浅谈建筑结构设计的应用

浅谈建筑结构设计的应用

作者：马志会 樊建光

来源：《城市建设理论研究》2013年第23期

摘要：建筑结构设计作为一个全面的、综合的课题，离不开设计的周密部署与严格实施。设计人员应从建筑美学和消费者较高使用需求的视角出发，采用价值工程的原理进一步探析设计方案，不断地提高建筑结构的使用价值，完善建筑结构的多样化功能，树立系统的前沿理念，最大限度地追求设计应用的整体效益，大幅度增强设计应用的实效性。 关键词：建筑；结构设计；应用

中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号： 引言

建筑结构设计是一个综合性、反复性的过程，任何失误或者遗漏都会让建筑结构设计效果显得不理想，也会直接影响建筑结构设计过程和施工过程。为了防止建筑结构设计过程中出现不安全因素，在建筑结构设计过程中，设计工程师要充分注重出现的问题，以促进建筑结构设计符合建筑的设计特点，从而对建筑结构设计的应用产生积极作用。 一、建筑结构设计的要点及要求 1、合理的构造措施

结构设计始终要牢记十二字的基本原则：强剪弱弯、强压弱拉、强柱弱梁。高层建筑的构造需要注意以下几点：注意加强薄弱部位；注意建筑构件的延性性能；考虑温度应力的影响；尽量避免薄弱层的出现；注意钢筋的锚固长度；综合考虑抗震的多道防线；注意按均匀、对称、规整原则来布置立面和平面。 2、合适的计算简图

通常情况下，我们是在计算简图的基础上来进行结构计算的，结构安全的事故与计算简图是否选用适当直接相关，因此保证结构安全的重要条件是选择合适的计算简图。纯粹的刚结点和铰结点不可能是实际结构的节点，计算简图的误差需要在设计允许的范围之内，同时计算简图还需要适当的构造措施来保证。 3、合理选择结构方案

一个经济合理的结构方案决定了建筑结构设计的合理性，同时还需要选择一个切实可行的结构体系和结构形式。建筑地震区应力求竖向和平面规则，同一结构单元最好采用不同的结构

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

体系。总之，必须综合分析工程的材料供应、设计要求、施工条件、地理环境等情况，并结合电、水、建筑、暖等专业，在此基础上确定结构方案，进行结构选型。 4、选择合适的基础方案

高层建筑的基础设计必须综合分析以下几种因素：载荷分布与上部结构类型、工程地质条件、施工条件和相邻建筑物的影响。设计时我们需要选择经济合理的基础方案，最大限度地挖掘地基的潜力，必要时对地基进行变形验算。在进行基础设计时，我们需要有详细的地质勘察报告，对缺少地质报告的需要及时进行现场查看和参考临近建筑的资料来补充资料。通常情况下，同一结构单元不宜用两种不同的类型。 5、正确分析计算结果

通常我们在采用计算机技术来进行高层建筑的结构设计的计算，但是由于众多的软件种类，软件的不同也会导致不同的计算结果。因此，设计师应全面了解程序的适用条件和范围等。在计算机辅助设计时，由于程序与建筑结构的实际情况不相符、软件本身有缺陷或者错误的人工输入均会导致计算结果出现错误，因此，结构工程师应认真分析计算结果，慎重校核，来做出合理的判断。 6、结构的规则性

高层建筑结构的规则性主要包括：（1）建筑设计应符合抗震概念设计的要求，应采用规则的设计方案，不应采用严重不规则的结构体系。（2）高层建筑的结构体系需要符合的要求有：具备多道抗震防线；具有合理的承载力和刚度分布的结构水平和竖向布置，避免因扭转和突变效应造成局部薄弱部位。 7、结构规则的特征

高层建筑及其抗侧力结构的平面布置应具有良好的整体性，同时还应该规则、对称。建筑的竖向剖面和立面应规则，竖向抗侧力构件的材料强度和截面尺寸宜自下而上逐渐减小，结构的侧向刚度宜均匀变化，避免抗侧力结构的侧向承载力和刚度突变。 8、平面规则布置的要求

结构平面布置需要能抵抗竖向和水平荷载，对称均匀，明确受力，传力直接，减少扭转的影响。在地震作用下，建筑的平面要简单规则，在风力作用下可以适当放宽要求。建筑的抗震设防要求建筑的平面形状宜对称、简单、规则，才能达到减震的目的。 二、建筑结构设计的应用

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

1、抗风结构设计的应用。因为风振作用对高层建筑的影响较大，所以抗风问题在结构设计中是很重要的一部分。因为高度问题，高层建筑对风会造成阻隔和扰动，而风的动力效应在因此而改变后，会对高层建筑产生一个振动的作用力，而受此影响最大的就是高层建筑的动力荷载，风压很有可能会损坏到高层建筑的主体结构，严重的可能会发生玻璃幕墙爆裂、墙体开裂等情况。

在基础设计上，要使用配比较高的砂石来保证地基的密实度，同时还要设置抗拔锚杆，以此来提高建筑基础的抗拔强度。在减振系统设计上，要多利用耗能支撑、剪力墙、楼板等组成的耗能减振系统来减少风荷载对高层建筑的影响。对于风荷载与水平力的问题，要对高风压区进行加固。这主要是从水平压力、水平荷载内力等方面进行综合考虑，来为高层建筑进行加固设计。

2、建筑的震结构设计的应用。高层建筑在抗震结构方面向来最为薄弱，那是因为在地震发生时很难确定会产生哪些后果以及高层建筑本身的结构过于复杂，再加上相关的设计人员在设计过程中分析的不够全面，所以经常会出现高层建筑抗震结构的设计在安全性和耐久性有所缺失等问题。

提高结构设计的整体规则性，以此确保承载力体系分布的合理性。改善地基的抗震设计，即在简化建筑平面、提高地基的强度与高度的同时，将上部结构的重点和群桩设置在同一直线之上。在剪力墙的设计方面，要提高高层建筑承重结构的抗侧力，以此来满足承载力的耗能与延续性，这样可以有效地提高高层建筑的抗震能力。

3、建筑消防结构设计的应用。高层建筑结构的复杂性，决定了其在材料的选用上具有多样性，而这些材料中又有很多都是可燃、易燃的，这样一来火灾发生的可能性就大大的增加了。再加上高层建筑的空气对流性好，一旦有火灾出现，就会有火借风势的情况发生，此时如果建筑结构在消防问题上考虑不足，就会出现火势蔓延、救援难以展开、疏散困难等一系列问题。所以，合理的消防结构设计对于高层建筑的设计来说是非常重要的。

防火间距上的设计，在设计时要全面的考虑间距在火灾中的隔断、灭火功能，同时在设计时还要考虑到建筑结构的耐火性问题以及排烟的问题。对安全疏散结构进行合理的设计，这主要是为了解决火灾中的疏散困难，在设计上：注意防烟区的设置；注意双向疏散方面的设计，如合理安排避难层等。在设计上注意分割结构的安排，这主要是为了控制火势与烟雾的范围，这方面一般使用的是垂直的楼板结构设计方式、水平的单元墙以及防火墙结构设计，以及相关的排烟、防火门等装置的设计。 结束语

随着人们生活品质的不断提高，对建筑结构设计的要求也日渐高涨。建筑结构设计早已成为了建筑设计者关注的重点，建筑结构设计作为一个复杂庞大的体系，不仅要达到包括抗风、抗震等在内的安全性能的要求，同时还需要满足建筑结构的合理性和科学性。目前，在我国的

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

城市化建筑中，高层建筑所占的比例越来越大。随着对建筑使用功能要求的日益严格，越来越复杂的建筑类型与功能，不断增加的建筑高度，日渐增多的高层建筑数量，越来越多样化的建筑结构体系，因而建筑结构设计的应用也越来越受到重视。因此，只有全面了解建筑结构体系及其结构设计特点，我们才可以使设计应用达到技术先进、安全适用、确保质量、经济合理的基本原则。 参考文献

[1]鄢皓，李卫华.试谈结构设计优化技术在房屋结构设计[J].佳木斯教育学院学报，2012（4）

[2]黄俊星． 对于高层建筑内外部设计要点探讨［J］． 城市建设理论研究，2012( 8) : 3-4．

[3]廖勇.高层建筑结构设计相关问题探讨[J].科技致富向导，2012（05）.

[4]韩鹏勃． 高层建筑结构设计的技术要点分析［J］． 建材与装饰( 中旬) ，2012( 4) : 119-120．