简述建筑结构概念范文

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二、建筑设计中结构概念的设计需注意的问题

1选择合理的结构方案

建筑设计师运用结构概念设计理念和方法的目的是想要从整体把握设计结构，从而实现设计方案合理性、可靠性和节约成本，这就要求选择一个合理的建筑结构形式和结构体系。在结构概念设计之前，建筑设计师必须明确建筑的总体布局，还要对建筑结构模型进行抗震抗压应力分析。在概念设计时，要坚持平面和竖向的规则，不能在同一结构单元中混用不同的结构体系。总之，建筑设计师在运用结构概念设计方法和理念时，必学与业主和施工单位进行细致的沟通，充分了解业主对建筑设计的要求、施工单位采用的建筑材料的特点、施工的气候和地质条件进行充分的了解和综合分析之后，从备选的结构方案当中选择最优方案，才能体现出建筑设计中结构概念设计的作用和效果。

2选择恰当的计算简图

结构计算的前提和基础是计算简图，只有选择恰当的计算简图，才能使建筑结构没有缺陷，从而保证建筑的结构安全、可靠，避免安全事故的发生。建筑设计师既要选择恰当的计算简图，同时还要在设计时配套相应的结构措施来保证建筑结构的安全。虽然建筑概念设计允许一定的设计误差，但是这个误差必须在设计允许的范围内，否则选择的计算简图就是不合理的。

3选择合适的计算软件

21世纪是计算机技术时代，计算机计算和设计软件的应用把人从繁琐的数据计算中解放出来，这是一大进步。然而，计算机软件始终是人类设计的一种程序，不是万能的。随着技术的发展，建筑结构设计中的软件种类繁多，不同的软件有着不同的优点和缺点。选择的计算软件不同，其计算结果存在着很大的差异。因此这就要求建筑设计师在借助计算机软件进行结构设计时，一定要根据自己的专业知识和设计经验，根据建筑的特点，选择合适的计算机软件。同时，在得到电算结果之后也要对所得数据进行细致全面的分析，从而选择最优结构设计方案。

三、建筑设计中结构概念设计的应用

1抗震概念设计

当今世界任何一个国家都不能准确的提前预报地震灾害的发生，地震有其自身的复杂性和不确定性，因此在建筑结构设计中根本无法获得精确的地震参数。这就要求建筑设计师采用概念设计的理念，从整体上把握建筑结构，以实现建筑抗震性和经济适用性的结合。在建筑抗震的建筑结构概念设计当中应把握以下几个问题：（1）地基选择。地基是否牢固，直接关系到地震后建筑的抗震能力。从现场施工的角度来讲地基，地基可分为天然地基、人工地基。当土层的地质状况较好，承载力较强时，应采用天然地基，既可以减小工程量，又可以起到很好的抗震效果。而在地质状况不佳的条件下，如坡地、沙地或淤泥地质，或虽然土层质地可较好，但上部荷载过大时，为使地基具有足够的承载能力，则要采用人工加固地基，即人工地基。这样虽然增加了施工成本，但是也可以达到抗震效果。（2）建筑物的外观应符合抗震设计。其外观应简单、对称，内部结构的质量和刚度变化要均匀，结构规则。建筑概念设计师时一定要对建筑进行合理的布置。大量实验和现实案例表明，简单且对称的结构类型建筑物在地震时具有较好的抗震性能，其原因是该种结构建筑容易估计出其在遭受地震时的结构变化，从而能够采取相应的措施予以应对。（3）从建筑结构的整体着眼。各类构件之间的连接必须牢固，在保证连接部位的强度的同时，还应使其具备一定的变形能力，从而使整个结构具有稳定、可靠的抗震性能。同时还要注意结构空间的整体性，根据平面和竖向不同的规则，加强平面的连接，确保竖向具备足够的整体刚度。（4）刚柔相济原则。如果在建筑结构的抗震设计中，只考虑增加结构抗力，片面追求建筑物结构刚度，而不考虑建筑结构的韧性，则会导致在地震发生时，建筑物局部遭到破坏后，引起整体性的坍塌。因此在高层建筑物设计过程中应坚持刚柔相济原则，即建筑物在地震过程中既能满足变形要求又能减小地震力的双重目标。

2高层建筑结构概念设计

随着我国城市化进程的加快，城市内土地供应日益紧张，城市高层建筑发展迅速。在城市高层建筑中引入结构概念设计不同于低层建筑物，我们应重视以下几个问题：（1）高层建筑自身重量大，对地基压力大。同时高层建筑受气流影响也非常大，这些问题都需要建筑设计师采用结构概念设计的方法，在设计之前，应正确认识高层建筑的受力特点，选择刚柔相济的结构，使其结构既具有足够的强度，又具有足够的韧性。结构设计时着重对水平荷载进行宏观控制和把握。（2）选择合理的结构体系。在高层建筑设计中，抗水平力是最难克服的问题，是其结构设计中的“牛鼻子”，因此选择何种抗侧力机构是高层建筑结构概念设计中最核心和关键的问题。在选择结构体系时，必须综合考虑建筑的功能和建筑的高度。（3）选择合理的结构布置。结构布局对建筑的安全性、实用价值以及工程量的大小都有着非常大影响。如果结构布置不合理，不但增加了工程量，提高了建筑成本，同时也会存在巨大的安全隐患。因此在设计时，必须选择合理的结构布置，在宏观上把握建筑的整体刚度，构建连接处一定要牢固，结构的薄弱环节和应力复杂部位也要使其具有足够的强度。

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中图分类号：TU3文献标识码： A

所谓的结构概念设计就是指用与结构设计相关的理论指导实践的设计工作。而如果在设计的时候，如果缺乏理论的指导，那么建筑在结构设计上就变成了个人的主观设计，而不是理论层面接受的设计。当然在结构设计的时候，其理论应该是科学的合理的，符合现行社会和经济发展的，而且在设计的过程中，先进理论和先进工具的应用也是必须要考虑到的，不能出现落伍的情况。

一、结构概念设计的内涵

1.方案选择的合理性

设计方案的选择是十分重要的，不仅关系到以后工程的质量和结构，还影响着人们的居住。在结构方案的选择上，要遵守科学、合理、发展的原则，而且由于很多种因素都对设计方案造成影响，所以设计出来的方案就是多种多样的。方案设计出来了，又面临着合理的选择上，方案选择的不好，日后发生的后果不堪设想，所以应该进行认真的分析比较，选取的方案既要科学合理，又要经济，所以方案的选择很重要。在对设计方案的可行性进行选择的时候，要对建设地及施工材料等进行全面的分析，保证每一个环节的科学合理，还要有专业人士对各种影响设计的因素进行评估分析，选择出科学合理的结构概念设计方案。

2.结构简图的科学性

结构概念设计首先要有科学专业的理论作为支撑，而且一般情况下利用结构设计简图对结构概念设计的合理性进行评估。在结构简图的选择上，要遵照安全和准确的原则，选取合理的简图。因为如果选取的简图不够科学，那么相应的结构概念设计也会出现相应的错误，甚至对工程的质量问题造成巨大的影响。所以说，结构设计简图在制作时应该做到精确、科学，使出现的误差也在可控范围内，应该进行严格的审查，保证简图的质量。

3.对计算的结果进行准确分析

随着社会和经济的发展，信息技术被广泛的应用，特别是在数字的计算等方面设计出种类繁琐的计算软件，可是各计算软件在计算的结果上确实各不相同，让使用者也不知道哪个是正确的，所以在工程的设计中计算工作经常出现混乱。在进行设计时，软件的选择很重要，应该对各个软件进行系统化分析，根据工程的实际情况和设计的原理等，选择适合的软件，确保计算结果科学准确。

二、建筑结构设计中概念设计的具体应用

1.抗震设计工作中概念设计的应用

在对建筑结构进行抗震设计工作时，通常情况下，设计人员都是在确定了砼的等级以及初始尺寸后，计算出结构的实际刚度，之后依据刚度的计算结构还可以推断出地震力，从而得到需要配筋的数量。由于结构的刚度、地震力以及配筋的数量这三者是成正比例关系，那么结构的刚度越大，推断出的地震力就越大，需要配筋的数量就越多，同样的如果配筋的数量越多，那么结构的刚度就越强，所产生的地震力就越大。可见，如果只是盲目的增加了配筋的数量，实际上也是加剧了地震力的效果，其在抗震设计工作中是无法起到积极的效果的。而如果能在抗震设计工作中应用到概念设计，便可以进一步地拓展设计思路，应用降低作用效应的创新思路，从而取得理想的抗震设计效果。

2.电算分析中概念设计的应用

现阶段，全球都已经进入到了信息时代，计算机技术已经应用到我国的各行各业中，同样的在建筑行业中，计算机技术也得到了广泛的应用。从实际的效果来看，计算机技术确实减轻了设计人员的工作负担，然而在很多因素的影响下，计算机软件本身却也是存在着一定的缺陷的，不同的软件，其具体的缺陷情况也是有所区别的。所以，如果没有采用合适的计算机计算软件，那么对其计算结果会产生极大的影响，所以也应将概念设计应用到电算分析工作中，借助于计算机技术得到了相应的结果后，设计人员应根据自身的实际经验以及专业知识，对电算结果进行及时地判断，从而保证计算结果的可靠性和真实性。

3.方案选择中概念设计的应用

在选择建筑结构的设计方案时，为保证所选择方案的合理性和经济性，也应较好的应用概念设计的思想。具体来说，选择基础设计方案时，应综合的考虑施工现场的地质条件、施工条件、荷载分布情况以及结构类型等因素，确定最优的基础设计方案。设计地基基础时，应根据前期得到的实地勘察报告进行设计工作，如果未得到勘察报告，那么设计人员就应收集相关的资料，全面地掌握施工现场的地质情况。只有具备的完整的信息，才能保证设计工作的合理和准确。

三、概念设计应用中所需要注意的重点

1.根据实际的建筑要求，选择合理的建筑设计结构方案

在实际的建筑工程中，对建筑的设计要求是很高的。概念设计要求工程设计师不仅要有丰富且合理的想象力，还要结合实际情况，对建筑工程的地理环境、施工条件、材料供应能力等综合情况进行分析，结构框架必须明确抗震节点分析、应力、总体的布局结构等具体方面。选择最佳的结构设计方案。例如在利用概念设计对建筑结构的抗震设计中，必须要精确把握建筑材料的性能，对可预测的及不可预测的因素进行分析，重视整体的概念设计理念，利用概念设计对建筑物采取一定的隔震措施，减小在发生地震或者不可抗力的因素对建筑物所带来的重大打击，降低对建筑物的破坏。

2.不可盲目定论，选择恰当的计算简图

计算简图是设计师进行建筑结构设计计算的基础，是维护建筑结构安全的保证，所以要求建筑设计师必须切合实际，根据建筑结构的实际情况及具体要求，选择恰当的计算简图，在保证有足够精确的建筑结构数据的基础之上，利用数据进行概念结构设计，遵循在建筑建构设计中所必须要注意的原则，比如建构延伸性原则和强柱弱梁的原则。在进行建筑结构设计中，依据恰当的建筑设计简图，避免发生因为建筑结构设计的不合理而导致的楼层破坏等问题，这样才能设计出完美的建筑。

3.不过分依赖计算机，正确分析计算结果

在我国目前的建筑结构设计计算中，设计师普遍利用计算机进行计算，可是由于计算机软件的种类繁多，各种软件自身的不健全或是各种缺陷，导致了运用不同的软件所带来的结果的差异化。这就要求设计师要结合具体情况，利用自身的专业技能水平和丰富的经验，认真分析计算机软件的计算结果，进行反复的比较和审核，输入正确的计算参数，选择出最合理的计算结果。概念设计理念为建筑设计行业带来了极大的便利，深入的把握概念设计理念，灵活的运用到建筑结构设计中，才能使建筑结构设计更加人性化、科学化、理想化。

综上所述，在建筑结构设计中，为了确保设计方案的科学性和实用性，设计人员应根据建筑的概念来进行结构设计，不仅要根据相关概念和设计技术进行设计，还需要结合个人设计实践经验，设计出一套适用于施工的建筑结构设计方案，才能确保建筑施工顺利进行。

参考文献：

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中图分类号： TU2文献标识码： A

计算机结构程序在建筑行业的应用，使建筑结构工程师可以设计出大量优质的建筑结构，给设计带来了极大的方便。但是在设计的过程也出现了很多不良的现象。不少设计人员对计算机技术过分的依赖，认为建筑结构设计工作很简单，只需要利用相关的软件，并按照相关的标准就可以轻松的完成。在使用的过程中对软件计算结果也不进行论证。甚至有些设计人员没有考虑设计规范和软件之间的差别，对结构设计的整体性和合理性缺乏思考。研究出更为先进的理论，并灵活的运用计算机技术，认真分析优质建筑材料的运用，使建筑结构的设计更加合理化、科学化和人性是现在建筑行业应该认真思考的问题。这就要求建筑结构设计师要善于创新，打破传统思维定式，扑捉设计灵感，并想法设法将其表现出来。除了具备较高的审美素养，建筑结构分析师还需要有扎实可靠的理论基础。能够很好的处理建筑结构中整体结构和局部结构的力学关系，同时将概念设计融入结构设计中，创造出更为杰出的作品。

1 概念设计介绍

在运用概念设计之前，建筑结构设计师们需要对概念设计有个充分、清楚的了解，这样才能在实际工作中灵活的运用。只有深刻的把握概念设计在建筑结构中的表现形式，才能将建筑结构设计的别具一格。不管是从审美角度还是从居住的舒适度上分析都能给人耳目一新的感觉。

（1）概念设计一般指对建筑结构不经过数值的计算，尤其是在一些没法做出精确理性分析或者是规范中也难以规定的问题，对建筑结构进行全面的把握，从感官上进行设计。但是它并不意味着，结构分析师可以根据自己的思想天马行空的想象。为了能够顺利的实现设计的最终结果，结构分析师需要准确的把握整体结构体系和分体系之间的力学关系，并遵循工程设计的基本程序和原则，运用一定的设计思想，从整体的角度对建筑结构的相关布局和抗震细节上进行宏观的控制。

（2）运用概念设计的思想进行建筑结构设计，可以表现出很多的优势，比如可以让结构设计的思路突破传统的局限，达到进一步的拓宽。在传统的建筑设计时，设计师往往将设计的重点集中在提高结构的抵抗力上。为了达到这个目的，在施工的过程中，就会使用等级比较高的混凝土，并增加钢筋的使用量，对工程的设计没有整体的把握，使工程的造价不菲。因此，我们对一些工程中出现肥梁、肥柱的现象也就见怪不怪了。举个很简单的例子，在建筑物进行抗震设计时，一般先根据初定的尺寸计算出整个结构的刚度，并计算出抗震力，最后进行配筋。但是我们不能忽略结构刚度越大，其地震的效应也就越强烈这个问题。刚度越大，地震力就越强，产生的破坏作用也会随之增大。所以为了增加抗震力，而采用多配筋的方法是不可取的。

（3）为了减少建筑物在震中的破坏，设计师通常会采取一定的隔震消能的措施。这种措施有很多，一般是在建筑物基础和主体之间设置一个柔性的隔震层，它能减少地震能量从基础到主体的传递。还有的为了达到隔震消能的目的，在建筑物的顶部设置反摆装置，在地震的时候这个装置的位移方向和建筑物顶部的位移方向相反，这就加大了建筑物在振动过程中的阻尼，降低地震对其产生的破坏。只要设计的合理，这种方法降低地震破坏的作用非常明显。

（4）在建筑的抗震设计中，更应该注重概念设计的运用。我们知道由于建筑结构比较复杂，在发生地震时，所受到的地震力不确定性比较大。这主要是因为人们对抗震结构的认识比较模糊，对抗震设计分析和计算的结果精度，不能准确的把握，加上使用建筑材料的性能和其它不可预测的因素影响，甚至有些效应现在也无法研究清楚，最终使设计的结果和预期的效果相差甚远。同时在震中会遇到很多不确定因素，给建筑物带来损坏，这种不确定因素在设计时很难把握，因此，建筑结构师们必须重视整体的概念设计，从某种方面考虑，概念设计取得的效果比分析计算得来的效果更显著。

2 概念设计的应用

进行任何的设计都要遵守一定的原则，注意在设计中出现的问题，只有这样才能为实际的工作做出正确指导，发挥其设计的价值。概念设计同样也不例外，在设计过程中，要注意下面的问题：

2.1 准确把握刚性设计

在建筑结构设计中，合理的确定建筑物的刚性是非常有必要的。总体来讲建筑物的刚度不能太大，也不能太小，结构设计师要根据具体的情况，进行准确的把握。建筑结构的刚性太大，其自身的自振周期就短，在地震中比较容易传递能量，从而给建筑物带来较大的破坏，并且造成大量的材料浪费，增加建造的成本。刚性太小的话，建筑物表现比较柔，在地震中比较容易变形，影响其整体的强度和稳定性。

2.2 注重整体破坏机制

建筑物设计时，考虑的破坏机制有楼层和整体破坏机制。设计人员在设计时要注重整体破坏机制，避免楼层破坏机制的发生。一般出现楼层破坏说明在设计的时候，对细节问题考虑不周全，一些部位没有发挥其承载能力。因此设计人员应将设计的重心放在实现结构的整体破坏机制上，这就需要在适当的位置布置塑性铰，并准确的把握其出现的顺序等要点。

2.3 注重等强度和耗能设计

在建筑物抗震结构的设计中，要认真考虑设计的原则，避免由于考虑的不周造成建筑物局部出现缺陷，在水平作用下造成承重结构的提前垮塌。因此，在设计时，一定要注重建筑结构的等强度设计。另外，在关键的部位还需要具有耗能的设计，只有这样才能减弱地震能量造成的破坏。

2.4 遵守其它设计原则

在进行概念设计时还需要遵守其它的一些设计原则，比如结构延性设计原则和强柱弱梁的原则。在设计的时候要尽量的保证结构具有比较好的延性，采用强柱弱梁是为了避免楼层破坏机制的发生。

3 概念设计的意义介绍

（1）运用概念设计能够在特定的环境中，对建筑空间和地理条件从整体的角度分析建筑结构的整体效果。同时还能够充分利用结构和分体系之间的力学关系发挥重要的作用。有利于把握建筑结构的各项性能，从而对分析结果有个合理的判断。

（2）建筑物是一个完整的空间结构，里面每一个部件都发挥着重要的作用。因此，应该将其看做是一个整体来考虑，但是现在建筑结构的设计，在建筑空间的整体研究上仍存在一定的局限性。作为建筑结构工程师，在设计的过程中要按照相关的规范和原则进行设计，同时对一些推荐性的规范不能盲目的遵守，而应该将其作为设计中的参考，从而在具体的设计中能够做出正确的判断。

（3）运用结构概念设计能够弥补理论设计的缺陷，现在建筑的结构设计水平，并不能完全的保证对抗震、抗风等自然灾害具有良好的效果。由最近几年国内发生的震灾结果分析来看，在某个层面上采用概念设计比计算发挥的作用更加明显。现在建筑结构的设计，不管是从理论上还是计算上都存在着缺陷和不足。例如，对混凝土内力和截面计算采用的理论不同，这两者计算结果存在的矛盾，使其在实际的情况下很难发挥到预期的效果。因此，运用概念设计够有效的弥补设计过程中，由计算理论带来的偏差。

4 结束语

随着人们生活水平的提高，对建筑物的设计要求也会越来越高。在设计的过程中运用概念设计的理念，通过不断的创新和合理的分析，能够达到减少资源浪费保障建筑安全的目的。概念设计的突出优点将会受到越来越多人的青睐，它是建筑设计思想的提升，在不久的将来将会有更为广泛的应用。

参考文献

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中图分类号：TU318 文献标识码：A

一、 概述

随着社会的不断发展,人们生活水平逐渐提高,城市发展的需要,现代建筑向大规模和复杂化发展。结构分析计算软件在工程设计时应用较为广泛,结构工程师的当前的首要任务是如何解决计算模型的合理性和计算结果的可靠性,而概念设计是解决这类问题的关键。“概念”指的是“反映对象的本质属性的思维方式”是“人们通过实践,从对象属性,以其独特的属性概括而成”。在建筑结构中的设计概念是建筑结构各种情况下的一般规律。设计师应以概念设计理念贯穿结构的选型、计算、布置到细节处理的全过程，根据实际情况，总结实践经验，对遇到的问题，制定详细的措施，合理分析、及时的处理。概念设计包括的内容非常广泛，存在于设计师从主观上进行分析、判断和选择的地方。使用良好的概念设计,能使结构满足外部条件,并以最直接的方式对荷载进行传递,创造一个更安全、舒适的工作环境,并节省材料和金钱。因此,对于建筑结构的设计,充分掌握设计概念,掌控设计和计算的过程，检验计算结果的可靠性，对不可靠的结构进行调整，是现代建筑设计的本质，这样才能保证建筑工程正常的运行。

二、概念设计的原则

概念设计可充分体现结构工程师的设计思想，在进行结构概念设计时，工程师应遵循以下几个原则。

1.优化选型原则

概念设计的关键在于确定主体结构体系及其联系，主要需考虑两点，通过比较优化选择结构体系和结构布置。

对于结构体系，应掌握各类基本构件的特征，结合实际环境条件、使用、建筑和荷载情况，选择适用的基本构件，确定构间间的联系，形成基本结构单元，确定各自支承做法，然后采取线型、平面、叠合、交叉等集合形式，集合基本结构单元，形成主要结构体系。

对于结构布置，应在满足功能要求和建筑意向的基础上，选择最优的楼屋盖水平系统、柱墙竖向支承系统以及基础系统。应充分考虑各种布置的承载能力、竖向和侧向变形、支承做法、地质条件等，比较各自结构问题的合理性和优越性，确保平立面的规则和对称，实现良好的整体性，竖向剖面应在规整的基础上，保证侧向刚度的均匀变化，适宜自下而上递减，应避免突变。

2.空间作用原则

应结合各建筑部分结构的空间作用，还原本来的结构面貌。建议有意识地利用构件间的空间关系，实现建筑结构的更大刚度，同时减小内力，实现良好的受力效能好。

3.合理受力原则

结构概念设计中应充分利用力学原理处理结构构件的一般受力分析问题。对于受力和变形，均匀受力比集中受力好，空间作用比平面作用好，多跨连续比单跨简支好，刚性连接比铰接好，传力简捷比传力曲折好，超静定的受力体系比静定的受力体系好，应尽量避免不明确的受力状态，应充分利用结构的对称性、刚度的相对性、变形的连续性和协调性，综合分析各部分构件的直接受力状态和整体结构的宏观受力状态，关注主要的受力状况及其变形，忽略次要的受力状况及其变形。

三、概念设计在建筑结构设计的运用

（一）坚持勇于实践、整体研究、作用调节的原则

在规划建筑设计之前，应该对区域的具体情况作充分的调查研究，运用的设计方式一定要符合本地的实际情况，为未来发展准出准备。在认真分析建筑所在地的天气情况、水文地理、风俗习惯、历史文化等基础上，并深入研究特有的建筑，把握其风格特点，运用概念设计对特色建筑进行相关描述，将实践经验与所建项目有机结合，设计有特色建筑结构。在概念结构设计过程中，要坚持以整体的眼光布置结构各个环节。将建筑项目、设计结构、施工建设等融合在一起，充分体现建筑物的使用功能、技术手段、社会经济效率等内容，进而完善结构整体与个体之间的联系。通常情况下在整体着手的基础上，满足施工现场各方面的要求，设计整体结构框架与基本模式等，然后把握好关键部位的连接形式，符合整体结构的效果，提高设计结构的牢固程度、安全可靠性能、使用年限等。从三维结构设计图上分离出平面设计图，调整好墙、柱等竖向设施与楼板、层面板等水平设施的接设联系，在平面构思的基础上开展点性或线性结构设计。

应用概念设计的过程中，要注意调节各个环节之间的影响作用，例如设计时要调节好建设项目、设计结构、所用材料设备、生态情况等方面的关系。调节好建设项目与设计结构使用性能的影响作用，就应该对概念设计与结构布置进行科学合理的整合，更好地体现建筑的使用性能；调节好设计结构与施工设备之间的关系，就应该做好施工设备完善的规划，与建筑结构一一呼应，施工设备占用线路与结构个体间相互连接等。

（二）空间工作的措施

在开展建筑结构设计的时候，要全面了解建筑内部每项构件的空间支撑与连接作用，分析其受力情况。在实际应用中，将受力大小当成空间上作用，为了便于运算研究作了部分的简化与建设。因此，结构设计人员应该有目的地选取部分空间上的概念来做出解答调整，相应地增加了建筑结构整体刚度，改善了受力情况。概念设计一定要把握住结构刚度，对刚度做适当的调整，力求建筑结构稳定、安全、耐久、实用。

（三）降低结构负载的措施

最大程度地降低建筑结构的负载，维护结构的持久稳定一直是结构工程师不断改进勇于创新的设计目标，更是概念设计理应坚持的设计理念。降低建筑结构的自身负载不但能够削弱结构的竖向受力，而且所有水平体系的负载也会相应地减少，即整体结构趋于稳定化，大大降低了地震引发的灾难后果，节省了工程项目的造价，提高了施工效率，缩短了建筑工期并减少了资源浪费。要想达到降低建筑结构负载的目的，就需要从所用建材开始着手，例如选取高强度的材料、新型高分子有机复合材料、轻型混凝土、合金板材、高强度的钢筋等等，还要综合设置科学合理的结构分布，采用有效的蛛网，降低建筑外墙的尺寸大小，最后应采用具有稳定、耐久的结构模型体系，例如选择网架网壳框架、空间桁架、预应力设施、防倾装置等等。

（四）科学受力、各结构协调一致的措施

科学的受力就是建筑结构内外受力匀称、一目了然，尽量不要出现受力不明的情况。加强结构的对称，提高结构的刚度值，保持不同构件之间协调一致地作用，有效防止结构的变形现象。各结构协调一致表现在以下方面：一是基础设施和高层结构之间的统一性，以整体的眼光对其进行研究，例如在规划基层结构框架的时候，应考虑其对高层结构的造成的影响作用；二是在设计多个高层结构的时候，尽量不要使用短柱结构，确保不同柱梁之间相同的受力情况，保持整体结构的稳定。

四、结论

结构设计人员应该领会概念设计的实质内容，把握整体设计的思想，在设计中尽可能地降低建筑结构自身负载，科学合理地坚持增加结构刚度与调节整体结构变形的理念，不过度依赖计算机运算的结果，将概念设计很好地应用到建筑结构设计方面。

参考文献

[1]张英迪.建筑结构设计中的概念设计及结构措施略论[J].科技与企业,2012(21)

[2]张东涛.浅谈在建筑结构设计中概念设计的原则及应用[J].企业文化：中，2012（6）

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【摘要】建构主义认为“协作学习”在知识意义的建构起着关键性的作用，基于建构主义的教学观并通过构建英语网络课程教学平台来提高英语教学水平的研究具有一定的实际意义。但在英语网络平台构建中往往需要很多的技术进行协同作业才能完成。本文将在网络平台构建过程中的技术支持即新概念多媒体快捷技术体系做一简要介绍。

关键词 建构主义；英语网络平台构建；新概念多媒体快捷技术体系

建构主义( Constructivism) 理论又称结构主义，是认知心理学派中的一个重要分支。这一理论最早由瑞士著名儿童心理学家皮亚杰(Piaget)于20世纪60年代提出，皮亚杰将人类与环境的相互作用概括为两个基本过程，即同化(as-stimulation)和顺应(accommodation)。同化过程指把外界刺激提供的信息吸收进来并整合到学习者原有的认知结构(Schema)中去,它是对原有的认知结构的扩充; 而顺应则是指当外部环境发生了变化，由于原有的认知结构无法同化新环境所提供的信息，所以认知结构自身需要发生重组与改造，以适应新环境的变化。人类认识外部世界的过程，正是同化与顺应不断循环的过程，也就是知识的建构过程。

根据建构主义理论，学习是一个动态能动建构的过程，学习者在各种学习环境下，利用自己认知结构中的已有的经验去同化和顺应当前学到的新知识、新信息，学习者的认知结构由此得以发生量和质的改变。正因为如此，建构主义认为知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的社会文化背景下,通过他人的协助(包括教师和学习伙伴)，自主利用相关学习资源，通过意义的重组与建构的方式而获得的.也就是说,学习者对于教师教授的信息，并不是全盘地被动吸收，而是在自己原有的知识系统上对其进行编码和重组，建构自己的理解，最终形成新的知识。因此，在整个学习过程中，学习者应当占主导地位。长期以来，传统的教学模式把学习看作是学生对外部刺激做出被动反应，即把学生视为知识灌输的对象。这些传统教学模式因违背了学生的认知规律而大大限制了学生的主动性和创造性。然而，建构主义学习理论在强调学生的认知主体作用的同时，并没有忽视教师的的指导作用。建构主义认为“协作学习”在知识意义的建构起着关键性的作用，强调学生之间、师生之间的协作交流以及学生和教学内容与教学媒体之间的相互作用。在学习过程中，教师要为学习者提供各种不同类型的教学媒体和教学资料，并鼓励学生主动探索并完成意义建构，最终达到自己的学习目标。

在我国，为了顺应全国大学英语教学的新形势和要求，教育部于2004年1月颁发了《大学英语课程教学要求(试行)》的通知。[2]通知明确指出:“各高等学校应充分利用多媒体和网络技术，采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式”，教学模式改革应使英语教学朝着“个性化学习、自主式学习方向发展”，尤其要确立学生在教学过程中的主体地位，同时充分调动教师和学生两个方面的积极性。

因此基于建构主义的教学观并通过构建英语网络课程教学平来提高英语教学水平的研究具有一定的研究意义。但在英语网络平台构建中往往需要很多的技术进行协同作业才能完成。现将网络平台构建过程中的技术支持即新概念多媒体快捷技术体系做一简要介绍：

该技术体系由桂林理工大学的陈三明博士创建完成。由第一课堂的新概念PPT集成技术——春季技术；第二课堂的学习网站快速搭建技术——夏季技术；PAD移动课堂的APP课件快速设计技术——秋季技术；慕课MOOC平台与翻转课堂的灵活运用技术——冬季技术，组成了整个技术体系。

本文以第一课堂的新概念PPT集成技术——春季技术为例。

1）新概念PPT：PPT+软件蜂群

即在新版PPT平台上，将知识分解成元素，以最佳表达的多媒体小软件（软件蜂群），将对应的元素转换成多媒体屏幕符号。然后集成于PPT平台中，并充分挖掘PPT的内涵功能，形成一套豪华的、快捷的多媒体群件套餐。

2）软件蜂群

（1）文件格式转化软件：

Ispring（PPT转flash技术）；Smart Art（将文字转化成图片）；wonder share flash软件将多照片生成SWF电子相册插入ppt；flash paper软件将word文档转成flash或pdf格式；格式工厂将视频后从wmv格式转换成Flv格式；在线测验（quiz creator软件）

（2）图片文字效果处理软件：

小图片放大不失真（photozoom软件）；光影魔术手；snagit1挖图软件（挖文本、捕捉视频，批量图像转换编辑。）；In paint 修图；博客二维码生成（二维码生成器：简单/彩色）陈氏书法家；三维翻页效果（3D page Flip)； swiff chart制图工具，动态报表。Edrawmax亿图图示专家 不需要自己画图（各类型图示）；inpaint去视频logo软件；mind manager思维导图；SWF quicker绿化工具把下载的flash图片进行修改。

（3）音频视频编辑软件：

音频处理软件Text aloud3可将英文文字直接读出来变成音频MP3，并可以调整语速；录音Audio recording wizard；Adobe audition cs6可以配乐散文，加背景音乐，修正录音效果，降噪，变语速，变调，消除人声，可以中间空白几秒留给学生回答问题等功能；硕鼠视频下载软件；zoomit ctrl+1，PPT缩放小助手缩放 ctrl+2画笔 ctrl+3 休息时间设定显示；flash catcher把屏幕上的flash下载下来；视频处理软件camtasia studio8.4，功能强大。导入视频音频，录制PPT，导出生成视频微课，可以加片头，在视屏中加标题加字幕、添加标注、放大图像、安装后便可以加载到PPT软件中，在PPT中直接录制，并可以预览摄像头。也可以录制屏幕，可以剪掉不想要的视拼，插入其他视频，加入背景音乐应用语音到文本，英文识别率90%以上。

3）实际应用

以大学英语WEB视频微课制作为例：

将PPT的平台平台作为主要制作工具，在其中安装ISpring presenter，这样可以将原有的PPT资料迅速有效地转换成表现效果更强的Flash格式(SWF文件);然后针对不同教学过程的控制部分选用Captivate软件，它是类似于 PPT 的软件，但加入了更多互动效果及流程控制的组件，非常方便教师制作一流的多流程控制演示课件，最后也将其导出为 Flash 格式(SWF 文件)，方便插入PPT中;而在设计学生协同作业过程中则借助于 Microsoft公司的OneNote及脑图管理软件Mind Manager，在讨论型学习过程中，这两个软件的有趣使用有效地活跃了学生的学习活动，同是提升了学生们形成团队作业的意识和能力;在线测试软件 Quiz Creator 软件则加入的一些客观题，有效地控制学习质量。其中有单选题、多选题、正误题、匹配题、连线题、调整顺序、单个填空、多词填空、热点图点击等九种类型的客观题，这些各种类型的客观题给教师提供了评判学生学习质量的多种选择，因为是 Flash 的表现形式，因此让学生如同在游戏中答题，增加趣味性，使课程更加生动。

构建英语网络平台的基础是教师自身的学科专业水平，对课程的理解把握，设计归纳是加以多媒体技术的辅助手段将课程二度消化三度转换后形成多媒体艺术品，将课程生动形象的呈现给学生，实现最优的教学效果。这是传统课程的锦上添花无可替代，因此在进行英语教学的理论研究的同时，对于先进的多媒体技术辅助教学手段的不断学习也是十分必要的。

参考文献

［1］Piaget，J.The Origin of Intelligence in Children[M].New York: International Universities Press,1966．

［2］教育部高等教育司.大学英语课程教学要求(试行)[M].上海:上海外语教育出版社,2004．

［3］郑伟,沈丛,杜光明.基于建构主义的大学英语自主学习网络平台建设[J].成都师范学院学报,2013,11(29):88-92.

［4］颜少兰,陈三明.大学英语微型视频课程教学模式重构与技术实现[J].中国校外教育,2011(09):118-134.

篇6

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

随着我国经济及科技的不断发展，计算机的相应算法也逐步趋于成熟，结构设计更是被广泛的应用到了结构工程当中，在长时间不懈努力下，建筑结构设计取得了较大的进步，要想设计出一个优秀的结构工程，相应的工程师必须具备丰富的经验及先进的设计理念。一般而言，结构概念设计所针对的是实践当中的力学分析或制度规定无法准确或精确的问题，不用计算，按照相应的设计原则、力学关系、设计理念，从整体或全局角度解决相应建筑工程当中的布置和细微的应急措施。

简析结构概念

所谓的结构概念就是没有通过准确值进行计算，尤其是对那些难以作出准确分析的问题，根据整体结构同子结构体系之间力学关系、经验教训、试验等获取的新想设计思想，然后对建筑结构进行合理布置。在建筑结构设计中应用结构概念，大大拓宽了设计师的设计思路。可是，传统计算理论通常只强调如何提升整体建筑结构抗力，造成使用的混凝土等级也不断提高，加大了配筋量，从而逐渐提高了工程造价。如果在建筑设计过程中设计师仅仅强调配筋率，就会出现胖柱、肥梁的问题。因为建筑结构很复杂，所以如果受到地震影响，加上材料的质量、抗震的精确度、安装质量的优劣等很多不确定因素，很容易造成设计结果同实际结果具有很大差距，所以至今为止还不能准确计算出作用效应。因为影响建筑结构设计的不确定因素有很多，所以建筑企业一定要充分重视结构概念在建筑结构设计中的应用。

在建筑结构设计中应用结构概念的意义

提高建筑结构设计的精确性及立体化

建筑结构的计算理论是从破损计算、经验估算、概率极限状态计算等等阶段发展而来的。目前，我国建筑业通常采用的都是概率极限状态理论知识。现阶段，结构设计标准的基本准则就是极限状态设计理论。虽然概率理论比较先进，但其计算方法在很大程度上都是相同的，所以和概率法非常相近。此外，如果在设计过程中只采用极限状态理论难以对建筑承载能力进行准确的估计，所以建筑业一定要积极推广并应用结构概念，从而较好的解决现有的结构设计标准当中无法准确计算建筑物承载力的漏洞，提高建筑设计的准确性。此外，因为建筑为一种空间立体的结构，又有大量的构件，并且这些构件的切连方式非常复杂，所以设计师进行结构设计的时候一定要对建筑结构体系进行整体上的布置。

提高建筑物的抗震能力

建筑设计师分析建筑结构的时候，通常都会忽略结构材料质量、结构空间作用、阻尼变化等各种因素对建筑的影响，从而增多了不确定因素，所以，进行建筑结构设计的时候，尤其是馆员抗震设计的时候一定要充分结合结构概念，从而尽量发挥耗散地震的作用。

提升建筑设计水平

相应的结构设计师如果可以有效掌握结构概念方法，而且能够充分应用于结构设计当中，就能够有效提升建筑设计水平，促进建筑设计行业的不断发展。

结构概念在建筑结构设计中的应用

拓宽设计思路

因为传统结构实际的计算理论侧重于建筑结构抗力的提升，所以导致建筑业逐渐提高对混凝土等级要求，加大配筋量，提高了建筑造价成本。下面笔者以建筑的抗震设计做例子，说明结构概念在建筑结构设计中的应用。在传统方法中，通常都是设计师根据既定混凝土及尺寸来对结构的刚度进行准确计算，然后根据刚度的大小来计算相应地震力的大小，最终确定相应的配筋量。这种方法主要以提高建筑抗震性作用进行配筋，可是，增加结构的配筋率以后也会提高结构的刚度，所以提升了地震作用。然而，在结构设计中应用结构概念之后，就能有效过宽设计师的设计思路，进行建筑物的抗震设计的时候，绝不可以仅仅加强建筑物刚度，而要通过最科学、最合理的建筑结构来降低相应的地震作用。

结构概念应用于抗震结构设计

为了确保相应建筑物具有较高的抗震能力，设计是进行设计的时候一定要充分应用结构概念，从而在宏观上有效控制结构的抗震性，要想达到这一目标，应从这样几方面着手：首先，选择那些有利于建筑抗震性的场地，从而避免由于地面变形损坏相应建筑物的问题出现，在条件允许的情况下，可以采取相应措施稳固建筑物的地基，保证建筑结构的抗震性；其次，进行基础设计的时候，在相同的结构单元中不可以设置在不同性质地基上，还不可以使用不一致的地基形式，从而充分发挥地基的潜能；第三，建筑结构设计不仅要对称，还要尽量简单，从而保证结构的质量、刚度等都能发生比较匀称的变化，降低由于地震作用形成的扭转应力；第四，必须选择合理的结构体系，相应的抗震构件应对称，设置多个抗震的防线，从而防止某个部位成为建筑薄弱环节，结构的传力也更加简单；最后，建筑构件的连接必须特别坚固，还有具有相应的刚度，这样才能在整体上提高结构的抗震能力，降低结构自重，减轻地基向建筑物所传递的震力。

结构概念在建筑结构设计中的应用原则

选择科学合理的结构方案

一个设计的优劣，评价标准为其是否具备较强的合理性及经济性。结构设计中采用的结构体系及形式的可靠性是体现设计经济及合理的重要方面。因而，设计师一定要全面分析材料质量、建筑设计要求、施工条件等，同相关施工负责人进行充分的沟通才能确定相应的结构类型，选择最合理的结构设计方案。

科学选择设计简图

设计简图为结构计算的一项基础性内容，所以设计师可以充分利用设计简图对建筑结构进行分析。相应计算简图的悬着直接关系到建筑安全性，所以必须谨慎，一定要选择科学合理的简图进行计算，否则很容易产生结构事故。

结论：

随着生活水平的不断提高，人们对于建筑设计的要求也是日益提高，比如建筑的抗震性、稳定性、安全性等等。所以，相应的设计工程师必须充分重视对建筑结构的设计，积极应用结构概念，从而尽量设计出符合人们需求的优秀的作品。

参考文献：

[1]周建祥.建筑结构设计中的结构概念应用分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2012(5)

[2]程骏.建筑结构设计中结构概念的有效应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2012(7)

[3]程建伟.建筑结构设计中概念设计的应用与研究[J].低温建筑技术,2009(8)

篇7

Abstract: This paper introduces the concept of buildings aseismic design of meaning, and analyzes the concrete structure design top more attention should be paid to the cause of the concept design, and expounds the construction of the basic content of conceptual earthquake-resistant design, and points out that the concept design problems should be paid attention to perfect the high-rise building structural design, improve the design personnel design level.

Keywords: building aseismic, design

中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：

地震作用影响因素非常的复杂,它是一种随机的、尚不能准确预见和准确计算的外部作用,目前规范给出的计算方法还是一种半经验半理论的方法,要进行精确的抗震计算还有一定的困难,因此人们在工程实践中提出了“建筑抗震概念设计”。

1 抗震概念设计

“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程实际经验等所形成的基本设计原则及设计思想,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。掌握了抗震概念设计,有助于明确抗震设计思想,灵活、恰当地运用抗震设计原则,使设计人员不至于陷入盲目的计算工作,从而做到比较合理地进行抗震设计。

2 高层结构设计更应该重视概念设计

高层建筑设计尤其是在高层建筑抗震设计中,应当非常重视概念设计。这是因为高层建筑结构的复杂性、发生地震时震动的不确定性、人们对地震时结构响应认识的局限性与模糊性、高层结构计算尤其是抗震分析计算的精确性、材料性能与施工安装时的变异性以及其他不可预测的因素。在设计中,虽然分析计算是必须的,也是设计的重要依据,但仅靠此往往不能满足结构安全性、可靠性的要求,不能达到预期的设计目标,因此必须非常重视概念设计。

3 建筑抗震概念设计的基本内容

3. 1 应重视建筑结构的规则性

建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。合理的建筑布置在抗震设计中是头等重要的,提倡平、立面简单对称。 “建筑结构的规则性”包含了对建筑的平立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,承载力分布等诸多因素的综合要求。

3. 2 抗震概念设计应坚持的原则

1) 刚柔相济原则。在抗震设计中,不能一味地提高结构的抗力,一般是根据初定的尺寸和混凝土等级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力,然后计算配筋。如果结构刚度太大,地震作用效应就很大,这样为抵御地震而需配更多的钢筋,因此,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。在较大的地震力瞬间袭来时,极易造成局部受损,最后导致各个击破;而太柔的结构虽然有很好的延性,可以消减外力,但容易造成变形过大而无法使用,甚至整体倾覆。在抗震设计中,为了实现刚柔相济的原则,既满足变形要求,又能减小地震力,最主要的方法是进行隔震消能设计。在抗震设计中“, 刚柔相济”可以通过合理控制设计总信息来实现。比如周期、位移、地震力应满足GB 5001122001 建筑抗震设计规范限值要求或者不超规范太多。

2) 多道设防原则。强烈地震后往往伴随多次余震,如果只有一道设防,在首次破坏后再遭余震,结构将会因损伤积累而导致倒塌。因此,一个抗震结构体系,应由若干个延生较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作,如框架―剪力体系是由延性框架和抗震墙两个分体系组成。

3. 3 抗侧力结构和构件应设计成延性结构或构件延性是指构件或结构具有承载能力基本不降低的塑性变形能力的一种性能。

在“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设计原则下,结构应设计成延性结构。当设计成延性结构时,由于塑性变形可以耗散地震能量,结构变形加大,但结构承受的地震作用不会直线上升,延性结构的构件设计应遵守“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱杆件,强底层柱”原则,承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

3. 4 应有意识地加强薄弱环节

1) 结构在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载力分析(而不是承载力设计值的分析) 是判断薄弱层的基础。

2) 要使楼层(部位) 的实际承载力和设计计算的弹性受力之比在总体上保持一个相对均匀的变化,一旦楼层(部位) 的这个比例有突变时,会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。

3) 要防止在局部上加强而忽视整个结构各位刚度、承载力的协调。

4) 在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位) ,使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构总体抗震性能的主要手段。

3. 5 应采用合理的建筑结构体系

建筑布局除考虑功能要求外,结构单元抗侧力结构的布置宜规则、对称,受力明确,传力合理,传力途径不间断,并应具有良好的整体性。

1) 抗侧力构件应布置合理。如在框架―剪力墙结构中,剪力墙宜均增布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大;平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙;纵、横剪力墙宜组成L型、T 型和[型等形式;剪力墙宜贯通建筑物的全高,避免刚度突变;剪力墙开洞口宜上下对齐;抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。

2) 结构的整体性要好。高层建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用。楼盖相当于水平隔板,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力的子结构,而且要使这些子结构能协同承受地震作用,特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或各抗侧力子结构水平变形特征不同时,整个结构就要依靠楼盖使各抗侧力子结构能协同工作。楼盖体系最重要的作用是提供足够的平面内刚度和抗力,并与竖向各子结构有效连接。所以房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部分的地下室楼层应采用现浇楼盖结构。一般楼层现浇楼板厚度不应小于80 mm , 顶层楼板厚度不宜小于120 mm ,普通地下室顶板厚不宜小于160 mm;作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,楼板厚度不宜小于180 mm。

4 做好概念设计应注意的问题

1) 结构方案要根据建筑使用功能、房屋高度、地理环境、施工技术条件和材料供应情况、有无抗震设防来选择合理的结构类型。

2) 不同结构体系在竖向荷载、风荷载及地震力作用下的受力特点。

3) 风荷载、地震作用及竖向荷载的传递途径。

4) 结构破坏的机制和过程,以加强结构的关键部位和薄弱环节。

5) 建筑结构的整体性、承载力和刚度在平面内及沿高度均匀分布,避免突变和应力集中。

6) 预估和控制各类结构及构件塑性铰区可能出现的部位和范围。

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中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：

一，前言

在进行建筑结构设计中，地基设计是最为重要的部分，地基的稳定将直接关系到后续施工中整个建筑的工程质量。但是，在建筑结构设计中，会因为地质地貌的差异，土质，地下水的水位，升降情况等多个方面的影响，而使得建筑结构的设计变得更加艰难。地下水的浮力，压力会在建筑水位升降中，对整个建筑结构产生强大的反力作用。因此，在进行建筑结构设计中，要研究地下水的蕴藏情况，埋藏条件，存在情形和周围地质的关系，要重视地表水对施工的抗浮影响，潜水的工程抗浮，结构支撑于地基的抗倾稳定验算等的主要地下水等多方面的因素，探究地下水对建筑结构设计的危害，在此基础上做出科学合理的设计，对保证整个工程的顺利进行，保证施工的质量有着十分重要的意义。

二.建筑结构设计和地基基础设计简述

1.建筑结构设计概念和重要性

建筑结构设计就是在遵守建筑结构设计规范的基础上，在综合考虑到建筑功能，并对施工地点的地质水文条件做出准确勘探的条件下，对建筑结构的梁柱，地基等承重构件做出科学合理规划的过程。

2，建筑结构设计的重要意义

在我国，进行建筑结构设计时候，必须勘察其地质条件，据建筑的用途和地质条件，确定抗震等级，并综合考虑到各种建筑构件的科学组合，避免组合上的缺陷，同时，要对建筑结构构件的承载力和相关的极限状态做出验算，保证整个建筑结构的承载在极限范围内部。科学合理的建筑结构设计，不仅仅是后续施工的基础，更对整个工程有着十分重要的指导作用，将直接关系都工程的质量和成本控制。因此，找出影响建筑结构设计的因素，并作出科学合理的控制措施，是整个工程顺利进行的关键。

三，地下水对工程建筑的危害探究

1.地下水水位变化对建筑工程的危害

地下水的水位一般会受到降水，季节变化等因素的影响而产生水位的升降，地下水位的上升下降，会对整个建筑结构的设计产生极其消极的影响，。首先，当水位上升的时候，不仅仅会造成地震沙土液化速度加快，规模扩大，更会使得建筑结构下的岩土发生断裂，变形扭曲，滑坡，崩塌等多种地质灾害，严重降低了整个建筑结构中基础地基的承载能力，不利于整个建筑结构的稳定，不利于整个建筑结构抗震性能的增强。其次，地下水的过大下降，常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。最后，地下水的冻胀也会对建筑结构的设计产生消极影响，主要表现在，当冻胀的地下水升温使得水浸湿和软化岩土时候，会使得地基土质的强度会大幅度降低，使得建筑物的沉降幅度变大，地基容易发生很大幅度的变形，造成建筑结构的稳定性差。

2.地下水会对建筑物的建筑构件造成很大的侵蚀性。地下水会对建筑构件中的混泥土，可溶性石材，和建筑主体中的管道，金属构件等造成很大的腐蚀和侵蚀，不仅仅会加快各种构件的老化，寿命缩短，更大幅度降低了整个建筑结构的稳定性和刚度。

3.地下水的水力状态容易发生改变，会使得在饱和的砂型土质的建筑结构设计变得更为艰难。当水力发生变化时候，土质的效应力大幅度降低，容易形成流砂，使得建筑结构下的土体发展流动，造成地表地基的坍塌，威胁建筑结构的稳定。

四，地下水对建筑结构设计的受力影响

1，地下水对地基基础设计中应力计算的影响

在建筑结构设计中，最关键是要确保地基的稳定，进行地基设计时候，首先要做到的就是要精确计算出自重应力和附加应力。在计算地基任意深度的自应重力时候，要以地下水位为分界线，地下水上面的土质，一般采用的是土质的自重应力。如果地基位于地下水的下面，那么，地基在水下的砂性土需要综合考虑到地下水的浮力作用。如果还是粘性土质则变得更为复杂，需要根据不同的情况而定，一般认为，如果在地下水下面的粘性土质的液性指数不小于零，那么，此时土质会是一种流动的状态，每个土质颗粒之间有很多自水，这种情况下，土体便受到了地下水的浮力作用。因此，在进行地下水位之下的自重应力的时候，要根据实际情况，综合考虑，分析确定是否需要将地下水的浮力纳入其中。如果液性指数在零之下，那么土质会保持在固体的状态，土质就不会受到地下水的浮力，在实践操作中，一般都会按照不利的状态来进行综合考虑分析。

2.地下水对天然地基承载力的影响

在建筑结构地基的设计中，要做好天然地基承载力的计算，地下水对地基有着十分重要的影响作用，一般而言，都会表现在两个方面，其一，位于地下水位之下的土质，会很容易失去表观凝聚力，而这种凝聚力多半是由毛细管和弱结合水所形成的，当失去凝聚力的时候，会使得土质的凝聚力大幅度降低。其二，当受到地下水的浮力时候，土质将会很大程度的降低了自身的凝聚力，也因此会使得建筑结构设计中地基的的综合承载力变弱。在实际建筑结构设计中，都会假设地下水水位上下的土质强度都是一样的，只是单一的考虑到地下水的浮力对土质的承载力产生的影响，当建筑结构设计的地基持力层在地下水位下面，而且不具有透水性，那么，不管基底上层的土质是否具有透水性，都统一使用保护重度，当地基的持力层具有透水性的时候，可以将有效重度纳入范围。

五，抗浮设计方案与具体措施

除箱形基础和内部无柱的地下构筑物外，采用片筏基础的地下室的结构一般难以满足整体抗浮的刚度和强度要求，故将地下室划分为若干结构单元进行抗浮验算是合理的，抗浮设计需结合结构单元抗浮验算的结果选择或调整结构抗浮方案及措施。抗浮方案及措施有：

1.主体工程采用桩(挖孑L桩除外)基础时，单层地下室或裙房地下室可用桩协助抗浮，因为受地下水变化的影响，该桩可能抗拔也有可能承压。

2.主体工程采用天然地基时，单层地下室或裙房地下室可采用加大恒载(如覆土)抗浮，或将单层地下室和裙房及裙房地下室的结构处理成垂直荷载作用下的子框架结构支承于主体结构上，由主体结构协助抗浮。后者需修正原设计对应于子框架的梁柱内力与配筋和主体结构中支承子框架的节点的梁柱端的内力和配筋，修正的原则是取二次设计中承载力大的配筋和截面。主体结构离支承子框架节点较远的梁柱端内力受影响较小，一般可以不必修正。

3.抗浮锚桩协助抗浮。抗浮锚桩的结构设计方法基本上同锚杆，适用范围比较大。常用于大空间、大面积的单层地下室或裙房地下室及地下构筑物抗浮，当水压力较大时，用分布抗浮锚桩无梁地下室底板的方案易于设计且比较经济。

4.地下罐体的抗浮设计应注意其基础或基墩在地下水的影响下可能受压也可能受拉，要做两个方向受力的强度验算。

5.在必要时要做抗拨桩或抗浮锚桩的拨和压的双向受力验算，承压验算宜考虑桩土协同工作，桩主要起抗倾斜作用，注意抗浮验算单元应与协助抗浮的方案吻合，位于地下水位以下的室外抗浮覆土要扣除地下水的浮力，悬挑出室外的地下室底板可以适当考虑上面覆土的内摩擦角按倒梯形截面计算抗浮力，抗拔桩和抗浮锚尽量布置在柱、墙下或对称布置在柱下，共同形成基础梁的支座，可以使抗拔桩和抗浮锚桩的受力均匀。当基础梁的刚度较小时，要避免跨中抗梁的内力计算，因基础梁的竖向位移刚度从柱下至跨中各点不相同，所以布置在基础梁跨中的抗拔桩和抗浮锚桩对基础梁跨中是新约束，应注意计算简图的处理，调整基础梁的配筋，工程地质勘查应考虑协助抗浮的抗拔桩和抗浮锚桩的布置方案对桩长的影响。

六，结束语

建筑结构的设计关系到整个建筑工程的后续施工，关系到整个建筑工程的工程进度，工程成本控制和工程质量的保证。加强地下水对建筑结构设计影响的研究，找出地下水浮力对地下室和建筑物结构施工设计的重要影响方式，和发生原因，有助于建筑结构设计的科学化和合理化。地下水是建筑结构设计中无可避免的载体，水压力和地下水的浮力都会优先于地基对建筑物的结构产生反力作用，因此，在建筑结构设计中，要对地下水这一最重要的影响因素做出深入研究，这是保护地基稳定的关键环节。同时，通过探究发现，地下水主要还是通过影响到建筑结构设计中的基础设计的受力，主要是建筑结构的自应重力和建筑结构的承载力，要从建筑结构设计中的抗浮力上面加以改善和修正，尽力保证建筑结构设计的合理性和科学性，保证工程的质量。

参考文献：

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中途分类号：TU973 文献标识码：A

2013年4月20日8时02分，四川省雅安市芦山县发生了7.0级地震，震源深度13公里，这是即2008年以来，四川发生的第二次大地震。

当年的汶川地震是我国目前为止破坏力最大、范围最广的一次地震，当时，山河颤动、大地移位、满目疮痍。

在2011年11日，日本东北部也发生了9.0级地震，造成了日本核电站爆炸，辐射物质外泄，周边人员受到威胁。

伴随着社会经济的逐渐进步，城市范围逐渐扩张，地震所带来的经济损失也越来越高。所以，怎样准确的对地震进行预防，降低所产生的经济损失，并且防止地震出现后衍生的次生灾害（例如：核电站爆炸、火灾等），就变成了当前建筑工程部门首要处理的问题。人们在对数次的地震灾害进行分析，总结出：对于建筑抗震性能的设计来讲，其结构概念设计比计算设计更为关键。

一、建筑设计中抗震概念的必要性

当前，我国正处速发展的阶段，其建筑速度及建筑规模都超越了以往。那么，增强先进计算理论的发展、提高计算机的使用、发展新型轻质、高强、环保的建筑材料利用，将建筑结构设计同安全、可靠、经济相关联就成为了建筑部门首要解决的问题。但是，在飞速提升的背后，隐藏的是粗糙、盲目的建筑设计，其对于建筑结构设计是十分危险的事情。对于当前的情况，应倡导利用概念设计的方法帮助设计师发挥创造性，同时推动建筑行业的发展，所以，概念设计是十分重要的理念。

那么，抗震概念设计又是什么呢？抗震概念设计是鉴于地震灾害和工程经验建立的抗震设计基本原则和思想，进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。对于建筑结构的抗震设计来讲，概念设计、抗震计算和构造措施三个层次同等重要，缺一不可。那么，也可以说“概念设计”是建筑结构的抗震设计中最为关键的问题。

这里说的“概念设计”指的是在进行建筑结构设计时，不但要对建筑整体结构的抗震性能进行关注，同时要根据结构的破坏过程及机制，灵活将抗震标准应用到设计中。不仅要把握整体布局，并且还要兼顾重要部位，进而使结构抗震设计中的问题得到根本的解决，更好的提升建筑整体结构的抗震性能。

建筑设计中，抗震概念设计的内容主要包含工程整体结构及细部的布置构造；对于地震灾区建筑工程的结构概念设计中，抗震概念设计、结构抗震计算及抗震构造措施三方面内容应进行关注；从建筑及构造方面进行综合设计。

对于建筑结构中的抗震概念的设计来说，基本为规范。当前，世界各国都将建筑思想逐渐转变为应用多级设防的观念。当前的建筑抗震设计标准通过修改及设定已经趋于完善。在设计规范中，应用了“两个阶段、三个水准”的概念，即“小震不坏、中震可复、大震不倒”。

在建筑结构的抗震概念设计中，包含着一些不确定或模糊不清的条件。例如：地震作用是一种循环往复且随机性很强的荷载，建筑物受到地震破坏的原因也比较复杂，想要准确预测遭受地震后的情况并进行计算是十分困难的。

二、建筑设计应注重场地的选择

我国现行抗震规范按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震有利、一般、不利和危险的地段。地震造成建筑的破坏，除地震直接引起结构破坏外，还有场地条件的因素；因此抗震设防区的建筑工程宜选择有利和一般地段，避开不利地段，并不在危险的地段进行建设。

工程地质条件对地震破坏影响很大，常有地震烈度异常现象，即“重灾区里有轻灾，轻灾区里有重灾”，其产生的原因是局部地区的工程地质条件不同。例如：芦山县太平镇一座百年老宅，在“4.20”地震中地处震中9度烈度区，震后建筑安然无恙、毫发未损，该宅地处位置就是老百姓常说的“风水宝地”。实际上就是抗震规范中提到的有利地段的一种体现。

三、合理把握建筑的体型

无数次的地震灾害表明，规则、简单、对称的建筑在地震时较不容易破坏，对建筑设计规则性的要求，已普遍得到了高度重视。在设计建筑方案时，建筑形体和布置应符合抗震概念设计原则，尽量采用规则的建筑方案。也就是说，建筑的平面、立面应力求规则、简单、对称，抗侧力体系的刚度和承载力，材料强度和质量分布应均匀、连续、无突变。震害表明，不规则的建筑在地震作用下容易产生扭转振动，进而破坏。

规则性在抗震概念设计中是一个重要的概念。然而建筑设计创作是工程技术和人文艺术的结合，可构造某种认为环境体系，以满足人们物质和精神上的要求。为达此目的，建筑设计不可避免会出现一些复杂的建筑体型，这些复杂的建筑体型很难准确的用若干简单的定量指标来划分不规则程度。因此，就需要有经验的、有抗震知识素养的建筑师和结构工程师相互配合，区分不规则、特别不规则和严重不规则等不规则程度；对所设计的建筑的抗震性能有所估计，这样才能设计出抗震性能良好的建筑。并按实际需要合理设置建筑抗震缝，可以将体型复杂的建筑物划分为“规则”的建筑，从而降低抗震设计的难度，提高抗震设计的可靠度。

四、利用结构的延性

一个结构的抗震性能，主要取决于对地震“能量吸收和耗散”能力的大小，而又取决于结构延性的大小。延性好，则结构通过弹塑性变形耗散大量地震能量，使结构免于倒塌。利用结构的塑性变形的发展来抗御地震，吸收地震能量，因此增加结构的延性，不仅能削弱地震反应，而且提高了结构抗御强烈地震的能力。

在结构设计中，对于框架结构体系，按规定应采用梁端屈服型框架，使框架结构塑性铰出现在梁端，这就是所谓“强柱弱梁”型的延性框架；以提高结构整体的变形能力和抗地震倒塌能力，防止建筑物在强烈地震作用下倒塌。同时要求，使钢筋混凝土构件正截面受剪承载力大于构件弯曲时实际达到的剪力，即“强剪弱弯”，用以改善构件自身的抗震性能，“强柱弱梁、强剪弱弯”是结构抗震概念设计中的两个重要概念。

对于砌体结构房屋，按规定应优先采用现浇钢筋混凝土楼、屋盖，设置圈梁和构造柱，或采用配筋砌体，加强对砌体的约束，提高砌体结构的延性和整体性，使砌体结构在地震力的作用下，发生裂缝后不致倒塌。

五、设置多道防线

多道抗震防线对结构在强震作用下的安全性是极其重要的，在建筑结构中建立多重抗侧力体系，当第一道防线的抗侧力构件在强烈地震袭击下遭到破坏后，后备的第二道及至第三道防线的抗侧力构件立即接替，抵挡后续的地震力的冲击，可保证建筑物最低限度的安全，免于倒塌，赢得救援时间，便于救援人员及时施救，提高了对生命的保护。

例如目前广泛采用的框架-剪力墙结构体系，主要抗侧力构件是剪力墙，也就是第一道防线，一旦剪力墙开裂或屈服，框架部分将起到第二道防线的作用；又例如框架-填充墙结构体系，如设计得当，在地震作用下，填充墙就是第一道防线，一旦填充墙遭到破坏，框架梁将起到第二道防线的作用，框架柱则为第三道防线。

六、注重非结构因素

根据芦山“4.20”地震破坏现象分析，多数钢筋混凝土框架结构建筑的砌体填充墙率先破坏，耗散了大部分地震能量，拖延了震害过程，限制了框架变形，减少了整体结构的地震侧移幅值，使主体结构免遭厄运，确实充当了抗震防线的“第一卫士”。

在建筑抗震设计中，设计师应注重填充墙对整个结构抗震性能的影响，填充墙的布置在建筑平面上，应力求对称均匀，以免造成结构偏心；沿房屋的竖向，填充墙应连续贯通，以避免在填充墙中断的楼层出现框架剪力的骤增。

结语

总而言之，抗震概念设计是决定建筑安全性能的关键所在，从建筑整体方案设计起始，就应利用对建筑结构抗震标准去应对工程中将出现的问题，例如：建筑体型、结构体系、刚度分布、构件延性等。从宏观角度去进行思考、判断、选择，再辅助必要的计算和构造措施，从根本上消除建筑中的薄弱环节，提升建筑整体抗震性能。也可以说，抗震概念的设定是基于建筑整体空间及地理问题基础上，运用整体概念总结构件方案，依据力学原理选取设计思路，更好的保证建筑整体性能，维护人民生命、财产安全。对建筑设计过程中如何把握抗震概念设计进行探讨是值得相关工作人员深入思考的事情。

参考文献

[1]范红兵，浅谈建筑设计过程中如何把握抗震概念设计[J].广东科技，2012（19）.

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一、高层建筑结构设计特点

1、水平荷载度是结构设计的关键因素

高层建筑的楼面使用荷载以及自身的重量在竖向的构件中引起的弯矩和轴力的数值，是与高层建筑物本身的高度成正比的。但是高层建筑物的水平荷载对高层建筑的结构所产生的倾覆力矩，和由于此在竖向的构建中所引起的轴力，和高层建筑物的高度二次方是成正比的关系。另外，对于一定高度的建筑物来说，竖向的荷载基本是一个固定的数值，但是其水平荷载的地震和风荷载的作用，数值却是随着结构动力特性的不同而会产生一定幅度的变化。

2、轴向的变形情况不能忽略

在高层建筑的过程中，竖向荷载的数值通常都是很大的，并且能够在柱中引起较大程度的轴向变形，从而就会影响连续梁弯矩，就会产生连续梁中间支座位置的负弯矩值减小的后果，同时又会使得端支座的负弯矩值和跨中正弯矩值增加，同时还会对预制构建的下料长度产生一定的影响，折旧要求要根据轴向的变形计算值，对应该下料的长度做出相应的调整。另外，还会影响构建的侧移和剪力，而与构件的竖向变形相比较考虑，就会得出较为不安全的结果。

3、结构侧移成为关键因素

与多层建筑相比，高层建筑的结构侧移已经成为了主要的控制指标，是结构设计中的关键性的因素。随着楼房层数、高度的逐渐增加，水平的荷载结构的侧移变形就会得到迅速的增大，因此，在水平荷载的作用下，结构侧移应该被控制在一定的限度范围之内。

4、结构延性是高层建筑的重要设计指标

与较低楼房的建筑相比，高层建筑的结构设计则更柔一些，如果在地震中，其变形需要更大一些。因此为了能够使结构在进入塑性变形阶段后还能够保持具有强劲的变形能力，避免高层检出出现倒塌的情况，就需要在构造上采取特别的且适当的措施，以保证高层建筑的结构能够具有足够的延性。

二、高层建筑结构体系

高层建筑结构从出现发展到现在，随着不同结构形式的出现，建筑形式相继呈现出不同的表现状态。从结构的角度来看待高层建筑的话，杆状是高层建筑结构形式的基本特点，相比起竖向荷载，水平荷载成为了高层建筑结构的控制因素，高层建筑结构的底部在水平荷载的压力下，其弯矩和剪力都表现为最大，这就要求高层建筑结构要有很强的抗侧移和抗倾覆能力，设计的基本概念也就因此而成为对建筑形体、刚度、延性还有结构体系的合理正确的要求。高层建筑选择结构体系的决定因素通常是建筑物自身的高度和空间，不同的结构体系因为刚度、强度、结构样式都不尽相同，在进行设计时所适合的高度和空间也会不同。

高层建筑结构的基本构件包括板、梁、柱、框架、衍架、网架、拱、壳体、墙，还有索，板的高度大于厚度，承受的是垂直于板面的荷载，梁是截面小于跨度的结构构件，柱是线性构件，框架既能承受竖向荷载，同时也能承受水平荷载，衍架是具有三角形区格的平面或者是空间的承重结构构件，网架是通过节点按照一定的网格形式连接多根杆件而形成的空间结构，拱式平面结构构件，壳体是曲面形的构件，墙是竖向构件，承受的是平行于墙面方向的荷载，索是以柔性受拉钢索形成的构件。

高层建筑结构体系有钢结构、钢筋混凝土结构和一种混合结构，钢结构包括框架结构体系，也就是钢性连接的柱梁体系，但是这种结构体系的有效性只限于中层建筑结构，框架剪力衍架结构体系，既有框架，又有剪力衍架的一种结构体系，框筒和成束筒，框筒是一种筒体结构，在很大程度上增加了建筑物的抗颠覆能力，成束筒是将单独的筒体捆绑在一起，这种结构体系不仅减小了筒体的剪力滞后效应，还大大加强了结构的侧向荷载能力，对角支撑筒体就是在外框筒结构上增加交叉斜支撑形成的结构体系，这种结构体系有效性很强，可以增加窗洞面积，由三位空间衍架组成的结构体系叫空间衍架结构体系，内部对角支撑衍架实际上也是一种空间衍架结构。

钢筋混凝土结构包括框架结构体系、剪力墙结构体系、框架―剪力墙结构体系、框筒、筒中筒、成束筒结构体系、内填支撑筒、巨型柱―核心墙这几种结构体系，而混合结构，也称组合结构，是钢材和钢筋混凝土组合而形成的混合结构体系，到现在为止，已经有三种结构体系得到了很好的发展，第一种是在一个钢结构高层建筑中涉及核心筒，第二种是将型和混凝土的组合构件运用到外筒体的密柱深梁中，第三种是混合竖向体系，就是建筑物的上部采用钢结构，中下部采用钢筋混凝土结构。

三、高层建筑结构设计中应注意的问题

1、要倡导节约

我国当前还属于是一个发展中的国家，而倡导节约也一直是建筑设计中不变的基本理念。而目前我国规范中对于高层建筑的构造要求也与国外相差无几，而我国的很多高层建筑的结构设计虽然已经符合了国际市场的标准，但是也并不是代表我国的高层建筑结构的安全度就值得信赖了，同时还应该对其进行规范。但是在高层建筑结构设计达标的基础上，还要做到节约，尽可能的降低消耗，降低建筑成本。根据客观形势的变化要求，我国可以将高层建筑的结构设计的可靠度的水平适当的进行提高，这样在原有的基础上，并不会造成较大的或者是更多的投入，但是却适宜我国长远和总体性的发展。

2、注重建筑物的受力性能

对于一个高层建筑的最初的设计方案而言，建筑师更多的则是考虑建筑的空间组成的特点，并不是能够具体或是详细的明确建筑的结构。而高层建筑的地面对其空间形式的水平方向稳定和竖向稳定都是十分重要的。而由于建筑物主要是由一些重且大的构件所组成的，因此建筑物的结构就必须要能够将其自身的重量传达至地面，建筑结构的荷载则总是向下作用于地面，然而建筑物的设计的一个最为基本的要求就是要搞清楚，建筑物所选择的体系中向下的作用力和地基面的承载力之间的相互关系，因此在建筑的设计方案进行的阶段，就一定要对主要的承重墙和承重柱的分布和数量进行总体的设想和设计。

3、提倡使用概念的设计

所谓的概念设计则主要是指不经过数值的计算，尤其是在一些很难做出精确性的分析，或者是在规范的过程中很难规定的问题，就要依据建筑物整体的结构体系和分体系之间的工程经验、试验现象、震害、结构破坏机理和力学关系所获得的基本的设计思想和设计原则。从整体的角度对建筑结构的抗震细部措施和总体布置进行空管的控制。而对于概念性近似估算方法的引用，可以在简述方案的设计过程中进行迅速且有效的对结构的体系进行比较、构思，并做出最终的选择，相比较于手算而言则更加容易。所得到方案也往往是定性正确且概念清晰的，这也能够避免在建筑结构的设计阶段的后期出新一些不必要的繁琐、复杂的运算，往往具有较好的、叫可靠的经济性。同时，概念的设计也是对计算机内力分析所输出数据的可靠性进行判断的主要依据。经过近十几年来我国高层建筑建设的迅速发展，高层建筑的建造数量和建造速度在世界的建筑史上都是很少有的。但是从我国高层建筑的设计质量方面来看，却并不容乐观，大多数的结构设计主要是为了追赶时尚、追赶潮流，因此在高层建筑的实际设计中，还应该要做出更为长远的规划。

四、小结

经过近几年的发展，我国的高层建筑业得到了快速的发展，但是在发展的过程中，我们还是应该遵循高层建筑的设计原则和设计理念，选择最有效的高层建筑结构体系，建设好我国的高层建筑，令其更加符合甚至是超越国际市场上的标准，为我国的高层建筑业谋得更长远的发展。

参考文献：

[1] 任旭，《高层建筑连体结构设计探讨》，《工业建筑》，2006（36）

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中图分类号：S611文献标识码： A

建筑结构设计是一项强度很高的创造性思维劳动，要运用结构设计人所掌握的大量知识，进行富有创造性的工作。建筑结构设计是一项系统的、全面的工作，在设计中存在的问题是多种多样的。作为设计来讲，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度才能完成。我们要始终把提高设计质量作为终身奋斗的目标。

一、建筑结构设计的基本要求

1、层层设置。安全的结构体系在设计过程中必须要层层设置，尤其是当灾难发生时将会在抵抗外在破坏中发挥有效作用。若仅仅将抗风险的希望都集中寄托在建筑的某一个结构上，这是很不稳定的。多肢墙好于单片墙，框架剪力墙好于纯框架好等等，这些都是层层防线的设计思路的重要表现。

2、重大轻小。建筑结构设计中常常涉及到了很多关键的理念，如：“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等，这些都是设计师门需要重视的问题。尽管对于结构体系而言，其是由不同的构件协调构建起了，而由于不同的构件都发挥着不同的作用，其在整个建筑中也有轻重之分。

3、优劣互补。科学的建筑结构体系需要坚持优劣互补的原则。结构太刚其变形能力差，若建筑受到巨大的破坏力时，则应具备的承受的力更大，经常会发生局部受损以至于全部毁坏，而太柔的结构尽管能够限制外力，但经常因为变形过大而难以正常运用。

二、建筑结构设计的常见问题及对策

1、 地基与基础设计方面存在的问题。地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，这是因为不仅该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，而且地基基础也是整个工程造价的决定性因素。但很多房屋建筑无地质勘察报告，仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计。还有有些设计者对软弱地基的危害认识不足，当采用换土垫层对软弱地基处理时，不做换土垫层设计，只凭经验处置，只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力，没有进行垫层宽度和厚度计算，既不安全，又不经济。另外一些设计人员设计多层民用建筑时，在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范将荷载乘以折减系数计算其荷载值，因而导致采用荷载值偏大。

2、结构布置不合理，体型不规则

结构的合理布置（使结构尽可能“规则”)，是抗震概念设计中的十分重要的环节，这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多，特别是对于复杂的建筑体型，很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。

由于缺乏规范依据及相应的设计规定，加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解，有些设计人员往往对结构规则性难以把握，有时甚至听从业主和建筑师的要求，在实际工程中出现了不少规则性很差、对结构抗震十分不利的高层建筑。这里仅举几个例子：

（1）平面凹凸不规则。这是最常见的一种情况。

（2）平面扭转不规则问题。如框架- 剪力墙结构中，纵横剪力墙布置过分集中或仅布置在房屋的一端，使结构刚度中心严重偏离质量中心。有时甚至是结构整体计算的第一振型为扭转振型。

（3）高位转换问题。如某高层建筑采用框支抗震墙结构，高度约160m，Ⅳ类场地，6 度设防，不仅房屋高度大大超过其最大适用高度，且在第6～7 层处设置了厚板转换层，框支层数达到6层。框支抗震墙属抗震不利的结构体系，新修编的抗震规范，对此类结构的抗震措施仅限于框支层不超过两层。

（4）楼层错层问题。高层建筑中带有较大范围的错层，使楼层的楼板不连续，对结构抗震十分不利。

（5）高层建筑带有明显薄弱层，又没有采取有效的抗震加强措施。

（6）高层建筑结构中，同时采用两种以上的复杂结构。诸如带转换层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等，均属于复杂结构形式，根据抗震对高层建筑规则性的要求，高层结构不宜同时采用两种以上的复杂结构。

（7）同一结构单元中采用两种不同的结构体系。如某多层框架结构，电梯井及两端山墙部位局部采用砖墙承重。

（8）高层建筑楼板（特别是首层和转换层楼板）开洞过多过大，有的楼板开洞率甚至超过了30%。

在工程设计中应尽量避免采用不规则的结构，不应采用严重不规则的结构。在设计不规则结构时，应采用符合结构实际受力状态的力学模型进行计算分析，并采取有效的抗震加强措施。新修编的建筑抗震设计规范，参考了美国UBC 和欧洲规范8 的做法，对规则与不规则作了一些定量的划分，并规定了相应的设计计算要求。如将楼层最大弹性水平位移与该楼层两端弹性水平位移平均值的比值大于1.2 时定义为平面扭不规则结构，并规定上述比值不宜大于1.5；对超过梁高的错层，规定应按楼板开洞对待，错层面积较大时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型；对竖向不规则结构，规定薄弱地震剪力及某些水平转换构件的地震内力应乘以不同的增大系数等等。

3、主梁有次梁处加附加筋。一般应优先加箍筋,附加箍筋可认为是：主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋短缺，在次梁两侧补上,像板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但也不是绝对的。规范中说的比较清楚,位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载,应全部由附加横向钢筋承担。也就是说,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截面相差不大,次梁荷载较大时，应加附加筋。当主梁高度很高，次梁截面很小、荷载很小时，如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均很大，如工艺要求形成的主次深梁，而荷载相对不大,主梁也可不加附加筋。总的原则,当主梁上次梁开裂后，从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时，主梁可不加附加筋。梁上集中力，产生的剪力在整个梁范围内是一样。所以抗剪满足,集中力处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时也可满足。

总之，结构设计是个系统的、全面的工作，需要扎实的理论知识功底、灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。结构的设计不是单求外表的独特与奇异，而是要讲究科学的依据和实用的价值。设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其他专业来进行设计。只有这样才能真正体会结构设计的意义，推动建筑业向前发展。

参考文献：

[1] 徐田娟. 浅谈建筑结构设计中的几个常见问题[J]. 商业文化(下半月). 2012(01)

[2] 李浩,刘东甲. 浅析建筑结构设计中应注意的问题[J]. 工程与建设. 2012(01)

[3] 侯艳斌. 建筑结构设计方法简述[J]. 科技信息. 2012(04)

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1.建筑结构设计的原则

1.1刚柔相济的原则

所谓刚柔相济原则,就是指刚强与柔和相互协调,具体到建筑结构设计领域指的就是是建筑结构的设计要考虑到建筑物投入使用后承受的各种力的作用,为加强建筑物抗外力的能力在结构设计时就必须对建筑物的刚度进行控制,做到刚度适中,这样才能保证建筑物的正常使用。一般来讲,合理规范的建筑结构体系都是刚柔相济的,刚度过大会使建筑物的适应能力降低,当遇到强大的外力作用时,建筑物的负荷能力不足就很容易使建筑物局部或是全部受损,从而影响建筑物的使用。但是如果建筑结构过柔,那么它虽然能够很好的抵御强大外力,但是由于过柔,建筑就容易出现变形或是整体倾斜等状况,这样也会影响建筑物的使用。那么建筑结构究竟应该刚一点还是柔一点?其实,每个建筑都有自己独特的要求及设计理念,所以不能照搬照抄,也不能将所有建筑物的刚柔度都作统一的规定,刚柔度的把握需要设计者根据实际情况综合考虑各种因素来确定。

1.2多层设防的原则

安全的结构体系应该是多层设防的,就目前来看,大部分的建筑结构都是超静定结构体系,一旦灾难来临,建筑物的所有能够抵抗外力的结构就通力合作,协调抵御外力,但是这时候如果某个局部由于设计不合理或施工不合格等出现了问题,那么建筑物局部或是整体就会受到致命性的破坏。因此对于这类问题,在进行建筑结构设计时设计者就应该做好多道防线的设计,以保证建筑物抵御强大外力的侵害。同时,设计者应该理解并且灵活运用超静定结构体系,因为它体现了多层设置防御线的设计理念。或许设计者会觉得自己的计算等都很准确,不会有什么问题出现,但是看看日常生活中的许多事故,就能够发现由于结构设计导致建筑物倒塌等问题常有发生,因而在精确计算的同时设计者更应该考虑到结构设计的隐患,理解建筑结构的绝对安全性,以保证结构设计能够更好的加强建筑物抗外力能力。

1.3圈出节点的原则

在结构设计中,所谓节点就是指各构件交接的地方,或者是连接异常处。不同类型的构件相连接,同一构件截面改变之处都会形成在结构设计中需要表示清楚的节点。结构体系是一个错综复杂的变化的系统,在建筑结构设计中节点是无处不在的。当外力对建筑物的侵袭突然加大时,对于单一的构件,外力的传递能够合理传递,因而也可以得到有效的控制。而对于复杂的结构体系来说,各节点的复杂性是难以预测和控制的,即便在理论上保证了各个组件的强度等,但是由于各节点的存在都是客观存在的,外力的传递会因为结构的复杂而出现应力集中无法传递或中断的可能,由此就会产生很大的破坏力。

1.4以人为本的原则

建筑结构的设计最终是要变成实体建筑物的,它是供人类使用的,因此,在设计结构时,将人的心理、期望等都考虑在内是以人为本原则的基本要求。随着经济的发展,人们生活水平不断提高,对自身的居住办公等的要求也不断提高。生活在大都市的人们都希望回归自然,希望更多的与大自然接触,因而设计者应该根据这一特点设计出以绿色为基础包含生态、环保,可持续发展等多种理念结合的结构。

2.建筑结构设计中存在的问题

2.1高层建筑基础的选型

高层建筑的基础的选择应该要以安全实用及经济合理为主要目标。选用整体性好,既能满足地基承载力又能满足建筑物允许变形的要求,同时还要能够很好地调节不均匀沉降的基础形式。一般有筏板基础、箱形基础、条形交叉梁基础三种基础形式,在进行结构设计时应根据上部结构类型、层数、荷载及地基承载力选用合理的基础形式。筏形基础有梁板式和平板式,当建筑物层数较多,地下室柱距较大、基底反力很大时,宜优先选用平板式。采用梁板式筏基时,基础梁截面大必然增加基础埋置深度,当水位高时更为不利,梁板的混凝土需分层浇筑,梁支模费事,因而增长工期,综合经济效益反而比平板式差。筏形基础的双向底板的厚度,除满足正截面承载力外,主要由冲切、剪切承载力确定。

2.2连梁超筋等相关问题

剪力墙结构设计中连梁超筋是一种常见现象。某段剪力墙各墙肢通过连梁形成整体,成为连肢墙或壁式框架,使此墙段具有较大的抗侧刚度,要达到此目的主要是依靠连梁的约束弯矩。连梁的超筋实质是计算剪力不满足剪压比要求。连梁易超筋的部位,在一般剪力墙结构中,竖向在总高度1/3左右的楼层;平面中,当墙段较长时其中部的连梁易超筋;某墙段中墙肢截面高度(即平面中的长度)大小悬殊不均匀时,在大墙肢上的连梁易超筋。

2.3回弹再压缩问题

基坑开挖时,摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束,不反弹,坑中心的地基土反弹,回弹以弹性为主,回弹部分被人工清除。当基础较小,坑底受到很大约束,如独立基础,回弹可以忽略,在计算沉降时,应按基底附加应力计算。当基坑很大时,相对受到较小约束,如箱基。计算沉降时应按基底压力计算,被坑边土约束的部分当作安全储备,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。

由于建筑结构设计是一个系统而全面的工作,它要求设计者有深厚的理论知识,同时还要有活跃创新的的思维以及严谨负责的工作态度。设计者要想真正做好建筑结构设计就要从每个基础的细节做起,注意每个部件的设计,使各部件之间相互协调。同时还要做到知其然知其所以然,只有这样才能真正理解建筑结构设计,才能真正做好结构设计;只有真正做到事无巨细,做到细心严谨,才能真正在工作中不断积累经验教训从而做出更好的设计。