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第一篇：淺談建筑結構設計中的抗震設計探究

【摘要】建筑結構的抗震性能是評判一座建筑穩固等級重要指標之一。本文就抗震功能設計在建筑工程設計內容中所占的重要地位展開了系統性的分析，且說明了在具體建筑工程設計中的抗震性能設計原則，目的在于使廣大建筑工程設計工作者以及有關工程技術人員在具體工程建設工作中獲取相關的借鑒作用。

【關鍵詞】建筑工程設計；抗震功能設計；設計原則；技術分析

1抗震功能設計在建筑工程設計中的價值性評定

地震性質的自然災害是屬于危害等級最嚴重的天然災難之一，而且它亦是對建筑物實體損傷最嚴重的自然在禍，怎樣有效提升建筑物的抗震品質已經成為對廣大建筑工程設計者所進行的一項嚴峻考驗。在過去人類社會發展的歷史長河中，曾多次發生的地震災難均給人民在生命財產上帶來了不可估量的損失，比一九七六年發生的唐山大地震蹭奪去了46萬人的寶貴生命，整個唐山城被夷為平地，震后的唐山城到處是斷墻殘壁、滿街尸體、滿目蒼夷，一派慘不忍睹的場面，給國家造成的損失更是無以估計。不長時間之前發生的我國西南地區的汶川大地震也是震驚全球，牽掛著每一個華夏兒女的憂國之心。伴隨著我國城鄉經濟一體化工程的不斷推進，城市人口密度的持續加大，各類大中城市區域內的高層型建筑群不斷涌現，而且城市中的人、財、物的重心都陸續的遷移到這里。萬一此類地帶發生了嚴重的地震性災害，其可能引發的社會各方面損失是難于用數字進行統計的。針對地震這類天然災難，世界上現有的科技水平還做不到精準地給予預報，并施以高效、完備的防御手段，更不具備有力的阻止其發生的良策。面對地震這類不可預判、危險性嚴重的天然災禍，國際上的所有地震科學研究組織均對其做出了深刻的探討及潛心的研究，其主題就是怎樣運用目前階段的抗震理論及技術手段來有效減緩地震災害給人類造成的災害程度，特別是建筑物造成的損傷。

2建筑工程設計中抗震功能設計的原則探討

（1）建筑工地的確定。在開展建筑工程的抗震結構及功能的設計環節時，必須選取具備完備工程地質條件的建筑地址，此為搞好建筑工程抗震結構設計的前提條件。從事建筑工程設計的技術人員必須最大限度的選取寬闊、平整、堅實的優良地帶作為實施建筑項目的工程工地，而且要確保建筑施工區域內的地質結構具備充分的硬性指標及密度指標，真正實現建筑地基的堅實度圓滿達到建筑構架的負載需求。在實施建設用地的選址工作時，要最大限度的規避選址于河流邊沿、礦山采空地帶、山岳斜坡及溝壑區域、軟質土層等區段，采取此種做法的根本性原因是由于此類場地土層結構的固結化程度、土層硬度以及其結構強度等，達不到有效的抵御地質災害發生時對建筑體帶來的損傷趨勢，進而顯現出土地托付力欠缺的情況。

（2）抗震構架體的選取。選取恰當的抗震型建筑構架，其對于強化建筑物的抗震品質可發揮出無可替代的功能。依托選取剛度大、強度好的建筑物構架實施方案，其在相當程度上可減小建筑物發生變形情況的幾率，由此可充分達到建筑主體結構的穩固性。在選取抗震的結構類型時必須關注如下若干內容：建筑工程設計者必須對抗震型構架實施整體、系統的技術評估，而且還不能忽視非結構性物件的抑制震動能力，尤其是要關注非結構性物件的本身強度性能、剛度性能等指標；建筑物體的抗震性構架一定要具備充分的負荷功能、較佳的耐變型功能以及充分的緩沖、減蝕地震動量的特性，鋼筋水泥結構的可塑性內應力重新分布性能較佳，可以大幅度的吸蝕和減弱地震動能；抗震結構必須具有明確的計算簡圖與地震作用傳遞途徑，樓屋蓋梁系布置過程中應該盡可能的選擇垂直重力荷載，這樣能夠以最短的路徑將地震荷載傳遞到柱、墻等豎向構件上，在進行轉換結構布置時，應該盡可能的保證其能夠對上部結構豎向構件傳來的垂直重力荷載進行一次或者兩次轉換。真挑剔抗側力結構體系由支撐結構、剪力墻、框架結構等組成。

（3）建筑結構性能參數衡算工作。建筑結構參數設計對于提高建筑的整體抗震性能具有至關重要的影響，設計人員在進行建筑結構設計過程中應該對建筑結構需要承受的作用力進行明確、清晰的計算，同時完成對不同建筑結構類型在地震沖擊力作用下需要具備的荷載作用承受參數的計算工作，模擬地震災害發生過程中的建筑結構抗震模型，采用計算機技術對建筑結構的各參數進行計算，能夠顯著的提高建筑結構的整體抗震性能。

（4）多重抗震結構的設置。依托構建多層抗震防線，能夠有效的提高建筑的抗震性能。在進行建筑結構抗震設計時，應該選擇具有良好延展性的構件作為第一道抗震防線，同時設置其他的抗震防線，形成完整的抗震防線體系，當第一道抗震防線破壞之后，其他抗震防線發揮作用，以便于提高建筑的整體抗震性能，為人們的生命和財產安全提供可靠的保障。

3結語

地震過程給建筑體的穩固性及人民群眾的生命安危造成極大的威脅，在實施建筑工程設計工作中一定要深刻的理解到抗震功能設計對建筑體穩固性需求所具備的價值，且圓滿地遵守抗震結構設計系統中的諸項原則，從而有效增強建筑物的總體抗震品質，給建筑物的穩固以及人民群眾的生命財產安全提供有力保障。

參考文獻

[1]張樺.基于性能的抗震設計發展及研究現狀[J].四川建材.2016（04）.

[2]蔡金蘭.淺談建筑中抗震設計理念的發展[J].價值工程.2010（23）.

作者：邵偉

第二篇：建筑結構設計中設計與結構運用

摘要：建筑行業作為國民經濟持續增長的支柱型產業之一，在城市現代化建設進程不斷加快背景下，新時期建筑工程和規模不斷擴大，如何能夠有效保證工程建設質量，加強建筑結構設計十分關鍵。在建筑工程結構設計中，設計師自身的專業素質高低將直接影響到建筑工程結構設計合理性，進而影響到工程整體建設質量。故此，需要予以高度重視，持續深化研究，切實提升建筑結構穩定性和承載力，為后續工程建設打下堅實的基礎和保障。本文就建筑結構設計中設計和結構運用進行分析，從多種角度把握設計要點，提升設計合理性。

關鍵詞：建筑結構設計；穩定性；承載力；抗震性

在建筑工程結構設計中，由于工程自身特性，在設計工作很容易受到客觀因素的影響，尤其是結構作為建筑工程的核心骨架，結構穩定性和安全性將直接影響到工程整體質量和安全。這就需要在建筑結構設計中，充分運用概念設計理論，能夠充分聽取工程業主要求，選擇合理的設計方法，設計出更符合業主需要的建筑產品，從而創造更大的經濟效益和社會效益，推動我國建筑工程持續發展。由此看來，加強建筑結構設計中設計和結構運用研究十分關鍵，對于后續工程建設具有一定參考價值。

1、建筑結構設計中概念設計的內涵

在建筑結構設計中，概念設計主要是強調聽從業主要求，明確設計目標，合理有序的開展設計活動，從而設計出更符合實際需要的建筑產品，具備更加豐富的功能，優美的外觀和堅實的質量保障，從而獲得更大的經濟效益。在建筑結構設計中，概念設計和結構的概念設計之間存在密切聯系，同時也在相互影響和配合，需要設計人員予以高度重視，從多種角度把握設計要點，提升設計合理性[1]。建筑結構概念設計出來的產品，主要是應用在后續的建筑工程施工方案中，為工程方案設計提供初步的格局和框架，協調整合設計、建筑、施工和環境等多種因素。在建筑工程結構設計中，由于概念設計遭遇初步設計，所以在建筑工程中具有協調作用，促使建筑結構設計和施工活動可以協調有序進行，做好數據的計算和輔助設計優化等工作，切實提升設計合理性。故此，在建筑結構設計中，概念設計的作用十分突出，不可忽視。

2、概念設計的原則

2.1結構選擇合理

在建筑工程結構設計中，為了能夠提升設計合理性，在具體設計工作中不應該僅僅局限在某一套方案上，而是應該設計出多種備案，從所有的備案中選擇最為合適的設計方案，同時考慮到結構設計方案的經濟型和安全性，提升建筑結構形式的可行性[2]。設計人員能夠具備更高的責任意識和專業感，充分結合設計要求、施工條件和自然環境帶來的影響。

2.2良好結構體系

建筑物的結構體系完整與否，將直接影響到建筑工程結構整體承載能力，這就需要對建筑工程的結構構件性能與協同工作進行綜合分析，能夠合理有效的解決基礎和上部結構之間關系，將其看作是一個有機整體進行考量和設計，避免分割對待，影響到設計合理性。

2.3合理選擇計算簡圖

在建筑工程結構計算中，根據實際情況，可以適當的選擇計算簡圖，主要是由于當前很多建筑事故均與計算簡圖的運用不合理存在密切關聯。為了能夠有效保證結構穩定性和安全性，需要合理選擇計算簡圖，能夠運用現代化計算軟件進行科學計算，把握程度使用范圍，結合設計要求得出正確的結果和評價，提升設計合理性[3]。

3、概念設計在建筑結構設計中的應用

3.1平面設計

平面設計主要是結合工程總圖來確定建筑和設施具體位置，掌握相關道路和排水施工資料，管道的具體布設情況。這些資料主要是為了后續管道拆除或是管線鋪設提供參考依據，盡可能避免在擬建管道位置上搭建臨時建筑。

3.2剖面設計

建筑工程剖面設計需要充分協調室內外高差、層高和垂直交通之間的關系，要求設計人員能夠結合實際情況，根據剖面圖對建筑內部進行有效處理，了解到層高和布局變化情況，確定剖切處梁對于樓面報告的沉降，或有夾層梁和短柱，把握設計要點，提升設計合理性[4]。

3.3建筑基礎設計

建筑基礎設計和地基之間存在相互作用力，同時也會影響到上部結構穩定性和安全性。這就需要設計人員能夠充分結合地區實際情況，原始材料、交通、氣候條件、排水溝和其他基礎設施的布置等。此外，還需要充分考慮到建筑地域的土方平衡，主要是為后續水管和電線布設提供參考，確定取土和棄土位置，有序開展土方填挖工作；建筑基礎工程所選擇的材料和結構承重力，基礎結構承重力高低，將直接影響到后續施工活動的有序開展，需要有效控制基礎的沉降差，盡可能避免地基出現嚴重的沉降問題，控制沉降度在一個合理范圍內[5]。同時，依附天然地基的建筑工程，多數情況下低層是選擇單獨地基或是雙向條形的地基。如果未能將高低層分離開，可以通過使用樁基，或是保證地基條件合理，對于上部結構層數差異較大的，需要做成整體基礎后方可采用此種形式。對于地下車庫通道需要與外壁保持平行，并且鋪設防水層，避免潮濕環境對建筑結構穩定性帶來影響，實現高層建筑整體的有效連接。

3.4抗震概念設計

地震是危害建筑物結構穩定性和安全性的主要因素，做為一種自然災害，很難被人們準確預測，即便預測即將發生地震，也很難有效做到應對。故此，為了盡可能降低災難帶來的影響，應該提高建筑物抗震性能的設計，從宏觀角度上來控制建筑抗震結構，在獲得準確的計算結果基礎上，進一步優化和改善建筑結構設計，只有這樣，方可設計出更加經濟、安全的抗震結構建筑。基于此，首先，需要充分選擇合理措施來保證地基結構穩定，盡可能選擇抗震的區域，避免地震造成地形嚴重變形。其次，采用合理的基礎設計，盡可能的發揮地基基礎作用，提升建筑抗震性能。再次，建筑抗震設計中，合理控制建筑物變形和和剛度變化，結構受力更加均勻，避免地震對建筑結構帶來嚴重破壞。最后，提升建筑結構空間平整性，保證建筑結構具備足夠的強度和穩定性，降低結構自重，提升建筑結構抗震性能。

4、提升結構設計合理性的對策

4.1，選擇合理的建筑結構材料，尤其是鋼筋和混凝土材料，嚴格遵循材料強度等級進行選擇，一般情況下，混凝土強度等級至少在C20以上，直徑10mm的縱向鋼筋強度在C25以上，保證材料強度的同時，為后續的建筑結構設計打下堅實的基礎。4.2，選擇合理的建筑場地，抗震性更高，避免地震嚴重破壞建筑結構，提升建筑結構設計合理性，滿足地震結構抗震要求。

4.3，通過降低結構構件延性指標來提升結構整體廣度，運用古計算機技術和配套軟件來獲得精準的數據，動態優化施工圖紙，提升結構設計合理性。結語：綜上所述，在建筑結構設計中，充分運用概念設計理論，能夠充分聽取工程業主要求，選擇合理的設計方法，設計出更符合業主需要的建筑產品，從而創造更大的經濟效益和社會效益，推動我國建筑工程持續發展.

參考文獻：

[1]王锏.試論建筑結構設計中設計與結構運用[J].城市建設理論研究（電子版）,2014,22(13).

[2]范重,劉先明,范學偉等.國家體育場大跨度鋼結構設計與研究[J].建筑結構學報,2014,28(2):1-16.

[3]景毅.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的運用分析[J].科技資訊,2014,1(27):36-36.

[4]張鎖曉.高性能混凝土在大型結構運用中施工問題的探討[J].科技信息,2014,21(2):351-352.

[5]華穎.抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用[J].中華民居,2013,14(18):27-28.

作者：周波；何鑫 單位：中信建筑設計研究總院有限公司

第三篇：淺談房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的實現

摘要：對于建筑結構設計與建設而言，設計工作人員必須要嚴格把控建筑布局、施工方案與竣工后的驗收。而結構工程師不僅要充分考慮建筑本身的功能性與安全性，同時還能夠對結構方案予以合理地布置，并且實現有效地優化，以保證結構設計更加科學。而設計方案的優化，具體指的就是在原有設計方案的基礎上對房屋結構進行改進，進而對房屋空間資源予以充分利用，以保證更好地滿足人們的個性化需求。基于此，文章將房屋結構設計作為研究重點，并闡述了建筑結構設計優化方法的實踐應用，以供參考。

關鍵詞：房屋結構設計；建筑結構；設計優化方法；應用

在社會經濟快速發展的過程中，建筑行業取得了理想的發展成績，但是行業競爭也愈加激烈，使得企業生存壓力不斷增加。要想在競爭中站穩腳跟并不斷增強自身的競爭實力，企業將更多的經歷放在房屋結構設計當中，以期能夠增強房屋的實用性、美觀性以及安全性。

1.建筑結構設計優化方法概述

所謂的建筑結構設計優化方法，具體指的就是在便于施工的基礎上，將審美學、建筑結構設計以及藝術學有機結合在一起，同時涵蓋房屋功能與建設目的的結構設計方法。隨后，需要充分考慮實際情況選擇最理想的設計方案。而建筑結構設計的優化方法具有明顯的優勢，具體表現在以下幾點：第一，建筑結構設計優化方法涵蓋了諸多學科內容，知識覆蓋面積十分寬泛；第二，建筑結構設計優化方法對于美觀性與安全性的要求相對較高；第三，節能環保理念被融入到建筑結構設計優化方法中；第四，需對施工便捷性予以充分考慮；第五，結構設計方法具有極強的科學性。

2.房屋整體與局部優化以及階段優化研究

建筑設計的明顯特征就是層次性與復雜性。對于層次性而言，其中主要包含了整體設計、安裝與結構體系等內容，而每個體系當中也同樣包含了附屬體系。在優化設計房屋結構的過程中，設計人員必須要對所有的附屬體系優化予以關注，進而突破關聯橫向性，以保證更好地滿足疊加性的工程體系需求。而復雜性則指的就是建筑材料選擇和零部件選擇。為此，對于房屋結構的優化來講，必須要將整體作為出發點，進而更好地增強整體設計優化效果。其中，需要對處于使用年限中的建筑工程各階段方案予以優化。設計工作人員必須要充分考慮各階段特點，隨后與實際狀況相互結合實現方案的優化性，便于更好地優化工程項目壽命。在這種情況下，不僅能夠確保建筑的質量，同樣也能夠進一步增強企業經濟效益。

3.房屋建筑主體上部結構優化研究

對于房屋建筑的上部結構而言，不僅要構建相對應的模型，同時還應當實現全面優化。對于優化而言，最關鍵的就是剪力墻的合理設置。其中，表一將建筑工程框架最佳間距的范圍體現出來，為剪力墻的設置提供了有價值的參考依據。在設置剪力墻方面，應確保整體質量均勻，便于樓層當中的平面剛度中心和樓層整體結構重心可以相互重合，進而有效地降低地震亦或是風力對于建筑帶來的負面影響。而在房屋建設的過程中，若實際條件允許，應盡量建設大開間剪力墻。如果剪力墻墻肢的長度增加，那么墻肢的數量就可以減少，這不僅能夠與建筑質量標準要求相吻合，同樣還能夠節省混凝土使用量。與此同時，剪力墻暗柱由普通鋼材打造，所以在使用大型剪力墻的過程中，能夠減少鋼筋的使用數量，進而節省成本。需要注意的是，剪力墻構造的規模需要充分考慮實際狀況，如果建筑對于抗震抗壓的要求相對較高，那么最好不要建設大規模的剪力墻。

4.房屋建筑結構優化、建筑優化、排水系統優化的協調發展

對于結構設計來講，要想增強建筑工程的美觀性與結構合理性，就必須要有機結合建筑整體結構和平面。其中，建筑體系不僅要間接，同時墻體和支柱不允許錯位，最重要的就是高度和截面的面積相通。針對拐角區域，因其受力較多，所以應采用高強度建筑材料應用在承重施工中，進而減少自身重力。而建筑整體要保證剛心、質心以及中心的交疊。對于房屋建筑排水系統而言，其中包含了大量的機械設備，因負荷能力與強度相對較大，因而可以將其設置于地下室內部。但是一定要保證管道預留尺寸和深度與標準要求相吻合。除此之外，應盡量規避水平管線貫穿梁或者柱的問題出現。在實際建設的過程中，如果存在管道貫穿承重墻的問題，一定要積極采取加固的措施。在整體角度上分析，需要盡可能確保結構和管道網設置更加協調，進而規避管道繞梁亦或是繞柱情況的出現。

5.結構設計優化方法在房屋結構優化中應用的程序

第一，建筑結構優化模型的構建。首先，變量的選擇應始終按照科學化與合理化的基本原則進行，同時要把握相應的數值，確保其符合具體要求。針對影響程度不大的數值，應當采用預定式參數來表示，進而實現設計數量與計算量的減少，同樣還能夠降低編程工作量，實現工作效率的全面提升。其次，目標函數的確定。對建筑結構進行優化的過程中，應當找出與預期要求相吻合的鋼筋截面面積（圖一），與此同時，需要對失去效用的概率函數予以了解。在這種情況下，能夠有效地節省工程項目的造價。最后，科學合理確定約束條件。所謂的約束條件，具體指的就是裂縫寬度與大小的約束，以及結構體系約束等等。需要注意的是，在結構設計的過程中，必須要保證約束條件和實際狀況能夠有機的聯系在一起。第二，方案的合理優化。在此過程中，應對相關應用程度予以設計，與此同時，還需要深入分析多方面的結果。

6.建筑結構設計優化方法在房屋結構建設中的具體應用

以某房屋建筑工程項目為例，屬于五層寫字樓，實際長度是56米，而寬度是16米，建筑整體面積接近6400平方米。而內部各方面開間是4.8米，走廊的寬度是2.3米，每一層的高度是3.5米。該建筑工程的基礎持力層選擇的是粉細砂。將建筑結構設計優化方法應用在此工程項目中，具體從整體與部分角度出發進行優化。第一，整體設計優化。要想對建筑工程項目整體進行優化，最重要的就是要構建優化的模型。可以根據上文所闡述的程序構建。第二，部分設計優化。首先，應當對建筑基礎的拉梁設計進行優化。建筑工程項目實際高度是18米，而抗震防裂度是八度，要想進一步增強防震的效果，最好將基礎設計成短柱的形式。其中，基礎拉梁的截面高度是兩個短柱中心距離的二十分之一。而在施工作業的過程中，如果建筑的高度偏低，則應當使用最小的鋼筋使用率。要想使得抗震結構和建筑混凝土框架保持一致，則必須要將基礎拉梁設計成最大。其次，對荷載設計進行優化。在本建筑工程項目中，其層次偏低，所以無需針對抗震能力進行校驗。其中，建筑的結構是鋼筋混凝土體系，因而設計的過程中也必然要對風荷載的問題進行考慮。要想對風荷載的問題予以深入地了解，可以通過掌握表二的內容達到目的。最后，對鋼筋混凝土框架結構進行優化。因該建筑工程項目是鋼筋混凝土的框架，所以，必須要合理地運用準則方法優化結構。在了解建筑截面的情況下，只要利用有限單元法并深入分析整體的受力，并有效地分解建筑結構，針對各構件的受力予以結構的優化，在公式推算的作用下，就可以將鋼筋混凝土框架最佳的結構計算出來。

結束語：

綜上所述，建筑結構設計優化方法對于房屋結構設計十分重要，只有設計方案的科學合理，才能夠滿足技術要求并且增強房屋建筑的美觀性與實用性。但是，建筑結構設計十分復雜，因而必須要進一步研究并探討建筑結構設計的優化方法。以上針對建筑結構設計方法優化和房屋建筑中的實踐應用展開了深入研究，以期有所幫助。

作者：汪江 單位：中信建筑設計研究總院

第四篇：概念設計在建筑結構設計中的運用

摘要：現代建筑設計結構將會直接對建筑質量造成影響，因此相關人員必須加強對其的重視。在對建筑進行結構設計的過程中要注重概念設計措施的采取，這對于建筑結構設計合理性的提升是極為重要的。和其他設計方法相比，概念設計更容易被設計人員所理解，這對于降低建筑結構設計中問題出現幾率的降低有著極為重要的意義。

關鍵詞：概念設計；建筑結構設計；整體性

概念設計過程就是把客戶需求分析向建筑結構設計過程所過渡，概念設計的科學性將會直接對建筑設計的質量造成影響，因此相關人員必須加強對其的重視，積極的采取措施對概念設計進行推進和完善，最大程度的避免概念設計出現問題的幾率。這對于建筑質量的保證有著極為重要的影響。

1概念設計的概念和步驟

概念設計是設計工程師根據設計理論、設計經驗以及建設工程項目特點，通過對建筑結構的總體布局和布置抗震結構的措施，在建設工程項目結構設計初期對設計方案進行概念性的分析估算和比較，實現結構設計的多方面要求的目標。概念設計的步驟包括分析、綜合、評估的不斷接近滿意的三個階段構成：①分析。對問題過程進行全民的了解。它的特點是所分析的數據不完整，具有模糊性質；②綜合。產生解決問題的過程。這個過程是工程師將理論知識結合自己的經驗，并發揮自己的想象力和創新意識，將工程設計規劃落實到圖紙的過程；③評估。判斷和比較選擇方案的階段。這個階段是循環實施的過程，它的循環時間為選擇到合適的方案為止，設計人員評估時，采用功能模型方式運用數據統計計算等其它手段進行，已獲得具有經濟合理性和技術可行性的方案。

2建筑結構設計中概念設計的原則

2.1簡單性

在對建筑結構設計中開展概念設計的過程中，相關設計人員必須遵循簡單性的原則，盡可能的讓傳力途徑進行簡化，從而使得結構的承載力能夠得以提升。因此，在對結構體系進行設計的過程中要注重建筑結構受力圖計算的精確性，并根據建筑的具體條件對內力和位移進行詳細探究，從而最大程度的降低薄弱部位出現的幾率，這對于建筑結構設計中概念設計合理性的保證極為重要。

2.2整體性

整體性也是概念設計應用到建筑結構設計的重要原則之一，建筑結構能夠使得慣性力以聚集的狀態所存在，而且其也能夠把所聚集的慣性力進行傳遞，從而使得各豎向抗側力子結構都可以有慣性力的存在，這就要求所設計的各個建筑子結構所具備的承載力能夠以相同的狀態所存在，這對于抵御地震自然災害對于建筑的損害極為有用。

2.3規則性和均勻性

建筑結構的規則性和均勻性的保證能夠最大程度的避免建筑結構過早出現坍塌的現象，此外在對建筑結構進行概念設計的過程中要注重建筑分布質量和結構剛性能夠以協調性的狀態所存在，這對于建筑結構合理性的保證有著極大的意義。

2.4優化選型原則

在建筑結構設計中對于概念設計進行應用的過程中，其最主要的目的就是對結構體系進行優化，并讓結構的布置形式以合理的狀態所存在。所謂的優化結構體系指的就是在對建筑結構基本特征以及荷載狀況進行了解的前提下，讓結構體系通過集合形式所構成。

3概念設計在建筑結構設計中的應用

3.1概念設計在建筑場地選擇中的應用

為了最大程度的使得建筑結構設計的有效性能夠得到保證，在施工之前，相關人員必須加強對建筑場地的選擇，只有保證所選建筑場地的合理性才能夠為后續建筑施工創造條件，這對于建筑工程的順利推進有著極為重要的意義。概念設計的應用能夠讓整個建筑場地選擇以更加合理的狀態所存在。在對建筑施工場地機械選擇的過程中要對以下要素機械分析，首先要對地形因素進行考慮，因為不同的地形對于建筑結構的影響也會有所差異，而且在很多情況下，地形將會成為建筑結構設計的重要影響因素。因此在對建筑結構進行設計時，相關的設計人員必須在考慮建筑實際情況的基礎上，綜合考量出適合建筑設計的地形。除了地形因素外，地址因素也將會對建筑結構的有效性造成影響，之所以會導致這種現象的產生是因為地質因素會直接影響基礎結構設計的合理性，這就要求相關人員在對建筑場地進行選擇的過程中，必須對建筑場地進行評估，從而最大程度的保證所選擇的建筑場地能夠滿足建筑結構設計的需求。在對建筑結構進行概念設計的過程中，相關設計人員也需要對建筑的抗震性進行衡量，可以說在一定程度上抗震性將會直接反應出建筑結構的設計水平。只有最大程度的對建筑設計的抗震性進行保證，才能夠使得整個建筑的安全性能夠得到提升。因此在對建筑場地進行選擇的過程中，相關人員必須加強對概念設計的利用，盡量避免在易震動的地方開展建筑工作。概念設計在建筑場地選擇的過程中所扮演的角色是極為重要的，相關人員必須加強對其的重視。

3.2概念設計有利于建筑基礎的選擇合理性的提升

在對建筑場地選擇后，為了保證建筑工程的順利推進，相關人員就需要在對地形特征和結構設計進行考慮的基礎上對合適的建筑基礎進行選擇，目前最常使用的建筑基礎有樁基礎、筏形基礎以及樁基礎三種。樁基礎是最常使用的建筑基礎之一，受這種建筑基礎性質的影響，其更加適用于對地壓力比較大且地質以非常松軟狀態所存在的高層建筑。如果地基不能夠起到承載建筑的作用時，可以通過對樁地基的利用讓載荷向較深的持力層進行傳遞。箱型基礎也比較適合高層建筑，這種基礎整體的剛度以適中的狀態所存在，其能夠有效的讓荷載以均勻的狀態完成從上部到下部的傳輸，因此這種建筑基礎可以提高嵌固結構組成的有效性，這對于解決箱基沉降不均勻等問題有著極為重要的作用，因此相關人員必須加強對其的重視。筏形基礎被廣泛應用到承載力相對較低的地基并且上部荷載以較大狀態所存在的建筑機構中，和上兩種建筑結構相比，其剛度相對較大，其能夠實現把上部載荷向下部的分散，這對于與不均勻沉降等問題的避免有著極為重要意義。

3.3在計算機分析中的應用

在現代建筑背景下，計算機分析是建筑設計的極為重要的組成部分，但是就目前建筑設計的狀況來看，計算機分析的應用效果并不是特別好，這和計算機分析存在缺陷性有著直接聯系。計算機分析缺陷的存在將會使得整個建筑結構設計以不科學的狀態所存在，這對于建筑質量的保證是極為不利的。在把概念設計應用到計算機分析的過程中，相關人員要注重設計依據的豐富性，除了計算機分析結果外，也要加強對實踐經驗的利用，以實踐經驗為依據對計算機分析結果進行評估，然后根據實際情況對設計方案進行調整，進而最大程度的保證計算機分析結果的準確性。

3.4隔震技術的應用

被動隔震控制技術應用中最重要的就是基層隔震處理。建筑結構設計人員會在建筑結構的基礎部門與上部結構之間進行隔震層建設，以將建筑基礎與上部結構進行隔離，降低地震能量的傳播成效，提升建筑工程項目的抗震性能，縮減地震能量對建筑主體結構的破壞作用。隔震技術在建筑結構設計中的應用，可使得建筑工程主體結構在地震災害的影響下，仍保持良好的應用安全性，同時對建筑內部的非結構構件起到保護作用，且地震災害過后建筑工程無需進行大規模的修復工作，只需更換建筑隔震裝置即可。被動隔震控制技術的應用對隔震裝置要求較高，隔震裝置要具備很強的豎向承載能力、初始剛度和強度性能，能夠在地震作用力的影響下對建筑水平位移進行有效控制；隔震裝置自身的水平變形能力以及阻尼能力也是非常關鍵的，在地震自然災害中，隔震裝置的自振周期可以逐漸接近場地振動特征周期，以此吸收和消耗一定的地震能量，減輕地震災害。

4建筑結構設計中的結構措施

4.1結構體系中保持協同工作

概念設計中的協同工作被廣泛應用于建筑結構中，它要求結構內部各個部件之間相互協作，共同工作。這就要求結構構件不僅在承載力極限狀態下能保持共同工作，還要求他們具有共同的耐久時間。建筑結構中的基礎與上部工作，依據協同工作的理念，保持著一個統一的整體，共同承受荷載。還有磚混結構中的上部結構與基礎之間必須通過構造柱與圈梁組合成統一的整體進行受力，而不能單獨依靠建筑基礎結構自身的剛度來承受荷載。在建筑結構設計中，要以協同工作做為設計的理論依據。在結構受力時，每個構件均能達到較高的應力水平為設計較為理想的狀態，在多層結構進行設計時，就要避免各層短柱的出現，目的是提高相同平面處承受荷載的能力。在日益增多的高層建筑結構中，短柱出現的現象也逐漸增多，為了避免這種情況，需要使同層的抗側力結構在相近的水平位移下。

4.2協同工作中材料利用率

協同工作不僅能夠提高結構的穩定性，同時還能提高材料的利用率。一般來說，材料利用率越高，結構的穩定性和協同工作能力也越高。在我國的建筑結構設計中，要求用最少的投入獲得最大的產出是根本的目標，所以，對材料的充分利用是結構設計的基本要求。例如：矩形截面是最為常見的受壓構件，它的構成材料在使用過程利用率很低，分析有兩種原因：首先是梁的中和軸附近的材料應力水平低，另外一點是梁的彎矩隨著梁長的變化而變化。這樣，對于等截面梁來說，很多區段應力水平低。基于這種受力狀態，采用了概念設計結構進行分析，調整梁截面的應變梯度，使構件保持軸心受力，才能提高材料的利用率。于是，經過一段時間的探索與研究，出現了平面桁架結構，這種結構是將多余材料去掉，既節約成本又降低了材料自重。

5結束語

隨著社會的不斷發展，人們對建筑結構設計的要求越來越高，建筑結構設計的合理性將會直接對建筑作用的發揮造成影響。概念設計在建筑結構設計中所扮演的角色是極為重要，概念設計的使用能夠降低建筑結構設計出現錯誤的幾率，并能夠確保建筑結構設計各項數據的精確性，這對于建筑工程的順利推進有著極大的意義。

參考文獻：

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[3]張磊.基于概念設計在建筑結構設計中的應用分析[J].低碳世界,2016,(29):144-145.

[4]丁可.建筑結構設計中概念設計與結構措施的應用探析[J].工程技術研究,2016,(6):129.

作者：洪善政 單位：蚌埠市建筑設計研究院

第五篇：概念設計在建筑結構設計中的運用

摘要：在我國國民經濟不斷發展和人民生活水平不斷提升的背景下，人們對于建筑工程結構設計的要求也在不斷提高。強化計算機技術的應用，大力發展創新計算理論，加快各種新型高強度環保材料的研究與應用，就成為當前建筑結構設計的重點內容，廣大建筑設計者要打破傳統的建筑結構設計概念，發揮出自身的創新設計能力，強化概念設計在建設結構設計中的應用，努力實現我國建筑工程向更安全、可靠、適用、經濟的方向發展。

關鍵詞：概念設計；建筑結構設計；運用

前言

概念設計在建筑結構設計中發揮了重要作用，而不同領域的概念設計方法也各不相同，概念設計為設計人員提供了一種全新的設計思路。概念設計理念的運用能有效完善設計者的設計作品，并在不斷實踐應用中提升設計者的設計水平。而對于當前的建筑工程結構設計來說，概念設計的水平，也是評判其作品優劣與否的一個重要標準。文章就建筑工程結構設計中的概念設計方面知識展開論述。

1概念設計的含義

建筑工程結構設計中，概念設計是指對某些無法展開分析的設計問題面前，對工程結構體系以及結構分體系所作的分析，并根據分析結果再結合設計人員的實踐工作經驗而進行建筑結構設計創作，以此達到建筑結構的抗震設計和總體設計標準的設計。而伴隨我國經濟水平和科技水平的提升，建筑結構設計要求也在不斷提升，因此，將概念設計理念完美的融入到現代建筑工程的結構設計中就成為必然需求，概念設計也將成為整體建筑結構設計的重點工作內容之一。

2結構設計的基本方法分析研究

2.1結構平面圖

在繪制建筑結構的平面布置圖時，需充分考慮好是否需要利用結構軟件進行建筑結構建模。建筑工程在抗震設防烈度為Ⅵ度區內時（建造于Ⅳ類場地上較高的高層建筑除外），依據我國建筑工程的抗震設計規范要求，是不需要進行建筑截面抗震驗算的，但應設置相關的抗震措施。而對于砌體建筑結構，在設計時間不充足的狀況下，可以不進行建模，進行建筑結構的直接設計便可，但要特別注重結構受壓的狀況，同時需要通過人工復核檢驗。在設計中，需做好局部受壓的防御措施設計，如設置梁墊或設置構造柱等，并可通過軟件進行建筑荷載的計算。

2.2屋頂（面）結構圖

若建筑物為坡屋面結構時，可采用梁板式或折板式的建筑結構設計。梁板式結構主要適用于建筑平面不規則，其板跨度較大，屋面坡度大或屋脊線轉折結構復雜的坡屋面。相反，就可應用折板式結構設計。兩種形式的結構板均屬于偏心受拉構件類型，在進行板配筋時，應考慮好設計一定的板負筋拉通來抵抗拉力。一般情況下，板構造厚度都不小于120厚。此外對梁板折角處鋼筋的設計布置應配置大樣示意圖，對于坡屋面板的平面畫法，一般采用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法，這也有助于施工人員正確理解圖紙設計方案。

2.3大樣詳圖

建筑結構的大樣詳圖繪制通常可在建筑詳圖的基礎上進行直接繪制，但必須確保建筑詳圖的準確性。或是以既往的詳圖為前提，對局部作出是當地改進。需指出的是，建筑外形必須保留，且結構受力應當均衡，為施工提供更多的便利。標高以及外形尺寸，應當與建筑專業相互協調、匹配。建筑以及結構標高之間的相關性，必須明確，該刪減的要果斷刪減。

3建筑結構設計中的概念設計的具體應用

3.1抗震設計

工作中概念設計的應用對抗震進行設計時，建筑設計師為能夠對結構本身的實際剛度進行計算，往往需先對混凝土的尺寸進行測量。結合具體的剛度來對地震力進行計算，得出配筋的具體數量。配筋數量、實際剛度或是地震力雙方的關系，呈正相關。若剛度結構有所擴增，則地震力相對也會有所提升，此時需增加配筋數量。該情況下，剛度結構也會有所增強，建筑地震力相應地會擴增。所以，我們在抗震設計時，若未能確定具體的配筋數量，則地震力本身的效果也會有很大的影響。此時，抗震設計也很難順利地開展。若將概念設計引入抗震設計，則設計思路也能有效地拓展，勢必能夠得到更好的抗震效果。建筑基礎、主體隔震層之間，同樣可選擇概念設計來進行隔震。頂端可以鋪設反擺，主體、基礎雙方可以鋪設隔震層，有助于減輕地震力。

3.2方案設計

中概念設計的應用對建筑結構自身的設計方案進行選擇時，設計人員應當引入前沿的概念設計。換句話說，對最佳的基礎設計方案進行明確后，需考慮到施工現場所處的結構類型或是荷載狀況，同時還應當分析現場的施工環境以及地質條件等諸多因素。對地基進行設計時，應當結合勘察前期所得的報告來對方案進行設計。譬如說：設計人員在未獲取實地勘察報告之前，應當深入施工前線，了解現場的基本狀況，同時需佩戴足夠的資料。為確保設計方案能夠科學、準確，設計人員應當準備相應的信息和材料。對方案進行設計時，相關人員需關注下列問題：單個結構體系，僅可在相同結構單元中出現。根據概念設計，若條件允許可進行驗算。

3.3平面設計受水平荷載的影響，結構側移現已變成高層建筑中比較核心的控制因素。在符合要求的基礎上，怎樣挑選合理的抗側力體系，這是結構工程師最為關注的目標。平面形狀，建議考慮風壓相對偏小的形式。同時，需分析周邊高層建筑究竟對風壓分布有何種干擾和影響。應注重提升抵抗能力，增加豎向荷載。受地震的影響，建筑平面必須設計的規則、簡單。風荷載作用下，建議適度地放寬。結構彎曲變形造成的側移，和有效寬度對應的三次方之間呈明顯的反相關。因此，建筑寬度相對偏小的那種建筑物并不合適。

3.4剖面設計

（1）豎向傳力體系設計。①需對建筑自身的高度比進行控制。②抗側力剛度，應當從基礎慢慢地過渡到頂層。防止豎向剛度出現突變，避免剛度太大，降低荷載能力。③出于使用方面的要求，剛度可能會發生明顯的變化。結構布置有所轉變后，同樣要對結構鋪設相應的轉換層。④高層建筑，應當有較好的錨固深度。根據設備用房以及地下停車庫自身的需求，可以設置1或是多層地下空間。上述，有助于增強建筑本身的抗震以及抗傾覆能力。

（2）豎向形體設計。①截錐形。通過自下往上的方式進行，降低階梯狀體型，擴大房屋本身的剛度。房屋頂端的樓面尺寸明顯小于底部，除功能上有較大優勢之外，其抗風以及抗震能力同樣也比較突出。②上窄下寬形。高度越大，建筑在滿足豎向結構的基礎上，樓身往上也會慢慢地收進或是變細。如此，能夠降低承擔的風力，穩住樓體重心，使結構更為穩定。該種形體，阿志有上削楔形體以及退縮體兩大類。上削楔形體，對抗風以及抗震有較大的好處。同時，它相對較為堅韌。退縮體則有多元化的形式，如收進式、臺階式等。③新月形。該種房屋如同豎向方向上的懸臂殼體，可以擴大低抗側向力上的剛度。如同波形殼體能，它能夠對重力荷載進行抵抗。側向荷載，則可以由豎向上的殼體進行抵抗。考慮到樓面結構本很有一定的加勁作用，該種荷載也會提升。新月形殼體，有助于抵抗對稱及其側向力。

3.5基礎設計概念

結合建筑所處的地段，其結構形式建議選擇樁、箱形或是筏形基礎。樁基礎，若地基土質相對比較弱，層數偏多且荷載突出，天然地基無法適應地基自身的承載力時，建議選擇樁基。將上部結構承受的荷載直接向下部持力層進行傳遞。樁基礎，建議選擇預制鋼筋混凝土樁，也可以考慮鋼管樁。箱形基礎，這種在高層建筑中已比較普遍。它的整體剛度相對突出，可以將上部荷載向基礎進行傳遞，從而有效地嵌固上部結構。箱基，能夠對不均勻沉降進行抵抗。同時，可以和附近土體之間進行協作，使建筑物擁有更好的抗震以及抗風能力。筏形基礎，對上部結構有明顯的荷載，且地基承載力相對偏小的工程較為合適。它的整體相對突出，且剛度偏大，可以對上部結構上的荷載進行分散，降低基底壓力以及不均勻沉降。

4結語

通過將概念設計引入到結構設計中，能夠從不同的層面上來對設計進行完善。建筑結構體系中，概念設計經常均會涉及到。相較于計算機軟件下的結構設計，概念設計表現出極大的優越性。因此，巧妙、靈活地引入概念設計，可以為建筑作品注入新鮮的色彩。

參考文獻

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[4]魏凱.概念設計在建筑結構設計中的運用[J].中國科技投資，2014（A17）：51.

作者：陳偉 單位：保定市城鄉建筑設計研究院

第六篇：關于建筑結構設計中提高建筑安全性的探究

摘要：近些年來，我國經濟得到了快速的發展，人口數量在不斷增長，在這樣的形勢下，建筑行業發展的如火如荼，建筑項目也在不斷增加，就促使建筑質量成為人們關注的重點。同時建筑設計的合理性和科學性是提高整體質量的關鍵，但由于我國目前在建筑設計上存在很多問題，并且人們對安全性越來越重視，所以在建筑設計中要設法提高建筑安全性，從而才能確保建筑安全，也能提高用戶的生活質量，保證人們的生命財產不受到損害。基于此，本文主要對建筑結構設計中提高建筑安全性進行了分析。

關鍵詞：建筑結構設計；建筑安全性；問題；措施

1前言

在建筑結構設計中，安全性是不可以忽視的，其對建筑工程的質量有著直接影響。所以要使建筑設計的安全性得到充分保證，只有這樣才能確保整個建筑工程的安全性，從而提高人們的生產和生活水平。

2當前我國建筑結構設計中存在的弊端

2.1地基問題

在整個建筑結構當中，地基是最基本的部分，也是最為重要的一個部分，建筑物最終的安全和穩定在很大程度上受到地基的影響，因此，在選定地基的時候，要更多、更詳細的進行現場勘查，盡可能掌握相關報告，了解當地的水文、地質。但實際情況是，很少有設計部門對這些報告加以搜羅，更不要說進行現場的親自勘察，他們都是參考附近建筑物或者憑借建設方給他們提供的一些口頭資料便開始設計，不具備科學性，建筑結構設計也就沒有安全性可言了。面對不良地基，設計單位需要設計一些方法加以處理，例如設計換層等措施，但在實際設計過程中，他們都是根據自己經驗理所當然做出決定，因此，在后期的施工中難免出現諸多問題，嚴重影響了建筑安全。

2.2抗震性差

我國地形多樣，很多城市都是建設在地震帶附近，這些地區的建筑物因該具有較強的抗震性，但事實并非如此，它們大都不滿足相關規定和要求，因此，發生地震就會給這些居民造成很大損失。這些人員傷亡和財產損失，歸根結底還是由于建筑物抗震相差造成的，因此，設計單位要通過設計更加科學的建筑結構來提升其抗震性，但是，很多設計人員對抗震性的關注度還不是很高，從地震帶震況和損失情況來分析，我國的很多建筑物的抗震性嚴重缺乏。

2.3建筑結構的設計缺乏科學性

經過大量調查和分析表明，目前我國很多建筑物其結構設計并不合理，造成這種現象主要是受到傳統建筑理念影響的結果，設計人員在工作中深受傳統建筑思想束縛，設計方案充滿傳統意識，設計方式也是具有傳統色彩，雖然這種老方法具有一定的合理性，但畢竟古老建筑物在安全性上存在不足，當今是一個科技高度發展的現代社會，一切應該從實際出發，著眼當下，在現念下設計建筑物結構，才能更具有實用性。

3提高建筑結構設計中安全性的措施

3.1提高設計人員的安全意識

要想保證建筑的安全性，首先應該要求設計者具備較強的安全意識。在整個建筑設計過程中，設計人員是中心和靈魂，設計者的思想觀念、工作水平和設計經驗都在很大程度上影響著建筑物的安全性，因此，需要轉變設計者不正確的思想觀念，提高他們的設計水準，才能最大限度的保證建筑物安全性能。在設計建筑結構之前，設計者要掌握大量的工程資料，對整體情況做到盡可能詳盡，對建筑物性質進行明確，必要的情況下需要到現場進行勘察，勘察報告也要做到詳細獲取，充分了解建筑物周圍環境，這樣才能使得制定出的方案更加完善，只有保證設計出的方案符合建筑情況和實際，才能保證項目的科學性和安全性。

3.2增強結構設計的規范性

目前我們處在一個科技時代，科學技術發展速度非常快，以前的設計要求和標準已經過時了，為了能夠提高建筑的質量、消除安全隱患，需要設計者要具有責任心，及時發現和提出工程建筑中存在的不合理、不時尚的因素，并及時找出相應的解決方案。在建筑結構設計中，難免存在一些缺乏責任心的人，他們有時會做出違規行為，面對這種情況，建筑設計工作者要及時舉報，而不是一味的包庇，以免造成更加嚴重的后果。目前建筑行業的前進步伐非常快，設計出別具一格的建筑結構難度也與日俱增，因此，設計者要盡可能的發揮自己創造力，開發一些設計軟件，既能設計出各種各樣新穎的建筑，滿足人們是多樣需求，還能使得機構精確度明顯提高，提高建筑安全性。

3.3提高建筑設計的抗震性

地震等自然災害的存在，對建筑物安全性存在很大威脅，建筑物抗震性的提高對保障居民人身財產安全至關重要，尤其是對我國這樣一個地形多樣的國家來說。關于建筑物結構設計抗震性的有關規定表明，小震不能壞，中震可以修復，大震不能倒塌，如果設計單位的工作人員按照這個標準來設計，就一定能夠使得建筑結構達到抗震標準。要想做到符合以上要求，首先要明確設計概念，還要做到計算認真，度量準確，必須保證較高的精確度。

3.4進行結構設計的創新

創新是建筑設計水平不斷提高的基礎，設計本身就是一個創造力較強的工作，而且創新結構能夠提高建筑水準，使得建筑物結構更加合理、經濟，作為一名設計師的基礎和基本能力就是要具有創新精神，雖然在這個創新的道路上困難重重是必然的，但不應該知難而退，應該勇敢的迎難而上，克服各種阻力和困難，保持耐心從事自己的工作，從中總結經驗，并要積極的推出具有創新精神的新人，為自己隊伍不斷注入新的活力。建設部門也要盡最大努力支持設計者的創新工作，不斷使一些經過研究、堅定符合標準和能夠帶來經濟效益的新的結構、材料和技術推廣出去，以此來幫助提升建筑結構設計水平。

4結束語

總之，在建筑中安全性是必備條件，但是要想在不斷變化的外部環境中始終保持自身的安全性，就要從建筑結構設計方面進行考慮，不斷提高設計人員的素質，讓他們正確認識到目前建筑結構設計中存在的問題，并且針對具體的問題采取相應的措施。

參考文獻:

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[2]李書源.淺談在建筑結構設計中如何提高建筑的安全性[J].建材與裝飾,2016(28).

[3]陳鋒.在建筑結構設計中如何提高建筑的安全性[J].商品與質量,2016(2).

作者：吳迪 單位：鎮賚縣廣廈建筑設計院有限公司

第七篇：建筑工程結構設計中裂縫問題的分析

摘要：隨著社會的發展，建筑工程越來越多，人們對建筑工程結構的要求也越來越高，而裂縫問題是目前建筑工程整體結構的主要影響因素之一。基于此，文章介紹了建筑工程結構出現裂縫的危害，分析了建筑工程結構設計中裂縫問題產生的原因，并重點介紹了建筑工程結構設計中解決裂縫問題的具體辦法。

關鍵詞：建筑工程結構；裂縫問題；混凝土

澆筑結構設計是建筑工程最重要的環節，在建筑結構設計中最棘手的問題就是裂縫問題，裂縫問題的成因多種多樣，十分考驗建筑工程結構設計師的能力。若想真正解決裂縫問題，必須要了解裂縫產生的原因，認清其具體危害，并積極采取一系列措施。

1建筑工程結構裂縫的危害

1.1整體強度減弱

當建筑工程結構在設計中出現裂縫時，建筑工程的整體強度將會被直接影響，裂縫會使混凝土的鋼筋暴露在建筑表面，鋼筋更容易受到水和空氣等外界因素的腐蝕而質量下降，建筑工程項目強度也隨之下降。而且，建筑工程結構強度的下降還會加重裂縫問題，使建筑工程出現惡性循環，建筑物的耐久性逐漸變低，影響建筑物在工程后期的使用性，減少建筑物壽命。

1.2建筑剛性減弱

在建筑工程設計結構出現裂縫問題后，裂縫截面位置中軸會發生不同程度的上移，這種上移現象會影響建筑工程的整體結構設計。而裂縫不斷加寬，會導致建筑內部結構嚴重變形，降低了建筑物的剛度性能，使建筑物不能長時間承受高壓作用力，降低了建筑工程項目整體結構的疲勞度。

1.3建筑工程結構抗剪承載力減弱

裂縫問題除了對建筑整體強度和建筑剛性有影響外，還會降低建筑工程項目結構的抗剪承載力。裂縫的出現，支撐抗剪作用的截面面積越來越小，建筑工程的抗剪力就會下降，建筑工程的抗剪承載力變低時，建筑物會更容易出現程度不同的裂縫問題，使建筑工程結構的完整性被嚴重破壞。

2建筑工程結構設計中裂縫問題產生的原因

2.1溫度應力影響

在建筑工程中，溫度應力是建筑工程結構設計產生裂縫的主要原因，而溫度應力出現變化主要是由于建筑工程存在自生應力和約束應力。建筑物結構內外溫度不同使得建筑結構自身產生的溫度應力是自生應力，常出現在一些尺寸較大的構件上。當早晚溫差變大或者混凝土表面散熱率不均勻，建筑物就會產生這種自生應力使建筑工程表面出現裂縫。例如建筑工程施工中，施工人員按照要求對混凝土澆筑后，水泥內部熱量比混凝土表面溫度散發速度慢，混凝土內部結構和外部結構出現顯著的壓力變化，導致混凝土撕裂變形，出現裂縫[1]。

2.2地基下沉影響

導致地基沉降不均勻的原因有很多，客觀上講，建筑物地基土層分布不均、土質差別較大等原因都會造成地基沉降不均勻；主觀上講，地基處理及基礎設計不當、地基處理方式過多、平面變化造成樓面荷載不均、建筑物縱墻剛度過低、建筑設計不規范等原因也會使地基沉降不均勻。

2.3鋼筋腐蝕影響

鋼筋是在建筑工程項目結構設計中確保總體結構穩定的關鍵性材料，其表面會有一層混凝土保護層。因為混凝土保護層的質量不達標，鋼筋會與二氧化碳、氯化物直接接觸發生反應。同時施工人員對鋼筋進行混凝土澆筑，雖然可以提升建筑墻體的結構剛度，但也使混凝土外層的氧化膜受到破壞，使鋼筋被氧氣、水侵蝕。當鋼筋出現銹蝕問題時，鋼筋與混凝土之間的握裹力就會降低，在建筑物整體結構上就會出現其他新的裂縫。

2.4混凝土塑性影響

混凝土在終凝硬化之前，都呈塑性的狀態，在這個時間段建筑工程結構最容易發生因塑性變形產生的裂縫。塑性狀態的混凝土會使上部建筑的均勻沉降受到一部分阻礙，導致建筑出現裂縫。對混凝土結構的建筑物來說，因為混凝土的表面積變大或鋼筋直徑和骨料粒徑太大，混凝土水平方向的收縮會較垂直方向的收縮難度更大，混凝土更容易出現裂縫。

3工程結構設計中解決裂縫問題的辦法

3.1對溫度裂縫的控制

在設計建筑工程結構時，設計人員應根據布局的平面規劃和受力結構問題，在設計時使結構平面更光滑，平面布置更簡單，不能出現太多凹凸面，以防止建筑工程結構受外界溫度應力影響發生墻體裂縫。同時，設計建筑物的長高比要控制在標準內，長、寬、高相協調，建筑物構件長度符合伸縮間距的要求，保證建筑長度小于溫度的變化，防止建筑物結構設計因為伸縮變形集中而導致建筑物開裂。在墻體結構設計中，設計師應控制縱墻端部的門窗數量和門窗洞寬、高度，或者干脆避免門窗被設置在縱墻方向，保證縱墻抗剪面積，以提升墻體抗剪承載力。此外，建筑墻體之間的溫差和面板之間的溫度也決定溫度應力對建筑結構裂縫的影響，所以提高保溫層的性能可以防止建筑結構裂縫問題的出現，這要求設計師在設計建筑屋面保溫層的結構時，選用的施工方式和保溫材料必須要根據熱工需求，以相關標準為前提，保溫層的設計必須符合要求，滿足保溫性能。從結構方面看，設計師應該在每一個縱墻和橫墻的頂層按要求增加圈梁以鞏固建筑結構的整體性，通過提高墻體砌筑強度來提高墻體的抗剪力。但在設計圈梁時要注意圈梁的位置和大小，為了防止磚墻與圈梁互相約束而形成水平推力，在頂層圈梁中縱向圈梁要比橫向圈梁低一些。另外還可以通過在墻體兩端設置抗裂構造柱的辦法加強墻體剛度，提高整體建筑結構的延性，減少建筑物墻體與屋面的溫差，防止因溫度應力導致的建筑物開裂情況[2]。

3.2對原材料的控制

設計師在結構設計中沒有對原材料進行明確要求會導致建筑工程出現很多質量問題，也包括裂縫問題。所以，對原材料質量的把控，可以在一定程度上解決建筑工程結構設計中的裂縫問題。如今我國在建筑工程結構設計中，雖然施工單位對原材料質量的控制難度并不是很高，但在這一環節上往往最容易出現問題。設計師不注重在設計過程中對原材料質量的要求，施工單位也是為了降低成本而使用價格低廉的材料，這些材料通常質量較差，所以在建筑過程中出現裂縫等質量問題屢見不鮮。對此，設計師應該在設計過程中明確地規定工程所用的材料品種、規格及材料間的搭配，并且施工單位在選擇材料時要根據國家規定嚴格審查，選擇產品質量好，廠家信譽高的生產廠家長期合作，同時在運輸過程中也實時監督，常與運輸單位聯系，在施工前，嚴格按照程序對材料進行審核檢查，保證原材料質量和規格符合設計規定，從根本上保證建筑設計結構的質量，防止裂縫問題產生。

3.3對混凝土澆筑的控制

混凝土的質量直接影響建筑工程的質量，所以施工單位要嚴格把控混凝土的設計剛度。對此，首先要在建筑材料方面確保混凝土的結構剛度符合要求，以提升建筑結構的剛度，避免混凝土內部結因收縮問題引起的不均勻沉降導致建筑開裂。同時，在施工前還要按照規定在建筑外墻角的位置放置放射筋，以控制現澆混凝土樓板的裂縫問題。一般情況下，需要在每個外墻角設置5～8根放射筋，放射筋的長度不得小于2m，配筋范圍必須要大于樓板跨度的三分之一，放射筋的間距為0.1m，按照這種方式設置放射筋可以滿足板角應力的需要，提升混凝土的抗剪力[3]。另外，對混凝土的養護工作也需要被施工單位提起重視，設計師也應在設計中準確要求混凝土的保養時間。混凝土的終凝時間為12h，在澆筑后的十二小時內施工單位要采取相關措施對混凝土進行保溫和保濕。常規情況下，混凝土表面與內部的溫度應保持在25℃左右，施工人員為保證混凝土的溫度達到要求應采取科學的材料溫度測試辦法，并根據混凝土的材料及施工環境制定保溫方法，嚴格控制降溫速率，同時用薄塑料膜對混凝土表面進行覆蓋，維持混凝土的水分，保證整個過程中混凝土的濕度和溫度都達到要求，提高混凝土的質量從而避免建筑出現裂縫等問題。

3.4對建筑結構設計的控制

因建筑工程中應用不同材料的變性差異性不同，所以在設計建筑結構時必須充分考慮應力控制的問題，控制材料設計結構的尺寸在一定范圍內，使建筑結構設計合理，建筑物受力均勻。很多時候，各種外界因素的干擾會使建筑材料發生變化而無法承受荷載，產生裂縫，尤其對于混凝土材料來說，其結構一旦過長就會極其容易發生變形，使建筑無法承受較大的壓力而變形，建筑物的變形會產生張力，使墻體和樓板間會出現大量裂縫。因此在使用合適規格材料的前提下，要確保建筑結構設計符合相關標準，以防止設計結構出現裂縫。

3.5對鋼筋裂縫的控制

設計師在建筑工程結構設計中還可以通過在鋼筋混凝土梁底部加入鋼纖維的方式控制結構裂縫。一方面，鋼筋混凝土中的鋼筋可以起到抗裂的作用，提高建筑結構的質量。以鋼筋鋼釬維混凝土梁舉例，當鋼筋混凝土梁中摻入了1.0%～1.5%的鋼纖維時，鋼纖維混凝土層的截面高度就會達到0.3倍作用，并且其彎拉性能幾乎與全截面鋼纖維混凝土梁一致，所以在鋼筋混凝土梁中加入鋼纖維可以起到很好的裂縫控制效果。另一方面，鋼纖維依靠粘合力對混凝土基體會實施一個反向的作用力，這種反向作用力能夠有效緩沖混凝土基體裂縫端的應力集中問題，并且在荷載作用到達裂縫端之后，使混凝土基體能防止結構構件過早發生開裂，保障鋼纖維混凝土構件的正常使用[4]。最重要的是，鋼釬維能替混凝土分擔截面的壓力，減小裂縫截面上的鋼筋應力并對其約束，使建筑結構的剛度整體加強，建筑質量整體提高。

4結束語

綜上所述，不同成因產生的裂縫問題一直困擾著我國建筑工程的整體結構設計，阻礙著我國建筑業的發展。由分析可知，設計師通過合理布置建筑物平面，合理安排門窗，對原材料提出精確要求，嚴格把控混凝土的澆筑質量，合理設計建筑結構等方法大大減少了建筑工程結構設計中的裂縫問題的出現，加強了建筑物的剛性和抗剪承載力，提高了建筑物整體強度，也推動了我國建筑行業的進一步發展。

參考文獻：

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作者：童海 單位：江蘇南方城建設計咨詢有限公司洪澤分公司

第八篇：建筑結構設計的問題及解決策略

摘要：結構設計是建筑設計中的重要工作，是保障建筑安全性的關鍵。隨著建筑技術發展不斷加快，結構設計工作也取得了很大的突破。本文通過分析建筑結構設計主要內容以及目前在結構設計中所遇到的問題，針對性的提出了提高建筑結構設計水平的建議，希望可以為日后的研究工作提供一份參考。

關鍵詞：建筑工程；結構設計；常見問題；解決對策

引言

隨著我國社會經濟的不斷發展，人民的生活水平得到了很大的提高，對建筑的性能和舒適性的要求也越來越高，所以這也就要求建筑物的結構設計要更加安全、可靠。隨著建筑技術的不斷發展，建筑結構也隨之發生變化，建筑的外形和功能的變化也就更復雜，這就給結構設計帶來了更大的挑戰。在建筑設計的過程中，應該把結構設計放在首要的位置，并具體分析建筑結構的總體布局以及材料的選用等的設計要點，保證建筑結構的可靠性。

1建筑工程結構設計的主要內容

1.1建筑結構設計的基本原則

建筑結構設計時必須要遵循的基本原則有：適用性原則、安全性原則、經濟性原則、美觀原則和便于施工原則等。建筑結構設計中應遵循力學原理、符合結構概念設計；根據建筑物所處的位置以及使用性質的不同，進行相對應的專項設計，以滿足使用功能的不同要求；在保證工程質量前提下，合理降低造價，即注重綜合效益，注重整體建筑物的社會和環境、經濟效益三者之間的關系；應該在結構設計中融入建筑美學，以形成獨具特色的建筑物，提高建筑的藝術性、觀賞性；考慮施工的可行性，應用新結構、新技術、新材料及可靠的實踐來提高施工便利性等。總之，在建筑結構設計時應該把這些方面結合起來，以保證結構設計的科學性、合理性。

1.2結構體系選取及結構方案分析

在建筑工程結構設計工作過程中，應按照不同功能、不同標準的建筑選用不同的結構形式，結構形式以建筑材料可劃分為混凝土結構、砌體結構、木結構、鋼結構以及鋼混凝土混合結構等；以建筑工程的層數和高度可劃分為單層、多層、高層、超高層建筑結構等；以建筑結構體系可劃分為框架結構、剪力墻結構、框剪結構、框筒結構、筒中筒結構等。不管選用哪一種類型何體系的結構，都應該充分分析其結構方案，不僅要滿足建筑工程結構設計基本原則，更應該充分考慮結構方案的合理性：其結構承載力是否滿足設計要求、其傳力是否直接、其剛度是否合適等等。

1.3結構施工圖的設計

結構設計師傳遞施工方的言語即結構施工圖，結構施工圖主要用于指導施工，并作為工程竣工后驗收的依據。結構施工圖是表述建筑物中結構構件的布置，結構構件形狀、大小，構件材料的選用、構件選型及構件做法和構件相互關系的圖樣，常用主要圖紙內容有：地基處理圖、基礎圖、結構平面布置圖、結構構件配筋圖、大樣細化圖等等。

2建筑結構設計中常見的問題

2.1結構設計軟件的運用

現在市場的結構設計軟件各式各樣，功能也越來越強，已達到了“沒有干不了的”的程度，以至于人們認為以后不需要人進行設計，這是一種認知的誤區。任何軟件都是在特定的條件下完成的，其結果都應經過分析確定無誤后才可以采用。如果參數錯了，后續的也就不可能正確了。更可怕的是不對計算結果判斷就直接采用。在審圖中發現，設計師在使用PKPM軟件時，輸入荷載時沒有輸入樓板自重，且在后續計算中未選取“樓板自重自動計算”這一選項；在另一個項目樓板計算時，樓板的邊界條件復雜，軟件無法準確計算，樓板配筋偏小，在施工中該樓板撓度很大、開裂嚴重。所以，軟件功能越強大，對使用者的要求也就越高。

2.2結構基礎選型不合理

結構基礎選型是建筑施工的基礎。在現階段建筑行業，因為設計人員的經驗不足，設計水平不過關等原因，造成許多建筑基礎選型不合理的現象存在。有些建筑物所選用的基礎，沒有很好的考慮地質情況，造成計算模型不合理、計算不準確，在這樣的地基上建的樓房安全性差，而且嚴重浪費資源。

2.3結構構件超筋

在計算結構構件后，構件超筋是一種常見問題。如：剪力墻體系的連梁超筋，就是由于各墻肢通過連梁形成整體，成為連肢墻，使該墻具有良好的抗側剛度。要想達到此目的，主要依靠連梁的約束彎矩，而造成連梁超筋的實質則因連梁的剪扭能力不足，連梁超筋的部位通常在房屋總高度1/3左右的樓層。

2.4結構設計圖紙太過簡單

建筑結構的圖紙設計是建筑施工基礎。合格的建筑圖紙應該包含結構設計的每一個環節，如：結構的類型、抗震等級、設計、墻體的材料等等。現階段，在建筑行業有些設計人員的制圖標準不規范，比如柱、梁的編號混亂，層高標注不清晰，大樣和平面不對應，標注比例不一致等。這給施工帶來了很大的困難，嚴重的會影響了施工的質量。

3結構設計問題的解決對策

3.1重視并培訓軟件開發原理理論

在設計師過分依賴計算機軟件的情況下，有必要針對軟件開發原理和相關理論知識對設計師進行培訓，避免結構設計師盲目的相信軟件計算的結果，造成浪費或留下安全隱患。同時強調：應該利用結構概念去做設計，借助計算機和軟件，把結構概念量化來驗證結構概念是否合理，而更重要的是分析之前的判斷和分析后再次運用結構概念進行修正，另外應該勤動手計算，選用多方案進行分析等。

3.2重視基礎選型和基礎方案的比選

在進行建筑結構基礎設計工作期間，需要相關工作人員集中注意力處理好以下事務：（1）收集建筑工程所在地的地質狀況和類似工程的基礎類型、施工過程常遇到的問題；（2）針對本地塊提供的地勘資料嚴謹地分析哪些因素不利于基礎設計，哪些條件是有利的，有哪些注意事項等；（3）分析地勘資料的結果和結合上部結構計算出的標準軸力選擇兩類型基礎進行設計，后擇優選取；（4）確定基礎類型后應細化分析過程和基礎施工圖，經校審無誤方可出圖。事實證明，唯獨持嚴謹的設計態度方可確保基礎設計方案的科學性，才可以進一步維持建筑結構設計的安全性和可靠性。

3.3解決構件超筋的方法

在連梁超筋時，在剛度無法折減后，解決方法通常為：選擇提高混凝土等級或加大梁寬，加大梁寬而不加大梁高是因為加梁寬，可增加箍筋肢數，可利用箍筋抗剪。而至于其它原因（如彎矩超、配筋超、混凝土受壓區高度不滿足等）造成超筋時，應針對具體原因采取相應的方法解決，如采用加大截面法、釋放剪力法（點鉸）等。

3.4完善建筑結構設計圖紙

建筑結構設計圖紙是建筑結構的一大體現，同時也是工程施工的重要依據。也就是說，如果不及時解決結構設計圖紙中出現的問題，這些問題在實際的施工中都會以增大好幾倍的形式展現出來，造成很嚴重的后果。所以說，在設計建筑結構時，設計人員要嚴格的按照設計規范來設計圖紙，不能為了圖方便而忽略對其的標識。在一些較為復雜的結構區域，設計人員需要更加的關注。總之，在工作的過程中，設計人員始終要保持認真負責的態度，在完成整張圖紙設計后，要校對圖紙，及時發現設計中出現的問題，然后根據實際的情況進行修正，通過不斷的檢查和修正來保障結構的完善和科學。

4結束語

綜上所述，建筑結構設計師，要緊跟建筑市場潮流，以社會需求和發展方向為基本出發點，根據工程的功能設定展開設計工作，針對建筑結構設計常見的問題，做到對各環節的設計強化和創新，使這些問題可以在科學分析、系統設計的基礎上得到解決，確保建筑結構設計的合理性和完整性，有效實現建筑結構設計的預定目標，實現建筑結構設計的行業與市場價值，奠定社會和城市科學發展、可持續發展、協調發展的基礎。

參考文獻

[1]葉鐘.試分析建筑結構設計常見的問題及措施[J]．江西建材，2017.

[2]薛穎.建筑結構設計中存在的問題與解決對策分析[J].工程技術研究，2017.

作者：鄭超 單位：十堰市建筑設計研究院