建筑結構設計精選(九篇)

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第1篇：建筑結構設計范文

關鍵詞：建筑結構 剪力墻結構 配筋構造

引言

隨著科技水平的不斷提高，我國建筑設計水平也更上一層樓。剪力墻整體性很好，本身的剛度較大，還具有良好的抗震性能，最重要的一點是價格低廉，達到了節(jié)省成本的目的，因而被廣泛地應用于建筑結構設計中。

一、剪力墻結構的介紹

用鋼筋混凝土的墻板代替原來建筑物中的框架結構，把建筑物產生的各種荷載作用于墻板上，稱為剪力墻結構，這種剪力墻結構能夠有效地制約建筑結構產生的水平力。為了節(jié)省資本的投入，采用剪力墻結構，因為剪力墻結構價格低廉，具有很好的經濟性，在我國高層建筑中，剪力墻結構被普遍的應用。

二、剪力墻結構的表現(xiàn)形式

（一）無洞單肢剪力墻。無洞單肢剪力墻實際上是一豎向懸臂構件，立面上沒有任何洞口，在受到水平壓力時，其彎曲變形的能偏離程度對平截面的假定，墻肢截面的正應力為直線分布，可以利用材料力學方法計算其內力和變形。

（二）整體墻和小開口整體墻。這種類型的剪力墻與第一種剪力墻的實質一樣，仍然是一個懸臂構件，其墻面上只有很小的洞口，幾乎沒有影響。這種墻的正應力呈直線分布，其橫截面的變形在平面的假定的范圍內，這就是整體強。當開洞稍大一些，墻體可能引起局部彎曲，其墻肢應力不超過整體彎曲應力的15%時，墻肢截面的變形就不會超出平面的假定，其應力可以應用材料力學方法來進行計算，然后加以修正，這種墻叫小開口整體墻。

（三）聯(lián)肢墻。聯(lián)肢墻是由許多受彎構件連接在一起的。建筑墻體上有許多洞口，豎向排列，這些洞口在外墻上表現(xiàn)為窗口，而在建筑的內部，門或走道是其表現(xiàn)形式。在實際設計中，窗戶、走道、門等將一片整墻分開，由連梁或樓板連接的墻肢，就稱為聯(lián)肢墻。

（四）短肢剪力墻。短肢剪力墻是一種抗側力構件，近年來在我國興起，它的優(yōu)點是保留了異形柱不凸出墻面，克服了異形柱抗震性能不理想的缺點，嚴格限制了軸壓比，由于是新型的剪力墻形式，專業(yè)人士正在研究其力學性能、破壞形B、抗震性能以及設計方法等，以期能夠更好地利用此種新型剪力墻。

（五）框支剪力墻。框支剪力墻，又名柱支剪力墻，是指當底層需要大空間時，采用框架結構來承受上部剪力墻的壓力。形式分為常截面和變截面兩種，也可以采用斜柱和V形柱來表示。根據建筑設計的要求，來決定使用單層的和多層的部框架。

（六）開有不規(guī)則洞口的剪力墻。應建筑使用上的要求，墻體上會開設不規(guī)則的較大洞口，這無疑會給建筑質量帶來不利的影響，盡量不要采用。當必須采用這種剪力墻時，為了減輕不規(guī)則開洞帶來的較大應力，可以用剛度小的材料填塞這些洞口，也可以設置一些連續(xù)性較強的暗柱暗梁，分散壓力。

三、剪力墻結構設計及計算的優(yōu)化措施

剪力墻具有很強的抗震能力，在對剪力墻結構設計過程中，第―振型的底部是地震傾覆力矩的位置，剪力墻墻體所承受的地震傾覆力矩要大于結構承受的地震傾覆力矩1/2，剪力墻在建筑設計的數量一定要適量，剪力墻結構中，墻是一平面構件，它承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔豎向壓力；在軸力，彎矩，剪力的復合狀態(tài)下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基礎上的懸臂深梁。在地震作用或風載下剪力墻除需滿足剛度強度要求外，還必須滿足非彈性變形反復循環(huán)下的延性、能量耗散和控制結構裂而不倒的要求：墻肢必須能防止墻體發(fā)生脆性剪切破壞，因此注意盡量將剪力墻設計成延性彎曲型。

（一）嚴格控制連梁超限。與剪力墻相連的梁稱為連梁。連梁一般具有跨度小，截面大，與連梁相連的墻體剛度又很大等特點。因此，高層建筑在水平力作用下，連梁的內力往往很大。設計時，即使采取了降低連梁內力的各種措施，如：加大剪力墻的洞口寬度；在連梁中部開水平縫，在計算內力和位移時對連梁剛度進行折減，對局部內力過大層的連梁內力進行調整等。而設計、構造不當將會造成結構在抵抗水平力時的強度、剛度不符合要求，進而影響承受豎向荷載的能力。在剪力墻結構設計中，連梁的跨高有著嚴格的規(guī)定，跨高比應該大于或等于2.5，如果采用低于2.5的連梁，就會嚴重超出限值，容易造成剪力墻的彎矩過大。還有一種情況，采用跨高比大于或等于5的連梁，宜按照框架梁設計，其連梁的剛度不能隨意折減。

（二）剪力墻和平面外梁不宜相連。平面內剛度和承載力大是剪力墻結構的突出特點，而平面外剛度和承載力相對較小，因此，應避免剪力墻和平面外的梁相互連接，如果相互連接，墻肢平面外就會發(fā)生彎矩，在實際結構設計時，為了避免彎矩現(xiàn)象的發(fā)生，要盡量避免剪力墻與平面外的梁進行搭接。

（三）以主軸為中心，向四周延伸。為了提高結構整體剛度，要以主軸方向作為中心，盡量不要設計單方向的剪力墻，宜雙向甚至多向的向四周延伸，應保證數量相當和布置均勻。

（四）墻體配筋設計探討。墻的水平分布筋是為橫向抗剪以防止墻體在斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生脆性剪切破壞，同時起到抵抗溫度應力防止混凝土出現(xiàn)裂縫，設計中當建筑物較高較長或框剪結構時配筋宜適當增加，特別在連梁部位或溫度、剛度變化等敏感部位宜適當增加。但對于矮、短的房屋，其水平筋的配筋率是否適當減小值得探討。

第2篇：建筑結構設計范文

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，對建筑工程的質量和安全性有了更高的要求，所以建筑結構設計非常關鍵，直接關系到建筑整體結構的穩(wěn)定性和安全性。在建筑結構設計中，減震設計是重要內容，地震會對建筑物造成嚴重的破壞，所以為了提高建筑的抗震性能，要加強減震設計水平，提高建筑的穩(wěn)定性和安全性。文章對于建筑結構設計以及減震設計進行了簡要的分析，對于提高建筑結構設計水平具有重要的意義。

關鍵詞：

建筑；結構設計；減震設計

建筑結構設計是針對建筑各個受力部位的結構方式進行的設計，要最大限度的保證建筑結構的穩(wěn)定性和安全性。建筑在建設過程中以及投入運營后，會受到各種應力的作用，從而對建筑結構的穩(wěn)定性產生影響。如果建筑結構設計水平不達標，就會因為承受的荷載太大而發(fā)生變形、傾斜等現(xiàn)象，直接影響到建筑的安全。減震設計是建筑結構設計中的重要內容，所以在結構設計時，應該對當地的地質狀況進行詳細的勘察，然后在結構設計中采用適宜的減震技術措施，最大限度的提高建筑的抗震性能，確保建筑的安全使用，為維護社會穩(wěn)定創(chuàng)造有利的基礎。

1結構設計概述

結構設計就是對建筑物中各受力部件進行合理的分析，計算各部件所承受的荷載極限，從而本著穩(wěn)定性和安全性的原則，對各個結構進行合理的設計。結構設計的核心就是確保建筑整體結構的穩(wěn)定性，在遇到各種應力干擾的情況下，能夠承受應力的變化，保持建筑結構的原有狀態(tài)。建筑結構設計中的主要元素包括：基礎、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣細部等等，也就是構成建筑物的框架，是支撐整體建筑的重要受力構件。在建筑物內部構成體系中，這些構件之間的受力會相互傳遞，需要承受豎向或者水平方向的各種應力，所以對構件的抗力性有較高的要求。只有確保這些構件的穩(wěn)定性，才能夠最大限度的保證建筑物的安全。

2建筑結構設計的過程

建筑結構設計主要可分三個步驟，首先是結構方案設計，根據建筑物的使用性質、地質結構、施工方式、層高、抗震設防烈度等，在對不同結構形式的受力特點分析后，確定結構設計中的受力構件和承重體系。其次是對結構進行計算，包括荷載計算、內力計算和構件的設計，以確保結構設計中各部件符合受力標準。最后是施工圖設計，將建筑結構設計師的意圖通過圖紙表達出來，對于施工過程中每個環(huán)節(jié)的操作都有詳細的說明，從而確保建筑結構設計的完整性。

3建筑結構設計的要點

3.1重視概念設計概念設計是在對建筑的力學性質以及結構原理有深刻的了解后，對設計對象進行的宏觀控制。通過概念設計理念，能夠選出最佳設計方案，對于總結構以及分結構的布局會進行詳細的分析，并且具有豐富的結構設計經驗，從而能夠確保設計方案的合理性、科學性。概念設計理念能夠從宏觀的角度去審視，對于存在的缺陷和瑕疵可以明確的指出，由此彌補了設計思路上的缺陷。

3.2剛柔相濟良好的建筑結構體系應該是剛柔相濟的，太柔的結構雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。結構太剛則變形能力差，強大的破壞力（如地震）瞬間襲來時，會吸收較大的能力，容易造成局部受損最后全部毀壞。但是在設計規(guī)范中并沒有對剛與柔的設計比例給予一定的標準，所以剛柔相濟的結構乃是設計者的最高追求。

3.3做好抗震設計抗震設計是建筑結構設計中的重要內容，也是體現(xiàn)建筑結構設計水平的重要標準。在抗震設計中，應該遵循“大震不倒、中震小修、小震不壞”的原則，但是由于地震具有隨機性，所以破壞機理比較復雜，在抗震設計中不能夠完全依靠理論上的計算參數，還應該根據在長期抗震中總結出的經驗來設計，靈活運用抗震準則，提高建筑整體的抗震性。

3.4多道設防安全的結構體系應多層設防，不應該將希望全部寄托在某個單一的構件上，一旦此構件遭受破壞，后果不堪設想，有可能造成整個結構體系摧毀。所以應該在結構設計中采用多道設防，在受到應力作用時，會多個構件共同抵抗應力荷載，結構應該預留足夠的安全儲備，才能夠確保建筑結構的穩(wěn)定性和安全性。

4建筑結構設計的減震設計

減震技術是建筑結構設計中的重要內容，是建筑物在面臨地震時，能夠最有效的減少地震對建筑物造成破壞的重要保障。減震設計是在對地震對建筑物的作用原理分析后，采用適宜的結構設計方法，提高建筑的抗震性能，最大程度的避免地震對建筑物造成的破壞。在對建筑結構的減震原理進行分析后，可以總結出以下三種減震設計技術。

4.1消能減震消能減震技術主要是在地震發(fā)生時，通過耗能結構元件的設計安裝能夠有效的吸收地震所帶來的能量波，從而減少對建筑結構主體所造成的破壞。這種設計方式充分的利用了建筑結構的附加阻力，通過減震裝置的設計使用，能夠有效的緩解地震對建筑所產生的反應程度，將產生的能量波逐漸消耗，從而提高抗震性。這項減震技術的應用范圍較廣，在鋼結構的建筑中可以使用，在建筑上層的隔震層中也可以使用，都能夠達到減震的效果，從而確保建筑在面臨地震時的安全性和穩(wěn)定性。目前主要的減震裝置有如下幾種，塑性阻力器、摩擦阻力器和粘滯阻力器等減震裝置。

4.2機械減震這里主要指無粘結鋼支撐減震體系，通過利用建筑結構內部鋼支撐和外包鋼管之間的不粘結性或是在內部鋼支撐與外包鋼筋、鋼管混凝土上涂抹無粘結漆，從而形成滑移界面。在滑移界面建造中所使用的機械材料，在材料尺寸上要精心設計、施工，形成內部和外包層之間的相對滑動，防止內部鋼支撐結構發(fā)生橫向變形、整體彎曲或局部彎曲。

4.3蹺動減震地震對建筑物的破壞就是從基礎部位向建筑整體傳遞的能量波，從而對整個建筑的結構穩(wěn)定性產生影響。蹺動減震設計技術就是減少這種能量波的傳遞，如果建筑是一個牢固的整體結構，當底部受到能量波動時，勢必會牽動上部結構，但是如果在建筑上部結構與下部的基礎在豎向采用不緊固設計時，就會降低能量波的傳遞，從而減緩地震對建筑物造成的破壞。還可以對建筑結構中承受地震能量波較大的柱以及支撐等結構與建筑下部基礎實行不緊固設計，也可以減少能量波的傳遞，有效緩解地震造成的破壞。

5結束語

建筑結構是整個建筑的骨架，是建筑承受荷載的重要組成部分，一旦建筑結構不穩(wěn)定，那么整個建筑都會存在安全隱患。在建筑結構設計時，應該對建筑的使用性質、地質結構、層高以及建筑形式等進行綜合分析，進而對其進行合理的結構設計。在結構設計中，應該加強減震設計水平，在分析建筑結構的受力狀況后，采取有效的減震技術，提高建筑的抗震性能，從而確保建筑結構設計的穩(wěn)定性和安全性。

參考文獻

[1]季新強，張志強，鄭雪霆.高烈度區(qū)高層建筑結構與減震設計研究[J].建筑結構，2013.

[2]吳宏磊，丁潔民，崔劍橋，等.超高層建筑結構加強層耗能減震技術及連接節(jié)點設計研究[J].建筑結構學報，2014.

第3篇：建筑結構設計范文

【關鍵詞】建筑結構設計；概念設計；重要性；意義

隨著我國經濟水平的不斷發(fā)展與提高，人們對建筑結構設計的總體水平、安全感、節(jié)能要求等方面的要求也在不斷的提高。因此，將概念設計應用于建筑結構設計中是必然的發(fā)展趨勢。概念設計幾乎包括了所有的結構設計過程，內容十分豐富，在市場上的應用也非常的廣泛。本文將主要分析概念設計在建筑結構設計在中的應用。概念設計在建筑結構中的應用不僅為設計師帶來了方便，體現(xiàn)出了設計師的設計水平，而且還能有效地提高建筑結構設計的質量。

1 建筑結構設計與概念設計的概述

1.1 概念設計的基本概念

概念設計就是指應用清晰的結構概念，不經過數值計算，根據整體結構體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、實驗現(xiàn)象和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想，對結構和計算的結果進行正確的分析，并考慮結構實際受力情況和計算假設間的差異，對結構和構造進行設計，從而使建筑物受力更加的合理、安全與協(xié)調。

1.2 建筑結構設計的基本概念

建筑物的設計主要包括建筑設計、結構設計、給排水設計、暖氣通風設計和電氣設計。每一部分的設計都應該圍繞功能要求、美觀要求、經濟要求和環(huán)保要求來進行。結構設計的過程一般為：方案設計――結構分析――構件設計――繪施工圖。

2 概念設計在建筑結構設計中的應用原則

概念設計在建筑結構設計中的應用原則主要包括三個方面：合理選擇結構方案、精選計算簡圖和正確分析計算結果的原則。下面我們將從這幾個方面進行具體的分析。

2.1 合理選擇結構方案

在進行設計的過程中，選擇一個切實可行的結構形式和結構體系是確保設計成功的關鍵，也是確定建筑結構設計合理經濟的關鍵。在選擇結構方案時，結構體系應受力明確，傳力簡捷，而且同一結構單元不能混用不同的結構體系?？偠灾?，在設計過程中，必須對工程的設計要求、地理環(huán)境、材料供應以及施工條件等進行一個綜合分析，然后將其與其他專業(yè)相互協(xié)調后才能進行結構的選型，最終確定結構方案。

2.2 精選計算簡圖

在結構設計的過程中，結構計算是在計算簡圖的基礎上進行分析的，因此，選擇恰當的計算簡圖是確保建筑結構安全性的重要條件。另外，計算簡圖還應該與相應的構造措施相協(xié)調。

2.3 正確分析計算結果

目前，市場上能夠用于建筑結構設計的軟件種類非常的多，而不同的設計軟件計算出來的結構也是有所不同的，因此，這就要求設計師對程序的設計原理及技術條件有一個廣泛的了解。在設計軟件計算出結果后，應該對計算結果進行認真的分析，并慎重校核，從而做出合理的判斷。

3 概念設計在建筑結構設計中的應用

3.1 概念設計在拓寬設計思路方面的應用

傳統(tǒng)的建筑結構設計中，其理論與設計過程似乎只關注了如何提高結構抗力R，從而導致在設計的過程中混凝土的等級越用越高，配筋量也越來越大，造價也不可避免的越來越高。我們以抗震設計為例，結構設計師在設計的過程中，一般都是根據初定的尺寸、混凝土等級計算出結構剛度，然后由結構剛度計算出地震力與配筋量。這樣的設計增加了結構的剛度，但是也增強了地震的作用效果。將概念設計應用到建筑結構設計中之后，在設計的過程中，才能拓寬思路。例如上面談到的抗震建筑結構的設計，應用了概念設計之后，就不會一味的加強建筑的堅固度，而就會采用科學的建筑建構，以減小地震的作用效應S。在建筑設計中應用概念設計，拓寬設計的思路，從而才能找到更好的設計方案，可以起到事半功倍的作用。

3.2 概念設計在建筑抗震結構設計中的應用

上面我們已經談到了概念設計在抗震建筑結構設計中應用是能夠增加建筑的抗震度、減少地震作用效應的。采用概念設計進行抗震建筑結構的設計主要是從宏觀上控制結構的抗震性能。因此，我們主要從以下幾個方面進行考慮。

3.2.1 在設計過程中，進行合理的基礎設計，并注意同一結構單元不宜設置在性質相同的地基上，也不宜采用不同的基礎形式。設計時應最大限度的發(fā)揮地基的潛力，若是地基穩(wěn)定性不夠時，則應采取措施保證地基的穩(wěn)定性。

3.2.2 建筑物的體型應力求簡單、規(guī)則、對稱，質量和剛度變化均勻，從而可以減少地震作用產生的變形、應力集中和扭轉反應。

3.2.3 應選擇合理的結構體系，抗側構件應力求均勻對稱；在設計過程中，需設置多道抗震防線，以避免局部出現(xiàn)薄弱部位，結構布置受力應明確、傳力簡捷。

3.2.4 各種構件之間需要有可靠的連接，而且必須具有一定的強度和變形，從而使整個結構具有更好的抗震能力。

3.2.5 設計時，結構空間應具有一定的平整性，平面也需要加強連接，豎向也需要確定其整體的剛度。

3.2.6 應對非結構構件的處理也加強重視，注意其對主體結構的有利影響，從而避免不合理的設置對主體結構造成不利影響。

3.2.7 設計時，應注意盡量減輕結構自重，減少地基的土壓力，從而降低其向建筑物傳輸的地震力。

4 建筑結構設計中應用概念設計的重要性

4.1 概念設計思想的運用，彌補了結構設計理論和計算理論方面的缺陷，拓展了結構設計的思路。我國現(xiàn)行的結構設計理論和計算理論是采用概率理論為基礎的結構極限狀態(tài)設計準則。它也存在著一些缺陷與不合理性，即對空間結構體系整體研究存在一定的局限性。而概念設計就能彌補這一方面的缺陷與不足，拓展設計師的設計思路，為建筑結構設計的創(chuàng)新奠定了基礎。

4.2 概念設計時結構設計的基礎與靈魂。在方案設計階段，選擇一個經濟合理的結構方案是一個結構設計成功的關鍵，選擇一個經濟合理的結構方案就是選擇一個切實可靠的結構形式和結構體系。而在該階段設計師需要對建筑物的功能要求、地理環(huán)境、資金配備、材料供應、施工條件等進行綜合的分析，而這些分析過程不能采用計算機進行，因此，必須要求設計師借助概念設計進行建筑物的結構設計，從而有針對性的選擇效果最好、造價最低的結構方案。在結構計算階段，概念設計主要是在設計師利用計算機計算出建筑物結構受力和變形的精確性之后，根據實際結構的工作狀態(tài)對電算化結果進行科學的分析，最終做出合理的判斷。

5 結束語

建筑結構設計是確保建筑物投入使用之后的質量的關鍵，因此，在進行建筑結構設計時，每一項設計工序都必須符合設計的規(guī)范與要求。概念設計在建筑結構設計中的應用為建筑結構設計的質量奠定了堅實的基礎。概念設計的水平主要是取決于深厚的基礎理論、對結構原理和力學性質的深刻理解、豐富的工程經驗和設計人員分析問題、處理問題的能力。由此可見，概念設計是設計師綜合設計能力的體現(xiàn)。在今后建筑結構設計過程中，概念設計在建筑結構設計中也將得到更為廣泛的應用。

參考文獻：

[1]王艷霞.建筑結構設計中的結構概念應用[J].中華民居,2010,(10):21～22.

第4篇：建筑結構設計范文

從事建筑結構設計的基本目的，是在一定的經濟條件下，賦予結構以適當的安全度，使結構在預定的使用期限內，能滿足所預期的各種功能要求，一般來說，建筑結構必須滿足的功能要求是：

1)能承受在正常施工和使用時可能出現(xiàn)的各種作用，且在突發(fā)事件中，仍能保持整體穩(wěn)定性，即建筑結構需具有的安全性；

2)在正常使用時具有良好的工作性能建筑結構需具有的適用性；

3)在正常維護下具有足夠的耐久性。上述安全性、適用性和耐久性，是建筑結構安全與否的標志，總稱為結構的可靠性，對這些性能的度量，即結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率，稱為結構的安全度。

2關于我國結構設計安全度的現(xiàn)狀分析

我國的建筑結構設計安全度已不適應當前國情的需要。自2o世紀5O年代以來，我國建筑結構的設計方法，經歷了容許應力設計法、破損階段設計法、極限狀態(tài)設計法和概率極限狀態(tài)設計法的重大變化。在結構設計標準中，安全度主要表現(xiàn)為安全系數(容許應力法、破損階段法)、分項系數(極限狀態(tài)法)和可靠指標(概率極限狀態(tài)法)同時還與其它許多因素有關，如結構的構造規(guī)定、荷載標準值與材料強度標準值的取值、構件承載力計算公式及結構內力分析的精度等。從50年代到現(xiàn)在，我國建筑結構的設計標準不論在方法或具體內容上都有了很大的發(fā)展和提高，但在結構設計的安全度要求上，卻一直沒有大的變動，與國際通用設計標準相比始終處于低水平的安全度。這并不是一個單純的技術問題，從根本上說，結構設計安全度的高低，是國家經濟和資源狀況，社會財富以及設計施工技術水平與材料質量水準的綜合反映。提高結構的安全度，必然會增加結構造價和耗費更多的材料，但能相應降低結構失效的風險。所以確定建筑結構設計的安全度，還應體現(xiàn)投資者或業(yè)主的利益，在結構造價與結構風險之問權衡得失，尋求較優(yōu)的選擇。我國建筑結構安全度的現(xiàn)狀是：設計規(guī)范取用的荷載值比國外低，材料強度的取值比國外高，所用結構承載力計算公式的安全度比國外低，甚至在個別情況下偏于不安全，對結構的構造規(guī)定又遠比國外要求低。也就是說，在設計結構安全度的各個環(huán)節(jié)中，幾乎沒有一個環(huán)節(jié)比國外更偏于安全的。

3關于建筑結構設計的原則

適用、安全、經濟、美觀、便于施工是進行建筑結構設計的原則。一個優(yōu)秀的建筑結構設計往往是這五個方面的最佳結合。完美的建筑結構設計就是在努力追求這五個方面的最佳結合的過程中產生的，適用、安全、經濟、美觀、便于施工是結構設計人員最終努力的目標，是結構設計的最佳體現(xiàn)。結構設計一般在建筑設計之后，“受制”于建筑設計。但又“反制”于建筑設計。結構設計不能破壞建筑設計，應滿足、實現(xiàn)各種建筑要求；建筑設計不能超出結構設計的能力范圍，不能超出安全、經濟、合理的結構設計原則。結構設計決定建筑設計能否實現(xiàn)，從這個意義上講，結構設計顯得更為重要，雖然一棟標志性建筑物建成后，人們只知道建筑師的名字，但一個適用、安全、經濟、美觀、便于施工的結構設計也是工程師們的驕傲和成就。

4建筑結構設計特點

4．1科學性

建筑結構設計是以數學、力學為理論基礎，借助現(xiàn)代計算機技術進行的一種應用性技術。一個結構工程師應該善于抽象建筑結構的理論模型，善于用數學和力學只是分析建筑結構的工作機理，只有這樣才能具有較強的認識能力和適應能力。

4．2應用性

建筑結構設計必須講究經濟效益，一個成功的建筑結構設計，技術上先進合理，經濟上效益顯著。

4．3實踐性

建筑結構設計是一種工程實踐活動，沒有一個工程師是直接從大學畢業(yè)生馬上變成一個成熟的工程師，而是必須經過一個較長時間的工程設計鍛煉。

4．4復雜性

建筑結構設計的復雜性首先表現(xiàn)在設計中各種因素的不確定性，建筑結構設計是一個具有多解而沒有標準答案的問題，作為一名結構工程師。我們需要找到一個相對最優(yōu)的方案。

4．5創(chuàng)新性

建筑結構設計作為一種技術服務行業(yè)，在設計市場競爭激烈形勢下，要想獲得開發(fā)商的項目，必須提供比別人更加合理經濟的結構方案，這就需要工程師的創(chuàng)新能力。

5建筑結構設計中應注意的相關問題

5．1底部抗震墻框架結構

(1)底部抗震墻應雙向布置，應注意縱向抗震墻不要偏少。

(2)上部抗震墻與底部框架、抗震墻應對齊或基本對齊。“基本對齊”要求：(對于7度設防區(qū))每結構單元不宜多于一道或每三道抗震墻不多于一道與下部框架、抗震墻不對齊。盡量減少次梁托換的數量，減少傳力途徑。

(3)托墻梁支座處應設柱，對于支承于抗震墻的托墻梁支座應采取加強措施。

(4)底框結構轉換層樓板應適當加強，避免開大洞。避免板標高變化產生錯層。

5．2關于箱、筏基礎底板的挑板問題

從結構角度來講，如果能出挑板，能調勻邊跨底板鋼筋，特別是當底板鋼筋通長布置時，不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋，較節(jié)約；出挑板后，能降低基底附加應力，當基礎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；能降低整體沉降，當荷載偏心時，在特定部位設挑板，還可調整沉降差和整體傾斜；窗井部位可以認為是挑板上砌墻，不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。當然此問題并不絕對，當有數層地下室，窗并橫隔墻較密，且橫隔墻能與內部墻體連通時，可靈活考慮；當地下水位很高，出基礎挑板，有利于解決抗浮問題；從建筑角度講，取消挑板，可方便柔性防水做法。

5．3建筑結構設計與暖通專業(yè)設計的協(xié)調

商層建筑空調設備(風道、冷熱水管、空調箱、空調機組等)通常與電梯、電梯廳、樓梯、電氣間、衛(wèi)生間集中布置在核心區(qū)。構成維持整個高層建筑活動機能的關鍵部分。在豎向布置上又與給排水、電氣等集中布置在設備層。結構設計時應充分注意核心區(qū)及設備層的特點：

(1)樓面負荷大。在內力分析及樓板設計時應考慮。

第5篇：建筑結構設計范文

關鍵詞：建筑結構；設計思路；概念

在建筑工程項目的施工中，建筑結構設計是十分關鍵的環(huán)節(jié)，其設計水平直接影響到整個建筑工程項目實施的質量，從分析工程建筑的結構設計充分說明了它的重要性，因此我們必須從本質上對工程建筑結構設計質量有所提高，通過多種方式達到建筑結構設計的效果，其中概念設計尤為突出，在建筑設計中，采用概念設計，充分發(fā)揮概念設計的最大價值，促使工程建筑結構設計水平的提升。

一概念設計應用在建筑結構設計中的重要性分析

第一，就不利地段，結構工程師需要提出相關的避開要求，在不能避開的時候，就需要采取相關的措施，充分考慮到地震因場地條件間接引起結構破壞的原因，比如說：地基土不均勻的沉陷，地震引起的地表錯動、地裂等，即選擇出對建筑抗震有利的場地，避免對建筑抗震不利的地段進行施工建設。第二，采用了哪一種的結構材料，什么樣的結構體系，經過了對經濟條件綜合比較分析，力求結構延性較好、強度、重力比值較大，均質性較好，正交各向同性等，降低房屋重心，充分發(fā)揮了結構強度特點，提出結構兩個主軸方向動力特點相近的抗震概念。第三，對于不規(guī)則的建筑結構進行設計時，應該對其水平地震作用進行計算，并且調整內力，對于薄弱部位，需要采用有效抗震構造的措施，借鑒國外先進的施工規(guī)范，實現(xiàn)對我們設計的優(yōu)化，即在建筑平立面布置應該符合概念設計要求，避免采取不規(guī)則的方案。

二建筑結構設計中概念設計應用原則

1優(yōu)化選型原則

優(yōu)化選型原則主要是對建筑結構進行優(yōu)化，首先，在進行結構體系優(yōu)化設計的時候，應著重掌握建筑結構的基本特點，按照周邊的地理環(huán)境、使用狀況等，確定出優(yōu)化方案的措施，對各情況進行假設、猜測等，以便進行建筑結構的構建，按照幾何結構，實現(xiàn)對建筑主體結構體系的完善。第二，優(yōu)化結構布置的時候，在確保建筑工程使用需求、意向過程中，實現(xiàn)建筑樓層蓋水平、柱墻豎向支撐系統(tǒng)、基礎系統(tǒng)等進行優(yōu)化。

2空間作用原則

在建筑結構的優(yōu)化設計階段，應用概念設計需要充分體現(xiàn)出建筑物是以空間結構呈現(xiàn)出來的，以保障建筑結構空間設計合理性，促使建筑結構設計在建筑設計的過程中更加的科學合理。

3結構延性設計的原則

在一般情況下，由延性系數表示充分體現(xiàn)出結構的延性，主要是體現(xiàn)在結構極限變形、屈服變形之間的比值，若是比值較大，其自身的結構延性也就更好。反之，其結構延性也就更差，若是整體建筑結構的構建有著良好的延性，其建筑結構的自身就有著良好的延性。

4等強度與耗能設計原則

因為生態(tài)環(huán)境破壞，自然災害也逐漸的變多。所以，在建筑工程結構設計過程中，著重抗震結構設計，確保建筑物的堅固，還需對其強度、耗能等進行設計，避免個別因素所引起的水平承重結構破壞，直接影響整個建筑抗震指標，給建筑施工、后期等埋下了安全隱患。因此，在建筑工程結構設計階段，任何細節(jié)都是不容小覷的，對于薄弱環(huán)節(jié)需要加強分析，盡可能的考慮周全，除此之外，注重耗能設計的同時，注意耗能構件設計，以達到了工程項目相關標準。

三建筑結構設計中概念設計應用

所謂的概念設計就是從個體到整體，從整體到個體的一種設計理念，建筑結構設計必須要落實到每一個環(huán)節(jié)上的設計，不過在實際建設中全面實行概念設計也是存在一定難度的。在現(xiàn)階段，建筑結構設計中概念設計的應用主要有以下幾種。

1概念設計在方案選擇中的應用

完整的建筑結構設計主要是由很多因素所構建而成的，其主要包含了對建筑場地結構、地理環(huán)境因素等，由此保證了設計的方案的合理性。然而在實際的建筑設計中，在基礎設計方案選擇的時候，應充分結合當地的地質因素、施工條件、場地結構類型以及外加因素等，選擇出最合適的基礎設計方案。例如：在房屋地基設計的時候，應按照建筑實際的環(huán)境進行設計，相關設計人員需要在施工現(xiàn)場收集需要的資料數據等，確保了最終設計方案的可行性和真實性。只有掌握了全面的信息，設計方案進而實現(xiàn)經濟性、合理性。

2概念設計在分析計算中的應用

在如今這個信息科技發(fā)展較快的時代，計算機技術已經在各個行業(yè)中的廣泛的應用，當然工程建筑業(yè)是一樣。根據當代建筑行業(yè)發(fā)展情況進行分析，計算機技術就在一定程度上增加行業(yè)工作的效率，減少施工人員的工作強度，而計算機的運行應根據相關程序編策實施，程序本身也會由于平凡的使用出現(xiàn)故障，因此要不斷完善程序，使其能更完善的在檢出工程結構設計中發(fā)揮其最大價值，避免不必要的問題出現(xiàn)。例如：結構計算軟件計算簡圖的選用不妥當，結構安全事故的隨時引發(fā)。因此，在分析計算中，可引入其概念設計，經過計算機軟件廣泛的使用，設計師能結合有關概念設計知識和實際情況在計算機中繪制建筑結構設計圖，從而分析計算機做出的結果，從而確保建筑結構設計方案的合理性。

3概念設計在抗震設計工作中的應用

一棟良好的建筑物不僅需要一個較好的結構設計做支撐，還需要做好建筑基礎工作，確保承載地基的堅固性和穩(wěn)定性及后續(xù)建設順利開展。其中抗震因素也是在結構設計時必須考慮到的，在建筑場地的選擇時，盡可能的選擇在抗震指數較高的地基，如若抗震系數較低就會給后期施工及竣工后的使用埋下安全隱患。不過在土地資源稀少的環(huán)境下，很難找出抗震系數較高的建筑場地，所以，我們應該著重于建筑基礎結構、主體結構方面的設計。通常來說，設計師從地震荷載、鋼筋根數及結構框架等方面加強建筑的抗震系數。在實際建筑抗震結構的概念設計中，通過對建筑工程平面與結構體系的結合，全面分析建筑主體的結構體系和及基礎結構體系的構建原理，對整個建筑物的平面、框架的調整，能增強整體結構的穩(wěn)定性，提高結構的抗震系數，在一定程度上節(jié)儉了工程成本。

四結束語

總之，在我國科學技術不斷的發(fā)展下，計算機應用程序也得到了廣泛的應用，為建筑結構設計帶來了較大的便利，極大地提升建筑結構工程施工設計質量，在一定程度上造成設計人員更加的依賴計算機，更加的懶惰，人為建筑結構的設計十分簡單，只是按照圖紙、規(guī)范性標準進行執(zhí)行就可以。往往在實踐中，個別設計人員還是沒有深刻意識結構整體的穩(wěn)定性和合理性的重要性，因此，我們必須著重注意概念設計的應用，從整體上推動工程建筑結構設計水平的上升階段，使我們建筑行業(yè)能夠快速穩(wěn)步發(fā)展。

作者:施紅飛 李建飛 單位:1.浙江華越設計股份有限公司 2.浙江省地下建筑設計研究院

參考文獻：

第6篇：建筑結構設計范文

關鍵詞：高層建筑；結構設計；計算簡圖

0 引言

隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，高層建筑在城市化建筑中的比例也越來越大。隨著對高層建筑使用功能要求的日益嚴格，高層建筑的高度不斷增加，建筑類型與功能越來越復雜，高層建筑的數量日漸增多，高層建筑的結構體系也是越來越多樣化，高層建筑結構設計也越來越成為高層建筑結構工程設計工作的難點與重點。面對如此形勢，應該把高層建筑的結構設計放在首位加以研究。

1 高層建筑結構設計的原則

1.1選用適當的計算簡圖

結構計算式在計算簡圖的基礎上進行的，計算簡圖選用不當則會導致結構安全的事故常常發(fā)生，所以選擇適當的計算簡圖是保證結構安全的重要條件。計算簡圖還應有相應的構造措施來保證。實際結構的節(jié)點不可能是純粹的鉸結點和剛結點，但與計算簡圖的誤差應在設計允許范圍之內。

1.2 選擇合適的基礎方案

基礎設計應根據工程地質條件，上部結構類型與載荷分布，相鄰建筑物影響及施工條件等多種因素進行綜合分析，選擇經濟合理的基礎方案，設計時宜最大限度地發(fā)揮地基的潛力，必要時應進行地基變形驗算?；A設計應有詳盡的地質勘察報告，對一些缺少地質報告的建筑應進行現(xiàn)場查看和參考臨近建筑資料。通常情況下，同一結構單元不宜用兩種不同的類型。

1.3 合理選擇結構方案

一個合理的設計必須選擇一個經濟合理的結構方案，也就是要選擇一個切實可行的結構形式和結構體系[1]。結構體系應受力明確，傳力簡捷。同一結構單元不宜混用不同結構體系，地震區(qū)應力求平面和豎向規(guī)則?？偠灾仨殞こ痰脑O計要求、材料供應、地理環(huán)境、施工條件等情況進行綜合分析，并與建筑、電、水、暖等專業(yè)充分協(xié)商，在此基礎上進行結構選型，確定結構方案，必要時應進行多方案比較，擇優(yōu)選用。

1.4 正確分析計算結果

在結構設計中普遍采用計算機技術，但是由于目前軟件種類繁多，不同軟件往往會導致不同的計算結果。因此設計師應對程序的適用范圍、 條件等進行全面了解。在計算機輔助設計時，由于結構實際情況與程序不相符合，或人工輸入有誤，或軟件本身有缺陷均會導致錯誤的計算結果，因而要求結構工程師在拿到電算結果時應認真分析，慎重校核，做出合理判斷。

1.5 采取相應的構造措施

結構設計始終要牢記“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓若拉原則”，注意構件的延性性能；加強薄弱部位；注意鋼筋的錨固長度，尤其是鋼筋的執(zhí)行段錨固長度；考慮溫度應力的影響[2]。此外，還要注意按對稱、均勻、規(guī)整原則考慮平面和立面的布置；綜合考慮抗震的多道防線；盡量避免薄弱層的出現(xiàn)；正常使用極限狀態(tài)的驗算都需要概念設計做指導。

2 高層建筑結構設計的特點

2.1軸向變形不容忽視

高層建筑中，豎向載荷很大，能在柱中引起較大的軸向變形，對連續(xù)梁彎矩產生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負彎矩減小，跨中正彎矩和端支座負彎矩值增大；此外還會對預測構件的下料長度產生影響，要求根據軸向變形計算值，對下料長度進行調整；另外對構件剪力和側移產生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安全的結果。

2.2 結構延性是重要設計指標

相對于底層建筑而言，高層建筑的結構更柔和一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使高層建筑結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力, 避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當的措施，來保證結構具有足夠的延性。

2.3 水平荷載成為決定因素

一方面，因為高層建筑樓房自重和樓面使用荷載在豎構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩以及由此在豎構件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面，對某一定高度樓房來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨結構動力特性的不同而有較大幅度的變化。

3 高層建筑結構的相關問題分析

3.1 結構的超高問題

在抗震規(guī)范和高規(guī)范中，對結構的總高度有著嚴格的限制，尤其是新規(guī)范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設定為A級高度以為，增加了B級高度，處理措施與設計方法都有較大改變[3]。在實際工程設計中，出現(xiàn)過由于結構類型的變更而忽略該問題，導致施工圖審查時未予通過，必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規(guī)劃的影響相當巨大。

3.2 短肢剪力墻的設置問題

在新規(guī)范中，對墻肢截面高厚比為5~8的墻定義為短肢剪力墻，且根據實驗數據和實際經驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制，因此，在高層建筑設計中， 結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。

3.3 嵌固端的設置問題

由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設置在地下室頂板，也有可能設置在人防頂板等位置，因此，在這個問題上， 結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面，如: 嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌固端的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協(xié)調等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。

3.4 結構的規(guī)則性問題

新舊規(guī)范在這方面的內容出現(xiàn)了較大的變動，新規(guī)范在這方面增添了相當多的限制條件，例如: 平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規(guī)范采用強制性條文明確規(guī)定“建筑不應采用嚴重不規(guī)則的設計方案?！币虼?，結構工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴格注意，以避免后期施工圖設計階段工作的被動。

4 結語

近些年來，我國的高層建筑建設發(fā)展迅速。但從設計質量方面來看，并不理想。在高層建筑結構設計中，結構工程師不能僅僅重視結構計算的準確性而忽略結構方案的具體實際情況，應作出合理的結構方案選擇。高層建筑結構設計人員應根據具體情況進行具體分析，運用掌握的知識處理實際建筑設計中遇到了各種問題。

參考文獻

[1] 梅洪元, 付本臣.中國高層建筑創(chuàng)作理論發(fā)展研究[R].高層建筑與智能建筑國際學術研討會, 2002.

第7篇：建筑結構設計范文

【關鍵詞】建筑結構設計；綠色；設計思路

前言

近年來，城市霧霾、溫室效應等影響人類居住的生態(tài)危機進一步加劇，這給正在快速發(fā)展的城市敲響了警鐘，人們對城市未來發(fā)展方向也有了更多的思考，此時，提出了綠色建筑這一概念。從綠色建筑的設計風格和方法探討到綠色建設中生態(tài)影響的計算，從各種建筑材料對環(huán)境影響的綠色分類到不同綠色建筑評估指標系統(tǒng)的分析，綠色建筑作為第三代建筑思潮正涌動在建筑設計界。相比于此，建筑結構設計對“綠色”的響應就沒有那么激烈，這符合了結構設計師的沉穩(wěn)性格。但面對現(xiàn)今的社會和生態(tài)，可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能減排的綠色建筑結構是必然的發(fā)展趨勢，需要更多的人加以關注并投入研究。

一、綠色建筑結構的特點

綠色建筑與其他一般的建筑有明顯的不同，主要有節(jié)能性、審美和諧性、系統(tǒng)綜合性、健康性和環(huán)保性五大特性[1]，而綠色建筑結構設計也應符合綠色建筑的這些特點要求，要求結構設計最大程度地輔助綠色建筑本身達到節(jié)能減排、環(huán)保的目標。綠色建筑結構除了上述綠色建筑特點要求外，還應結合結構設計的兩個重要特性，安全性和經濟性。經分析，綠色建筑結構相比一般建筑結構應有以下三個特點。

1.節(jié)能性

據統(tǒng)計，全球能量的50%用于工業(yè)、交通和其它行業(yè)，45%用于建筑物的采暖、空調和照明，5%則用于建筑物的構造?？梢?，與建筑相關的能耗約占全球全部能耗的一半。因此，建筑節(jié)能研究在綠色建筑體系營造中占有突出的地位。綠色建筑結構必須具備節(jié)能特性。

2.環(huán)保性

綠色一詞表面意思就是生態(tài)環(huán)保，不對自然環(huán)境產生過多的污染。綠色建筑結構充分利用合理的結構類型、材料，在建筑物建成后，在較長的時期保持環(huán)保。

3.經濟可持續(xù)性

建筑如果過分追求外觀，不考慮強制使用高成本的某種結構體系帶來的經濟問題，那么這樣的建筑勢必給社會和人民帶來過重的負擔，違背了綠色建筑的節(jié)能環(huán)保、經濟適用的原則。為支持起綠色建筑的這一目標，綠色建筑結構也具備經濟性和可持續(xù)性。

二、綠色建筑結構的設計原則

根據建設的實際需要和人們對綠色建筑追求，設計理念隨之不斷提升，建筑的結構形式是豐富多彩的，高層建筑結構形式更是復雜化、多樣化，綠色建筑結構概念更加清晰，結構形式也越發(fā)多樣，其中綠色高層建筑結構的設計方式也逐步成熟。相比一般建筑結構設計，綠色建筑結構設計應遵循建筑結構整體性原則、合理適中原則、尊重自然原則等。

1.結構整體性原則

綠色建筑設計應把自身當做一個開放的體系與自然界構成一個整體，應追求環(huán)境效益最大化，局部利益應當服從整體利益，暫時性利益應當服從長遠利益。在綠色建筑結構設計中，應與建筑設計構成一個有機整體，結構充分符合建筑的整體效應。綠色結構可以使綠色建筑達到設計的各項目標。如綠色建筑招商局的南海意酷的屋項實現(xiàn)拔風目標對屋頂結構的要求，又如華南理工大學圖書資料的夏式遮陽（由夏昌世先生設計）要求窗體附近結構如何處理等等。

2.合理適中原則

綠色建筑結構遵循合理適中的原則，合理的結構體系，適中的經濟成本，這些要求也是對結構具備綠色特性的表現(xiàn)。如果結構體系富余度大，勢必造成過多的建設成本，對社會形成了過多的資源浪費，無法達到節(jié)能的效果，就談不上綠色了。所以綠色結構是在保證結構安全性的情況下合理的節(jié)省資源消耗，特別是對自然依賴性較強的資源。

3.尊重自然原則

綠色建筑的顯著特點就是能夠與環(huán)境完美的相融合，使二者和諧統(tǒng)一。建筑結構設計中優(yōu)先考量自然、生態(tài)，改變過去人類是自然中心的錯誤意識，尊重自然法則，維護生態(tài)平衡，注重生態(tài)環(huán)保。建筑結構設計中每一步都應力求做到與環(huán)境和諧統(tǒng)一，因為建筑本就取之于自然，所以最終必定會回歸到自然中去，這也是第三代建筑思潮的核心。

4.綠色建筑結構設計思路

1.綠色建筑結構選型

結構選型對于綠色建筑的呼應可以發(fā)生在更高的層面上以確保建筑在與自然共生條件下的可持續(xù)建造性。事實上，一個基于綠色設計的結構體系相比傳統(tǒng)建造體系可以極大減輕建筑活動對環(huán)境負荷的壓力，同時結構選型在建筑生命周期的規(guī)劃中可以承擔非常積極的角色。正確的結構選型能有效地形成環(huán)保節(jié)能的結構體系，為綠色建筑提供“健康的骨骼”。綠色建筑結構選擇正確的選型是關鍵。

2.選擇綠色結構建材

綠色建材是綠色建筑各項功能目標實現(xiàn)的基礎支撐，對綠色建材的選用很大程度上決定了建筑的綠色程度。同樣選擇綠色結構建材形成的結構設計方案更加有效產生綠色效果。綠色結構本身材料應為綠色建材，具有可持續(xù)發(fā)展的潛力，從而確保建筑可持續(xù)發(fā)展，同時綠色結構的構成單元具有可代替性，即當結構出現(xiàn)缺陷時，能及時方便有效地更換，因而結構的使用年限得以延長，同時維修的頻度和造價大大降低[2]。

3.重點開發(fā)鋼結構的綠色性

鋼結構擁有其他結構類型所不具備的優(yōu)秀特點，可以成為綠色結構的重要結構類型。力學性能清楚，抗震性能好，鋼材延性好，耐久性好，這使得能利用鋼材塑性變形耗能，建筑震害少、震害輕；鋼結構建筑自重較輕，減輕地基受力。節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保、減排、安裝簡單、建設工期短，運輸過程中對環(huán)境污染小，易拆除，可重復利用、材料可循環(huán)利用等優(yōu)點，符合了綠色建筑的要求。綜上所述，鋼結構具有輕、快、好、省的優(yōu)點，目前是綠色建筑最佳的結構形式，應重點開發(fā)鋼結構的綠色性。

4.開拓創(chuàng)新，開發(fā)新的綠色結構設計軟件

當今，科學技術突飛猛進，綠色建筑的興起，對結構計算的要求也越發(fā)復雜，結構設計理論和程序有時達不到設計要求，需要高新科技設計軟件來完成設計。由于力學模型比較復雜，難以精密計算結構構件的受力情況，或對綠色建筑結構目標的效果分析無法精確，則綠色結構得不到保證。這就需要重新開發(fā)新的設計軟件，使結構設計達到進一步完善。

5.工程案例分析

1.綠色結構選型案例分析

法蘭克福商業(yè)銀行，在這個歐洲第一棟生態(tài)高層建筑的項目招標書中業(yè)主明確提出應創(chuàng)造出“與使用功能的價值同樣重要的建筑使用環(huán)境”，要求設計師在規(guī)定的三角形基地內保證所有銀行員工在辦公區(qū)均能欣賞到大樓中的空中花園。法蘭克福銀行大樓首創(chuàng)的角筒—錯層空腹桁架結構體系，它取消中央核心筒而代之以建筑平面角區(qū)處的三個豎向角筒，大樓的整體空間形式因此改成在三角形大樓的每一側都由每8層辦公樓區(qū)之間加插一4個層樓凈高的空中花園所組成，而大樓三面的空中花園都是按順時針方向往上盤旋錯層相接來設置，每一層的任何位置，辦公人員都可以抬頭欣賞到綠色花園。這就是綠色建筑結構選型，正是對綠色設計目標的執(zhí)著追求，史無前例地設計出這樣的一種綠色結構體系?，F(xiàn)代建筑許多經典高層結構體系出現(xiàn)，但很多都無法達到生態(tài)綠色的效果，這值我們在結構選型關注和思考。

2.綠色結構建材案例分析

綠色建筑結構體系主要分為幾大類型：一是從節(jié)約能源與資源的角度出發(fā)，以粉煤灰、礦渣等工業(yè)廢渣為主要成分的砌體結構；二是以綠色高性能混凝土為主要成分的混凝土結構（包括預應力混凝土結構）；三是高性能鋼結構。

以上所提建筑結構的建材目前階段都是初步探索，或是原有建材上的優(yōu)化升級，都局限于現(xiàn)有結構體系與理論，沒有充分挖掘綠色建材的潛能。特別是綠色高性能混凝土，人們只研究了它的材料性能、工程性能，而沒有研究其力學性能。理論上，綠色高性能混凝土結構應有更優(yōu)的力學性能和耐久性能，相比普通的混凝土有著不同數量級的飛越。綠色高性能結構體系應該作為一種獨立的、新型的結構體系加以研究。綠色高性能混凝土結構減少環(huán)境污染并提高其抵抗污染的能力，延長建筑的使用年限，是今后發(fā)展的核心。

結語

總而言之，綠色建筑結構設計是綠色建筑的重要組成部分，是今后結構設計的必然發(fā)展趨勢。建筑結構設計者要遵守相關規(guī)范下，具有與時俱進的思想，不斷探索更新設計理念，開創(chuàng)新的技術，建立綠色建筑結構體系。綠色建筑結構是建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的又一核心，是綠色建筑的有力保障。

參考文獻

第8篇：建筑結構設計范文

關鍵詞：建筑;結構設計;要點

Abstract: The design of building structures is a systematic, comprehensive work. Have a solid theoretical knowledge, flexible and innovative thinking and serious and responsible work attitude. As the designer, to master the process of structure design, ensure the structure safety, but also be good at summing up the experience of work. Through the understanding of the features of the architecture design of structure, attention to common problems in structural design, can effectively improve the level of structure design.

Key words: building; structure design; key points

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

1建筑結構設計特點

1.1 科學性

建筑結構設計是以數學、力學為理論基礎,借助現(xiàn)代計算機技術進行的一種應用性技術。一個結構工程師應該善于抽象建筑結構的理論模型,善于用數學和力學只是分析建筑結構的工作機理,只有這樣才能具有較強的認識能力和適應能力。

1.2 應用性

建筑結構設計必須講究經濟效益,一個成功的建筑結構設計,技術上先進合理,經濟上效益顯著。

1.3 實踐性

建筑結構設計是一種工程實踐活動,沒有一個工程師是直接從大學畢業(yè)生馬上變成一個成熟的工程師,而是必須經過一個較長時間的工程設計鍛煉。

1.4 復雜性

建筑結構設計的復雜性首先表現(xiàn)在設計中各種因素的不確定性,建筑結構設計是一個具有多解而沒有標準答案的問題,作為一名結構工程師,我們需要找到一個相對最優(yōu)的方案。

1.5 創(chuàng)新性

建筑結構設計作為一種技術服務行業(yè),在設計市場競爭激烈形勢下,要想獲得開發(fā)商的項目,必須提供比別人更加合理經濟的結構方案,這就需要工程師的創(chuàng)新能力。

2建筑結構設計要點

2.1 剛柔并重的結構體系。

正確合理的建筑結構體系應當是剛柔并重，工程實踐表明，結構太剛則變形能力差，強大的破壞力瞬間襲來時，需要承受的力很大，容易造成局部受損最后全部毀壞；而太柔的結構雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。顯然對于結構設計人員來說，結構怎樣選取以達到剛柔并重這是設計核心之一。較柔的結構體系易于找到共同受力的構件以協(xié)同消化和抵抗外力，但結構過柔將產生變形以適應外力，太柔的結果必然是太大的變形，甚至會導致立足不穩(wěn)而失去根本。必然結構體系最適宜就是做到剛柔并重。必要剛度可有效地控制建筑變形在允許范圍內，而必要的柔將有效地提高建筑消化轉換外力的能力。

2.2 多道防線設計。

安全的建筑結構體系必須做到層層設防的，當遇到突如其來的荷載時，建筑中所有抵抗外力的結構都在通力合作，而不應當把荷載全部寄托在某個單一的構件上。如工程實踐表明，多肢墻比單片墻好，框架剪力墻比純框架好等等，就是體現(xiàn)了多道防線的設計思路。即使在設計中結構的計算是正確的，但要絕對安全的防備構件是不存在的，所以多道防線設計是應當考慮的。

2.3 強柱弱梁的設計思想。

就是地震力作用下，讓梁先屈服，而且是梁的支座位置屈服并且形成塑性鉸，從使之變成類似阻尼器的耗能構件，消耗掉地震力，用棄卒保帥的方法保護整體結構的安全。而不理想的受力，就是塑性鉸出現(xiàn)在柱子上，那么整個結構就變成了幾何可變體。結構將在瞬間就會倒塌。所以很明顯，就是把柱子做的盡量強，配筋考慮加大（不要過于加大截面，因為截面越大剛度越大，剛度越大則分到的地震力也就越大）。梁的配筋則相對考慮減小一些，尤其是支座位置的配筋不要過于超過計算值。具體的量是靠經驗的，如果經驗不足，有個比較簡單的方法：在設計柱子的時候，把“中梁剛度放大系數”減小一些，而設計其他構件和計算書的時候則填寫正常數值。這樣做的原理，就是設計柱子的時候考慮柱子分擔的地震力多一些，并且以這個標準布置配筋。

2.4 相對靜定結構體系。

在建筑結構體系中，不同類型的構件相接處或者同一構件截面改變之處即為節(jié)點?？紤]結構的受力特點，應主要從結構的軸力和彎矩進行分析，在無彎矩的情況下，軸力在截面上時均勻分布，能夠充分利用材料的強度；而彎矩產生的應力在截面上為三角形分布，沒有充分利用材料的強度，因此，在結構的受力特點分析中主要考慮結構中的彎矩的分布及最大值。在相同跨度和相同荷載下，簡支粱的彎矩最大，伸臂粱、靜定多跨粱、三鉸剛架、組合結構的彎矩次之，而桁架結構的彎矩為零。

在工程中簡支粱多用于小跨度結構；伸臂粱、靜定多跨粱、三鉸剛架、組合結構可用于較大跨度的結構；而大跨度結構通常采用桁架結構或者拱結構。在實際工程中，除考慮受力特點之外，還應考慮結構的施工、幾何特點、構造本身。如：簡支粱結構簡單，施工方便，桁架結構便于進行安裝，但桿件較多，結點構造比較復雜。

3結構方案選取

（1）橫向框架承重方案。橫向框架承重方案是在橫向布置框架梁，樓面豎向荷載由橫向梁傳至柱而在縱向布置連系梁。橫向框架往往跨數少，主梁沿橫向布置有利于提高建筑物的橫向抗側剛度。而縱向框架則往往僅按構造要求布置較小的聯(lián)系梁。這也有利于房屋內的采光與通風。

（2）縱向框架承重方案?？v向框架承重方案是在縱向布置框架承重梁，在橫向布置聯(lián)系梁。因為樓面荷載由縱向梁傳至柱子，所以橫向梁的跨度較小，有利于設備管道的穿行；當在房屋開間方向需要較大空間時，可獲得較高的室內凈高；另外，當地基土的物理力學性能在房屋縱向有明顯差異時，可利用縱向框架的剛度來調整房屋的不均勻沉降?？v向框架承重方案的缺點是房屋的橫向抗側剛度較差，進深尺寸受預制板長度的限制。

4結構布置

4.1 樓梯方案

樓梯結構在建筑結構設計中通常都會遇到，整體式樓梯按照結構形式和受力特點不同，可分為板式樓梯、梁式樓梯、剪刀式樓梯和圓形樓梯、螺旋樓梯等。其中，應用較為經濟的、廣泛的是板式樓梯和梁式樓梯，剪刀式樓梯、圓形樓梯和螺旋式樓梯屬于空間受力體系，外觀美觀，但結構受力復雜，設計與施工較困難，用鋼量大，造價高，在實際中應用較少。

板式樓梯由梯段板、平臺板和平臺梁組成。梯段板為帶有踏步的斜板，其下表面平整，外觀輕巧，施工支模方便，但斜板較厚，結構材料用量較多，不經濟。故當梯段水平方向跨度小于或等于3.5m時，才宜用板式樓梯。梁式樓梯由踏步板、斜梁、平臺板和平臺梁組成。踏步板支承在兩端的斜梁上，斜梁可設在踏步下面，也可設在踏步上面。根據梯段寬度大小，梁式樓梯的梯段可采用雙梁式，也可采用單梁式。一般當樓梯水平投影跨度大于3.5m時，用梁式樓梯。結構中的樓梯采用板式樓梯。若采用梁式樓梯，支模困難，施工難度較大。采用梁式樓梯所帶來的經濟優(yōu)勢主要是鋼筋用量較省，采用的樓梯板較薄，混凝土用量也較少，會被人工費抵消。

4.2 樁基礎設計

樁基礎設計也是建筑結構設計中經常會遇到的一個環(huán)節(jié)，合理的樁基礎設計是確保結構基礎受力以及節(jié)省樁工程造價的一個重要方面。

所有樁基均應進行承載能力極限狀態(tài)計算包含的以下幾個方面：1）根據樁基的使用功能和受力特點進行樁基的豎向（抗壓或抗拔）承載力和水平承載力計算，某些條件下尚應考慮樁、土、承臺相互作用產生的承載力群樁效應。2）對樁身及承臺承載力進行計算，對于樁身露出地面或樁側為液化土、軟土中細長樁尚應進行樁身壓曲驗算，混凝土預制樁尚應按施工階段吊運、運輸和錘擊作用進行強度驗算。3）樁端平面以下存在軟弱下臥層時，應驗算軟弱下臥層的承載力。4）位于坡地、岸地的樁基應驗算整體穩(wěn)定性。5）對樁基抗震承載力驗算。另外有些情況還需要驗算的建筑樁基的變形。如樁端持力層為軟弱土的一、二級建筑物以及樁端持力層為粘性土、粉土或存在軟弱下臥層得一級建筑樁基應驗算沉降，并宜考慮上部結構與樁基的相互作用。承受較大水平荷載或對水平變位要求嚴格的一級建筑樁基應驗算水平變位。

5結語

總之,結構設計是個系統(tǒng)、全面的工作,需要扎實的理論知識功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴肅認真負責的工作態(tài)度。千里之行,始于足下。設計人員要從一個個基本的構件算起,做到知其所以然,深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義,并密切配合其它專業(yè)來進行設計,在工作中應事無巨細,善于反思和總結工作中的經驗和教訓。

參考文獻:

第9篇：建筑結構設計范文

隨著城市化建設進程不斷加快，城市居民人均居住面積不斷縮小，土地資源日益緊張，給高層建筑帶來了極大的發(fā)展空間。高層建筑提高了土地利用率，增大了人均居住面積，已經成為城市未來發(fā)展的主要方向，并逐步深入到人們的日常生活中去。結構設計是高層建筑的關鍵部分，直接影響了高層建筑的實用性能以及后期的維護，做好高層建筑的結構設計，使其滿足抗風、抗震等相關標準的同時，還能方便居住用戶的生產和生活。

2高層建筑結構設計中存在的問題

2.1短肢剪力墻設置問題

根據近年的高層建筑建設情況來看，短肢剪力墻在高層建筑物結構設計中出現(xiàn)頻率較高，而短肢剪力墻的增設對建筑物的穩(wěn)定性、抗震性能、牢固度的提升不僅沒有起到促進作用，反而在一定情況下還會產生不利影響。因此，在設計高層建筑時，應盡量減少短肢剪力墻的使用頻率，以提升高層建筑物結構的質量。

2.2嵌固端設置問題

地下室和人防是高層建筑結構設計中不可或缺的組成部分，而且地下室或人防頂板地區(qū)通常會修筑嵌固端，這就降低了高層建筑結構的穩(wěn)定性。設計者在對嵌固端進行布置時，應充分考慮由此引發(fā)的問題，如對結構穩(wěn)定性的影響、嵌固端樓板設計等。嵌固端布局時，應對其上下層的剛度比例、方位布局進行全方位的綜合考量，通過專業(yè)的計算軟件，對各項參數進行準確計算，盡量保障嵌固端布局和抗震縫隙二者之間的平衡。

2.3超高問題

建筑物超高問題是在施工過程中較為普遍的問題，高層建筑在施工過程中若超出相關的建筑標準，將嚴重影響建筑物結構的穩(wěn)定性、安全性、抵御災害的能力等，這是必須避免的問題。一些工程設計單位及建設單位，為了增加工程賣點，不顧客觀實際，無限增高建筑工程的高度。相關部門應抓緊制定出臺相關的法律法規(guī)制度，對高層建筑物的設計高度進行嚴格規(guī)定，并對建筑物的抗震性能、防火性能等其他與安全有關的性能進行科學控制。

2.4設計缺乏科學性

高層建筑物不同于普通的建筑物，該類建筑的機械性能和功能具有自身特點，這就要求在對高層建筑物進行設計時，要加強對結構設計的質量控制。然而，實際情況是，我國很多高層建筑設計者在專業(yè)水平和對相關技術法規(guī)了解程度方面，還存在極大的不足，無法將高層建筑物的抗震性、安全度和牢固度等參數納入到結構設計范圍之內，更有甚者，部分設計者受業(yè)主的影響，在沒有充分安全保障的情況下，對高層建筑的結構設計進行更改，這勢必會影響高層建筑物的安全性和實用性。高層建筑結構設計是否科學、規(guī)范，對于建筑物的使用壽命及用戶的安全具有密切聯(lián)系，應采取積極有效的管控措施，對建筑物的結構設計進行嚴格管控，保障高層建筑的使用性能和安全性能，維護用戶的切身利益。

3高層建筑物結構設計應采取的對策

3.1高層建筑結構設計基礎方案的選擇

高層建筑設計之前，應對高層建筑工程項目的所在地區(qū)實際情況進行自習勘探，了解工程項目所在地區(qū)的地質、地貌、水文、氣候等要素，在科學的指導下選擇基礎設計方案；設計人員應對建筑項目的結構類型、荷載情況進行全方位的了解，以便能對工程項目的施工條件、施工影響因素進行準確判斷，使基礎方案達到最優(yōu)化。

3.2計算簡圖的選擇

計算簡圖是高層建筑物結構設計的計算依據，因此，保障計算簡圖的精準性，對于建筑物結構設計的科學性具有直接影響。

3.3計算工具的選擇

現(xiàn)代信息技術的發(fā)展及應用，極大的推動了建筑設計行業(yè)的發(fā)展，在高層建筑結構設計中，可利用先進的計算機技術對工程項目進行結構設計，并通過各參數的優(yōu)化，實現(xiàn)工程結構設計的安全化、科學化、先進化和節(jié)約化。如仿真模擬軟件、CAD制圖技術等均得到了廣泛的應用。高層建筑設計人員應不斷提高自身的計算機應用水平，提高工程項目結構設計的效率和安全性。

3.4設計方案的選擇

高層建筑工程項目施工之前，應對工程設計方案的可行性進行科學判定，在對設計方案進行評價時，應從工程的經濟性角度、實用性角度、科學性及安全性等多個因素進行綜合評定，以確保工程項目設計方案能夠按照既定計劃加以實施。

3.5提高設計技術

高層建筑物結構設計過程中，由于客觀、主觀因素的影響，不可避免的存在一些技術問題，影響了建筑物的安全性。為避免由于建筑物設計問題而帶來的重大安全事故，在設計過程中，應采取有效的控制措施，以杜絕重大災害的發(fā)生。如針對短肢剪力墻設置不合理問題，應根據工程實際情況，均勻分布短肢剪力墻，并對墻體的厚度及光滑度進行嚴格的質量控制。墻體控制在0.2-0.3m較為合適并保證墻體表面的光滑度；墻體過薄、過厚或墻體凹凸不平，都對建筑結構的穩(wěn)定性造成極大的影響；同時，還可將部分剪力墻與較長的墻體進行結合，以提高整個建筑工程的安全性。

3.6設計者職業(yè)素養(yǎng)的提升

高層建筑結構設計的各項問題的解決，最終需要設計人員的參與，因此，提升設計者的職業(yè)素養(yǎng)，對于提升高層建筑物的設計質量具有直接影響。設計者應不斷加強專業(yè)設計知識的學習，同時還要加強對建筑領域各項技術標準、法律法規(guī)知識的學習、以及建筑領域先進設計理念、設計技術、相關的計算機技術的學習，以保障高層建筑設計的先進性和安全性。

4總結