建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要運(yùn)用到建筑專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還需要科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有多種方法，本文主要探討比較常用的三種方法。

　　《中外建筑》于2003年6月全新改版，全方位、多視角觸及建筑領(lǐng)域;發(fā)布權(quán)威信息，宣傳建筑成就，推介學(xué)術(shù)成果，探索建筑新路;為優(yōu)秀建筑作品提供展示舞臺(tái)，為業(yè)內(nèi)人士評(píng)定職稱(chēng)發(fā)表論文提供平臺(tái)。

　　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)強(qiáng)度很高的創(chuàng)造性思維勞動(dòng)，要運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人所掌握的大量知識(shí)，進(jìn)行富有創(chuàng)造性的工作，并要遵循與之相關(guān)的各種規(guī)程與規(guī)范;一個(gè)好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建筑和結(jié)構(gòu)必然是有機(jī)結(jié)合的統(tǒng)一體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不是由簡(jiǎn)單的各種受力構(gòu)件的堆砌、組合而成的，而是要體現(xiàn)在解決工程設(shè)計(jì)中的實(shí)際問(wèn)題中，依靠知識(shí)、能力和消化了的活的知識(shí)轉(zhuǎn)變成智慧并合理的利用，才能有效的解決工程的各種實(shí)際問(wèn)題;由于做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)關(guān)系到建筑、經(jīng)濟(jì)、人民安居樂(lè)業(yè)的重要工作，也是一項(xiàng)需要每一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)工作者全心全力為之付出的工作，因此，現(xiàn)結(jié)合多年建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，對(duì)一些存在于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問(wèn)題提出看法與見(jiàn)解，僅供大家參考之用。

　　1在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中必須把握總體布置

　　一項(xiàng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先應(yīng)從概念出發(fā)，運(yùn)用整體結(jié)構(gòu)概念，進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種生產(chǎn)實(shí)際工作，設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人必須對(duì)建筑物使用要求、工程特點(diǎn)、材料供應(yīng)、施工技術(shù)條件及地質(zhì)地形等情況進(jìn)行充分調(diào)查和研究分析，做到心中有數(shù)，力求使設(shè)計(jì)符合實(shí)際，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要保證建筑物有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性;在抗震設(shè)計(jì)中，整體性好是建筑物抗震能力高低的關(guān)鍵，必須要使節(jié)點(diǎn)的承載能力大于構(gòu)件的承載能力，要從構(gòu)件上采取措施防止反復(fù)荷載作用下承載力和剛度過(guò)早退化，節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固”的原則。

　　概念設(shè)計(jì)中主要是要考慮到總體布置上的大原則，同時(shí)顧及關(guān)鍵部位的細(xì)節(jié)，只有合理地決定了設(shè)計(jì)中的基本問(wèn)題，才能提取合理的結(jié)構(gòu)計(jì)算模式。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要采取對(duì)結(jié)構(gòu)抗震有利的抗震方案;分析地震作用性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，使主觀意圖符合客觀實(shí)際;確定地震和豎向荷載的傳遞途徑及內(nèi)力重分布趨勢(shì);有效地布置結(jié)構(gòu)分布;預(yù)計(jì)結(jié)構(gòu)的破壞過(guò)程和破壞機(jī)制，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)布置;充分注意結(jié)構(gòu)連接的整體性，使結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度在平面內(nèi)和沿高度均勻分布，避免應(yīng)力過(guò)度集中;估計(jì)和控制塑性鉸區(qū)出現(xiàn)的部位和范圍，有針對(duì)性的進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);安排高延性的耗能構(gòu)件，使結(jié)構(gòu)抗震設(shè)有多道防線(xiàn);考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)主體結(jié)構(gòu)抗震產(chǎn)生的影響，使結(jié)構(gòu)受力簡(jiǎn)單、明了，為施工創(chuàng)造有利的條件。

　　2結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置是首要環(huán)節(jié)

　　為了達(dá)到安全與堅(jiān)固的目的，各種結(jié)構(gòu)體系都是由構(gòu)件按一定的規(guī)律組成的，結(jié)構(gòu)型式是不能簡(jiǎn)單地計(jì)算出來(lái)的，而必須是設(shè)計(jì)出來(lái)的，合理的結(jié)構(gòu)型式是塑造空間體形、構(gòu)件形象、減少浪費(fèi)的重要前提，因此建筑結(jié)構(gòu)選型是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中確定方案的重要內(nèi)容，結(jié)構(gòu)型式的選擇是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重大課題，所以必須要根據(jù)不同的地區(qū)、不同的施工條件、不同的建筑要求，在可能的條件下綜合考慮、合理選用，設(shè)計(jì)建造出堅(jiān)固、安全、適用、美觀的工程。

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先應(yīng)對(duì)各類(lèi)結(jié)構(gòu)中的各種構(gòu)件的受力性能、計(jì)算原理有較為清晰的概念，明確如何遵循規(guī)范進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì)，將各構(gòu)件進(jìn)行有機(jī)地組合，形成結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的選型工作，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的第一步，同時(shí)也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的一步。它不僅關(guān)系到土建造價(jià)的多少，而且也關(guān)系到功能的好壞。結(jié)構(gòu)選型，即是要確定結(jié)構(gòu)的體系、結(jié)構(gòu)的形式，也就是要確定結(jié)構(gòu)的方案，這是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。確定結(jié)構(gòu)選型的主要原則有：要與建筑物的功能要求和建筑物造型相配合;要在國(guó)家或業(yè)主規(guī)定的投資額度范圍內(nèi)，力求經(jīng)濟(jì);要與當(dāng)前的施工技術(shù)水平相適應(yīng);要考慮材料的供應(yīng)情況。

　　總之，一個(gè)好的結(jié)構(gòu)方案，不但受力明確，結(jié)構(gòu)新穎，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，同時(shí)還能滿(mǎn)足建筑要求，施工#p#副標(biāo)題#e#方便，及早投產(chǎn)，在合理確定結(jié)構(gòu)型式和體系后，結(jié)構(gòu)的布置就成為建筑抗震的重要問(wèn)題，抗震不利的結(jié)構(gòu)布置會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重震害。

　　在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)慎重研究結(jié)構(gòu)布置的抗震問(wèn)題，不同型式的結(jié)構(gòu)，在布置時(shí)應(yīng)采用抗震縫分開(kāi)，使成為互不影響的二個(gè)結(jié)構(gòu)單元，對(duì)于常用的鋼筋砼結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)，由于強(qiáng)度、剛度、變形和抗震性能各不相同，如不分開(kāi)，剛在地震時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏心扭轉(zhuǎn)等復(fù)雜的地震應(yīng)力，從而導(dǎo)致嚴(yán)重震害，在地震時(shí)，建筑物主要是承受水平地震作用，此時(shí)建筑物有如一個(gè)懸臂桿件，其整體剛度是很關(guān)鍵的抗震性能，如果建筑物的整體剛度不夠，則地震時(shí)將產(chǎn)生過(guò)大的變形，不但會(huì)導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重震害，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的門(mén)窗、隔墻、填充墻和吊頂?shù)雀鼤?huì)遭到嚴(yán)重破壞，這是抗震設(shè)計(jì)必須注意的。

　　3結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的選取與結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證是基礎(chǔ)

　　選取合理的結(jié)構(gòu)計(jì)算模式，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，合理的計(jì)算模式是實(shí)際結(jié)構(gòu)真實(shí)的力學(xué)反映，因此合理的計(jì)算模式關(guān)系到計(jì)算結(jié)果的正確性，關(guān)系到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和可靠性，也關(guān)系到設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。

　　要使計(jì)算結(jié)果比較真實(shí)地反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的受力特性，必須使得選取的計(jì)算簡(jiǎn)圖合理，結(jié)構(gòu)分析有三方面的內(nèi)容，即強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定，要使簡(jiǎn)圖中結(jié)構(gòu)材料的布置符合實(shí)際結(jié)構(gòu)，實(shí)際結(jié)構(gòu)中受力大的地方，要增加結(jié)構(gòu)材料的布置，要使剛度與實(shí)際結(jié)構(gòu)的剛度相符，這樣才能保證計(jì)算結(jié)果中內(nèi)力和變形的真實(shí)性;要使簡(jiǎn)圖成為超靜定次數(shù)較多的幾何不變體系，確保結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖最主要要保證力的傳遞連續(xù)性和位移傳遞的連續(xù)性，即保證剛度和強(qiáng)度的合理性。

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，內(nèi)力計(jì)算的結(jié)果是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。但是每個(gè)設(shè)計(jì)人員都應(yīng)明白，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果是和所選用的計(jì)算簡(jiǎn)圖直接有關(guān)的，符合基本假定的不同計(jì)算簡(jiǎn)圖會(huì)使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果不完全相同。實(shí)際上計(jì)算簡(jiǎn)圖是進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)用以代表實(shí)際結(jié)構(gòu)的經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的模型，選擇計(jì)算簡(jiǎn)圖的原則一是要反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的工作性能;二是要便于計(jì)算。選取計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)，必須分清主次，抓住本質(zhì)和主流，略去不重要的細(xì)節(jié)，計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇是力學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)、極為重要。如果把計(jì)算簡(jiǎn)圖取錯(cuò)了，就會(huì)出設(shè)計(jì)差錯(cuò)，甚至造成嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故。計(jì)算簡(jiǎn)圖一經(jīng)確定，就需采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施，使實(shí)際結(jié)構(gòu)盡量符合簡(jiǎn)圖的特點(diǎn)，選定符合實(shí)際結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖和在構(gòu)造上采取措施保證其簡(jiǎn)圖特點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，是一個(gè)問(wèn)題的兩個(gè)方面，必須統(tǒng)籌考慮。影響計(jì)算簡(jiǎn)圖的主要因素如下：結(jié)構(gòu)愈重要，簡(jiǎn)圖應(yīng)愈精確;初設(shè)可粗略，技術(shù)設(shè)計(jì)階段應(yīng)精確;靜力計(jì)算可用較復(fù)雜的簡(jiǎn)圖，動(dòng)力和穩(wěn)定計(jì)算可用較簡(jiǎn)略的簡(jiǎn)圖;計(jì)算工具愈先進(jìn)，簡(jiǎn)圖可愈精確。

　　具體地說(shuō)，在抽取計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)，支座形式是較為重要的，注意使支座簡(jiǎn)圖必須與支座的實(shí)際構(gòu)造和變形特點(diǎn)相符合。對(duì)于結(jié)構(gòu)體系的簡(jiǎn)化而言，一般結(jié)構(gòu)實(shí)際上都是空間結(jié)構(gòu)，為簡(jiǎn)化計(jì)算可分解為平面結(jié)構(gòu)，平面結(jié)構(gòu)又可分解為基本部分和附屬部分。荷載傳遞可分為主要途徑和次要途徑，以及主要變形和次要變形。

　　結(jié)構(gòu)計(jì)算是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，計(jì)算結(jié)果是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)，必須認(rèn)真對(duì)待。選擇合適的計(jì)算假定、計(jì)算簡(jiǎn)圖、計(jì)算方法及計(jì)算程序，是得到正確計(jì)算結(jié)果的關(guān)鍵。關(guān)于結(jié)構(gòu)計(jì)算問(wèn)題，是每個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須掌握、應(yīng)該精通的基本專(zhuān)業(yè)技能，其重要性不言而喻，這里不再進(jìn)行討論。

　　合理地選取計(jì)算簡(jiǎn)圖，進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算后，應(yīng)對(duì)計(jì)算結(jié)果的正確性進(jìn)行判別，這一點(diǎn)非常重要，也是對(duì)計(jì)算簡(jiǎn)圖合理性的一個(gè)檢驗(yàn)，要分析計(jì)算結(jié)果的可靠性，必須了解各種結(jié)構(gòu)體系的基本變形特征和動(dòng)力特征，保證結(jié)構(gòu)周期在一個(gè)大致的范圍，調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度，使計(jì)算結(jié)果偏離不大，使水平位移特征符合結(jié)構(gòu)的基本特征。如框架結(jié)構(gòu)呈剪切型的變形曲線(xiàn)，剪力樣結(jié)構(gòu)呈彎曲#p#副標(biāo)題#e#型的變形曲線(xiàn)，框剪結(jié)構(gòu)介于二者之間，變形曲線(xiàn)呈反S型。

　　4結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)是保證

　　構(gòu)造設(shè)計(jì)既是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，也是計(jì)算簡(jiǎn)圖比較真實(shí)地反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的受力特性的根本保證，因此其必須從概念設(shè)計(jì)入手，加強(qiáng)連接，保證結(jié)構(gòu)有較好的整體性和足夠的強(qiáng)度、剛度。對(duì)有抗震設(shè)防要求的結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的彈塑性和延性，對(duì)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位和薄弱部位，應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造措施。每個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員都應(yīng)清楚，結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須給予足夠的重視，構(gòu)造措施是通過(guò)大量的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、提煉出來(lái)的，對(duì)整體結(jié)構(gòu)起著非常重要的作用。抗震設(shè)計(jì)原則是小震不壞、中震可修、大震不倒，保證大震不倒是重點(diǎn)，解決這個(gè)問(wèn)題主要靠構(gòu)件延性和結(jié)構(gòu)構(gòu)造，支撐豎向荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度要高，各結(jié)構(gòu)件的連接性要好，構(gòu)造的處理要以簡(jiǎn)圖、現(xiàn)行規(guī)范和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，按計(jì)算簡(jiǎn)圖中要求的連接類(lèi)型處理。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)計(jì)算和結(jié)構(gòu)構(gòu)造是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的三個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)選型是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)計(jì)算是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)構(gòu)造是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的保證，三者之間相互聯(lián)系、相互獨(dú)立、缺一不可。

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