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建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:高層商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

一基礎(chǔ)設(shè)計

商業(yè)樓基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級，采用樁加防水板基礎(chǔ)。根據(jù)前期試樁檢測報告結(jié)論，采用Φ700鉆孔灌注樁，抗壓兼抗拔樁。基礎(chǔ)埋深12.1m，遠大于建筑結(jié)構(gòu)高度的1/18。經(jīng)復(fù)核，風(fēng)荷載及水平地震作用下基底均不出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，可滿足高層建筑結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定要求。

二地下車庫設(shè)計

地下車庫采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，局部增加的剪力墻，主要有兩個作用:一是為了使得地下1層與地上1層的剪切剛度比大于2，滿足正負零作為地上單體嵌固端的要求，二是為了更好地保障室內(nèi)外高差處水平力的傳遞。商業(yè)樓室內(nèi)及室外相關(guān)范圍內(nèi)，正負零零層采用梁板式結(jié)構(gòu)，板厚180～250，雙層雙向配筋，且配筋率不小于0.25%。

三上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

(1)超限情況的判定

根據(jù)“住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》的通知(建質(zhì)〔2010〕109號)”，對商業(yè)樓的超限情況判定如下:①商業(yè)樓結(jié)構(gòu)高度29.2m，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屬于A級高度高層建筑，高度不超限。②商業(yè)樓3層以上豎向構(gòu)件縮進大于25%，屬尺寸突變(立面收進);③商業(yè)樓地上樓層存在多處樓板有效寬度小于50%，開洞面積大于30%的情況;④商業(yè)樓3層和4層之間質(zhì)心相差達18m，大于相應(yīng)邊長的15%，同時，考慮偏心扭轉(zhuǎn)位移比大于1.2，小于1.4。綜合以上分析，商業(yè)樓屬于超限高層建筑。

(2)上部結(jié)構(gòu)計算分析

在小震作用下，全部結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，構(gòu)件承載力和變形應(yīng)該滿足規(guī)范的相關(guān)要求。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3－2010第5.1.12條的要求，本工程采用SATWE與PMSAP兩種不同分析軟件分別進行了整體內(nèi)力及位移計算，兩種軟件的計算結(jié)果基本一致，結(jié)構(gòu)體系滿足承載力、穩(wěn)定性和正常使用的要求。樓層較大位層間移角小于1/550，滿足JGJ3－2010第3.7.3的要求;在剛性樓板假定下，慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，豎向構(gòu)件的較大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值均小于1.4。根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011－2010第5.1.2條，對不規(guī)則建筑應(yīng)采用時程分析進行多遇地震下的補充計算。本工程所選的三條波為TH2TG035、TH4TG035、RH4TG035，每條時程曲線計算得到的結(jié)構(gòu)底部剪力均大于CQC法的65%，三組時程曲線計算得到的底部剪力平均值大于CQC法計算得到的底部剪力的80%，故所選三條波滿足規(guī)范要求。時程分析的結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)體系無明顯薄弱層，時程分析法包絡(luò)值較CQC法計算結(jié)果小，故結(jié)構(gòu)的小震彈性設(shè)計由CQC法計算結(jié)果控制。根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3－2010第5.1.13條的要求，對商業(yè)樓采用彈塑性靜力分析方法進行了補充計算。兩個方向罕遇地震下性能點較大層間位移角均小于1/50，小于規(guī)范彈塑性位移角限值，因此宏觀上商業(yè)樓所用結(jié)構(gòu)體系能保障大震不倒的設(shè)計要求。在通過二階段設(shè)計實現(xiàn)三個水準的基本設(shè)防目標以外，針對本工程的具體情況，提出了以下抗震性能化目標:①設(shè)防地震作用下，中庭連廊等薄弱處樓板內(nèi)雙層雙向鋼筋不屈服;②設(shè)防地震作用下，懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱斜截面抗剪按彈性設(shè)計，正截面抗彎按不屈服設(shè)計;PMSAP樓板應(yīng)力分析結(jié)果表明，中庭連廊根部、平面凹口陰角位置一般為應(yīng)力集地區(qū)域，在多遇地震作用下，樓板主拉應(yīng)力不大于混凝土抗拉強度標準值，樓板不會開裂，在設(shè)防地震作用下，應(yīng)力集中位置樓板主拉應(yīng)力略大于混凝土抗拉強度標準值，但適當加大樓板配筋，即可滿足樓板內(nèi)鋼筋不屈服。在設(shè)防地震作用下，利用SATWE進行彈性設(shè)計和不屈服設(shè)計，分別校核懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱的箍筋和縱筋，并與多遇地震計算結(jié)果一起進行包絡(luò)設(shè)計。計算結(jié)果表明，配筋值均在合理范圍，配筋切實可行。通過以上性能化設(shè)計措施，在對結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性影響較小的情況下，提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能，增加了建筑的安全性。

(3)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

針對偏心布置和扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，設(shè)計時，盡量使結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件在平面布置中對稱均勻布置，避免剛度中心與質(zhì)量中心之間存在過大的偏離;加強外圍構(gòu)件的剛度，增強結(jié)構(gòu)的抗扭性能。計算時，考慮偶然偏心的影響，設(shè)計時適當加強受扭轉(zhuǎn)影響較大部位構(gòu)件的強度、延性及配筋構(gòu)造。通過調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，將考慮偶然偏心下的較大位移比嚴格控制在1.4以下，及時扭轉(zhuǎn)周期和及時平動周期比嚴格控制在0.9以下。針對立面收進帶來的扭轉(zhuǎn)不利影響而采取的抗震措施詳?shù)?1)條。構(gòu)造上，對收進樓層(4層)加厚至140mm且雙層雙向加強配筋，配筋率不小于0.25%，但為減小大跨部分樓板自重，室內(nèi)大跨度區(qū)域樓板厚120mm，屋面大跨度區(qū)域樓板厚130mm，收進部位上下層樓板(3層和5層)厚度不小于120mm，并雙層雙向加強配筋。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3－2010》的相關(guān)規(guī)定，體型收進部位上、下各兩層塔樓周邊豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級提高一級，框架柱在此范圍內(nèi)箍筋全高加密，提高縱筋配筋率;收進部位以下兩層結(jié)構(gòu)周邊豎向構(gòu)件配筋加強。針對因開洞形成樓板不連續(xù)情況，整體計算時按實際開洞情況建模，并將以上樓層定義為彈性膜，以考慮樓板不連續(xù)對結(jié)構(gòu)的影響;同時，構(gòu)造加厚連廊等薄弱區(qū)域樓板至130mm厚，并雙層雙向配筋，配筋率不小于0.25%。

四結(jié)語

本文對某超限高層商業(yè)樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了簡要介紹，主要的設(shè)計要點可總結(jié)如下:(1)結(jié)合建筑功能和結(jié)構(gòu)布置合理設(shè)縫，規(guī)避平面布置的不規(guī)則;(2)優(yōu)化布置結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件，適當加強外圈構(gòu)件的剛度，提高結(jié)構(gòu)的抗扭性能;(3)采用兩種軟件進行多遇地震彈性分些，結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足相應(yīng)的強度和剛度要求;(4)對結(jié)構(gòu)進行多遇地震下的彈性時程分析，驗證結(jié)構(gòu)體系的合理性，并與振型分解反應(yīng)譜法進行包絡(luò)設(shè)計;(5)補充罕遇下的靜力彈塑性分析，控制性能點層間位移角不大于規(guī)范要求;(6)根據(jù)工程的具體情況，提出合理的抗震性能化設(shè)計目標;(7)利用概念設(shè)計原理，結(jié)合規(guī)范要求，對薄弱部位進行構(gòu)造加強。

作者：黃均亮 單位：上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:超限高層商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

1工程概況

某工程由1棟6層商業(yè)樓，4棟超高層住宅樓，1棟59層超高層辦公樓組成。本文以6層商業(yè)樓為例，分析總結(jié)超限高層商業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。結(jié)合6層商業(yè)樓的建筑功能和結(jié)構(gòu)平面布置的特點，設(shè)兩道防震縫將其分為A、B、C三個區(qū)，分區(qū)后僅A區(qū)屬超限高層，故本文主要介紹商業(yè)樓A區(qū)，下文所提商業(yè)樓均指商業(yè)樓A區(qū)。本工程所在地區(qū)基本設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度為0.05g，設(shè)計地震分組為及時組，建筑場地類別為Ⅱ類，場地特征周期，多遇地震為0.35s，罕遇地震為0.40s。商業(yè)A區(qū)結(jié)構(gòu)單元抗震設(shè)防類別為重點設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強其抗震措施，故商業(yè)樓框架抗震等級應(yīng)為2級。多遇地震計算時結(jié)構(gòu)阻尼比取0.05，風(fēng)振計算時結(jié)構(gòu)阻尼比取0.02。

2基礎(chǔ)設(shè)計

商業(yè)樓基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級，采用樁加防水板基礎(chǔ)。根據(jù)前期試樁檢測報告結(jié)論，采用Φ700鉆孔灌注樁，抗壓兼抗拔樁。基礎(chǔ)埋深12.1m，遠大于建筑結(jié)構(gòu)高度的1/18。經(jīng)復(fù)核，風(fēng)荷載及水平地震作用下基底均不出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，可滿足高層建筑結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定要求。

3地下車庫設(shè)計

地下車庫采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，局部增加的剪力墻，主要有兩個作用:一是為了使得地下1層與地上1層的剪切剛度比大于2，滿足正負零作為地上單體嵌固端的要求，二是為了更好地保障室內(nèi)外高差處水平力的傳遞。商業(yè)樓室內(nèi)及室外相關(guān)范圍內(nèi)，正負零零層采用梁板式結(jié)構(gòu)，板厚180～250，雙層雙向配筋，且配筋率不小于0.25%。

4上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

(1)超限情況的判定根據(jù)“住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》的通知(建質(zhì)〔2010〕109號)”，對商業(yè)樓的超限情況判定如下:①商業(yè)樓結(jié)構(gòu)高度29.2m，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屬于A級高度高層建筑，高度不超限。②商業(yè)樓3層以上豎向構(gòu)件縮進大于25%，屬尺寸突變(立面收進);③商業(yè)樓地上樓層存在多處樓板有效寬度小于50%，開洞面積大于30%的情況;④商業(yè)樓3層和4層之間質(zhì)心相差達18m，大于相應(yīng)邊長的15%，同時，考慮偏心扭轉(zhuǎn)位移比大于1.2，小于1.4。綜合以上分析，商業(yè)樓屬于超限高層建筑。(2)上部結(jié)構(gòu)計算分析在小震作用下，全部結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，構(gòu)件承載力和變形應(yīng)該滿足規(guī)范的相關(guān)要求。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3－2010第5.1.12條的要求，本工程采用SATWE與PMSAP兩種不同分析軟件分別進行了整體內(nèi)力及位移計算，兩種軟件的計算結(jié)果基本一致，結(jié)構(gòu)體系滿足承載力、穩(wěn)定性和正常使用的要求。樓層較大位層間移角小于1/550，滿足JGJ3－2010第3.7.3的要求;在剛性樓板假定下，慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，豎向構(gòu)件的較大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值均小于1.4。根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011－2010第5.1.2條，對不規(guī)則建筑應(yīng)采用時程分析進行多遇地震下的補充計算。本工程所選的三條波為TH2TG035、TH4TG035、RH4TG035，每條時程曲線計算得到的結(jié)構(gòu)底部剪力均大于CQC法的65%，三組時程曲線計算得到的底部剪力平均值大于CQC法計算得到的底部剪力的80%，故所選三條波滿足規(guī)范要求。時程分析的結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)體系無明顯薄弱層，時程分析法包絡(luò)值較CQC法計算結(jié)果小，故結(jié)構(gòu)的小震彈性設(shè)計由CQC法計算結(jié)果控制。根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3－2010第5.1.13條的要求，對商業(yè)樓采用彈塑性靜力分析方法進行了補充計算。兩個方向罕遇地震下性能點較大層間位移角均小于1/50，小于規(guī)范彈塑性位移角限值，因此宏觀上商業(yè)樓所用結(jié)構(gòu)體系能保障大震不倒的設(shè)計要求。在通過二階段設(shè)計實現(xiàn)三個水準的基本設(shè)防目標以外，針對本工程的具體情況，提出了以下抗震性能化目標:①設(shè)防地震作用下，中庭連廊等薄弱處樓板內(nèi)雙層雙向鋼筋不屈服;②設(shè)防地震作用下，懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱斜截面抗剪按彈性設(shè)計，正截面抗彎按不屈服設(shè)計;PMSAP樓板應(yīng)力分析結(jié)果表明，中庭連廊根部、平面凹口陰角位置一般為應(yīng)力集地區(qū)域，在多遇地震作用下，樓板主拉應(yīng)力不大于混凝土抗拉強度標準值，樓板不會開裂，在設(shè)防地震作用下，應(yīng)力集中位置樓板主拉應(yīng)力略大于混凝土抗拉強度標準值，但適當加大樓板配筋，即可滿足樓板內(nèi)鋼筋不屈服。在設(shè)防地震作用下，利用SATWE進行彈性設(shè)計和不屈服設(shè)計，分別校核懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱的箍筋和縱筋，并與多遇地震計算結(jié)果一起進行包絡(luò)設(shè)計。計算結(jié)果表明，配筋值均在合理范圍，配筋切實可行。通過以上性能化設(shè)計措施，在對結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性影響較小的情況下，提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能，增加了建筑的安全性。(3)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計針對偏心布置和扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，設(shè)計時，盡量使結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件在平面布置中對稱均勻布置，避免剛度中心與質(zhì)量中心之間存在過大的偏離;加強外圍構(gòu)件的剛度，增強結(jié)構(gòu)的抗扭性能。計算時，考慮偶然偏心的影響，設(shè)計時適當加強受扭轉(zhuǎn)影響較大部位構(gòu)件的強度、延性及配筋構(gòu)造。通過調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，將考慮偶然偏心下的較大位移比嚴格控制在1.4以下，及時扭轉(zhuǎn)周期和及時平動周期比嚴格控制在0.9以下。針對立面收進帶來的扭轉(zhuǎn)不利影響而采取的抗震措施詳?shù)?1)條。構(gòu)造上，對收進樓層(4層)加厚至140mm且雙層雙向加強配筋，配筋率不小于0.25%，但為減小大跨部分樓板自重，室內(nèi)大跨度區(qū)域樓板厚120mm，屋面大跨度區(qū)域樓板厚130mm，收進部位上下層樓板(3層和5層)厚度不小于120mm，并雙層雙向加強配筋。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3－2010》的相關(guān)規(guī)定，體型收進部位上、下各兩層塔樓周邊豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級提高一級，框架柱在此范圍內(nèi)箍筋全高加密，提高縱筋配筋率;收進部位以下兩層結(jié)構(gòu)周邊豎向構(gòu)件配筋加強。針對因開洞形成樓板不連續(xù)情況，整體計算時按實際開洞情況建模，并將以上樓層定義為彈性膜，以考慮樓板不連續(xù)對結(jié)構(gòu)的影響;同時，構(gòu)造加厚連廊等薄弱區(qū)域樓板至130mm厚，并雙層雙向配筋，配筋率不小于0.25%。

5結(jié)語

本文對某超限高層商業(yè)樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了簡要介紹，主要的設(shè)計要點可總結(jié)如下:(1)結(jié)合建筑功能和結(jié)構(gòu)布置合理設(shè)縫，規(guī)避平面布置的不規(guī)則;(2)優(yōu)化布置結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件，適當加強外圈構(gòu)件的剛度，提高結(jié)構(gòu)的抗扭性能;(3)采用兩種軟件進行多遇地震彈性分些，結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足相應(yīng)的強度和剛度要求;(4)對結(jié)構(gòu)進行多遇地震下的彈性時程分析，驗證結(jié)構(gòu)體系的合理性，并與振型分解反應(yīng)譜法進行包絡(luò)設(shè)計;(5)補充罕遇下的靜力彈塑性分析，控制性能點層間位移角不大于規(guī)范要求;(6)根據(jù)工程的具體情況，提出合理的抗震性能化設(shè)計目標;(7)利用概念設(shè)計原理，結(jié)合規(guī)范要求，對薄弱部位進行構(gòu)造加強。

作者：黃均亮 單位：上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:高層居民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

1高層居民建筑斷肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)的概述

建筑設(shè)計在進行高層居民建筑墻建筑時，在建筑斷肢結(jié)構(gòu)墻之前，必須滿足以下的幾個條件：一方面，在對結(jié)構(gòu)墻進行地震設(shè)計時，應(yīng)該確保斷肢結(jié)構(gòu)墻所承擔(dān)的低層振底部地震的破壞力不能超過種地不的一半；另一方面，對于斷肢結(jié)構(gòu)墻的下限，在斷肢結(jié)構(gòu)墻數(shù)量較少的情況下，如果不能滿足底部地震抗拒力，應(yīng)該把斷肢結(jié)構(gòu)墻當作一般結(jié)構(gòu)墻來進行設(shè)計；，如果在結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)中，只存在少數(shù)的小墻枝，設(shè)計時應(yīng)該對小墻枝進行一半的結(jié)構(gòu)墻處理。

2高層居民建筑短肢結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計

對高層建筑斷肢結(jié)構(gòu)墻進行結(jié)構(gòu)墻的設(shè)計之前，首先要對建筑的整體的結(jié)構(gòu)墻進行設(shè)計規(guī)劃，以確保合理、足夠長度的長肢結(jié)構(gòu)墻與短肢結(jié)構(gòu)墻共同構(gòu)建高層建筑。設(shè)計師在進行設(shè)計時，應(yīng)該對短肢墻進行異形柱的設(shè)計，也就是斷肢結(jié)構(gòu)墻的變形特征框剪結(jié)構(gòu)。設(shè)計師在經(jīng)過的計算以及測量后，僅僅只有結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)形式符合短肢架構(gòu)墻的條件而且應(yīng)該將結(jié)構(gòu)墻的參數(shù)設(shè)定為段式結(jié)構(gòu)強的標準參數(shù)。由于是在居民建筑房間的間隔墻教會胡設(shè)置成斷肢結(jié)構(gòu)墻，因為是依據(jù)建筑間隔墻的位置進行規(guī)劃設(shè)計所以斷肢結(jié)構(gòu)強對建筑產(chǎn)生不了阻礙。在短肢墻輸兩天不變的情況下，應(yīng)該根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的抗壓力進行確定。不要把斷肢結(jié)構(gòu)墻設(shè)計的過多或者過少，這樣都會使建筑變得太過軟或硬，要堅持適度的原則，而且短肢墻的布置要均勻，以保障建筑結(jié)構(gòu)鋼心與質(zhì)心相統(tǒng)一。在某些情況下，往往會出現(xiàn)高層民居進駐負荷過重或者是造型不規(guī)則的情況，斷肢結(jié)構(gòu)強應(yīng)該被設(shè)計在平面之外的邊角或者是建筑結(jié)構(gòu)的周邊，進而使建筑架構(gòu)的整體性穩(wěn)固，保持結(jié)構(gòu)剛度的適度。另外，應(yīng)該保障墻肢的厚度薄厚適宜，使間隔墻的表面沒有突出的墻肢。，設(shè)計師要按照高層居民建筑平面抗側(cè)剛度的標準，設(shè)計適合的中心剪力搶在高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)中。

3高層居民建筑短肢結(jié)構(gòu)設(shè)計中的要點

3.1對短肢墻的軸壓比進行合理的控制

現(xiàn)階段，在進行建筑設(shè)計的過程中，如果短肢結(jié)構(gòu)墻在負荷的作用下，小偏差的條件下，說明短肢結(jié)構(gòu)墻的延性交差，如果是大的偏壓就是在大的軸壓的情況下。因此，在進行施工建筑時，要特別關(guān)注混凝土的約束力以及裂縫情況。

3.2提高短肢結(jié)構(gòu)墻的抗震性能

高層居民的建筑結(jié)構(gòu)中，建筑的外邊緣、角點的短肢結(jié)構(gòu)墻的抗震性能相對較弱，在地震來臨的時候就會遭到破壞。在高層短肢結(jié)構(gòu)發(fā)生變形時，結(jié)構(gòu)墻原有的變形就會得到加劇，進而導(dǎo)致墻體的裂縫。在進行設(shè)計的時候，設(shè)計師應(yīng)該著重注意短肢結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能，采取科學(xué)合理的措施進行有效的防范。比如：設(shè)計師應(yīng)該減少高層建筑邊角周圍短肢結(jié)構(gòu)墻的軸壓比例，增加鋼筋的配筋率，適當?shù)膶πχ目拐鹉芰M行加強，以保障建筑結(jié)構(gòu)的安全與實用。

3.3正確判斷短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)內(nèi)梁的屬性

在短肢結(jié)構(gòu)墻的墻梁設(shè)計過程中，假如墻開洞時墻梁的跨高比小于五，應(yīng)該依據(jù)梁的實行對梁進行設(shè)計。在墻梁跨高比大于五的情況下，應(yīng)該依據(jù)框架梁進行設(shè)計。因為高層家主結(jié)構(gòu)的整個剛度以及抗側(cè)度都是受到短肢墻墻梁的剛度影響的，因此，有關(guān)短肢墻梁的截面選擇、梁的配筋以及設(shè)計都必須科學(xué)合理，進而提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。在高層居建筑短肢結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，建筑設(shè)計師可以對短肢墻的剛度進行適當?shù)臏p少，使短肢墻的設(shè)計符合梁截面的要求，以保障短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。

4結(jié)語

綜上所述，在城市現(xiàn)代化進程日益加快的今天，高層居民的建筑技術(shù)越來越高端。現(xiàn)階段，為了滿足居民對高層建筑強度現(xiàn)代化作用要求，建筑設(shè)計師應(yīng)該采用短肢結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。在進行高層居民建筑墻設(shè)計的過程中，建筑設(shè)計師應(yīng)該在充分利用科學(xué)信息技術(shù)的前提下，不僅僅要做好對短肢墻的軸壓比進行合理的控制、提高短肢結(jié)構(gòu)墻的抗震性能、正確判斷短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)內(nèi)梁的屬性等工作，而且要緊跟時展的步伐，明確人民群眾對房屋建筑的需求，順應(yīng)社會發(fā)展的潮流趨勢不斷的對高層居民建筑短肢結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)進行改革與創(chuàng)新，進而在保障建筑質(zhì)量安全的前提下，滿足人民群眾對建筑的居住要求。

作者：于毅 單位：湖北省建科建筑設(shè)計院

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:剪力墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

1.剪力墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基本概念及其分類

1.1剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的概述

通常來說，一般剪力墻結(jié)構(gòu)的建設(shè)規(guī)模較大，可實際厚度較小。因此，這種特點也決定了剪力墻結(jié)構(gòu)的具體形狀以及承受能力的大小。其中，剪力墻結(jié)構(gòu)的組織形狀相似于板狀，自身具備了較高的承受能力，與柱子的受力程度非常相似。然而，在其他方面上，這兩者有著十分明顯的差異。并且，剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中不可或缺的核心部分，設(shè)計人員在對其進行設(shè)計時，不僅要充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)固有的承載力大和平面內(nèi)剛度大的優(yōu)點，還應(yīng)該按照不同場所要求，設(shè)計出科學(xué)合理的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，使其發(fā)揮較大化的使用性能。

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的分類

（1）雖然實體墻與截面剪力墻在某些方面，有著較大的差異。可是，這兩者的開通面積與不開通面積是基本相同的。并且，這種剪力墻結(jié)構(gòu)形式在發(fā)生變化時，也是呈現(xiàn)了曲線狀態(tài)，是一種固定不變的形態(tài)。

（2）即使剪力墻開口不大，但因為剪力墻開通面積已經(jīng)遠遠超出了規(guī)定范圍。所以，此時的剪力墻結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的是彎曲狀態(tài)，并且無任何的阻擋點，從而導(dǎo)致其位置和形態(tài)均發(fā)生了不同程度的變化。

2.剪力墻建筑結(jié)構(gòu)的厚度和長度的選取

剪力墻墻肢截面的高度就是剪力墻墻肢的長度，這個長度一般不應(yīng)超過8m。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)確保剪力墻結(jié)構(gòu)的延性，為了避免脆性的剪切破壞，可將高寬比大于2的細高剪力墻設(shè)計成彎曲破壞的延性剪力墻。但是有的墻體長度很長，為了確保墻體的高寬比值大于2，就要采取開設(shè)洞口的方法將長墻分成均勻的、長度較小的連肢墻，而其洞口則好采用約束彎矩比較小的弱連梁。

3.剪力墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的原則

設(shè)計人員在對剪力墻結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，應(yīng)該遵守相應(yīng)的設(shè)計原則，真正做好考察工作，堅決不可以采用盲目的設(shè)計方法。只有這樣，才能確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范性，這也是保障建筑結(jié)構(gòu)安全性的重要表現(xiàn)。

3.1樓層之間最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則

一般情況下，為了防止安全隱患的發(fā)生，減輕建筑結(jié)構(gòu)的自身重量，設(shè)計人員在對建筑工程進行設(shè)計的過程中，可以采用減少剪力墻布置的方法。但是，這種設(shè)計形式有一個必要的前提條件，那就是短肢剪力墻的力矩必須保持在規(guī)范的標準要求內(nèi)。同時還可以應(yīng)用大開間的剪力墻結(jié)構(gòu)，以此來提高建筑結(jié)構(gòu)的強度，充分保障樓層剪力系數(shù)的安全性，并從一定程度上，大大降低了工程造價成本。

4.剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的幾點建議

我們知道，剪力墻結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，其設(shè)計質(zhì)量的好壞將會對建筑工程建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生非常大的影響。而這種建筑結(jié)構(gòu)形式因為具備較高的強度以及良好的延展性的優(yōu)點，因此得到了十分廣泛的應(yīng)用，充分發(fā)揮了自身的有效價值。但是，在實際應(yīng)用過程中，由于建筑工程存在很多的不確定性，當剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的變化狀態(tài)時，常常會受到一些外力因素的破壞，使得剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能遭到了一定的影響，同時也大大降低了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。一般情況下，剪力墻結(jié)構(gòu)較大的優(yōu)點是具備了十分理想的承載能力。并且，在剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)面部分，也擁有著較大的平面內(nèi)剛度，這就充分保障了建筑物的安全性。另外，在建筑內(nèi)部的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，石柱與房梁都是隱蔽起來的，有效的提高了建筑室內(nèi)的美感。但是，剪力墻結(jié)構(gòu)也存在著較大的缺陷，無法為人們提供更多的可利用空間，經(jīng)常會給人們的日常生活造成許多的不便。通過相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)表明是剛韌性較強的剪力墻，在地震發(fā)生時，房屋所受到的損壞是最小的。但是，建筑設(shè)計人員一定要注意將其控制在合理的范圍內(nèi)，不允許其隨意的擴散發(fā)展。從而確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的質(zhì)量和效率。其次，由于剪力墻結(jié)構(gòu)成本費用較高，這無疑會對建筑工程建設(shè)成本上造成一定的壓力。因此，建筑企業(yè)要采取及時有效的解決對策，盡可能減少工程成本的浪費，促剪力墻結(jié)構(gòu)能夠正常運行。

5.結(jié)束語

綜上所述，可以得知，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占據(jù)著重要的地位，對于建筑物整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性起到了重要的作用。因此，建筑企業(yè)要高對重視剪力墻結(jié)構(gòu)問題，不斷優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，逐步提高剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，相關(guān)設(shè)計人員要充分做好現(xiàn)場施工的勘察分析工作，根據(jù)實際的施工情況來制定最終科學(xué)合理的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，加強對剪力墻施工質(zhì)量的監(jiān)管力度，建立完善的施工管理體系，注重對施工人員安全意識的培養(yǎng)，使其能夠嚴格按照規(guī)范的操作流程進行施工作業(yè)，確保建筑物整體的使用質(zhì)量，從而促進我國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

作者：邵杰 單位：哈爾濱市建筑設(shè)計院

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計煤炭工業(yè)論文

1煤炭工業(yè)礦井建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性

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，對結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計能夠在綜合建筑各方面需要的同時強化建設(shè)的合理性，使煤炭工業(yè)建筑的綜合效應(yīng)達到較大化。建筑的實際建設(shè)完成，必須有整體的規(guī)劃，結(jié)構(gòu)設(shè)計既起到了對建筑的規(guī)劃作用，并實現(xiàn)了與煤炭工業(yè)特點的結(jié)合，使建筑與工業(yè)相適應(yīng)，增強建筑的價值體現(xiàn)。通過設(shè)計方案的對比，形成設(shè)計方案，能夠降低建設(shè)成本，在性能上也更加有技術(shù)保障，同時各項建筑指標的達成，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)計能夠及時運用近期的理念，加以體現(xiàn)到具體的施工建設(shè)當中，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)的人身安全和財產(chǎn)安全[2]。

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

煤炭工業(yè)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須體現(xiàn)安全性，因而其設(shè)計要求較一般的建筑設(shè)計高出很多，同時由于以往建筑設(shè)計對功能、安全等指標的過于注重，而忽視了其他方面的考慮，使得設(shè)計上存在一些問題，需要在具體設(shè)計中加以改進，以實現(xiàn)更高的發(fā)展要求。

2.1明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計指標，建立標準模型

煤炭工業(yè)建筑設(shè)計的成型由各項具有重要作用的指標數(shù)據(jù)決定，這也是在設(shè)計中的重要參考依據(jù)，對設(shè)計方案的最終完成有著重大影響[3]。建筑設(shè)計的各項參數(shù)包括目標參數(shù)、控制參數(shù)等的設(shè)定都要結(jié)合煤礦的實際情況，將波動幅度小的參數(shù)選擇出來，作為指標形成參照標準，能夠在設(shè)計中更加精準地得出與目標參數(shù)相符的數(shù)據(jù)。在設(shè)計中，建筑材料以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸、面積等指標需要在建設(shè)前設(shè)定出來，對各項參數(shù)前處理。相似的函數(shù)應(yīng)當設(shè)計多組，以便在比較中找出化的方案。通過函數(shù)分析煤炭工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，為工程建設(shè)較大限度地節(jié)省了時間、材料等。同時，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)定標準。當設(shè)計各項重要指標都確定之后，以此為參考建立標準模型，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更加直觀化，有助于煤炭工業(yè)建筑的最終建設(shè)。

2.2綜合計算數(shù)據(jù)，選擇設(shè)計方案

煤炭工業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計除了龐雜的數(shù)據(jù)確定外，還設(shè)計多項計算程序的運行，這也是改進設(shè)計的一個重要環(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)計條件在其中需要綜合考慮，因而對其進行數(shù)據(jù)的計算，以實現(xiàn)建筑建構(gòu)的化。在計算當中，結(jié)合實際需要，采取不同方法對數(shù)據(jù)進行演算，轉(zhuǎn)化約束條件，節(jié)省時間，恰當?shù)挠嬎惴绞侥軌蛲苿映绦虻幕蛊溆猛靖育R全，運行更加高效，多個小程序的有機組合，形成程序的綜合化，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更有保障。通過程序的運算，結(jié)合計算結(jié)果，在模型的矯正下，根據(jù)現(xiàn)實要求，選擇煤炭工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案。通過對這個方案進行可行性的評估以及安全性等的結(jié)合，進行具體實施建設(shè)。同時，在以往建設(shè)中對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)置入計算當中，在方案中加以體現(xiàn)，從而提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的人性化。

2.3綜合分析計算結(jié)果，保障結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量

由于在結(jié)構(gòu)設(shè)計中參數(shù)的復(fù)雜性，導(dǎo)致計算結(jié)果也多樣化，主要的設(shè)計人員要將計算結(jié)論加以統(tǒng)計，進行綜合分析，通過各個設(shè)計方案優(yōu)劣的比對，形成科學(xué)的認識[5]。在此基礎(chǔ)上，從多個角度抓住方案細節(jié)，分析異同點，避免因疏忽而遺漏了關(guān)鍵點，致使出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的漏洞。煤炭工業(yè)的建筑建設(shè)是一項綜合的工程，需要動用大量的資源，因此，設(shè)計上必須精益求精，在考慮節(jié)省成本的同時，對建設(shè)技術(shù)也要相應(yīng)地加以改進。通過對數(shù)據(jù)計算結(jié)果的綜合分析，設(shè)計方案的比對，消除了建設(shè)中的各項弊端，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更加趨于科學(xué)性，從而保障了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，為設(shè)計的優(yōu)化提供了重要的保障。

3結(jié)語

煤炭工業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需要科學(xué)地綜合建筑的多項指標，考慮煤炭工業(yè)生產(chǎn)的許多因素，因而在設(shè)計上要保障其合理性，應(yīng)當加強在設(shè)計過程中對各項數(shù)據(jù)指標的化處理。結(jié)合力學(xué)、建筑學(xué)等多種學(xué)科知識，將現(xiàn)代化建筑設(shè)計理念運用其中，在首要考慮安全性的同時，加強煤炭工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中其他功能價值的置入，能夠推動煤炭工業(yè)建筑的健康發(fā)展。同時，隨著工業(yè)生產(chǎn)的深刻變化，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的人性化要求日益強烈，在當前的煤炭工業(yè)建筑上，應(yīng)當加強新理論的指導(dǎo)，較大限度地帶動煤礦建筑朝現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變。

作者：馬路濱 單位：山西晉煤集團勘察設(shè)計院有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化論文

［摘要］隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的加快推進，社會生產(chǎn)力也得到了飛速發(fā)展。在現(xiàn)代工業(yè)體系中，工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)是直接影響工業(yè)生產(chǎn)力的關(guān)鍵性因素。不斷增長的生產(chǎn)力對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的工藝布置、工藝流程提出了更高的要求。同時，隨著職業(yè)衛(wèi)生安全體系的不斷健全，工業(yè)建筑在保障生產(chǎn)過程平穩(wěn)運行的同時還要保障工作環(huán)境的安全性與舒適性。這些全新的理念對原有的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平帶來新的發(fā)展機遇的同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。如何優(yōu)化工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，讓生產(chǎn)工作安全、高效運行的同時滿足現(xiàn)代社會發(fā)展理念，成為了工業(yè)生產(chǎn)部門思考探索的重點問題。

［關(guān)鍵詞］現(xiàn)代工業(yè)體系;工業(yè)建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;優(yōu)化設(shè)計

工業(yè)建筑是維持工業(yè)生產(chǎn)安全平穩(wěn)進行的重要保障，工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計對于企業(yè)來說至關(guān)重要。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)在很大程度上決定著企業(yè)的生產(chǎn)、管理效率。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的合理性缺失必將導(dǎo)致企業(yè)增加生產(chǎn)運營成本，無法有效的利用人力物力，使企業(yè)發(fā)展陷入困境。好的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該綜合企業(yè)的生產(chǎn)模式、工藝流程、設(shè)備選型、管理方式等，針對企業(yè)自身的特點進行結(jié)構(gòu)性優(yōu)化，實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的化設(shè)計，從而降低企業(yè)生產(chǎn)運營成本，提高企業(yè)利潤率。

1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)秉承安全性強、建設(shè)成本合理、結(jié)構(gòu)質(zhì)量高三個基本原則，并嚴格按照國家的規(guī)范標準，結(jié)合企業(yè)自身生產(chǎn)模式、工藝流程、設(shè)備選型、管理方式等進行系統(tǒng)化設(shè)計。首先，根據(jù)企業(yè)對建筑強度的要求，合理選擇鋼材型號。選用鋼材必須通過國家質(zhì)量檢測體系的認證，確保鋼結(jié)構(gòu)的強度與質(zhì)量。在合理選用鋼材型號的同時，對鋼結(jié)構(gòu)進行防腐防銹處理也是保障其剛度及強度的重要措施。根據(jù)所選的鋼材型號，對建筑結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)的應(yīng)力分析，選擇對應(yīng)的焊條，保障其焊縫的結(jié)構(gòu)強度。同時也不能忽視結(jié)構(gòu)附件的性能要求，應(yīng)按照實際需求及相關(guān)規(guī)范進行選型配備。此外，還應(yīng)格外注意對地基的處理，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)進行針對性的地基處理，確保工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與抗震等級要求。

2工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化

2．1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化概念

現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化概念較之以往有很大不同。與傳統(tǒng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化只重視建筑結(jié)構(gòu)的分析、設(shè)計相比，現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化更加注重對生產(chǎn)模式、工藝流程、設(shè)備選型、管理方式等進行多方面多角度綜合評價、分析，權(quán)衡性能、成本、結(jié)構(gòu)、舒適度等多方因素，確立科學(xué)、合理的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。通過對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行較大程度優(yōu)化的方式，達到有效提高企業(yè)生產(chǎn)效率、管理效率，降低企業(yè)生產(chǎn)運營成本，提高企業(yè)利潤率的目的。

2．2工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中存在的問題

結(jié)構(gòu)優(yōu)化與建筑美學(xué)的矛盾在當前工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化過程中尤為突出。通常在結(jié)構(gòu)設(shè)計中很難做到對結(jié)構(gòu)強度、建筑性能、實用性與現(xiàn)代設(shè)計理念、建筑美學(xué)兼顧。過多關(guān)注設(shè)計理念與建筑美學(xué)的優(yōu)化，會造成設(shè)計方案對結(jié)構(gòu)布局、工藝流程的考慮不足，使得優(yōu)化方案缺少實用性，對工業(yè)生產(chǎn)的提升效果不明顯，很難得到企業(yè)的認可。另一個主要問題是工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中工程造價優(yōu)化與結(jié)構(gòu)強度優(yōu)化的矛盾。鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計除了要保障剛度、強度的同時還要做到兼顧經(jīng)濟合理性。如何在保障設(shè)計要求的情況下盡可能優(yōu)化結(jié)構(gòu)工程造價、減少鋼材使用量，也是設(shè)計人員在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中主要考慮的問題。

3工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的探討

3．1建立工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化模型

科學(xué)、合理的開展工業(yè)建筑設(shè)計優(yōu)化工作離不開一個好的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化模型。在工業(yè)建筑設(shè)計優(yōu)化過程中，針對重點變量進行函數(shù)模型的建立，對多種結(jié)構(gòu)參數(shù)進行模擬、分析。函數(shù)模型的建立與運用有助于實現(xiàn)設(shè)計參數(shù)的化，從而根據(jù)實際需要，找出最科學(xué)的優(yōu)化方案。在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的建立中，針對工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)、圍護結(jié)構(gòu)三個重要方面進行重點優(yōu)化，對其進行選型分析、受力分析、工藝分析、造價分析等評價，確保優(yōu)化方案的有效性。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化模型構(gòu)建的重點在于確定參數(shù)變量，根據(jù)約束性條件與結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要影響因素確定模型中的參數(shù)內(nèi)容。參數(shù)內(nèi)容確定后，應(yīng)根據(jù)企業(yè)對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化目的與優(yōu)化方向選定合適的函數(shù)模型，確定最終的優(yōu)化方案。

3．2完善工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計管理體系

在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中，常因為缺乏指導(dǎo)性的優(yōu)化理念與量化標準，使得結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案有很大的變動性，并對設(shè)計管理與施工管理造成不利影響。為了保障工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化工作的有效進行，滿足現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的需要，必須完善與之相匹配的管理體系，建立專業(yè)的指導(dǎo)思想與量化標準。對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化活動進行有效的管理與評估，采取針對性措施對優(yōu)化進行規(guī)范管理，根據(jù)相關(guān)標準規(guī)范與思想理念對設(shè)計人員的工作進行指導(dǎo)和考核，實現(xiàn)對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的質(zhì)量控制。

4結(jié)語

工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項專業(yè)性強、內(nèi)容復(fù)雜的工作，對設(shè)計人員的專業(yè)素養(yǎng)與綜合能力都有著很高的要求。必須充分結(jié)合企業(yè)自身特點，綜合考慮生產(chǎn)模式、工藝流程、設(shè)備選型、管理方式等進行多種因素，對設(shè)計方案的性能、成本、結(jié)構(gòu)、舒適度、建筑美學(xué)等多方面進行科學(xué)合理的取舍，選擇合適的參數(shù)變量，根據(jù)優(yōu)化方向針對性選擇函數(shù)模型，確立科學(xué)合理的參數(shù)內(nèi)容，做出的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方案，實現(xiàn)設(shè)計的化。

作者:李雷 單位:山東省冶金設(shè)計院股份有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

1裝配式建筑概述

裝配式建筑是指用預(yù)制的構(gòu)件在工地裝配而成的建筑。這種建筑的優(yōu)點是建造速度快，受氣候條件制約小，節(jié)約勞動力并可提高建筑質(zhì)量［1］。裝配式建筑最初出現(xiàn)于上世紀初期，并不需要現(xiàn)澆作業(yè)，只需要現(xiàn)場裝配即可，同時，這種建筑中的構(gòu)件成本并不高，性價比也很好，且?guī)в芯G色建筑特點。在生態(tài)環(huán)境保護備受重視的今天，裝配式建筑因具有綠色環(huán)保特征，受到人們的青睞。

2裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系

2．1種類劃分

對于裝配式建筑來說，擁有多種類型，按照形式劃分有剪力墻形式、框架與核心筒形式、框架與剪力墻形式等;按照高度劃分有多層混凝土式、高層混凝土與低層混凝土式［2］。在我國應(yīng)用最多的裝配式建筑結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，但在商場等建筑項目中多采用框架式。

2．2抗震性能

在自然災(zāi)害頻發(fā)的今天，任何建筑最重要的一點莫過于具有良好的抗震性能。通過研究可以發(fā)現(xiàn)，裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)大致可以分為兩種，一種是全裝配式;另一種是半裝配式，無論哪種裝配形式，其裝配程度的高低不會影響到建筑整體剛度，能夠影響結(jié)構(gòu)剛度的只有受力構(gòu)件剛度與節(jié)點剛度，如果它們的剛度不達標，那么在地震等自然災(zāi)害發(fā)生以后，建筑使用者的安全將受到極大威脅，因此，應(yīng)提升受力構(gòu)件與節(jié)點剛度［3］。同時，在裝配式建筑中有多個節(jié)點形式，不同結(jié)構(gòu)剛度所帶來的影響也不會不同，尤其是抗震性能存在一定差異，所以，在裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計過程中，應(yīng)加強與現(xiàn)實情況的聯(lián)系，提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

3裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

3．1框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計

對于裝配式建筑框架結(jié)構(gòu)體系來說，在我國商場建設(shè)中應(yīng)用較多，也是應(yīng)用力度較大的裝配式建筑結(jié)構(gòu)。之所以采用這種結(jié)構(gòu)體系，主要是由于該體系質(zhì)地相對較輕，便于運輸，同時它屬于綜合性能相對較好的高層框架。在利用框架結(jié)構(gòu)體系的過程中，無論是疊合板還是合梁都會在工廠內(nèi)部完成，然后利用運輸設(shè)備將這些框架運輸?shù)绞┕龅兀僭诂F(xiàn)澆處理節(jié)點或梁端鍵槽等方式的作用下完成下一階段的設(shè)計。為提高框架結(jié)構(gòu)體系裝配式建筑的受力能力，在實際設(shè)計中還需要關(guān)注以下幾點問題:一，強度等級控制。無論是柱混凝土還是預(yù)制框架柱底的強度等級至少要達到C30左右;二，平面設(shè)計原則。在設(shè)計梁柱中心線的過程中應(yīng)做到豎向平面相同，且呈現(xiàn)對齊形式，在縱向上也要以對齊為主;三，預(yù)埋件的處理。對于框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計來說，預(yù)埋件屬于不可缺少的一部分，所以，在實際設(shè)計過程中應(yīng)保障處于不同區(qū)域的預(yù)埋件能夠很好的連接在一起，無論是承受軸力還是剪力都處于良好狀態(tài)。

3．2剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計

剪力墻結(jié)構(gòu)體系在我國居民保障住房中的應(yīng)用較多，在設(shè)計這種結(jié)構(gòu)體系的裝配式建筑時，可以根據(jù)需求與工廠實際情況選擇剪力墻結(jié)構(gòu)，既可以是半預(yù)制式，也可以是全預(yù)制式，無論哪種形式都能滿足設(shè)計需求。為確保裝配式建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，滿足使用需求，應(yīng)關(guān)注以下幾點內(nèi)容:一，設(shè)計好承重墻板。承重墻是裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計中不可缺少的一部分。為做好承重墻設(shè)計，保障建筑質(zhì)量，需要將承重墻搭建在兩側(cè)的山墻上。同時，做好內(nèi)力計算結(jié)果與抗側(cè)力設(shè)計。此外，在結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力設(shè)計的過程中，應(yīng)保障現(xiàn)澆方式能夠?qū)⒇Q向主承力鋼筋漿錨與連接帶組合在一起，并做好抗震設(shè)計與連接設(shè)計，以便提升建筑結(jié)構(gòu)的整體性，避免出現(xiàn)中斷的情況;二，控制好鋼筋直徑與強度。在剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計中應(yīng)保障各個預(yù)制構(gòu)建間的連接性處于良好狀態(tài)。在實際設(shè)計的過程中不僅要確保傳力良好，還要提高構(gòu)造的性。如果發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的抗震能力較差，應(yīng)適當提升鋼筋直徑與強度;三，注意與現(xiàn)場吊裝環(huán)境的聯(lián)系。對于剪力墻結(jié)構(gòu)體系來說，如果在設(shè)計中采用的是分塊設(shè)計，那么在實際設(shè)計中應(yīng)注意與現(xiàn)實情況的聯(lián)系，如房間構(gòu)造、拼接位置等。對于豎向接縫的部位，應(yīng)做到避免應(yīng)用到暗柱中，且盡量避免在同一個建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用多個構(gòu)件。此外，在實際設(shè)計中應(yīng)嚴格按照相關(guān)要求操作，做好驗算，避免出現(xiàn)配筋變形等情況，只有這樣才能保障設(shè)計合理，滿足人們實際需求。

4結(jié)語

通過以上研究得知，裝配式建筑是現(xiàn)代建筑中應(yīng)用較多的一種形式，它不僅可以降低勞動強度，還有利于生態(tài)環(huán)境保護，但不同的裝配式建筑在結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計上的方式并不相同，注意要點也存在差異，因此，本文聯(lián)系實際情況，分別對框架式裝配式建筑與剪力墻裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了研究，希望能為相關(guān)人士帶來有效參考，加大裝配式建筑在我國的設(shè)計與應(yīng)用力度。

作者:黎靜 單位:青島博雅置業(yè)有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工程造價控制論文

摘要：工程造價控制是以提高建筑工程項目資金投入合理性的有效措施，是降低建筑投資成本的關(guān)鍵，而很多建筑工程中對工程造價控制方面的重視度還不夠高，尤其是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的工程造價控制更是存在忽視的態(tài)度，進而導(dǎo)致工程造價控制管理過程中問題層出不窮，如：實際施工項目使用資金與工程造價設(shè)計不符，嚴重超出的情況，導(dǎo)致建筑工程資金投入過高，浪費情況普遍，影響到建筑企業(yè)的發(fā)展，基于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的工程造價控制進行研究。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；工程造價控制；變量問題；控制措施

從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工程造價控制方面來分析，該階段的工程造價控制對整個建筑項目工程造價控制的影響非常大，可以說結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響已超出總工程造價的50%以上；而從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計周期來分析，其階段的設(shè)計周期僅占總工程建設(shè)周期的20%，可見建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計階段對總工程造價的影響有多大。就現(xiàn)階段建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的工程造價來看，值得建筑企業(yè)相關(guān)部門給予高度重視，并采取有效的控制措施，以保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工程造價合理。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的工程造價

1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程造價基本概念。一個完整的建筑工程項目，前期工程規(guī)劃以及結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)非常重要，是整個工程項目施工的圍繞核心，從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中能夠充分顯示出施工技術(shù)與工程造價之間所存在的關(guān)系，并予以有效的施工方案實現(xiàn)施工順利、成本合理的目的，這樣對工程造價來說也能夠提高控制能力。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要目的就是以滿足建筑方案要求，確保建筑項目整體設(shè)計合理，以達到建筑工程竣工后安全、經(jīng)濟適用的目標，促進建筑企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。建筑項目工程造價是指整個建筑工程施工、決策、設(shè)計等各環(huán)節(jié)投入成本的總額度。1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與工程造價之間存在的影響關(guān)系。工程設(shè)計的過程實際上就是將建筑工程中技術(shù)與經(jīng)濟兩個元素從對立的走向轉(zhuǎn)變成統(tǒng)一走向的過程，目的是以提高建筑工程技術(shù)能力的同時，降低建筑工程施工成本的投入，在以保障質(zhì)量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)經(jīng)濟效益的提高。建筑工程項目中的各個成本投入環(huán)節(jié)非常多，在經(jīng)過合理規(guī)劃后，并取得決策確認，就可以作為控制建筑工程施工質(zhì)量與工程造價的重要依據(jù)，因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、科學(xué)性非常重要。經(jīng)過多年對工程造價的了解與分析，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與工程造價之間的影響關(guān)系非常明顯，以達到百分之五十左右的影響率。可見建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對工程造價好壞的影響非常大。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價難以控制的變量問題

2.1工程造價機構(gòu)配置不合理所引起的變量問題。就當前建筑項目設(shè)計中，結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)至關(guān)重要，相應(yīng)的工程造價結(jié)構(gòu)配置也需要具備科學(xué)性與合理性，而現(xiàn)階段，在建筑工程結(jié)構(gòu)造價控制機構(gòu)配置不合理已成為影響總工程造價的直接因素之一。在建筑工程項目中，造價管理部門與其他管理部門處于平等關(guān)系，甚至還有很多建筑工程中對工程造價部門的存在不夠重視，并沒有設(shè)立專門的管理與執(zhí)行部門，因此在工程造價管理過程中，由于權(quán)限與獨立性問題、部門地位問題、結(jié)構(gòu)配置不合理問題導(dǎo)致造價管理工作中存在的各種問題居多，就拿獨立性問題來說，直接影響數(shù)據(jù)的性，極容易發(fā)生后續(xù)工程造價的問題與誤差，導(dǎo)致資金投入過大，浪費情況居多，不合理利用成本現(xiàn)象普遍，導(dǎo)致工程資金投入加大的問題。2.2控制造價環(huán)節(jié)缺乏執(zhí)行力所引起的變量問題。執(zhí)行力是一個任務(wù)是否能夠有效完成的關(guān)鍵，在建筑工程造價控制過程中，其相關(guān)部門的執(zhí)行力也一樣重要，而現(xiàn)階段在很多建筑工程項目中造價控制與管理的執(zhí)行力嚴重缺乏，部分建筑企業(yè)對造價控制的重要性不夠了解，也沒有意識到造價控制的執(zhí)行力會直接影響到總工程造價的結(jié)果。因此在建筑工程造價控制措施上仍是以傳統(tǒng)的方法為主，不具備科學(xué)性，造價控制管理人員對工作的態(tài)度也不夠認真，造價控制數(shù)據(jù)的性也有待審核與驗證，進而造成資金使用不合理的情況發(fā)生。2.3缺乏的目標所引起的變量問題。在建筑項目結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)中工程造價過程缺少一個明確的控制目標已成為影響工程造價控制重要因素，沒有明確的目標就意味著工程造價控制處于盲目的狀態(tài)中，這是一種級不負責(zé)任的問題。這個問題的具體表現(xiàn)是施工企業(yè)在確定設(shè)計階段工程造價的目標時，不根據(jù)實際的情況來制定目標，不能形成一個有機地整體，對工程造價目標的一致性十分不利，降低后期施工工作的完成效率。

3實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價控制的具體措施

3.1制定一個明確的工程造價控制目標。通常情況下，建筑設(shè)計階段的工程造價的控制目標一般是采用制定方案的初步估算來制定所謂工程造價控制階段的初步目標，對于包含具體技術(shù)設(shè)計的建筑工程將使用初步設(shè)計概算作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價控制的目標，對于沒有具體技術(shù)應(yīng)用的建筑則可以不經(jīng)過修改直接將初步設(shè)計概算作為工程造價的控制目標。3.2完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價控制制度。完善的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價控制制度是有效實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價的關(guān)鍵因素，要建立完善的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價控制制度需要保障已經(jīng)制定的工程造價控制制度要完的工程造價控制的績效評價體系，提升整的執(zhí)行下去，其次要建立一套合理性工作人員的工作積極性，做到獎懲分明，是要明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價控制的各階段的目標和具體責(zé)任人，明確的目標和職責(zé)是工程造價控制工作的重要前提，也是提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程控制的最有力的保障。3.3合理選擇建筑設(shè)計階段工程造價的控制方法。科學(xué)合理的工程造價控制方法是保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程控制的關(guān)鍵因素，當前應(yīng)用最廣泛也是最有效的工程造價控制方法是采用價值工程的數(shù)據(jù)信息來對工程價值的工作內(nèi)容進行科學(xué)分析，并使用限額設(shè)計的方式實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價控制的規(guī)范化。盡管限額設(shè)計的方法對工程造價的控制產(chǎn)生了一定的作用，但是該方法在設(shè)計階段的方案的制定和施工管理以及設(shè)計概要等方面還存在較大的局限性，在實際應(yīng)用中會出現(xiàn)一些不合理或者運算錯誤的地方，要及時的發(fā)現(xiàn)并解決，以保障工程造價控制方法的合理性。3.4實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的工程造價的數(shù)字化。科學(xué)技術(shù)是及時生產(chǎn)力這句話十分適用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價的控制，科技的進步帶動了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價的控制方法數(shù)字化的發(fā)展，當今社會先進的網(wǎng)絡(luò)計算機技術(shù)的發(fā)展更是為工程造價的控制帶來了無限的上升空間，要合理使用現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)中龐大的信息資源，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價的控制的數(shù)字化發(fā)展是未來工程造價控制發(fā)展的必然趨勢。設(shè)計研究專門的工程造價控制的計算機軟件仍是提升工程造價控制方式數(shù)字化發(fā)展的重要方法。數(shù)字化條件下的工程造價控制必然會提高工程施工中的管理質(zhì)量和控制效率。

盡管各大施工企業(yè)都具備比較完善的工程造價的控制方法，但是在具體的實施過程中還是會發(fā)生一定的問題，要加強行業(yè)交流和技術(shù)水平的探討，取長補短，提高工程造價控制措施的科學(xué)性，促進建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者:聶鴻魁 單位:秦皇島維拓建筑設(shè)計有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)改革論文

摘要：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容的選擇與組織，應(yīng)以應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)為目標，理論與實踐并重，并注意兼顧不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的學(xué)生。根據(jù)該課程實踐性和操作性強的特點，教學(xué)中教師應(yīng)以促進學(xué)生提高實踐技能、掌握關(guān)鍵知識為主線，整合課程各個單元的教學(xué)內(nèi)容開展任務(wù)驅(qū)動教學(xué)和項目導(dǎo)向教學(xué)，將“教、學(xué)、做”有機結(jié)合起來；要注重學(xué)生興趣的培養(yǎng)和潛能的發(fā)掘與提升，廣泛開展探究性學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)；應(yīng)做到教師講授、學(xué)生自學(xué)、課堂討論相結(jié)合，課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合，理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合；應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動到建筑設(shè)計院、工作室參觀實踐，從而不斷提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；教學(xué)手段

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的教學(xué)內(nèi)容涉及混凝土結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)抗震等知識的綜合應(yīng)用，作為培養(yǎng)從事土木工程設(shè)計、施工、預(yù)算、招投標工作的高級工程技術(shù)人才的土木工程專業(yè)，一般將高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)置為一門專業(yè)限選課。土木工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)方向主要有結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程施工技術(shù)管理、預(yù)算和招投標等崗位，這些工作崗位都與高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有密切聯(lián)系。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計崗位的主要工作內(nèi)容已由多層建筑設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔咏ㄖO(shè)計；從事土木工程施工管理工作，必須掌握高層建筑結(jié)構(gòu)的識圖與讀圖等知識，清楚高層建筑中哪些是主要受力構(gòu)件，哪些是構(gòu)造構(gòu)件，在施工過程中遇到一些簡單的高層事故應(yīng)如何處理，等等，這些都有賴于該課程的學(xué)習(xí)；土木工程預(yù)算和招投標管理工作中大量的分析計算都要靠計算機來完成，要求工作人員要在看懂圖紙（很多是高層建筑圖紙）的基礎(chǔ)上建立分析模型，做到不多算、不漏算，這也有賴于該課程的學(xué)習(xí)。工程專業(yè)開設(shè)該課程的意義由此可見。但是，由于種種因素的影響，目前該課程教學(xué)中還存在不少現(xiàn)實問題。鑒于此，本文擬從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)過程等方面探討高層建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)改革問題，希望能為該課程教學(xué)質(zhì)量的提高提供參考。

一、課程教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，土建行業(yè)對人才的要求特別是對學(xué)生工程素質(zhì)的要求越來越高，企業(yè)歡迎的是具有完備知識結(jié)構(gòu)又具備較強工程能力的人才。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程涉及很多計算，教學(xué)內(nèi)容十分豐富，但該課程的學(xué)時往往十分有限，因此，合理選擇教學(xué)內(nèi)容就顯得尤為重要。該課程教學(xué)內(nèi)容的選擇應(yīng)以應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)為目標，理論與實踐并重，并注意兼顧不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的學(xué)生。土木工程專業(yè)一般將該課程安排在大學(xué)四年級及時學(xué)期，主要內(nèi)容包括緒論、高層建筑結(jié)構(gòu)的體系與布置、高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載和地震作用、高層建筑結(jié)構(gòu)的計算分析和設(shè)計要求、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計、高層建筑地下室和基礎(chǔ)設(shè)計等，與先修課程混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)工程、工程結(jié)構(gòu)抗震等有緊密聯(lián)系，也存在一定的內(nèi)容重復(fù)現(xiàn)象。為了保持教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性，教師處理與已開設(shè)課程重復(fù)的內(nèi)容時，應(yīng)做到“重復(fù)的內(nèi)容講差別，相似的內(nèi)容講典型，突出重點”[1]。例如：荷載計算部分的一些內(nèi)容與混凝土結(jié)構(gòu)課程的相關(guān)內(nèi)容相似，按照相似的內(nèi)容講典型的原則，對該部分內(nèi)容，教師應(yīng)重點講解高層建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載計算（考慮風(fēng)震系數(shù)），而活荷載計算可不考慮不利布置；框架結(jié)構(gòu)設(shè)計部分的一些內(nèi)容，與混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)等課程的相關(guān)內(nèi)容存在重復(fù)現(xiàn)象，按照重復(fù)的內(nèi)容講差別的原則，對該部分內(nèi)容，教師應(yīng)重點講解在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中如何調(diào)整位移比、周期比、軸壓比、相鄰層剛度比、層間位移角、層間受剪承載力比等高規(guī)參數(shù)；高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計部分的一些內(nèi)容，與基礎(chǔ)設(shè)計和基礎(chǔ)工程課程存在內(nèi)容重復(fù)現(xiàn)象，按照重復(fù)的內(nèi)容講差別的原則，教師可重點講解高層建筑“筏板基礎(chǔ)”“樁基+筏板”設(shè)計中的常見錯誤及其原因。

二、課程教學(xué)模式

在開設(shè)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程時，學(xué)生已具備一定的專業(yè)技能，但綜合能力還有待提高。采用多元化教學(xué)模式是近年來該課程教學(xué)的主要特點之一。根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程實踐性和操作性強的特點，教師應(yīng)以促進學(xué)生提高實踐技能、掌握關(guān)鍵知識為主線，整合課程各個單元的教學(xué)內(nèi)容開展任務(wù)驅(qū)動教學(xué)和項目導(dǎo)向教學(xué)，將“教、學(xué)、做”有機結(jié)合，著力體現(xiàn)應(yīng)用性、實踐性和開放性的課程理念。將“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式有機融入教學(xué)過程，有利于處理“懂”與“會”的關(guān)系，學(xué)生可以先懂后會，也可以先會后懂或邊懂邊會。此外，教師還可以把課堂搬進實驗室、建筑設(shè)計院、工程施工現(xiàn)場等場所，廣泛開展直觀教學(xué)，實現(xiàn)課堂教學(xué)與實習(xí)實訓(xùn)的一體化，從而有效提升學(xué)生的綜合能力。

三、課程教學(xué)方法與教學(xué)手段

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的教學(xué)環(huán)節(jié)分為課堂教學(xué)、PKPM軟件應(yīng)用、工程設(shè)計實踐和考核[2]。以下從四個方面探討該課程的教學(xué)改革。

(一)課堂教學(xué)

課堂教學(xué)應(yīng)以講解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本設(shè)計理論、抗震規(guī)范、高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程等內(nèi)容為主；要有明確的教學(xué)目標、有效的教學(xué)策略和具體的學(xué)習(xí)評價指標；要注重學(xué)生興趣的培養(yǎng)和潛能的發(fā)掘與提升，廣泛開展探究性學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)；要注意培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的觀念，力促學(xué)生自主發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)中，還應(yīng)做到課堂講授、自學(xué)、討論相結(jié)合，課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合，理論學(xué)習(xí)與實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合[3]。及時，課堂講授與自學(xué)相結(jié)合。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)重點講授基本概念、基本原理和難點，并向?qū)W生指定課外自學(xué)的內(nèi)容和思考題，以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，化解教學(xué)內(nèi)容多而課時有限的矛盾。第二，開展課堂討論，啟發(fā)學(xué)生開展積極的思維活動[4]。大學(xué)生思想獨立性強，思維靈活，喜歡獨立思考問題。因此，在全班或小組內(nèi)圍繞一個問題開展討論，讓學(xué)生各抒己見，相互啟發(fā)，有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，充分提高教學(xué)效果。如在高層結(jié)構(gòu)選型內(nèi)容的教學(xué)中，可讓學(xué)生以某“高層設(shè)計采用哪種結(jié)構(gòu)體系較合理”為題在班級范圍內(nèi)開展討論，讓學(xué)生在愉快的氛圍下通過主動思考掌握高層結(jié)構(gòu)體系的有關(guān)知識。就課堂討論的方式來講，教師可先提出問題，讓學(xué)生在小組討論的基礎(chǔ)上，選出代表到黑板前陳述意見，這樣既可活躍課堂氣氛，提高教學(xué)效果，也可提高學(xué)生的表達能力。第三，課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合。在每次課結(jié)束前，教師都應(yīng)向?qū)W生明確課后的復(fù)習(xí)內(nèi)容、預(yù)習(xí)內(nèi)容及思考題。對于較抽象的教學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)組織學(xué)生開展課堂討論或課外學(xué)習(xí)小組（宜以宿舍為單位）討論。教師還可結(jié)合單元教學(xué)內(nèi)容，組織開展以高層結(jié)構(gòu)設(shè)計基本理論知識和常規(guī)應(yīng)用為基礎(chǔ)的小型競賽活動，如PKPM建模大賽等，以鍛煉提高學(xué)生的知識運用能力。第四，理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合。筆者的調(diào)查表明，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中都感覺到“高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程”難以理解，難以聯(lián)系具體工程實例；結(jié)構(gòu)設(shè)計只是停留在單個構(gòu)件上，不明確結(jié)構(gòu)整體設(shè)計的思路。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容引入工程實例，通過對工程實例的詳細講解，使學(xué)生加深對理論知識的理解，提高應(yīng)用能力。比如，對高層建筑常用的三種結(jié)構(gòu)，即框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)，教師可借助實際工程項目，依次詳細講解抗側(cè)力構(gòu)件的布置、主要高規(guī)參數(shù)的控制、平面的布置、施工圖的繪制，通過實例講解使學(xué)生理清結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體思路，加深對規(guī)范條文的理解。需要說明的是，教師教學(xué)中選用的案例可以來自企業(yè)生產(chǎn)實踐，也可來自教師指導(dǎo)學(xué)生完成的工程設(shè)計實踐項目。教師指導(dǎo)學(xué)生進行工程設(shè)計實踐（包括結(jié)構(gòu)選擇、結(jié)構(gòu)建模、施工圖繪制等），是提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)質(zhì)量的有效手段。

(二)PKPM軟件應(yīng)用教學(xué)

PKPM軟件應(yīng)用教學(xué)的重點是理解和掌握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本過程，主要有以下三個教學(xué)步驟：(1)結(jié)構(gòu)布置的講解與練習(xí)。在此步驟中，要通過講解和練習(xí)，使學(xué)生掌握運用PKPM軟件建模的技巧，理解“抗規(guī)”關(guān)于結(jié)構(gòu)平面和豎向布置的基本要求。結(jié)構(gòu)平面布置要求平面形狀簡單、規(guī)則、對稱、質(zhì)心和剛心重合[5]30?31；結(jié)構(gòu)豎向布置的要求主要是抗側(cè)力構(gòu)件沿豎向不突變等。(2)PKPM基本計算參數(shù)輸入練習(xí)。在此步驟中，應(yīng)要求學(xué)生按照相關(guān)要求，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)的實際情況輸入PKPM相關(guān)參數(shù)，并理解基本風(fēng)壓、基本雪壓、設(shè)計地震分組、抗震設(shè)防烈度、連梁剛度折減系數(shù)等參數(shù)的含義。(3)PKPM計算結(jié)果的分析判斷和參數(shù)調(diào)整。在此步驟中，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生通過對計算結(jié)果的分析，判斷結(jié)構(gòu)的周期比、位移比、剪重比、相鄰層剛度比、軸壓比、整體穩(wěn)定是否滿足要求，并對不滿足要求的參數(shù)進行調(diào)整。

(三)工程設(shè)計實踐教學(xué)

開展高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程實踐教學(xué)，有利于學(xué)生強化工程概念和感性認識，激發(fā)學(xué)習(xí)主動性，提高創(chuàng)新能力。在工程設(shè)計實踐教學(xué)中，教師可以組織學(xué)生分組參觀調(diào)查當?shù)匾呀ǜ邔咏ㄖ私馄錁?gòu)型、結(jié)構(gòu)體系、存在的施工問題等；可以讓學(xué)生以小組為單位完成高層建筑的建模，如15層以下教學(xué)樓、辦公樓、賓館等框架結(jié)構(gòu)的建模，20層以下住宅樓等剪力墻結(jié)構(gòu)的建模，20層以下寫字樓、公寓等框架―剪力墻結(jié)構(gòu)的建模。

(四)課程考核

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的常規(guī)考核方法是筆試成績與平時成績相結(jié)合，但筆試成績一般占總成績的80%，這容易導(dǎo)致學(xué)生只重視理論而忽視實踐，不利于學(xué)生應(yīng)用能力的提高。該課程的考核應(yīng)著重考核學(xué)生綜合運用知識的能力，可采用筆試、上機操作、實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合的考核方式。其中，筆試成績占總成績的50%，試卷的制作可參考國家“注冊結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)資格”考試；上機操作成績占總成績的20%，可以給定房屋建筑平面圖和立面圖，讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)運用PKPM軟件完成滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)建模；實踐環(huán)節(jié)成績占總成績的30%，內(nèi)容包括考察報告的撰寫情況、在分組建模實踐教學(xué)中的表現(xiàn)等。

四、教學(xué)過程的組織

如前所述，在每次課結(jié)束前，教師都應(yīng)向?qū)W生明確課后的復(fù)習(xí)內(nèi)容、預(yù)習(xí)內(nèi)容及思考題，其中預(yù)習(xí)的內(nèi)容可以是參觀現(xiàn)有高層建筑結(jié)構(gòu)，調(diào)查了解其結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工中存在的問題等，并形成文字。導(dǎo)入新課時，教師可用5分鐘左右的時間了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，并通過總結(jié)引出新課題。在講授新課的過程中，教師應(yīng)突出重點，把握難點，可按照理論講授―例題解析―學(xué)生練習(xí)―歸納總結(jié)的步驟組織教學(xué)。如在講解高層建筑的結(jié)構(gòu)體系時，可先分述每種結(jié)構(gòu)體系的概念，再舉例分析典型的結(jié)構(gòu)體系布置，然后讓學(xué)生畫出附近教學(xué)樓等高層建筑的結(jié)構(gòu)，歸納總結(jié)常見建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇。課堂討論教學(xué)環(huán)節(jié)一般可采取學(xué)生自由發(fā)言與教師總結(jié)相結(jié)合的方式，而在安排有小組前期調(diào)研的情況下，應(yīng)緊緊圍繞小組代表的匯報發(fā)言開展現(xiàn)場提問。另外，教師在課堂教學(xué)中還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動到建筑設(shè)計院、工作室參觀實踐，以實現(xiàn)學(xué)以致用，不斷提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。例如，為了提高應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量，黃淮學(xué)院在其大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園設(shè)置了建筑設(shè)計院校內(nèi)實踐基地，為土木工程、建筑工程等專業(yè)學(xué)生的工程實踐提供了良好的平臺，教師引導(dǎo)學(xué)生到這里結(jié)合教學(xué)內(nèi)容參觀實踐，無疑能夠有效地促進學(xué)生實現(xiàn)所學(xué)理論知識的內(nèi)化和實踐應(yīng)用能力的提升。

作者:邵蓮芬 單位:黃淮學(xué)院

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

摘要:土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個的建筑體系設(shè)計工作，需要通過扎實的理論基礎(chǔ)，之后加入靈活的創(chuàng)新思維，以嚴謹認真的工作態(tài)度完成整個設(shè)計過程。土木工程設(shè)計過程中要保障設(shè)計的合理性、安全性。根據(jù)平時工作中的設(shè)計、建設(shè)經(jīng)驗來完成整個設(shè)計過程。我國目前的土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在設(shè)計策略和設(shè)計安全性考量上還存在著一定的問題。本文根據(jù)現(xiàn)階段存在的問題提出具有針對性的意見，使土木工程設(shè)計在合理性和安全性上更好的適應(yīng)我國現(xiàn)代化發(fā)展的需求。

關(guān)鍵詞:土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；安全性

1土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計概述

土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計在設(shè)計過程上大致可以劃分為三個階段，即結(jié)構(gòu)方案階段、結(jié)構(gòu)測算階段、施工圖設(shè)計階段。在結(jié)構(gòu)方案階段中，主要是根據(jù)要施工的地區(qū)的地質(zhì)勘測報告設(shè)計相應(yīng)的工程公安，包括抗震防裂程度、工程高度、工程結(jié)構(gòu)形式等等。當工程設(shè)計方案相對確認下來狗，就根據(jù)方案的具體要求進行下一步的布置和測算工作。在結(jié)構(gòu)測算過程中，主要是對工程負載的情況進行計算。包括外部負載和內(nèi)部負載的計算。負載的計算主要根據(jù)負載的要求確定相應(yīng)工程配件的使用，根據(jù)組合值系數(shù)和標準值系數(shù)的測定來確定施工參數(shù)，構(gòu)造施工措施要求。對于內(nèi)力的測算，來完成構(gòu)件截面參數(shù)的確定。內(nèi)力的測算要根據(jù)構(gòu)件截面、負載值確定。這包括彎矩、剪力、扭矩等等。，根據(jù)構(gòu)建的計算、要根據(jù)之前確定的內(nèi)力計算的要求，保障測算構(gòu)件是否達到了相關(guān)要求。這時也可針對需求對構(gòu)件截面參數(shù)加以調(diào)整。在施工圖設(shè)計階段，就是根據(jù)前兩步的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計階段、結(jié)構(gòu)測算階段，進行施工圖的設(shè)計。在此過程中要將設(shè)計者的要求和設(shè)計意圖通過圖紙表達出來，施工圖是施工的依據(jù)，施工圖中要包括建設(shè)項目各部分工程的詳圖以及零件使用、、結(jié)構(gòu)部件明細表、驗收標準方法等。民用的工程施工圖應(yīng)具備設(shè)計圖紙、包括圖紙目錄必要的設(shè)備、材料表、工程預(yù)算書。施工圖設(shè)計文件，應(yīng)滿足設(shè)備材料采購，非標準設(shè)備制作和施工的需要。

2土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題主要集中在兩個方面、一方面是專業(yè)角度的問題、另一方面是安全角度的問題，下面將分別從這兩個方面進行闡述。從專業(yè)角度來說在土木工程設(shè)計中，箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的設(shè)計過程、梁、板的跨度計算、摩擦角區(qū)域的處理、抗震縫距離的設(shè)計、基礎(chǔ)板厚度的確定都需要進行測算考量。對于箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的設(shè)計，首先要假設(shè)出挑板可以將邊跨底板鋼筋進行調(diào)整，出挑板后，能降低基底附加應(yīng)力，當基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時，加挑板就可能采用天然地基。從土木工程建設(shè)角度來說，如果取消挑板，能夠方便柔性防水的處理，在建設(shè)多層建筑時，結(jié)構(gòu)設(shè)計中可兼顧到下層建筑。梁、板的跨度計算中，梁、板的跨度計算計算跨度，又叫計算長度，應(yīng)當根據(jù)計算時要求、構(gòu)件的組成形式、支承端約束剛度、支承反力等因素綜合考慮，摩擦角區(qū)域的處理，內(nèi)摩擦角，是土的抗剪強度指標，是工程設(shè)計的重要參數(shù)。基層開挖時，會應(yīng)用到摩擦角區(qū)域處理的問題，如果魔草叫區(qū)域中邊基地的土?xí)艿接绊戄^小，不會反彈。但中心部位，基土反彈情況較為明顯，回彈部分需要人工進行清除。抗震縫距離的設(shè)計中，主要通過增加抗震縫的距離來對地震時產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)碰撞的風(fēng)險降低。基礎(chǔ)板厚度的確定要根據(jù)房間設(shè)計的不同大小來選定相應(yīng)的基礎(chǔ)板厚度。如果基礎(chǔ)板的厚度都按照大房間的標準進行設(shè)計、勢必會造成浪費。如果都按照小房間的標準進行設(shè)計則會造成安全問題。所以實際的應(yīng)用中，通常是在大房間中墊聚苯，小房間設(shè)定基礎(chǔ)板的厚度。從安全角度來說，目前土木工程設(shè)計中存在的問題有:(1)工程設(shè)計規(guī)范的安全水平比較低，與國際同類作業(yè)相比，由于沒有設(shè)定規(guī)范的視屏問題，會造成工程施工的進行難度的加大，最終導(dǎo)致了施工質(zhì)量較低;(2)工程設(shè)計規(guī)范的整體牢固性差;(3)土建結(jié)構(gòu)工程的耐久安全性差、正確使用與維護意識相對較差。

3加強土木工程建設(shè)的建議和對策

從具體而言可以從兩方面進行考慮:從設(shè)計的安全性上，應(yīng)從管理首要保障設(shè)計的安全性，盡量選擇資質(zhì)等級較高、管理先進、實力雄厚的設(shè)計單位進行設(shè)計、這樣就可以掌握先進的設(shè)計方法和設(shè)計理念，設(shè)計設(shè)備也會較好、設(shè)計人員的素質(zhì)和專業(yè)能力強、設(shè)計經(jīng)驗豐富，設(shè)計出的建筑安全性較高。再設(shè)計時也要加強理論學(xué)習(xí)，使設(shè)計人員和施工人員對于設(shè)計理論和設(shè)計標準能夠很好的掌握。對于設(shè)計過程中，涉及到工程造價、工程量的統(tǒng)計、計算、所以在此類工程量計算過程中，要嚴謹、認真，對于每一筆數(shù)據(jù)都要認真核對。設(shè)計圖紙要詳細，以便施工者能夠根據(jù)設(shè)計圖紙掌握設(shè)計意圖，從而進行施工，這樣能夠降低因圖紙問題造成的施工不明確的現(xiàn)象，避免了事故的產(chǎn)生。在施工過程中，要注意過程監(jiān)管，設(shè)計單位與施工單位要保持聯(lián)系，對于設(shè)計圖紙中不明確的問題，要進行及時的溝通和設(shè)計核對，以便發(fā)現(xiàn)錯誤。設(shè)計人員對于施工人員提出的建議，要給予足夠的重視。從土木工程行業(yè)標準角度來說，要根據(jù)性因素來對土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案進行評估。因為土木工程的方案是工程實施的基礎(chǔ)，對設(shè)計方案的評估要滿足安全性、經(jīng)濟型合理性。等等。可通過對設(shè)計方案屏蔽、論證的方法，提高設(shè)計的水平。設(shè)計過程中，不一味的追求標準圖，雖然采用標準圖能夠減輕工作量，加快設(shè)計進度，但為了保障設(shè)計的安全性，設(shè)計人員應(yīng)該認真的對設(shè)計方案進行審核，對于可能存在壓縮費用的過程進行仔細的成本核算，在保障基礎(chǔ)、滿足行業(yè)標準的前提下，保障設(shè)計的合理性、高效性、創(chuàng)新性。

4總結(jié)

本文首先對土木工程設(shè)計的基本情況進行了概要闡述，根據(jù)工程設(shè)計的幾個階段展示了土木工程的工作范圍和工作要求。之后提出了現(xiàn)階段我國土木工程設(shè)計中還存在的問題，從具體設(shè)計過程和安全性兩個角度提出了相關(guān)的問題。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)存在的具體問題對土木工程的建設(shè)提出了建議和相應(yīng)的對策。本文的研究對我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展提供了一種新的思路。

作者:董旭 單位:徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:辦公樓綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

1工程概況

某辦公建筑平面呈長方形，長為156m，寬為29m，地上五層，局部六層，總建筑面積21511m2。建筑內(nèi)部空間主要為大空間的辦公區(qū)域，因為需要營造綠色生態(tài)的辦公環(huán)境，整棟建筑物內(nèi)有大量的綠化面積，并且分布在不同樓層。首層入口處有8根“7字形”裝飾柱，柱子高度為五層樓高，支承在五層的一根30m跨的橫梁上；另外有一個高出屋面約25m，平面呈正方形的拔風(fēng)塔，塔中央有一根準800直徑的圓柱。

2結(jié)構(gòu)選型

國家規(guī)范《綠色建筑評價標準》和《廣東省綠色建筑評價標準》中均給出在保障安全、耐久的前提下，采用資源消耗低和環(huán)境影響小的建筑結(jié)構(gòu)體系的要求，規(guī)范指出符合要求的結(jié)構(gòu)體系主要包括輕鋼結(jié)構(gòu)體系、砌體結(jié)構(gòu)體系和木結(jié)構(gòu)體系。因此該工程在方案階段確定結(jié)構(gòu)體系時，根據(jù)建筑使用功能要求，進行了多方案的比較：方案1：木結(jié)構(gòu)體系。工程所在地區(qū)不是木材出產(chǎn)地，需要從外地運進木材，這樣規(guī)模的商務(wù)辦公樓，如果采用了木結(jié)構(gòu)，一方面會消耗大量的森林資源，另一方面，單純的木結(jié)構(gòu)也不能滿足建筑的使用功能要求。這個方案不可取。方案2：砌體結(jié)構(gòu)體系。工程所在地區(qū)屬于抗震設(shè)防烈度7度區(qū)，該結(jié)構(gòu)體系對于縱橫墻間的距離是有要求的不能太大，同時墻體的開窗面積是有限定的。這樣就很難滿足現(xiàn)在建筑的功能要求，而且這種體系的抗震性能較差，因此不采用該方案。方案3：鋼框架與鋼筋混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)過往的設(shè)計經(jīng)驗，在多層建筑中采用框架結(jié)構(gòu)既能很好滿足建筑功能要求，又對抗震設(shè)防方面有利，同時又是合理、適用的體系。采用鋼結(jié)構(gòu)可以減少對周邊的環(huán)境影響，滿足綠色建筑的要求。但是這個方案又存在一個問題：因為存在大量的綠化面積，給鋼結(jié)構(gòu)防水措施提出了更高的要求，在這方面的材料消耗相應(yīng)增多；也會增加使用階段的維護成本，不符合規(guī)范在建筑全壽命周期內(nèi)，較大限度地節(jié)約資源的要點，該方案不是綠色建筑的結(jié)構(gòu)方案，因此也未被采用。方案4：鋼筋混凝土框架與部分鋼結(jié)構(gòu)組合體系。該方案是在方案3的基礎(chǔ)上把鋼框架改為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，保留部分結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)。對照規(guī)范的內(nèi)容綜合各方面的因素，因地制宜，進行多方案比較，確定符合規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)體系，達到經(jīng)濟、合理、適用、節(jié)約資源的目標，并且根據(jù)工程實際情況，盡可能采用可再利用的建筑材料。通過方案比選，本工程選用方案4：鋼筋混凝土框架與部分鋼結(jié)構(gòu)組合體系。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

①入口處的8根“7字形”裝飾柱以及其連接的橫梁，8根柱子建筑要求外觀尺寸為700×1300，有16m高，橫梁跨度為30m，建筑外觀尺寸要求為800×1500，結(jié)構(gòu)設(shè)計上構(gòu)件采用鋼結(jié)構(gòu)，一方面構(gòu)件自重輕，可以減小地震作用，另一方面在處理橫梁與框架柱的連接節(jié)點上也變得容易。在工程成本上，采用鋼結(jié)構(gòu)較現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省人工、外腳手架、模板及支撐系統(tǒng)費用，另外工期效益顯著。②中庭屋蓋部分，建筑設(shè)計為不上人的采光屋面，該屋面跨度為30m，三邊支承。一方面因為跨度比較大，如果采用鋼筋混凝土，其自重必然較大，其次從建筑空間效果來看，在二層平臺花園以及其他各層均可以看到該屋蓋，如果采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不夠輕盈。所以設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計上決定采用鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖7所示。③對于兩處從二層平臺花園上三、四樓的樓梯，因為建筑要求做成懸臂形式，中間不加柱子，從節(jié)省材料以及造型美觀考慮，把它做成鋼木組合樓梯（鋼骨架木踏步樓梯），從而達到既美觀輕巧又相對省材的目的。

4優(yōu)化設(shè)計

結(jié)構(gòu)專業(yè)在綠色建筑設(shè)計中最突出的內(nèi)容是節(jié)材，因此該工程在設(shè)計圖紙出來以后，根據(jù)綠色建筑的要求，為了達到進一步節(jié)材的目標，對主體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計圖紙作了進一步的優(yōu)化，其中優(yōu)化的內(nèi)容主要是通過調(diào)整次梁的布置，相對原設(shè)計一個房間三道次梁改為兩道次梁，從而增大板的跨度，使其在盡量不增加截面厚度以及鋼筋量的基礎(chǔ)上，達到較大優(yōu)化值。優(yōu)化前與優(yōu)化后的18～28軸三層結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖8、圖9所示。根據(jù)結(jié)構(gòu)計算得出，前后兩個設(shè)計成果在混凝土用量上基本持平，而在鋼筋用量上，前一個含鋼量為35.63kg/m2，而后一個為33.40kg/m2，這一優(yōu)化節(jié)省了6%鋼筋用量；同時因為減少了一道次梁，在建筑模板方面也會相應(yīng)減少材料損耗。另外，拔風(fēng)塔中央的準800直徑的圓柱也作了優(yōu)化，由原來C25,配18根25鋼筋的混凝土柱改為準800×10的鋼管柱，這樣既節(jié)省混凝土8.8m3，鋼材量用量也從原來的1.35噸，減少為0.434噸，并且節(jié)省人工、模板及支撐系統(tǒng)費用，工期效益顯著。綜上，優(yōu)化后的本工程符合國家規(guī)范《綠色建筑評價標準》和《廣東省綠色建筑評價標準》中，對建筑工程提出的資源消耗低和環(huán)境影響小的要求，節(jié)省了鋼筋用量，減少材料損耗。

5結(jié)語

結(jié)構(gòu)專業(yè)在進行綠色建筑設(shè)計時，除了滿足國家相關(guān)規(guī)范要求外，在確定結(jié)構(gòu)體系進行多方案比較時，應(yīng)對照綠色建筑的標準和要求，綜合各方面的因素，因地制宜，采用經(jīng)濟、合理、適用與節(jié)約資源的方案。并應(yīng)重視對設(shè)計進行優(yōu)化，使結(jié)構(gòu)設(shè)計達到資源消耗和環(huán)境影響小的目標。本工程對照《綠色建筑評價標準》中與結(jié)構(gòu)專業(yè)有關(guān)的內(nèi)容，做到符合規(guī)范的要求，為項目獲得國家公共建筑三星級綠色建筑設(shè)計標識，結(jié)構(gòu)專業(yè)起到了應(yīng)有的作用。

作者:孔德欣 單位:廣東啟源建筑工程設(shè)計院有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計受力分析

1．1高層建筑結(jié)構(gòu)受力特征

高層建筑結(jié)構(gòu)在模型上一般可以假想為一個從地基出發(fā)并不斷上升的懸臂構(gòu)件。高層建筑主要承受水平作用效應(yīng)和豎向作用效應(yīng)，水平作用效應(yīng)一般指風(fēng)荷載，在抗震設(shè)防地區(qū)還包括水平地震作用。豎向作用效應(yīng)則一般由結(jié)構(gòu)自重荷載產(chǎn)生，在抗震設(shè)防烈度為8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑，還應(yīng)考慮豎向地震作用。在這些作用效應(yīng)下，結(jié)構(gòu)整體及主體構(gòu)件均需具有足夠的承載能力、剛度和延性，整體的設(shè)計注重概念，應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定中對于建筑形體的規(guī)則性要求，包括平面布置的規(guī)則性及豎向布置的規(guī)則性。結(jié)構(gòu)在抵抗彎曲方面來說，結(jié)構(gòu)體系務(wù)必滿足:不能使建筑物產(chǎn)生傾覆;在承受荷載時，它的支撐體系的某些部位不應(yīng)被壓屈、壓碎或者直接被拉伸破壞;同時彎曲側(cè)移不能超出彈性極限的范圍。而結(jié)構(gòu)在抵抗剪力方面來說，結(jié)構(gòu)體系務(wù)必滿足:建筑物不至于發(fā)生剪切破壞;同時結(jié)構(gòu)的整體剪切側(cè)移不能超過彈性極限的范圍。對于結(jié)構(gòu)的地基和基礎(chǔ)來說，由于高層建筑一般是高次不靜定結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)體系在支承點處應(yīng)避免較大的不均勻變形，從而可以防止出現(xiàn)較大的二次內(nèi)力。

1．2高層建筑結(jié)構(gòu)的傳力路線

高層建筑的豎向平面結(jié)構(gòu)和水平平面結(jié)構(gòu)都必須有明確的傳力路線。以某個作用在樓面上的重力荷載為例，它要通過樓蓋構(gòu)件的彎曲傳遞給豎向結(jié)構(gòu)的某個構(gòu)件，直到建筑物的基礎(chǔ)和地基。傳力路線的模式根據(jù)結(jié)構(gòu)的類別和布置而異。高層建筑的底層往往只允許有少量的立柱，以便有足夠的空間可以設(shè)置寬敞的入口、前廳或廣場。這時，有較密柱間距的上層結(jié)構(gòu)的重力荷載，就要通過另一種結(jié)構(gòu)體系傳給底層立柱以及底層立柱基礎(chǔ)。當高層建筑的樓層平面有突變時(如樓層有收進，或由矩形平面變成其他形狀的平面時)，或結(jié)構(gòu)體系有變化時，它們的傳力路線也會發(fā)生改變，這時往往既要有豎向的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，也要有水平方向的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。在高層建筑結(jié)構(gòu)傳力路線中還有一個區(qū)別于底層建筑結(jié)構(gòu)的特殊問題，那就是高層建筑的每個立柱都承受著上層傳來的重力荷載，要考慮它們各自在施工和使用過程中豎向壓縮量的差異。這既要在設(shè)計中加以考慮，也要在施工過程中及時加以調(diào)整，以保障各層樓面的水平度，減小因不同柱的壓縮量有過大差異而引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。

2概念設(shè)計

2．1抗關(guān)于側(cè)力構(gòu)件合理布置規(guī)定

對于一個單獨的結(jié)構(gòu)單元，在設(shè)計上的通常做法是，一般會盡力避免設(shè)計出應(yīng)力集中的縮頸和凹角部位;而且盡量不要在這些部位設(shè)置樓、電梯間。整個結(jié)構(gòu)外形也要避免外挑，尺寸內(nèi)收也不宜過急，避免在結(jié)構(gòu)上形成薄弱部位。較大限度地防止因局部結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞，而出現(xiàn)全部結(jié)構(gòu)失去承載力的情況。

2．2關(guān)于高寬比的規(guī)定

高寬比的規(guī)定是對結(jié)構(gòu)整體剛度、整體穩(wěn)定、抗傾覆能力、承載能力以及經(jīng)濟合理性的綜合考慮，是長期工程經(jīng)驗的總結(jié)，根據(jù)當前的實際工程來看，這一限值是比較經(jīng)濟合理與實用。但隨著目前高層建筑的快速發(fā)展，設(shè)計師們發(fā)現(xiàn)其實高寬比并不是必須要滿足的。實際工程已有一些超過高寬比限制的例子(如深圳京基100大廈高441．8m，共100層，高寬比為9．5，天津117大廈，高597m，共117層，高寬比為9．7)，當然高寬比超過限值時，應(yīng)對結(jié)構(gòu)進行更加的受力分析，并施加的構(gòu)造措施。

2．3短肢剪力墻的設(shè)置問題

在新的規(guī)范中，將墻肢截面高度與厚度比為5－8的剪力墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)試驗數(shù)據(jù)和實際經(jīng)驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當多的限制。比如在剪力墻設(shè)計等級為四級，短肢剪力墻的配筋率要求是1%以上，而普通剪力墻則為0．2%。高厚比較小的構(gòu)件的脆性破壞較大，不利于抗震。所以，在具體的高層結(jié)構(gòu)設(shè)計里，設(shè)計師們應(yīng)該充分利用其它現(xiàn)有構(gòu)造形式來代替短肢剪力墻，減少不必要的麻煩。

2．4嵌固端的設(shè)置問題

在結(jié)構(gòu)計算模型的選擇上，如何地確定嵌固端位置是一個十分關(guān)鍵的問題，這直接關(guān)系到實際的受力狀態(tài)與選擇的計算模型是否符合以及內(nèi)力等相應(yīng)計算結(jié)果是否無誤。因為現(xiàn)在高層結(jié)構(gòu)通常會設(shè)有一層或者是二層的地下室(可以當作人防工程來使用)，而嵌固端的選擇，可以結(jié)合各層的剛度變化，再根據(jù)它的實際布置狀況，可以選擇在一層頂板的位置，也可以是二層頂板的位置，同時在地下室其他樓層等部位也是有很大可能的。但是在這個問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計師們往往會忽略了一系列需要注意的問題，例如嵌固端的設(shè)置和剛度比的限制等問題，忽視這些問題將會對工程的質(zhì)量和后期數(shù)據(jù)的分析造成很大的隱患。

3地基與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計

在基礎(chǔ)的具體設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑破壞或影響正常使用的程度來確定基礎(chǔ)設(shè)計等級。首先，地基計算應(yīng)滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定;其次，由于高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計等級均為甲級或乙級，因此均應(yīng)按地基變形設(shè)計;若地下室存在上浮問題時，還應(yīng)進行抗浮驗算。下面就高層建筑中不同的基礎(chǔ)類型分別闡述在設(shè)計計算中應(yīng)注意的事項:在對箱基和筏基的梁板進行配筋計算時，務(wù)必相應(yīng)地扣除底板上直接作用的梁板荷載和自重，當出現(xiàn)箱筏的四邊區(qū)格和地基反力過大的情況，這時要對梁板進行加強配筋;而在進行箱基結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要考慮洞口上下的連梁的影響，驗算其截面面積，若洞口的位置或者大小有變動，要復(fù)核連梁的抗剪強度和抗彎強度;若是進行整體箱基和筏基的設(shè)計，必須考慮樁土的因素，其共同工作會對結(jié)構(gòu)造成一定程度的影響。

4結(jié)構(gòu)計算與分析

4．1結(jié)構(gòu)整體計算的軟件選擇

當前比較常用的計算軟件一般包括:建科院PKPM其中的SAT-WE，MIDAS，ANYSYS，ETABS，SAP等。由于各個軟件使用的計算模型有一定區(qū)別，所以在各個軟件計算結(jié)果上就會有或大或小的差異。實際工程中，務(wù)必考慮結(jié)構(gòu)類型和計算模型的具體特點，在進行整體分析時選擇最恰當?shù)能浖⑹褂貌煌浖M行對比分析計算，從不同軟件計算的相差較大的結(jié)果中，選擇最接近工程實際情況的數(shù)據(jù)。若不能選擇合適的計算軟件，不但會消耗大量的時間和精力，更重要的是會對結(jié)構(gòu)埋下安全隱患，造成日后的工程問題。所以為了保險起見，通常在布置復(fù)雜的高層設(shè)計中，宜使用不少于兩種不同的模型來進行內(nèi)力分析和計算。

4．2剪力墻底部加強部位墻厚的確定

在進行抗震設(shè)計時，剪力墻的底部加強部位一般采取增加邊緣構(gòu)件箍筋和墻體的布筋來防止地震荷載的影響，預(yù)防結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脆性破壞，從而能夠比較有效的改善結(jié)構(gòu)的抗震性能，在現(xiàn)行的規(guī)范中，明確指出剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強部位的高度可以參考墻肢的1/8和底部兩層二者中的較大值;而部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部的取值，可考慮以上兩層的高度及墻肢總高度1/8中的較大值。一般情況下，高層建筑結(jié)構(gòu)底部加強部位的剪力墻截面厚度bw的取法按照以下規(guī)定，按照一、二級級抗震標準的情況，bw宜選擇剪力墻無支長度的1/16或?qū)痈?按照三、四級抗震標準的情況，bw宜選擇剪力墻無支長度的1/20或?qū)痈摺５趬Φ资芰^小且結(jié)構(gòu)層高相對較高的情況下，其厚度還按上述要求取值，就顯得很不經(jīng)濟。所以，根據(jù)具體的工程實踐，厚度可以適當減小，而且必須按照下面的公式計算穩(wěn)定性。

5結(jié)束語

本文主要對高層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中若干問題做了詳細的介紹和闡述，重點分析了結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計、地基與基礎(chǔ)設(shè)計以及結(jié)構(gòu)的計算與分析等方面的內(nèi)容。在實際的工程設(shè)計中，應(yīng)充分考慮這三個方面的影響因素，不斷將各項工作落實到位，從而進一步推動高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不斷向前發(fā)展。

作者:葉宜成 單位:福建省南平市建筑設(shè)計研究院

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:BIM技術(shù)下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

一、BIM技術(shù)概述

在建筑形式和數(shù)量不斷增多的前提下，工程項目中所涉及的信息量也越來越大，這些信息如果得到及時收集，并加以利用，那么對于其他建筑工程的建設(shè)將會具有極大的推動作用。不但能夠縮短工期，還能夠加有效節(jié)約成本，提高施工質(zhì)量，除此之外還能夠更好的避免很多施工事故的發(fā)生，因此，信息技術(shù)在我國建筑工程中的優(yōu)勢非常顯著。但是現(xiàn)階段，我國還是應(yīng)該采取一定的措施更好的發(fā)展和推廣這項技術(shù)，這樣才能夠?qū)⒋渭夹g(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，有效的節(jié)約成本，提高施工效率以及施工安全保障。在這個基礎(chǔ)之上，我國相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該全方面，高效率的對BIM技術(shù)的核心技術(shù)原理進行研究，可以說，此項技術(shù)是我國建筑設(shè)計領(lǐng)域的新起點，是一次革命性的開始，因此具有非常巨大的現(xiàn)實意義。

二、BIM模型所包含的設(shè)計項目

1.構(gòu)件方面

BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計中具有非常重要的作用，其中內(nèi)容很豐富，包括構(gòu)建材料、幾何尺寸以及荷載等信息，這些信息能夠非常直觀的顯示出來，相關(guān)的設(shè)計人員能夠隨時進行使用和分享。尤其是在結(jié)構(gòu)節(jié)點設(shè)計方面，BIM技術(shù)的使用，能夠快速和直接進行構(gòu)件作用的判斷，將梁、板以及墻、柱等部分的信息進行定義，同時能夠?qū)B接構(gòu)件做出更加合理的判定，這樣是為了更好的將其與節(jié)點的進行匹配，這樣就能夠?qū)⑺⒛Ｐ偷男畔⑦M行科學(xué)地參數(shù)計算。比如，建筑設(shè)計中的混凝土構(gòu)件，BIM技術(shù)能夠?qū)⑵涫褂昧康亩嗌僖约颁摻畹挠昧窟M行預(yù)測，并將其現(xiàn)實在模型信息中。

2.整體層次關(guān)系

使用BIM技術(shù)，必須要建模，而模型的構(gòu)件需要大量的信息數(shù)據(jù)，在虛擬的條件下，模型能夠非常正確完整將結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化調(diào)整，為人們提供最合理、具可行性的施工方案，同時，還可以緩解施工過程中所產(chǎn)生的突發(fā)問題，協(xié)調(diào)各部分施工之間的關(guān)系，BIM技術(shù)可以及時搜集并整理各種施工信息，并實現(xiàn)分享，施工人員以及技術(shù)人員在需要的時候可以隨時進行查閱和使用，為建筑結(jié)構(gòu)整體分析計算提供更多依據(jù)。

三、BIM模型的層次應(yīng)用

1.BIM模型的集成化應(yīng)用

BIM模型采用的是參數(shù)化的描述方式，這種方法是目前最合理的信息單元描述方式，能夠非常的將建筑結(jié)構(gòu)中的梁、墻以及柱等部分建立模型，在建立模型的時候，建筑物實際上就是真實的展現(xiàn)過程中，其內(nèi)部信息以及內(nèi)涵都會被描述出來。另外，在建立模型的這個過程中，系統(tǒng)還會對結(jié)構(gòu)中大量物理信息進行的分析，進行分類處理。技術(shù)人員能夠更加直觀，便捷、多方位的對建筑物的構(gòu)造情況進行了解，從而有效避免很多設(shè)計上失誤，以及事故的發(fā)生。

BIM技術(shù)的核心就是利用數(shù)據(jù)庫模型體現(xiàn)出各個設(shè)計參數(shù)，這使很多結(jié)構(gòu)模型都和實體結(jié)構(gòu)參數(shù)相互一致，參數(shù)在形成模型化后，會根據(jù)不同的構(gòu)件特征形成相互的規(guī)則性，使模型設(shè)計能夠和實際施工相互聯(lián)系。

3.信息共享和交換

在結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后，BIM模型能夠直接讀取結(jié)構(gòu)設(shè)計中的信息，并且結(jié)合這些信息建立完整的結(jié)構(gòu)分析模型。三維模型的結(jié)構(gòu)布置保持與分析模型相互一致的狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)狀態(tài)得到高度的統(tǒng)一，建筑信息模型在傳統(tǒng)的模型分析上往往以數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，BIM在讀取數(shù)據(jù)的過程中，使數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為自身的結(jié)構(gòu)形式，最終實現(xiàn)設(shè)計流程中的資源共享，以此提高資源的協(xié)調(diào)應(yīng)用能力。

四、結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM應(yīng)用的難點

1.應(yīng)用BIM技術(shù)的三維設(shè)計工具軟件（Revit釆等）用了較多的模塊參變量和系統(tǒng)參數(shù)，與二維創(chuàng)建視圖技術(shù)有很大的不同，軟件需要兼顧與二維設(shè)計習(xí)慣的一致性，所以模塊參變量和系統(tǒng)參數(shù)比常規(guī)工具軟件要復(fù)雜很多倍，這就使得應(yīng)用中因為系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當或參數(shù)與參數(shù)之間不匹配而導(dǎo)致很多意想不到的問題。

2.在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，很多結(jié)構(gòu)形式十分特殊，這就需要特殊的結(jié)構(gòu)模塊對其進行控制，但是三維圖形和剖面視圖不能形成理想的施工效果，很多設(shè)計者會因此放棄BIM技術(shù)，而使用原始的二維繪圖設(shè)計方案

3.結(jié)構(gòu)工程師在建立BIM模型時，注重的問題主要是物理模型能否自動生成平法施工圖文檔，以及能否正確轉(zhuǎn)化為可以被結(jié)構(gòu)分析軟件認可的結(jié)構(gòu)分析模型。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，安全性分析計算是首要環(huán)節(jié)和重要問題。BIM建立的是的數(shù)據(jù)庫式模型，從理論上來說，實現(xiàn)BIM物理模型與結(jié)構(gòu)分析模型之間的雙向鏈接是可行的。

五、BIM在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的處理辦法

1.建立完整的項目樣板

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，項目樣板是所有設(shè)計中的基礎(chǔ)，而項目樣板設(shè)計所包含內(nèi)容很多，具體為標準化處理的線型、字體以及符號等方面。而BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠快速有效的建立完整的樣板，并且能夠避免很多必要的重復(fù)，減少無用功，提高工作效率，現(xiàn)階段，我國已經(jīng)建立了一套符合我國實際情況的設(shè)計標準，這項標準能夠?qū)ξ覈Y(jié)構(gòu)設(shè)計中的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)控并能夠更具不同用戶的需求，有針對性的進行指導(dǎo)。

2.設(shè)計符合要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件

在建筑結(jié)構(gòu)中，梁、柱以及樓板等都是非常重要的基礎(chǔ)部件，因此這些部件對于建筑來說，有著非常重要的支撐作用，通常來說，它們一般為預(yù)制部件、現(xiàn)澆部件以及各種更結(jié)構(gòu)部件等。設(shè)計的時候，要從建筑物的實際情況出發(fā)，根據(jù)不同需要進行設(shè)計。在這些形式中，比較常用的就是現(xiàn)澆部件。設(shè)計的時候，設(shè)計人員應(yīng)該嚴格進行設(shè)計方案的選擇，部件功能不同，澆筑的方式也不同，要較大限度減少不同因素之間的沖突反映。保障結(jié)構(gòu)部件的作用能夠得以有效發(fā)揮。

3.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的平法表示

在鋼筋混凝土施工圖繪制中，通常采用平面方法進行表示，在圖紙上采取特殊的標點符號進行標注，施工技術(shù)人員通過工藝轉(zhuǎn)換形成樣圖。BIM技術(shù)可以使平面表示法的內(nèi)容多環(huán)節(jié)和多角度展示，BIM模型能夠更加輕松的提取出關(guān)鍵數(shù)據(jù)和核心信息，以滿足施工時間和放樣需求。

六、結(jié)束語

建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計之所以越發(fā)重要，是因為我國的建筑數(shù)量不斷增多，同時樓層數(shù)量以及高度都在增加，這意味著建筑的抗震性能以及穩(wěn)定性必須要不斷加強，因此科學(xué)的進行結(jié)構(gòu)設(shè)計、確保建筑結(jié)構(gòu)能夠承受各種環(huán)境下的外力作用，這樣才能夠確保國家以及人們的生命財產(chǎn)安全。BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠有效提高設(shè)計的合理性，可行性同時兼具經(jīng)濟性，較大限度提高建筑質(zhì)量，為國家和人們的利益提供保障。

作者:彭寶瑩楊志杰李娜單位:青島萬達東方影都投資有限公司青島騰遠設(shè)計事務(wù)所有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成本管理論文

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

幾何特征使用幾何特征描述設(shè)計信息，制定工藝規(guī)劃，按照產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)作業(yè)估算，擁有較高的精度。成本估算還可以應(yīng)用近些年出現(xiàn)的專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)較高的容錯性和自動糾偏功能能夠根據(jù)較小的工程信息量迅速的完成結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成本優(yōu)化算法

（1）設(shè)計階段優(yōu)化的成本優(yōu)化。有限元法是復(fù)雜結(jié)構(gòu)優(yōu)化的而強大的分析手段，運籌學(xué)和計算機技術(shù)的應(yīng)用能夠為有限元法提供運算的平臺，使有限元法成為了一種有效精準的工具。優(yōu)化設(shè)計要求在相同使用性能下獲得盡可能低的成本，但是不能夠忽略建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)備等多種影響因素，把集成化和串行式設(shè)計為并行式，保障建筑使用要求的同時實現(xiàn)成本的優(yōu)化。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計成本優(yōu)化。進行設(shè)計要選擇設(shè)計變量，包括結(jié)構(gòu)形狀參數(shù)和使用材料等，通常情況下選取因素越多效果越好，但是設(shè)計變量越多工作量也越多，施工工程設(shè)計過程中要把優(yōu)化效果不明顯的參數(shù)作為預(yù)定量，選擇設(shè)計量要根據(jù)客觀實際制定一定的范圍，數(shù)據(jù)并不是任意的。（3）選擇設(shè)計變量之后根據(jù)變量建立目標函數(shù)，按照設(shè)計變量表示追求的指標的表達式或者由設(shè)計變量決定的無法用解析式表示的某種指標。目標函數(shù)是評定結(jié)構(gòu)方案合理性的技術(shù)指標，包括體積、承載能力、造價、變形等都可以是優(yōu)化設(shè)計的目標函數(shù)。（4）約束條件。約束條件是和優(yōu)化變量有關(guān)的不能忽略的限制，約束條件需要盡量簡化。但是進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時往往有很多的約束條件，最主要有兩種：一種是設(shè)計標準參數(shù)，例如混凝土配筋率和梁的最小寬度等；另一種則是保障結(jié)構(gòu)功能正常發(fā)揮的參數(shù)限制，主要有強度、剛度和穩(wěn)定性等，這些約束條件和設(shè)計變量之間相關(guān)性不大，往往需要在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)計算之后才能夠得出。（5）優(yōu)化算法。優(yōu)化算法要具有收斂速度快并且計算相對簡化的特點，需要選擇合理的優(yōu)化算法模型，可以簡化理解為在約束條件下求目標函數(shù)的極值或者的數(shù)學(xué)問題。在工程實際優(yōu)化過程中約束條件和目標函數(shù)之間的關(guān)系是非線性并且是隱形函數(shù)，優(yōu)化算法還需要根據(jù)優(yōu)化問題的層次進行適當調(diào)整。

3建筑結(jié)構(gòu)成本優(yōu)化措施

對建筑成本的研究始自上個世紀60年代，主要形式是采用成本管理思想方法提供有助于決策的成本信息，有目標分析、作業(yè)分析等內(nèi)容。之后我們對建筑成本、建筑方法功能、價值管理和生命周期等技術(shù)進行了歸納總結(jié)，認為只有更加精準和富有活力的施工成本預(yù)測才能更好的提供早期成本建議和市場預(yù)測。我們認為未來建筑成本的研究優(yōu)化發(fā)展方向?qū)⑹墙ㄖ杀緝?yōu)化實際工作的更深程度和工藝對市場、定額更好的適應(yīng)性，這也是我國建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計成本優(yōu)化的工作目標。

3.1建筑設(shè)計階段的成本優(yōu)化

建筑的主體是建筑結(jié)構(gòu)，建筑成本主要包括建筑結(jié)構(gòu)、土石方、設(shè)備安裝、地基處理等，建筑結(jié)構(gòu)的成本超過了建筑總成本的50%，所以保障建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理是控制建筑成本的關(guān)鍵，而建筑結(jié)構(gòu)的成本控制，除了施工階段外，設(shè)計階段的工作也十分重要，建設(shè)過程中要采用科學(xué)有效的措施優(yōu)化建筑成本，進而為整個建設(shè)工程節(jié)約成本。

3.1.1建筑設(shè)計階段的成本優(yōu)化

常見的建筑設(shè)計階段通常采用的成本管理方法主要是限額設(shè)計，具體實現(xiàn)方法以及途徑是目標成本的分解和工程量的控制，專家采用類似工程建設(shè)成本比例把成本估算按照比例分配到各個項目中，但是建筑工程成本的影響因素很多，采用經(jīng)驗分析的方法會造成較大的差異性，不能實現(xiàn)成本分配。建筑結(jié)構(gòu)是建筑主體和支撐，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要目的是滿足建筑物的建筑功能，還要保障建筑結(jié)構(gòu)擁有一定的承載能力，擁有一定的安全性、適用性和耐久性，這些都需要通過合理的設(shè)計成本來提高建筑結(jié)構(gòu)的工程性能來實現(xiàn)。

3.1.2建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)劃設(shè)計的成本優(yōu)化

要遵循安全適用、經(jīng)濟美觀的科學(xué)原則，還要通過合理的結(jié)構(gòu)規(guī)劃為施工提供便利，保障各項工程要素之間能夠相互配合，保障設(shè)計水平的整體提高。進行結(jié)構(gòu)設(shè)計要注意結(jié)合建筑設(shè)計的整體特征，避免產(chǎn)生彼此之間的矛盾。進行建筑設(shè)計要保障整體結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟性，因為建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)劃是對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本層面，只有真正重視起這個工作環(huán)節(jié)才能為建筑工程后續(xù)的施工發(fā)展創(chuàng)造良好的條件，以下是建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計中的成本管理主要工作內(nèi)容：（1）保障結(jié)構(gòu)的合理性。結(jié)構(gòu)方案是施工主要的參考資料基礎(chǔ)，相同的建筑如果在不同方案基礎(chǔ)上會產(chǎn)生不同的效果，設(shè)計者要保障施工方案的科學(xué)合理。結(jié)構(gòu)方案要能夠處理好結(jié)構(gòu)和構(gòu)件之間的關(guān)系，保障受力結(jié)構(gòu)能夠保持狀態(tài)，還要保障建筑結(jié)構(gòu)的承載力和剛度。在設(shè)計方案中要注意簡化受力途徑，還要提高建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)險能力，降低工程整體造價。設(shè)計者制定的設(shè)計方案要能夠保障結(jié)構(gòu)件的協(xié)調(diào)一致，保障設(shè)計達到標準，建筑師和設(shè)計師之間要進行充分的溝通，創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計形式，保障各項基礎(chǔ)建筑功能，構(gòu)建完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計體系。（2）保障結(jié)構(gòu)設(shè)計的性。建筑工程是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，安全性和舒適性是建筑工程的建設(shè)目標，進行設(shè)計要把設(shè)計者的經(jīng)驗充分利用起來，并利用計算機技術(shù)保障運算的性，減小計算和設(shè)計誤差。同時還要保障計算參數(shù)的性，通過計算機程序進行計算時要和建筑的工程實際相結(jié)合，不能把所有設(shè)計過程都依賴電腦完成，設(shè)計者需要根據(jù)設(shè)計結(jié)構(gòu)概念以及自身工作經(jīng)驗判斷設(shè)計方案的合理性。

3.2施工建設(shè)過程中的成本管理

（1）結(jié)構(gòu)材料的選擇。建筑結(jié)構(gòu)的基本屬性是具有一定的承載能力，建筑物的承載力依靠品質(zhì)的建筑材料和合理的施工設(shè)計方案完成，選擇建筑材料需要遵循一定的原則，材料的使用要能夠提高建筑本身的整體強度、剛性等參數(shù)，設(shè)計人員進行設(shè)計時要結(jié)合施工實際確定選擇鋼筋混凝土還是預(yù)應(yīng)力混凝土，保障建筑物的安全性和經(jīng)濟性。混凝土變形和配筋率需要合理設(shè)定，降低工程間接成本。（2）基礎(chǔ)形式的合理化。建筑工程基礎(chǔ)的建設(shè)成本占到了總成本的30%，合理的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計對于建筑成本優(yōu)化有著顯著的作用。進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計時如果存在承載能力較強的天然地基，而高層建筑為剪力墻結(jié)構(gòu)形式時合理的基礎(chǔ)形式應(yīng)該是墻下條基和小筏板，通過這種形式減小基礎(chǔ)的工程量。

3.3建筑整體設(shè)計成本優(yōu)化提高

建筑的功能性和安全性需要把全局觀念和整體意識灌輸?shù)矫恳粋€工程技術(shù)人員的觀念中，合理配合整體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，保障建筑整體性的受力狀態(tài)和單獨構(gòu)件的受力狀態(tài)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，提高建筑剛性和延展性。

4結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成本優(yōu)化分析的主要內(nèi)容有對結(jié)構(gòu)設(shè)計方案正確性的提高、材料的選擇、建筑整體性協(xié)調(diào)性的提高等，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的成本優(yōu)化主要措施是對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的調(diào)整，通過對設(shè)計方案的調(diào)整改進，發(fā)揮各項建筑材料的較大功能，在保障建筑基本功能的前提下增強建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性，這樣才能實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的成本優(yōu)化，節(jié)約社會資源。

作者:黃逢萍單位:貴州勁嘉房地產(chǎn)開發(fā)有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文世界建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

一、捆住地震內(nèi)力的結(jié)構(gòu)體系

1、現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震（理論）技術(shù)存在的錯誤：世界各國采用的抵抗地震破壞的建筑物體的基本類型，都是以吸收地震能量為主的插入式整體結(jié)構(gòu)（對地球而言），即將建筑物的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計為不可分割的剛體插入地球，因而建筑物抵抗地震破壞力的受力分析和設(shè)計，就不得不從結(jié)構(gòu)整體考慮建筑物的抗震性能，地震破壞力是通過土層和巖石沖擊建筑物的基礎(chǔ)并直接將沖擊力傳遞給上部結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)的作用力（荷載）加上地震產(chǎn)生的內(nèi)力又反作用于基礎(chǔ)，因而建筑物基礎(chǔ)的強度設(shè)計要求，應(yīng)是地震力和上部結(jié)構(gòu)反作用力的疊加。

地震破壞力是往覆水平剪切力，上部結(jié)構(gòu)的反作用力是垂直于地面的。這樣兩個方向互相垂直，并處于運動沖擊狀態(tài)的作用力，在一個平面上會交了。地震破壞力以強大的往覆水平推動力，推動著（抓住）建筑物基礎(chǔ)做水平往覆運動，因而很容易分析，在這兩種力的會交面上，實質(zhì)上形成了遠大于地震破壞力的往覆剪切力。因此，建筑物的抗震能力在插入式整體結(jié)構(gòu)中是很難達到實際抗震設(shè)計要求的，現(xiàn)在的建筑物一般都是偏于保守的理想設(shè)計和建造，因而投資也在大大增加，即便如此，在實際的地震災(zāi)害中，建筑物受破壞的程度依然是很嚴重的，進而也無法擺脫和減輕地震災(zāi)害，給人民的生命和財產(chǎn)造成的巨大損失。

歷史的教訓(xùn)足已充分說明，插入式建筑結(jié)構(gòu)體系受到了嚴峻的檢驗，即似地球為相當好的慣性參考系，又將建筑物體插入地球，形成不可分割的剛體。在過去的年代，建筑物還處于低層范圍時，問題還不嚴重，而在現(xiàn)代化高層、重型建筑中，仍然是采用插入式剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)，在實際的地震災(zāi)害中存在著嚴重的隱患。插入式整體建筑物結(jié)構(gòu)體系在正常情況下，即非地震靜止狀態(tài)，是沒有問題，而在地震災(zāi)害爆發(fā)時，插入式整體建筑物體系的結(jié)構(gòu)受力傳力路線明顯發(fā)生混亂，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的極其重要的力學(xué)原則：

（1）、不論在任何情況下，結(jié)構(gòu)的傳力路線必須清楚。

（2）、以當?shù)氐淖畈焕饨缫蛩貫樵O(shè)計依據(jù)，如很多地區(qū)必須考慮可能發(fā)生的較大地震破壞力。這就是說建筑物抵抗地震破壞的正確條件是：運動中建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力的傳遞必須正確、清楚。

插入式整體建筑結(jié)構(gòu)在地震時，將地震破壞力直接傳遞給上部結(jié)構(gòu)，使上部結(jié)構(gòu)發(fā)生搖晃，由于上部結(jié)構(gòu)是剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)，因而在搖晃中產(chǎn)生的巨大能量沒有釋放點，而被迫返回基礎(chǔ)，地震又很快的不斷的沖擊建筑物的基礎(chǔ)，向上部結(jié)構(gòu)輸送地震能量。這樣上部結(jié)構(gòu)返回的作用力，同基礎(chǔ)傳來的地震內(nèi)力發(fā)生沖撞，沖撞最厲害的集中點，就是能量集中釋放的突破點，也是結(jié)構(gòu)的破壞點，通常都在基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的交面上，破壞的形式是剪切破壞，而整個建筑物不是倒塌就是傾斜。

目前，許多國家在高層建筑的抗震設(shè)計方案中，已經(jīng)出現(xiàn)了新的結(jié)構(gòu)，如：美國紐約的42層高層建筑物，建在于基礎(chǔ)分離的98個橡膠彈簧上，日本的建在弧型鋼條上防地震建筑物，前蘇聯(lián)的建在與基礎(chǔ)分離的沙墊層上的建筑物，以及在中國已經(jīng)獲得了美國、中國和英國發(fā)明專利權(quán)的，剛?cè)嵝愿粽稹p震、消震建筑結(jié)構(gòu)與抗震低層樓房加層結(jié)構(gòu)，都十分成功的應(yīng)用于工程實踐中，都明顯的在建筑結(jié)構(gòu)體型上，改變了傳統(tǒng)的插入式剛箍捆住內(nèi)力（吸收地震能量）的結(jié)構(gòu)體系。總之都在建筑設(shè)計的結(jié)構(gòu)方面設(shè)法擺脫在地震災(zāi)害時，嚴重威脅著人們的生命安全的插入式剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)體系。其實質(zhì)都反映了對“似地球為相當好的慣性參考系”為指導(dǎo)理論，所制定的現(xiàn)行抗震硬抗、死抗地震打擊設(shè)計規(guī)范的動搖，本質(zhì)上也是改變了建筑結(jié)構(gòu)受力體系，而不在似地球為靜止不動的慣性參考系了。

1、現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計與地震場地效應(yīng)的問題現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，是根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論基礎(chǔ)而來的。結(jié)構(gòu)力學(xué)和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范，將地震破壞力簡化并規(guī)定為在建筑物上部結(jié)構(gòu)中的水平運動力，對建筑物的水平作用力與反作用力的硬抗平衡，這一規(guī)定實質(zhì)上存在著嚴重的問題和錯誤。

其一：地震爆發(fā)時，首先是大地在做往覆水平運動，由于建筑物基礎(chǔ)插入大地，因而必然隨大地的往覆水平運動而運動，建筑物上部結(jié)構(gòu)也因此被迫運動，但是建筑物上部結(jié)構(gòu)的運動形式不是水平運動（因而根本就沒有受水平的作用），而是因基礎(chǔ)在受地震水平力運動中，產(chǎn)生的運動力傳遞到上部結(jié)構(gòu)，迫使上部結(jié)構(gòu)沿地震受力方向，作反方向S形式傾斜擺動；

其二：地震爆發(fā)時的沖擊波只有兩個方向，而現(xiàn)在所有城市的建筑物的規(guī)劃設(shè)計，是根據(jù)城市的道路按東西南北方向和建設(shè)的需要各自排列的。將建筑物上部結(jié)構(gòu)視為受水平運動，也只能有30%的建筑物的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計受力方向與地震沖擊波受力方向相同，而70%的建筑物的抗震設(shè)計受力方向與實際地震沖擊波的沖擊方向，處于非常不利的位置，當?shù)卣鸨l(fā)時，只有少數(shù)正好與地震沖擊波方向協(xié)調(diào)一致的建筑物不一定破壞，而大多數(shù)與地震沖擊波方向不一致的建筑物，自然就很難逃脫地震沖擊破壞倒塌的后果。地震對建筑物的沖擊破壞，主要是對建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生的水平往覆沖擊剪切力，從而使基礎(chǔ)被沖擊破壞失去穩(wěn)定后，造成上部建筑物的破壞和倒塌，地震沖擊波首先是破壞了基礎(chǔ)，而不是破壞上部建筑結(jié)構(gòu)，所謂萬丈高樓從地（基）起，就是這個道理。基礎(chǔ)都破壞了，上部建筑自然就保不住了；

其三：城市中建筑物的類型是多種多樣的，主要反映在超高層、高層、多層和輕重型建筑之分，而這些不同類型的建筑，又以基礎(chǔ)深度的差別體現(xiàn)在地震沖擊波的大小上，基礎(chǔ)越深、越大，受地震沖擊波的沖擊自然很大，在加上城市地下建筑設(shè)施不少（如：地下建筑、地鐵、地下大型管道等），都是構(gòu)成城市地震場地效應(yīng)發(fā)生互相變化的種種直接因素。現(xiàn)行抗震設(shè)計中，都沒有考慮地下建筑設(shè)施的自身抗震，以及對地面建筑物基礎(chǔ)和地基的地震場地效應(yīng)所產(chǎn)生的嚴重問題。

2、現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震樁基設(shè)計與地震場地效應(yīng)的嚴重問題現(xiàn)行抗震設(shè)計中的樁基礎(chǔ)的設(shè)計有兩種類型，一種是端承樁類型，另一種是摩擦樁類型。端承樁是將深層的地基反作用力通過樁傳遞給地面，構(gòu)成對上部建筑物作用力（壓力）的平衡。摩擦樁是通過樁基礎(chǔ)與一定深度的地基土層十分緊密的擠壓結(jié)合中產(chǎn)生足夠的反作用力，通過樁傳遞到地面，構(gòu)成對上部建筑物的作用力（壓力）的平衡。這里必須指出的是，這兩種類型的樁基礎(chǔ)在對上部建筑物的作用力（壓力）構(gòu)成平衡的充分條件是：靜力荷載，即在沒有外力的作用下成立的。

在端承樁中，端樁是反作用力的頂點，樁身是傳遞反作用力的通道，樁身四周的土層是給樁身起到了極其重要的穩(wěn)定作用，由此，可以定義：樁端的承載力，樁身的強度是和樁身四周的土層構(gòu)成了端樁基礎(chǔ)的整體，缺一不可。

在摩擦樁中，樁身的強度與樁身四周土層緊密擠壓所產(chǎn)生的反作用力，構(gòu)成了摩擦樁基礎(chǔ)的整體，也是缺一不可的。這兩種類型的樁基礎(chǔ)在地震爆發(fā)時，強大的地震水平往覆沖擊波，改變了上述狀態(tài)，使端承樁在地震沖擊波中，使端承樁的承載力發(fā)生水平往覆運動，不但失去對樁身的穩(wěn)定，反而對樁身構(gòu)成了往覆水平?jīng)_擊，其結(jié)果：端承樁不是破壞，就是下沉失穩(wěn)。隨著端承樁的破壞和失穩(wěn)，建筑物上部結(jié)構(gòu)自然也就處于破壞倒塌的危險境地，而摩擦樁的危險就來的更快了，地震沖擊波迫使摩擦樁樁身必須與四周土層與樁基松開，失去摩擦樁身必須與四周土層緊密擠壓的必要條件，并且土層對樁身構(gòu)成水平?jīng)_擊力，隨著摩擦樁中四周土層與樁身摩擦力的解除和改變，樁不是破壞就是失穩(wěn)，其上部建筑物隨之處于時刻會破壞和倒塌的危險之中。

3、現(xiàn)行予應(yīng)力建筑結(jié)構(gòu)在地震中的嚴重問題所謂予應(yīng)力建筑結(jié)構(gòu)，是人為的在建筑結(jié)構(gòu)的主要承力構(gòu)件中，對主要承力構(gòu)件中混凝土施加予應(yīng)力，一般是通過對結(jié)構(gòu)中承力構(gòu)件的鋼筋進行張拉，利用鋼筋的回彈力擠壓混凝土來實現(xiàn)的。根據(jù)對承力構(gòu)件中鋼筋的張拉，與混凝土的先后關(guān)系，又可分為先張法和后張法兩大類。

從建筑結(jié)構(gòu)中的予應(yīng)力構(gòu)件，到予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的發(fā)展，已經(jīng)有較長的時間了，在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用予應(yīng)力構(gòu)件和發(fā)展予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，在很多城市的建設(shè)中，得到了較廣泛的應(yīng)用。在城市建設(shè)和發(fā)展中，推廣和應(yīng)用予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，的確能起到一定的積極作用。但是，有一個十分重要的結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題需要特別注重，所謂建筑結(jié)構(gòu)動力學(xué)方面的問題，也就是地震爆發(fā)時，地震沖擊波迫使建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動的動態(tài)反應(yīng)，地震沖擊波沖擊建筑結(jié)構(gòu)，使其產(chǎn)生的內(nèi)力在結(jié)構(gòu)中傳遞，而予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型是：1）予應(yīng)力張拉兩端的固端成支座，是不允許有任何改變的；2）予應(yīng)力構(gòu)件或予應(yīng)力結(jié)構(gòu)在使用過程中，其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)是不允許發(fā)生水平推動，振動彎曲和上下振動的。也就是說，予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，只有在沒有任何外力的情況下，才能達到予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計的使用要求。因此可以定義：予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的安全使用條件，是不能承受任何外力（尤其是地震沖擊力）的靜力使用狀態(tài)。

地震沖擊波在建筑結(jié)構(gòu)中，將無情的迫使建筑結(jié)構(gòu)中的所有梁、柱、板、墻體等受力構(gòu)件發(fā)生變形，即地震沖擊力能改變予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的兩端邊界條件，使其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)中的予應(yīng)力償失。任何在使用中的予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，當予應(yīng)力衰退和償失后，其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)必然破壞。因此，在地震設(shè)防城市的建設(shè)中，是不能使用予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的。但是，現(xiàn)在許多城市的建設(shè)中都使用了予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，這是十分危險的。因此，應(yīng)盡快在地震爆發(fā)之前，采取補救措施，否則，后果一定是十分嚴重的。

綜上所述，現(xiàn)行世界各國所實行的建筑結(jié)構(gòu)體系，是與地震沖擊波相對抗、硬抗（死抗）的捆住地震內(nèi)力的結(jié)構(gòu)體系。從結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡的根本原理來分析，這種與地震力相對抗的結(jié)構(gòu)體系的靜態(tài)平衡在地震中破壞了。也就是說，現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)體系，只能滿足靜態(tài)（無地震沖擊波）狀況下的作用力與反作用力的平衡。當?shù)卣鸨l(fā)時，建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力的靜態(tài)平衡被破壞了。這就是現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)體系抵抗不了地震沖擊破壞的根本原因所在。現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，只是加大了建筑結(jié)構(gòu)的剛變，使其增加了對地震沖擊力的對抗力（死抗力），沒有從結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡的基礎(chǔ)上去尋求，建筑結(jié)構(gòu)與地震沖擊波的動態(tài)平衡，建立一個與地震內(nèi)力相適應(yīng)（不是相違背）的“釋放地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡體系”。

總之，幾百年來，人類所推行的靜態(tài)（加大剛度）的建筑結(jié)構(gòu)體系，違背了地球地震的客觀規(guī)律。因此，給人類自己造成了巨大的災(zāi)難。人類為了在地球上更好的生存和發(fā)展下去，就得從根本上解決適應(yīng)地球地震客觀規(guī)律的建筑結(jié)構(gòu)體系。因此，一種與地震力相適應(yīng)的“釋放地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡體系”的動態(tài)平衡的力學(xué)理論的建立，并制定新的建筑結(jié)構(gòu)釋放地震沖擊波的設(shè)計標準（在也不是對抗的標準），將是人類發(fā)展的方向和目標。

二、釋放地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)體系1、釋放地震內(nèi)力建筑結(jié)構(gòu)體系的理論基礎(chǔ)我們從現(xiàn)代地球物理學(xué)家關(guān)于地球板快運動理論的力學(xué)分析中，以及對地震客觀規(guī)律的不斷揭示，更進一步對地球的認識，有了新的力學(xué)見解，我們認為地球是一個在運動中自身求得內(nèi)力平衡的結(jié)構(gòu)體系，它有兩個階段的運動規(guī)律：

（1）、地球內(nèi)力的平衡階段：地球結(jié)構(gòu)體，在自轉(zhuǎn)和圍繞太陽周轉(zhuǎn)運動的過程中，所產(chǎn)生的內(nèi)力，在平衡階段，地表運動處于內(nèi)力平衡，地球運動處于靜止狀態(tài)，此階段可似地球為慣性參考系階段。

（2）、地球結(jié)構(gòu)體系處于內(nèi)力平衡階段后，其內(nèi)力仍然在不斷的增加，而地球結(jié)構(gòu)體不能承受日益增大的內(nèi)力，而在運動中，通過地球板快的運動，地震和火山等形式釋放出來，以求得新的內(nèi)力平衡，這個階段是地表的活躍階段。其不斷增加的內(nèi)力將在地球內(nèi)力集中點釋放出來，此階段可似為非慣性參考階段。地球內(nèi)力平衡過程中的這兩個階段，在地球內(nèi)部不斷循環(huán)下去，形成了地球生態(tài)平衡的必然規(guī)律。

人類是在地球生態(tài)的環(huán)境中生存的，因此，人類必須遵循地球生態(tài)環(huán)境中的各種自然規(guī)律去發(fā)展。從人們開始認識到對過去認識的不足，即理論上的不足和錯誤，又不斷的在生活實踐中，提高了對地球生態(tài)環(huán)境的認識，進而不斷的揭示自然規(guī)律，掌握和運用規(guī)律為現(xiàn)代人類和將來造福。應(yīng)該明確的指出，人類對地球認識的提高和深化，其指導(dǎo)人類如何適應(yīng)地球生態(tài)的科學(xué)理論，也就隨之進入了更高的階段。

2、釋放地震內(nèi)力建筑結(jié)構(gòu)體系新技術(shù)的應(yīng)用：已經(jīng)獲得中國、美國和英國發(fā)明專利權(quán)的新技術(shù)“建筑物抗震減震裝置”、“建筑物消震裝置”和“高層建筑隔震消能裝置”改變了傳統(tǒng)的插入式剛箍捆住地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)體系，將建筑物整體有機的隔離成兩個受力體系，這樣地震破壞力的傳遞媒介改變了，由直接傳遞轉(zhuǎn)化為間接傳遞。不言而喻，“建筑物抗震減震裝置”將大大減少地震對上部結(jié)構(gòu)的沖擊，反之，上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)的作用力也大大減小。

新技術(shù)的設(shè)計依據(jù)是以柔克剛的動態(tài)平衡原理，該技術(shù)的主要特點是：能十分有效的大大減弱地震災(zāi)害對建筑物的打擊破壞。目前，發(fā)展中國家和發(fā)達國家的科學(xué)家們在研究抵抗地震災(zāi)害方面，都從過去只是單純考慮建筑結(jié)構(gòu)加大剛度的硬抗（死抗）方式，而向建筑結(jié)構(gòu)隔震減震的方面發(fā)展了。原因十分清楚，過去幾百年來建筑物硬抗地震災(zāi)害方法的不斷失敗，告訴和啟發(fā)人們要尋求一種適應(yīng)地震客觀規(guī)律的抗震方式。用一句通俗的話來講，以柔克剛，才能達到建筑物在地震沖擊中的動態(tài)平衡，而不被破壞，反之，以硬抗來對抗地震的打擊，即以剛克剛設(shè)計的建筑物是根本抵抗不了地震的打擊的。因為人們設(shè)計建筑物的剛度，不可能達到（保障）比地震破壞力還要大得多的程度。否則現(xiàn)代的專家們?nèi)パ芯拷ㄖ锏南稹⒏粽鹋c減震，不就失去意義了嗎？

“建筑物消震裝置”發(fā)明專利技術(shù)，就是要從根本上解決地震爆發(fā)時對建筑物基礎(chǔ)的安全保護，其形式是沿建筑物四周一定距離內(nèi)，在基礎(chǔ)底面到地面的位置，設(shè)置“建筑物消震裝置”，該裝置的作用是從任一方向切斷地震波沖擊基礎(chǔ)的傳力路線，使基礎(chǔ)處于安全保護之中，基礎(chǔ)都安全了，上部建筑自然也就安全了。如果是高層建筑，還要結(jié)合采用另一項“建筑物抗震減震裝置”發(fā)明專利技術(shù)，將更加有效的保護高層建筑的安全使用。該技術(shù)還可以用于50—80年代舊建筑物的消震保護，特別是對大會堂、大禮堂、展覽館、影劇院等，對無法抗震加固的大型建筑和古建筑的消震保護是十分有效的。該發(fā)明專利技術(shù)是在不影響舊建筑物的繼續(xù)使用，不用搬遷的情況進行，比常規(guī)抗震加固安全，還節(jié)省40%左右的投資，用于新建筑中，比常規(guī)設(shè)計節(jié)省20%左右，并能達到地震設(shè)防要求。該專利技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用于中央黨校、國務(wù)院二招等舊建筑的加高和消震減震工程中。創(chuàng)新科技經(jīng)評審已列為中國北京市重大科技成果推廣計劃，國家科委成果辦發(fā)文向全國推廣，中央電視一臺、二臺、十臺均新聞和專題報道。

“建筑物抗震減震裝置”和“建筑物消震裝置”適應(yīng)于新建筑結(jié)構(gòu)，也適應(yīng)于使用中的已建成的建筑結(jié)構(gòu)的抗震、減震和消震措施。即適用于工業(yè)和民用建筑、鐵路橋梁和公路橋梁、塔式和倒擺式結(jié)構(gòu)、大型水庫的大壩以及地面和地下的建筑物。地震給人類造成的災(zāi)害，使人類越來越清醒的認識到，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展是人類在地球生態(tài)環(huán)境中生存和發(fā)展的需要，人類為了更好的在地球生態(tài)環(huán)境中生存和發(fā)展下去，就必須不斷的認識地球的生態(tài)環(huán)境及自然規(guī)律，不斷的提高科學(xué)理論和更先進的技術(shù)水平，使人類建造的、賴以生存和發(fā)展的建筑物適應(yīng)地震破壞力的能力不斷增強，以減免地震災(zāi)害時人民的生命和財產(chǎn)的巨大損失。