導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題是所有從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究的人們一生都要面對(duì)的問(wèn)題，本文作者結(jié)合自己的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，簡(jiǎn)述了當(dāng)代建筑師的設(shè)計(jì)思維對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全所提出來(lái)的挑戰(zhàn)，并且，通過(guò)一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師對(duì)當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)潮流的感悟與認(rèn)識(shí)，提出了保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全所必須堅(jiān)持的基本原則。文章最后，對(duì)參與當(dāng)代中國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者們提出了一些期望。

關(guān)鍵詞建筑表達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全建筑情感爭(zhēng)議結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐

■前言

一段時(shí)間以來(lái)，由法國(guó)巴黎戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)2E侯機(jī)廳通道部分倒塌事故引起的對(duì)結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題的討論成為業(yè)界甚至各種傳媒的熱門(mén)話題，由之引起的對(duì)國(guó)家大劇院以及各奧運(yùn)在建項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全再認(rèn)識(shí)的聲音也不時(shí)傳起。特別是對(duì)正在設(shè)計(jì)施工中的奧運(yùn)項(xiàng)目，按照政府決策部門(mén)的意見(jiàn)，建設(shè)單位組織結(jié)構(gòu)有關(guān)專(zhuān)家逐個(gè)項(xiàng)目地進(jìn)行了更為嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全評(píng)估。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全是我們所有從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究工作者必須面對(duì)和回答的問(wèn)題，巴黎戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)事故是結(jié)構(gòu)在其設(shè)計(jì)使用壽命初期（投入運(yùn)營(yíng)一年），在常規(guī)荷載作用（沒(méi)有恐怖襲擊、沒(méi)有惡劣的區(qū)域突發(fā)自然災(zāi)害）的情況下發(fā)生的，就是說(shuō)，一定是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或施工的某個(gè)環(huán)節(jié)給結(jié)構(gòu)留下了致命的內(nèi)部缺陷才造成的，這一缺陷既可能是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論方面的，也可能是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)造方面的，既可能是結(jié)構(gòu)材料使用方面的，還可能是建造過(guò)程中的施工質(zhì)量控制方面的，等等。無(wú)論什么原因，這種結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)都是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則所不允許的，引起我們的警覺(jué)也是應(yīng)該的。

另一方面，我們也還是應(yīng)該理性地、科學(xué)地、全面地分析和把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題。其實(shí)，追溯人類(lèi)改造自然、改造世界的歷史足跡，我們還是有理由對(duì)當(dāng)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和建造技術(shù)的發(fā)展水平感到自豪的。雖然我們現(xiàn)在感覺(jué)是越來(lái)越累，越來(lái)越難，但是在力學(xué)和材料科學(xué)發(fā)展的有力支撐下，我們所從事的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造技術(shù)的發(fā)展還是基本上滿足了那些滿腦子求新求奇，求高求廣的所謂當(dāng)代建筑師的表達(dá)欲望與需求的。

■世界上沒(méi)有自由的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，但假如沒(méi)有我們，也就沒(méi)有建筑表達(dá)的自由

建筑師設(shè)計(jì)東西，無(wú)非表達(dá)兩種需求，一種是傳統(tǒng)意義上的功能需求，另外一種就是表達(dá)建筑情感，或者說(shuō)是通過(guò)建筑表達(dá)情感。這種情感表達(dá)方面的需求可能是來(lái)自公眾的，也可能是來(lái)自政府或領(lǐng)導(dǎo)意志的，還可能就是直接來(lái)自建筑師的美學(xué)修為的。建筑師可以利用建筑特有的元素，比如建筑材料的材質(zhì)、裝飾材料的色彩等進(jìn)行其建筑情感的表達(dá)，但是這種表達(dá)的效果和能力是有限的，建筑師更重要的手段則是借助結(jié)構(gòu)的能力完成這一表達(dá)需求，從這個(gè)意義上說(shuō)，建筑師豐富的想象力既給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了課題、帶來(lái)了挑戰(zhàn)，同時(shí)也就給結(jié)構(gòu)工程師帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)。

國(guó)家大劇院超大超深的地下結(jié)構(gòu)體量，橢球拋物面殼體屋頂和圍繞殼體的環(huán)形水池都是安得魯實(shí)現(xiàn)其劇院功能需求與其情感表達(dá)需求的手法和元素。為了在不超越人民大會(huì)堂的限定高度內(nèi)，完成劇場(chǎng)功能對(duì)豎向尺度的需求，“深入地下”是其自然的（也許是無(wú)奈的）選擇；橢球拋物面殼體屋頂罩住其下的三個(gè)功能劇場(chǎng)是建筑師進(jìn)行區(qū)域空間整和的一種手段，在這塊區(qū)域上的建筑物進(jìn)行這樣的整和處理我認(rèn)為是必要的；建筑師設(shè)置環(huán)形水池的目的在于其制造區(qū)域?qū)庫(kù)o氣氛的需要，這種建筑情感表達(dá)上的需求也是必要的。

國(guó)家大劇院總平面圖

同樣的，在建的國(guó)家體育場(chǎng)（簡(jiǎn)稱“鳥(niǎo)巢”）以及國(guó)家游泳中心（簡(jiǎn)稱“水立方”）等標(biāo)志性建筑，她們不單單是承載著滿足舉辦奧運(yùn)會(huì)各單項(xiàng)體育功能方面的需求，也還要承載著通過(guò)其“別樣”的建筑形象來(lái)表達(dá)全國(guó)人民百年奧運(yùn)夢(mèng)想成真的情感需求，承載著要為最出色的一屆奧運(yùn)會(huì)留下最出色的“建筑遺產(chǎn)”的使命。

自然的，建筑師是無(wú)法單獨(dú)承擔(dān)這樣的使命的，必須依靠結(jié)構(gòu)工程師的支持來(lái)實(shí)現(xiàn)其“特別”的表達(dá)需求?；蛘哒f(shuō)，結(jié)構(gòu)工程師在這個(gè)時(shí)侯是沒(méi)有選擇的自由的，只有絞盡腦汁為建筑師的這種需求尋找“解決方案”，于是，百年之前的理論物理學(xué)命題“泡沫理論”被結(jié)構(gòu)師拿來(lái)經(jīng)過(guò)有趣的數(shù)學(xué)變換，最終成了表達(dá)建筑師“看似無(wú)序的水分子結(jié)構(gòu)”的最好載體。

國(guó)家游泳中心總平面圖

■建筑結(jié)構(gòu)形式的爭(zhēng)議多半不是“好與不好”的問(wèn)題，而是“值與不值”的問(wèn)題

為了滿足建筑師們的“浪漫”需求，在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式無(wú)能為力的時(shí)候，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師就必須探索新的、非傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基本形式，可以說(shuō)已經(jīng)被我們認(rèn)識(shí)的差不多了，但是，這種說(shuō)法只是限于基本體系，并不意味著創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)形態(tài)可能性的減少，在擁有無(wú)限多樣的物種的豐富多彩的世界里，限定結(jié)構(gòu)形態(tài)的類(lèi)型顯然是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>

結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù)就是在既要保證結(jié)構(gòu)安全同時(shí)又要滿足建筑美學(xué)需求的杠桿上尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。只是，世界上終究沒(méi)有免費(fèi)的午餐，當(dāng)各種或是張揚(yáng)的、或是陌生的結(jié)構(gòu)形態(tài)出現(xiàn)的時(shí)候，在結(jié)構(gòu)材料科學(xué)還沒(méi)有長(zhǎng)足的發(fā)展的時(shí)候，在我們還不得不用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料去實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)個(gè)“浪漫”的需求的時(shí)候，對(duì)結(jié)構(gòu)安全的關(guān)注也就從來(lái)沒(méi)有象現(xiàn)在這樣引起一端又一端的“爭(zhēng)議”。

從一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究工作者的角度看待這些“爭(zhēng)議”，我認(rèn)為很多時(shí)候我們是可以在力學(xué)或規(guī)范的原則內(nèi)尋找到這個(gè)“平衡點(diǎn)”的，隨后的問(wèn)題是，這會(huì)要我們付出多大的“代價(jià)”，或者說(shuō)要我們支付多大的“結(jié)構(gòu)成本”？我認(rèn)為對(duì)這個(gè)我們要支付的成本“值與不值”的不同看法是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)形式“爭(zhēng)議”的焦點(diǎn)問(wèn)題。

其實(shí)，作為一個(gè)結(jié)構(gòu)工程師，常常是不能判斷建筑的形象與情感“效益”與結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的“成本”之間到底誰(shuí)高誰(shuí)底的，因?yàn)榍罢呤呛茈y量化的。我們所能做的就是在保證建筑功能與美學(xué)需求的諸種可選擇的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式中找到成本較低的解決方案。

國(guó)家游泳中心南北剖面圖

國(guó)家大劇院南北剖面圖

例如，在國(guó)家大劇院工程結(jié)構(gòu)的第一輪初步設(shè)計(jì)時(shí)，法國(guó)ADP公司確定的結(jié)構(gòu)底板的頂面標(biāo)高為-26.0米，這個(gè)標(biāo)高受到了中國(guó)建筑與結(jié)構(gòu)工程師的質(zhì)疑，如此深的基槽，且不說(shuō)開(kāi)挖與降水的成本會(huì)很高，結(jié)構(gòu)壽命期內(nèi)的抗浮設(shè)計(jì)成本更是一項(xiàng)很大的投入，為此，我們建議在保證其建筑功能需要的前提下，盡可能提高建筑底面標(biāo)高，法方在修改后的初步設(shè)計(jì)中將這一標(biāo)高提高到了-22.0米。

與上述情形相反，國(guó)家游泳中心工程的建筑設(shè)計(jì)由于采用了ETFE雙層充氣膜，這種膜材的造價(jià)很高，所以，在相對(duì)深挖（增加基礎(chǔ)開(kāi)挖與結(jié)構(gòu)抗浮成本）和抬升建筑總高度（增加圍護(hù)膜材的用量）的比較選擇中建筑師完全依賴的就是綜合成本最小化的原則。

■結(jié)構(gòu)工程師要給浪漫的建筑師和建筑師的浪漫設(shè)定一條底線

作為一名結(jié)構(gòu)工程師，我們還應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，結(jié)構(gòu)科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到可以令建筑師們的“浪漫思維”無(wú)約無(wú)束的境地。在實(shí)際結(jié)構(gòu)的建造過(guò)程中影響結(jié)構(gòu)安全的因素眾多，一方面，建筑結(jié)構(gòu)理論歸根結(jié)底是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，理論與實(shí)際的偏差不可避免，另一方面，建造技術(shù)的發(fā)展水平和區(qū)域差異以及施工質(zhì)量控制等等方面的諸多因素，都會(huì)給實(shí)際建造完成的建筑結(jié)構(gòu)安全性能帶來(lái)某種程度的不確定性。

所以，建筑師們?cè)谕ㄟ^(guò)建筑表達(dá)其美學(xué)或情感需求的時(shí)候，結(jié)構(gòu)工程師們還是要給他們?cè)O(shè)定一條底線。這條底線不僅依賴于當(dāng)代人類(lèi)對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)水平，而且還依賴于現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)與材料科學(xué)的發(fā)展水平，依賴于結(jié)構(gòu)分析技術(shù)的發(fā)展水平。在某種程度上，我們可以允許他們突破某些“規(guī)范”條文的底線，但是不能允許他們突破“基本力學(xué)準(zhǔn)則”的底線。尤其是當(dāng)我們面對(duì)國(guó)外建筑師的時(shí)候，這一點(diǎn)做起來(lái)很難，譬如在和安德魯?shù)姆▏?guó)ADP團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)國(guó)家大劇院的過(guò)程中，我們就經(jīng)歷了多次的“爭(zhēng)執(zhí)與說(shuō)服”的過(guò)程。

國(guó)家游泳中心的設(shè)計(jì)過(guò)程也給了我們很多啟示，在建筑師浪漫的創(chuàng)意和結(jié)構(gòu)的可實(shí)現(xiàn)之間還是有較長(zhǎng)的一段路要走的，因此，我們投入很多精力進(jìn)行了這種新型多面體空間鋼框架結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究，最終才可以保證這種結(jié)構(gòu)的安全、可靠。

鋼骨架結(jié)構(gòu)效果

ETFE充氣枕結(jié)構(gòu)

■不能認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性是永遠(yuǎn)的矛盾

實(shí)際上，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的憂慮往往會(huì)束縛住我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)造性探索的步伐，雖然這種憂慮不是多余的。發(fā)生巴黎機(jī)場(chǎng)結(jié)構(gòu)倒塌事故后，我們聽(tīng)到的幾乎都是對(duì)安德魯主持設(shè)計(jì)的建筑的一片懷疑之聲，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師們，尤其是從事重要公共建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程師們更是增添了更多的謹(jǐn)慎與小心。

我認(rèn)為，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)始終是：按照建筑的功能與美學(xué)需求確定安全、合理的結(jié)構(gòu)體系；進(jìn)而依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所確定的原則對(duì)結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力進(jìn)行符合結(jié)構(gòu)實(shí)際工作條件（性能）的分析；最終應(yīng)做到在規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，在現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的各種荷載作用下，所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的。

為了實(shí)現(xiàn)這樣的使命，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全的自始至終的關(guān)切無(wú)疑是必要的，另一方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性不但是當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的必然要求，同時(shí)也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)自身發(fā)展的要求。國(guó)家大劇院、國(guó)家體育場(chǎng)、國(guó)家游泳中心以及新中央電視臺(tái)等建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)造性探索可以為我們跟蹤當(dāng)今世界先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念提供一些線索，也可以讓我們檢視一下很多經(jīng)驗(yàn)的、傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思維是否還適應(yīng)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展的要求。

“水立方”內(nèi)外效果圖

篇2

煤炭工業(yè)中的建筑是煤礦生產(chǎn)需要配置的設(shè)施，具有多方面的用途，對(duì)結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)能夠在綜合建筑各方面需要的同時(shí)強(qiáng)化建設(shè)的合理性，使煤炭工業(yè)建筑的綜合效應(yīng)達(dá)到最大化。建筑的實(shí)際建設(shè)完成，必須有整體的規(guī)劃，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既起到了對(duì)建筑的規(guī)劃作用，并實(shí)現(xiàn)了與煤炭工業(yè)特點(diǎn)的結(jié)合，使建筑與工業(yè)相適應(yīng)，增強(qiáng)建筑的價(jià)值體現(xiàn)。通過(guò)設(shè)計(jì)方案的對(duì)比，形成最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，能夠降低建設(shè)成本，在性能上也更加有技術(shù)保障，同時(shí)各項(xiàng)建筑指標(biāo)的達(dá)成，也確保了建筑的安全性，滿足了煤炭工業(yè)的生產(chǎn)要求。隨著煤炭工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，煤礦生產(chǎn)方式不斷發(fā)生新變化，煤炭工業(yè)建筑理念也在不斷更新，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠及時(shí)運(yùn)用最新的理念，加以體現(xiàn)到具體的施工建設(shè)當(dāng)中，確保煤炭工業(yè)建筑的現(xiàn)代性，使其適應(yīng)生產(chǎn)，保障礦區(qū)的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全[2]。

2煤炭工業(yè)礦井建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的改進(jìn)措施

煤炭工業(yè)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須體現(xiàn)安全性，因而其設(shè)計(jì)要求較一般的建筑設(shè)計(jì)高出很多，同時(shí)由于以往建筑設(shè)計(jì)對(duì)功能、安全等指標(biāo)的過(guò)于注重，而忽視了其他方面的考慮，使得設(shè)計(jì)上存在一些問(wèn)題，需要在具體設(shè)計(jì)中加以改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)更高的發(fā)展要求。

2.1明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)模型

煤炭工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的成型由各項(xiàng)具有重要作用的指標(biāo)數(shù)據(jù)決定，這也是在設(shè)計(jì)中的重要參考依據(jù)，對(duì)設(shè)計(jì)方案的最終完成有著重大影響[3]。建筑設(shè)計(jì)的各項(xiàng)參數(shù)包括目標(biāo)參數(shù)、控制參數(shù)等的設(shè)定都要結(jié)合煤礦的實(shí)際情況，將波動(dòng)幅度小的參數(shù)選擇出來(lái)，作為指標(biāo)形成參照標(biāo)準(zhǔn)，能夠在設(shè)計(jì)中更加精準(zhǔn)地得出與目標(biāo)參數(shù)相符的數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)中，建筑材料以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸、面積等指標(biāo)需要在建設(shè)前設(shè)定出來(lái)，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)前處理。相似的函數(shù)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)多組，以便在比較中找出最優(yōu)化的方案。通過(guò)函數(shù)分析煤炭工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，為工程建設(shè)最大限度地節(jié)省了時(shí)間、材料等。同時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全性與使用年限等的硬性規(guī)定，設(shè)計(jì)要權(quán)衡約束條件，結(jié)合力學(xué)等科學(xué)確定架構(gòu)的剛性、結(jié)構(gòu)形變限度等，確保符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)各項(xiàng)重要指標(biāo)都確定之后，以此為參考建立標(biāo)準(zhǔn)模型，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加直觀化，有助于煤炭工業(yè)建筑的最終建設(shè)。

2.2綜合計(jì)算數(shù)據(jù)，選擇最佳設(shè)計(jì)方案

煤炭工業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了龐雜的數(shù)據(jù)確定外，還設(shè)計(jì)多項(xiàng)計(jì)算程序的運(yùn)行，這也是改進(jìn)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[4]。由于煤炭工業(yè)建筑要求高，變量復(fù)雜，多種設(shè)計(jì)條件在其中需要綜合考慮，因而對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)建筑建構(gòu)的精確化。在計(jì)算當(dāng)中，結(jié)合實(shí)際需要，采取不同方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行演算，轉(zhuǎn)化約束條件，節(jié)省時(shí)間，恰當(dāng)?shù)挠?jì)算方式能夠推動(dòng)程序的最優(yōu)化，使其用途更加齊全，運(yùn)行更加高效，多個(gè)小程序的有機(jī)組合，形成程序的綜合化，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更有保障。通過(guò)程序的運(yùn)算，結(jié)合計(jì)算結(jié)果，在模型的矯正下，根據(jù)現(xiàn)實(shí)要求，選擇煤炭工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最佳的方案。通過(guò)對(duì)這個(gè)方案進(jìn)行可行性的評(píng)估以及安全性等的結(jié)合，進(jìn)行具體實(shí)施建設(shè)。同時(shí)，在以往建設(shè)中對(duì)煤礦建筑美觀因素考慮不足的具體情況下，將外觀等參數(shù)置入計(jì)算當(dāng)中，在方案中加以體現(xiàn)，從而提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人性化。

2.3綜合分析計(jì)算結(jié)果，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量

由于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中參數(shù)的復(fù)雜性，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果也多樣化，主要的設(shè)計(jì)人員要將計(jì)算結(jié)論加以統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行綜合分析，通過(guò)各個(gè)設(shè)計(jì)方案優(yōu)劣的比對(duì)，形成科學(xué)的認(rèn)識(shí)[5]。在此基礎(chǔ)上，從多個(gè)角度抓住方案細(xì)節(jié)，分析異同點(diǎn)，避免因疏忽而遺漏了關(guān)鍵點(diǎn)，致使出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的漏洞。煤炭工業(yè)的建筑建設(shè)是一項(xiàng)綜合的工程，需要?jiǎng)佑么罅康馁Y源，因此，設(shè)計(jì)上必須精益求精，在考慮節(jié)省成本的同時(shí)，對(duì)建設(shè)技術(shù)也要相應(yīng)地加以改進(jìn)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果的綜合分析，設(shè)計(jì)方案的比對(duì)，消除了建設(shè)中的各項(xiàng)弊端，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加趨于科學(xué)性，從而保證了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，為設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供了重要的保障。

3結(jié)語(yǔ)

篇3

我國(guó)當(dāng)前主要通過(guò)常微分方程求解器對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)進(jìn)行分析。高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)常微分方程求解器功能強(qiáng)大，自適應(yīng)求解效果非常好，可以有效滿足對(duì)用戶進(jìn)行預(yù)先解答，提高解答的精度，降低解答指定的誤差限。當(dāng)前我國(guó)在高層建筑結(jié)構(gòu)分析通過(guò)對(duì)常微分方程求解器的應(yīng)用，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)樓板變形時(shí)的動(dòng)力計(jì)算、穩(wěn)定計(jì)算和靜力計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的整體分析和處理。建筑人員通過(guò)使用常微分方程求解器的分析，有效降低了在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)分析時(shí)的處理量，降低了高層建筑結(jié)構(gòu)分析中的方程組數(shù)，有效提高運(yùn)算效果，從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

在對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)常微分方程求解器進(jìn)行深入研究的過(guò)程中，清華大學(xué)教授包世華和袁駟有效提高了常微分方程求解器的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)常微分方程求解器的深化研究。袁駟教授利用有限元技術(shù)，對(duì)偏微分方程的半離散化進(jìn)行控制，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)常微分方程組的求解，提高了對(duì)結(jié)構(gòu)線性函數(shù)的應(yīng)用。通過(guò)常微分方程求解器的直接求解，對(duì)有限元線進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，有效對(duì)一般力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算，在很大程度上提高了一般力學(xué)問(wèn)題的計(jì)算效果。而包世華教授對(duì)半解析-微分方程求解器方法進(jìn)行分析深化，有效將半解析-微分方程求解器方法應(yīng)用到高層建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)靜力、動(dòng)力、穩(wěn)定性的分析驗(yàn)證中，提高了對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的效果。

2高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法

高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法在高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析中又被稱為時(shí)程法。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法主要是對(duì)地震波直接輸入結(jié)構(gòu)，完成結(jié)構(gòu)的彈塑性性能分析。這種方法要求結(jié)構(gòu)力學(xué)分析人員建立專(zhuān)門(mén)結(jié)構(gòu)彈塑性恢復(fù)性動(dòng)力方程，通過(guò)逐步積分法實(shí)現(xiàn)對(duì)地震過(guò)程中速度、加速度、位移等的時(shí)程變化，完成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的描述。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法對(duì)建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震的作用下彈性及非彈性階段的內(nèi)力變化進(jìn)行深入研究，有效對(duì)高層建筑構(gòu)件可能出現(xiàn)的損壞、開(kāi)裂、屈服、倒塌進(jìn)行分析，提高建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)的分析效果。當(dāng)前在國(guó)內(nèi)的高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法主要輸入地震波為隨機(jī)人工地震波，結(jié)構(gòu)模型的計(jì)算多采取層模型。除此之外，高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法還加大了對(duì)樓板結(jié)構(gòu)變形的分析，使用并列多質(zhì)點(diǎn)計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)和評(píng)議進(jìn)行研究，有效提高了對(duì)土體、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)耦合振動(dòng)的模擬效果。

近年來(lái)我國(guó)還高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法中對(duì)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)進(jìn)行分析，取得顯著進(jìn)展。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法能夠有效對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)中存在的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，提高對(duì)結(jié)構(gòu)延展性、變形的實(shí)際分析效果。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法預(yù)計(jì)的破壞形態(tài)與實(shí)際地震的破壞效果非常接近，有效對(duì)地震危害進(jìn)行防護(hù)處理，提高了高層建筑結(jié)構(gòu)的防震效果。但是當(dāng)前對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法的整體看法不一。部分人員認(rèn)為采取大型高速計(jì)算機(jī)對(duì)典型地震波進(jìn)行分析；但是部分人員認(rèn)為典型地震波本身不一定能代表真正的地震，因此在進(jìn)行研究的過(guò)程中要對(duì)研究算法進(jìn)行簡(jiǎn)化，對(duì)近似方法進(jìn)行研究。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法的逐漸發(fā)展，越來(lái)越多國(guó)家在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的過(guò)程中開(kāi)始對(duì)地震波根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選取，模擬效果大幅提高。

3基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法

基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法主要是通過(guò)數(shù)學(xué)上的最優(yōu)化理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一種新方法?；谧顑?yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的被動(dòng)分析道主動(dòng)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，提高了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性，對(duì)設(shè)計(jì)具有非常好的促進(jìn)效果?；谧顑?yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法對(duì)空間的要求較為嚴(yán)格，設(shè)計(jì)過(guò)程中要保證以最小的質(zhì)量產(chǎn)生最大的剛度。因此，設(shè)計(jì)人員要對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻進(jìn)行充分分析，實(shí)現(xiàn)墻體的優(yōu)化布置和數(shù)量選取，提高基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分力學(xué)析效果?；谧顑?yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法中要求保證適度的剛度，對(duì)剛度要進(jìn)行嚴(yán)格控制。尤其是在分析剪力墻與地震作用的時(shí)，要對(duì)剪力墻剛度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保建立正確的最優(yōu)化剛度模型，提高基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法的模型實(shí)際應(yīng)用效果。目前我國(guó)的基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法發(fā)展還不全面，在進(jìn)行單位建筑面積上剪力墻慣性矩度量指標(biāo)設(shè)計(jì)的過(guò)程中還存在較多問(wèn)題。我國(guó)的基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法仍處?kù)堆芯亢桶l(fā)展階段。高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析人員要對(duì)基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法中的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行深入研究，對(duì)剪力墻最優(yōu)剛度進(jìn)行有效分析，從本質(zhì)上提高數(shù)據(jù)分析處理效果，拓寬基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法的應(yīng)用前景。

4基于分區(qū)廣義變分原理與分區(qū)混合有限元的分析方法

在進(jìn)行分區(qū)的過(guò)程中，高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析人員要對(duì)有限元進(jìn)行全面分型。有限元中雜交元和非協(xié)調(diào)元的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了分區(qū)廣義變分原理的發(fā)展，為分區(qū)廣義變分原理奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。清華大學(xué)龍馭球教授對(duì)分區(qū)廣義變分原理進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)分區(qū)廣義變分原理的深化。龍馭球教授的分區(qū)混合有限元法將分區(qū)廣義變分原理進(jìn)行拓展，實(shí)現(xiàn)了繼位移法、雜交元法之后的改革和完善。分區(qū)混合有限元法對(duì)彈性體分類(lèi)，對(duì)勢(shì)能區(qū)使用位移單元能量分析，將結(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量。而余能區(qū)使用應(yīng)力單元，將結(jié)構(gòu)應(yīng)力函數(shù)作為基本未知量，實(shí)現(xiàn)對(duì)能量項(xiàng)的交界面附加。分區(qū)混合有限元法在滿足位移和力的基礎(chǔ)上保證了位移的連續(xù)和收斂性，有效對(duì)總能量泛函駐值分區(qū)混合進(jìn)行方程選取。分區(qū)混合有限元法適應(yīng)性非常強(qiáng)，分區(qū)較為靈活，在很大程度上保證了函數(shù)的收斂性，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)的分析具有非常好的促進(jìn)效果。

篇4

關(guān)鍵詞:概念設(shè)計(jì);建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)用

作為建筑工程項(xiàng)目開(kāi)展中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不但會(huì)關(guān)系到建筑工程項(xiàng)目的順利開(kāi)展，而且還會(huì)影響到整個(gè)建筑工程質(zhì)量。所以，相關(guān)單位要充分重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，并且采取科學(xué)有效的方法有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。在其中合理地運(yùn)用概念設(shè)計(jì)方法，可以有效地優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。因此，設(shè)計(jì)人員要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要積極、合理地運(yùn)用概念設(shè)計(jì)方法。

1概念設(shè)計(jì)概述

所謂的概念設(shè)計(jì)即為在尚未經(jīng)過(guò)數(shù)值計(jì)算，特別是在一些很難通過(guò)相關(guān)的規(guī)范制度做出明確規(guī)定或者是很難進(jìn)行精確理性分析的問(wèn)題當(dāng)中，根據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系以及分體系彼此之間存在的力學(xué)關(guān)系、試驗(yàn)現(xiàn)象等總結(jié)獲得的設(shè)計(jì)思想與設(shè)計(jì)原則，以此來(lái)從整體上來(lái)完成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的總體規(guī)劃與布置，有效管理與控制抗震細(xì)部方法等［1］。在建筑設(shè)計(jì)方案制定的時(shí)期，這一設(shè)計(jì)方法可以更加科學(xué)、合理地完成對(duì)結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)思、建立以及選擇等，進(jìn)而能夠獲得更加準(zhǔn)確以及概念清晰的方案，從而為后期的設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，進(jìn)而提升其經(jīng)濟(jì)性以及安全、可靠性。

2概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要作用

2．1有效彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中存在的缺陷

在采用計(jì)算機(jī)完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的時(shí)候是會(huì)存在許多缺陷的，其無(wú)法正常完成方案初步設(shè)計(jì)工作。這是由于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)往往會(huì)為設(shè)計(jì)師造成一定的錯(cuò)覺(jué)，會(huì)使得設(shè)計(jì)人員覺(jué)得計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)用簡(jiǎn)單易行，因此就會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)生過(guò)度依賴的心理，于是就不會(huì)去專(zhuān)心地研究與學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)概念的相關(guān)知識(shí)，進(jìn)而影響到其設(shè)計(jì)能力的提升。另外，一些設(shè)計(jì)人員會(huì)存在一種習(xí)慣，即會(huì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用分析程序。然而其卻沒(méi)有充分意識(shí)到假如采用正確的軟件會(huì)使得設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)水平得到有效提升，而假如選擇的軟件是錯(cuò)誤的，那么就會(huì)造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)生問(wèn)題，會(huì)留下潛在的隱患。因此，為了能夠有效彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)存在的缺陷，那么就應(yīng)該合理運(yùn)用概念設(shè)計(jì)，要鼓勵(lì)與引導(dǎo)設(shè)計(jì)人員積極地學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)概念的相關(guān)知識(shí)，進(jìn)而充分利用概念設(shè)計(jì)的基本原則制定出最為理想化的結(jié)構(gòu)方案。

2．2有效優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于每位建筑設(shè)計(jì)人員而言，其都需要充分地了解與掌握結(jié)構(gòu)概念。因?yàn)槔媒Y(jié)構(gòu)概念可以幫助其創(chuàng)造出新的靈感以及更加準(zhǔn)確、清晰的思路，可以幫助設(shè)計(jì)人員在充分遵循正確設(shè)計(jì)基本原則的基礎(chǔ)上，有效地防止概念混亂以及定性不正確等諸多問(wèn)題的出現(xiàn)［2］。除此以外，工作人員在面對(duì)一些技術(shù)問(wèn)題的時(shí)候，假如其可以充分了解概念設(shè)計(jì)，那么就能夠準(zhǔn)確地找到問(wèn)題的原因所在，然后再采取科學(xué)、有效的方法解決問(wèn)題。在當(dāng)前實(shí)行的《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》當(dāng)中就涉及到概念理論，而且標(biāo)準(zhǔn)中明確提出了一個(gè)圍繞概念理論而制定的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，這一種設(shè)計(jì)方法會(huì)更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)，進(jìn)而可以有效提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完善性與可靠性，有效地實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。

3概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

3．1在建筑場(chǎng)地選擇中的應(yīng)用

為了可以有效地提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性與科學(xué)性，那么就必須要做好建筑場(chǎng)地的選擇工作，因?yàn)橹挥谐浞直ＷC建筑場(chǎng)地的科學(xué)、合理性，那么才可以也使得后續(xù)建筑設(shè)計(jì)工作更加順利地開(kāi)展，有效地確保其工作價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。因此，在選擇建筑場(chǎng)地的過(guò)程中要合理應(yīng)用概念設(shè)計(jì)。具體而言，必須充分注意以下要素:(1)地形因素。因?yàn)椴煌牡匦我矔?huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不盡相同的影響，而且在大多數(shù)的情況下還會(huì)對(duì)其產(chǎn)生極大的制約，所以在開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，考慮到建筑的實(shí)際情況，進(jìn)而綜合考慮選擇出最為合適的地形。(2)地質(zhì)因素。由于地質(zhì)因素也會(huì)在很大程度上影響的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)稅票，特別是對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有較大的影響。因此，在選擇建筑場(chǎng)地的過(guò)程中，需要積極地開(kāi)展全面、科學(xué)合理的評(píng)估以及分析，進(jìn)而充分確保施工場(chǎng)地的地質(zhì)能夠有效地滿足建筑施工的要求［3］。(3)抗震性因素。由于抗震性也會(huì)在很大程度上影響到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，因?yàn)橹挥性诔浞执_保建筑結(jié)構(gòu)有著良好的抗震能力以后，那么才能夠有效地確保建筑的使用安全。因此，在選擇建筑場(chǎng)地的時(shí)候，也要合理地應(yīng)用概念設(shè)計(jì)，進(jìn)而盡量防止在在那些極易發(fā)生震動(dòng)的地方開(kāi)展建筑操作。

3．2在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑物的具體結(jié)構(gòu)形式以及所處的地理位置，然后再充分遵循概念設(shè)計(jì)的基本原則，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)類(lèi)型進(jìn)行選擇。例如筏型基礎(chǔ)以及箱型基礎(chǔ)等等［4］。在具體采用箱型基礎(chǔ)的過(guò)程中，需要充分確保建筑物的負(fù)載能力，可以及時(shí)、均勻地傳遞給地基，這樣就能夠?qū)Φ鼗痪鶆虺两惮F(xiàn)象產(chǎn)生有效地抵御作用，而且使其可以有效地完成對(duì)周?chē)馏w的協(xié)作互助，進(jìn)而有效地提升建筑物的抗風(fēng)以及抗震能力。在選擇使用筏型基礎(chǔ)的時(shí)候，就會(huì)使得建筑物上部結(jié)構(gòu)存在著非常大的荷載。對(duì)于建筑而言，其具有非常小的承載能力，這一結(jié)構(gòu)類(lèi)型能夠使得建筑物上部得到有效的分散，而且使得地基獲得更大的承載能力，在此狀況下就會(huì)使得極不均勻沉降現(xiàn)象得到了有效的避免。

3．3在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在受到水平負(fù)荷作用時(shí)候，會(huì)造成高層建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移現(xiàn)象的發(fā)生，這是高層建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題，每位建筑設(shè)計(jì)工作人員都必須要給予充分重視。在具體開(kāi)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要充分遵循概念設(shè)計(jì)基本原則，不但要充分考慮相關(guān)的要求與標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)還必須要選擇更加科學(xué)、合理的抗側(cè)力體系，不但要對(duì)建筑物四周存在的其他建筑物的位置、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行綜合、全面的分析與考量，而且還要對(duì)這些建筑物對(duì)所要建設(shè)建筑物的風(fēng)壓布局所、造成的影響進(jìn)行綜合的考量［5］，進(jìn)而要在具體開(kāi)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，采取有效的措施努力提升建筑物的豎向荷載及其抵抗力，要合理地運(yùn)用概念設(shè)計(jì)基本原則，努力加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震力，使其能夠保證平面結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性以及規(guī)范性?？傊诋?dāng)前科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，也使得我國(guó)建筑行業(yè)獲得了跨越式的發(fā)展。然而，其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面還存在著諸多問(wèn)題，那么為了能夠有效地提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，就應(yīng)該合理地應(yīng)用概念設(shè)計(jì)方法，以此來(lái)有效地提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完善性與可靠性，有效彌補(bǔ)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，有效促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的不斷提升。

作者:楊濤 單位:中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司

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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)規(guī)范;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，建筑行業(yè)也得到了巨大的發(fā)展控制，隨著房屋建筑從單層、多層朝著高層建筑發(fā)展，房屋結(jié)構(gòu)形式也逐漸變得多樣與復(fù)雜。但是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題依然無(wú)法得到有效規(guī)避，至今都影響著房屋建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全。所以，解決房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題所具有的現(xiàn)實(shí)意義不容忽視。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題的原因分析

1.1 由于過(guò)于籠統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在理解上出現(xiàn)了差異

業(yè)內(nèi)人士都清楚，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，都需要參照《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《荷載規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析。但是在實(shí)際的操作過(guò)程中，卻發(fā)現(xiàn)這一類(lèi)型的綱領(lǐng)非常籠統(tǒng)，沒(méi)有將規(guī)范表達(dá)細(xì)致，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)由于對(duì)設(shè)計(jì)因素的量化從而產(chǎn)生困難。特別是隨著現(xiàn)代化理念的改革以及科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，這一類(lèi)屬于綱領(lǐng)性的規(guī)范就很到滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面面俱到的要求。對(duì)于這一類(lèi)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的理解，設(shè)計(jì)人員也是“仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智”，使得理解上出現(xiàn)了過(guò)多的偏差，這樣對(duì)設(shè)計(jì)出來(lái)的作品質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。

1.2 設(shè)計(jì)人員盲目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致惡性循環(huán)出現(xiàn)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于設(shè)計(jì)人員自身的主觀原因或是客觀原因，就很可能造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上過(guò)于盲目，從而出現(xiàn)惡性循環(huán)?？紤]到社會(huì)大眾對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)要求的提升，及房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊性，科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)理念就顯得尤為重要。但是，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，大多數(shù)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中常常會(huì)用到“大約”二字。比如：在使用附加鋼筋時(shí)，出于對(duì)建筑整體牢固性的考慮，很多設(shè)計(jì)人員會(huì)設(shè)置附加鋼筋。但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中卻沒(méi)有在腦海中內(nèi)化科學(xué)的設(shè)計(jì)理念，由于只有通過(guò)力學(xué)的分析之后，才能夠科學(xué)地設(shè)置附加鋼筋。如果沒(méi)有通過(guò)力學(xué)分析，僅僅依靠自身的經(jīng)驗(yàn)，就會(huì)大大提升設(shè)計(jì)的盲目性，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致附加鋼筋出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)現(xiàn)象，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)意識(shí)上的錯(cuò)誤，影響到后續(xù)的設(shè)計(jì)。

2 地基與基礎(chǔ)方面

由于多層房屋建筑沒(méi)有是事先進(jìn)行地質(zhì)勘察，無(wú)法取得詳細(xì)的勘察報(bào)告，在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)僅僅是依靠建設(shè)單位的口頭闡述或者是參照附近建筑物的基礎(chǔ)資料。想要做到地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性、安全性、適用性，設(shè)計(jì)人員就需要對(duì)地質(zhì)勘察資料進(jìn)行系統(tǒng)分析，對(duì)基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合統(tǒng)一的分析，僅僅憑借地基承載力這一項(xiàng)數(shù)據(jù)不僅缺乏安全性，而且也欠缺完整性。當(dāng)然，也不能盲目地認(rèn)為將地基承載力的特征值取小一點(diǎn)就可以做到?jīng)]有缺陷了，這些都是需要規(guī)避的。

對(duì)于軟弱地基通過(guò)換土墊層法進(jìn)行處理，完全憑借經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有考慮到換土墊層的設(shè)計(jì)。由于設(shè)計(jì)人員沒(méi)有認(rèn)識(shí)到軟弱地基所造成的危害，在承載力的提升上僅僅是簡(jiǎn)單地采用砂石墊層。因此，首先需要對(duì)墊層的厚度與寬度加以計(jì)算，驗(yàn)算軟弱下臥層，才能確保其安全性與經(jīng)濟(jì)性。

在房屋建筑的中柱設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)與梁的負(fù)荷都沒(méi)有按照荷載規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行基表。在多層房屋建筑的設(shè)計(jì)中，在計(jì)算基礎(chǔ)、梁、柱的負(fù)荷時(shí)，只有按照現(xiàn)行的荷載規(guī)范乘以有關(guān)荷載組合相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)才能確保荷載值的準(zhǔn)確性。

3 上部結(jié)構(gòu)方面

3.1 梁

做好框剪結(jié)構(gòu)連梁的設(shè)計(jì)對(duì)于房屋建筑整體結(jié)構(gòu)而言非常重要，但是很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上卻是忽略了這一點(diǎn)。重視程度、認(rèn)識(shí)程度的不足，都是影響其設(shè)計(jì)的因素之一。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，連梁就是連接兩片剪力墻，一旦遇到了中大地震時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，起到一定的耗能作用，以此讓建筑物具有一定延性的梁。只有滿足這一要求，才能夠稱之為連梁，或者說(shuō)我們?cè)谠O(shè)計(jì)上才能夠讓其按照連梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 板

在設(shè)計(jì)上，由于對(duì)板受力狀態(tài)的認(rèn)識(shí)度不夠或是為了方便計(jì)算，就會(huì)講雙向板當(dāng)作單向板來(lái)計(jì)算。這樣的計(jì)算假定就會(huì)與實(shí)際狀態(tài)存在差異，就容易出現(xiàn)配筋不足，導(dǎo)致板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。因此，在設(shè)計(jì)上，不能憑借主觀意愿，方便計(jì)算，避免一個(gè)方向的配筋過(guò)大，另一個(gè)方向僅僅按照構(gòu)造配筋的情況出現(xiàn)。當(dāng)板承受線荷載時(shí)對(duì)彎矩的計(jì)算。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般都會(huì)講一些非承重隔墻設(shè)置在樓板上，因此，在設(shè)計(jì)大樓板時(shí)就會(huì)將該部分的線荷載換算成為等效的均布荷載之后，再對(duì)板的配筋加以計(jì)算。但是在設(shè)計(jì)中，要注意避免出現(xiàn)將隔墻綜合再除以板總面積這種情況。

雙向板有效高度取值相對(duì)偏大。在兩個(gè)方向上，雙向板都會(huì)有彎矩產(chǎn)生，所以，雙向板跨當(dāng)中的正彎矩鋼筋都是縱橫疊放的。其中，短跨方向的跨中鋼筋應(yīng)當(dāng)放置于下部位置，長(zhǎng)跨方向的跨中鋼筋就應(yīng)當(dāng)放置在短跨鋼筋的上部，在計(jì)算時(shí)也需要應(yīng)用兩個(gè)方向上的有效高度，一般來(lái)說(shuō)，短向方向的有效高度都要比長(zhǎng)向方向的大。在設(shè)計(jì)中，要注意避免設(shè)計(jì)人員沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到板的受力或是圖省事的情況出現(xiàn)，避免為結(jié)構(gòu)構(gòu)件埋下質(zhì)量隱患。

3.3 柱

一般來(lái)說(shuō)，在6 度抗震設(shè)防區(qū)常常會(huì)出現(xiàn)承重柱截面高度設(shè)計(jì)過(guò)小的情況。很多房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員誤以為6 度設(shè)防區(qū)域就不用考慮設(shè)防，為了方便受力分析，設(shè)計(jì)人員估計(jì)將柱子截面高度設(shè)計(jì)的過(guò)小，這樣能夠增大梁柱的線剛度比，在計(jì)算簡(jiǎn)圖中將梁柱節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化為鉸支，將梁簡(jiǎn)化成為鉸支梁，梁柱也按照軸心受壓來(lái)進(jìn)行計(jì)算，雖然這樣對(duì)于接受受力分析很簡(jiǎn)單，但是卻忽視了這樣會(huì)給房屋結(jié)構(gòu)埋下質(zhì)量隱患，這主要是因?yàn)楹雎粤肆褐g的剛結(jié)作用，也就是將柱對(duì)梁的約束彎矩忽略了，再加上柱截面配筋一般都不會(huì)很大，一旦結(jié)構(gòu)受力，柱頂抗彎剛度必定就會(huì)存在不足的情況，這樣在梁底附近的柱子就會(huì)出現(xiàn)一條又一條的水平裂縫，從而有塑性鉸的形成。

4 目前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題與策略

4.1 建筑物超高問(wèn)題

高層建筑物最明顯的特征就是樓層多，建筑物本身高。但是，隨著建筑物高度的不斷加大，在抗震性能和建筑質(zhì)量方面都面臨著更嚴(yán)峻的問(wèn)題。出于高層建筑抗震性能的較高需要，建筑規(guī)范對(duì)建筑物的高度作出了嚴(yán)格的規(guī)定，在高度設(shè)計(jì)方面要確保滿足抗震的實(shí)際需要。在目前的高層建筑市場(chǎng)中，仍然存在著嚴(yán)重的超高問(wèn)題。針對(duì)建筑物的超高問(wèn)題，建筑規(guī)范逐漸將限制的高度設(shè)為A 級(jí)高度，還在一定程度上細(xì)化了高度規(guī)則，增加了B 級(jí)高度。這種較為明細(xì)化的建筑物高度規(guī)范使得高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和措施有了一定的改進(jìn)。

4.2 短肢剪力墻設(shè)置問(wèn)題

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要重視短肢剪力墻設(shè)置問(wèn)題。在我國(guó)新的建筑規(guī)范中，明確規(guī)定了短肢剪力墻的定義，也對(duì)短肢剪力墻的使用作出了相關(guān)限制。短肢剪力墻是指建筑物墻肢截面的高度比和厚度比在5～8 的墻，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)數(shù)據(jù)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量使用短肢剪力墻。

5 結(jié)語(yǔ)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，只有嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與構(gòu)造要求，才能夠避免設(shè)計(jì)出現(xiàn)質(zhì)量隱患，才能促進(jìn)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加趨于完善。

參考文獻(xiàn)

[1]張磊.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題探討[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)，2011（24）.

篇6

關(guān)鍵詞: 建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；安全性

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的必要性

在現(xiàn)在的社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的狀況下，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)相對(duì)較為重要，簡(jiǎn)單的說(shuō)也就是保障建筑使用的安全與實(shí)用，以下對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。

1．1 加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)安全性的必要性

首先建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全程度將對(duì)工程的質(zhì)量以及造價(jià)產(chǎn)生直接的影響。由此，就應(yīng)該加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的安全性，這對(duì)建筑的施工以及使用都是至關(guān)重要的。近幾年，我國(guó)的發(fā)展逐漸加快，人們的生活水平也得到大幅度的提高，人們對(duì)建筑的要求也逐漸的提高，這也就必須要加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)的安全性，以此來(lái)保障人們生活的穩(wěn)定與健康發(fā)展。此外，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的提升，也可以在一定的程度上促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代化的建筑結(jié)構(gòu)在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中對(duì)風(fēng)格等外在形態(tài)較為重視，這就要求在建筑材料以及施工的過(guò)程中對(duì)安全性進(jìn)行控制，在保障外觀的美化與建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上，注重建筑的安全性。

1．2 建筑結(jié)構(gòu)安全性的重要性

由于近幾年我國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展較為迅速，對(duì)各個(gè)方面的控制與管理也逐漸的趨于完善，這就要求加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制，因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是工程施工的基礎(chǔ)與依據(jù)，因此，建筑的設(shè)計(jì)安全就是工程施工安全以及建筑質(zhì)量的前提。由此可見(jiàn)，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全是工程的關(guān)鍵，這也在一定的程度上體現(xiàn)出工程造價(jià)的管理。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)保障設(shè)計(jì)的科學(xué)化與合理化，以此來(lái)為人民營(yíng)造一個(gè)較為舒適的生活環(huán)境，也可以對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行抵御，可以確保建筑無(wú)論在何種環(huán)境下都應(yīng)具有安全性以及穩(wěn)定性。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

雖然我國(guó)的建筑行業(yè)逐漸的趨于穩(wěn)定化的發(fā)展，但在對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中仍然存在一系列的問(wèn)題，以下對(duì)其進(jìn)行分析說(shuō)明。

2．1 抗震性相對(duì)較低

我國(guó)的相關(guān)法律法規(guī)對(duì)建筑的設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范，明確要求建筑應(yīng)具有一定的抗震性，而在實(shí)際的建筑過(guò)程當(dāng)中，大部分的抗震性沒(méi)有達(dá)到國(guó)家的要求，就從近幾年我國(guó)出現(xiàn)的地震來(lái)看，大部分的建筑物都沒(méi)有滿足國(guó)家的抗震標(biāo)準(zhǔn)，這也就對(duì)人民的人身以及財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生一定的安全威脅。同時(shí)，相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑的抗震性認(rèn)識(shí)不到位，所以在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中也就沒(méi)有對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行考慮，將其流于形式。由于我國(guó)的范圍較廣，各個(gè)區(qū)域之間有其獨(dú)有的特點(diǎn)，所以在對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)保障設(shè)計(jì)人員對(duì)地區(qū)的狀況進(jìn)行充分的了解，并按照不同的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2．2 設(shè)計(jì)的過(guò)程中出現(xiàn)偷工減料

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變，建筑行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，這也就造成部分的建筑類(lèi)商家為了獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)以次充好，偷工減料的狀況，以下對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明: 首先，有的建筑企業(yè)為了獲取更大的經(jīng)濟(jì)利益，節(jié)約成本，在對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)成本過(guò)于克扣，對(duì)建筑的安全以及質(zhì)量并不重視，這也就為建筑的使用造成了一定的安全威脅，例如在對(duì)鋼筋進(jìn)行配筋的過(guò)程當(dāng)中偷工減料，導(dǎo)致其使用的期限較短，并且容易出現(xiàn)變形。

2．3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理

對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程由于設(shè)計(jì)單位的員工經(jīng)驗(yàn)的不足或者是員工的專(zhuān)業(yè)技能水平較差的原因，也就導(dǎo)致對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)不合理、不科學(xué)的狀況，這在一定的程度上會(huì)直接影響建筑的正常使用，為建筑埋下安全隱患。同時(shí)也有的設(shè)計(jì)人員對(duì)外觀過(guò)于重視，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中明知道建筑公司對(duì)外觀的要求是行不通的，但為了利益，沒(méi)有提出異議，這也就導(dǎo)致建筑的危險(xiǎn)性，雖然這一狀況在設(shè)計(jì)單位相對(duì)較少，但仍是存在的。此外，由于設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)相對(duì)較低，對(duì)現(xiàn)代化的建筑設(shè)計(jì)知識(shí)并沒(méi)有進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化的培訓(xùn)，也就導(dǎo)致其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。

3 如何提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平

對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)是工程施工的前提，也是工程的關(guān)鍵工序，這就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)的重視，從設(shè)計(jì)中來(lái)加強(qiáng)建筑的安全性，保障設(shè)計(jì)的安全以及實(shí)用性，更好地為人民服務(wù)。以下對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不足之處進(jìn)行改善，加強(qiáng)建筑的安全性建設(shè)。

3．1 嚴(yán)格遵守建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

想要加強(qiáng)建筑的質(zhì)量，并保障建筑的安全問(wèn)題，就應(yīng)該按照我國(guó)對(duì)建筑行業(yè)的法律法規(guī)來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，加強(qiáng)建筑的質(zhì)量。國(guó)家對(duì)建筑設(shè)計(jì)的規(guī)范不僅是從技術(shù)上，而且是從各個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行控制，具有一定的強(qiáng)制性，這可以對(duì)建筑市場(chǎng)進(jìn)行規(guī)范，對(duì)建筑設(shè)計(jì)單位進(jìn)行約束。隨著近幾年建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，相應(yīng)的法律法規(guī)在不斷的實(shí)踐過(guò)程中逐漸的趨于完善化發(fā)展，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中也逐漸的向著規(guī)范化的方向發(fā)展。同時(shí)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不規(guī)范，不合理的行為應(yīng)進(jìn)行監(jiān)督，并采取相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)措施來(lái)鼓勵(lì)相關(guān)的人員進(jìn)行舉報(bào)，降低安全隱患發(fā)生的可能性，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。

3．2 提高建筑設(shè)計(jì)的抗震性

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)保障建筑的抗震性達(dá)到國(guó)家的要求與標(biāo)準(zhǔn)，并要求相關(guān)的人員對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)。同時(shí)對(duì)我國(guó)近幾年所發(fā)生的地震區(qū)域的建筑物進(jìn)行分析，對(duì)抗震因素進(jìn)行了解，保障建筑物可以對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行抵抗，保障建筑物的安全性發(fā)展。此外，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)建筑物的抗震性進(jìn)行了解與掌握，并對(duì)其有足夠程度的重視。

3．3 加強(qiáng)設(shè)計(jì)師的質(zhì)量意識(shí)

對(duì)建設(shè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)是一項(xiàng)相對(duì)較為復(fù)雜的工作，這就對(duì)設(shè)計(jì)師有一定的要求，對(duì)理論知識(shí)、工作態(tài)度、創(chuàng)新思維以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等方面都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。同時(shí)，還要求設(shè)計(jì)師對(duì)相應(yīng)的法律法規(guī)進(jìn)行了解，并做到按規(guī)范設(shè)計(jì)，在保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提下，加強(qiáng)設(shè)計(jì)的安全性。此外，還要求設(shè)計(jì)師有良好的學(xué)習(xí)能力，加強(qiáng)對(duì)新事物的學(xué)習(xí)與接受，并對(duì)建筑中的抗震進(jìn)行正確的認(rèn)識(shí)，確保建筑的安全。

3．4 提高設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)水平

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展逐漸的加快，相應(yīng)的規(guī)范也在不斷的完善，但現(xiàn)代化的建筑設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的建筑有著很大的區(qū)別，這就要求相關(guān)的設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)技能水平較高。由于科技的發(fā)展逐漸的加快，信息化的技術(shù)水平發(fā)展較快，在建筑行業(yè)中也逐漸的融入了先進(jìn)的技術(shù)，但是有很多的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員對(duì)先進(jìn)的技術(shù)不能進(jìn)行熟練的使用，這也就阻礙了先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，并在一定的程度上阻礙了建筑行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。由此，就應(yīng)該在設(shè)計(jì)單位定期的進(jìn)行培訓(xùn)與教育，加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的相關(guān)技能水平，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全，建設(shè)一批高素質(zhì)、專(zhuān)業(yè)化的設(shè)計(jì)隊(duì)伍，以此來(lái)加強(qiáng)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)的發(fā)展，建筑行業(yè)的安全與質(zhì)量逐漸的受到重視，由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是影響建筑安全性的主要原因，所以應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行有效的控制。雖然建筑行業(yè)的發(fā)展逐漸的趨于完善，但仍存在著一定的不足之處，對(duì)建筑的安全性帶來(lái)一定的影響。

參考文獻(xiàn):

［1］ 李博，石國(guó)棟． 試論如何在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高建筑的安全性［J］． 科技信息，2012( 4) : 88-89．

［2］ 周超． 試論如何在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高建筑的安全性［J］． 建材與裝飾，2013( 3) : 36-38．

篇7

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；外墻外保溫；保溫隔熱

1保溫隔熱材料設(shè)計(jì)原理

保溫隔熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為基層處理-保溫隔熱層-抗裂保護(hù)層-飾面層?；鶎犹幚恚焊鶕?jù)不同建筑基體表面情況分別采用相應(yīng)的處理方式，包括采用普通水泥砂漿找平、聚合物水泥灰漿拉毛或者不處理。以聚苯為主要原材料來(lái)生產(chǎn)保溫隔熱材料在世界各地均比較盛行，產(chǎn)品形式主要有聚苯板、聚苯復(fù)合材料、聚苯乙烯顆粒等，其中聚苯板目前使用比較多。然而，聚苯板不適合外形不規(guī)則的建筑部位保溫，聚苯板之間粘結(jié)處易開(kāi)裂，聚苯板與罩面砂漿親和力差，綜合成本較高，因而使用受到限制。將聚苯乙烯顆粒與膠粉料混合制成的不定型涂抹式保溫隔熱材料可以克服聚苯板的這些不足。膠粉聚苯顆粒保溫隔熱灰漿設(shè)計(jì)主要考慮原則如下：

(1)對(duì)聚苯乙烯泡沫顆粒的級(jí)配(粒徑為2-5mm，容重為20-30kg/m3)、以及它和膠凝材料的配比的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得此材料的密度、導(dǎo)熱系數(shù)、蓄熱系數(shù)、收縮率以及強(qiáng)度等各性能指標(biāo)都得到了優(yōu)化。

(2)添加了硅鋁玻璃空心球體料(比表面積為400-1500m2/kg，球體粒徑為5m-60m，氧化硅的含量在50%以上)，它和聚苯乙烯泡沫顆粒都屬于輕質(zhì)多孔材料，起到了保溫隔熱作用；另外，“滾珠效應(yīng)”改善了材料的和易性、整體性，一次施工達(dá)4cm以上，并且不需二次找平，顯著提高了施工效率。

(3)由于外加劑的作用，引入了1%-5%的氣泡，隔斷了熱傳輸通道，既達(dá)到了保溫隔熱的效果，也起到了保水的效果，提高了水泥水化程度，增強(qiáng)了保溫層的強(qiáng)度。

(4)主要原料是廢舊聚苯乙烯泡沫，既利用再生資源，又減少了白色污染，所以此灰漿材料既是很好的環(huán)保產(chǎn)品，也很大程度的節(jié)約了資源。

(5)采用干粉料預(yù)混合干拌技術(shù)與聚苯泡沫顆粒分裝工藝，現(xiàn)場(chǎng)只需按比例加水?dāng)嚢杓纯墒┕ぃ鉀Q了傳統(tǒng)工藝中生產(chǎn)攪拌期長(zhǎng)、運(yùn)輸成本高、存放周期短、現(xiàn)場(chǎng)配料計(jì)量不準(zhǔn)確、施工不方便等技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。

2抗裂砂漿設(shè)計(jì)原理

隨著國(guó)家墻體材料的革新和節(jié)能建筑推廣應(yīng)用工作的深入，傳統(tǒng)砂漿所暴露出的許多缺陷，如因墻面空鼓、開(kāi)裂、脫落等而引起墻體滲漏、透風(fēng)、剝落等問(wèn)題，在建筑工程中越來(lái)越突出，嚴(yán)重影響了工程質(zhì)量和正常使用，也制約了保溫隔熱材料的推廣應(yīng)用。大量資料表明，造成這些問(wèn)題的主要原因，除了地基不均勻沉降等引起的結(jié)構(gòu)裂縫外，主要可以歸納為以下兩個(gè)方面：一是墻材自身吸水率高、收縮大；二是所用砂漿保水性差、收縮變形大、粘結(jié)強(qiáng)度低、耐候抗裂性差及匹配不合理等。所研制的抗裂砂漿主要從以下幾個(gè)方面對(duì)普通砂漿性能進(jìn)行改善：

(1)材料補(bǔ)償收縮機(jī)理。

為達(dá)到抗裂砂漿早期零收縮的目的，在原料中引入體積穩(wěn)定劑，由于在水化后生成大量膨脹性晶體，產(chǎn)生體積膨脹，體內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力和壓應(yīng)變，補(bǔ)償了各類(lèi)收縮變形，抵消或部分抵消了相應(yīng)的拉應(yīng)力，從而提高了整體的抗裂性。

(2)聚合物改性機(jī)理。

在水泥砂漿中摻入聚合物后，會(huì)引起水泥砂漿性質(zhì)的一系列變化，諸如，抗折強(qiáng)度提高、抗壓強(qiáng)度降低、彈性模量降低、剛性降低、柔性增加、變形能力提高、耐磨性增加、粘結(jié)強(qiáng)度提高、耐久性提高等。

(3)應(yīng)力分散機(jī)理。

在抗裂砂漿施工中引入耐堿網(wǎng)格布，可以使抗裂砂漿的應(yīng)力分散均勻，從而避免因應(yīng)力集中引起的開(kāi)裂。還可以通過(guò)引入纖維達(dá)到應(yīng)力分散的目的。

(4)提高砂漿的保水功能。

在抗裂砂漿中加入保水劑，可以有效防止表面水分散失；同時(shí)在抗裂砂漿施工完成后，馬上在表面刷防水養(yǎng)護(hù)液，也能有效防止水分散失，同時(shí)形成新的抗裂層，具有雙層抗裂功能。

3保溫隔熱層厚度設(shè)計(jì)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50176-1993《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫和隔熱性能指標(biāo)(K，R，0；，max)計(jì)算方法和計(jì)算參數(shù)做出了規(guī)定；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ26-1995《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》對(duì)帶有抗震柱、圈梁等熱橋部位的復(fù)合墻體的外墻平均傳熱系數(shù)K的計(jì)算方法做出了規(guī)定：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ134-2001《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能50%目標(biāo)時(shí)的外墻傳熱系數(shù)和蓄熱系數(shù)也做了規(guī)定。

作者簡(jiǎn)介：李磊躍(1975-)，男，溫州市經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)劃院，研究方向：工程項(xiàng)目建筑經(jīng)濟(jì)學(xué)、建筑施工技術(shù)與組織、工程合同管理、安全與風(fēng)險(xiǎn)管理等；楊遠(yuǎn)程(1986-)，女，溫州市經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)劃院，碩士。

式中：Ri為窗戶、空氣層等熱阻.上述K的計(jì)算方法適用于不帶抗震柱、圈梁等熱橋部位的多層結(jié)構(gòu)。對(duì)于該保溫隔熱層結(jié)構(gòu)，根據(jù)對(duì)材料層厚度、導(dǎo)熱系數(shù)和蓄熱系數(shù)的測(cè)定值，按公式(1)、公式(2)和公式(3)可以計(jì)算得到該保溫隔熱材料與其他主體建筑配合使用形成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻R、熱惰性指標(biāo)D、傳熱系數(shù)K以及達(dá)到節(jié)能50%的目標(biāo)時(shí)墻體的最小厚度的值.使用加氣混凝土砌塊作為墻體結(jié)構(gòu)，若圍護(hù)結(jié)構(gòu)其他部分(窗戶、屋面等)能達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，外墻不需要保溫隔熱施工即可達(dá)到50%的節(jié)能目標(biāo)；而對(duì)于混凝土砌塊或粘土實(shí)心磚，保溫隔熱層厚度需要分別增加到29.4mm和20.1mm才能滿足節(jié)能目標(biāo)，同時(shí)這些傳統(tǒng)材料尤其粘土實(shí)心磚，既浪費(fèi)能源，又對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，不滿足現(xiàn)階段我國(guó)推廣的“四節(jié)”節(jié)能產(chǎn)品的節(jié)能要求。鋼筋混凝土主要用作建筑的梁和柱等承重、框架結(jié)構(gòu)，其熱阻較小，為達(dá)到節(jié)能50%的節(jié)能目標(biāo)，其表層保溫隔熱層厚度不得小于30.7mm；可見(jiàn)鋼筋混凝土梁、柱是建筑物中最主要的“熱橋”部位，保溫隔熱施工中一定要盡量消除該種“熱橋”。

參考文獻(xiàn)

[1]王晶.淺談幾種建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)[J].甘肅科技，2006，(7)：87-89.

篇8

【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；探討

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的原則

1.1 選用適當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)計(jì)算式在計(jì)算簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，計(jì)算簡(jiǎn)圖選用不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的事故常常發(fā)生，所以選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖是保證結(jié)構(gòu)安全的重要條件。計(jì)算簡(jiǎn)圖還應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造措施來(lái)保證。實(shí)際結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)不可能是純粹的鉸結(jié)點(diǎn)和剛結(jié)點(diǎn)，但與計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差應(yīng)在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。

1.2 選擇合適的基礎(chǔ)方案：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件，上部結(jié)構(gòu)類(lèi)型與載荷分布，相鄰建筑物影響及施工條件等多種因素進(jìn)行綜合分析，選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)方案，設(shè)計(jì)時(shí)宜最大限度地發(fā)揮地基的潛力，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行地基變形驗(yàn)算?；A(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)有詳盡的地質(zhì)勘察報(bào)告，對(duì)一些缺少地質(zhì)報(bào)告的建筑應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查看和參考臨近建筑資料。通常情況下，同一結(jié)構(gòu)單元不宜用兩種不同的類(lèi)型。

1.3 合理選擇構(gòu)方案：一個(gè)合理的設(shè)計(jì)必須選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，也就是要選擇一個(gè)切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)受力明確，傳力簡(jiǎn)捷。同一結(jié)構(gòu)單元不宜混用不同結(jié)構(gòu)體系，地震區(qū)應(yīng)力求平面和豎向規(guī)則?？偠灾?，必須對(duì)工程的設(shè)計(jì)要求、材料供應(yīng)、地理環(huán)境、施工條件等情況進(jìn)行綜合分析，并與建筑、電、水、暖等專(zhuān)業(yè)充分協(xié)商，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型，確定結(jié)構(gòu)方案，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行多方案比較，擇優(yōu)選用。

1.4 正確分析計(jì)算結(jié)果：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中普遍采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，但是由于目前軟件種類(lèi)繁多，不同軟件往往會(huì)導(dǎo)致不同的計(jì)算結(jié)果。因此設(shè)計(jì)師應(yīng)對(duì)程序的適用范圍、條件等進(jìn)行全面了解。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)時(shí)，由于結(jié)構(gòu)實(shí)際情況與程序不相符合，或人工輸入有誤，或軟件本身有缺陷均會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果，因而要求結(jié)構(gòu)工程師在拿到電算結(jié)果時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析，慎重校核，做出合理判斷。

1.5 采取相應(yīng)的構(gòu)造措施：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)始終要牢記“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)壓若拉原則”，注意構(gòu)件的延性性能；加強(qiáng)薄弱部位；注意鋼筋的錨固長(zhǎng)度，尤其是鋼筋的執(zhí)行段錨固長(zhǎng)度；考慮溫度應(yīng)力的影響力。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

2.1 軸向變形不容忽視：高層建筑中，豎向載荷很大，能在柱中引起較大的軸向變形，對(duì)連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩減小，跨中正彎矩和端支座負(fù)彎矩值增大；此外還會(huì)對(duì)預(yù)測(cè)構(gòu)件的下料長(zhǎng)度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值，對(duì)下料長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整；另外對(duì)構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響，與考慮構(gòu)件豎向變形比較，會(huì)得出偏于不安全的結(jié)果。

2.2 結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)：相對(duì)于底層建筑而言，高層建筑的結(jié)構(gòu)更柔和一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使高層建筑結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧?，?lái)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。

2.3 水平荷載成為決定因素：一方面，因?yàn)楦邔咏ㄖ欠孔灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩以及由此在豎構(gòu)件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面，對(duì)某一定高度樓房來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同而有較大幅度變化。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)問(wèn)題分析

3.1 結(jié)構(gòu)的超高問(wèn)題：在抗震規(guī)范和高規(guī)范中，對(duì)結(jié)構(gòu)的總高度有著嚴(yán)格的限制，尤其是新規(guī)范中針對(duì)以前的超高問(wèn)題，除了將原來(lái)的限制高度設(shè)定為A級(jí)高度以為，增加了B級(jí)高度，處理措施與設(shè)計(jì)方法都有較大改變。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過(guò)由于結(jié)構(gòu)類(lèi)型的變更而忽略該問(wèn)題，導(dǎo)致施工圖審查時(shí)未予通過(guò)，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要開(kāi)專(zhuān)家會(huì)議進(jìn)行論證等工作的情況，對(duì)工程工期、造價(jià)等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。

3.2 短肢剪力墻的設(shè)置問(wèn)題：在新規(guī)范中，對(duì)墻肢截面高厚比為5～8的墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制，因此，在高層建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)工作增加不必要的麻煩。

3.3 嵌固端的設(shè)置問(wèn)題：由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，在這個(gè)問(wèn)題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來(lái)的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級(jí)的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)嵌的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等問(wèn)題，而忽略其中任何一個(gè)方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)工作的大量修改或埋下安全隱患。

3.4 結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問(wèn)題：新舊規(guī)范在這方面的內(nèi)容出現(xiàn)了較大的變動(dòng)，新規(guī)范在這方面增添了相當(dāng)多的限制條件，例如：平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規(guī)范采用強(qiáng)制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案?！币虼?，結(jié)構(gòu)工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴(yán)格注意，以避免后期施工圖設(shè)計(jì)階段工作的被動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

近些年來(lái)，我國(guó)的高層建筑建設(shè)發(fā)展迅速。但從設(shè)計(jì)質(zhì)量方面來(lái)看，并不理想。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師不能僅僅重視結(jié)構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性而忽略結(jié)構(gòu)方案的具體實(shí)際情況，應(yīng)作出合理的結(jié)構(gòu)方案選擇。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析掌握的知識(shí)處理實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中遇到了各種問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

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篇9

關(guān)鍵詞：高層民用建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題；措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

0引言

建筑工程質(zhì)量的好壞和群眾生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，而其中建筑設(shè)計(jì)又是一項(xiàng)繁重、責(zé)任大的工作，對(duì)建筑物的整體安全、經(jīng)濟(jì)合理性以及適用都會(huì)造成嚴(yán)重的影響。 實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念與方法上總是存在著一定的差錯(cuò)，之所以存在差錯(cuò)，主要有以下幾方面的原因：第一，由于設(shè)計(jì)人員對(duì)于高層建筑設(shè)計(jì)沒(méi)有過(guò)多的重視，只盲目的按照或者一味的照搬其他設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行；第二，設(shè)計(jì)人員對(duì)于相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范及方法缺乏一定的了解；第三，設(shè)計(jì)人員沒(méi)有清晰的力學(xué)概念，難以構(gòu)建起科學(xué)合理的計(jì)算模式，在判斷結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果時(shí)，經(jīng)驗(yàn)不足。

1.高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題

1.1天然地基承載力與基礎(chǔ)埋深的確定問(wèn)題

首先是地基承載力的確定存在誤差 ；在對(duì)地基承載力進(jìn)行確定時(shí)，不僅要對(duì)其性質(zhì)加以充分的考慮，而且，還要充分的考慮基礎(chǔ)的埋置深度以及寬度，地基承載力會(huì)隨著基礎(chǔ)埋置深度的加深以及基礎(chǔ)寬度的加大而逐漸的提高。但是，如果屬于軟弱基地，那么，將會(huì)使得地耐力取值進(jìn)一步提高，存在安全隱患。其次，基礎(chǔ)埋深，通常從室外地面標(biāo)高開(kāi)始算起；填方區(qū)域應(yīng)在填土后才可進(jìn)行挖槽，可從填土面開(kāi)始算起，填土主要是在上部結(jié)構(gòu)而完成的，從天然地面標(biāo)高開(kāi)始算起。如果地下室采用的是箱形基礎(chǔ)，那么，基礎(chǔ)埋深應(yīng)從室外地面標(biāo)高開(kāi)始算起；比如，分離式的基礎(chǔ)的地下室，也就是說(shuō)內(nèi)墻與內(nèi)柱基礎(chǔ)，具體埋置深度應(yīng)從室內(nèi)地面開(kāi)始算起；而地下室外墻基礎(chǔ)應(yīng)采取室內(nèi)與室外計(jì)算埋置深度的平均值。不過(guò)，實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常沒(méi)有考慮天然地面室外設(shè)計(jì)地面標(biāo)高間存在的不同和填土的規(guī)范施工順序，只一味的按照設(shè)計(jì)室內(nèi)地面標(biāo)高算起。這樣一來(lái)，就會(huì)使得基礎(chǔ)計(jì)算埋深值進(jìn)一步增大，最終導(dǎo)致按照深度調(diào)整后的地基承載力也較大，安全系數(shù)低。

1.2結(jié)構(gòu)計(jì)算存在的問(wèn)題

建筑物結(jié)構(gòu)計(jì)算存在的問(wèn)題是荷載取值不夠合理、驗(yàn)算底框砌體結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題以及結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)的確定。如，高層民用框架的建筑一般在采取獨(dú)立的基礎(chǔ)上以及其地基受力部位不具備軟弱粘性土層的情況下，那么，就非常有必要對(duì)地基的抗震承載力加以驗(yàn)算，在對(duì)其基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分的考慮風(fēng)荷載的作用。因此，必須將風(fēng)荷載輸入到高層民用建筑中。只有具有均勻的剛度時(shí)方可采用底部剪力法，假如其結(jié)構(gòu)中存在薄弱層，應(yīng)充分考慮其因塑性變形集中所帶來(lái)的影響；此外，由于框架結(jié)構(gòu)等都有填充墻，因此，它的實(shí)際剛度要高于計(jì)算時(shí)的剛度，但其實(shí)際周期比計(jì)算周期小，因此，最終所計(jì)算出的地震剪力通常較小，使得結(jié)構(gòu)潛在了安全隱患，唯一的解決辦法就是折減計(jì)算周期。

2.加強(qiáng)高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施

2.1對(duì)地基承載力寬度與深度修正

在對(duì)地基承載力寬度與深度進(jìn)行修正時(shí)，應(yīng)結(jié)合工程具體情況，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定、基本原理以及理論，明確基礎(chǔ)埋置深度的取值，特別對(duì)于部分特殊情況，應(yīng)充分的分析，合理的進(jìn)行取舍。在施工中要求基礎(chǔ)完成時(shí)還要在上部結(jié)構(gòu)施工前回填完成，回填土應(yīng)進(jìn)行分層夯實(shí)。實(shí)際上，地基承載力就是地基同時(shí)滿足強(qiáng)度以及變形這兩個(gè)條件時(shí)，單位面積所能承受的最大荷載。一般情況下，上部結(jié)構(gòu)體型較為簡(jiǎn)單，整體剛度較大，如果，地基不均勻沉降有著極強(qiáng)的適應(yīng)性，那么，地基承載力就可取高值；如果基礎(chǔ)寬度大，埋置深度深，那么，地基承載力就會(huì)有所提高；高層建筑為了使得地基具有較好的穩(wěn)定性，避免建筑物滑動(dòng)與傾覆，通常都會(huì)要求基礎(chǔ)整體剛度要大，埋置深度深，可采用箱形基礎(chǔ)。另外，基礎(chǔ)埋深對(duì)于地基土體及上部結(jié)構(gòu)所組成的相互作用體系的動(dòng)力特性與動(dòng)力反應(yīng)有著一定的影響；各個(gè)學(xué)者在對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行研究后，所得出的結(jié)論存在著一定的差異，主要是因?yàn)樯喜拷Y(jié)構(gòu)剛度條件具有差異性。應(yīng)對(duì)上部結(jié)構(gòu)各種剛度條件加以全面的考慮，并進(jìn)行大量的數(shù)值計(jì)算，從而獲取到基礎(chǔ)埋深對(duì)土體與結(jié)構(gòu)共同作用體系的動(dòng)力特性與反應(yīng)影響的規(guī)律。

2.2結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)的選擇

具體有以下三方面：首先，選擇合理的地震力振型組合數(shù)；其對(duì)于高層建筑，在沒(méi)有采取扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算方式時(shí)，應(yīng)取3，如果振型系數(shù)已經(jīng)超出了3，那么，應(yīng)取3的倍數(shù)，不過(guò)決不能比房屋層數(shù)高，在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中有明確的規(guī)定，一個(gè)合理的振型個(gè)數(shù)通常能夠取振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量的百分之九十所需的振型數(shù)。目前，中國(guó)建筑科學(xué)研究院已經(jīng)具備了這一功能，能夠及時(shí)的將這種參與質(zhì)量的比值全面的輸出。同時(shí)，通過(guò)耦合計(jì)算的地震剪力要比非耦合計(jì)算小，只有其結(jié)構(gòu)發(fā)生極為明顯的扭轉(zhuǎn)時(shí)，才可以采用耦合計(jì)算的方式進(jìn)行，必要時(shí)應(yīng)采用非耦合計(jì)算加以補(bǔ)充。其次，框架結(jié)構(gòu)或荷載最不利布置與組合；如果活荷載較大，那么，是否對(duì)活荷載進(jìn)行最不利布置、組合，會(huì)嚴(yán)重的影響到計(jì)算全面的反映出來(lái)，很有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不安全。并且在PKPM中難以將荷載規(guī)范表4.1.1中的第1（1）與第1（2）~12項(xiàng)進(jìn)行明確的區(qū)分，無(wú)法滿足荷載規(guī)范區(qū)分不同荷載類(lèi)型采用各種樓面荷載折減系數(shù)的具體要求。所以，在對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程中，應(yīng)對(duì)各種構(gòu)件進(jìn)行區(qū)分，然后進(jìn)行分布計(jì)算，并且當(dāng)荷載輸入時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步折減樓面活荷載。

3.結(jié)論

綜上所述可知，本文論述了高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題制定了有效的措施，以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有較高的準(zhǔn)確度、安全性以及較好的經(jīng)濟(jì)合理性。由于筆者能力有限，本文的論述不是很全面，以期相關(guān)人員提出寶貴的意見(jiàn)。

參考文獻(xiàn):

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篇10

【關(guān)鍵詞】 剛結(jié)構(gòu)；穩(wěn)定性；設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問(wèn)題在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定性能，以免在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)生不必要的失穩(wěn)損失；其次，隨著新型結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員對(duì)其性能認(rèn)識(shí)的不足，從而導(dǎo)致構(gòu)件的失穩(wěn)，就這個(gè)問(wèn)題闡述了新型結(jié)構(gòu)現(xiàn)存的問(wèn)題，并且針對(duì)問(wèn)題論述了產(chǎn)生的原因。

1建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、在各種類(lèi)型的鋼結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)失穩(wěn)造成的傷亡事故時(shí)有發(fā)生、為了更好地保證鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)中構(gòu)件不失穩(wěn)定，保證工程質(zhì)量及使用安全，有必要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)探討。

1.1鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念。鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度小或失穩(wěn)都會(huì)造成結(jié)構(gòu)破壞，但是強(qiáng)度與穩(wěn)定的概念并不相同、鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是一個(gè)應(yīng)力問(wèn)題，指結(jié)構(gòu)或者單個(gè)構(gòu)件在穩(wěn)定平衡狀態(tài)下由荷載引起的最大應(yīng)力(或內(nèi)力)是否超過(guò)建筑材料的極限強(qiáng)度、鋼材以其屈服點(diǎn)作為極限強(qiáng)度、而穩(wěn)定是一個(gè)變形問(wèn)題，構(gòu)件所受外部荷載與結(jié)構(gòu)內(nèi)部抵抗力間是不穩(wěn)定的，關(guān)鍵是找出這一不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，避免變形急劇增長(zhǎng)而發(fā)生失穩(wěn)破壞。

1.2鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要點(diǎn)。在符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則前提下，要保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性還需滿足以下條件：

1.2.1鋼結(jié)構(gòu)布置必須從體系和各組成部分的穩(wěn)定性要求整體考慮，目前鋼結(jié)構(gòu)大多是按照平面體系進(jìn)行設(shè)計(jì)，如桁架和框架、保證平面結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)平面外失穩(wěn)，要求平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面穩(wěn)定計(jì)算需與結(jié)構(gòu)布置相一致，如增加必要的支撐構(gòu)件等。

1.2.2實(shí)用計(jì)算方法所依據(jù)的簡(jiǎn)圖與結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖保持一致中層或多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架穩(wěn)定分析通常是省略的，只進(jìn)行框架柱的穩(wěn)定計(jì)算、由于框架各柱的桿件穩(wěn)定計(jì)算的常用力法、穩(wěn)定參數(shù)等是依據(jù)一定的簡(jiǎn)化典型情況或假設(shè)者得出的，因此設(shè)計(jì)者要能保證所有的條件符合假設(shè)時(shí)才能應(yīng)用。

2建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1基本原則。建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須符合一定的原則，確保所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)合理，安全可靠。①所做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合建筑物的使用要求，有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，有良好的耐久性；②所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能節(jié)約鋼材，減輕鋼結(jié)構(gòu)重量；盡可能縮短制造、安裝時(shí)間，應(yīng)便于運(yùn)輸、便于維護(hù)，減少成本；③盡量注意美觀，對(duì)于外露結(jié)構(gòu)有一定建筑美學(xué)要求。

2.2設(shè)計(jì)過(guò)程。

2.2.1收集資料：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程的前期準(zhǔn)備工作首要的就是要收集相關(guān)資料，包括各種環(huán)境資料、相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等、目前我國(guó)實(shí)行的是《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50017-2003其次，還需要了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的習(xí)慣做法，根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)找出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。

2.2.2確定結(jié)構(gòu)體系、柱網(wǎng)：鋼結(jié)構(gòu)體系的確定主要考慮兩個(gè)方面:橫向結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和縱向結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。橫向系統(tǒng)需要綜合考慮建筑使用要求、剛度要求、結(jié)構(gòu)受力情況、材料選用等具體情況來(lái)確定；縱向系統(tǒng)一般由相關(guān)構(gòu)件如柱及其支撐、壓架、車(chē)梁及制動(dòng)梁或桁架、墻梁等組成、柱網(wǎng)則需要依據(jù)建筑使用要求、經(jīng)濟(jì)柱距及跨度、建筑美觀等方面要求來(lái)設(shè)計(jì)、其它方面的考慮還包括造價(jià)、跨度、制作安裝難度等。

3建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)與不足

3.1鋼結(jié)構(gòu)的材料優(yōu)勢(shì)。鋼結(jié)構(gòu)是用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的，和混凝土等其它材料的結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有諸多優(yōu)勢(shì)：首先，鋼材的強(qiáng)度高，塑性和韌性好、強(qiáng)度高使其適用于跨度大或荷載很大的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)，而塑性和韌性好對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性較強(qiáng)，不會(huì)輕易因超載而突然斷裂、鋼結(jié)構(gòu)還具有良好的吸能能力和延性，這賦予了鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)越的抗震性能。其次，鋼材內(nèi)部組織接近于勻質(zhì)和各向同性，在一定的應(yīng)力幅度內(nèi)鋼材的反應(yīng)幾乎是完全彈性的，加之冶煉和軋制過(guò)程中材質(zhì)波動(dòng)的范圍小，因此，鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況和工程力學(xué)計(jì)算結(jié)果比較符合，有助于提供設(shè)計(jì)施工的精確性。

3.2鋼結(jié)構(gòu)在建筑上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。鋼結(jié)構(gòu)所具備的上述特點(diǎn)使其在建筑應(yīng)用上具有磚混結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)所沒(méi)有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。首先，鋼結(jié)構(gòu)自重輕，且延性好，因此所建建筑的抗震性能優(yōu)良，因其總質(zhì)量小，地震力效應(yīng)相應(yīng)也小，而其良好的延性也能對(duì)地震效應(yīng)起到緩沖作用、混凝土施工時(shí)管道般需要在梁底通過(guò)，這樣會(huì)占用較大空間，使樓層凈高減少、而使用鋼結(jié)構(gòu)可在梁腹板處開(kāi)孔走管道，因此建造相同的樓層高度，采用鋼結(jié)構(gòu)可達(dá)到提高層間凈高的效果。此外，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要“肥梁胖柱”才能建造較大開(kāi)間相比，由于鋼結(jié)構(gòu)輕質(zhì)高強(qiáng)，因此可以簡(jiǎn)中實(shí)現(xiàn)大跨與復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造開(kāi)放式住宅。

3.3鋼結(jié)構(gòu)的不足。鋼結(jié)構(gòu)因其優(yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用，近年來(lái)產(chǎn)生的鋼結(jié)構(gòu)住宅也促進(jìn)了住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程，尤其鋼結(jié)構(gòu)使用過(guò)程的環(huán)保性還符合社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，帶來(lái)了良好的綜合效益、但鋼材也存在其固有不足、比如鋼材的耐腐蝕性和耐火性較差，因此鋼結(jié)構(gòu)使用時(shí)需要進(jìn)行較嚴(yán)格的防護(hù)，其防護(hù)時(shí)費(fèi)用高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼材雖有一定的耐熱性，但在溫度達(dá)150℃以上時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)需要加隔熱層加以保護(hù)、鋼材不耐火，重要的結(jié)構(gòu)必須注意采取防火措施、鋼材的強(qiáng)度高，所做構(gòu)件多數(shù)壁薄且截面較小，受壓時(shí)為了在強(qiáng)度與穩(wěn)定之間取得最優(yōu)，往往滿足了穩(wěn)定的要求，而使得強(qiáng)度不能充分發(fā)揮等。

4建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

4.1鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)。鋼結(jié)構(gòu)住宅有低層和多層之分、低層一般用于別墅，而多層用于公寓、根據(jù)抗震規(guī)范gb50011對(duì)12層以下和以上房屋的不同要求，建造鋼結(jié)構(gòu)住宅一般不宜超過(guò)12層。鋼結(jié)構(gòu)住宅抗震性能受結(jié)構(gòu)布置規(guī)則性影響、因此，其平面布置應(yīng)力求規(guī)則、對(duì)稱、不規(guī)則布置在地震時(shí)容易遭到損壞。

4.3鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。

4.3.1借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)和相關(guān)軟件的發(fā)展，目前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的平面內(nèi)強(qiáng)度及整體穩(wěn)定計(jì)算可由計(jì)算機(jī)輔助完成，而由設(shè)計(jì)者對(duì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的平面外強(qiáng)度及穩(wěn)定計(jì)算，進(jìn)行分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)、為了提高效率和提供方便，在設(shè)計(jì)時(shí)可將整個(gè)結(jié)構(gòu)按標(biāo)高進(jìn)行分解，簡(jiǎn)化成不同水平荷載作用下的多個(gè)布置形式的結(jié)構(gòu)體系來(lái)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定的計(jì)算。

4.3.2受彎鋼構(gòu)件的板件局部穩(wěn)定可以通過(guò)幾種方式實(shí)現(xiàn):①限制板件寬厚比，使之達(dá)到屈曲的極限承載能力，不在構(gòu)件整體失效前屈曲；②允許板件在構(gòu)件整體失效前屈曲，然后利用其屈曲后強(qiáng)度達(dá)到構(gòu)件的承載能力；③對(duì)梁設(shè)置橫向或縱向加勁肋，以解決不考慮屈曲后強(qiáng)度的梁的局部穩(wěn)定問(wèn)題。

4.3.3軸心受壓構(gòu)件和壓彎構(gòu)件局部穩(wěn)定也可通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)，分別是控制翼緣板自由外伸寬度與其厚度之比和控制腹板計(jì)算高度與其厚度之比，如果受壓構(gòu)件為圓管截面，則應(yīng)控制外徑與壁厚之比。

鋼結(jié)構(gòu)自重輕、強(qiáng)度高、工業(yè)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)建筑還符合國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑對(duì)提高城市建設(shè)水平有很大作用、在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分考慮材料的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合考慮各方面的因素加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定以及平面外穩(wěn)定的設(shè)計(jì)，克服結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷，避免出現(xiàn)失穩(wěn)事故，加快鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)