混凝土结构基本设计原则篇(1)

关键词：混凝土桥梁；桥梁结构；设计原则；防水性；可操作性

中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号：

前言

混凝土桥梁桥具有施工速度快、行车安全、功能稳定等系统性优点，在桥梁建设市场中占据着相当大的份额，随着交通行业的发展，交通总量和荷载的不断增大，许多混凝土桥梁出现了耐久性不强的问题，所以必须在设计时期就展开专项的混凝土桥梁结构耐久性分析，从影响混凝土桥梁耐久性的设计原因入手，探寻出各种措施和方法有效提高混凝土桥梁的耐久性，在设计环节上确保混凝土桥梁长时间的安全和功能。

1混凝土桥梁设计中影响耐久性的原因

混凝土桥梁是一个系统，是由多个结构组件、功能部分构成的复杂体系，影响混凝土桥梁结构的耐久性来自于组件和部分的设计、施工和维护等各环节，其中设计是混凝土桥梁建设的初始，对于后续的施工和维护有着直接的影响，因此，对混凝土桥梁耐久性的分析应该从混凝土桥梁设计开始。当前混凝土桥梁耐久性出现失效和问题的主要方面在于设计结构和组件的过程中出现重视混凝土桥梁强度设计，而忽视混凝土桥梁的耐久性设计，这是当前混凝土桥梁耐久性不高的主要原因。其次，在混凝土桥梁结构和组件的设计中没有合理的防护和维护设计，导致混凝土桥梁在外部的影响下因风雨侵蚀、行车磨损、外力碰撞而导致耐久力的下降。其三，在混凝土桥梁设计过程中对于桥梁结构的材料、体系、构造和维护工作重视程度不足，片面重视混凝土桥梁结构强度的计算，认为只要结构上符合安全的需要，就可以做到万事大吉，这会出现混凝土桥梁计算图式的错误、受力路径的混淆，极容易造成混凝土桥梁局部组件和结构出现受力过大。最后，在混凝土桥梁设计中容易出现混凝土强度等级过低、钢筋直径过细、桥梁保护层厚度不足、桥梁构件截面积多小，这些不但会形成混凝土桥梁的病害隐患，而且容易产生对混凝土桥梁耐久性的影响。

2提高混凝土桥梁设计耐久性的原则

2.1结构合理原则

混凝土桥梁的桥跨结构和支撑结构的设计中，不论是横截面内(如受弯箱梁在弯矩平面内的传力路径主要是沿腹板传递，因此，其主筋应配置在靠近腹板的范围内为好等)还是细部构造(如拱上立柱与箱拱连接处横隔板沿立柱竖向设置较径向设置传力简捷；带挂孔的悬臂梁桥采用受拉型铰较传统受压型铰施工吊装方便、牛腿的受力与梁的受力吻合，细部构造优越等)，传力路径简捷、明快，是较好的形式。

2.2系统性原则

系统性原则是强调在混凝土桥梁设计中要突出桥梁的整体性、连续性和冗余性。合理的桥梁结构具有整体性好的特点，在桥梁构件体形的变化上表现出平顺的特征，这不仅是美观的要求，而且构件体形变化平顺、节点处或边界处过渡平顺、结构整体性强是力流平顺的必要条件，同时，也可提高结构的承载能力和刚度。整体性和冗余性可以保证桥梁在运营状态下具有良好的使用性能及对局部损伤和破坏具有适当的抵抗能力，这些特点有利于结构抵抗诸如超载、地震等荷载。由于桥梁的伸缩缝长期暴露在大气中，使用环境比较恶劣，是桥梁结构中最易遭到破坏而又较难以修补的部位。近年来，国外日益强调通过减少甚至取消桥梁接缝(伸缩缝)和支座来保证桥梁的整体性和适用性，同时可以减少后期的维护费用。美国等国家已经修建了一些没有支座和伸缩缝的整体式桥梁，使用情况良好。此外，已经有越来越多的人开始研究整体式桥梁的可行性。

2.4操作性原则

混凝土桥梁设计的操作性原则体现在设计工作的可检性、可修性和结构上的替换性，人们对于桥梁有着固定的思维，认为桥梁属于永久性建筑，它的设计基准期为100年，那么在100年内就不应该出现部件的损坏与更换。实际上桥梁整体结构的寿命和结构各个部件的寿命是不等的，如橡胶支座的寿命一般在20年左右，钢拉索的寿命约10年～50年，钢结构油漆保护寿命约为20年，因而对这些寿命期低于结构寿命期的部件必须做到可检查、可维修、可更换。原苏联对其桥梁各组成部件统计的平均服务年限，有的长达百年以上，有的仅数年。桥梁构件达到使用寿命期而损坏，管理单位就应进行正常的更换，不能因未及时更换而引起或加速主要承重构件的损坏而影响桥梁的整体耐久性。桥梁设计时就应该为此创造必要的条件，如为更换支座应在盖梁上预留有放置千斤顶等提升设备的空间，也应为工作人员留有操作平台；否则将大大增加后期维护的困难和费用。国内很多桥梁设计中没有考虑构件更换的需要，甚至没有设置检查所需的通道。

2.3防水性原则

提高混凝土桥梁的防水性是确保耐久性的基本要求，良好的构造措施是实现这一要求的根本。特别是对于我国北方利用撒盐进行桥面除冰的地区，应特别注意在桥梁设计中处理好桥梁防水、隔水的问题，以阻止可能引起钢筋严重锈蚀的盐水的侵蚀。在冬季，寒潮可以带来桥面的冻胀问题，如果桥梁积水不能及时排出将会对桥梁形成危害，进而导致桥梁出现各种问题，影响桥梁的耐久性。

结语

综上所述，对混凝土桥梁设计工作的加强有利于提高混凝土桥梁的耐久性，应该行形成混凝土桥梁设计的基本原则和方法，以可造作、可借鉴的混凝土桥梁设计指导形成混凝土桥梁耐久性的保证。诚然，设计工作中要想提高混凝土桥梁的耐久性还应针对具体的建设和环境，应该将重点放在原则的应用和实际情况的实际运用上，采用高度重视混凝土桥梁设计工作的态度，将混凝土桥梁耐久性作为设计工作的一个重点，加以着重的分析和考量。

参考文献:

[1]贺方平.铁路客运专线混凝土桥梁结构耐久性的关键施工技术控制[J].科技创新导报.2010(31)

[2]张惠萍.混凝土配合比对结构物的耐久性影响分析[J].公路交通科技(应用技术版).2009(07)

[3]许颖强,赵尚传.桥梁结构耐久性设计的探讨[J].公路交通科技(应用技术版).2008(08)

混凝土结构基本设计原则篇(2)

关键词：高层建筑；混凝土结构；优化设计

中图分类号：TU972 文献标识码：A

对高层建筑混凝土结构优化设计不仅是提高高层建筑工程质量的重要举措，也是提高企业核心竞争力的必经之路。那么作为新时期背景下的建筑结构设计人员，在实际工作中应如何确保设计的优越性呢？

一、高层建筑混凝土结构设计需要考虑的相关因素浅析

安全始终是一切建筑工程建设的根本前提，尤其是高层建筑更是如此。而对高层建筑混凝土结构进行优化设计就是提高高层建筑工程安全性的重要举措。因而对高层建筑混凝土结构进行优化具有十分重要的意义。但在优化设计之前，笔者认为还应考虑以下相关因素，才能更好的确保设计的优越性，达到优化设计的目的[1]。

（一）充分考虑侧向力因素

所谓侧向力，就是建成之后的建筑物需要承受的各种外力，如垂直荷载、地震力、风力等外力。尤其是高层建筑需要承受的侧向力，会随着层数的增加而增大，而且侧向力对高层建筑结构的变形、工程造价以及结构内力等有着重要的影响，因而在高层建筑混凝土结构优化设计时必须考虑侧向力因素。

（二）充分考虑刚度因素

从胡克定律分析，相同材料刚度的大小主要取决于剪切模量，建筑塑性刚度取决于建筑的形状、构制。因而在高层建筑工程项目施工过程中，其高度是导致一切风险因素形成的原因，在包括侧向力因素的同时还包括侧向位移，同样随着层数的增加而增大，若水平力作用在高层建筑上，就应确保其侧向位移始终保持在一定的范围以内，而这就需要高层建筑具有充足的强度，并严格控制自振周期始终处于最佳范围之内。因而在高层建筑混凝土结构优化设计时必须考虑刚度因素，确保建筑具有合理的刚度。

（三）充分考虑延性因素

当不同高度的建筑同时遭受侧向力的作用时，高度越高的建筑越容易变形，而究其根源就是其柔性较大，抗变形能力差。因而在优化高层建筑混凝土结构设计时，在确保强度充足的前提下，还应考虑如何提高整体和局部结构的抗变形能力[2]。

二、探讨高层建筑混凝土结构的优化设计

分析了高层建筑混凝土结构优化设计应考虑的因素，那么在高层建筑混凝土结构优化设计中应采取哪些措施以达到优化的效果呢？笔者认为应采取以下几点优化设计措施。

（一）精心设计原材料选用方案

在高层建筑混凝土结构中，原材料是影响结构质量的关键因素之一。一般情况下，高层建筑混凝土结构原材料主要有钢筋和混凝土。其中，钢筋用量的多少对工程造价有着决定性的影响。基于此，为降低工程造价，减少钢筋用量，必须在将高强钢筋作为优先选用的材料。在高层建筑工程项目建设过程中，往往由于土地资源的缺乏和实际需要，而不得不建在软土地基上，不仅会提高工程造价，也会给工程带来难度。因而为了降低造价，减少施工难度，减轻建筑对地基的荷载，在选用高强钢筋的同时还应选用高强混凝土，并确保钢筋混凝土构件的界面尺寸得到有效的优化和合理的使用。通常情况下，地震对建筑物造成的破坏程度大小往往取决于建筑物自重的大小。因而尽可能的降低建筑物的自重是主要的减震措施，从而提高自身的安全系数。因而在设计诸如高强混凝土、钢筋时必须合理，才能快速有效地减少各构件截面尺寸，将少钢筋用量，降低建筑物的自重，在降低工程造价的同时提高建筑物的安全性能。

（二）合理设计独立单元结构，注重结构概念的设计

在高层建筑混凝土结构优化设计中，若整个混凝土结构是独立的单元结构。为确保设计的优化，首先应对平面结构性状进行优化设计，即做到简单规则、长度适中、凹凸部分大小适中、竖向体型均匀规则、外挑内收适中。在此基础上，各结构部分的刚度和承载力必须均匀分布，严禁采用竖向布置不规则的结构，而是采用侧向力上小下大、变化均匀的刚度结构。与此同时，在整个混凝土结构优化设计中，虽然能达到上述的各种标准，但是美观性和适用性又降低了，针对这一情况，作为设计人员必须注重结构概念设计，且在整个设计过程中始终以概念设计为底线，在尽可能确保满足外观和适用的建筑结构的原则下，平面和竖向布局应简洁、均匀、规则，以确保各结构部分承载力刚度分布的均匀合理性。

（三）不断优化剪力墙平面布置

对于剪力墙平面布置的优化，笔者认为应采取以下优化措施：第一，布置剪力墙应采取顺周边均匀且集中布置且对建筑原有功能不损坏的基本布置原则，因而建筑剪力墙通常布置在电梯间、楼梯间处和恒载大、平面形状变化大的地方；第二，对于剪力墙的墙肢截面，采取简单规则的原则，且剪力墙结构的侧向刚度较强，但也不能过大；第三，应避免出现过多的短肢剪力墙，尤其是全部均为短肢剪力墙更应避免，这是由于一旦设计过多或全部为短肢剪力墙，其联合剪力效果不佳，抗剪性能差，容易导致结构破裂[3]。

（四）不断优化高程建筑混凝土结构抗震性能

在抗震设计过程中，必须注意混凝土筒体的承载力和延性。对于高程建筑混凝土结构，出于抗震的需要，不同高度的建筑物，型钢柱的设置位置与设置方法是不一样的，型钢柱设置于筒体四角，建筑物高度一般低于130m，并且抗震设防等级多为7级；筒体四角和楼面钢梁与型钢混凝土梁的交接处设置型钢柱，建筑物的高度一般高于130m，同时抗震设防等级为7、8、9级。以此增强框架的刚度及承载力。通过刚性连接框架平面内柱与梁的方法可达到增强框架的刚度和水平承载力的目的。具体可采取如下措施：第一，设置外伸桁架加强层；第二，分段拼装外伸桁架与筒体剪力墙的刚接的方法可以被采用；第三，贯通性的刚接桁架与抗侧力墙体应均匀分布。这样就可以很好地避免楼层在水平力作用下的侧移。

三、结语

综上所述，探讨探讨高层建筑混凝土结构的优化设计具有十分重要的意义。作为新时期背景下的高层建筑结构设计人员，必须以客户需求为导向，以实际情况为基本，在日常工作中不断积累经验和教训，加强自身的学习和锻炼，不断提高自身的专业技术水平，切实做好高层建筑混凝土结构的优化设计工作，以不断提高优化设计效果，提升混凝土结构的稳固性，最终确保工程质量提高，创造更多效益，实现可持续发展。

参考文献：

[1]王艳军.高层建筑剪力墙结构优化设计浅析[J].山西建筑.2010，36(05):73.

混凝土结构基本设计原则篇(3)

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：

混凝土结构基本设计原则篇(4)

关键词：混凝土 ，裂缝 ，原材料 ，设计 ，施工， 养护， 控制措施

Abstract: this paper analyses the causes of the reinforced concrete structure crack main reason, and its control measures are briefly introduced, and to be able to pay attention, ensure the reinforced concrete crack control in building construction standard can allow, within the scope of the maximum guarantee the people's life and property security.

Keywords: concrete, cracks, raw material, design, construction, maintenance, control measures

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

中国改革开放的30年，也是建筑施工行业飞速发展的30年，施工质量水平有了长足发展，但是，也暴露了很多问题，钢筋混凝土裂缝便是其中一个最常见的问题，是建筑行业的一个通病，长期困扰着建筑施工人员和设计人员。如不加重视往往会引起更严重的钢筋混凝土结构的破坏问题，对人民群众的生命财产安全造成重大损失。因此，本文简要介绍了造成钢筋混凝土裂缝的原因，以及如何采取有针对性的控制措施，以确保把钢筋混凝土裂缝控制在建筑施工规范可允许的范围内，最大限度的保障人民群众的生命财产安全。

一、造成钢筋混凝土结构裂缝的原因

钢筋混凝土裂缝问题是长期客观存在的，要想很好的解决这个问题,使其符合施工管理规范要求，就必须从裂缝形成的原因入手。造成裂缝的原因很多，本文介绍几种最主要最直接的原因。

1、原材料的因素造成的裂缝

1.1水泥、骨料（砂，石）、水等选材不当造成的混凝土裂缝。如选用一些活性高、颗粒细的、过期、受潮的水泥；骨料含泥量过大、碱性过高；施工用水水质差、含泥沙量大、有油污等。从而引起混凝土出现裂缝。

1.2水泥水化热引起的裂缝。在混凝土硬化初期，由水泥水化会放出大量热能，但混凝土又是热的不良导体，散热缓慢，这就形成了在混凝土表面温度散失快，表面积收缩，而内部的热量无法很快传递到表面，造成内部膨胀，使混凝土表面产生拉应力 当此拉应力大于混凝土抗拉极限强度时，就会产生裂缝。一些商家为满足施工工艺操作要求和节约用水,常掺加一些有延缓水泥水化物生长速度作用的外加剂,如减水剂、缓凝剂, 虽然这种延缓使水化物生长更加充分, 促使延长了混凝土凝结时间, 加快了混凝土入模后的水分挥发,而水分的挥发则会引起干缩裂缝。目前这种外加剂种类繁多，对水化热及收缩变形影响到底如何缺乏实验研究，反而会严重增加混凝土的收缩变形。

1.3骨料原因引起的裂缝。骨料粒径越细，含泥量越大，水灰比越大，砂率越高收缩就越大，配筋率越大收缩则越小，但配筋过大则会增加混凝土拉应力，也会引起裂缝。如果骨料中含碱量较高,则其中一些碱性离子能够与骨料发生化学反应，并吸收环境中的大量水分造成体积增大,产生龟裂状裂缝。进而导致混凝土结构发生裂缝。 通常这种裂缝在混凝土结构使用期间发生,这种裂缝一旦出现就很难修补。

2.设计不合理引起的裂缝

目前设计规范只注重强度,对于温差和混凝土收缩等因素考虑不足。只对混凝土强度进行控制，这就造成了在混凝土中使用较多的水泥和水。在单位混凝土中用水量越大，即增加了收缩又降低了混凝土的强度，增加了混凝土出现裂缝的可能性，水泥用量大会导致水化热，引起混凝土裂缝；设计采用预应力、支座位移、反变形法等手段提高钢筋混凝土结构刚度时, 应充分考虑这些方法对结构的不利影响, 否则易导致裂缝的出现，例如：平卧生产的钢筋混凝土建筑中,其侧向的刚度通常比较差,配筋少,很容易在弦、腹杆及两侧面的地方出现裂缝；还要考虑环境温度、土壤酸碱性、地基松软程度等环境等因素的影响，例如没有考虑到地基的松软而将结构构件建设在该地基上，结果导致产生沉降裂缝。

3. 施工工艺及养护等原因引起的裂缝。

3.1由于混凝土的各组分计量不准，为了保持混凝土的和易性随意增加水的用量，导致混凝土强度降低，随意增加水泥的用量，意味着增加了混凝土结构的内外温差，使温度应力增加，增加了裂缝产生的可能。

3.2混凝土搅拌不均匀，搅拌、运输时间过长，泵送时改变了配合比，浇筑顺序颠倒、浇筑过快、浇筑先后时间间隔比较长，等施工都会改变混凝土的质量，降低混凝土的性能，引起浇筑后混凝土结构或构件的裂缝；在施工过程中，振捣或插入不当，振捣棒直接搁在钢筋上进行振动，使得钢筋被扰动，也使浇筑完的混凝土过早受到振动，会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导发生裂缝。

3.3模板的支撑不好，由于沉降使混凝土在未能发展足够强度支撑自身重量之前而产生裂缝；模板拆除过早，混凝土的干燥速度加快，构件干燥收缩产生的约束作用引起拉应力,在混凝土的抗拉强度不足时会产生裂缝。

3.4当钢筋的保护层厚度不足时，与混凝土的握裹作用减小，使得对混凝土变形开裂的约束作用减弱，易产生表面收缩裂缝；当钢筋保护层过大时，表面钢筋起不到约束混凝土表面收缩的作用，易在混凝土表面出现收缩裂缝。

3.5当养护不当时会引起裂缝。空气中的二氧化碳和水泥中的氢氧化钙化合，生成碳酸钙，即混凝土的碳化过程会引起表面裂纹，如果在钢筋附近出现炭化，钢筋便失去了保护条件，在二氧化碳及水作用下很容易被腐蚀，所以碳化将显著地增加混凝土的收缩；水泥的水化过程是在充水的混凝土毛细管中进行的，所以必须防止毛细管内的水分损失，同时，如果水分损失较快得不到及时补充，使得蒸发速度大于泌水速度，混凝土表面就会产生塑性收缩裂缝；

二、钢筋混凝土结构裂缝的控制措施

1.材料的控制

在选择的水泥、沙子、石子等材料时, 尽量采用粒径级配良好的石子及中粗砂，以减少混凝土的用水量，使混凝土的收缩和泌水随之减少，尽量选择旋窑生产的低水化热的普通硅酸盐水泥、矿渣水泥等；同时控制水泥、沙子、石子、水中的泥沙含量；外加剂的选择,要能够改善混凝土的性能,减少用水量,防止收缩。

2. 设计方面的防控措施

混凝土结构基本设计原则篇(5)

1增大截面加固法

(1)受力特征。

在加固混凝土构件中使用的加大截面法,导致原构件内部存在一定的压力,新增混凝土的应力水平低于原有的构件,这主要是由于旧混凝土的收缩不一致而导致相互平衡的张力和压缩应力。试验表明,新旧材料的应力均可按照各自本构关系而增长,这主要是由于新旧混凝土粘结可靠,整个构件截面的应变增量与线形关系基本符合。然而,由于存在受压区的应变滞后的现象,新的混凝土应力要比其抗压强度低,所以没能充分发挥其作用,新增混凝土的应力要比其抗压强度低,导致新增部分的应变滞后现象更严重,所能发挥出的作用会更小。因此,在降低原构件的应力方面,在加固时可以使用临时卸载、支顶等措施降低原构件应力。在共同受力过程中,新旧混凝土同时受到剪应力和一定的拉压应力的影响,由此导致其处于非常复杂的二向和三向的应力场中,在结合面上最先出现的是轴心受压柱的纵向裂缝,由于新旧部分的共同工作能力的降低使得构件的整体刚度和承载能力而降低。在实际加固设计表达式中,用于反映加固中新旧部分共同工作能力采用程度修正系数,它的值一般取0.8～0.9,这与构件受力性质、加固材料种类即原混凝土应力、应变水平相关。

(2)承载力计算。

①轴心受压构件。

在轴向压力下,轴心受压构件同时要考虑新增混凝土,钢筋的承压能力,计算原则和现有的混凝土设计规范基本相同。加固后的构件达到极限承载力的同时,原构件混凝土也将达到极限压应变,这时原构件的混凝土和纵向钢筋的压应力同时达到材料强度值,由于新的混凝土的应力与新增纵向钢筋的应力、应变要滞后于原柱的应力、应变,因此使用新增混凝土及钢筋的强度乘以强度利用系数方式来进行折减。原混凝土的应力,应变水平与新的混凝土,钢筋强度系数都有着直接的关系,新的混凝土,钢筋强度的利用程度较低,那么原有的混凝土应力应变级别越高。根据实验结果,由于抗震规范对轴压比的限制性,与此同时,在《混凝土加固设计技术规范》要求轴压比要小于0.75,在加固过程中,混凝土可以卸载部分外载,轴心受压构件的强度利用系数经综合确定近似取0.8。

②受弯构件。

有两种基本形式用于增大截面法加固梁、板等受弯构件,在加固板的过程中多增大受压区,楼层或屋面允许梁顶面突出时才在梁中使用。在加固楼板时为了确保新旧混凝土结为整体的情况下,在受压区加固受弯构件时可以按照现行的混凝土设计规范来验算和计算加固后的构件。在叠合式的受弯构件中,验算结果表明如果增加混凝土叠合层就可以满足承载力的需要时,那么就可以按照构件的要求来配置受压钢筋和分布钢筋。旧混凝土分为两个独立的组件计算以便来保证新旧混凝土成为一个整体,在新旧部分间分配可以采用后增弯距按挠度相等的变形协调条件,通常的状况下,分布时可以根据截面抗弯刚度来实施。一般增加受拉区加固弯构件即可使新增钢筋屈服,根据“混凝土结构设计规范”中的一般受弯构件的模式来计算加固后受弯承载力,但新增主筋在连接构造和受力状态都会受到各种因素的影响,为了安全起见,一般新增钢筋的抗拉强度乘以折减系数0.9,以及避免构件在使用时出现较宽的裂缝。

③偏心受压柱。

加固钢筋混凝土偏心受压构件时使用增大截面法,将新旧部分作为一个整体,参考轴心受压,受弯构件的基本原则计算,考虑到新钢筋和混凝土的应力应变滞后,工作等方面的共同因素,新增混凝土和新增纵向钢筋强度乘以折减系数0.9,根据混凝土结构设计规范来计算。

2粘贴钢板法

(1)主要特点。

加固混凝土结构可以使用粘钢法,它的优点在于施工工艺简单,质量有保证,对结构自重,构件的外形,使用空间没有影响,原构件的作用可以得到最大的发挥。然而,其中需要使用的粘粘剂不能腐蚀性介质,需要使用环境温度不高于60,相对湿度不大于70%。谨慎使用在承受动力荷载和循环荷载的构件,这主要是由于粘钢加固构件抗动力性能和抗疲劳性能方面试验没有充分的研究。

(2)受力特征。

在加固构件受拉区外缘的粘贴钢,加固构件抗弯刚度得以增加,混凝土受拉变形得到了改善,增加了加固构件开裂荷载,同时外粘钢板的优点在于限制了混凝土的收缩,抑制裂缝的增加和发展。测试表明,在加固梁发生破坏时使用粘钢法这样可以使粘结在梁底的钢板屈服。在适当的钢筋范围内,由于负载的增加,原梁钢筋和粘贴的钢板都能得以屈服,在受压区的混凝土破碎后也随之破碎。测试结果表明,位于梁底部的钢板在梁破坏时没有屈服,由于钢板端部与混凝土基层撕脱而导致梁的破坏,这种情况主要是钢板锚固长度,粘接剂质量低劣或基层处理不当导致的。在整个加载过程中加固组件,因为现有的钢筋有一定的应力,所以存在粘贴钢板的应力滞后现象。

(3)承载力计算。

当采用粘钢法加固梁,板和其他受弯构件时,参考《混凝土结构设计规范》混凝正截面抗弯构件规定计算构件的抗弯承载力的组件,在受力过程中粘贴钢板,增补钢筋都有应力滞后现象,因此,原钢筋屈服时,钢板可能没有屈服,在确定钢板滞后应变时应依据构件在加固初时考虑二次受力影响的情况来进行,因此在计算的过程中,对钢板的抗拉强度设计值应乘以折减系数。在构件达到受弯承载能力极限状态前,外粘钢钢和混凝土不存在粘接破坏,它正截面抗弯承载力的增长幅度在加固钢筋混凝土结构构件后不能超过40％,避免受弯承载力的增加还应检查其受剪承载力,导致构件受剪先于受弯破坏

3结语

根据建设现状和建设的目标要求来设计建筑加固,在现有的规范要求的基础上,采取相应的加固措施,为发挥加固措施的发挥综合效应以及提高加固的效率; 在加固计算时要充分考虑结构结构加固构件的应变滞后,新旧材料协同工作和其他工作应力的因素,以避免或尽量减少加固设计对原有结构的负面影响。

参考文献

[1] 陈少杰,顾祥林.层次分析法在既有建筑结构体系可靠性评定中的应用[J].结构工程师,2005,21(2),3135

混凝土结构基本设计原则篇(6)

【关键词】大体积混凝土； 裂缝； 成因； 防止； 处理

一、施工中大体积混凝土裂缝的成因

1、荷载引起的裂缝。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。设计计算阶段， 结构计算时不计算或部分漏算； 计算模型不合理； 结构受力假设与实际受力不符； 荷载少算或漏算； 内力与配筋计算错误。结构设计时不考虑施工的可能性； 设计断面不足； 结构刚度不足； 构造处理不当； 设计图纸交代不清等。施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料； 不按设计图纸施工； 擅自更改结构施工顺序； 改变结构受力模式等。使用阶段，超出设计载荷； 发生大风、大雪、地震、爆炸等。次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。在设计外荷载作用下， 由于建筑物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑， 从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。实际工程中， 次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。在设计上， 应注意避免结构突变， 当不能回避时， 应做局部处理。

2、收缩裂缝。混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量， 混凝土中的用水量和水泥用量越高， 混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同， 干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩， 会产生很大的收缩应力， 如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度， 就会在混凝土中产生收缩裂缝。人们对收缩给予了很大的关注， 但引人关注的并不是收缩本身，而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象有好几种， 比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩。

3、温差裂缝。混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大， 特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑， 浇筑后， 水泥因水化引起水化热， 由于混凝土体积大， 聚集在内部的水泥水化热不容易散发， 混凝土内部温度将显著升高， 而混凝土表面土则散热较快， 形成了较大的温度差， 使混凝土内部产生压应力， 表面产生拉应力， 此时，混凝土龄期短， 抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度， 则会在混凝土的表面产生裂缝。

4、施工工艺的影响。施工工艺低下是大体积混凝土产生裂缝的最重要原因之一。施工过程中在混凝土拌和、运输、平仓振捣、养护和表面保护等环节上未能重视和严格控制， 造成混凝土质量差、强度不均、暴露时间长等，降低了混凝土的抗裂能力， 在不很大的温度应力下就产生了裂缝。

5、施工材料不合格引起的。混凝土的原材料砂、石含泥量超标，级配较差， 水泥安定性存在问题， 引起混凝土开裂并且严重影响其强度。

二、防止施工中大体积混凝土裂缝的策略分析

1、设计。在设计上要注意到那些容易开裂的部位， 如深基与浅基、高低跨处等， 应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节， 在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下， 钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。

2、施工方案。良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割， 最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外， 分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意， 一般来说， 因尽量留在变截面处， 或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受压区， 确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工， 则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。

3、施工质量。由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在 95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝， 则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此， 施工阶段是裂缝预防的主要阶段， 在施工阶段要注意以下几个问题： 首先混凝土要有合适的配合比， 选择合适的配合比， 不仅要满足强度要求、施工要求， 还要从防止产生裂缝的需要出发。适当地选择好水灰比， 在满足强度要求的原则下， 尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固， 以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除， 以免影响粘结力。第三是浇筑、振捣操作合理，特别是振捣操作技术， 往往不被人们重视。过分地振捣对混凝土均匀性有害， 振捣不足也不能保证混凝土应有的密实度， 要恰到好处。

4、养护。养护的目的是使混凝土正常硬化， 强度增长， 不受或少受外界影响。技术关键是设法使混凝土温度级慢慢下降到接近外界气温， 缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力， 阻力裂缝的产生。常规养护方法是喷水， 对一般混凝土结构， 减小表面收缩， 防止龟裂是可行的。大体积混凝土由于块体内外温度不一致， 强度增长不同，常常是在强度增长慢的表面开裂， 其养护就不能只满足于用常规方法。

三、施工中大体积混凝土裂缝处理措施分析

1、表面修补法。表面修补法是一种简单、常见的修补方法， 它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。

2、灌浆、嵌缝封堵法。灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补， 它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中， 胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体， 从而起到封堵加固的目的。

3、结构加固法。因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。结构加固中常用的主要有以下几种方法： 加大混凝土结构的截面面积， 在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

4、混凝土置换法。混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法， 此方法是先将损坏的混凝土剔除， 然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有： 普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

5、电化学防护法。电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用， 改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态， 钝化钢筋， 以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。

6、仿生自愈合法。仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法， 它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质， 而使创伤部位得到愈合的机能， 在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分，如含粘结剂的液芯纤维或胶囊， 在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统， 当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

参考文献

[1] 朱子明， 张树军， 吴菁： 水工混凝土建筑物裂缝产生原因[J].治淮， 2004

混凝土结构基本设计原则篇(7)

关键词:设计原则；设计要求；设计方法

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：

1、高层建筑的混凝土结构的设计原则与要求

1）设计原则

当前时期，设计人员对高层建筑中的混凝土实施结构设计，必须遵循适用性、安全性、耐久性以及可靠性几个方面的原则，以保证此项结构的设计工作，为该高层建筑的建设带来质优价廉的效果，使其结构的各项功能均达到预计要求。

2）设计要求

①延展性。高层建筑的结构柔性比低层的楼房要高，一旦遭遇地震等问题，会发生更大幅度的作用变形，若要避免建筑在地震等作用下发生倒塌、变形等问题，就必须在进行混凝土结构的设计时，使其结构具备足够的延展性能。

②侧向力。目前，高层建筑的结构设计中，其结构内力与变形等问题，主要受到地震的水平作用力及外部环境中的风力等因素的影响，层数的不断增多会带动水平作用力的持续加大。所以，在设计混凝土结构时，必须要充分地将这些侧向力的影响考虑在内。

③刚度要求。高层建筑面临着众多的水平作用力影响，容易出现较大幅度的侧向位移，设计人员在进行混凝土结构设计时，必须在保证其具有足够强度的基础上，同时使其具备合理的刚度及自振频率，进而将楼层水平位移控制于允许范围。

2、高层建筑混凝土结构的具体设计方法

1）完善单元结构的布局设计

独立的结构单元设计，是高层建筑中的主要结构设计内容，此结构设计工作适合采用简单、规则的平面形式，但平面的整体长度与突出部分的长度应当控制于适宜的范围，且具备均匀分布的承载力与刚度，同时，竖向结构适合采取均匀、规则的形式，以保证建筑的外挑与内收问题得到有效的控制。

要达到这一目标，混凝土结构的设计者，应当在制定结构设计方案的阶段，便努力地将概念设计的理念与知识作为参考，使建筑的适用性与美观度等要求在得到满足的基础上，通过进行优化设计，使其结构的平面与竖向布局尽可能地实现简单、均匀与规则性，保证其结构刚度与承载力的合理分布，避免建筑独立结构单元出现过于集中的塑性变形或应力。

2）优化高强的混凝土与钢筋使用

高层建筑建设需要耗费较多的混凝土、钢等材料，若混凝土和钢的强度过大，势必会造成建筑材料总造价的超限，同时加大其他构件的造价，从而降低建筑建设的经济效益。因此，混凝土的结构设计人员应当对高强度的混凝土与钢筋的使用进行合理的优化控制。

以软土地基上的高层建筑设计为例，该结构地基受到的荷载较高，设计人员可以通过优化高强度的混凝土以及钢筋的使用，使建筑中各构件的截面尺寸得到合理优化，从而减轻建筑的结构自重，使建筑的基础工程建设难度得到大幅度的削减，降低工程的地基处理工作造价。

3）合理设计剪力墙平面结构

① 以建筑的各项基本结构功能为依据，在满足这些功能的前提下，尽可能地使剪力墙的布置实现相对的集中化与均匀化，对具有较高的恒载或者平面形式变化较大的部位设计剪力墙，应当尽量缩小其间距。

②以建筑的主轴方向或者是其他方向为基准，对剪力墙进行双向的布置，且墙肢截面适合为具备较小的侧向刚度的简单规则的形式，在设计中还要尽量地减少对短肢剪力墙的使用。

3、高层建筑的混凝土结构具体设计优化措施

1）结构安全性

①设计人员应当在保证建筑各项功能的同时，通过考虑结构自身的抗震性能及外部人为因素可能造成的结构破坏，有目的地将高层建筑的抗震等级提升。同时，还要从整体上，加强结构设计的稳定性与牢固度，避免将砖砌体承重或者装配式的混凝土结构应用于高层的公用属性较高的建筑中，而要优先选取现浇的钢筋混凝土的结构。

②设计人员要从建筑建设过程中及投入应用后的各个方面入手，综合考虑其荷载变化的状况，尽可能地将建筑结构的荷载标准值与构件承载力设置出较大的弹性裕度，并且为楼面等部位进行额外的增加荷载的设计，以保证建筑在各级的地震与火灾等灾害中，都可以实现对于自身结构安全的维护。

2）抗震概念

高层建筑的混凝土结构在应用过程中，最容易受到的破坏，便是来自于地震威胁，在进行设计的过程中，设计人员要以抗震概念设计为依据，通过进行抗震试验得出该建筑结构的抗震等级，或者借鉴相似建筑的抗震设计经验等，对高层建筑的结构体系、平立面设计、结构构件延展性等进行优化设计，以使建筑的抗震能力得到有效的提升。

具体来讲，在结构体系设计方面，设计人员要尽可能地选择空间结构以及平面布局简单规则的形式，作为建筑的整体结构形式。以平面布局为例，可以将矩形、圆形、方形、扇形的结构作为抗震结构的体系形式，并减少对于不对称的侧翼或过长的伸展翼的使用。同时，设计人员还要通过进行合理的布局，使建筑的质量与刚度实现均匀平衡的分布。

而在平立面设计方面，设计人员可以将墙体设置为均匀对称的形式，并提升楼梯或电梯的井筒等具备较高刚度的结构布置的集中性，同时，将抗震墙设计为符合建筑结构整体抗震需求的形式，以提升建筑平面结构的抗震性能。而且，还要保持各转换层结构在竖向刚度方面分布的接近，并使剪力墙的设计可以将墙面竖向持续地贯通到建筑底部。

在结构构件的延展性方面，可以将梁、柱端的组合剪力加大，或者提高柱体抗弯性能，并配合将梁端的钢筋实际弯矩提升，以使建筑梁端早于柱端发挥塑性，使二者在外部荷载下，保持结构变形的稳定协调。

3）耐久性

①选择良好的混凝土材料。

设计人员应当在保证混凝土材料的质量与基本性能的基础上，重点从结构的稳定性能、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。

②优化结构使用设计工作。

高层建筑中的混凝土结构物普遍包括多个构件，每一个构件所处的环境存在显著的差别，这就决定了不同构件具备的耐久性寿命存在差异，因此，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。以屋面、阳台及女儿墙的设计为例，这些部位的梁柱构件，耐久性寿命普遍低于室内，必须合理设定这些部件维修或更换的时间。

③合理设计结构构造形式。

设计人员根据建筑的具体侵蚀环境与设计使用年限，设计厚度在 20 mm ～70 mm 之间的混凝土保护层，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、保护层剥离等问题的出现。

工程案例

本工程为东北某房地产发展有限责任公司开发的花园小区，建筑面积15890m2，地下1层，地上由东(08栋)、西（09栋）四栋塔楼组成，即08栋被伸缩缝分为A区、B区；09栋被伸缩缝分为C区、D区)，四个区地上各10层，为现浇钢筋混凝土框架结构，总高度30m ，地下1层部分为六级人防地下室(战时物资库)。本工程地下室结构平面图、地上标准层平面图，如图1～图2所示：

图1 地下室结构平面图

图2 标准层平面图

场地地质情况

建设区地貌单元上属西辽河一级阶地，地形较平坦，地势开阔。

地层主要由细砂、中砂及下伏泥质砂岩、砂质泥岩组成，细砂层中局部夹薄层粘性土，细砂及中砂层中存在粘性土及粉土透晶体。各层土地基承载力特征值如下：

建设区地下水属第四系孔隙潜水，主要含水层为细砂、中砂层，勘测期间地下水位埋深一般为3.20m－4.60m。该地区地下水位年变化幅度1.00m－2.00m。细砂、中砂含水层的渗透系数K=14m/d－19m/d。

勘测区地基土的最大冻结深度为1.50m。

本工程抗震设防烈度为7度,第二组，地震加速度为0.10g,安全等级为二级，结构设计使用年限为50年。

气象条件

建设区属于温带大陆性半干旱气候，四季变化明显，常年多风，气候干燥，温度低，蒸发量大，具有冬季寒冷，夏季炎热的特点，多年平均气温在7.8℃左右，降水多集中在夏季，最大年降水量为824mm，多年平均年蒸发量一般在1600mm以上，多年平均风速为2.5 m/s。其主要气候特征如下：

累年平均气腽：7.8℃

累年平均最高气温：14.4℃

累年平均最低气温：2.1℃

累年极端最高气温：40.9℃

累年极端最低气温：-30.9℃

结构形式的确定

该建筑上部结构是一个对称且规则的结构，高度30米，故采用无抗震墙的框架结构。这样在保证结构安全的前提下既降低了造价又可以增大房屋的使用面积。

上部结构嵌固部位的确定

根据《建筑抗震设计规范》GB 5011-2010的有关规定(参见第6.1.14条)，带地下室的多、高层建筑，当地下室结构的刚度和受剪承载力比上部楼层相对较大时，地下室顶板可视作嵌固部位，在地震作用下的屈服部位将发生在地上楼层，同时将影响到地下一层。因本工程地下一层，总体底盘尺寸较大，占地面积约3500m2，地上多塔部分A 、B 、C、D各区较地下部分面积均有内收，地下一层顶板有良好的整体性和刚度，因此结构上把士0.000(即地下一层顶板)作为上部多塔结构的嵌固部位。地下一层顶板板厚取250mm,混凝土强度等级C40，经SATWE软件计算，结果显示地上一层X,Y方向的楼层塔侧移刚度与地下一层相应塔侧移刚度的比值为Ratx =0.16 、Raty =0.25均小于0.5，满足规范的要求。

工程抗震等级的确定

地下一层和A－D区为框架结构，根据《建筑抗震设计规范》GB 5011-2010的有关规定(参见第6.1.3条)“当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同”，故抗震等级均采用二级。

楼盖以及框架梁柱截面尺寸的确定

楼盖采用传力途径比较简单、总体造价较低的主、次梁一现浇板结构，住宅的隔墙布置将来很可能会随用户的不同装修而改动，因此除了将这部分非固定隔墙按《荷载规范》GB5009-2012考虑为楼面活荷载的一部分外，梁分隔成的板块也不宜太大，以减小楼板跨度，这样即便将来隔墙位置有较大变化，板内力也不会变化很大，同时从减小主梁跨中弯矩和使各向主梁受力均匀考虑，次梁尽量采用多道布置和双向布置。本工程柱网尺寸不规则，柱网尺寸从横向4.5－7.91mX纵向2.5－6.6m。标准层层高为2.8m，为满足建筑楼层净空的需要，框架梁采用扁宽梁，截面尺寸为400mm x 500mm，为避免上部楼层出现强梁弱柱现象，再加上建筑立面效果的要求，框架柱从底层到顶层截面基本没有变化，均为柱宽大于梁宽，框架柱截面尺寸定为350mmX600mm、400mmX600mm两种，

由于该建筑北方寒冷多雨地区，所以采用带抗冻性能混凝土。并按照《混凝土结构设计规范》要求确定钢筋保护层厚度。由于墙体采用加气混凝土砌块，故为了防止外墙因吸收水气在反复冻融下开裂，粉刷时采用了防水砂浆并做好外墙保温工作。