隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市面貌日新月異，一棟棟高樓大廈拔地而起。隨之建筑功能的不斷豐富，新穎的造型，致使工程設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，所以需要注意的問題也逐漸增多。

　　一、高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的住宅的基本結(jié)構(gòu)形式

　　1、架結(jié)構(gòu)

　　框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是開間大、靈活性好、抗震性能較好，造價(jià)較低，但由于柱截面大于隔墻厚度而造成柱角外凸，影響家具的布置和美觀，有時(shí)由于住宅中房間分隔的不規(guī)則性又造成柱網(wǎng)的難以布置。

　　2、架一剪力墻結(jié)構(gòu)

　　在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻就組成了框架一剪力墻結(jié)構(gòu)。它是小高層住宅中應(yīng)用比較廣泛的一種主體結(jié)構(gòu)型式。其特點(diǎn)是平面靈活，適用性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)合理，能使框架、剪力墻兩種有不同變形性能的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)很好地協(xié)同發(fā)揮作用。

　　3、間剪力墻結(jié)構(gòu)

　　隨著時(shí)代的發(fā)展和人們生活水平的提高，原來建造的小開間剪力墻體系住宅在建筑功能上的局限性變得日益明顯。從強(qiáng)度方面看，小開間結(jié)構(gòu)中墻體的作用不能得到充分的發(fā)揮，并且過多的剪力墻布置還會(huì)導(dǎo)致較大的地震力，增加工程費(fèi)用，另外，由于結(jié)構(gòu)自重較大，也增加了基礎(chǔ)的投資，因此，大開間剪力墻應(yīng)運(yùn)而生。承重墻的開間達(dá)到4.5m～7.5m，進(jìn)深達(dá)到7.5m～1lm，室內(nèi)一般無承重的橫墻和縱墻，可以按照住戶的不同要求靈活分隔，隨著家庭的變化還可重新布置。

　　4、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)

　　短肢剪力墻（墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻）介乎于異形框架柱和一般剪力墻之間，由于這種結(jié)構(gòu)體系在建筑功能、結(jié)構(gòu)形式、投資效益、節(jié)能指標(biāo)等多方面效果良好，己成小高層住宅的主要結(jié)構(gòu)形式。

　　二、框架結(jié)構(gòu)的耗能機(jī)理

　　框架結(jié)構(gòu)主要是以壓彎構(gòu)件——豎向框架柱和以彎剪構(gòu)件——水平框架梁組成的。實(shí)際工程計(jì)算的例子表明，框架結(jié)構(gòu)的延性很大程度上取決于框架梁和框架柱構(gòu)件本身的延性和屈服彎矩。在地震作用下，框架結(jié)構(gòu)每經(jīng)過一個(gè)循環(huán)，加載時(shí)先是結(jié)構(gòu)吸收或儲(chǔ)存能量，卸載時(shí)釋放能量，但兩者不相等。兩者之差為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在一個(gè)循環(huán)中的“耗失能量”（耗能），也即一個(gè)滯回環(huán)內(nèi)所含的面積。結(jié)構(gòu)吸收的地震能量可以由力——位移曲線所包圍的面積來表示。

　　三、在設(shè)計(jì)過程中所需要注意的一些問題

　　1、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中存在的問題

　　1.1、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中，地下室底板設(shè)計(jì)中，容易忽視因建筑物沉降所引起的附加應(yīng)力的影響。因?yàn)閷?shí)際上整個(gè)地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)在上部荷載作用下，將會(huì)一起發(fā)生沉降變形，共同受力，如未考慮因此產(chǎn)生的附加應(yīng)力，對(duì)底板而言是偏于不安全的，有可能會(huì)導(dǎo)致地下室底板承載能力不足而開裂。尤其對(duì)于采用天然地基的情況時(shí)，其影響則更為顯著。對(duì)于總沉降量較小的工程，可考慮在地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施，當(dāng)然，是否采用，還要綜合考慮其他因素。另外，對(duì)于地下水位季節(jié)性變化較大的地區(qū)，應(yīng)考慮高低兩種不同水位對(duì)地下室底板的不同影響，求出包絡(luò)圖，再做配筋設(shè)計(jì)。

　　1.2、對(duì)于有地下室的建筑，當(dāng)?shù)叵滤�位較高時(shí)，在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分，外輪廓形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，這樣有利于建筑防水的施工。尤其對(duì)于柱下承臺(tái)的形式，更為明顯。此時(shí)，由于柱下承臺(tái)的影響，基槽地模形狀很復(fù)雜，有很多的陰陽角和放坡，即加大了防水施工的難度，有加長(zhǎng)了施工時(shí)間，都不利于保證質(zhì)量，并且還增加工程造價(jià)。對(duì)于這種情況下，我建議大家考慮反承臺(tái)法，即統(tǒng)一地下室底板和承臺(tái)的下皮標(biāo)高相同，承臺(tái)需要加厚部分向上作，然后地下室內(nèi)部作濾水層和覆土等地面做法。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是，基槽地模形狀很簡(jiǎn)單，方便施工，利于施工質(zhì)量得保證，同時(shí)也縮短了施工時(shí)間。并且，內(nèi)部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力，減小配筋，這種自相平衡的思路最科學(xué)。同時(shí)也提高了建筑物的抗傾覆能力。

　　1.3、地下室底板和外墻配筋計(jì)算時(shí)，往往假設(shè)條件與實(shí)際情況不符。例如地下室外墻配筋計(jì)算：有的工程外墻配筋計(jì)算中，凡外墻帶扶壁柱的，不區(qū)別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計(jì)算配筋，而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大（如高層建筑外框架柱）之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。

　　1.4、天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題，有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錐體斜面坡度大于1：3，該錐體部分砼很難振搗密實(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工往往是砼自然堆上，采用鏟子或抹灰刀拍搗成形，其錐體部分的砼很難達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。因此建議優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ)，利于施工，才能更好地保證施工質(zhì)量。

　　1.5、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之間的拉梁，如同時(shí)又是首層維護(hù)墻的承重梁的時(shí)候，不應(yīng)該再簡(jiǎn)單地按拉梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且在考慮荷載時(shí)，要考慮梁上皮以上土擴(kuò)散角之內(nèi)的土重。

　　2、對(duì)強(qiáng)柱弱梁節(jié)點(diǎn)的研究

　　這是為了實(shí)現(xiàn)在罕遇地震作用下，讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性工作狀態(tài)，而沒有屈服，但節(jié)點(diǎn)還處于彈性工作階段。強(qiáng)柱弱梁措施的強(qiáng)弱，也就是相對(duì)于梁端截面實(shí)際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小，是決定由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，而且不致形成“層側(cè)移機(jī)構(gòu)”，從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施。柱強(qiáng)于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小，以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性載驗(yàn)算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大（如高層建筑外框架柱）之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。

　　1.4、天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題，有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錐體斜面坡度大于1：3，該錐體部分砼很難振搗密實(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工往往是砼自然堆上，采用鏟子或抹灰刀拍搗成形，其錐體部分的砼很難達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。因此建議優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ)，利于施工，才能更好地保證施工質(zhì)量。

　　1.5、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之間的拉梁，如同時(shí)又是首層維護(hù)墻的承重梁的時(shí)候，不應(yīng)該再簡(jiǎn)單地按拉梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且在考慮荷載時(shí)，要考慮梁上皮以上土擴(kuò)散角之內(nèi)的土重。

　　2、對(duì)強(qiáng)柱弱梁節(jié)點(diǎn)的研究

　　這是為了實(shí)現(xiàn)在罕遇地震作用下，讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性工作狀態(tài)，而沒有屈服，但節(jié)點(diǎn)還處于彈性工作階段。強(qiáng)柱弱梁措施的強(qiáng)弱，也就是相對(duì)于梁端截面實(shí)際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小，是決定由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，而且不致形成“層側(cè)移機(jī)構(gòu)”，從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施。柱強(qiáng)于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小，以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內(nèi)力重分布和動(dòng)力特征的相應(yīng)變化。因此，當(dāng)建筑許可時(shí)，盡可能將柱的截面尺寸做得大些，使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1，并控制柱的軸壓比滿足規(guī)范要求，以增加延性。驗(yàn)算截面承載力時(shí)，人為地將柱的設(shè)計(jì)彎距按強(qiáng)柱弱梁原則調(diào)整放大，加強(qiáng)柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高，以免在罕遇地震中進(jìn)入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉(zhuǎn)移到立柱上。注意節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，讓塑性鉸向梁跨內(nèi)移。

　　3、設(shè)計(jì)構(gòu)造方面問題分析

　　3.1、架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)箍筋配置應(yīng)滿足要求對(duì)于規(guī)范中規(guī)定的框架柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小體積配箍率的要求，絕大部分設(shè)計(jì)人員都能給予足夠的重視，但對(duì)于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）中規(guī)定的“一、二、三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)配箍特征值分別不宜小于0.12、0.10、0.08且體積配箍率分別不宜小于0.6 %、0.5 %，0.4 %.”設(shè)計(jì)中經(jīng)常被忽視，尤其是柱軸壓比不大時(shí)，常常不滿足要求。這一規(guī)定是保證節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)延性的重要構(gòu)造措施，應(yīng)嚴(yán)格遵守。

　　3.2、層框架柱箍筋加密區(qū)范圍應(yīng)滿足要求建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）中規(guī)定：“底層柱，柱根處箍筋加密區(qū)范圍為不小于柱凈高的1/3”這是新增加的要求，設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)說明。

　　3.3、框架梁的縱向配筋率應(yīng)注意《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011一2001）中規(guī)定：“當(dāng)框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí)，梁箍筋最小直徑的數(shù)值應(yīng)比表6.3.3中規(guī)定的數(shù)值增大2mm.”在目前設(shè)計(jì)中，這一規(guī)定常被忽視，造成梁端延性不足。

　　3.4、架梁上部縱筋端部水平錨固長(zhǎng)度應(yīng)滿足要求《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）中規(guī)定：“框架端節(jié)點(diǎn)處，當(dāng)框架梁上都縱筋水平直線段錨固長(zhǎng)度不足時(shí)，應(yīng)伸至柱外邊并向下彎折，彎折前的水平投影長(zhǎng)度不應(yīng)小于0.4lae.”當(dāng)框架柱截面尺寸小于400×400mm時(shí)，應(yīng)注意梁上部縱筋直徑的選擇，否則這一項(xiàng)要求不容易得到保證。

　　四、總結(jié)

　　鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜甚至循環(huán)往復(fù)的過程，它的設(shè)計(jì)質(zhì)量，密切決定到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分注意各個(gè)方面可能產(chǎn)生的問題，以一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待，這樣才能保證整個(gè)建筑工程的順利實(shí)施。