建筑结构设计问题探讨

 摘要:介绍了建筑工程中混凝土结构的特征，对其结构设计的原则及设计要点进行了探讨，并从设缝、结构体系设计、侧向位移限值、扭转等方面分析了结构设计过程中应注意的事项，以更好地保证建筑结构设计的合理性。

关键词:建筑结构，结构设计，设计要点

建筑结构设计是实现设计人员结构构想与工程施工的重要纽带，其对工程造价也有着十分显著的影响。在建筑结构设计中，应充分遵照国家的规定和要求，有效减少不必要的支出。另外在工程建设的过程中还要充分考虑建筑构造的性能，掌握设计的原则，保证设计质量。

1建筑混凝土工程结构特征分析

1．1延性较好。与低层建筑相比，高层建筑的结构柔性更强，受到地震作用时也更容易出现变形问题。建筑结构的抗震性与结构的承载力及变形能力有较为密切的联系。为了保证结构在塑性形变阶段依然具有良好的变形能力，防止建筑受到较大地震作用力后，出现倒塌的问题，应在保证其强度的基础上，优化其概念设计，同时采取更加科学完善的构造措施，进而增强结构的整体性，而这也在一定程度上提高了结构薄弱层的变形能力，进而使结构具有较强的延性。总之，在建筑结构设计的过程中，需要考虑上述因素的影响，维护设计的合理性，增大建筑结构的综合强度。

1．2刚度适中。现如今，建筑高度不断增长，而且侧向位移较大的建筑数量也在不断增多，所以，在建筑结构设计的过程中，应加强结构的强度和适用性，从而提高结构振动频率的合理性，对水平层位移予以严格控制。

1．3具有较强的侧向力。在建筑结构设计中，侧向力对结构变形和内部结构的合理性影响较大。建筑的自重、活荷载、负荷以及地震作用力会集中作用于建筑结构之中，水平荷载内力以及位移也会随着作用力的增大而不断增加，所以水平荷载和地震作用力也成为了结构设计中必须要严格控制的两个要素。

2建筑混凝土结构设计的原则

2．1结构性。在混凝土结构设计中，应全面了解并掌握结构的多个要素。建筑结构对建筑的质量及性能有着决定性的作用，而且建筑结构也会对建筑的使用情况产生较大的影响。这里需注意其对建筑结构也具有一定的反作用。

2．2整体。性混凝土结构设计的整体性主要是指将结构的多个部分通过合理的组合，使其形成一个有机整体，充分研究整体的功能以及设计的基本规律，进而在工程中充分展现其整体特征。2．3最优性。在混凝土结构设计中多种组合形式可使不同的部分成为一个整体，不同结构相互补充，相互支撑，在对其进行合理的组合后，可使建筑结构具有良好的性能。且建筑结构成型的过程中也需要整合不同的部分，在这一环节也展现出了其一定的积极作用，故而在设计工作中，我们也应对此予以高度重视。

3建筑工程混凝土结构设计要点

3．1结构选型。在结构选型的过程中，要考虑结构的规则性、结构超高和嵌固端的合理设置等问题。建筑结构规范修订后与原有的规范内容相比发生了较大的变化。在新规当中，增加了结构的限制条件，同时新规中明确规定不宜采用不规则设计方案。所以，结构设计者要全面了解新规旧规在内容上的差异，防止在结构设计的过程中过于被动。在抗震规范和高度规范当中对建筑的总体高度有着十分严格的要求。且新规当中对建筑超高问题也有了一定的调整。除了a级高度的建筑外，对b级建筑的高度也进行了十分严格的限定。因此在建筑结构选型期间，必须要高度重视超高的问题。当前大部分建筑均带有地下室，所以，结构设计人员在设计工作中也要将嵌固端设置作为一项重要的内容

3．2概念设计。以建筑结构抗震能力为依据，在结构设计中，设计人员必须要对结构进行概念设计，这种设计方式需设计人员具有较高的专业能力，其必须要在设计中严格执行结构概念设计的规范及要求。设计中还需对建筑结构进行更加科学和全面的分析，保证计算的准确性及合理性。在结构设计时，设计人员需高度重视结构选型和平面布置的基本规律，选择抗震能力和抗风性较强，经济性良好的结构形式，并且还应科学设计结构的计算简图，确保结构地震力的有效传递。此外，注意保证两个主轴方向具有相似的动力特征。这里概念设计还可让建筑结构在受到中等地震作用后，只要采取针对性修复措施便能够继续使用，在遇到大规模地震时能够防止建筑发生倒塌的现象。为了实现上述目标，设计人员需要结合工程实际提出设计指标，同时还要采取多种措施不断增强建筑的稳定性，提高建筑的弹性，进而不断完善建筑结构的设计质量。

4建筑结构设计的注意事项

4．1设缝。在建筑结构设计工作中，温度伸缩缝、沉降缝和防震缝都是较为常见的构造措施。温度伸缩缝会受诸多因素的影响。规范中明确规定了结构伸缩缝的最大间距，并且对最大间距能够减小或放宽的情况进行了详细的描述。设计人员应结合工程实际来执行新规的内容。沉降缝是由于建筑物当中的不同部分产生了基础沉降差而出现的缝隙。在结构设计中，一般采用设置沉降缝来提高基础刚度，调整不同环节的基础形式及施工顺序。且新规中对防震缝也做出了十分明确的规定，而在设计中需结合工程实际对其进行适当的调整。

4．2结构体系设计。在选择结构体系的过程中，必须要充分考虑到建筑、结构、工程的基本施工条件、建材的选择以及结构的经济性等要素。这里新规就对结构的规则性做出了十分严格的限定。如平面规则性的参数要求、嵌固端上下层刚度比的信息等多项内容。此外，相关文件中也规定建筑设计中应最大限度避免使用不规则性较强的设计方案。综上，建筑结构的设计人员在设计中需要考虑上述固定问题，防止工程施工后期出现设计变更的现象。且结构超高问题也是建筑结构设计中应充分注意的内容。再者，抗震规范和高度规范对建筑结构的总高度有着十分严格的要求。原有的规定当中只对A类建筑的总高度做出了明确的要求，而新规中则对B类建筑的总高度也进行了限定。所以在结构设计的过程中，需严格控制结构的高度，若在设计中出现了超高的问题，则设计的手法和处理的措施也会随之发生非常明显的变化。

4．3侧向位移限值。高层建筑结构的水平位移与建筑的高度有着较大的关系，建筑高度越高，则建筑的水平位移就越大。为了有效控制建筑的水平位移，新规对顶点位移和层间位移都做出了非常细致的要求。加大顶点位移的控制力度主要是为了提升建筑内的舒适度，避免建筑在受到罕见地震作用时发生倒塌。但是结构极限变形能力才是房屋在罕见地震下不倒塌的主要因素。另外，为了增强结构的抗震能力，应在结构设计的过程中全面考虑建筑结构的多种效应。这里对层间位移予以严格控制主要是为了避免填充墙和装饰物等非结构构件出现损坏。

4．4扭转。在建筑结构设计中，应保证建筑的几何形心、刚度中心和结构重心能够汇集在一个点上。结构扭转问题主要是指在结构设计中没有将几何形心、刚度中心和结构重心汇集在一个点上，然后受到水平荷载的作用使结构出现了扭转振动效应。为了有效避免建筑物受到水平荷载作用发生严重的损坏，可在结构设计中维护结构选型的合理性，同时还要做好平面布局工作，从而最大限度地保证三心合一。质量分布决定了结构扭转作用的大小，为了让楼层水平作用力均匀地作用在平面上，有效减轻结构的扭转振动，在建筑平面设计中应选择方形、矩形和正多边形等平面形式。在部分结构设计中，因为城市规划对景观街道和建筑场地有着较大的限制，高层建筑无法采用简单的结构平面形式。若采用L形、T形等复杂的平面形式时，则要严格控制宽度与厚度比，将其控制在相对合理的范围之内，同样需要注意的是，在设计平面结构的过程中注意加强结构的对称性。

5结语

建筑结构设计相对复杂，为了保证建筑结构设计的合理性，需要考虑多种因素对结构设计效果的影响，在结构设计中，要严格把控设计要点，并对重点环节加大控制力度，这样才能在完善工程性能的同时，也能更好地推动工程的快速竣工。

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