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關(guān)鍵詞：建筑；剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

剪力墻結(jié)構(gòu)不僅具有側(cè)移能力小、抗側(cè)剛度比大的特點(diǎn)，而且具有較強(qiáng)的抗震能力。由于某些剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用較少，因此不少設(shè)計(jì)人員對剪力墻的概念、截面形狀尺寸以及相關(guān)的技術(shù)和規(guī)范理解和掌握的還不夠健全，從而制約了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。這時(shí)就需要對其進(jìn)行不斷的改善，以更好的適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展。

一、剪力墻結(jié)構(gòu)概述

剪力墻通常又被稱為了結(jié)構(gòu)墻、抗風(fēng)強(qiáng)或者抗震墻。主要是建筑物或者房屋為了能夠承受地震或者風(fēng)力作用所引起的水平荷載，從而防止建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞。根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)的不同可以將其分為普通剪力墻結(jié)構(gòu)、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、框支剪力墻結(jié)構(gòu)。普通剪力墻主要是由剪力墻組合在一起的結(jié)構(gòu)體系。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)主要是由框架與剪力墻結(jié)合在一起所形成的結(jié)構(gòu)體系，一般應(yīng)用于局部大空間的建筑物中，不僅要在大空間部位采用框架結(jié)構(gòu)，而且也要采用剪力墻結(jié)構(gòu)從而達(dá)到提高建筑物抗震能力的效果。如果剪力墻的底部具有較大空間，而剪力墻又無法滿足其設(shè)計(jì)要求時(shí)，就需要采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)。通常建筑物中所具有的豎向承重構(gòu)件需要由墻體來承擔(dān)，這時(shí)的墻體不僅需要承擔(dān)水平構(gòu)件給予的豎向荷載，同時(shí)要承擔(dān)地震或者風(fēng)力作用傳給的水平荷載。剪力墻主要是建筑物的圍護(hù)墻和分隔墻，所以墻體的設(shè)置必須要符合建筑結(jié)構(gòu)和平面布置的要求，同時(shí)要求剪力墻結(jié)構(gòu)體系要具備較高的承載能力和抗側(cè)力能力，因此其可以應(yīng)用于較高的建筑物之中。剪力墻所具有的優(yōu)點(diǎn)是水平和豎向的側(cè)移比較小、側(cè)向剛度比較大，剪力墻結(jié)構(gòu)中的樓蓋結(jié)構(gòu)通常只能采用平板，并且可以不設(shè)梁，從而提高了空間的利用率。缺點(diǎn)是建筑平面布置不靈活、間距受到一定的限制、對于大空間的公共建筑物使用性較差，除此之外，剪力墻自身的重量比較大，通常只能適用于公寓、住宅以及旅館等建筑物之中。

二、剪力墻的受力變形特點(diǎn)分析

剪力墻結(jié)構(gòu)在水平荷載的作用下，將會(huì)產(chǎn)生彎矩和水平剪力。其中墻肢截面在彎矩的作用下可能會(huì)導(dǎo)致下層層間側(cè)移量比較小，而上層層間的側(cè)移量卻比較大，從而發(fā)生了彎曲型變形，同時(shí)在剪力的作用下發(fā)生了剪切型變形，一般這兩種變形疊加在一起就成為了剪力墻變形的基本特征。根據(jù)剪力墻高寬比的大小將其劃分為矮墻、中高墻和高墻。隨著剪力墻結(jié)構(gòu)高寬比的不斷增大，由于彎矩作用產(chǎn)生的變形也會(huì)隨之增大，因此高墻在水平荷載的作用下經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)彎曲型的變形曲線，而對于矮墻來說，其變形曲線會(huì)表現(xiàn)為剪切型的變形曲線。在實(shí)際施工過程中為了更好的改善剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，并充分結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用要求，需要在剪力墻上面適當(dāng)?shù)亻_一些洞口，以便更好地與連梁連接在一起，從而有效的提高了單肢剪力墻的高寬比。

三、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)的基本原則，才能保證設(shè)計(jì)出的剪力墻更好地適用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，具體的原則主要包括以下幾個(gè)方面：

1.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常要先將剪力墻看成一個(gè)長方形的立體結(jié)構(gòu)，而且一般將高看成是剪力墻的厚度，而剪力墻的高度和寬度則分別是長方形的寬和長，其受力結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)就相當(dāng)于主體的受力結(jié)構(gòu)，唯一的區(qū)別就是剪力墻結(jié)構(gòu)的長、寬比值與柱體的長、寬比值存在一定的差距。

2.在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，每一個(gè)剪力墻不僅僅是承受水平荷載，同時(shí)還要承受其自身的重力，即縱向荷載。在強(qiáng)風(fēng)或者地震等強(qiáng)大力度的作用下，墻體除了承受上述兩種力之外，還要承受彎矩力。這時(shí)就要求剪力墻不僅要有巨大的剛性力度來抵抗墻體的搖晃，而且還要確保墻體在變形之后還能夠繼續(xù)循環(huán)使用。在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要合理布局，嚴(yán)格禁止出現(xiàn)亂搭亂建現(xiàn)象，同時(shí)還要對其進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，從而保證剪力墻受壓、受重的安全性。

3.剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)是在墻體平面內(nèi)所能夠承受的最大重力值以及剛度壓力是很大的，但是除墻體平面以外的部分，其對上述兩種力所能夠承受的值就非常小了，因此在進(jìn)行剪力墻外擴(kuò)或者搭建時(shí)，要采取措施提高剪力墻平面以外的安全性。

4.參與剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人員要對各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行慎重的考慮，主要包括水平和縱向兩者之間的作用力，并對剪力墻所承受的力及大小進(jìn)行分析。在分析所得結(jié)果的基礎(chǔ)上，作出墻體斜截面以及橫截面的承載剛度分析圖，同時(shí)還要計(jì)算出剪力墻水平以及縱向所能夠承受的極限承載力，而且分析得到的各項(xiàng)參數(shù)要取其中的最小值。

四、在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

（一）剪力墻結(jié)構(gòu)的合理布置

剪力墻在平面上的布置應(yīng)該具有規(guī)則、簡單的特點(diǎn)，并且應(yīng)該沿著主軸方向或者其他方向進(jìn)行雙向布置，而且兩個(gè)方向上剪力墻的側(cè)向高度差距不宜過大。在進(jìn)行剪力墻抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不要僅在單向布置剪力墻。因?yàn)榧袅Φ牟贾脮?huì)對其自身結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度產(chǎn)生較大的影響。在進(jìn)行剪力墻布置時(shí)，要盡可能的滿足周邊均勻布置的原則，并且運(yùn)用相關(guān)的設(shè)計(jì)軟件，對剪力墻的結(jié)構(gòu)、受力特點(diǎn)進(jìn)行有效地分析和計(jì)算。例如設(shè)計(jì)填充墻時(shí)，要盡可能滿足相應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，適當(dāng)增加圈梁以及構(gòu)造柱，確保地震發(fā)生時(shí)居民能夠安全的逃脫。還要盡可能采用電梯井、山墻以及樓梯井作為剪力墻。在剪力墻的豎向布置中，要采取措施避免改變材料輕度和變截面對樓層建設(shè)的影響，避免墻體剛度發(fā)生突變。

（二）剪力墻中連梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

連梁結(jié)構(gòu)主要是指剪力墻結(jié)構(gòu)中連接墻肢與墻肢之間的梁。剪力墻在受到了水平荷載作用時(shí)，墻肢會(huì)出現(xiàn)不同程度地扭曲，而且在連梁的兩端也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)角，從而使連梁產(chǎn)生不同程度的反彈作用。對墻肢的連接處理，可以有效的減少變形和內(nèi)力的作用，從而改善墻肢受力狀態(tài)。因此連梁結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必不可少的環(huán)節(jié)之一，其對墻肢的連接起到了很好的約束作用。要采取措施盡量提高塑性鉸的性能，不斷完善剪力墻抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的截面面積和跨高比會(huì)受到一些因素的限制和影響，進(jìn)而影響連梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)需對其進(jìn)行有效地分析，通筆者認(rèn)為，可以過減小連梁高度、增加剪力墻洞口的寬度、降低連梁的剛度等措施來增強(qiáng)連梁結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。

（三）剪力墻邊緣構(gòu)造設(shè)計(jì)

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對剪力墻的結(jié)構(gòu)特性和受力特點(diǎn)等進(jìn)行分析，加強(qiáng)剪力墻洞口兩側(cè)以及剪力墻兩端的強(qiáng)度，必要的時(shí)候還可以在剪力墻中適當(dāng)?shù)牟课话惭b約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件。在進(jìn)行約束邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，框筒結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)等的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)格高于普通剪力墻的設(shè)計(jì)。對抗震性能要求不算高，并且沒有特殊要求的剪力墻，也必須要滿足其相應(yīng)的界限值。大量的研究數(shù)據(jù)表明，槽形或工字形截面剪力墻的各項(xiàng)性能要明顯好于矩形截面的剪力墻。

五、結(jié)束語

綜上所述，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，剪力墻結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用可以有效推動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展，對其加以利用，能夠很好的強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]史涌泉；剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]；世界家苑；2013；12(8):176-177。

篇2

【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)；具體應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)水平，更好的指導(dǎo)施工是人們的不斷追求。然而，在設(shè)計(jì)過程中，由于受到設(shè)計(jì)人員、制度等因素的制約，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作被忽視，相關(guān)的技術(shù)措施沒有得到有效落實(shí)，制約設(shè)計(jì)水平提高，今后需要轉(zhuǎn)變這種情況，重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的運(yùn)用，促進(jìn)建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的提高。下面將對該問題進(jìn)行探討分析。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用及實(shí)踐價(jià)值

1.1是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用

通常情況下，主要是在房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)和房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法和技術(shù)。具體來講，房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)包括優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案、屋蓋系統(tǒng)方案以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)等等。這些方面又包括很多細(xì)小方面的內(nèi)容，如選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等。要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和使用要求，結(jié)合工程具體情況，來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，促使綜合經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提升。

1.2是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的實(shí)踐價(jià)值

要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)長遠(yuǎn)效益，來對建筑結(jié)構(gòu)的近期投資進(jìn)行減少，并且促使建筑結(jié)構(gòu)的可靠性和合理性得到顯著提升。通過實(shí)踐研究表明，相較于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，將設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用過來，可以在較大程度上降低建筑工程造價(jià)。通過優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，可以將材料性能給最合理的利用起來，有效協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各個(gè)單元，并且安全度也符合建筑規(guī)范的規(guī)定。同時(shí)，還可以合理決策建筑整體性范昂設(shè)計(jì)，通過優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，可以促使建筑設(shè)計(jì)的目標(biāo)得到實(shí)現(xiàn)。

2 民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

2.1是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與用地的關(guān)系

具體來講，在多層或者高層住宅建筑中，各層建筑面積的總和就是總建筑面積，有著越多的層數(shù)，那么單位建筑面積所分?jǐn)偟姆课菥陀兄缴俚恼嫉孛娣e。但是在增加建筑層數(shù)的過程中，也會(huì)增加房屋的總高度，那么就需要增大房屋之間的間距。因此，隨著建筑層數(shù)的增加，并不會(huì)按照同一比例來增加用地的節(jié)約量。

2.2是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與造價(jià)的關(guān)系

單位建筑面積造價(jià)會(huì)直接受到建筑層數(shù)的影響，但是對于各個(gè)分部結(jié)構(gòu)，有著不同的影響程度。對于屋蓋部分，如果有多少層，只需要對一個(gè)屋蓋共用即可，在增加層數(shù)的過程中，不會(huì)增加屋蓋的投資。因此，隨著層數(shù)的增加，會(huì)明顯降低屋蓋部分的單位面積造價(jià)?；A(chǔ)部分，基礎(chǔ)被各層所共用，在增加層數(shù)的過程中，也會(huì)增大基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的荷載，那么就需要對基礎(chǔ)的承載力進(jìn)行加大，雖然在增加層數(shù)的過程中，會(huì)降低基礎(chǔ)部分的單位面積造價(jià)，但是并不是十分顯著。對于承重結(jié)構(gòu)，在增加層數(shù)的過程中，需要對其承載能力和抗震能力進(jìn)行強(qiáng)化，那么就會(huì)在一定程度上提升分部結(jié)構(gòu)的單位建筑造價(jià)。

2.3是高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

通過調(diào)查研究我們可以發(fā)現(xiàn)，住宅的造價(jià)會(huì)直接受到住宅層高的影響，在增加層高的過程中，會(huì)增加墻體面積和柱面積，結(jié)構(gòu)自重遭到增加，基礎(chǔ)和柱的承載力也會(huì)得到增加，并且會(huì)加長水衛(wèi)和電氣的管線。對層高進(jìn)行降低，那么材料和能源就可以得到有效節(jié)約，建筑抗震性能得到提升，造價(jià)成本得到節(jié)約。同時(shí)，層高的降低，還可以促使住宅建筑的總高度得到降低，建筑之間的日照距離得到縮小，因此，層高的降低，也可以促使土地資源得到有效節(jié)約。即使建筑面積相同，如果住宅建筑有著不同的平面形狀，那么住宅也會(huì)有不同的外墻周長系數(shù)。如果采用的是接近方形或者圓形的平面形狀，那么就會(huì)降低外墻周長系數(shù)，這樣就可以在較大程度上減少外墻、砌體、基礎(chǔ)以及內(nèi)外表面的裝修，并且有著較好的受力性能，自然會(huì)在較大程度上降低成本造價(jià)。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)具有自身顯著特點(diǎn)，滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的需要，在設(shè)計(jì)中加以合理運(yùn)用具有重要現(xiàn)實(shí)意義。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1有利于建筑物美觀與實(shí)用。通過采用相應(yīng)的技術(shù)措施，不僅能夠提高設(shè)計(jì)水平，還能夠?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的美觀、實(shí)用。對各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的安排，也能降低工程建設(shè)的材料消耗，節(jié)約工程造價(jià)成本。

3.2有利于降低建筑工程造價(jià)。實(shí)踐證明，通過優(yōu)化建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠節(jié)約成本6%―35%，同時(shí)還能夠合理利用各種材料性能，協(xié)調(diào)好建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各個(gè)單位，提高建筑物的安全度，滿足適用、經(jīng)濟(jì)、安全的目的，對整個(gè)工程建設(shè)也具有重要的現(xiàn)實(shí)作用。

3.3有利于保障建筑物的安全與質(zhì)量。利用相應(yīng)的優(yōu)化技術(shù)開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固，滿足地基承載能力要求，保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)固耐用，滿足工程建設(shè)需要，提高工程安全程度，也有利于確保建筑工程質(zhì)量。

4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的運(yùn)用策略

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了促進(jìn)設(shè)計(jì)水平提高，更好指導(dǎo)施工建設(shè)工作，需要重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)運(yùn)用，并根據(jù)設(shè)計(jì)具體內(nèi)容，采取有效的設(shè)計(jì)策略。具體來說，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面入手，采取相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略。

4.1結(jié)構(gòu)整體與局部優(yōu)化

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有層次性，并且相對比較復(fù)雜，因而必須運(yùn)用技術(shù)措施優(yōu)化整體與局部設(shè)計(jì)工作。就層次來說，它包括設(shè)計(jì)體系、結(jié)構(gòu)體系、安裝設(shè)計(jì)體系等，并且每個(gè)體系還包含不同的分支體系。設(shè)計(jì)中必須考慮建筑結(jié)構(gòu)的具體情況，優(yōu)化每個(gè)分支體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)而完成整個(gè)設(shè)計(jì)工作。同時(shí)，設(shè)計(jì)還包含原料選取、零部件選擇、結(jié)構(gòu)類型選擇等內(nèi)容，具有一定的復(fù)雜性，這也是設(shè)計(jì)中需要考慮的問題。針對這些特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中必須從整體入手，細(xì)化設(shè)計(jì)工作，提高設(shè)計(jì)水平。

4.2樁基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化

樁基礎(chǔ)主要包括灌注樁和預(yù)制樁兩種不同類型，設(shè)計(jì)中需要根據(jù)具體情況合理選用。灌注樁施工復(fù)雜，工期較長，質(zhì)量控制比較困難，但效果良好。而預(yù)制樁質(zhì)量可靠，能夠顯著提高地基承載力，設(shè)計(jì)中應(yīng)該重視該措施運(yùn)用，并選擇合適長度，滿足預(yù)制樁施工需要，促進(jìn)工程質(zhì)量提高。同時(shí)，在上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要合理布置剪力墻，確保剪力墻均勻，質(zhì)量可靠，使樓層平面中心和結(jié)構(gòu)重心重疊在一起，減少地震、強(qiáng)風(fēng)所帶來的負(fù)面影響。一般采用大開間剪力墻構(gòu)造，適當(dāng)增長剪力墻墻肢，減少墻肢數(shù)量，減少混凝土使用量。另外，剪力墻暗柱一般運(yùn)用鋼筋，有利于確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，提高設(shè)計(jì)水平。

結(jié)語

通過上文的敘述分析我們可以得知，隨著時(shí)代的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在時(shí)代飛速發(fā)展的今天，企業(yè)在發(fā)展過程中面臨著日趨激烈的市場競爭，要想在激烈的市場競爭中獲得發(fā)展和壯大，除了要保證建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和安全之外，還需要將經(jīng)濟(jì)性原則給貫徹過來，最大限度的擴(kuò)大建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。針對這種情況，就需要將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中；相關(guān)的工作人員需要不斷努力，提升自己的專業(yè)素質(zhì)和綜合水平，總結(jié)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以便設(shè)計(jì)出更好更安全的房屋建筑。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宋戈輝. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 黑龍江科技信息. 2012（19）

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[關(guān)鍵詞]建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 安全度

中圖分類號(hào)：U414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）01-0116-01

1.引言

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，最重要的基本的問題就是安全度的設(shè)計(jì)。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度來看，在平面形狀中，三角形結(jié)構(gòu)比圓形、正方形、工字形、橢圓形等結(jié)構(gòu)在抗側(cè)移能力和抗彎曲變形等方面弱很多，因?yàn)槠渚哂休^大的迎風(fēng)面，承受的水平風(fēng)力作用較大，所以說三角形建筑的結(jié)構(gòu)具有較差的安全性。因此，確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性是確保建筑物安全的首要前提。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全度概念

在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，賦予結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)陌踩?，使得結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi)能夠滿足各種預(yù)期的功能要求，這是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本目的，通常來說，建筑結(jié)構(gòu)必須滿足一下幾點(diǎn)功能：

（1）在正常施工可能出現(xiàn)的各種作用建筑結(jié)構(gòu)必須可以承受，在使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用建筑結(jié)構(gòu)也必須可以承受，而且在遇到偶然發(fā)生的事件的時(shí)候，建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性仍然可以保持，這也就是我們說的建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

（2）在正常時(shí)其工作性能良好，也就是建筑結(jié)構(gòu)具有適用性。

（3）在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行日常的維護(hù)，建筑結(jié)構(gòu)可以保持長久，也就是耐久性。

建筑結(jié)構(gòu)安全與否的標(biāo)志就是上述所說的安全性、適用性、耐久性，其總稱為結(jié)構(gòu)的安全性。結(jié)構(gòu)的安全度是指在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，對預(yù)訂功能完成的概率。

3.我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度現(xiàn)狀

自從上世紀(jì)50年代以來，我國建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法幾經(jīng)變化，從容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法到破損階段設(shè)計(jì)法，再到極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，但是安全度設(shè)計(jì)卻沒有發(fā)生什么變化。我國的安全度設(shè)計(jì)水平一直落后于國際通用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。安全系數(shù)、分項(xiàng)系數(shù)、可靠指標(biāo)是安全度在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面的主要表現(xiàn)，同時(shí)一些其他因素對于安全度也有影響，比如荷載標(biāo)準(zhǔn)值、結(jié)構(gòu)的構(gòu)造規(guī)定等。通過一些規(guī)范來分析比較我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的現(xiàn)狀，國外設(shè)計(jì)規(guī)范取用的荷載值高于我國，國外的材料強(qiáng)度的取值低于我國，國外所用結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算公式的安全裕度高于我國，有的可能存在不安全的隱患，國外對結(jié)構(gòu)的構(gòu)造規(guī)定遠(yuǎn)高于我國，例如，我們將我國混凝土結(jié)構(gòu)安全度和國外標(biāo)準(zhǔn)相比，就發(fā)現(xiàn)我國的混凝土結(jié)構(gòu)安全度偏低，我國在混凝土構(gòu)造上規(guī)定柱子的壓筋的最小配筋率為0.4%，然而前蘇聯(lián)1949年就規(guī)范柱子的壓筋最小配筋率為0.5%，我國的安全度較低與前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)，我國規(guī)范中要求的梁的拉筋和柱的壓筋都明顯低于國際標(biāo)準(zhǔn)。這也就表明，在建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)安全度的每一個(gè)環(huán)節(jié)的安全性都低于國外。

我國在解放初期的時(shí)候，因?yàn)榫o張的物資供應(yīng)，國家對外備戰(zhàn)、對內(nèi)建設(shè)的大環(huán)境下，我國從事建筑行業(yè)的科研人員為我國事業(yè)做出了巨大的工序，因?yàn)槭艿轿镔Y、材料、資金等各種因素的限制，他們采用的可能是世界上最低的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度，為建國初期的中國建立了許多建筑物，而且經(jīng)受了幾十年的考驗(yàn)，這應(yīng)該給予極大的肯定，但是從上世界80年代以來，我國的綜合國力得到了提升，經(jīng)濟(jì)得到了迅猛發(fā)展，現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度對于我國現(xiàn)今的國情已不再符合，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)低安全度對于今后的發(fā)展不能滿足，如果繼續(xù)按照低結(jié)構(gòu)安全度進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于國家眼前和長遠(yuǎn)的利益都不符合。和國際現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相比較來看，我國的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)水平低于國際標(biāo)準(zhǔn)，這對于我國建筑行業(yè)公司走出國門，去國外進(jìn)行投資是不利的，對于我國的形象是一種損害。因此，在我國現(xiàn)如今綜合國力、經(jīng)濟(jì)實(shí)力都增強(qiáng)的條件下，我國應(yīng)該選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度，這才利于我國建筑行業(yè)的良好發(fā)展。

4.從設(shè)計(jì)思想上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，使安全度水平得到全面提升

4.1 開發(fā)商要將高安全性能的建筑結(jié)構(gòu)作為銷售的競爭點(diǎn)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的高低不僅僅是一種純政府的行為，因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)是一種特殊的商品，當(dāng)前房屋的開發(fā)商、用戶會(huì)參與其中。開發(fā)商在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要本著質(zhì)量第一、安全達(dá)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)該為其建造并出售給用戶的建筑物的安全質(zhì)量負(fù)責(zé)，開發(fā)商應(yīng)該在對售價(jià)影響不大的前提下使得安全度得到最大程度的提高，開發(fā)商也可以將高的安全性能作為商品的競爭點(diǎn)，得到建筑物用戶的認(rèn)可，提高企業(yè)商品的銷售量。

4.2 提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度標(biāo)準(zhǔn)，有利于建筑業(yè)主利益和要求的滿足

根據(jù)我國現(xiàn)有的國情來看，現(xiàn)有的低建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度不能夠滿足我國建筑業(yè)的需求，也很難得到建筑物業(yè)主的滿意，因此，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的標(biāo)準(zhǔn)是勢在必行的，這對于提升生產(chǎn)、生活水準(zhǔn)也是非常有利的，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也有一定作用，而且還能夠使建筑業(yè)主的利益和要求得到滿足。

4.3 盡可能合理的多使用合格的鋼材

現(xiàn)如今我國綜合實(shí)力遠(yuǎn)高于建國初期，物資匱乏的局面以不再，因此，現(xiàn)如今在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該在建筑主體中盡可能的多使用合的鋼材，而沒必要像建國初期那樣挖空心思的節(jié)約鋼材，只有在結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)中合理的多使用鋼材，才利于建筑物安全性能的提升，滿足開發(fā)商和建筑物業(yè)主的需要。

5.總結(jié)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度設(shè)計(jì)在確保建筑物安全可靠方面是非常重要的，其對于建筑物的安全性、適用性、耐久性具有重大意義，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中做好安全度的設(shè)計(jì)是重中之重，本文首先對建筑結(jié)構(gòu)安全度的概念進(jìn)行了介紹，并探討分析了我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，并根據(jù)我國國情提出了從設(shè)計(jì)思想上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，全面提升安全度水平的觀點(diǎn)，其主要包括開發(fā)商要將高安全性能的建筑結(jié)構(gòu)作為銷售的競爭點(diǎn)、提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度標(biāo)準(zhǔn)，有利于建筑業(yè)主利益和要求的滿足、盡可能合理的多使用合格的鋼材三個(gè)方面，做好上述三方面的工作，對于我國建筑結(jié)構(gòu)安全度的提升具有重大意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 黎正平.對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的幾點(diǎn)看法.《新材料新裝飾》.2014年1期

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>> 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究 普通民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性研究 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題研究 對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究 淺論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的研究 對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探討研究 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程研究 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究和探討 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化研究 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略研究 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與美學(xué)關(guān)系研究 高層房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究 綠色商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本控制研究 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：

關(guān)鍵字：建筑結(jié)構(gòu) 功能 鋼結(jié)構(gòu) 開裂

中圖分類號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)闡述

隨著建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展壯大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人員用建筑結(jié)構(gòu)的語言，有：墻、柱、梁板等等，來表達(dá)出自己的設(shè)計(jì)理念。也就是說，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包含基礎(chǔ)地下室設(shè)計(jì)，地上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含兩方面的基本內(nèi)容：第一，結(jié)構(gòu)的計(jì)算設(shè)計(jì)，要充分考慮建筑設(shè)計(jì)的要求。要保證建筑物在兩種狀態(tài)下的計(jì)算，一種是構(gòu)件在正常狀態(tài)下的計(jì)算，另一種是構(gòu)件在極限承載能力狀態(tài)下的計(jì)算，比如說，疲勞強(qiáng)度的計(jì)算演算等。第二，結(jié)構(gòu)的施工圖設(shè)計(jì)1.構(gòu)建措施2.圖紙表述質(zhì)量.在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的程序問題。在建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)很多，除了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之外還有暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)等等。另外，要做到設(shè)計(jì)要具有環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性、功能性等等特征，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該要加以重視，設(shè)計(jì)關(guān)系到建筑物的質(zhì)量問題。另外，建筑物的構(gòu)件如果是有多種作用力同時(shí)發(fā)生的話就必須考慮全面，要把最不利的組合考慮進(jìn)去。此外，抗震設(shè)計(jì)也很重要，在設(shè)計(jì)的過程中，要根據(jù)所在不同地區(qū)考慮建筑物的高度以及結(jié)構(gòu)類型等實(shí)際的情況來進(jìn)行不同等級標(biāo)準(zhǔn)的采用。而在計(jì)算與構(gòu)件的要求都是取決于抗震不同的等級。

2、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的因素

2.1 部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不完善，存在著安全問題

有些設(shè)計(jì)將底層部分成為大的空間，這樣就會(huì)使得抗震墻很少，而上部的砌體的抗震墻與與底部的抗震墻或者是框架梁沒有對齊，這樣就會(huì)造成結(jié)構(gòu)體系的不合理；還有一些設(shè)計(jì)場地類別、抗震類別都選用不準(zhǔn)確，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理不準(zhǔn)確。一些混凝土的構(gòu)件，特別是一些懸挑構(gòu)件，其配筋率達(dá)不到要求，一些相差一半，甚至有些連一半都還達(dá)不到；一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算書沒有保持一致，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與計(jì)算的結(jié)果相差很大，設(shè)計(jì)存在著隱患；一些設(shè)計(jì)中的荷載取值不規(guī)范，有錯(cuò)算或只是漏算的現(xiàn)象發(fā)生等這些問題，這些都可能會(huì)造成隱患。

2.2 設(shè)計(jì)人員素質(zhì)不高

一些施工圖中，漏缺一些相關(guān)性剖視圖、大樣圖以及系統(tǒng)圖等；另外還有一些施工圖表述不完整，甚至是對于一些比較重要的，應(yīng)該由圖紙反應(yīng)的內(nèi)容卻只是進(jìn)行了標(biāo)注： “由設(shè)備廠家確定” 或者是“詳見圖集”等，施工圖的細(xì)部大樣不詳細(xì)，工程的全貌就不能被很好的反應(yīng)。另外，還有一些重要的設(shè)計(jì)參數(shù)、耐火等級、設(shè)計(jì)依據(jù)、安全等級、工程類別等等這些在設(shè)計(jì)說明中都沒有明確標(biāo)注。產(chǎn)生這些問題，與設(shè)計(jì)人員的態(tài)度有很大關(guān)系，對一些房屋建筑的設(shè)計(jì)沒有引起重視，而僅僅是參照其他設(shè)計(jì)的成果，這樣有很大的盲目性；還有些設(shè)計(jì)者沒有建立正確的計(jì)算模式對結(jié)構(gòu)計(jì)算的成果還缺少判斷經(jīng)驗(yàn)。另外還有一些設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中對一些設(shè)計(jì)方法與規(guī)范還沒有很好的理解，這些都造成了設(shè)計(jì)的不合理，造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隱患。

2.3 構(gòu)造設(shè)計(jì)中的問題

該問題重要是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題以及地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常會(huì)有的問題。例如，在高層的建筑物中，其基礎(chǔ)的有效的深埋深度中有可能會(huì)出現(xiàn)不足的現(xiàn)象，對于樁基基礎(chǔ)的選擇不當(dāng)就對于其完工質(zhì)量造成影響，甚至是對其環(huán)境造成損壞。當(dāng)樁間距不足，與相關(guān)規(guī)定不太符合時(shí)就不能保證試樁結(jié)果，當(dāng)樁身的長度不足時(shí)，在擠土灌柱樁時(shí)，就不能穿越軟土層的深度，不能與相關(guān)的規(guī)定所符合，這都是在設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的情況。在框架的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者往往忽視縱向型框架，而僅僅是重視橫向型框架?？拐鹪O(shè)計(jì)要求中，要按照兩個(gè)主軸的方向分別進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)沒有進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一些設(shè)計(jì)者就會(huì)按照普通連續(xù)梁的方法進(jìn)行縱向框架的設(shè)計(jì)，這與相關(guān)的構(gòu)造要求也是不相符合的。

2.4 結(jié)構(gòu)計(jì)算問題

結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)注意的問題結(jié)構(gòu)整體計(jì)算總體信息的取值： 混凝土容重（KN/m3） 取26-27，全剪結(jié)構(gòu)取27，若取25，對于剪力墻需輸入雙面粉層荷載。計(jì)算振型數(shù)，取3 的倍數(shù)，高層建筑應(yīng)至少取9 個(gè)，考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí)，振型應(yīng)不少于15 個(gè)，對多塔結(jié)構(gòu)不應(yīng)少于塔數(shù)乘9。計(jì)算時(shí)要檢查Cmass-x 及Cmass-y 兩向質(zhì)量振型參與系數(shù)，均要保證不小于90%，達(dá)不到時(shí)，應(yīng)增加振型數(shù)，重新計(jì)算。地震信息中的“活荷質(zhì)量一般折減系數(shù)”RMC 取0.5，具體問題時(shí)按照《抗震》5.1.3 條）。

自振周期應(yīng)考慮填充墻體對剛度的影響進(jìn)行折減。當(dāng)添充墻為磚墻時(shí)，框架結(jié)構(gòu)0.6-0.7，框剪結(jié)構(gòu)0.7-0.8，剪力墻結(jié)構(gòu)0.9-1.0?；詈奢d信息中“柱、墻活荷載是否折減”，一般不折減，“傳到基礎(chǔ)的活荷載是否折減”，應(yīng)折減。

此外，很多建筑工程中出現(xiàn)了一些抗震結(jié)構(gòu)不利或者是規(guī)劃性差的問題，還有一些樓層錯(cuò)層的問題，而如果在高層的建筑中出現(xiàn)了大范圍的錯(cuò)層的話，樓板的連續(xù)性就會(huì)出現(xiàn)問題，這種結(jié)構(gòu)對于抗震是很不利的。一些高層的房屋建筑存在著薄弱層但是沒有措施來補(bǔ)救。按照在高層建筑中對于抗震設(shè)計(jì)的一些要求，高層結(jié)構(gòu)不能采用兩種以上的復(fù)雜性結(jié)構(gòu)。而如果是樓板的開洞過于太大，就會(huì)造成結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性，從而影響了抗震效果。

3、建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)注意的一些問題

在構(gòu)造設(shè)計(jì)中一些問題是應(yīng)該要多加注意，比如說，屋面結(jié)構(gòu)、雨篷應(yīng)該要考慮滿水荷載，在天溝雨篷的深度超過了500時(shí)，就應(yīng)該在天溝以及雨篷的側(cè)板上設(shè)置泄水孔，這時(shí)，水量可以計(jì)算至水孔的底面，另外還應(yīng)該考慮到坡層的重量問題。挑檐轉(zhuǎn)角在位于陽角以及陰角時(shí)要注意加強(qiáng)配筋。在結(jié)構(gòu)平面圖中，所有的受力構(gòu)件都應(yīng)該相對軸線來對定位尺寸進(jìn)行標(biāo)注。在連續(xù)跨梁配鋼筋時(shí)，支座兩旁的鋼筋直徑應(yīng)該相同，便于鋼筋穿過支座，以避免兩邊的鋼筋都在支座錨固，這樣就可能會(huì)影響到節(jié)點(diǎn)混凝土澆灌筑。對于現(xiàn)澆樓板面，在使用周期布置輕質(zhì)隔墻時(shí)，可以將其每米自重的30%作為每平米樓面的荷載值進(jìn)行計(jì)算?，F(xiàn)澆板在埋設(shè)備暗管時(shí)，暗管的外徑要注意，不能大于厚板的三分之一，交叉線管也要注意，要使管壁至板上下的距離不能小于25毫米。

4、結(jié)束語

房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是整個(gè)工程展開以及實(shí)施過程中的重點(diǎn)內(nèi)容，為滿足建筑的安全性、適用性和耐久性等可靠性要求，設(shè)計(jì)要做到平面布局和結(jié)構(gòu)選型合理，因此要高度重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面常見問題，在工作實(shí)踐中嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。設(shè)計(jì)要做到平面布局和結(jié)構(gòu)選型合理，荷載取值準(zhǔn)確且無遺漏，嚴(yán)格遵守有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、國家標(biāo)準(zhǔn)，以保證建筑質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]雷春蕾，張書強(qiáng)．房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見問題[J]．技術(shù)與市場，2011，(08)．

篇5

【關(guān)鍵詞】 民用建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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

引言

民用建筑作為人們居住的載體，與人們的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到民用建筑的質(zhì)量，并影響著建筑物本身的經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性和耐久性。當(dāng)前, 民用建筑設(shè)計(jì)追求“以人為本”, 這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)思想的開拓和設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新。

一、現(xiàn)代民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念

簡而言之，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是用結(jié)構(gòu)語言來表達(dá)建筑師及其它專業(yè)工程師所要表達(dá)的東西。結(jié)構(gòu)語言包括墻、柱、梁、板、樓梯地基等結(jié)構(gòu)元素，然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系，包括豎向和水平的承重及抗力體系。

二、結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)是指通過地震對建筑結(jié)構(gòu)的整體效應(yīng)來有效地解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的基本問題，具體包括分析建筑結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制和過程。結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)要立足于建筑結(jié)構(gòu)的整體布局上，加強(qiáng)對關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，在整體上提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。民用建筑是人們生活的主要場所，對它的抗震能力要制定高標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)要求，民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震概念設(shè)計(jì)非常重要。

三、現(xiàn)代民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1異形柱框架結(jié)構(gòu)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，原則上要求框架結(jié)構(gòu)的柱采用矩形柱，這是因?yàn)榫匦沃氖芰δ芰^好、傳力途徑明確，在長期的工程實(shí)踐中積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算理論較完善，所以矩形柱的理論更接近實(shí)際。但隨著近年來，民用建筑的高層化，使矩形柱的柱截面增大，在房屋內(nèi)部的布置和使用上造成影響，在裝修中，造成了使用面積的浪費(fèi)。異形柱框架結(jié)構(gòu)解決了這個(gè)問題。

所謂異形柱框架就是根據(jù)墻體布置情況，將柱截面做成“L”“T”“+”形,也有采用“Z”形?！癓”形多用于墻的轉(zhuǎn)角部位,“T”形截面多用于縱橫墻交接處,柱肢寬度最適宜用與墻體相同的厚度,使得柱表面與、墻體表面平齊。

3.2預(yù)應(yīng)力混凝土大板結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力大板結(jié)構(gòu)是在柱與柱之間布置明梁,樓板采用預(yù)應(yīng)力大板,并在預(yù)應(yīng)力大板上直接布置隔墻的結(jié)構(gòu)體系。隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的成熟和廣泛運(yùn)用，預(yù)應(yīng)力材料和施工費(fèi)不斷下降，我國高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的情況越來越多。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)解決了難看的室內(nèi)次梁景觀的問題，讓裝修時(shí)室內(nèi)布局的改造和建筑平面布置更加靈活，滿足了住戶個(gè)性化的要求。

3.3 短肢剪力墻的廣泛應(yīng)用

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是指墻肢的長度為厚度 5 — 8倍的剪力墻結(jié)構(gòu)。常用的短肢剪力墻有“T”字型、“L”字型、“十”字型“一”字型等。在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻能利用間隔墻位，結(jié)合建筑平面靈活布置，避免與建筑使用功能發(fā)生矛盾。鏈接隔墻的梁，可以隱藏在間隔墻的豎向平面內(nèi)。這種新的結(jié)構(gòu)解決了普通框架和普通剪力墻的建筑難題，受到建筑界的肯定，得到廣泛的運(yùn)用。

3.4 鋼結(jié)構(gòu)在民用建筑上的運(yùn)用

鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，給建筑鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)事業(yè)提供了豐富的物質(zhì)資料。相比磚混結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)在民用建筑中有四個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：一是鋼結(jié)構(gòu)自重輕，可以較大程度上減少土、沙、石的用量，綜合經(jīng)濟(jì)效益好；二是鋼材強(qiáng)度高，在民用建筑設(shè)計(jì)中可采用大開間布置；三是鋼結(jié)構(gòu)民用建筑施工周期短，可以加快資金周轉(zhuǎn)，提高建筑工程投資效益；四是鋼結(jié)構(gòu)建筑的環(huán)保效果好，具有較高的性價(jià)比，有利于進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，極大的促進(jìn)新型材料在建筑業(yè)的運(yùn)用，帶動(dòng)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。

四、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題

4.1部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠科學(xué)合理

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理的原因是沒有按照建筑抗震設(shè)計(jì)的規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行，不按照規(guī)定進(jìn)行荷載的取值計(jì)算現(xiàn)象十分嚴(yán)重，計(jì)算結(jié)果超過結(jié)構(gòu)強(qiáng)度本身，建筑物的質(zhì)量嚴(yán)重不合格。

4.2建筑地基規(guī)劃不科學(xué)

地基的規(guī)劃和設(shè)計(jì)對整個(gè)民用建筑的地上結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)起到重要的指導(dǎo)作用。當(dāng)前民用建筑的高層化趨勢非常明顯，但為了追求建筑物外形和內(nèi)部戶型設(shè)計(jì)的美觀以吸引消費(fèi)者，建設(shè)單位對地基的情況并沒有加以重視，這對建筑物的質(zhì)量是個(gè)很大的威脅，另外，由于工程建筑的不同地理環(huán)境和不同建筑方案，地基設(shè)計(jì)是否合理對后期的工程建筑影響較大，不合理的地基設(shè)計(jì)在后期可能會(huì)造成投入的增加。

4.3民用建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

在實(shí)際的民用建筑設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員不是從業(yè)主的實(shí)際生活需要進(jìn)行建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，住宅中的各個(gè)生活區(qū)間面積不夠合理，不能充分發(fā)揮建筑的功能性。

4.4設(shè)計(jì)深度不合規(guī)定

在實(shí)際的民用建筑中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙的偷工減料、設(shè)計(jì)粗糙、缺少配套系統(tǒng)、責(zé)任限定模糊等現(xiàn)象層出不窮，設(shè)計(jì)人員自身素質(zhì)低下是其中一個(gè)原因，建設(shè)商為節(jié)省建筑投資，擴(kuò)大利潤也是主要原因之一。

4.5材料選用和結(jié)構(gòu)體系不合理

材料的選用和建筑物的結(jié)構(gòu)體系是重要的工程要素。在高層民用建筑上，應(yīng)盡量采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)等，以減少柱基斷面的尺寸、提高防震效果。很多實(shí)際的建筑工程中都出現(xiàn)了規(guī)則性差以及抗震結(jié)構(gòu)不利等現(xiàn)象，樓層錯(cuò)層現(xiàn)象也時(shí)有出現(xiàn)，所以在高層建筑上，為達(dá)到規(guī)定的防震要求，對高層結(jié)構(gòu)不提倡采用復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這是為了防止樓板開洞過大而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不規(guī)則，從而影響了結(jié)構(gòu)的抗震效果。

五、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

5.1嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)章制度

在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)嚴(yán)格按照各級政府的規(guī)章制度。根據(jù)在建工程的具體情況，積極采用成熟的新技術(shù)、新材料、新工藝，在保證工程質(zhì)量的同時(shí)做到安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、保護(hù)環(huán)境、

5.2做好設(shè)計(jì)前的調(diào)查研究工作。

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前要對施工環(huán)境、施工技術(shù)條件、工程特點(diǎn)等進(jìn)行深入的調(diào)查研究，根據(jù)工程的實(shí)際情況，合理的使用新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

5.3確保結(jié)構(gòu)的安全性

結(jié)構(gòu)安全性是結(jié)構(gòu)在各種因素作用下防止破壞倒塌的能力。是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先應(yīng)保證的目標(biāo)。它的內(nèi)容主要包括構(gòu)件的承載能力的安全性，結(jié)構(gòu)的整體牢固性和結(jié)構(gòu)的耐久安全性。在關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)部位，或施工操作有難度的部位，應(yīng)適當(dāng)?shù)牧粲杏嗟?，以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度。

六、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的問題

6.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑專業(yè)密切配合，建筑的開間、進(jìn)深、層高尺寸及選用的構(gòu)件類型，應(yīng)盡量減少型號(hào)，每一配筋構(gòu)件盡量減少鋼筋規(guī)格以利于建筑工業(yè)化及現(xiàn)場施工方便。

6.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑物的耐火等級、材料的燃燒性，在建筑專業(yè)的有關(guān)防火設(shè)計(jì)規(guī)范中的要求下，正確合理的選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料，正確選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件的保護(hù)層及保護(hù)作法。

6.3在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用的新技術(shù)和新材料，應(yīng)由國家認(rèn)可的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)論證，出具檢測報(bào)告，并經(jīng)有關(guān)部門組織的審查審定后方可使用。

6.4制定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)執(zhí)行技術(shù)崗位責(zé)任制，把責(zé)任落實(shí)到每個(gè)負(fù)責(zé)人的頭上，權(quán)責(zé)明確，提高設(shè)計(jì)人員的責(zé)任意識(shí)，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、準(zhǔn)確性。

七、結(jié)語

民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對民用建筑的質(zhì)量和使用都有著重要的作用，雖然目前。我國在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上已經(jīng)取得較大的進(jìn)步，但由于社會(huì)環(huán)境和科學(xué)技術(shù)等原因，在這方面仍然存在著不少的問題，這需要我們的建筑設(shè)計(jì)人員的不斷鉆研和努力，在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)新技術(shù)，為民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在的問題的解決貢獻(xiàn)自己的才智，以提高我國民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，進(jìn)而使我國建筑質(zhì)量有質(zhì)的飛躍。

參考文獻(xiàn)

【1】孔雅莎．建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雜談［J］．建筑結(jié)構(gòu)，2006(3)．

篇6

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 設(shè)計(jì)；優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的理論體現(xiàn)

當(dāng)我們進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工程項(xiàng)目的相關(guān)設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅要對設(shè)計(jì)對象的安全性可靠性以及其基本使用功能進(jìn)行必要的考慮外，設(shè)計(jì)還要盡可能的突出建筑的美感，這些便是結(jié)構(gòu)以及工程項(xiàng)目的最優(yōu)化的相關(guān)問題。也就是說利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)上的方法，對所有設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的分析比較，得出最滿意的設(shè)計(jì)方案，以滿足預(yù)期的目標(biāo)。

從理論上對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法進(jìn)行相關(guān)的分析可知，房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在實(shí)際應(yīng)用中具體的表現(xiàn)。房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是對圍護(hù)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)細(xì)部等進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化設(shè)

計(jì)。在設(shè)計(jì)的時(shí)候還必須考慮到相應(yīng)的布置、選型、造價(jià)以及受力等方面的問題，然后根據(jù)工程的實(shí)際情況以及結(jié)合房屋建筑相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

為了適應(yīng)時(shí)展的要求，建筑的結(jié)構(gòu)形式必須不斷的進(jìn)行必要的創(chuàng)新。對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)師來說，要確保建筑結(jié)構(gòu)具有一定的安全保證，在此基本上考慮設(shè)計(jì)出新的結(jié)構(gòu)形式。

對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，我們要求盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異以及建筑的平面結(jié)構(gòu)盡量對稱與規(guī)則，不過這些必須滿足設(shè)計(jì)師的基本設(shè)計(jì)意圖。還要要求在水平荷載作用下建筑物不會(huì)產(chǎn)生很大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。必須在滿足建筑相應(yīng)的功能條件下，在豎直方向布置盡量讓豎直方向的相應(yīng)的承重構(gòu)件上下貫通。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析上的難度以及經(jīng)濟(jì)性，我們應(yīng)該盡量避免使用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。對豎直方向的剛度也有著相應(yīng)的要求，要求剛度的變化必須是漸變的而不是突變的，否則在剛度突變的地方會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中，這不利于建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平方向的動(dòng)力載荷作用。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的優(yōu)化，在對于房屋結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義重大，不僅能夠滿足了建筑的實(shí)用與美觀，而且還可以有效地對工程造價(jià)進(jìn)行控制。對于建筑商來說，其當(dāng)然希望用最少的投資，而獲得最大的收益，然而又必須對建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、可靠性以及安全性做出保證，這必然要求對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和傳統(tǒng)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行比較我們可以發(fā)現(xiàn)：運(yùn)用設(shè)計(jì)優(yōu)化的技術(shù)能夠降低建筑的工程造價(jià)（6 ～ 35％）。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)能夠使得建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的每個(gè)單元都得到最佳的協(xié)調(diào)，并可以對材料的性能進(jìn)行最合理的利用。這樣不僅能夠保證相關(guān)規(guī)定的安全系數(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的步驟

3.1建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模型

在我們對房屋結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行必要的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)候，可以分成三步進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。下面將對每一步驟進(jìn)行詳細(xì)的介紹：

3.1.1要對設(shè)計(jì)變量進(jìn)行合理的選擇

通常在對設(shè)計(jì)變量進(jìn)行選擇時(shí)，我們把對建筑結(jié)構(gòu)影響的主要參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量。如目標(biāo)控制的相關(guān)參數(shù)（損失的期望C2和結(jié)構(gòu)的造價(jià)C1）和約束控制相關(guān)參數(shù)（結(jié)構(gòu)的可靠度PS）等；然而還有一些影響不是太大，其變化范圍也不是很大或者由局部性以及結(jié)構(gòu)的相關(guān)要求就能夠滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求的一些參數(shù)，我們可以用預(yù)定參數(shù)來表示，這樣能夠使得我們的設(shè)計(jì)量、計(jì)算量以及編制程序的工作量均大大減小。

3.1.2對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確定

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的時(shí)候，我們還必須尋找一組能夠滿足相關(guān)的預(yù)定條件的截面相應(yīng)的幾何尺寸、鋼筋的截面積以及相應(yīng)的失效的概率的函數(shù)，使得工程造價(jià)最少。

3.1.3對約束條件進(jìn)行確定

對于房屋的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化來說，必須確保結(jié)構(gòu)的可靠度，來對優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的確定，設(shè)計(jì)優(yōu)化的約束條件主要包括裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、構(gòu)件單元約束、應(yīng)力約束、結(jié)構(gòu)體系約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件以及從正常使用極限狀態(tài)下的彈性約束到最終極限狀態(tài)的彈塑性約束等約束條件。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們必須對目標(biāo)約束條件與實(shí)際的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的比較與分析，再確保每個(gè)約束條件都必須滿足相關(guān)要求，以實(shí)現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)。

3.2對優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方案進(jìn)行設(shè)定

根據(jù)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有多約束且非線性的優(yōu)化問題以及復(fù)雜的多變量，在進(jìn)行相應(yīng)的分析計(jì)算中，一般把有約束的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換成無約束優(yōu)化問題的求解。常用的優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方法有拉氏乘子法、復(fù)合形法、Powell法等。

3.3進(jìn)行程序的相關(guān)設(shè)計(jì)

根據(jù)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本模型以及所使用的優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方法，可以編寫一個(gè)具有運(yùn)算速度快以及功能齊全的綜合應(yīng)用程序。

3.4結(jié)果分析

我們必須對相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行必要的分析比較，然后選擇出最佳的設(shè)計(jì)方案。在這個(gè)過程中，我們考慮問題必須全面，并且要對問題進(jìn)行多角度的考慮。這一步驟在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中尤其重要，合理的選擇設(shè)計(jì)方案，不僅能夠確保結(jié)構(gòu)的美觀、安全性、合理性以及實(shí)用性，還能夠?qū)κ┕ぶ械馁Y金的投入有著重大的影響。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中只強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)上的節(jié)約，而忽略技術(shù)上的相關(guān)要求，是不正確的；同樣只考慮技術(shù)上的要求，而不考慮經(jīng)濟(jì)的要求，也是不合理的。我們必須對兩者進(jìn)行合理的配置，才能達(dá)到相關(guān)要求。

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

對于項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)、整體設(shè)計(jì)、舊房改造以及抗震設(shè)計(jì)方面均能夠采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。下面對實(shí)踐應(yīng)用中的問題進(jìn)行必要的說明：

4.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)注意前期參與

前期方案直接會(huì)影響到工程的造價(jià)，然而很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)忽略了這一點(diǎn)，所以我們應(yīng)該注意。前期參與能夠讓我選擇合理的結(jié)構(gòu)形式以及合理的設(shè)計(jì)方案。

4.2概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

在沒有具體數(shù)值量化的情況下，我們可以使用概念設(shè)計(jì)。例如，對地震的烈度進(jìn)行設(shè)防時(shí)，由于它存在這不確定的因素，所以我們無法找到與實(shí)際相符合的計(jì)算式，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的時(shí)候我們可以使用概念設(shè)計(jì)的方法，把相應(yīng)的數(shù)值作為參考與輔助相關(guān)的依據(jù)。同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須合理并靈活的使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法，從而達(dá)到最佳的效果。

在設(shè)計(jì)過程中必須對細(xì)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，例如，在現(xiàn)澆的混凝土異形的板料，其拐彎處容易開裂，我們可以簡化成矩形板，然后再合理的選擇鋼筋，在滿足其結(jié)構(gòu)的基本要求條件下，達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。

4.3下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

在地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中，我們必須選取合適的方案，如可以根據(jù)工地的地質(zhì)條件選擇相應(yīng)的樁基類型，并盡量減少相應(yīng)的工程造價(jià)。并根據(jù)樁端的持力層的厚度合理的選擇灌注樁的樁長度，通過對多種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的分析比較，然后選取最佳的設(shè)計(jì)方案。

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計(jì)算機(jī)信息技術(shù)及工程技術(shù)水平的不斷提升，從一定程度上促進(jìn)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展，并改變了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模式。在此背景下，也給建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員提出了新的要求。通常情況下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要涵蓋了四個(gè)部分即方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)件設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)圖紙繪制。對建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、延性等進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、驗(yàn)算是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最基本的目標(biāo)。通過上述工作讓建筑物各項(xiàng)屬性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，以保證建筑的物的穩(wěn)定性與安全性。建筑結(jié)構(gòu)所受的恒載主要來源于自重與豎向靜力為主。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，需保證結(jié)構(gòu)在受到以上荷載處于允許范圍內(nèi)。通過合理篩選基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，可讓建筑上部結(jié)構(gòu)與下部地基達(dá)成平衡，進(jìn)一步提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則分析

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)遵循以下原則：（1）預(yù)設(shè)多道預(yù)防。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，特別是對于抗震設(shè)計(jì)而言，應(yīng)該設(shè)定多道預(yù)防，并將不同的構(gòu)件相互關(guān)聯(lián)起來，以形成有效的結(jié)構(gòu)體系。即便某些構(gòu)件受到破壞，其他的構(gòu)件還可發(fā)揮頂替作用，進(jìn)一步提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性。（2）打通關(guān)節(jié)。受力傳遞是建筑結(jié)構(gòu)體系中的重要環(huán)節(jié)，受力傳遞受到阻礙時(shí)，會(huì)對構(gòu)件間的連接產(chǎn)生影響，甚至破壞靜態(tài)平衡。通過打通關(guān)節(jié)，可促進(jìn)外力傳遞并消減多余的外力，可讓體系靜態(tài)平衡控制在合適范圍內(nèi)，有利于讓建筑保持穩(wěn)定。（3）平衡設(shè)計(jì)。對于建筑結(jié)構(gòu)而言，每一個(gè)構(gòu)件都具有自己的作用，實(shí)際設(shè)計(jì)過程中不可能做到完全兼顧。因此，設(shè)計(jì)過程中，要注重各構(gòu)件之間的平衡性。優(yōu)先考慮結(jié)構(gòu)的整體性，再充分把握構(gòu)件細(xì)節(jié)，做到“抓大放小”。另外，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能滿足實(shí)際使用需求，在性能達(dá)到要求的基礎(chǔ)上，盡可能降低施工的復(fù)雜程度，合理控制成本，讓建筑項(xiàng)目獲取更大的效益。

3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題及策略分析

（1）伸縮縫建筑物長期受到溫度變化影響，會(huì)造成混凝土出現(xiàn)冷縮熱脹，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定程度變形。若變形過大，必然會(huì)對結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。由溫度所造成的內(nèi)力變化計(jì)算較為復(fù)雜，若僅僅遵循彈性結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，會(huì)使內(nèi)力出現(xiàn)較大程度偏差。當(dāng)建筑長度超過一定范圍時(shí)，可設(shè)定伸縮縫來降低溫度變化對混凝土的影響。伸縮縫設(shè)定過程中，除了依靠計(jì)算外，還需要結(jié)合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)來確定。伸縮縫設(shè)置通常采取兩種方法進(jìn)行：（1）添加膨脹劑。在混凝土當(dāng)中添加適量膨脹劑，可降低溫度對混凝土的影響作用；（2）設(shè)置后澆帶。后澆帶澆筑時(shí)應(yīng)選擇氣溫較低時(shí)下進(jìn)行?？稍谒喈?dāng)中添加含微量鋁粉的混凝土，以增加后澆帶的強(qiáng)度，避免新老混凝土之間產(chǎn)生裂縫。（2）回填土建筑施工過程中經(jīng)常會(huì)遇到回填土問題，回填土質(zhì)量與建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及安全性存在密切聯(lián)系，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要對回填土質(zhì)量進(jìn)行充分考慮。在灰土攪拌時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)攪拌不夠均勻而影響到回填土質(zhì)量。部分情況下，灰土夯實(shí)的部分臨近于地下結(jié)構(gòu)，可能會(huì)造成地下結(jié)構(gòu)受到破壞。通過增強(qiáng)回填土質(zhì)量，可將建筑結(jié)構(gòu)水平位移控制在合理范圍內(nèi)，對預(yù)防地坪開裂及建筑沉降等均可起到促進(jìn)作用。采取壓密注漿的方法將土體擠密，構(gòu)成新的漿脈復(fù)合地基，以改善土體的強(qiáng)度及防滲性能，并改善土體物理力學(xué)性質(zhì)，促使軟土地基承載力提升。（3）剪力墻設(shè)計(jì)剪力墻布置時(shí)，應(yīng)均勻分布，盡可能保持建筑物質(zhì)心與剛心重合，并讓橫向與縱向的剛重比保持接近。同時(shí)，要避免出現(xiàn)一字型剪力墻。樓面主梁平面不能外擱置于剪力墻上，若無法避免，就需要在相應(yīng)位置處設(shè)置暗柱。若梁高超過墻厚幅度較大時(shí)，盡可能拉長轉(zhuǎn)角出墻肢。剪力墻配筋與建筑結(jié)構(gòu)安全性及經(jīng)濟(jì)性也存在著密切的關(guān)聯(lián)性。配筋時(shí)，要求將水平鋼筋置于外側(cè)，而豎向鋼筋放于內(nèi)側(cè)，保證配筋滿足計(jì)算規(guī)范建議的最小配筋率。（4）抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)需要把握以下關(guān)鍵點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)彈塑性分析。結(jié)構(gòu)彈塑性分析方法共有兩種：①彈塑靜力分析方法。該方法主要利用空間協(xié)同平面結(jié)構(gòu)模型與平面三維空間模型進(jìn)行分析，地震波不會(huì)對最終結(jié)果產(chǎn)生影響。②彈塑性動(dòng)力分析方法。該方法主要采取結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行分析，模型構(gòu)成較為簡單，應(yīng)用較為簡便，但地震波會(huì)對最終結(jié)果產(chǎn)生影響，并且存在多個(gè)結(jié)果，需進(jìn)行篩選。（2）可行性分析。根據(jù)建筑工程項(xiàng)目功能需求、所處環(huán)境及施工工藝特點(diǎn)等進(jìn)行可行性分析，以保證建筑抗震性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在保證抗震性能的同時(shí)，盡可能控制抗震材料使用量，以節(jié)約成本。（3）加強(qiáng)隔震及消能減震設(shè)計(jì)。

4.結(jié)語

篇8

關(guān)鍵詞：房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題；措施

中圖分類號(hào)： TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不僅決定著房屋建筑今后施工狀況，同時(shí)還決定著房屋建筑今后的整體投入使用。在整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)對工程的地基進(jìn)行實(shí)地考察，以便在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過程中能夠真正做到科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、適用。此外，設(shè)計(jì)人員在地基設(shè)計(jì)的過程中，除了結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境外，還應(yīng)結(jié)合著相關(guān)部門提供的地質(zhì)勘查資料，確保在施工之前將基礎(chǔ)工作打牢，此外，在房屋地基設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)及時(shí)的對房屋建筑的整體結(jié)構(gòu)做到“心中有數(shù)”，只有這樣才能保障房屋建筑設(shè)計(jì)的整體性。

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的過程中，除了受當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境影響外，還在一定程度上受到多種不規(guī)則因素影響。針對工程結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員很難對其進(jìn)行一一定量劃分，同時(shí)也無法確定工程各個(gè)部分的實(shí)際建筑范圍。

二、從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中總結(jié)注意的問題和處理措施

1、建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中出現(xiàn)的問題和解決的方向。

1.1 樓板計(jì)算。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不正確的樓板計(jì)算，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些這樣那樣的誤區(qū)。問題存在于：誤以為單向板這樣的計(jì)算方法可以代替連續(xù)板的計(jì)算，最終只能得出錯(cuò)誤的結(jié)論；誤以為使用雙向板查表方式計(jì)算的時(shí)候，可以完全忽視材料泊松比方面的影響，但實(shí)際得出的數(shù)據(jù)往往存在錯(cuò)誤，原因是未能及時(shí)調(diào)整“跨中彎矩”，使計(jì)算結(jié)果偏小。對此要采取的措施是根據(jù)實(shí)際情況運(yùn)用合適的運(yùn)算方式，切莫因?yàn)樨澮粫r(shí)輕便，而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的失敗，因小失大。

1.2 荷載計(jì)算。

在建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中，要注意防止荷載方面的計(jì)算出現(xiàn)明顯錯(cuò)誤，比如忽略計(jì)算荷載、又或者少算了荷載，不當(dāng)折減活荷載，還有一種情況就是實(shí)際計(jì)算與建筑物用料的情況不相符，最終造成基礎(chǔ)底板多算了，或者少算了土重，不管是多算還是少算，最終都會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)在實(shí)際施工中造成不理想的實(shí)施效果。對此要采取的措施是要事先做好荷載的情況調(diào)查，要將計(jì)算方式與荷載實(shí)際情況緊密結(jié)合起來，才能確保計(jì)算出來的數(shù)據(jù)落到實(shí)處。

1.3 電算結(jié)果。

有些時(shí)候建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行電算的時(shí)候，不注意正確的操作性，最終導(dǎo)致電算結(jié)果不正確，一旦根據(jù)錯(cuò)誤的電算結(jié)果投入到進(jìn)一步的工作中，就會(huì)導(dǎo)致接下來計(jì)算結(jié)果的分析和評價(jià)出現(xiàn)偏差和明顯的錯(cuò)誤，就會(huì)導(dǎo)致一步錯(cuò)，步步錯(cuò)的糟糕情況。對此要采取的措施是樹立重視電算技巧的意識(shí)，牢記電算結(jié)果的正確與否直接關(guān)系到整個(gè)工程的評價(jià)工作和投入工作。為了不造成損失，我們應(yīng)當(dāng)引進(jìn)有保障的電算技巧，再根據(jù)正確的結(jié)果進(jìn)行判斷、分析，這樣的話才能最終為施工圖的設(shè)計(jì)提供科學(xué)的數(shù)字依據(jù)。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)造角度出現(xiàn)的問題和解決的方向。

2.1 配筋率的設(shè)計(jì)問題。

配筋率對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有很大的參考作用，它對鞏固建筑體具有不可忽視的作用，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有時(shí)候缺乏一種重視的意識(shí)，往往會(huì)草率、馬虎的計(jì)算得出不夠精確的最大和最小的配筋率，將這樣的結(jié)果使用到實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，后果可想而知。對此，我們要通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出精確的配筋率在最大和最小的范圍，這樣才能夠保證建筑結(jié)構(gòu)在發(fā)生外部震動(dòng)或者突發(fā)損壞的時(shí)候具備一定的延展性，同時(shí)又能夠滿足配筋的最小限值。

2.2 鋼筋的規(guī)范使用。

鋼筋在搭建整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)中是不可或缺的重要施工材料，有些施工單位為了圖方便、圖便宜，購買了質(zhì)量不過關(guān)的鋼筋，最終在施工建筑的檢驗(yàn)中過不了關(guān)，或者在日后的建筑使用中留下了巨大的安全隱患，得不償失。因此涉及到鋼筋的質(zhì)量問題，設(shè)計(jì)圖紙中應(yīng)明確規(guī)定所使用鋼筋的強(qiáng)度、質(zhì)量要求，在設(shè)計(jì)層面上控制材料的質(zhì)量，保障建筑物的安全。

2.3 溫度的調(diào)節(jié)體系。

任何的建筑建設(shè)必須將耐溫性考慮到內(nèi)，這樣才能延長它的使用壽命，一些建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)建筑的時(shí)候并沒有過多關(guān)注房屋溫度的調(diào)節(jié)，最終設(shè)計(jì)出來的建筑盡管外觀大方美觀，但是卻經(jīng)不起時(shí)間的考驗(yàn)。對此，設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)建筑物結(jié)構(gòu)的時(shí)候要加入通風(fēng)融熱的功能，避免房屋使用中出現(xiàn)因?yàn)闇囟雀叨鴮?dǎo)致墻體開裂，最終造成事故的發(fā)生。

三、從建筑的抗震設(shè)計(jì)中總結(jié)要注意的問題和處理措施

在建筑設(shè)計(jì)中加入抗震元素，是必要的一個(gè)步驟，應(yīng)當(dāng)置放于將建筑物的整體設(shè)計(jì)當(dāng)中統(tǒng)籌規(guī)劃，抗震的設(shè)計(jì)需要融入到整棟建筑的建設(shè)當(dāng)中。國內(nèi)已經(jīng)出臺(tái)了最新建筑設(shè)計(jì)的抗震規(guī)定和要求，尤其指出在地震頻發(fā)的地區(qū)，抗震設(shè)計(jì)要成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重中之重，建筑的設(shè)計(jì)不論是采用框架剪力墻的結(jié)構(gòu)，還是采用多層磚混的結(jié)構(gòu)，都必須克服技術(shù)難關(guān)，從抗震的角度出發(fā)，實(shí)施二階段設(shè)計(jì)，達(dá)到設(shè)防要求三個(gè)水準(zhǔn)?？拐鹪O(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)及早地安放到建筑結(jié)構(gòu)的整體概念的設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員要有意識(shí)參與到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隊(duì)伍中，這樣才能確保整體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，一旦是后來才添加上的抗震設(shè)計(jì)，不能保證后來的抗震設(shè)計(jì)能夠很好地融入到整體結(jié)構(gòu)建設(shè)體系中。一是多層砌體式的建筑結(jié)構(gòu)的抗震技巧實(shí)施注意要點(diǎn)。首先要做好承重的方案設(shè)計(jì)，可以考慮橫墻承受重量，也可以考慮縱墻、橫墻能夠共同承受重量。但要注意的事項(xiàng)是確保布置縱橫墻時(shí)要均勻而對稱，平面和豎向的布置規(guī)則不一樣，平面的話內(nèi)部要對齊，豎面的話要上下連接。二是面對鋼筋砼多、高層結(jié)構(gòu)的住宅，我們可以考慮做到：（1）雙向布置抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，從而確保能夠承擔(dān)平行于該抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的地震力度。（2）針對框剪體系的各個(gè)部位的側(cè)力結(jié)構(gòu)，要將各個(gè)結(jié)構(gòu)融合一起共同工作，發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)作用。這個(gè)除了要注意一些細(xì)節(jié)，比如測量樓蓋、屋蓋的長度和寬度、測量抗震墻的剛度等，還要采取固定措施，比如是否穩(wěn)固連接抗震墻、有沒有確保樓蓋、屋蓋的整體性設(shè)計(jì)。（3）規(guī)則設(shè)計(jì)的原則。一般能夠使用規(guī)則結(jié)構(gòu)，就能夠比較省心。但是面對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，除了要采取特殊設(shè)計(jì)，還要考慮設(shè)置適合于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的防震縫。

四、從建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)遵循的原則中總結(jié)注意事項(xiàng)

1、遵守“抓大放小”的原則。

在建筑界中，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)一直流傳著“弱梁強(qiáng)柱”、“弱彎強(qiáng)剪”的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理念。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)各個(gè)部位平均用力的可能性不大，畢竟結(jié)構(gòu)建設(shè)是一個(gè)整體統(tǒng)籌問題，存在著輕重之分，因此設(shè)計(jì)人員首先確定什么是重要，什么是次要的概念，也就是抓大放小的概念，將更多的精力放在重要的部位，少些精力分到次要的結(jié)構(gòu)。

2、遵守“柔硬適度”的原則。

建筑結(jié)構(gòu)體系并不過于講究設(shè)計(jì)要達(dá)到怎樣的剛性效果或者柔性效果，剛?cè)嵊性鯓拥臉?biāo)準(zhǔn)測量，目前還沒有一定的答案。但是可以確定的一點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能偏于兩極化，太剛的結(jié)構(gòu)容易導(dǎo)致形狀變化效果差，承受外來破壞力的能力有限，容易在突發(fā)外力的承受下，造成局部或者全部的破損。相反，太柔的結(jié)構(gòu)風(fēng)格，盡管可以很少的承受外力，具有一定彈性，但是卻容易造成受外力明顯變形，嚴(yán)重的話甚至?xí)霈F(xiàn)全體倒塌的事故，危險(xiǎn)性可想而知。因此，設(shè)計(jì)專家要根據(jù)建筑的實(shí)體情況，通過觀測、考察、實(shí)踐確定具體建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的柔硬度。

五、結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑工程整體設(shè)計(jì)當(dāng)中是必不可少的重要部分，缺乏了科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將會(huì)導(dǎo)致建筑工程不扎實(shí)，為日后的使用留下巨大的后患。對此，設(shè)計(jì)工程師要從整體的設(shè)計(jì)入手，不斷反思總結(jié)實(shí)踐中出現(xiàn)的問題，從設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)計(jì)角度、抗震設(shè)計(jì)等方面入手，嚴(yán)格遵循建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，找出合理解決問題對策，只有這樣才能建立合格的建筑結(jié)構(gòu)，不斷提高建筑工程的質(zhì)量，確保建筑的成功投入。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】山地建筑；建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于山地自身的特性，導(dǎo)致對山地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與平原地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的差異。在進(jìn)行山地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前首先要選擇適合的山地地塊，通常情況下，適合建造房屋建筑的山地坡度要不小于8%，確定地塊之后要結(jié)合該區(qū)域的自然條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能地合理利用自然條件，不隨意改變原有地形結(jié)構(gòu)，科學(xué)規(guī)劃道路，并根據(jù)業(yè)主要求科學(xué)設(shè)計(jì)公共設(shè)施和公共服務(wù)建筑等[1]。以下筆者就以煙臺(tái)鋪拉谷酒莊工程為例，探討山地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

一、建造山地建筑的意義

隨著當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展和人口的急劇增長，土地資源越來越稀缺，為了節(jié)省城市土地資源，人們將目光放到了山地區(qū)域上面，于是越來越多的山地建筑工程項(xiàng)目被提上了日程。建造山地建筑，可以有效擴(kuò)展人們的居住空間，節(jié)約土地資源，同時(shí)山地環(huán)境還有利于讓人們舒緩心情、釋放壓力，所以建造山地建筑是現(xiàn)代人們的必然需求。根據(jù)調(diào)查研究顯示，開發(fā)山地資源、建造山地建筑一來可以適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，二來能夠適應(yīng)現(xiàn)代建筑功能，三來能夠有效節(jié)約成本，四來具有現(xiàn)代技術(shù)保障，所以建造山地建筑是可行的，更是意義重大的[2]。

二、山地建筑工程概況

1、工程概況

以煙臺(tái)鋪拉谷酒莊工程為例：本工程一期共15個(gè)單體酒莊，位于煙臺(tái)市萊山區(qū)，5號(hào)酒莊建筑高度為21.90m，建筑面積為4486.19m2，地下二層為葡萄酒作坊展示、品酒廳，地下一層為中餐廳，一層為大堂、客房；二、三層為客房、休閑吧；建筑的基礎(chǔ)形式為獨(dú)立基礎(chǔ)，采用天然地基，結(jié)構(gòu)類型為掉層框架結(jié)構(gòu)。

2、地層結(jié)構(gòu)及承載力

根據(jù)實(shí)地勘察顯示，煙臺(tái)鋪拉谷酒莊工程位于山谷沖溝中，場地地形起伏較大，場區(qū)地貌類型屬山谷沖溝。素填土層結(jié)構(gòu)松散，分布于場區(qū)5號(hào)、6號(hào)樓溝底地帶，顏色為褐黃色，主要由粘性土角礫、風(fēng)化巖石碎塊、碎屑等組成；5號(hào)樓厚度一般為0.50-4.90m，6號(hào)樓厚度一般為0.50-1.80m。強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層厚度一般為5.00-10.00m，場區(qū)分布較廣泛，顏色為褐黃色，巨斑中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為石英、長石、角閃石等，礦物蝕變強(qiáng)烈，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，裂隙面多氧化物渲染，呈粗砂狀，手搓易散；巖體屬極破碎的軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為V級。

三、山地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、結(jié)構(gòu)類型選擇

目前比較常見的山地建筑結(jié)構(gòu)類型主要有吊腳結(jié)構(gòu)和掉層結(jié)構(gòu)這兩類，在實(shí)際山地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，基本都是運(yùn)用這兩類結(jié)構(gòu)或者其衍生結(jié)構(gòu)類型。

2、抗震設(shè)計(jì)

對于山地建筑而言，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)一般是通過概念設(shè)計(jì)、計(jì)算及構(gòu)造措施這三方面來實(shí)現(xiàn)的。其中，概念設(shè)計(jì)指的是對山地建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能進(jìn)行總體把控，一般是通過控制山地建筑結(jié)構(gòu)的高度、高寬比、平面及豎向規(guī)則性等方面來實(shí)現(xiàn)，而平面和豎向規(guī)則性則通常是通過對剛度比、強(qiáng)度比以及扭轉(zhuǎn)效應(yīng)等指標(biāo)進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)的。在對這些指標(biāo)進(jìn)行實(shí)際計(jì)算時(shí)通常會(huì)存在兩點(diǎn)問題：第一是如何按照實(shí)際計(jì)算，第二是計(jì)算結(jié)果是否適應(yīng)山地建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在這方面，目前建筑界大多只考慮常規(guī)地形下對指標(biāo)的控制，而對山地建筑的考慮較少。為了加強(qiáng)山地建筑的抗震設(shè)計(jì)，必須要在對常規(guī)地形下建筑指標(biāo)控制的基礎(chǔ)上結(jié)合山地建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行修正。具體來說，在山地建筑的抗震設(shè)計(jì)中主要應(yīng)考慮以下問題：①在概念設(shè)計(jì)中，首先需要考慮如何確定結(jié)構(gòu)高度界定中的起算點(diǎn)（取最高接地點(diǎn)、最低接地點(diǎn)、還是平均值？），一般建筑設(shè)計(jì)要求從較低一側(cè)的室外地面起算，但其是否對多層吊腳結(jié)構(gòu)和掉層結(jié)構(gòu)同樣適用還需進(jìn)一步討論；筆者建議按重慶地區(qū)相關(guān)規(guī)范[3]對山地建筑高度的界定中增加一個(gè)補(bǔ)充限值條件，即以不大于主要豎向構(gòu)件的實(shí)際高度為宜。其次需要考慮如何合理選取結(jié)構(gòu)嵌固端，由于山地建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是其底部約束不在同一水平面上，所以其嵌固點(diǎn)也應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際而選擇不同的高度。②在抗震力計(jì)算中，必須要模擬出真實(shí)的地震力作用。由于山地建筑結(jié)構(gòu)要與地形環(huán)境相適應(yīng)，所以容易形成單側(cè)、兩側(cè)或三側(cè)帶約束的地下室，而約束邊的土層性質(zhì)往往直接影響著其在地震作用下的受力特點(diǎn)，對此還需進(jìn)一步完善現(xiàn)有結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件的適應(yīng)性。③在抗震構(gòu)造上，由于山地建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能需要具有獨(dú)特的特點(diǎn)，所以應(yīng)當(dāng)在常規(guī)抗震規(guī)范的基礎(chǔ)上根據(jù)山地建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際抗震性能特點(diǎn)適當(dāng)增加一部分內(nèi)容，并對薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對性的加強(qiáng)。

3、邊坡支護(hù)方案選擇

比較常見的邊坡支護(hù)方案有：①放坡：放坡的特點(diǎn)是開挖造價(jià)成本較低，往往是建筑工程的首選邊坡支護(hù)方案；②噴錨支護(hù)：噴錨支護(hù)的造價(jià)也比較低，其是一種依靠噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、錨桿與土體共同作用的支護(hù)體系；③重力式擋土墻：重力式擋墻分為多種類型，主要有直立式、仰斜式、俯斜式、懸臂式及衡重式等，其中直立式受力最為經(jīng)濟(jì)合理，仰斜式的優(yōu)勢是占地面積較小，而衡重式則比較適用于那些高差較大的位置；④鋼筋混凝土擋土墻：由于鋼筋混凝土擋土墻是與建筑的結(jié)構(gòu)主體一起參與工作和抗震計(jì)算的，所以在設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮土推力對結(jié)構(gòu)主體的影響。結(jié)合煙臺(tái)鋪拉谷酒莊工程的實(shí)際情況對以上幾種邊坡支護(hù)方案進(jìn)行綜合分析和考慮，筆者認(rèn)為該工程主樓以外的場地高差可以采用放坡支護(hù)方案或噴錨支護(hù)方案；多層框架結(jié)構(gòu)的主樓應(yīng)當(dāng)采用重力式擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，并且為了避免土推力對結(jié)構(gòu)主體產(chǎn)生較大影響，擋土墻要與建筑結(jié)構(gòu)的主體完全脫開；柱網(wǎng)的間距較小，可以采用仰斜式重力式擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)；而高層由于是剪力墻結(jié)構(gòu)，所以適宜采用鋼筋混凝土擋土墻[4]。

4、基礎(chǔ)和基礎(chǔ)深埋選型

煙臺(tái)鋪拉谷酒莊工程的場地土質(zhì)、主樓區(qū)及單層地下室均采用獨(dú)立基礎(chǔ)，由于場地的高差變化相對較大，所以基礎(chǔ)底標(biāo)高應(yīng)當(dāng)在不同高度上，并且要控制好相鄰基礎(chǔ)的底間距與高差，保證二者之間的關(guān)系滿足D/H＞1[5]。高層部分的基礎(chǔ)可以選擇鋼筋混凝土筏板，這種材質(zhì)的基礎(chǔ)整體型強(qiáng)、剛度高，能夠充分發(fā)揮出地基承載力，有效調(diào)節(jié)不均勻沉降問題，并且比較經(jīng)濟(jì)。建筑工程的基礎(chǔ)埋置深度通常是取決于建筑本身的高度和地下室的層高和層數(shù)，由于山地建筑的特殊性，其基礎(chǔ)埋深和計(jì)算高度往往是由室外最低點(diǎn)算起?；A(chǔ)可以按照埋深要求分段設(shè)置不同的標(biāo)高，計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮土壓力傳遞的不平衡性，盡量增強(qiáng)其整體性。

5、接地形態(tài)設(shè)計(jì)

山地建筑有其獨(dú)有的特殊性，對其不定基面的設(shè)計(jì)要注重靈活性，尤其要對建筑出口進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。建筑的不定基面一是指建筑的入口層面，二是指建筑室外空間所產(chǎn)生的建筑層面。而建筑底面則是指建筑與基底之間的接觸面[6]。由于山地建筑自身的特點(diǎn)，導(dǎo)致其底面偶爾會(huì)與基面之間出現(xiàn)分離現(xiàn)象，再者也可能會(huì)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)基面。煙臺(tái)鋪拉谷酒莊工程可以采用不定基面的設(shè)計(jì)原理，將一、二層的出入口與三層以上的出入口設(shè)置在不同面，并充分利用電梯實(shí)現(xiàn)爬山和退臺(tái)功能。

結(jié)語

綜上所述，目前山地建筑在我國已經(jīng)有了較大的發(fā)展，在建造山地建筑時(shí)，必須要根據(jù)山地的地形特點(diǎn)，充分利用山地區(qū)域的環(huán)境條件，對山地建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，將建筑與地勢有機(jī)結(jié)合，以滿足人們對建筑的需要。

參考文獻(xiàn)

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[2]林濱暉.山地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)探討[J].門窗,2014,07:237-238.

[3]DB50/5019—2001重慶市住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].重慶:重慶大學(xué)出版社.

[4]瞿淼鑫.某坡屋頂山地建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].四川建材,2015,02:65-67.

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篇10

關(guān)鍵詞：高層建筑。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，問題

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義及依據(jù)

1.1概念設(shè)計(jì)的意義

高層建筑能做到結(jié)構(gòu)功能與外部條件一致，充分展現(xiàn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)，發(fā)揮結(jié)構(gòu)的功能并取得與經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)，更好地解決構(gòu)造處理，用概念設(shè)計(jì)來判斷計(jì)算設(shè)計(jì)的合理性。

1.2概念設(shè)計(jì)的依據(jù)

高層建筑結(jié)構(gòu)總體系與各分體系的工作原理和力學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理原則，計(jì)算程序的力學(xué)模型和功能，吸取或不斷積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長短和投資造價(jià)的高低等。其主要特點(diǎn)有；

2.1水平力是設(shè)計(jì)主要因素

在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(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；而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，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)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。

2.2側(cè)移成為控制指標(biāo)

與較低樓房不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形迅速增大，因而結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移應(yīng)被控制在某一限度之內(nèi)。

2.3抗震設(shè)計(jì)要求更高

有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

2.4軸向變形不容忽視

高層建筑中，豎向荷載數(shù)值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會(huì)對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負(fù)彎矩值增大；還會(huì)對預(yù)制構(gòu)件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值，對下料長度進(jìn)行調(diào)整；另外對構(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)得出偏于不安壘的結(jié)果。

2.5結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。

相對于較低樓房而言，高樓結(jié)構(gòu)更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結(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?，來保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題

3.1高層建筑結(jié)構(gòu)受力性能

對于一個(gè)建筑物的最初的方案設(shè)計(jì)，建筑師考慮更多的是它的空間組成特點(diǎn)，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構(gòu)件所組成，因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳至地面，結(jié)構(gòu)的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系，所以，在建筑設(shè)計(jì)的方案階段，就必須對主要的承重柱和承重墻的數(shù)量和分布作出總體設(shè)想。

3.2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的扭轉(zhuǎn)問題

建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心即為建筑三心，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要求建筑三心盡可能匯于一點(diǎn)，即三心合一。結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問題就是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng)。為避免建筑物因水平荷載作用而發(fā)生的扭轉(zhuǎn)破壞，應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局，盡可能地使建筑物做到三心合一。

在水平荷載作用下，高層建筑扭轉(zhuǎn)作用的大小取決于質(zhì)量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻，減輕結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，應(yīng)使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡面形式。在某些情況下，由于城市規(guī)劃對街道景觀的要求以及建筑場地的限制，高層建筑不可能全部采用簡面形式，當(dāng)需要采用不規(guī)則L形、T形、十字形等比較復(fù)雜的平面形式時(shí)，應(yīng)將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，同時(shí)，在結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)處于對稱狀態(tài)。

3.3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的側(cè)移和振動(dòng)周期

建筑結(jié)構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)周期問題包含兩方面：合理控制結(jié)構(gòu)的自振周期；控制結(jié)構(gòu)的自振周期使其盡可能錯(cuò)開場地的特征周期。

(1)結(jié)構(gòu)自振周期

高層建筑的自振周期(T1)宜在下列范圍內(nèi)：

框架結(jié)構(gòu)：T1=(0.1—0.15)N

框一剪、框筒結(jié)構(gòu)：T1=(0.08-0.12)N

剪力墻、筒中筒結(jié)構(gòu)：TI=(0.04—0.10)N

N為結(jié)構(gòu)層數(shù)。

結(jié)構(gòu)的第二周期和第三周期宜在下列范圍內(nèi)：

第二周期：T2=(1／3—1／5)T1；第三周期：T3＝(1／5—1／7)T1。

(2)共振問題

當(dāng)建筑場地發(fā)生地震時(shí)，如果建筑物的自振周期和場地的特征周期接近，建筑物和場地就會(huì)發(fā)生共振。因此在建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)針對預(yù)估的建筑場地特征周期，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)的層數(shù)，選擇合適的結(jié)構(gòu)類別和結(jié)構(gòu)體系，擴(kuò)大建筑物的自振周期與建筑場地特征周期的差別，避免共振的發(fā)生。

(3)水平位移特征

水平位移滿足高層規(guī)程的要求，并不能說明該結(jié)構(gòu)是合理的設(shè)計(jì)。同時(shí)還需要考慮周期及地震力的大小等綜合因素。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，地震力的大小與結(jié)構(gòu)剛度直接相關(guān)，當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度小，結(jié)構(gòu)并不合理時(shí)，由于地震力小則結(jié)構(gòu)位移也小，位移在規(guī)范允許范圍內(nèi)，此時(shí)并不能認(rèn)為該結(jié)構(gòu)合理。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)周期長、地震力小并不安全。其次，位移曲線應(yīng)連續(xù)變化，除沿豎向發(fā)生剛度突變外。不應(yīng)有明顯的拐點(diǎn)或折點(diǎn)。一般情況下剪力墻結(jié)構(gòu)的位移曲線應(yīng)為彎曲型。框架結(jié)構(gòu)的位移曲線應(yīng)為剪切型t框一剪結(jié)構(gòu)和框一筒結(jié)構(gòu)的位移曲線應(yīng)為彎剪型。

3.4位移限值、剪重比及單位面積重度

(1)位移限值在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的輸出結(jié)果中，結(jié)構(gòu)的側(cè)移(包括層間位移和頂點(diǎn)位移)是一個(gè)重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)，其數(shù)值大小從一個(gè)側(cè)面反映出結(jié)構(gòu)的整體剛度是否合適，過大或過小都說明結(jié)構(gòu)剛度過小或過大(或者體現(xiàn)結(jié)構(gòu)兩個(gè)主軸方向的剛度是否均衡)，以致要引起設(shè)計(jì)者對其中的結(jié)構(gòu)體系選擇、結(jié)構(gòu)的豎向及平面布置合理性的再思考。