论文部分内容阅读
【摘 要】 建筑物在建造之前，需要由设计人员对其建设任务及施工过程中可能发生的问题进行全盘考虑，并利用图纸和文件将设计意图表达出来。这就要求建筑结构人员需要对结构进行有效的掌握，而且还要在日常工作中加强经验的积累，确保结构设计的安全性。本文主要对建筑结构设计过程进行了分析，并对高层建筑结构设计中需注意的问题进行了探讨。
【关键词】 建筑结构设计；注意；因素
一、建筑结构的设计过程
结构设计师通过结构语言来将建筑结构元素有效的表达出来，利用基础、墙、柱、梁、板、楼梯等来组成建筑物的结构体系，而且利用竖向或是水平的体系来进行承重和抗力。在设计过程中还需要确保建筑结构在各种不同情况下都能够将其所产生的荷载传递到基础，所以基础要具有较好的稳固性。在进行结构设计时，通常会包括三个部分，即结构方案阶段、结构计算阶段和施工图设计阶段。
（一）方案阶段的内容
目前建筑结构形式种类较多，主要包括砖混结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构、筒体结构和混合结构等，这就要求设计人员在进行设计方案确定时，需要根据建筑所在地的抗震设防烈度、工程地质勘查报告及建筑类型来进行确定，只有当建筑结构形式确定后，才能进行承重体系和受力构件的布置。
（二）结构计算阶段的内容
首先，荷载的计算。建筑结构使用过程中存在着外荷载及内荷载，其中风、雪、施工、地下水、地震及人防等都属于外荷载，而结构自重、使用及装修等荷载则属于内部载体，但无论是外荷载还是内荷载在进行结构设计时都需要对其进行计算，而且计算时需要严格依照具体的规范要求和规定来进行，需要利用不同的组合值系数、准永久值系数来根据工况的不同来进行组合式计算。其次，构件的试算。为了确保计算能够更好的与规范的规定和要求相符合，需要利用根据计算出来的结构内力和规范对构件的要求和限制来进行复核结构试算，对于复核结构试算过程中无法达到规定的要求的，则需要通过对构件的截面和布置来进行调整确保其能够达到规范的相关要求。
（三）施工图设计阶段的内容
这一阶段主要通过图纸，把设计者的意图和全部设计结果表达出来，作为施工制作的依据，它是设计和施工工作的桥梁。这一阶段主要包括：设计总说明，总平面布置及说明，各专业全项目的说明及室外管线图，工程总概算；各建筑物、构筑物的设计文件；建筑、结构、水暖、电气、卫生、热机等专业图纸及说明，以及公用设施、工艺设计和设备安装，非标准设备制造详图、单项工程预算等。
二、高层建筑结构设计中需注意的问题
（一）高层建筑的抗震设计问题
针对高层建筑结构设计中的抗震设计问题，我们应做到“小震不坏，中震可修，大震不倒”这一抗震设计目标，而根据建筑物在重要性上存在的区别，我们应采取四类抗震设防类别。对高层建筑进行结构设计时，应遵循刚柔并济的原則，同时保证建筑物具有良好的延性，在抗震设计工作中应进行多道设防。在地震来临的过程中，如果第一道防线的抗侧力构件受到了破坏，那么所设计的第二道防线以及第三道防线的抗侧力构件就会接替，有效的削弱地震的能量，确保建筑物始终是不倒塌的。在对以往多次的地震破坏情况进行研究时，我们发现建筑出现倒塌的最主要原因就是重力荷载的作用，所以，进行抗震设计工作时，所选择的材料应强度较高并且重量较轻，同时应充分的考虑抗震缝的作用，科学的设置抗震缝。同时在高层建筑结构的设计过程中，应尽可能的采用发展已较为成熟的产品和技术，充分的保证设计水平。
在建筑结构的抗震设计工作中，利用结构自身的抗震性能来抵挡地震的作用只不过是一种消极的抗震措施，当地震的破坏力较大时，不但会造成巨大的经济损失，还会威胁人民群众的生命安全。所以，必须做好结构的减震控制工作，在结构设计过程中设置控制装置，建筑结构和这一装置共同承受地震的作用，从而尽可能的削弱地震反应。还可以采用基础隔震的方式，即在建筑结构中设置一个隔震装置系统，这样就能够保证结构始终处于弹性工作的状态，避免建筑物受到破坏或是出现倒塌。而耗能减震则是指通过设置粘滞阻尼器或是摩擦耗能器等装置来吸收地震来临时产生的能量，最大限度的消耗建筑结构主体的地震反应，从而实现减震防震的目的。
（二）高层建筑结构的延性和强度
在建筑结构不断受力的状态下，其就会进入到塑性变形阶段，此时其是具有非常大的变形能力的，因此，为防止建筑倒塌事故的出现，设计人员不但要保证结构具有足够的强度，同时也要保证结构具有良好的延性，通过电算的位移刚度可以有效的控制建筑结构的强度，而要想有效的控制建筑结构的延性，则应做好以下四个方面的工作：a.改善构件截面的抗震承载力。当地震来临时，为了保证建筑物可以达到柔性破坏，那么就应根据建筑结构的实时受力状态，进一步的改进和提高重力荷载和水平地震作用组合所对应的构件截面的抗震承载能力；b.控制结构构件的剪压比。为了充分的提升高层建筑结构的安全性和延性，高层建筑结构构件在水平荷载和重力荷载的共同作用下，有效的控制其剪压比是一项重要的对策；c.控制竖向构件的轴压比。对于高层建筑的竖向构件来说，如果能够合理的控制其轴压比，那么对于保证高层建筑结构的安全性和延性也是非常有利的，轴压比对于构件的延性是有着直接的影响的，轴压比越低，那么构件的延性就越好，所以，在地震作用的效应组合下，设计人员应保证竖向构件的轴压比是符合相应的规范要求的；d.结构构件应具有合理的含钢率。在高层建筑的结构设计过程中，设计人员首先应确定结构构件的混凝土强度等级和截面尺寸，在配置各类结构构件时，必须保证各种非受力构造钢筋和受力钢筋具有良好的含钢率，从而保证高层建筑结构具有足够的刚度和强度，并能够有效的避免各类裂缝的出现。而如果能够配置合适的含钢率，也能够体现出现现浇钢筋混凝土高层建筑结构的自身特性。
（三）高层建筑结构的体系问题 通常情况下，高层建筑结构主要具有以下几种体系：a.剪力墙结构体系。这一结构体系具有良好的刚度和整体承载能力，通常是可以作为承受建筑物水平荷载和竖向荷载的主体结构的，其间距一般是在3-8m的范围内的。如果间距过大，那么就会产生太大的结构自重，同时也无法灵活的进行平面布置，那么就无法满足大空间的建筑要求了；b.框架结构体系。这一结构体系通常都是由柱和梁这两类构件以刚节点的形式连接而成的，框架来承担整个结构所受的荷载。而根据其所使用材料的区别，我们又可以将其分为三大类，分别为钢框架、钢筋混凝土框架以及混合结构框架。框架结构体系具有很大的空间，并且能够灵活的配合建筑结构的平面布置，当然其也是具有一定的缺点的，如其属于柔性结构、侧向刚度过小以及框架节点的应力过于集中等；c.框架-剪力墙结构体系。顾名思义，这一结构体系就是同时采用了剪力墙和框架这两种结构，两者共同承担水平荷载和竖向荷载，由于两种的协同工作，剪力墙上部和框架下部层间的相对位移就会减少，那么整个结构体系的顶端位移和层间相对位移也会随之减少，结构的侧向位移就会有所提升。由于剪力墙的存在，不但会降低每一层梁和柱的弯矩值，还会减小其高度方向上的差异，并且保证了其数值上的均匀性。所以，这一结构体系具有着优异的整体承载力、抗侧刚度以及抗震性能；d.筒体结构体系。这一结构体系通常都是由若干个非实腹筒体或是实腹筒体所组成的，与框架-剪力墙结构体系相比，筒体结构体系的刚度和强度更高。由于筒体组成形式的差异，我们可以将其分为筒中筒结构、框筒结构以及筒束结构等几种。e.巨型结构体系。这种结构体系是指一幢建筑物是由若干个大型结构单元所组成的主结构以及常规结构构件所组成的子结构共同组成的，其不但具有良好的空间协调性，同时还有较好的抗震性能和抗风能力。
三、结语
建筑结构设计具有系统性和全面性，对于设计人员具有较高的要求，在其具有扎实的理论功底的同时，还需要具有良好的创新思维和认真负责的工作态度。这就需要设计人员从最基本的构件算起，对相关的规范和规程进行深入的理解，而且还要与相关专业做好配合和协调工作，从而共同来完成设计，确保建筑结构的质量。
参考文献：
[1]邱明.關于建筑结构设计应注意的问题分析[J].城市建筑，2013，14：57.
[2]李迪.建筑结构设计应注意的因素[J].中国建筑金属结构，2013，24：3.
[3]白芙蓉.浅谈建筑结构设计中应注意的一些问题[J].民营科技，2009，03：203+103.
【关键词】 建筑结构设计；注意；因素
一、建筑结构的设计过程
结构设计师通过结构语言来将建筑结构元素有效的表达出来，利用基础、墙、柱、梁、板、楼梯等来组成建筑物的结构体系，而且利用竖向或是水平的体系来进行承重和抗力。在设计过程中还需要确保建筑结构在各种不同情况下都能够将其所产生的荷载传递到基础，所以基础要具有较好的稳固性。在进行结构设计时，通常会包括三个部分，即结构方案阶段、结构计算阶段和施工图设计阶段。
（一）方案阶段的内容
目前建筑结构形式种类较多，主要包括砖混结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构、筒体结构和混合结构等，这就要求设计人员在进行设计方案确定时，需要根据建筑所在地的抗震设防烈度、工程地质勘查报告及建筑类型来进行确定，只有当建筑结构形式确定后，才能进行承重体系和受力构件的布置。
（二）结构计算阶段的内容
首先，荷载的计算。建筑结构使用过程中存在着外荷载及内荷载，其中风、雪、施工、地下水、地震及人防等都属于外荷载，而结构自重、使用及装修等荷载则属于内部载体，但无论是外荷载还是内荷载在进行结构设计时都需要对其进行计算，而且计算时需要严格依照具体的规范要求和规定来进行，需要利用不同的组合值系数、准永久值系数来根据工况的不同来进行组合式计算。其次，构件的试算。为了确保计算能够更好的与规范的规定和要求相符合，需要利用根据计算出来的结构内力和规范对构件的要求和限制来进行复核结构试算，对于复核结构试算过程中无法达到规定的要求的，则需要通过对构件的截面和布置来进行调整确保其能够达到规范的相关要求。
（三）施工图设计阶段的内容
这一阶段主要通过图纸，把设计者的意图和全部设计结果表达出来，作为施工制作的依据，它是设计和施工工作的桥梁。这一阶段主要包括：设计总说明，总平面布置及说明，各专业全项目的说明及室外管线图，工程总概算；各建筑物、构筑物的设计文件；建筑、结构、水暖、电气、卫生、热机等专业图纸及说明，以及公用设施、工艺设计和设备安装，非标准设备制造详图、单项工程预算等。
二、高层建筑结构设计中需注意的问题
（一）高层建筑的抗震设计问题
针对高层建筑结构设计中的抗震设计问题，我们应做到“小震不坏，中震可修，大震不倒”这一抗震设计目标，而根据建筑物在重要性上存在的区别，我们应采取四类抗震设防类别。对高层建筑进行结构设计时，应遵循刚柔并济的原則，同时保证建筑物具有良好的延性，在抗震设计工作中应进行多道设防。在地震来临的过程中，如果第一道防线的抗侧力构件受到了破坏，那么所设计的第二道防线以及第三道防线的抗侧力构件就会接替，有效的削弱地震的能量，确保建筑物始终是不倒塌的。在对以往多次的地震破坏情况进行研究时，我们发现建筑出现倒塌的最主要原因就是重力荷载的作用，所以，进行抗震设计工作时，所选择的材料应强度较高并且重量较轻，同时应充分的考虑抗震缝的作用，科学的设置抗震缝。同时在高层建筑结构的设计过程中，应尽可能的采用发展已较为成熟的产品和技术，充分的保证设计水平。
在建筑结构的抗震设计工作中，利用结构自身的抗震性能来抵挡地震的作用只不过是一种消极的抗震措施，当地震的破坏力较大时，不但会造成巨大的经济损失，还会威胁人民群众的生命安全。所以，必须做好结构的减震控制工作，在结构设计过程中设置控制装置，建筑结构和这一装置共同承受地震的作用，从而尽可能的削弱地震反应。还可以采用基础隔震的方式，即在建筑结构中设置一个隔震装置系统，这样就能够保证结构始终处于弹性工作的状态，避免建筑物受到破坏或是出现倒塌。而耗能减震则是指通过设置粘滞阻尼器或是摩擦耗能器等装置来吸收地震来临时产生的能量，最大限度的消耗建筑结构主体的地震反应，从而实现减震防震的目的。
（二）高层建筑结构的延性和强度
在建筑结构不断受力的状态下，其就会进入到塑性变形阶段，此时其是具有非常大的变形能力的，因此，为防止建筑倒塌事故的出现，设计人员不但要保证结构具有足够的强度，同时也要保证结构具有良好的延性，通过电算的位移刚度可以有效的控制建筑结构的强度，而要想有效的控制建筑结构的延性，则应做好以下四个方面的工作：a.改善构件截面的抗震承载力。当地震来临时，为了保证建筑物可以达到柔性破坏，那么就应根据建筑结构的实时受力状态，进一步的改进和提高重力荷载和水平地震作用组合所对应的构件截面的抗震承载能力；b.控制结构构件的剪压比。为了充分的提升高层建筑结构的安全性和延性，高层建筑结构构件在水平荷载和重力荷载的共同作用下，有效的控制其剪压比是一项重要的对策；c.控制竖向构件的轴压比。对于高层建筑的竖向构件来说，如果能够合理的控制其轴压比，那么对于保证高层建筑结构的安全性和延性也是非常有利的，轴压比对于构件的延性是有着直接的影响的，轴压比越低，那么构件的延性就越好，所以，在地震作用的效应组合下，设计人员应保证竖向构件的轴压比是符合相应的规范要求的；d.结构构件应具有合理的含钢率。在高层建筑的结构设计过程中，设计人员首先应确定结构构件的混凝土强度等级和截面尺寸，在配置各类结构构件时，必须保证各种非受力构造钢筋和受力钢筋具有良好的含钢率，从而保证高层建筑结构具有足够的刚度和强度，并能够有效的避免各类裂缝的出现。而如果能够配置合适的含钢率，也能够体现出现现浇钢筋混凝土高层建筑结构的自身特性。
（三）高层建筑结构的体系问题 通常情况下，高层建筑结构主要具有以下几种体系：a.剪力墙结构体系。这一结构体系具有良好的刚度和整体承载能力，通常是可以作为承受建筑物水平荷载和竖向荷载的主体结构的，其间距一般是在3-8m的范围内的。如果间距过大，那么就会产生太大的结构自重，同时也无法灵活的进行平面布置，那么就无法满足大空间的建筑要求了；b.框架结构体系。这一结构体系通常都是由柱和梁这两类构件以刚节点的形式连接而成的，框架来承担整个结构所受的荷载。而根据其所使用材料的区别，我们又可以将其分为三大类，分别为钢框架、钢筋混凝土框架以及混合结构框架。框架结构体系具有很大的空间，并且能够灵活的配合建筑结构的平面布置，当然其也是具有一定的缺点的，如其属于柔性结构、侧向刚度过小以及框架节点的应力过于集中等；c.框架-剪力墙结构体系。顾名思义，这一结构体系就是同时采用了剪力墙和框架这两种结构，两者共同承担水平荷载和竖向荷载，由于两种的协同工作，剪力墙上部和框架下部层间的相对位移就会减少，那么整个结构体系的顶端位移和层间相对位移也会随之减少，结构的侧向位移就会有所提升。由于剪力墙的存在，不但会降低每一层梁和柱的弯矩值，还会减小其高度方向上的差异，并且保证了其数值上的均匀性。所以，这一结构体系具有着优异的整体承载力、抗侧刚度以及抗震性能；d.筒体结构体系。这一结构体系通常都是由若干个非实腹筒体或是实腹筒体所组成的，与框架-剪力墙结构体系相比，筒体结构体系的刚度和强度更高。由于筒体组成形式的差异，我们可以将其分为筒中筒结构、框筒结构以及筒束结构等几种。e.巨型结构体系。这种结构体系是指一幢建筑物是由若干个大型结构单元所组成的主结构以及常规结构构件所组成的子结构共同组成的，其不但具有良好的空间协调性，同时还有较好的抗震性能和抗风能力。
三、结语
建筑结构设计具有系统性和全面性，对于设计人员具有较高的要求，在其具有扎实的理论功底的同时，还需要具有良好的创新思维和认真负责的工作态度。这就需要设计人员从最基本的构件算起，对相关的规范和规程进行深入的理解，而且还要与相关专业做好配合和协调工作，从而共同来完成设计，确保建筑结构的质量。
参考文献：
[1]邱明.關于建筑结构设计应注意的问题分析[J].城市建筑，2013，14：57.
[2]李迪.建筑结构设计应注意的因素[J].中国建筑金属结构，2013，24：3.
[3]白芙蓉.浅谈建筑结构设计中应注意的一些问题[J].民营科技，2009，03：203+103.