 50%以上的沉降量以后再浇灌连接裙房部分的混凝土，将高低层建筑连成一个整体，因此在设计时基础就应考虑两个施工阶段不同的受力状态， 并分别进行强度校核。而且连成整体建筑后的计算应把由后期沉降差引起的附加内力考虑在内。同时还需要采取以下调整措施：调时间差。先对主楼进行施工，待其基本建成，而且沉降量基本稳定后，再对裙房进行施工，使他们的后期沉降基本相近。另外一个措施是调压力差。由于主楼荷载大，施工人员可加大埋深，采用整体基础降低土压力，以减少附加压力，对于低层建筑部分可使用较浅的十字交叉梁基础，以增加土压力，最终使高低层沉降接近。
二、后浇带的设计
当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距时， 可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大， 所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时， 伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见， 除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外， 地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小，需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。
必须指出的是，后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩，它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中，更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的，因为两者的作用并不相同。
当地下室结构超长过多，单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时，可以考虑采用补偿收缩混凝土，在适当位置设置膨胀加强带。
对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝，还是在施工阶段设置沉降后浇带， 应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好，例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上，或采用桩基时，高层建筑沉降变形量较小，此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝，将高层建筑与裙房基础（ 或地下室） 连成整体。
近年来，复合地基得到了广泛应用， 复合地基可以提高地基持力层承载力，提高土体弹性模量， 有效地控制建筑物沉降。北京地区有些工程已经通过在高层建筑下采用复合地基的办法来替代桩基，以解决高层建筑主体与裙房之间差异沉降的问题。不论采用哪种方法， 如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝， 都应依据相关规范计算裙房和高层建筑的整体倾斜。当采用地基处理时， 在结构设计图纸上， 应明确规定采用地基处理后，高层建筑与裙房之间的变形要求。
施工后浇带的位置，应根据基础和上部结构布置的具体情况确定， 不能想当然，搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小处，一般在梁、板跨度内的三分之一处，结构弯矩和剪力均较小，且宜自上而下对齐，竖向上不宜错开，后浇带间距一般为 30m 到 50m。在高层建筑与裙房之间设置后浇带时，后浇带宜处于裙房一侧，且在结构设计上，应注意加强高层建筑与裙房相连部位的构造，提高纵向钢筋配筋率，用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力。为减小后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力，尚应采取其他措施，通常可考虑以下方法：
（1）高层建筑采用桩基或其他地基基础处理方法，或补偿基础，尽量扩大高层建筑基础与地基接触面积，减小高层建筑基础底面接触压力，而裙房则采用埋深较浅的独立柱基或条形基础等，调节高层建筑与裙房之间的差异沉降。
（2）尽量减小裙房部分基础与地基的接触面积，即尽量增大裙房部分的基础底面接触压力，加大裙房的沉浸量。
（3）结合高层建筑埋置深度要求， 调整高层建筑地下室高度， 使地基持力层落在压缩性小、地基承载力高的土层上， 可有效地减小高层建筑的沉降量。
进行地基基础设计时，结构设计者应结合工程具体情况，多方面对比，选择经济合理的方案。后浇带部位的钢筋一般不宜断开，而应让钢筋连续通过，即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时工程具体情况不允许留后浇带，采用搭接连接时，应注意后浇带宽度要满足按混凝土规范计算的钢筋搭接连接长度。基础后浇带的断面形式，应于结构设计图纸上用详图明确表示出来，而不应推给施工单位。当地下水位较高时，宜在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加防水层。
三、后浇带设计注意事项
1、后浇带的两条接缝实际是两条施工缝，因此缝的处理应符合防水混凝土施工缝
的处方法。
2、明确后浇带的接缝形式，接缝处的处理措施。
3、明确后浇带的种类，明确各类后浇带的浇注时间。
4、明确后浇带后浇筑混凝土技术要求，避免出现新的收缩裂缝造成工程渗漏水的隐患。
结束语
总的来说，设计人员必须根据工程具体实际情况和相应的设计规范，合理地设置建筑物的后浇带位置，并从结构混凝土浇筑、模板支设、后浇带垂直施工缝的处理、后浇带混凝土的浇筑、后浇带混凝土浇筑后的保护工作等几方面采取对应的施工技术措施以确保后浇带的施工质量，优化建筑结构方案。
参考文献
关键词 ：后浇带设计；混凝土；结构设计；
中图分类号：TU37文献标识码： A
引言
随着我国经济的发展，建筑设计风格越来越多样化，复杂化。其中复杂，超长的结构体型，结构设计人员应特别注意对建筑结构混凝土开裂、变形的控制。目前建筑结构设计中常采用后浇带的方法控制混凝土结构的开裂和变形。
一、后浇带的定义和主要功能
钢筋混凝土后浇带技术是一种混凝土刚性接缝技术, 总体上可分为后浇收缩带、后浇沉降带和后浇温度带, 分别用于解决钢筋混凝土凝结收缩、高层建筑主楼和裙楼问不均匀沉降、克服温度应力之类的问题, 它适用于后期变形趋于稳定、不宜设置柔性变形缝的结构的建筑。一般来说,后浇带技术具有多种变形缝的作用,设计时应考虑以其中一种功能为主,其他功能为辅。施工时,后浇带是整个建筑物的预留缝,待主体结构完成并达到一定龄期时,在后浇带位置用混凝土进行填补,它必须采用专项技术措施来进行处理,“缝”即不存在,这样既解决了凝结收缩、结构差异沉降和温度应力等问题,同时又达到了不设永久变形缝的要求。
由于新浇混凝土在硬结过程中会出现收缩现象, 所以已建成的结构受冷则收缩,受热会膨胀。在施工后的前1——2个月将完成混凝土硬结收缩的大部分过程, 而环境温度变化对建筑结构的作用则是经常性的,尤其是其变形受到约束时,在建筑结构内部就产生相应的温度应力, 严重时就会在构件中出现可见的裂缝。
高层建筑和裙房的基础设计和结构在设计时候设计为整体结构,但在施工时需要用后浇带技术把两部分暂时断开,等到主体结构施工工作完成,并且已完成50％以上的沉降量以后再浇灌连接裙房部分的混凝土,将高低层建筑连成一个整体,因此在设计时基础就应考虑两个施工阶段不同的受力状态, 并分别进行强度校核。而且连成整体建筑后的计算应把由后期沉降差引起的附加内力考虑在内。同时还需要采取以下调整措施:调时间差。先对主楼进行施工,待其基本建成,而且沉降量基本稳定后,再对裙房进行施工,使他们的后期沉降基本相近。另外一个措施是调压力差。由于主楼荷载大,施工人员可加大埋深,采用整体基础降低土压力,以减少附加压力,对于低层建筑部分可使用较浅的十字交叉梁基础, 以增加土压力, 最终使高低层沉降接近。
二、施工后浇带的分类施工
后浇带一般分为三类,它们分别是:
（1） 为解决复杂连体结构中各区段的沉降差而设置的后浇带称为沉降后浇带。
（2）为防止混凝土因温度变化导致钢筋混凝土构件收缩开裂而设置的后浇施工带称为温
度后浇带。
（3）为防止混凝土硬化过程中收缩开裂而设置的后浇带称为补偿收缩混凝土后浇带。
三、后浇带的设计
当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距时, 可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大, 所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时, 伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见, 除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外, 地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小, 需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。
必须指出的是, 后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩, 它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中, 更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的, 因为两者的作用并不相同。
当地下室结构超长过多, 单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时, 可以考虑采用补偿收缩混凝土, 在适当位置设置膨胀加强带。
对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝, 还是在施工阶段设置沉降后浇带, 应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好, 例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上, 或采用桩基时, 高层建筑沉降变形量较小, 此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝, 将高层建筑与裙房基础( 或地下室) 连成整体。
近年来, 复合地基得到了广泛应用, 复合地基可以提高地基持力层承载力, 提高土体弹性模量, 有效地控制建筑物沉降。北京地区有些工程已经通过在高层建筑下采用复合地基的办法来替代桩基, 以解决高层建筑主体与裙房之间差异沉降的问题。不论采用哪种方法, 如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝, 都应依据相关规范计算裙房和高层建筑的整体倾斜。当采用地基处理时, 在结构设计图纸上, 应明确规定采用地基处理后, 高层建筑与裙房之间的变形要求。
施工后浇带的位置, 应根据基础和上部结构布置的具体情况确定, 不能想当然, 搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小处, 一般在梁、板跨度内的三分之一处, 结构弯矩和剪力均较小, 且宜自上而下对齐, 竖向上不宜错开,后浇带间距一般为30m 到50m。在高层建筑与裙房之间设置后浇带时, 后浇带宜处于裙房一侧, 且在结构设计上,应注意加强高层建筑与裙房相连部位的构造, 提高纵向钢筋配筋率, 用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力。为减小后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力, 尚应采取其他措施, 通常可考虑以下方法:
a.高层建筑采用桩基或其他地基基础处理方法, 或补偿基础, 尽量扩大高层建筑基础与地基接触面积, 减小高层建筑基础底面接触压力, 而裙房则采用埋深较浅的独立柱基或条形基础等, 调节高层建筑与裙房之间的差异沉降。
b.尽量减小裙房部分基础与地基的接触面积, 即尽量增大裙房部分的基础底面接触压力, 加大裙房的沉浸量。
c. 结合高层建筑埋置深度要求, 调整高层建筑地下室高度, 使地基持力层落在压缩性小、地基承载力高的土层上, 可有效地减小高层建筑的沉降量。
进行地基基础设计时, 结构设计者应结合工程具体情况, 多方面对比, 选择经济合理的方案。后浇带部位的钢筋一般不宜断开, 而应让钢筋连续通过, 即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时工程具体情况不允许留后浇带,采用搭接连接时, 应注意后浇带宽度要满足按混凝土规范计算的钢筋搭接连接长度。基础后浇带的断面形式, 应于结构设计图纸上用详图明确表示出来, 而不应推给施工单位。当地下水位较高时,宜在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加防水层。
四、后浇带设计注意事项
1.后浇带的两条接缝实际是两条施工缝,因此缝的处理应符合防水混凝土施工缝的处方法。
2.明确后浇带的接缝形式，接缝处的处理措施。
3.明确后浇带的种类，明确各类后浇带的浇注时间。
4.明确后浇带后浇筑混凝土技术要求，避免出现新的收缩裂缝造成工程渗漏水的隐患。
结束语
总的来说, 施工设计人员必须根据工程具体实际情况和相应的设计规范,合理地设置建筑物的后浇带位置,并从结构混凝土浇筑、模板支设、后浇带垂直施工缝的处理、后浇带混凝土的浇筑、后浇带混凝土浇筑后的保护工作等几方面采取对应的施工技术措施以确保后浇带的施工质量, 优化建筑结构方案。
参考文献
[1]严正庭,严捷.混凝土结构实用构造手册 2004.
层建筑混凝土结构类型，阐述了高层建筑中混凝土结构的优化设计策略。
【关键词】高层建筑；混凝土结构；优化设计
近年来，我国高层建筑项目蓬勃发展，积累了大量的高层建筑施工管理、施工技术和施工工艺等方面的经验，但是和国外一些发达国家相比，我国高层建筑中混凝土结构设计还存在很多不足，一方面混凝土结构设计不合理，影响高层建筑的空间使用功能；另一方面，混凝土结构设计不稳定性。因此针对高层建筑混凝土结构设计的现实问题，要根据高层建筑混凝土结构设计要求，分析不同类型混凝土结构的特点，做好混凝土结构优化设计，为人们提供一个舒适、健康、安全的生活环境。
一、高层建筑中混凝土结构的设计要求
1、可靠性
高层建筑混凝土设计的可靠性是指在高层建筑使用年限和混凝土结构设计基准期范围内，混凝土结构应充分达到动力性能、刚度、稳定性、安全性、耐久性等性能要求，并且还要确保即使高层建筑超出使用年限，在各种性能不断降低基础上，仍然可以正常使用。
2、耐久性
高层建筑混凝土结构设计应满足耐久性要求，在规定的使用年限内，高层建筑混凝土结构设计必须保持良好的结构耐久性，例如，混凝土结构裂缝宽度和长度不能超出标准范围，并且钢筋保护层厚度必须符合应用要求，避免钢筋受到外界环境潮湿空气的影响，出现锈蚀、腐蚀等问题。
3、安全性
高层建筑混凝土结构设计的安全性要求，主要以高层建筑使用年限为依据，在预定年限时间内，高层建筑混凝土结构必须始终能够承受外部和内部的各项荷载力[1]，即使遭受到突发性的破坏性时间，应确保混凝土结构能够保持稳定状态，防止出现大面积的结构性损坏。
二、高层建筑结构类型
1、钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构主要由混凝土和钢筋构成，采用钢筋混凝土施工材料来建设升板、使用滑模、大模板现浇结构和薄壳结构等主要承重部件。钢筋混凝土结构具有良好的整体性能，并且刚度大、成本低、维护方便、位移小、耐高温，在安全性、稳定性和耐久性等方面具有不可比拟的优势。近年来，各种混凝土增强材料不断涌出，高强混凝土、钢混凝土和钢管混凝土等技术日益成熟，钢筋混凝土结构在各个地区的高层建筑工程的应用越来越广泛。
2、组合结构
组合结构是指由组合砌体结构和钢筋混凝土结构组合而成的一种结构体，组合砌体结构由钢筋混凝土面层和砖砌体组成，这种组合转砌体构件和钢筋混凝土结构不同，其不仅具有钢筋混凝土结构的各种优点，还具有节约钢材、污染小等特点，可极大地降低高层建筑结构施工成本，并且施工工艺比较先进，在组合结构中，钢管缝隙中填充着大量的混凝土，混凝土在钢管中处于三轴受压状态，可极大地提高干钢管稳定性和承载能力[2]，并且节约钢材，因此组合结构也是一种重要的混凝土结构形式，在一定条件下，组合结构比钢筋混凝土的应用范围更加广泛，其不但可应用在各种建筑工程项目中，还可以应用在电力、冶金、造船等领域。
3、新型结构
框架体系和剪力墙体系是高层建筑混凝土结构设计最常见的两种类型，而新型结构体系，其根据筒体组成方式进行区分，可分为束筒体系、框筒体系和筒中筒体系，和普通单片平面结构体系相比，新型结构体系具有更高的承载能力，并且筒体具有良好抗侧刚度。当前，这种新型结构体系在楼层较多并且功能较全的高层建筑中应用较广泛。
三、高层建筑中混凝土结构的优化设计策略
1、优化结构单元设计
高层建筑混凝土结构设计首先应做好优化结构单位设计，独立的结构单元设计适合采用规则、简单的平面形式，混凝土结构突出部分和平面部分的长度应控制在合理范围内，保持均匀分布的刚度和承载力。并且，竖向单元结构适合采用规则、均匀的形式，从而有效控制高层建筑的内收和外挑问题。高层建筑混凝土结构设计应充分满足高层建筑的美观度、实用性和安全性等要求，以概念设计的知识和理念作为参考，优化混凝土结构设计，使混凝土结构的竖向和平面布局实现规则性、均匀和简单的要求[3]，确保混凝土结构承载力和刚度合理分布，避免高层建筑混凝土结构由于受到集中的塑性应力而发生变形。
2、优化钢筋和混凝土使用
高层建筑施工建设需耗费大量的钢材、混凝土等材料，如果钢材和混凝土强度较大，会导致高层建筑施工材料总造价超标，并且增加其他部件的造价，降低高层建筑的经济效益，因此高层建筑混凝土结构设计应优化钢筋和混凝土材料的使用和控制。例如，位于地震区的高层建筑，由于地震作用程度和高层建筑自重成正比例关系，因此混凝土结构设计应尽量减少高强度钢筋和混凝土的使用量，在减轻高层建筑柱、墙、板、梁等构件自重基础上，提高高层建筑混凝土结构的抗震性，确保高层建筑的安全性。又如，位于软土地基的高层建筑，由于软土地基存在很多不稳定因素，混凝土结构设计应注意合理优化高层建筑混凝土结构各个构件的截面尺寸，减轻高层建筑混凝土结构重量，消弱高层建筑基础工程施工难度，提高高层建筑混凝土结构整体稳定性。
3、优化剪力墙平面结构设计
高层建筑混凝土结构设计应充分考虑剪力墙结构平面布局，优化剪力墙平面结构设计，确保高层建筑混凝土结构整体受力的均匀性，使高层建筑受到侧向力影响发生的位移控制在允许范围内。高层建筑剪力墙平面结构优化设计应做好以下两方面内容：一方面，以高层建筑主轴方向为基准，双向布置剪力墙结构，墙肢截面设计应以简单的侧向刚度规则形式为主，混凝土结构设计应尽量避免使用短肢剪力墙；另一方面，应以高层建筑混凝土结构的基本功能为依据，优化剪力墙布置，实现剪力墙结构设计的均匀化和集中化，在平面形式变化较大的部位设计剪力墙，缩小高层建筑剪力墙结构间距。
4、提高结构安全性
高层建筑楼层多，人群密度高，一旦发生火灾，人们不易逃脱，并且也难以实施救治，因此高层建筑混凝土结构设计必须满足安全性要求。设计人员在保证高层建筑各项功能的基础上，考虑外部人为因素造成混凝土结构破坏和高层建筑结构的抗震性能，有针对性地提升高层建筑的抗震等级。并且，从高层建筑整体结构出发，加强混凝土结构设计的牢固度和稳定性，在公共属性较高的高层建筑中，尽量减少装配式或砖砌承重的混凝土结构，优先选择现浇的钢筋混凝土结构。同时，设计人员应结合高层建筑的使用性能，综合考虑混凝土结构的荷载变化，高层建筑的构件承载力和荷载标准值设计应具有较大的弹性裕度[4]，确保高层建筑在各级火灾和地震等灾害中，对自身混凝土结构具有良好的稳定性和安全性。
5、提高结构抗震性
高层建筑混凝土结构最容易受到的损坏主要来自地震威胁，因此在混凝土结构设计过程中，应满足抗震性要求，可通过对高层建筑混凝土结构进行抗震试验，得出该高层建筑结构的最低抗震性要求，或者借鉴高层建筑混凝土结构的抗震设计经验，优化设计高层建筑的结构构件、平立面体系和结构体系，从而有效提升高层建筑的抗震性。在高层建筑混凝土结构构件的延展性方面，应尽量加大柱、梁端的组合剪力，提高梁端钢筋的弯矩和柱体抗弯性能，使高层建筑柱端和梁端充分发挥塑性性能，在外部荷载作用下，保持高层建筑混凝土结构的稳定协调。在平立面设计方面，高层建筑混凝土结构设计应尽量采用均匀对称的墙体设置形式，提升电梯或者楼梯的井筒等高强度结构布置的均匀性和集中性，高层建筑混凝土结构的抗震墙设计应符合抗震需求，全面提升高层建筑平面结构的抗震性。并且使高层建筑各转换层结构尽量接近竖向刚度分布，剪力墙设计可以保持墙面竖向到底部的贯通。在混凝土结构体系设计方面，应尽量选择平面布局和空间结构规则简单的形式，例如高层建筑的平面布局，可采用扇形、方形、圆形、矩形等结构形式作为抗震结构体系，避免使用过长的伸展翼或者不对称的侧翼，通过对混凝土结构进行合理布局，使高层建筑实现均匀平衡的刚度和质量分布。
6、提高结构耐久性
首先，合理设计高层建筑混凝土结构构造形式，根据高层建筑的设计使用年限和具体侵蚀环境，设计厚度为20mm～60mm的混凝土保护层，仔细计算构件的表面积和截面积，避免出现侵蚀性物质集中的区域，并且确保混凝土墙板在高侵蚀度环境中保持良好的通风效果，合理设计配筋间距，避免出现保护层剥离、钢筋锈蚀等问题。其次，优化结构使用设计，高层建筑混凝土结构包含多个构件，由于不同构件所处的外界环境不同，因此不同构件的耐久性也存在差异，设计人员应结合高层建筑的实际环境，明确不同结构构件的注意事项和使用接线。最后，选择性能优良的混凝土材料，高层建筑混凝土结构设计应严格把关混凝土材料的基本性能和质量，从混凝土结构的抗裂性能、抗侵入性能和稳定性能等方面考虑，选择含碱量低的水泥和洁净、耐久、坚固的骨料，减少硅酸水泥的使用量，并且适当在水泥中掺加一些矿物料，提高混凝土材料的强度和刚度。
结束语：
高层建筑混凝土结构设计要综合考虑多方面因素，如地震力和高层建筑风等侧向力的影响，地基荷载和自重的影响，确保高层建筑混凝土结构应具有足够的刚度和强度，从整体上优化高层建筑混凝土结构设计，结合主要体系和总体系之间存在的受力标准，找到最优的高层建筑混凝土结构设计方案，满足高层建筑的安全性、稳定性和耐久性要求。
参考文献：
[1]苏永平. 高层建筑中混凝土结构的优化设计研究[J]. 山西建筑，2013，09：24-26.
[2]陈阳显. 浅析高层建筑中混凝土结构的优化设计[J]. 价值工程，2010，27：82.
关键词：混凝土结构 桥梁 耐久性 设计
1.前言
随着城市建设的飞速发展，城市布局错综复杂，而为了方便生活交通，城市桥梁建设越来越多，桥梁负荷越来越重，促使混凝土结构桥梁的耐久性大大降低。当前混凝土结构桥梁设计存在不少问题，严重影响了桥梁的使用寿命。因此对混凝土结构桥梁耐久性设计进行研究，有着十分重要的意义。
2.造成混凝土结构耐久性短的主要原因
桥梁细部构造是造成桥梁耐久性的一个很重要的因素。然而桥梁建设还存在着许多问题，而这些问题的存在直接影响着桥梁的使用寿命。所以，对混凝土结构的耐久设计进行分析和研究是非常必要的，造成混凝土结构耐久性短的主要原因有以下几点：
（1）施工过程中只追求施工进度
由于混凝土强度和进度的要求，桥梁细部混凝土实际耐久性质量大幅度下降。在桥梁的混凝土施工中，常常添加的早强剂，致使其内部结构损坏，出现易开裂与耐久性降低的现象，甚至使表层混凝土的抗渗性成倍降低或钢筋开始锈蚀，使用年限成倍缩小。
（2）运营过程中缺少正常的检测和维修
混凝土的耐久性与正确使用和正常检测与维修相配合是息息相关的。重新建和轻维修是桥梁管理工作中的重大漏洞。像这样的基础设施工程，更加需要在设计中进行结构全寿命经济分析评价，强化结构耐久性，同时结构全寿命经济分析评价也是最经济有效的途径。
（3）忽视耐久性标准的重要作用
混凝土的结构设计通常主要考虑荷载作用下的安全性，而环境作用下的耐久性设计常常处于次要的地位，甚至被忽略。往往在一些细部构造设计方面存在一定的漏洞，没有满足寿命和耐久性设计的要求，而耐久性设计方面没有随着时代的转变而进步。
3.混凝土结构的耐久性现状
我国混凝土结构的耐久性面临着许多问题，即使在发达国家也不可避免的。其主要表现有：我国混凝土结构的耐久性的设计标准一直不高，加上混凝土结构耐久性的施工质量又相对薄弱，而正常的混凝土结构的耐久性检测和维修工作也不够重视。即使经过几次大的修改并提出了耐久性设计相关内容，项目往往从节省成本角度出发，致使混凝土结构的耐久性一直没有得到足够的重视。
4.混凝土的病害
混凝土的病害是一个非常复杂的问题，与混凝土的质量和工作环境有很密切的关系。水泥胶浆具有多孔性的特点，其化学与物理特性、强度和脆性成为混凝土病害的关键因素。而混凝土原料的质量、浇筑过程中出现的问题也是病害产生的重要原因。最常见的是钢筋锈蚀与碱骨料反应。而钢筋锈蚀是电化学过程，因钢筋锈蚀而导致混凝土开裂，从而使水、二氧化碳和盐更容易进入到混凝土结构的内部，又加速了钢筋锈蚀的速度，如果结构内部的相对湿度达到40%时，锈蚀就要开始了，甚至锈蚀速度很大。如果整个混凝土结构浸没在水里，因氧的供应量不足，钢筋表面的钝化膜逐步丧失功能而引发锈蚀，锈蚀速度反而降低。
5.关于提高混凝土结构耐久性改进措施
桥梁的构造是桥梁耐久性的一个非常重要的因素，但是桥梁的建设还存在着许多问题，而这些问题直接影响着桥梁的质量以及耐久性。所以，我们必须对混凝土结构的耐久进行设计，针对造成混凝土结构耐久性短的主要原因，提出以下改进措施：
（1）提高对混凝土结构耐久性的重视度
随着城乡建设的迅速发展，城市公路桥梁的负荷越来越重，致使混凝土结构桥梁的不同程度的损坏。因此，设计和施工时，必须注重提高混凝土结构耐久性的标准。而在常规设计中，有一些经常被忽视但是又影响结构安全的细部设计是至关重要的。因此，必须进一步加强认识，并且给予足够的重视，采取一些必要的措施，把这些细节问题通过代价不高的方式加以解决。
（2）加强混凝土结构的预测
混凝土结构耐久性的预测并不是一门精确的科学。混凝土结构的耐久性与结构有相当大的关联，而使用寿命的预测只能是个估计。因为影响混凝土结构耐久性的因素有很多，所以工程实践中，我们要不断进行总结，吸取经验与教训，并进一步结合已有的设计经验和工程实践进行结构的耐久性设计。
（3）注重混凝土结构耐久性的细节设计
要想提高混凝土结构耐久性，我们必须注重混凝土结构的细节设计。在选择混凝土材料时，混凝土应选用偏低含碱量的水泥和坚固耐久的洁净骨料，并且尽可能降低水泥中硅酸盐水泥的用量。此外，必须重视上部结构细部处的设计，以免减弱主梁的受力能力，甚至损伤了主梁的预应力钢筋和普通钢筋，影响整个结构的安全性和耐久性。桩基设计应依据桩基所处的地质情况、水位、水的侵蚀性类别及等级确定耐久性设计标准。，尤其是防水层不能单一采用防水混凝土进行防水。在设计时必须进行整体分析和局部分析，重视细节，以满足规范要求。另外，墩盖梁长期承受着腐蚀性物质的腐蚀。因此墩顶面应该设置横坡，以便排走墩顶的积水，并且盖梁保护层的设计方面重点考虑防腐蚀要求，避免对墩身和桩基产生不利的影响，设计中可在盖梁上设置滴水槽。
6.结束语
综上所述，混凝土结构桥梁设计中存在许多易被忽视的问题，且影响因素很多，严重影响了桥梁结构的安全。因此在常规设计时，一定要认清细部设计，足够重视细节问题，出现问题时，采取必要措施解决这些细节问题。在工程实践中，要吸取经验教训，不断进行总结，耐久性预测不是精确的科学，只能是个估计。作为混凝土结构桥梁设计工作者，一定要结合自己的设计经验，根据设计方案，认真进行结构的耐久性设计，规范宏观控制方法，以保证混凝土结构桥梁的耐久性。
参考文献：
[1]李建军.公路混凝土结构桥梁耐久性研究[J].广东科技，2010（14）.
[2]王普珍.探讨混凝土结构桥梁耐久性与防水[J].城市建设理论研究（电子版），2011（34）.
关键词：水利工程；混凝土；结构设计；优化策略
引言：
水利工程是通过修建堤坝、水闸、渡槽、溢洪道等水工建筑物，调控自然界的地表水和地下水资源，以防止洪涝干旱等自然灾害，满足社会生产生活的需要。由于水利工程规模大、工期长、技术难度高，所以在其建设中应用混凝土结构也就势在必行。混凝土是指以水泥为胶凝材料，以砂石为集料，与水等按比例混合搅拌形成的建筑工程复合材料。再以其作为承重材料，配以定量的钢筋、预应力筋等构件，则成为耐久耐火性好、整体灌注性高、广泛应用于大型工程建设中的混凝土结构。但我国混凝土结构应用于水利工程建设的时间较短、经验较少，尚未形成完善的优化设计方案。因此，探究水利工程中混凝土结构的优化设计，具有重要的理论和实践价值。
一、水利工程中混凝土结构设计存在的问题
水利工程中的混凝土结构设计是一项高难度的复杂技术，并且由于水利工程施工地点的地形地势复杂，加之混凝土本身成分的复杂状况，导致混凝土结构的设计施工难度骤然加大。也正因如此，我国水利工程混凝土结构的整体设计水平相较于发达国家而言，仍有较大差距，逐渐显露出根源于技术水平疲软的诸多问题。
（一）混凝土材料配比不稳定
混凝土并非是单一性质的材料，而是由水泥、砂、石等原料拌合胶凝而成。因此，材料配置比例的些许不同，就可能导致混凝土标号降低，在浇筑后则会使结构出现孔洞、气泡、麻面等不良现象，严重影响着混凝土结构的质量。例如，如果混凝土搅拌中砂石比例过高，则会因骨料集中而造成拌合物离折、混凝土料干硬，一定程度上降低了混凝土结构的牢固度。
（二）混凝土岔管设计不合理
现代水利工程常在地下网道中采用“一洞多机”的布局方案，这就需要利用混凝土岔管设计来完成。但是岔管对混凝土结构设计施工的技术水平要求较高，并且目前没有形成完善的、具体的混凝土岔管设计指导细则。因此，工作人员难以掌握混凝土岔管结构设计的承压能力，在复杂的地形和计算影响下，常常出现设计不合理现象，为混凝土结构安全埋下隐患。
（三）混凝土衬砌易出现渗漏
我国水利工程建设中混凝土结构设计的突出问题之一，即是混凝土衬砌容易出现透漏，对渠道结构安全不利。总的来说，衬砌易渗漏是由于混凝土结构出现裂缝，主要由四方面原因所造成。一是模板的设计布置存在偏差；二是通道的位置处理不到位，上方岩土层沉降对衬砌产生巨大压力形成裂缝；三则是混凝土原材料质量存在问题；四是在搅拌、运输以及浇筑过程中对混凝土疏于养护。
（四）建筑的准备过程不精细
混凝土结构设计过程存在的另一大问题，即是人员配合不力，建设前期准备不精细。这主要表现在两方面，一方面，工作人员在前期准备过程中没有对施工区域的地形地势、水文状况等进行细致考察，没有明确预计施工难度，不仅可能导致设计误差，还会延缓施工进程；另一方面，水利工程建设中的混凝土结构设计，有赖于设计人员、施工人员的通力配合。但是混凝土结构设计人员与具体施工人员之间没有形成及时、高效的沟通机制，容易造成设计与施工的脱节。
二、水利工程中混凝土结构设计的重要意义
近年来，随着三峡大坝、南水北调等国家重要水利工程的建设完工，水利工程建设中的混凝土设计吸引着社会的广泛关注，显现出其独特的重要意义。
（一）提高工程质量
水利工程利及千秋万代，其工程质量至关重要。混凝土的粘聚性使混凝土结构的密度增大，结构性质趋于稳定；同时，混凝土抵抗重压、抻拉、弯剪等作用力的能力较强，不易变形，能够确保水利工程结构的稳定性。此外，混凝土结构相较于其他土木结构来讲，还有良好的耐久性和耐火性，可以抵御较长时间的外力侵蚀。因此，混凝土结构能够有效提高水利工程建设质量。
（二）降低施工难度
水利工程体量复杂且庞大，而且大多修建在地势起伏大、地形复杂的山区，普遍来讲施工难度较大。但混凝土结构设计的引入，则可有效改善这一状况。一方面，混凝土的可塑性极强，可以根据预先设定好的模型进行浇灌，从而弥补其他结构技术的精密性误差。另一方面，混凝土结构属于一次浇灌成型，操作简单快捷，极大降低了水利工程的施工难度。
（三）便于保养维护
延长水利工程的使用寿命必须依赖于健全的保养维护举措。传统的水利工程结构普遍难以进行保养维护，而混凝土结构则不然。例如，通过对混凝土结构进行定期清洁，可清晰发现结构表面的磨损、裂缝，即可进行及时修补，从而有效防止缺陷继续延展。便于保养维护的优势，使混凝土结构设计有力保障着水利工程使用安全。
三、水利工程中混凝土结构的优化设计方案
自古至今，我国的水利工程建设方法和技术一直处于不断地改进更新过程中，持续推动着水利工程事业的发展。随着时代进步和科技水平的提升，水利工程建设对混凝土结构设计的质量、安全、性能等提出了更高标准要求，因而混凝土结构应当加大优化设计力度，努力形成优质高效的混凝土结构设计方案。
（一）科学合理配比混凝土原料
在混凝土结构优化设计过程中，保证混凝土原料的科学合理配比是首要策略，不仅可以减少混凝土结构的麻面、孔洞等缺陷，还对控制裂缝、衬砌防渗等有明显的帮助作用。具体而言，细度模数在2.0-3.0之间的砂应当是水利工程中混凝土结构设计的首选材料，继而将单层混凝土铺设厚度控制在30-50厘米范围内，分层摊铺、捣振均匀，同时钢筋架构要校准位置、精确焊接，才可为混凝土结构设计的安全性和稳定性保驾护航。
（二）优化设计混凝土裂缝控制
水利工程的裂缝控制是混凝土结构优化设计的重要方面。要实现对结构裂缝控制的优化设计，设计人员一方面要结合工程运行环境、水文压力、地势压力等要素，综合考量混凝土结构的极限承载力，从而选用与之相匹配标号的钢筋和混凝土；另一方面，现代水利工程在弯拉构件方面的裂缝控制，要选择恰当的杆件，严格控制混凝土的裂缝宽度。
（三）优化设计混凝土围岩稳定
水利工程中混凝土结构的优化设计，要着力研究围岩的水压承载能力。因为只有围岩的水压承载能力强，才能够选用不衬砌或非限裂混凝土衬砌的方案，对降低工程成本、提高工程质量意义重大。因此，设计人员要根据平缓或陡坡地表面的相关准则，优先衡量围岩结构的最小覆盖厚度，并通过精测的测量和计算确定混凝土围岩稳定系数。
（四）优化设计混凝土衬砌防渗
混凝土结构设计中的衬砌类型非常多，主要可分为裂衬砌与非裂衬砌两大类。技术人员首先要根据围岩稳定程度选择科学合理的衬砌方案，而后对衬砌与围岩的承载力进行联合模拟。同时对钢筋混凝土进行支护、对岔管进行布局，预估渗透、裂缝等问题的出现概率，从而做出相当的技术设计调整，以致力于降低混凝土衬砌渗漏的出现几率。
四、总结
总而言之，混凝土结构在水利工程建设领域发挥着愈来愈重要的作用，其设计应当得到不断优化。水利工程建设中混凝土结构的优化设计，须以当前所暴露出的问题为着力点，以混凝土合理配比为前提，从裂缝控制、围岩稳定以及衬砌防渗等方面进行全面优化，从而致力于实现水利工程建设的高质量、高效益，为推动水利工程发展奠定坚实的技术根基。
参考文献：
[1]张志刚,邓钦.水利工程中混凝土结构的优化设计[J].珠江水运,2015,(01).
[2]刘荣钊.水利工程中优化加强混凝土结构的相关策略设计[J].黑龙江水利科技,2014,(07).
[3]张国新,朱伯芳,杨波,朱银邦.水工混凝土结构研究的回顾与展望[J].中国水利水电科学研究院学报,2008,(04).
[4]李向东.水利施工中混凝土裂缝的防治技术探析[J].治淮,2013,(10).
一、高层建筑中混凝土结构设计的原则和要求
（一）设计原则
现阶段，设计人员在设计高层建筑混凝土结构设计时，必须遵循其设计原则，以保障混凝土结构的稳定性和安全性。
1、适用性。主要是指混凝土结构设计必须以高层建筑计划使用年限为前提，保证高层建筑在计划的使用年限中的稳定性和安全性。
2、安全性。主要是指混凝土结构设计必须保障高层建筑在使用年限中的安全性，避免出现较大范围的混凝土裂缝等。
3、耐久性。主要是指高层建筑在是使用年限内，必须保障混凝土结构的耐久性，保障高层建筑工程的质量安全和正常使用。
4、可靠性。主要是指高层建筑在使用年限内，必须达到相关规定的稳定性、安全性和耐久性，有利于延长高层建筑的使用年限。
（二）设计要求
1、延展性。高层建筑混凝土结构的延展性主要作用是在遇到一些地质灾害时，能够有效的避免高层建筑出现较大幅的变形或是坍塌等问题。
2、侧向力。随着层数的不断增加，其高层建筑的水平作用力会不断的增加，其侧向力会发生变化。在高层建筑的结构设计中，需要重视其结构内力、变形等问题，将地震作用、外部环境等因素的影响予以考虑。
3、刚度要求。由于高层建筑容易受到水平作用力的影响，比较容易出现侧向位移的变化。在混凝土结构的设计中，在保证混凝土结构强度的同时，还需要保障混凝土的刚度、自振频率，最大程度的将水平位移的变化控制在允许范围内。
二、高层建筑结构中混凝土结构的具体设计方法
（一）单元结构布局设计的完善
高层建筑的结构设计的主要内容是对各个单元结构进行独立设计。单元结构设计通常应用于一些建筑结构比较简单、规则的平面设计，在设计过程中，需要注意适当的控制平面结构中的整体、突出部分的长度，确保各个部分的承载力和结构强度均匀。在竖向结构的设计中，通常采用一些比较均匀、规则的设计，能够有效的控制建筑外观与内部结构之间的问题。
在其设计过程中，设计人员需要制定结构设计方案，以现有的设计理念和设计专业知识作为依据，以高层建筑实用性、安全性和美观作为前提保障，对混凝土结构进行优化设计，保障其各个单位结构在水平方向和竖直方向的结构强度、承载力等均匀合理的分布。
（二）高强混凝土与钢筋使用的优化
混凝土和钢筋是高层建筑的主要施工原料，在具体的设计过程中，需要保障在高层建筑质量的前提下，对高强度的混凝土和钢筋的使用进行相关的优化，减少混凝土和钢筋的使用量，提高资源的配置效率。
例如，在地壳运动较活跃的地区进行高层建筑设计时，设计人员应该明确高层建筑的重量越大，地震的作用程度就越剧烈，在保障高层建筑的质量的前提下，对其进行优化设计，尽量的减少混凝土和钢筋的使用量，降低振动作用程度，提高其建筑结构的稳定性和安全性，延长其使用年限。
（三）对剪力墙平面结构设计的合理化
设计人员在对高层建筑混凝土结构进行优化设计时，还需要重视剪力墙平面结构布局对高层整体建筑结构承载力均匀程度的影响。在进行剪力墙平面结构的优化设计时，主要是通过以下几点：一是将高层建筑的基本结构功能作为其设计的依据，最大程度的将剪力墙进行集中化和均匀化设计;二是将找准高层建筑的设计基准，对剪力墙进行双向布置，尽可能的减少使用一些短肢剪力墙。
三、高层建筑中混凝土结构优化设计策略
（一）结构安全性
高层建筑的人群密度较高，在灾难发生时，不方便逃生，其灾难后果比一般的建筑要严重很多。在具体的设计过程中，设计人员必须重视混凝土结构的设计，并采取相关的优化策略，最大程度的降低灾难程度。其结构安全性优化策略：一是在保证高层建筑的整体功能和质量的前提下，将能够影响高层建筑结构稳定性、结构自振性和环境因素予以考虑，尽可能的减少混凝土和钢筋的使用量;二是需要综合的考虑高层建筑的承载力，应该将建筑结构承载标准与施工材料的最大承载力进行相关的计算，最大程度的减少高层建筑的自身重量，提高其自身的结构安全性。
（二）抗震性
地震对高层建筑的稳定性具有很大的威胁，在设计过程中，设计人员需要重视高层建筑的抗震性。在具体的设计过程中，设计人员尽可能的选择平面布局比较简单规则的，减少一些不对称或是过长延伸翼的使用，多使用一些对称的结构，对高层建筑的整体结构进行科学合理的规划设计，确保高层建筑的自身重量和结构强度能够均匀的分布，提高其抗震性。
（三）耐久性
耐久性主要体现在其混凝土结构的耐久性，其优化策略主要表现在以下几个方面：
1、混凝土材料的选择。设计人员需要在保障混凝土质量和基本性能的前提下，尽可能的选用一些在稳定性、抗入侵性等方面强的混凝土进行高层建筑的施工，在具体的施工过程中，可以添加一些外加剂增强混凝土自身结构的稳定性。
2、优化结构设计。在具体的设计过程中，需要充分的考虑不同构件所处的环境差异，将其混凝土结构的设计进行差异化的设计和材料的选用，保障其结构的稳定性，延长建筑的使用年限。
3、结构构造设计合理化。设计人员需要结合建筑的使用年限和环境特点，设计并使用45毫米厚的混凝土保护层，减少对高层建筑混凝土、钢筋的腐蚀程度，提高其整体结构的稳定性，延长使用年限。
四、结论
混凝土结构设计对高层建筑的质量具有至关重要的影响。本文从高层建筑中混凝土结构设计的原则和要求出发，对具体的设计方法进行相关的分析，提出了几点优化策略，提高高层建筑的稳定性、安全性和抗震性，延长其使用年限。
参考文献
[关键词]钢筋混凝土；结构设计；规范；概念设计；问题
中图分类号：TU973.12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0220-01
1、钢筋混凝土柱的结构设计
1.1 钢筋混凝土柱的截面设计
一般在对钢筋混凝土结构进行设计时，首先需要按照至下而上的顺序对截面尺寸进行调整，通常框架结构的柱按照这一顺序变化比较合理，此外，还应创建合理的柱模板，柱断面变化次数不宜太多，柱断面变小也不宜设在同一层，以节约投资，使设计更合理。除了柱截面变小与混凝土强度降低宜设在不同层外，而且柱截面变小剧烈。否则抗侧刚度减少较多，对抗震不利。柱截面尺寸减小的间隔层数为四层，如果间隔太疏又起不到节约投资、降低造价的目的；太密会造成模板浪费、施工不便。每次每侧减小以150mm为宜，减得过多会导致结构竖向刚度变化异常。例如柱截面从550@550变为450@450，柱的线刚度会减少了60%左右，对于纯框架结构其抗侧刚度就减小过多。如果柱截面变化过大时应将柱分批在不同楼层进行截面变小。同时钢筋混凝土柱截面的最小尺寸应符合相关规定。
1.2 钢筋混凝土柱箍筋的肢距设计
根据混凝土结构设计的有关规定可以看出，在对钢筋混凝土柱加密区的箍筋内箍筋肢距进行设计时，要保证一级抗震等级不能超出二十厘米，二三级抗震等级则不能超出二十五厘米，同时保证箍筋直径在二十倍中的较大值；四级抗震等级不宜大于三十厘米。按一般的理解，箍筋肢距应为每肢箍筋的水平距离。本文作者对箍筋肢距的解释为钢筋混凝土柱纵向钢筋的箍筋拉接点的距离，这样不仅可以顺利对柱钢筋的拉接还便于施工的要求。而不少设计人员在设计时将箍筋肢距一律按均匀分布且小于二十厘米，导致混凝土浇捣困难，必须使用导管，将混凝土引导到根部，是不能让其从高处直接坠落的，然后逐渐向上浇灌。如果箍筋肢距过小，将无法使用导管。
2、关于梁的结构设计
梁的截面高度是由挠度与配筋控制其下限值，由裂缝允许值控制上限值。设计中很多人取较大的梁截面以保证挠度满足要求。但大截面低配筋率梁对抗裂并不利，经过适当配筋调整，裂缝宽度能勉强地满足要求，其计算裂缝宽度很小，然而这种梁出现裂缝的可能性较大。
2.1 钢筋混凝土梁侧的纵向钢筋设计应该注意的问题
根据相关要求我们可以发现，梁腹板的高度大于45cm时，梁的两个侧面设计应该满足纵向构造要求，纵向构造钢筋之间的距离需要保持在20cm以内，每一侧的截面面积应该大于或等于腹板界面的0.1%，钢筋混凝土梁侧纵向钢筋的直径一般为十五厘米左右。在钢筋混凝土结构的实际设计中，常会遇到钢筋混凝土梁侧抗扭纵筋很大，对上述情况应在计算上做合理的调整，由于电算设计时候的抗扭纵筋面积较大。对跨度较大的钢筋混凝土次梁支承于主梁上时，钢筋混凝土次梁的支承端会对主梁产生较大的扭矩，在电算程序中钢筋混凝土次梁的端支座为绞接造成的。目前电算程序在结构构件计算时尚未考虑现浇楼板对钢筋混凝土梁扭转影响，必须需要人为地给程序一个梁扭矩折减系数，合理选择钢筋混凝土梁扭矩折减系数是必要的。调整后计算出来的钢筋混凝土梁的抗扭纵筋面积会很大，必须保证箍筋的配筋率满足规范的规定。
2.2 针对强柱弱梁的结构设计
强柱弱梁的概念最早是在抗震设计中提出的，钢筋混凝土柱的结构设计直接关系着整个建筑物的安全性能，因此我们需要减少钢筋混凝土梁的破坏。强柱弱梁设计理念一定要将这一概念设计贯彻下去。严格控制钢筋混凝土柱轴压比，笔者认为轴压比不宜过大，且我们对柱断面及配筋设置时应分部位处理，建议适当加强角柱、边柱的配筋，所有钢筋混凝土柱建议纵筋均不宜小于20mm，同时应该全柱通长加密箍筋，且配箍率满足规范要求，矩形截面柱对称配筋。而对梁配筋则建议应配足梁中部筋，以使地震作用下梁铰机制的形成，避免柱比梁先屈服，使钢筋混凝土梁端能先形成塑性铰，使柱端受弯承载力比梁端的实际受弯承载力大。
3、关于基础的结构设计
在整个建筑工程开展过程中影响工程造价及施工质量的主要因素就是地基基础，这是在工程设计过程中相关人员十分重视的结构设计内容，由于地基设计的好与坏直接关系到后期设计工作的有序开展，还可能会造成无法弥补的损失。所以，在进行地基基础设计时，在地基基础设计中要注意地方性规范的学习。避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。因此在基础设计时，应充分重视工程当地的规定要求，最好能参考邻近已建建筑物设计经验，可使基础设计更加经济、合理。如某综合楼工程，抗震设防烈度为8度，建筑总高度100m，采用框架核心筒结构，基础设计采用筏板基础。在利用程序计算时，主楼下的筏板板厚达到3m，配筋量大。规范基础冲切计算也未考虑基础底板下土的影响，在参考类似工程经验后，设计基础筏板厚度定为2.1m，使筏板厚度减少近30%。
3.1 基础的最低混凝土强度等级
有关规定中提到建筑地基的扩展基础混凝土强度等级不应低于C20，规范还规定基础的最低混凝土强度等级二a类为C25，二b 类为C30。规定高层建筑基础的混凝土强度等级不宜低于C30。
3.2 基础的最小配筋率
墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢筋混凝土独立基础的最小配筋率如何确定存在分歧。混凝土结构设计相关规定了受弯构件的最小配筋百分率的值；而建筑地基基础设计中规定：基础底板的配筋，应按抗弯计算确定。
4、结语
设计是一个工程开展的最初环节，同时也是最关键的环节，直接关系到之后各个环节的落实，钢筋混凝土结构设计也是如此。如果在设计过程中有任何的参数选择失误都会给整个设计带来影响，严重的甚至无法弥补。该文重点针对钢筋混凝土结构设计中常见的问题进行了分析，并在此基础上提出了一些建议。在今后的钢筋混凝土结构设计过程中，经常钢筋混凝土结构总结设计的经验，使设计更经济、合理。
参考文献：
[1] 混凝土结构设计规范GB50010-2010.中国建筑工业出版社.2010.
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