開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管理論文

提要

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問題是所有從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究的人們一生都要面對(duì)的問題，本文作者結(jié)合自己的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，簡述了當(dāng)代建筑師的設(shè)計(jì)思維對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全所提出來的挑戰(zhàn)，并且，通過一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師對(duì)當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)潮流的感悟與認(rèn)識(shí)，提出了保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全所必須堅(jiān)持的基本原則。文章最后，對(duì)參與當(dāng)代中國結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者們提出了一些期望。

前言

一段時(shí)間以來，由法國巴黎戴高樂機(jī)場2E侯機(jī)廳通道部分倒塌事故引起的對(duì)結(jié)構(gòu)安全問題的討論成為業(yè)界甚至各種傳媒的熱門話題，由之引起的對(duì)國家大劇院以及各奧運(yùn)在建項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全再認(rèn)識(shí)的聲音也不時(shí)傳起。特別是對(duì)正在設(shè)計(jì)施工中的奧運(yùn)項(xiàng)目，按照政府決策部門的意見，建設(shè)單位組織結(jié)構(gòu)有關(guān)專家逐個(gè)項(xiàng)目地進(jìn)行了更為嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全評(píng)估。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全是我們所有從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究工作者必須面對(duì)和回答的問題，巴黎戴高樂機(jī)場事故是結(jié)構(gòu)在其設(shè)計(jì)使用壽命初期（投入運(yùn)營一年），在常規(guī)荷載作用（沒有恐怖襲擊、沒有惡劣的區(qū)域突發(fā)自然災(zāi)害）的情況下發(fā)生的，就是說，一定是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或施工的某個(gè)環(huán)節(jié)給結(jié)構(gòu)留下了致命的內(nèi)部缺陷才造成的，這一缺陷既可能是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論方面的，也可能是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)造方面的，既可能是結(jié)構(gòu)材料使用方面的，還可能是建造過程中的施工質(zhì)量控制方面的，等等。無論什么原因，這種結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)都是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則所不允許的，引起我們的警覺也是應(yīng)該的。

另一方面，我們也還是應(yīng)該理性地、科學(xué)地、全面地分析和把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問題。其實(shí)，追溯人類改造自然、改造世界的歷史足跡，我們還是有理由對(duì)當(dāng)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和建造技術(shù)的發(fā)展水平感到自豪的。雖然我們現(xiàn)在感覺是越來越累，越來越難，但是在力學(xué)和材料科學(xué)發(fā)展的有力支撐下，我們所從事的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造技術(shù)的發(fā)展還是基本上滿足了那些滿腦子求新求奇，求高求廣的所謂當(dāng)代建筑師的表達(dá)欲望與需求的。

世界上沒有自由的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，但假如沒有我們，也就沒有建筑表達(dá)的自由

建筑師設(shè)計(jì)東西，無非表達(dá)兩種需求，一種是傳統(tǒng)意義上的功能需求，另外一種就是表達(dá)建筑情感，或者說是通過建筑表達(dá)情感。這種情感表達(dá)方面的需求可能是來自公眾的，也可能是來自政府或領(lǐng)導(dǎo)意志的，還可能就是直接來自建筑師的美學(xué)修為的。建筑師可以利用建筑特有的元素，比如建筑材料的材質(zhì)、裝飾材料的色彩等進(jìn)行其建筑情感的表達(dá)，但是這種表達(dá)的效果和能力是有限的，建筑師更重要的手段則是借助結(jié)構(gòu)的能力完成這一表達(dá)需求，從這個(gè)意義上說，建筑師豐富的想象力既給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了課題、帶來了挑戰(zhàn)，同時(shí)也就給結(jié)構(gòu)工程師帶來了風(fēng)險(xiǎn)。

國家大劇院超大超深的地下結(jié)構(gòu)體量，橢球拋物面殼體屋頂和圍繞殼體的環(huán)形水池都是安得魯實(shí)現(xiàn)其劇院功能需求與其情感表達(dá)需求的手法和元素。為了在不超越人民大會(huì)堂的限定高度內(nèi)，完成劇場功能對(duì)豎向尺度的需求，“深入地下”是其自然的（也許是無奈的）選擇；橢球拋物面殼體屋頂罩住其下的三個(gè)功能劇場是建筑師進(jìn)行區(qū)域空間整和的一種手段，在這塊區(qū)域上的建筑物進(jìn)行這樣的整和處理我認(rèn)為是必要的；建筑師設(shè)置環(huán)形水池的目的在于其制造區(qū)域?qū)庫o氣氛的需要，這種建筑情感表達(dá)上的需求也是必要的。

國家大劇院

同樣的，在建的國家體育場（簡稱“鳥巢”）以及國家游泳中心（簡稱“水立方”）等標(biāo)志性建筑，她們不單單是承載著滿足舉辦奧運(yùn)會(huì)各單項(xiàng)體育功能方面的需求，也還要承載著通過其“別樣”的建筑形象來表達(dá)全國人民百年奧運(yùn)夢想成真的情感需求，承載著要為最出色的一屆奧運(yùn)會(huì)留下最出色的“建筑遺產(chǎn)”的使命。

自然的，建筑師是無法單獨(dú)承擔(dān)這樣的使命的，必須依靠結(jié)構(gòu)工程師的支持來實(shí)現(xiàn)其“特別”的表達(dá)需求。或者說，結(jié)構(gòu)工程師在這個(gè)時(shí)侯是沒有選擇的自由的，只有絞盡腦汁為建筑師的這種需求尋找“解決方案”，于是，百年之前的理論物理學(xué)命題“泡沫理論”被結(jié)構(gòu)師拿來經(jīng)過有趣的數(shù)學(xué)變換，最終成了表達(dá)建筑師“看似無序的水分子結(jié)構(gòu)”的最好載體。

國家游泳中心總平面圖

建筑結(jié)構(gòu)形式的爭議多半不是“好與不好”的問題，而是“值與不值”的問題

為了滿足建筑師們的“浪漫”需求，在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式無能為力的時(shí)候，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師就必須探索新的、非傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基本形式，可以說已經(jīng)被我們認(rèn)識(shí)的差不多了，但是，這種說法只是限于基本體系，并不意味著創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)形態(tài)可能性的減少，在擁有無限多樣的物種的豐富多彩的世界里，限定結(jié)構(gòu)形態(tài)的類型顯然是不恰當(dāng)?shù)摹?

結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù)就是在既要保證結(jié)構(gòu)安全同時(shí)又要滿足建筑美學(xué)需求的杠桿上尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。只是，世界上終究沒有免費(fèi)的午餐，當(dāng)各種或是張揚(yáng)的、或是陌生的結(jié)構(gòu)形態(tài)出現(xiàn)的時(shí)候，在結(jié)構(gòu)材料科學(xué)還沒有長足的發(fā)展的時(shí)候，在我們還不得不用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料去實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)個(gè)“浪漫”的需求的時(shí)候，對(duì)結(jié)構(gòu)安全的關(guān)注也就從來沒有象現(xiàn)在這樣引起一端又一端的“爭議”。

從一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究工作者的角度看待這些“爭議”，我認(rèn)為很多時(shí)候我們是可以在力學(xué)或規(guī)范的原則內(nèi)尋找到這個(gè)“平衡點(diǎn)”的，隨后的問題是，這會(huì)要我們付出多大的“代價(jià)”，或者說要我們支付多大的“結(jié)構(gòu)成本”？我認(rèn)為對(duì)這個(gè)我們要支付的成本“值與不值”的不同看法是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)形式“爭議”的焦點(diǎn)問題。

其實(shí)，作為一個(gè)結(jié)構(gòu)工程師，常常是不能判斷建筑的形象與情感“效益”與結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的“成本”之間到底誰高誰底的，因?yàn)榍罢呤呛茈y量化的。我們所能做的就是在保證建筑功能與美學(xué)需求的諸種可選擇的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式中找到成本較低的解決方案。

國家游泳中心南北剖面圖

國家大劇院南北剖面圖

例如，在國家大劇院工程結(jié)構(gòu)的第一輪初步設(shè)計(jì)時(shí)，法國ADP公司確定的結(jié)構(gòu)底板的頂面標(biāo)高為-26.0米，這個(gè)標(biāo)高受到了中國建筑與結(jié)構(gòu)工程師的質(zhì)疑，如此深的基槽，且不說開挖與降水的成本會(huì)很高，結(jié)構(gòu)壽命期內(nèi)的抗浮設(shè)計(jì)成本更是一項(xiàng)很大的投入，為此，我們建議在保證其建筑功能需要的前提下，盡可能提高建筑底面標(biāo)高，法方在修改后的初步設(shè)計(jì)中將這一標(biāo)高提高到了-22.0米。

與上述情形相反，國家游泳中心工程的建筑設(shè)計(jì)由于采用了ETFE雙層充氣膜，這種膜材的造價(jià)很高，所以，在相對(duì)深挖（增加基礎(chǔ)開挖與結(jié)構(gòu)抗浮成本）和抬升建筑總高度（增加圍護(hù)膜材的用量）的比較選擇中建筑師完全依賴的就是綜合成本最小化的原則。

結(jié)構(gòu)工程師要給浪漫的建筑師和建筑師的浪漫設(shè)定一條底線

作為一名結(jié)構(gòu)工程師，我們還應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，結(jié)構(gòu)科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展遠(yuǎn)沒有達(dá)到可以令建筑師們的“浪漫思維”無約無束的境地。在實(shí)際結(jié)構(gòu)的建造過程中影響結(jié)構(gòu)安全的因素眾多，一方面，建筑結(jié)構(gòu)理論歸根結(jié)底是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，理論與實(shí)際的偏差不可避免，另一方面，建造技術(shù)的發(fā)展水平和區(qū)域差異以及施工質(zhì)量控制等等方面的諸多因素，都會(huì)給實(shí)際建造完成的建筑結(jié)構(gòu)安全性能帶來某種程度的不確定性。

所以，建筑師們?cè)谕ㄟ^建筑表達(dá)其美學(xué)或情感需求的時(shí)候，結(jié)構(gòu)工程師們還是要給他們?cè)O(shè)定一條底線。這條底線不僅依賴于當(dāng)代人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)水平，而且還依賴于現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)與材料科學(xué)的發(fā)展水平，依賴于結(jié)構(gòu)分析技術(shù)的發(fā)展水平。在某種程度上，我們可以允許他們突破某些“規(guī)范”條文的底線，但是不能允許他們突破“基本力學(xué)準(zhǔn)則”的底線。尤其是當(dāng)我們面對(duì)國外建筑師的時(shí)候，這一點(diǎn)做起來很難，譬如在和安德魯?shù)姆▏鳤DP團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)國家大劇院的過程中，我們就經(jīng)歷了多次的“爭執(zhí)與說服”的過程。

國家游泳中心的設(shè)計(jì)過程也給了我們很多啟示，在建筑師浪漫的創(chuàng)意和結(jié)構(gòu)的可實(shí)現(xiàn)之間還是有較長的一段路要走的，因此，我們投入很多精力進(jìn)行了這種新型多面體空間鋼框架結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究，最終才可以保證這種結(jié)構(gòu)的安全、可靠。

鋼骨架結(jié)構(gòu)效果

ETFE充氣枕結(jié)構(gòu)

不能認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性是永遠(yuǎn)的矛盾

實(shí)際上，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的憂慮往往會(huì)束縛住我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)造性探索的步伐，雖然這種憂慮不是多余的。發(fā)生巴黎機(jī)場結(jié)構(gòu)倒塌事故后，我們聽到的幾乎都是對(duì)安德魯主持設(shè)計(jì)的建筑的一片懷疑之聲，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師們，尤其是從事重要公共建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程師們更是增添了更多的謹(jǐn)慎與小心。

我認(rèn)為，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)始終是：按照建筑的功能與美學(xué)需求確定安全、合理的結(jié)構(gòu)體系；進(jìn)而依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所確定的原則對(duì)結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力進(jìn)行符合結(jié)構(gòu)實(shí)際工作條件（性能）的分析；最終應(yīng)做到在規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，在現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的各種荷載作用下，所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的。

為了實(shí)現(xiàn)這樣的使命，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全的自始至終的關(guān)切無疑是必要的，另一方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性不但是當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的必然要求，同時(shí)也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)自身發(fā)展的要求。國家大劇院、國家體育場、國家游泳中心以及新中央電視臺(tái)等建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)造性探索可以為我們跟蹤當(dāng)今世界先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念提供一些線索，也可以讓我們檢視一下很多經(jīng)驗(yàn)的、傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思維是否還適應(yīng)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展的要求。

“水立方”內(nèi)外效果圖

因此我認(rèn)為，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師們?cè)陉P(guān)注所設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)是否安全的同時(shí)，也還是應(yīng)該為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)造性發(fā)展做一些探索。這兩者不總是矛盾的，雖然在各種新結(jié)構(gòu)的實(shí)踐過程中或是發(fā)生了很多爭議、或是走過了很多曲折的道路，但我始終認(rèn)為沒有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師參與的所謂建筑設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新都是無源之本，從這個(gè)意義上講，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在確定建筑設(shè)計(jì)發(fā)展方向上的作用是舉足輕重的。

尤其是當(dāng)代中國的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者，國家建設(shè)的飛速發(fā)展給我們提供了前所未有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐機(jī)會(huì)，在這個(gè)實(shí)踐過程中，我們是始終跟在所謂“西方世界先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思維”后面，亦步亦趨，無所建樹，還是通過我們不斷的設(shè)計(jì)實(shí)踐與探索，爭取走在世界結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的前列，這確實(shí)值得我們認(rèn)真去思考。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全論文

提要

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問題是所有從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究的人們一生都要面對(duì)的問題，本文作者結(jié)合自己的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，簡述了當(dāng)代建筑師的設(shè)計(jì)思維對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全所提出來的挑戰(zhàn)，并且，通過一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師對(duì)當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)潮流的感悟與認(rèn)識(shí)，提出了保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全所必須堅(jiān)持的基本原則。文章最后，對(duì)參與當(dāng)代中國結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者們提出了一些期望。

關(guān)鍵詞建筑表達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全建筑情感爭議結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐

前言

一段時(shí)間以來，由法國巴黎戴高樂機(jī)場2E侯機(jī)廳通道部分倒塌事故引起的對(duì)結(jié)構(gòu)安全問題的討論成為業(yè)界甚至各種傳媒的熱門話題，由之引起的對(duì)國家大劇院以及各奧運(yùn)在建項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全再認(rèn)識(shí)的聲音也不時(shí)傳起。特別是對(duì)正在設(shè)計(jì)施工中的奧運(yùn)項(xiàng)目，按照政府決策部門的意見，建設(shè)單位組織結(jié)構(gòu)有關(guān)專家逐個(gè)項(xiàng)目地進(jìn)行了更為嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全評(píng)估。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全是我們所有從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究工作者必須面對(duì)和回答的問題，巴黎戴高樂機(jī)場事故是結(jié)構(gòu)在其設(shè)計(jì)使用壽命初期（投入運(yùn)營一年），在常規(guī)荷載作用（沒有恐怖襲擊、沒有惡劣的區(qū)域突發(fā)自然災(zāi)害）的情況下發(fā)生的，就是說，一定是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或施工的某個(gè)環(huán)節(jié)給結(jié)構(gòu)留下了致命的內(nèi)部缺陷才造成的，這一缺陷既可能是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論方面的，也可能是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)造方面的，既可能是結(jié)構(gòu)材料使用方面的，還可能是建造過程中的施工質(zhì)量控制方面的，等等。無論什么原因，這種結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)都是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則所不允許的，引起我們的警覺也是應(yīng)該的。

另一方面，我們也還是應(yīng)該理性地、科學(xué)地、全面地分析和把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問題。其實(shí)，追溯人類改造自然、改造世界的歷史足跡，我們還是有理由對(duì)當(dāng)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和建造技術(shù)的發(fā)展水平感到自豪的。雖然我們現(xiàn)在感覺是越來越累，越來越難，但是在力學(xué)和材料科學(xué)發(fā)展的有力支撐下，我們所從事的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造技術(shù)的發(fā)展還是基本上滿足了那些滿腦子求新求奇，求高求廣的所謂當(dāng)代建筑師的表達(dá)欲望與需求的。

世界上沒有自由的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，但假如沒有我們，也就沒有建筑表達(dá)的自由

建筑師設(shè)計(jì)東西，無非表達(dá)兩種需求，一種是傳統(tǒng)意義上的功能需求，另外一種就是表達(dá)建筑情感，或者說是通過建筑表達(dá)情感。這種情感表達(dá)方面的需求可能是來自公眾的，也可能是來自政府或領(lǐng)導(dǎo)意志的，還可能就是直接來自建筑師的美學(xué)修為的。建筑師可以利用建筑特有的元素，比如建筑材料的材質(zhì)、裝飾材料的色彩等進(jìn)行其建筑情感的表達(dá)，但是這種表達(dá)的效果和能力是有限的，建筑師更重要的手段則是借助結(jié)構(gòu)的能力完成這一表達(dá)需求，從這個(gè)意義上說，建筑師豐富的想象力既給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了課題、帶來了挑戰(zhàn)，同時(shí)也就給結(jié)構(gòu)工程師帶來了風(fēng)險(xiǎn)。

國家大劇院超大超深的地下結(jié)構(gòu)體量，橢球拋物面殼體屋頂和圍繞殼體的環(huán)形水池都是安得魯實(shí)現(xiàn)其劇院功能需求與其情感表達(dá)需求的手法和元素。為了在不超越人民大會(huì)堂的限定高度內(nèi)，完成劇場功能對(duì)豎向尺度的需求，“深入地下”是其自然的（也許是無奈的）選擇；橢球拋物面殼體屋頂罩住其下的三個(gè)功能劇場是建筑師進(jìn)行區(qū)域空間整和的一種手段，在這塊區(qū)域上的建筑物進(jìn)行這樣的整和處理我認(rèn)為是必要的；建筑師設(shè)置環(huán)形水池的目的在于其制造區(qū)域?qū)庫o氣氛的需要，這種建筑情感表達(dá)上的需求也是必要的。

國家大劇院總平面圖

同樣的，在建的國家體育場（簡稱“鳥巢”）以及國家游泳中心（簡稱“水立方”）等標(biāo)志性建筑，她們不單單是承載著滿足舉辦奧運(yùn)會(huì)各單項(xiàng)體育功能方面的需求，也還要承載著通過其“別樣”的建筑形象來表達(dá)全國人民百年奧運(yùn)夢想成真的情感需求，承載著要為最出色的一屆奧運(yùn)會(huì)留下最出色的“建筑遺產(chǎn)”的使命。

自然的，建筑師是無法單獨(dú)承擔(dān)這樣的使命的，必須依靠結(jié)構(gòu)工程師的支持來實(shí)現(xiàn)其“特別”的表達(dá)需求。或者說，結(jié)構(gòu)工程師在這個(gè)時(shí)侯是沒有選擇的自由的，只有絞盡腦汁為建筑師的這種需求尋找“解決方案”，于是，百年之前的理論物理學(xué)命題“泡沫理論”被結(jié)構(gòu)師拿來經(jīng)過有趣的數(shù)學(xué)變換，最終成了表達(dá)建筑師“看似無序的水分子結(jié)構(gòu)”的最好載體。

國家游泳中心總平面圖

建筑結(jié)構(gòu)形式的爭議多半不是“好與不好”的問題，而是“值與不值”的問題

為了滿足建筑師們的“浪漫”需求，在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式無能為力的時(shí)候，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師就必須探索新的、非傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基本形式，可以說已經(jīng)被我們認(rèn)識(shí)的差不多了，但是，這種說法只是限于基本體系，并不意味著創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)形態(tài)可能性的減少，在擁有無限多樣的物種的豐富多彩的世界里，限定結(jié)構(gòu)形態(tài)的類型顯然是不恰當(dāng)?shù)摹?

結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù)就是在既要保證結(jié)構(gòu)安全同時(shí)又要滿足建筑美學(xué)需求的杠桿上尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。只是，世界上終究沒有免費(fèi)的午餐，當(dāng)各種或是張揚(yáng)的、或是陌生的結(jié)構(gòu)形態(tài)出現(xiàn)的時(shí)候，在結(jié)構(gòu)材料科學(xué)還沒有長足的發(fā)展的時(shí)候，在我們還不得不用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料去實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)個(gè)“浪漫”的需求的時(shí)候，對(duì)結(jié)構(gòu)安全的關(guān)注也就從來沒有象現(xiàn)在這樣引起一端又一端的“爭議”。

從一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究工作者的角度看待這些“爭議”，我認(rèn)為很多時(shí)候我們是可以在力學(xué)或規(guī)范的原則內(nèi)尋找到這個(gè)“平衡點(diǎn)”的，隨后的問題是，這會(huì)要我們付出多大的“代價(jià)”，或者說要我們支付多大的“結(jié)構(gòu)成本”？我認(rèn)為對(duì)這個(gè)我們要支付的成本“值與不值”的不同看法是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)形式“爭議”的焦點(diǎn)問題。

其實(shí)，作為一個(gè)結(jié)構(gòu)工程師，常常是不能判斷建筑的形象與情感“效益”與結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的“成本”之間到底誰高誰底的，因?yàn)榍罢呤呛茈y量化的。我們所能做的就是在保證建筑功能與美學(xué)需求的諸種可選擇的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式中找到成本較低的解決方案。

國家游泳中心南北剖面圖

國家大劇院南北剖面圖

例如，在國家大劇院工程結(jié)構(gòu)的第一輪初步設(shè)計(jì)時(shí)，法國ADP公司確定的結(jié)構(gòu)底板的頂面標(biāo)高為-26.0米，這個(gè)標(biāo)高受到了中國建筑與結(jié)構(gòu)工程師的質(zhì)疑，如此深的基槽，且不說開挖與降水的成本會(huì)很高，結(jié)構(gòu)壽命期內(nèi)的抗浮設(shè)計(jì)成本更是一項(xiàng)很大的投入，為此，我們建議在保證其建筑功能需要的前提下，盡可能提高建筑底面標(biāo)高，法方在修改后的初步設(shè)計(jì)中將這一標(biāo)高提高到了-22.0米。

與上述情形相反，國家游泳中心工程的建筑設(shè)計(jì)由于采用了ETFE雙層充氣膜，這種膜材的造價(jià)很高，所以，在相對(duì)深挖（增加基礎(chǔ)開挖與結(jié)構(gòu)抗浮成本）和抬升建筑總高度（增加圍護(hù)膜材的用量）的比較選擇中建筑師完全依賴的就是綜合成本最小化的原則。

■結(jié)構(gòu)工程師要給浪漫的建筑師和建筑師的浪漫設(shè)定一條底線

作為一名結(jié)構(gòu)工程師，我們還應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，結(jié)構(gòu)科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展遠(yuǎn)沒有達(dá)到可以令建筑師們的“浪漫思維”無約無束的境地。在實(shí)際結(jié)構(gòu)的建造過程中影響結(jié)構(gòu)安全的因素眾多，一方面，建筑結(jié)構(gòu)理論歸根結(jié)底是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，理論與實(shí)際的偏差不可避免，另一方面，建造技術(shù)的發(fā)展水平和區(qū)域差異以及施工質(zhì)量控制等等方面的諸多因素，都會(huì)給實(shí)際建造完成的建筑結(jié)構(gòu)安全性能帶來某種程度的不確定性。

所以，建筑師們?cè)谕ㄟ^建筑表達(dá)其美學(xué)或情感需求的時(shí)候，結(jié)構(gòu)工程師們還是要給他們?cè)O(shè)定一條底線。這條底線不僅依賴于當(dāng)代人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)水平，而且還依賴于現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)與材料科學(xué)的發(fā)展水平，依賴于結(jié)構(gòu)分析技術(shù)的發(fā)展水平。在某種程度上，我們可以允許他們突破某些“規(guī)范”條文的底線，但是不能允許他們突破“基本力學(xué)準(zhǔn)則”的底線。尤其是當(dāng)我們面對(duì)國外建筑師的時(shí)候，這一點(diǎn)做起來很難，譬如在和安德魯?shù)姆▏鳤DP團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)國家大劇院的過程中，我們就經(jīng)歷了多次的“爭執(zhí)與說服”的過程。

國家游泳中心的設(shè)計(jì)過程也給了我們很多啟示，在建筑師浪漫的創(chuàng)意和結(jié)構(gòu)的可實(shí)現(xiàn)之間還是有較長的一段路要走的，因此，我們投入很多精力進(jìn)行了這種新型多面體空間鋼框架結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究，最終才可以保證這種結(jié)構(gòu)的安全、可靠。

鋼骨架結(jié)構(gòu)效果

ETFE充氣枕結(jié)構(gòu)

不能認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性是永遠(yuǎn)的矛盾

實(shí)際上，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的憂慮往往會(huì)束縛住我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)造性探索的步伐，雖然這種憂慮不是多余的。發(fā)生巴黎機(jī)場結(jié)構(gòu)倒塌事故后，我們聽到的幾乎都是對(duì)安德魯主持設(shè)計(jì)的建筑的一片懷疑之聲，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師們，尤其是從事重要公共建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程師們更是增添了更多的謹(jǐn)慎與小心。

我認(rèn)為，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)始終是：按照建筑的功能與美學(xué)需求確定安全、合理的結(jié)構(gòu)體系；進(jìn)而依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所確定的原則對(duì)結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力進(jìn)行符合結(jié)構(gòu)實(shí)際工作條件（性能）的分析；最終應(yīng)做到在規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，在現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的各種荷載作用下，所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的。

為了實(shí)現(xiàn)這樣的使命，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全的自始至終的關(guān)切無疑是必要的，另一方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性不但是當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的必然要求，同時(shí)也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)自身發(fā)展的要求。國家大劇院、國家體育場、國家游泳中心以及新中央電視臺(tái)等建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)造性探索可以為我們跟蹤當(dāng)今世界先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念提供一些線索，也可以讓我們檢視一下很多經(jīng)驗(yàn)的、傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思維是否還適應(yīng)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展的要求。

“水立方”內(nèi)外效果圖

因此我認(rèn)為，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師們?cè)陉P(guān)注所設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)是否安全的同時(shí)，也還是應(yīng)該為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)造性發(fā)展做一些探索。這兩者不總是矛盾的，雖然在各種新結(jié)構(gòu)的實(shí)踐過程中或是發(fā)生了很多爭議、或是走過了很多曲折的道路，但我始終認(rèn)為沒有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師參與的所謂建筑設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新都是無源之本，從這個(gè)意義上講，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在確定建筑設(shè)計(jì)發(fā)展方向上的作用是舉足輕重的。

尤其是當(dāng)代中國的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者，國家建設(shè)的飛速發(fā)展給我們提供了前所未有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐機(jī)會(huì)，在這個(gè)實(shí)踐過程中，我們是始終跟在所謂“西方世界先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思維”后面，亦步亦趨，無所建樹，還是通過我們不斷的設(shè)計(jì)實(shí)踐與探索，爭取走在世界結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的前列，這確實(shí)值得我們認(rèn)真去思考。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:高層商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

一基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

商業(yè)樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，采用樁加防水板基礎(chǔ)。根據(jù)前期試樁檢測報(bào)告結(jié)論，采用Φ700鉆孔灌注樁，抗壓兼抗拔樁。基礎(chǔ)埋深12.1m，遠(yuǎn)大于建筑結(jié)構(gòu)高度的1/18。經(jīng)復(fù)核，風(fēng)荷載及水平地震作用下基底均不出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，可滿足高層建筑結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定要求。

二地下車庫設(shè)計(jì)

地下車庫采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，局部增加的剪力墻，主要有兩個(gè)作用:一是為了使得地下1層與地上1層的剪切剛度比大于2，滿足正負(fù)零作為地上單體嵌固端的要求，二是為了更好地保證室內(nèi)外高差處水平力的傳遞。商業(yè)樓室內(nèi)及室外相關(guān)范圍內(nèi)，正負(fù)零零層采用梁板式結(jié)構(gòu)，板厚180～250，雙層雙向配筋，且配筋率不小于0.25%。

三上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(1)超限情況的判定

根據(jù)“住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》的通知(建質(zhì)〔2010〕109號(hào))”，對(duì)商業(yè)樓的超限情況判定如下:①商業(yè)樓結(jié)構(gòu)高度29.2m，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屬于A級(jí)高度高層建筑，高度不超限。②商業(yè)樓3層以上豎向構(gòu)件縮進(jìn)大于25%，屬尺寸突變(立面收進(jìn));③商業(yè)樓地上樓層存在多處樓板有效寬度小于50%，開洞面積大于30%的情況;④商業(yè)樓3層和4層之間質(zhì)心相差達(dá)18m，大于相應(yīng)邊長的15%，同時(shí)，考慮偏心扭轉(zhuǎn)位移比大于1.2，小于1.4。綜合以上分析，商業(yè)樓屬于超限高層建筑。

(2)上部結(jié)構(gòu)計(jì)算分析

在小震作用下，全部結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，構(gòu)件承載力和變形應(yīng)該滿足規(guī)范的相關(guān)要求。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3－2010第5.1.12條的要求，本工程采用SATWE與PMSAP兩種不同分析軟件分別進(jìn)行了整體內(nèi)力及位移計(jì)算，兩種軟件的計(jì)算結(jié)果基本一致，結(jié)構(gòu)體系滿足承載力、穩(wěn)定性和正常使用的要求。樓層最大位層間移角小于1/550，滿足JGJ3－2010第3.7.3的要求;在剛性樓板假定下，慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值均小于1.4。根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011－2010第5.1.2條，對(duì)不規(guī)則建筑應(yīng)采用時(shí)程分析進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算。本工程所選的三條波為TH2TG035、TH4TG035、RH4TG035，每條時(shí)程曲線計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)底部剪力均大于CQC法的65%，三組時(shí)程曲線計(jì)算得到的底部剪力平均值大于CQC法計(jì)算得到的底部剪力的80%，故所選三條波滿足規(guī)范要求。時(shí)程分析的結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)體系無明顯薄弱層，時(shí)程分析法包絡(luò)值較CQC法計(jì)算結(jié)果小，故結(jié)構(gòu)的小震彈性設(shè)計(jì)由CQC法計(jì)算結(jié)果控制。根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3－2010第5.1.13條的要求，對(duì)商業(yè)樓采用彈塑性靜力分析方法進(jìn)行了補(bǔ)充計(jì)算。兩個(gè)方向罕遇地震下性能點(diǎn)最大層間位移角均小于1/50，小于規(guī)范彈塑性位移角限值，因此宏觀上商業(yè)樓所用結(jié)構(gòu)體系能保證大震不倒的設(shè)計(jì)要求。在通過二階段設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)三個(gè)水準(zhǔn)的基本設(shè)防目標(biāo)以外，針對(duì)本工程的具體情況，提出了以下抗震性能化目標(biāo):①設(shè)防地震作用下，中庭連廊等薄弱處樓板內(nèi)雙層雙向鋼筋不屈服;②設(shè)防地震作用下，懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱斜截面抗剪按彈性設(shè)計(jì)，正截面抗彎按不屈服設(shè)計(jì);PMSAP樓板應(yīng)力分析結(jié)果表明，中庭連廊根部、平面凹口陰角位置一般為應(yīng)力集地區(qū)域，在多遇地震作用下，樓板主拉應(yīng)力不大于混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，樓板不會(huì)開裂，在設(shè)防地震作用下，應(yīng)力集中位置樓板主拉應(yīng)力略大于混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，但適當(dāng)加大樓板配筋，即可滿足樓板內(nèi)鋼筋不屈服。在設(shè)防地震作用下，利用SATWE進(jìn)行彈性設(shè)計(jì)和不屈服設(shè)計(jì)，分別校核懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱的箍筋和縱筋，并與多遇地震計(jì)算結(jié)果一起進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)。計(jì)算結(jié)果表明，配筋值均在合理范圍，配筋切實(shí)可行。通過以上性能化設(shè)計(jì)措施，在對(duì)結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性影響較小的情況下，提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能，增加了建筑的安全性。

(3)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)偏心布置和扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，設(shè)計(jì)時(shí)，盡量使結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件在平面布置中對(duì)稱均勻布置，避免剛度中心與質(zhì)量中心之間存在過大的偏離;加強(qiáng)外圍構(gòu)件的剛度，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗扭性能。計(jì)算時(shí)，考慮偶然偏心的影響，設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加強(qiáng)受扭轉(zhuǎn)影響較大部位構(gòu)件的強(qiáng)度、延性及配筋構(gòu)造。通過調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，將考慮偶然偏心下的最大位移比嚴(yán)格控制在1.4以下，第一扭轉(zhuǎn)周期和第一平動(dòng)周期比嚴(yán)格控制在0.9以下。針對(duì)立面收進(jìn)帶來的扭轉(zhuǎn)不利影響而采取的抗震措施詳?shù)?1)條。構(gòu)造上，對(duì)收進(jìn)樓層(4層)加厚至140mm且雙層雙向加強(qiáng)配筋，配筋率不小于0.25%，但為減小大跨部分樓板自重，室內(nèi)大跨度區(qū)域樓板厚120mm，屋面大跨度區(qū)域樓板厚130mm，收進(jìn)部位上下層樓板(3層和5層)厚度不小于120mm，并雙層雙向加強(qiáng)配筋。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3－2010》的相關(guān)規(guī)定，體型收進(jìn)部位上、下各兩層塔樓周邊豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級(jí)提高一級(jí)，框架柱在此范圍內(nèi)箍筋全高加密，提高縱筋配筋率;收進(jìn)部位以下兩層結(jié)構(gòu)周邊豎向構(gòu)件配筋加強(qiáng)。針對(duì)因開洞形成樓板不連續(xù)情況，整體計(jì)算時(shí)按實(shí)際開洞情況建模，并將以上樓層定義為彈性膜，以考慮樓板不連續(xù)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響;同時(shí)，構(gòu)造加厚連廊等薄弱區(qū)域樓板至130mm厚，并雙層雙向配筋，配筋率不小于0.25%。

四結(jié)語

本文對(duì)某超限高層商業(yè)樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡要介紹，主要的設(shè)計(jì)要點(diǎn)可總結(jié)如下:(1)結(jié)合建筑功能和結(jié)構(gòu)布置合理設(shè)縫，規(guī)避平面布置的不規(guī)則;(2)優(yōu)化布置結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件，適當(dāng)加強(qiáng)外圈構(gòu)件的剛度，提高結(jié)構(gòu)的抗扭性能;(3)采用兩種軟件進(jìn)行多遇地震彈性分些，結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足相應(yīng)的強(qiáng)度和剛度要求;(4)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震下的彈性時(shí)程分析，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)體系的合理性，并與振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì);(5)補(bǔ)充罕遇下的靜力彈塑性分析，控制性能點(diǎn)層間位移角不大于規(guī)范要求;(6)根據(jù)工程的具體情況，提出合理的抗震性能化設(shè)計(jì)目標(biāo);(7)利用概念設(shè)計(jì)原理，結(jié)合規(guī)范要求，對(duì)薄弱部位進(jìn)行構(gòu)造加強(qiáng)。

作者：黃均亮 單位：上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:超限高層商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

1工程概況

某工程由1棟6層商業(yè)樓，4棟超高層住宅樓，1棟59層超高層辦公樓組成。本文以6層商業(yè)樓為例，分析總結(jié)超限高層商業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。結(jié)合6層商業(yè)樓的建筑功能和結(jié)構(gòu)平面布置的特點(diǎn)，設(shè)兩道防震縫將其分為A、B、C三個(gè)區(qū)，分區(qū)后僅A區(qū)屬超限高層，故本文主要介紹商業(yè)樓A區(qū)，下文所提商業(yè)樓均指商業(yè)樓A區(qū)。本工程所在地區(qū)基本設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，建筑場地類別為Ⅱ類，場地特征周期，多遇地震為0.35s，罕遇地震為0.40s。商業(yè)A區(qū)結(jié)構(gòu)單元抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，故商業(yè)樓框架抗震等級(jí)應(yīng)為2級(jí)。多遇地震計(jì)算時(shí)結(jié)構(gòu)阻尼比取0.05，風(fēng)振計(jì)算時(shí)結(jié)構(gòu)阻尼比取0.02。

2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

商業(yè)樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，采用樁加防水板基礎(chǔ)。根據(jù)前期試樁檢測報(bào)告結(jié)論，采用Φ700鉆孔灌注樁，抗壓兼抗拔樁。基礎(chǔ)埋深12.1m，遠(yuǎn)大于建筑結(jié)構(gòu)高度的1/18。經(jīng)復(fù)核，風(fēng)荷載及水平地震作用下基底均不出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，可滿足高層建筑結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定要求。

3地下車庫設(shè)計(jì)

地下車庫采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，局部增加的剪力墻，主要有兩個(gè)作用:一是為了使得地下1層與地上1層的剪切剛度比大于2，滿足正負(fù)零作為地上單體嵌固端的要求，二是為了更好地保證室內(nèi)外高差處水平力的傳遞。商業(yè)樓室內(nèi)及室外相關(guān)范圍內(nèi)，正負(fù)零零層采用梁板式結(jié)構(gòu)，板厚180～250，雙層雙向配筋，且配筋率不小于0.25%。

4上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(1)超限情況的判定根據(jù)“住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》的通知(建質(zhì)〔2010〕109號(hào))”，對(duì)商業(yè)樓的超限情況判定如下:①商業(yè)樓結(jié)構(gòu)高度29.2m，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屬于A級(jí)高度高層建筑，高度不超限。②商業(yè)樓3層以上豎向構(gòu)件縮進(jìn)大于25%，屬尺寸突變(立面收進(jìn));③商業(yè)樓地上樓層存在多處樓板有效寬度小于50%，開洞面積大于30%的情況;④商業(yè)樓3層和4層之間質(zhì)心相差達(dá)18m，大于相應(yīng)邊長的15%，同時(shí)，考慮偏心扭轉(zhuǎn)位移比大于1.2，小于1.4。綜合以上分析，商業(yè)樓屬于超限高層建筑。(2)上部結(jié)構(gòu)計(jì)算分析在小震作用下，全部結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，構(gòu)件承載力和變形應(yīng)該滿足規(guī)范的相關(guān)要求。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3－2010第5.1.12條的要求，本工程采用SATWE與PMSAP兩種不同分析軟件分別進(jìn)行了整體內(nèi)力及位移計(jì)算，兩種軟件的計(jì)算結(jié)果基本一致，結(jié)構(gòu)體系滿足承載力、穩(wěn)定性和正常使用的要求。樓層最大位層間移角小于1/550，滿足JGJ3－2010第3.7.3的要求;在剛性樓板假定下，慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值均小于1.4。根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011－2010第5.1.2條，對(duì)不規(guī)則建筑應(yīng)采用時(shí)程分析進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算。本工程所選的三條波為TH2TG035、TH4TG035、RH4TG035，每條時(shí)程曲線計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)底部剪力均大于CQC法的65%，三組時(shí)程曲線計(jì)算得到的底部剪力平均值大于CQC法計(jì)算得到的底部剪力的80%，故所選三條波滿足規(guī)范要求。時(shí)程分析的結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)體系無明顯薄弱層，時(shí)程分析法包絡(luò)值較CQC法計(jì)算結(jié)果小，故結(jié)構(gòu)的小震彈性設(shè)計(jì)由CQC法計(jì)算結(jié)果控制。根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3－2010第5.1.13條的要求，對(duì)商業(yè)樓采用彈塑性靜力分析方法進(jìn)行了補(bǔ)充計(jì)算。兩個(gè)方向罕遇地震下性能點(diǎn)最大層間位移角均小于1/50，小于規(guī)范彈塑性位移角限值，因此宏觀上商業(yè)樓所用結(jié)構(gòu)體系能保證大震不倒的設(shè)計(jì)要求。在通過二階段設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)三個(gè)水準(zhǔn)的基本設(shè)防目標(biāo)以外，針對(duì)本工程的具體情況，提出了以下抗震性能化目標(biāo):①設(shè)防地震作用下，中庭連廊等薄弱處樓板內(nèi)雙層雙向鋼筋不屈服;②設(shè)防地震作用下，懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱斜截面抗剪按彈性設(shè)計(jì)，正截面抗彎按不屈服設(shè)計(jì);PMSAP樓板應(yīng)力分析結(jié)果表明，中庭連廊根部、平面凹口陰角位置一般為應(yīng)力集地區(qū)域，在多遇地震作用下，樓板主拉應(yīng)力不大于混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，樓板不會(huì)開裂，在設(shè)防地震作用下，應(yīng)力集中位置樓板主拉應(yīng)力略大于混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，但適當(dāng)加大樓板配筋，即可滿足樓板內(nèi)鋼筋不屈服。在設(shè)防地震作用下，利用SATWE進(jìn)行彈性設(shè)計(jì)和不屈服設(shè)計(jì)，分別校核懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱的箍筋和縱筋，并與多遇地震計(jì)算結(jié)果一起進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)。計(jì)算結(jié)果表明，配筋值均在合理范圍，配筋切實(shí)可行。通過以上性能化設(shè)計(jì)措施，在對(duì)結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性影響較小的情況下，提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能，增加了建筑的安全性。(3)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對(duì)偏心布置和扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，設(shè)計(jì)時(shí)，盡量使結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件在平面布置中對(duì)稱均勻布置，避免剛度中心與質(zhì)量中心之間存在過大的偏離;加強(qiáng)外圍構(gòu)件的剛度，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗扭性能。計(jì)算時(shí)，考慮偶然偏心的影響，設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加強(qiáng)受扭轉(zhuǎn)影響較大部位構(gòu)件的強(qiáng)度、延性及配筋構(gòu)造。通過調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，將考慮偶然偏心下的最大位移比嚴(yán)格控制在1.4以下，第一扭轉(zhuǎn)周期和第一平動(dòng)周期比嚴(yán)格控制在0.9以下。針對(duì)立面收進(jìn)帶來的扭轉(zhuǎn)不利影響而采取的抗震措施詳?shù)?1)條。構(gòu)造上，對(duì)收進(jìn)樓層(4層)加厚至140mm且雙層雙向加強(qiáng)配筋，配筋率不小于0.25%，但為減小大跨部分樓板自重，室內(nèi)大跨度區(qū)域樓板厚120mm，屋面大跨度區(qū)域樓板厚130mm，收進(jìn)部位上下層樓板(3層和5層)厚度不小于120mm，并雙層雙向加強(qiáng)配筋。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3－2010》的相關(guān)規(guī)定，體型收進(jìn)部位上、下各兩層塔樓周邊豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級(jí)提高一級(jí)，框架柱在此范圍內(nèi)箍筋全高加密，提高縱筋配筋率;收進(jìn)部位以下兩層結(jié)構(gòu)周邊豎向構(gòu)件配筋加強(qiáng)。針對(duì)因開洞形成樓板不連續(xù)情況，整體計(jì)算時(shí)按實(shí)際開洞情況建模，并將以上樓層定義為彈性膜，以考慮樓板不連續(xù)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響;同時(shí)，構(gòu)造加厚連廊等薄弱區(qū)域樓板至130mm厚，并雙層雙向配筋，配筋率不小于0.25%。

5結(jié)語

本文對(duì)某超限高層商業(yè)樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡要介紹，主要的設(shè)計(jì)要點(diǎn)可總結(jié)如下:(1)結(jié)合建筑功能和結(jié)構(gòu)布置合理設(shè)縫，規(guī)避平面布置的不規(guī)則;(2)優(yōu)化布置結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件，適當(dāng)加強(qiáng)外圈構(gòu)件的剛度，提高結(jié)構(gòu)的抗扭性能;(3)采用兩種軟件進(jìn)行多遇地震彈性分些，結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足相應(yīng)的強(qiáng)度和剛度要求;(4)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震下的彈性時(shí)程分析，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)體系的合理性，并與振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì);(5)補(bǔ)充罕遇下的靜力彈塑性分析，控制性能點(diǎn)層間位移角不大于規(guī)范要求;(6)根據(jù)工程的具體情況，提出合理的抗震性能化設(shè)計(jì)目標(biāo);(7)利用概念設(shè)計(jì)原理，結(jié)合規(guī)范要求，對(duì)薄弱部位進(jìn)行構(gòu)造加強(qiáng)。

作者：黃均亮 單位：上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:高層居民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

1高層居民建筑斷肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)的概述

建筑設(shè)計(jì)在進(jìn)行高層居民建筑墻建筑時(shí)，在建筑斷肢結(jié)構(gòu)墻之前，必須滿足以下的幾個(gè)條件：一方面，在對(duì)結(jié)構(gòu)墻進(jìn)行地震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該確保斷肢結(jié)構(gòu)墻所承擔(dān)的最低層振底部地震的破壞力不能超過種地不的一半；另一方面，對(duì)于斷肢結(jié)構(gòu)墻的下限，在斷肢結(jié)構(gòu)墻數(shù)量較少的情況下，如果不能滿足底部地震抗拒力，應(yīng)該把斷肢結(jié)構(gòu)墻當(dāng)作一般結(jié)構(gòu)墻來進(jìn)行設(shè)計(jì)；最后，如果在結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)中，只存在少數(shù)的小墻枝，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)小墻枝進(jìn)行一半的結(jié)構(gòu)墻處理。

2高層居民建筑短肢結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)高層建筑斷肢結(jié)構(gòu)墻進(jìn)行結(jié)構(gòu)墻的設(shè)計(jì)之前，首先要對(duì)建筑的整體的結(jié)構(gòu)墻進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，以確保合理、足夠長度的長肢結(jié)構(gòu)墻與短肢結(jié)構(gòu)墻共同構(gòu)建高層建筑。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該對(duì)短肢墻進(jìn)行異形柱的設(shè)計(jì)，也就是斷肢結(jié)構(gòu)墻的變形特征框剪結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)師在經(jīng)過準(zhǔn)確的計(jì)算以及測量后，僅僅只有結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)形式符合短肢架構(gòu)墻的條件而且應(yīng)該將結(jié)構(gòu)墻的參數(shù)設(shè)定為段式結(jié)構(gòu)強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。由于是在居民建筑房間的間隔墻教會(huì)胡設(shè)置成斷肢結(jié)構(gòu)墻，因?yàn)槭且罁?jù)建筑間隔墻的位置進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)所以斷肢結(jié)構(gòu)強(qiáng)對(duì)建筑產(chǎn)生不了阻礙。在短肢墻輸兩天不變的情況下，應(yīng)該根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的抗壓力進(jìn)行確定。不要把斷肢結(jié)構(gòu)墻設(shè)計(jì)的過多或者過少，這樣都會(huì)使建筑變得太過軟或硬，要堅(jiān)持適度的原則，而且短肢墻的布置要均勻，以保障建筑結(jié)構(gòu)鋼心與質(zhì)心相統(tǒng)一。在某些情況下，往往會(huì)出現(xiàn)高層民居進(jìn)駐負(fù)荷過重或者是造型不規(guī)則的情況，斷肢結(jié)構(gòu)強(qiáng)應(yīng)該被設(shè)計(jì)在平面之外的邊角或者是建筑結(jié)構(gòu)的周邊，進(jìn)而使建筑架構(gòu)的整體性穩(wěn)固，保持結(jié)構(gòu)剛度的適度。另外，應(yīng)該保證墻肢的厚度薄厚適宜，使間隔墻的表面沒有突出的墻肢。最后，設(shè)計(jì)師要按照高層居民建筑平面抗側(cè)剛度的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)適合的中心剪力搶在高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)中。

3高層居民建筑短肢結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)

3.1對(duì)短肢墻的軸壓比進(jìn)行合理的控制

現(xiàn)階段，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中，如果短肢結(jié)構(gòu)墻在負(fù)荷的作用下，小偏差的條件下，說明短肢結(jié)構(gòu)墻的延性交差，如果是大的偏壓就是在大的軸壓的情況下。因此，在進(jìn)行施工建筑時(shí)，要特別關(guān)注混凝土的約束力以及裂縫情況。

3.2提高短肢結(jié)構(gòu)墻的抗震性能

高層居民的建筑結(jié)構(gòu)中，建筑的外邊緣、角點(diǎn)的短肢結(jié)構(gòu)墻的抗震性能相對(duì)較弱，在地震來臨的時(shí)候就會(huì)遭到破壞。在高層短肢結(jié)構(gòu)發(fā)生變形時(shí)，結(jié)構(gòu)墻原有的變形就會(huì)得到加劇，進(jìn)而導(dǎo)致墻體的裂縫。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)師應(yīng)該著重注意短肢結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能，采取科學(xué)合理的措施進(jìn)行有效的防范。比如：設(shè)計(jì)師應(yīng)該減少高層建筑邊角周圍短肢結(jié)構(gòu)墻的軸壓比例，增加鋼筋的配筋率，適當(dāng)?shù)膶?duì)小墻肢的抗震能力進(jìn)行加強(qiáng)，以保障建筑結(jié)構(gòu)的安全與實(shí)用。

3.3正確判斷短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)內(nèi)梁的屬性

在短肢結(jié)構(gòu)墻的墻梁設(shè)計(jì)過程中，假如墻開洞時(shí)墻梁的跨高比小于五，應(yīng)該依據(jù)梁的實(shí)行對(duì)梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。在墻梁跨高比大于五的情況下，應(yīng)該依據(jù)框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。因?yàn)楦邔蛹抑鹘Y(jié)構(gòu)的整個(gè)剛度以及抗側(cè)度都是受到短肢墻墻梁的剛度影響的，因此，有關(guān)短肢墻梁的截面選擇、梁的配筋以及設(shè)計(jì)都必須科學(xué)合理，進(jìn)而提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。在高層居建筑短肢結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑設(shè)計(jì)師可以對(duì)短肢墻的剛度進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p少，使短肢墻的設(shè)計(jì)符合梁截面的要求，以保障短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。

4結(jié)語

綜上所述，在城市現(xiàn)代化進(jìn)程日益加快的今天，高層居民的建筑技術(shù)越來越高端。現(xiàn)階段，為了滿足居民對(duì)高層建筑強(qiáng)度現(xiàn)代化作用要求，建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)該采用短肢結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。在進(jìn)行高層居民建筑墻設(shè)計(jì)的過程中，建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)該在充分利用科學(xué)信息技術(shù)的前提下，不僅僅要做好對(duì)短肢墻的軸壓比進(jìn)行合理的控制、提高短肢結(jié)構(gòu)墻的抗震性能、正確判斷短肢結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)內(nèi)梁的屬性等工作，而且要緊跟時(shí)展的步伐，明確人民群眾對(duì)房屋建筑的需求，順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的潮流趨勢不斷的對(duì)高層居民建筑短肢結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行改革與創(chuàng)新，進(jìn)而在保障建筑質(zhì)量安全的前提下，滿足人民群眾對(duì)建筑的居住要求。

作者：于毅 單位：湖北省建科建筑設(shè)計(jì)院

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:剪力墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

1.剪力墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本概念及其分類

1.1剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概述

通常來說，一般剪力墻結(jié)構(gòu)的建設(shè)規(guī)模較大，可實(shí)際厚度較小。因此，這種特點(diǎn)也決定了剪力墻結(jié)構(gòu)的具體形狀以及承受能力的大小。其中，剪力墻結(jié)構(gòu)的組織形狀相似于板狀，自身具備了較高的承受能力，與柱子的受力程度非常相似。然而，在其他方面上，這兩者有著十分明顯的差異。并且，剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中不可或缺的優(yōu)秀部分，設(shè)計(jì)人員在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)固有的承載力大和平面內(nèi)剛度大的優(yōu)點(diǎn)，還應(yīng)該按照不同場所要求，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，使其發(fā)揮最大化的使用性能。

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的分類

（1）雖然實(shí)體墻與截面剪力墻在某些方面，有著較大的差異。可是，這兩者的開通面積與不開通面積是基本相同的。并且，這種剪力墻結(jié)構(gòu)形式在發(fā)生變化時(shí)，也是呈現(xiàn)了曲線狀態(tài)，是一種固定不變的形態(tài)。

（2）即使剪力墻開口不大，但因?yàn)榧袅﹂_通面積已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了規(guī)定范圍。所以，此時(shí)的剪力墻結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的是彎曲狀態(tài)，并且無任何的阻擋點(diǎn)，從而導(dǎo)致其位置和形態(tài)均發(fā)生了不同程度的變化。

2.剪力墻建筑結(jié)構(gòu)的厚度和長度的選取

剪力墻墻肢截面的高度就是剪力墻墻肢的長度，這個(gè)長度一般不應(yīng)超過8m。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)確保剪力墻結(jié)構(gòu)的延性，為了避免脆性的剪切破壞，可將高寬比大于2的細(xì)高剪力墻設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻。但是有的墻體長度很長，為了確保墻體的高寬比值大于2，就要采取開設(shè)洞口的方法將長墻分成均勻的、長度較小的連肢墻，而其洞口則最好采用約束彎矩比較小的弱連梁。

3.剪力墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的原則

設(shè)計(jì)人員在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該遵守相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則，真正做好考察工作，堅(jiān)決不可以采用盲目的設(shè)計(jì)方法。只有這樣，才能確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范性，這也是保證建筑結(jié)構(gòu)安全可靠性的重要表現(xiàn)。

3.1樓層之間最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則

一般情況下，為了防止安全隱患的發(fā)生，減輕建筑結(jié)構(gòu)的自身重量，設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，可以采用減少剪力墻布置的方法。但是，這種設(shè)計(jì)形式有一個(gè)必要的前提條件，那就是短肢剪力墻的力矩必須保持在規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)。同時(shí)還可以應(yīng)用大開間的剪力墻結(jié)構(gòu)，以此來提高建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，充分保證樓層剪力系數(shù)的安全性，并從一定程度上，大大降低了工程造價(jià)成本。

4.剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議

我們知道，剪力墻結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞將會(huì)對(duì)建筑工程建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生非常大的影響。而這種建筑結(jié)構(gòu)形式因?yàn)榫邆漭^高的強(qiáng)度以及良好的延展性的優(yōu)點(diǎn)，因此得到了十分廣泛的應(yīng)用，充分發(fā)揮了自身的有效價(jià)值。但是，在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于建筑工程存在很多的不確定性，當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的變化狀態(tài)時(shí)，常常會(huì)受到一些外力因素的破壞，使得剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能遭到了一定的影響，同時(shí)也大大降低了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。一般情況下，剪力墻結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是具備了十分理想的承載能力。并且，在剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)面部分，也擁有著較大的平面內(nèi)剛度，這就充分保障了建筑物的安全性。另外，在建筑內(nèi)部的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，石柱與房梁都是隱蔽起來的，有效的提高了建筑室內(nèi)的美感。但是，剪力墻結(jié)構(gòu)也存在著較大的缺陷，無法為人們提供更多的可利用空間，經(jīng)常會(huì)給人們的日常生活造成許多的不便。通過相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)表明是剛韌性較強(qiáng)的剪力墻，在地震發(fā)生時(shí)，房屋所受到的損壞是最小的。但是，建筑設(shè)計(jì)人員一定要注意將其控制在合理的范圍內(nèi)，不允許其隨意的擴(kuò)散發(fā)展。從而確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量和效率。其次，由于剪力墻結(jié)構(gòu)成本費(fèi)用較高，這無疑會(huì)對(duì)建筑工程建設(shè)成本上造成一定的壓力。因此，建筑企業(yè)要采取及時(shí)有效的解決對(duì)策，盡可能減少工程成本的浪費(fèi)，促剪力墻結(jié)構(gòu)能夠正常運(yùn)行。

5.結(jié)束語

綜上所述，可以得知，剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)著重要的地位，對(duì)于建筑物整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性起到了重要的作用。因此，建筑企業(yè)要高對(duì)重視剪力墻結(jié)構(gòu)問題，不斷優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，逐步提高剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要充分做好現(xiàn)場施工的勘察分析工作，根據(jù)實(shí)際的施工情況來制定最終科學(xué)合理的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，加強(qiáng)對(duì)剪力墻施工質(zhì)量的監(jiān)管力度，建立完善的施工管理體系，注重對(duì)施工人員安全意識(shí)的培養(yǎng)，使其能夠嚴(yán)格按照規(guī)范的操作流程進(jìn)行施工作業(yè)，確保建筑物整體的使用質(zhì)量，從而促進(jìn)我國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

作者：邵杰 單位：哈爾濱市建筑設(shè)計(jì)院

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)煤炭工業(yè)論文

1煤炭工業(yè)礦井建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性

煤炭工業(yè)中的建筑是煤礦生產(chǎn)需要配置的設(shè)施，具有多方面的用途，對(duì)結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)能夠在綜合建筑各方面需要的同時(shí)強(qiáng)化建設(shè)的合理性，使煤炭工業(yè)建筑的綜合效應(yīng)達(dá)到最大化。建筑的實(shí)際建設(shè)完成，必須有整體的規(guī)劃，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既起到了對(duì)建筑的規(guī)劃作用，并實(shí)現(xiàn)了與煤炭工業(yè)特點(diǎn)的結(jié)合，使建筑與工業(yè)相適應(yīng)，增強(qiáng)建筑的價(jià)值體現(xiàn)。通過設(shè)計(jì)方案的對(duì)比，形成最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，能夠降低建設(shè)成本，在性能上也更加有技術(shù)保障，同時(shí)各項(xiàng)建筑指標(biāo)的達(dá)成，也確保了建筑的安全性，滿足了煤炭工業(yè)的生產(chǎn)要求。隨著煤炭工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，煤礦生產(chǎn)方式不斷發(fā)生新變化，煤炭工業(yè)建筑理念也在不斷更新，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠及時(shí)運(yùn)用最新的理念，加以體現(xiàn)到具體的施工建設(shè)當(dāng)中，確保煤炭工業(yè)建筑的現(xiàn)代性，使其適應(yīng)生產(chǎn)，保障礦區(qū)的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全[2]。

2煤炭工業(yè)礦井建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的改進(jìn)措施

煤炭工業(yè)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須體現(xiàn)安全性，因而其設(shè)計(jì)要求較一般的建筑設(shè)計(jì)高出很多，同時(shí)由于以往建筑設(shè)計(jì)對(duì)功能、安全等指標(biāo)的過于注重，而忽視了其他方面的考慮，使得設(shè)計(jì)上存在一些問題，需要在具體設(shè)計(jì)中加以改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)更高的發(fā)展要求。

2.1明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)模型

煤炭工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的成型由各項(xiàng)具有重要作用的指標(biāo)數(shù)據(jù)決定，這也是在設(shè)計(jì)中的重要參考依據(jù)，對(duì)設(shè)計(jì)方案的最終完成有著重大影響[3]。建筑設(shè)計(jì)的各項(xiàng)參數(shù)包括目標(biāo)參數(shù)、控制參數(shù)等的設(shè)定都要結(jié)合煤礦的實(shí)際情況，將波動(dòng)幅度小的參數(shù)選擇出來，作為指標(biāo)形成參照標(biāo)準(zhǔn)，能夠在設(shè)計(jì)中更加精準(zhǔn)地得出與目標(biāo)參數(shù)相符的數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)中，建筑材料以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸、面積等指標(biāo)需要在建設(shè)前設(shè)定出來，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)前處理。相似的函數(shù)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)多組，以便在比較中找出最優(yōu)化的方案。通過函數(shù)分析煤炭工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，為工程建設(shè)最大限度地節(jié)省了時(shí)間、材料等。同時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全性與使用年限等的硬性規(guī)定，設(shè)計(jì)要權(quán)衡約束條件，結(jié)合力學(xué)等科學(xué)確定架構(gòu)的剛性、結(jié)構(gòu)形變限度等，確保符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)各項(xiàng)重要指標(biāo)都確定之后，以此為參考建立標(biāo)準(zhǔn)模型，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加直觀化，有助于煤炭工業(yè)建筑的最終建設(shè)。

2.2綜合計(jì)算數(shù)據(jù)，選擇最佳設(shè)計(jì)方案

煤炭工業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了龐雜的數(shù)據(jù)確定外，還設(shè)計(jì)多項(xiàng)計(jì)算程序的運(yùn)行，這也是改進(jìn)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[4]。由于煤炭工業(yè)建筑要求高，變量復(fù)雜，多種設(shè)計(jì)條件在其中需要綜合考慮，因而對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)建筑建構(gòu)的精確化。在計(jì)算當(dāng)中，結(jié)合實(shí)際需要，采取不同方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行演算，轉(zhuǎn)化約束條件，節(jié)省時(shí)間，恰當(dāng)?shù)挠?jì)算方式能夠推動(dòng)程序的最優(yōu)化，使其用途更加齊全，運(yùn)行更加高效，多個(gè)小程序的有機(jī)組合，形成程序的綜合化，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更有保障。通過程序的運(yùn)算，結(jié)合計(jì)算結(jié)果，在模型的矯正下，根據(jù)現(xiàn)實(shí)要求，選擇煤炭工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最佳的方案。通過對(duì)這個(gè)方案進(jìn)行可行性的評(píng)估以及安全性等的結(jié)合，進(jìn)行具體實(shí)施建設(shè)。同時(shí)，在以往建設(shè)中對(duì)煤礦建筑美觀因素考慮不足的具體情況下，將外觀等參數(shù)置入計(jì)算當(dāng)中，在方案中加以體現(xiàn)，從而提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人性化。

2.3綜合分析計(jì)算結(jié)果，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量

由于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中參數(shù)的復(fù)雜性，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果也多樣化，主要的設(shè)計(jì)人員要將計(jì)算結(jié)論加以統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行綜合分析，通過各個(gè)設(shè)計(jì)方案優(yōu)劣的比對(duì)，形成科學(xué)的認(rèn)識(shí)[5]。在此基礎(chǔ)上，從多個(gè)角度抓住方案細(xì)節(jié)，分析異同點(diǎn)，避免因疏忽而遺漏了關(guān)鍵點(diǎn)，致使出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的漏洞。煤炭工業(yè)的建筑建設(shè)是一項(xiàng)綜合的工程，需要?jiǎng)佑么罅康馁Y源，因此，設(shè)計(jì)上必須精益求精，在考慮節(jié)省成本的同時(shí)，對(duì)建設(shè)技術(shù)也要相應(yīng)地加以改進(jìn)。通過對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果的綜合分析，設(shè)計(jì)方案的比對(duì)，消除了建設(shè)中的各項(xiàng)弊端，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加趨于科學(xué)性，從而保證了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，為設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供了重要的保障。

3結(jié)語

煤炭工業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要科學(xué)地綜合建筑的多項(xiàng)指標(biāo)，考慮煤炭工業(yè)生產(chǎn)的許多因素，因而在設(shè)計(jì)上要保證其合理性，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)在設(shè)計(jì)過程中對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)的精確化處理。結(jié)合力學(xué)、建筑學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)，將現(xiàn)代化建筑設(shè)計(jì)理念運(yùn)用其中，在首要考慮安全性的同時(shí)，加強(qiáng)煤炭工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中其他功能價(jià)值的置入，能夠推動(dòng)煤炭工業(yè)建筑的健康發(fā)展。同時(shí)，隨著工業(yè)生產(chǎn)的深刻變化，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人性化要求日益強(qiáng)烈，在當(dāng)前的煤炭工業(yè)建筑上，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)新理論的指導(dǎo)，最大限度地帶動(dòng)煤礦建筑朝現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變。

作者：馬路濱 單位：山西晉煤集團(tuán)勘察設(shè)計(jì)院有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化論文

［摘要］隨著我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的加快推進(jìn)，社會(huì)生產(chǎn)力也得到了飛速發(fā)展。在現(xiàn)代工業(yè)體系中，工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)是直接影響工業(yè)生產(chǎn)力的關(guān)鍵性因素。不斷增長的生產(chǎn)力對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的工藝布置、工藝流程提出了更高的要求。同時(shí)，隨著職業(yè)衛(wèi)生安全體系的不斷健全，工業(yè)建筑在保證生產(chǎn)過程平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)還要保證工作環(huán)境的安全性與舒適性。這些全新的理念對(duì)原有的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平帶來新的發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)也帶來了新的挑戰(zhàn)。如何優(yōu)化工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓生產(chǎn)工作安全、高效運(yùn)行的同時(shí)滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展理念，成為了工業(yè)生產(chǎn)部門思考探索的重點(diǎn)問題。

［關(guān)鍵詞］現(xiàn)代工業(yè)體系;工業(yè)建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑是維持工業(yè)生產(chǎn)安全平穩(wěn)進(jìn)行的重要保障，工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于企業(yè)來說至關(guān)重要。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)在很大程度上決定著企業(yè)的生產(chǎn)、管理效率。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的合理性缺失必將導(dǎo)致企業(yè)增加生產(chǎn)運(yùn)營成本，無法有效的利用人力物力，使企業(yè)發(fā)展陷入困境。好的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該綜合企業(yè)的生產(chǎn)模式、工藝流程、設(shè)備選型、管理方式等，針對(duì)企業(yè)自身的特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而降低企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營成本，提高企業(yè)利潤率。

1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)秉承安全性強(qiáng)、建設(shè)成本合理、結(jié)構(gòu)質(zhì)量高三個(gè)基本原則，并嚴(yán)格按照國家的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合企業(yè)自身生產(chǎn)模式、工藝流程、設(shè)備選型、管理方式等進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。首先，根據(jù)企業(yè)對(duì)建筑強(qiáng)度的要求，合理選擇鋼材型號(hào)。選用鋼材必須通過國家質(zhì)量檢測體系的認(rèn)證，確保鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與質(zhì)量。在合理選用鋼材型號(hào)的同時(shí)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐防銹處理也是保障其剛度及強(qiáng)度的重要措施。根據(jù)所選的鋼材型號(hào)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的應(yīng)力分析，選擇對(duì)應(yīng)的焊條，保證其焊縫的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。同時(shí)也不能忽視結(jié)構(gòu)附件的性能要求，應(yīng)按照實(shí)際需求及相關(guān)規(guī)范進(jìn)行選型配備。此外，還應(yīng)格外注意對(duì)地基的處理，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對(duì)性的地基處理，確保工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與抗震等級(jí)要求。

2工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

2．1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化概念

現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化概念較之以往有很大不同。與傳統(tǒng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化只重視建筑結(jié)構(gòu)的分析、設(shè)計(jì)相比，現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化更加注重對(duì)生產(chǎn)模式、工藝流程、設(shè)備選型、管理方式等進(jìn)行多方面多角度綜合評(píng)價(jià)、分析，權(quán)衡性能、成本、結(jié)構(gòu)、舒適度等多方因素，確立科學(xué)、合理的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。通過對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行最大程度優(yōu)化的方式，達(dá)到有效提高企業(yè)生產(chǎn)效率、管理效率，降低企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營成本，提高企業(yè)利潤率的目的。

2．2工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中存在的問題

結(jié)構(gòu)優(yōu)化與建筑美學(xué)的矛盾在當(dāng)前工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中尤為突出。通常在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很難做到對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、建筑性能、實(shí)用性與現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念、建筑美學(xué)兼顧。過多關(guān)注設(shè)計(jì)理念與建筑美學(xué)的優(yōu)化，會(huì)造成設(shè)計(jì)方案對(duì)結(jié)構(gòu)布局、工藝流程的考慮不足，使得優(yōu)化方案缺少實(shí)用性，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的提升效果不明顯，很難得到企業(yè)的認(rèn)可。另一個(gè)主要問題是工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中工程造價(jià)優(yōu)化與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)化的矛盾。鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)除了要保障剛度、強(qiáng)度的同時(shí)還要做到兼顧經(jīng)濟(jì)合理性。如何在保證設(shè)計(jì)要求的情況下盡可能優(yōu)化結(jié)構(gòu)工程造價(jià)、減少鋼材使用量，也是設(shè)計(jì)人員在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中主要考慮的問題。

3工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的探討

3．1建立工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型

科學(xué)、合理的開展工業(yè)建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化工作離不開一個(gè)好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型。在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中，針對(duì)重點(diǎn)變量進(jìn)行函數(shù)模型的建立，對(duì)多種結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行模擬、分析。函數(shù)模型的建立與運(yùn)用有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)的最優(yōu)化，從而根據(jù)實(shí)際需要，找出最科學(xué)的優(yōu)化方案。在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的建立中，針對(duì)工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)三個(gè)重要方面進(jìn)行重點(diǎn)優(yōu)化，對(duì)其進(jìn)行選型分析、受力分析、工藝分析、造價(jià)分析等全面評(píng)價(jià)，確保優(yōu)化方案的有效性。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型構(gòu)建的重點(diǎn)在于確定參數(shù)變量，根據(jù)約束性條件與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要影響因素確定模型中的參數(shù)內(nèi)容。參數(shù)內(nèi)容確定后，應(yīng)根據(jù)企業(yè)對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化目的與優(yōu)化方向選定合適的函數(shù)模型，確定最終的優(yōu)化方案。

3．2完善工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管理體系

在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中，常因?yàn)槿狈χ笇?dǎo)性的優(yōu)化理念與量化標(biāo)準(zhǔn)，使得結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案有很大的變動(dòng)性，并對(duì)設(shè)計(jì)管理與施工管理造成不利影響。為了保障工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的有效進(jìn)行，滿足現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的需要，必須完善與之相匹配的管理體系，建立專業(yè)的指導(dǎo)思想與量化標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化活動(dòng)進(jìn)行有效的管理與評(píng)估，采取針對(duì)性措施對(duì)優(yōu)化進(jìn)行規(guī)范管理，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與思想理念對(duì)設(shè)計(jì)人員的工作進(jìn)行指導(dǎo)和考核，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的質(zhì)量控制。

4結(jié)語

工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)性強(qiáng)、內(nèi)容復(fù)雜的工作，對(duì)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素養(yǎng)與綜合能力都有著很高的要求。必須充分結(jié)合企業(yè)自身特點(diǎn)，綜合考慮生產(chǎn)模式、工藝流程、設(shè)備選型、管理方式等進(jìn)行多種因素，對(duì)設(shè)計(jì)方案的性能、成本、結(jié)構(gòu)、舒適度、建筑美學(xué)等多方面進(jìn)行科學(xué)合理的取舍，選擇合適的參數(shù)變量，根據(jù)優(yōu)化方向針對(duì)性選擇函數(shù)模型，確立科學(xué)合理的參數(shù)內(nèi)容，做出最佳的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。

作者:李雷 單位:山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

1裝配式建筑概述

裝配式建筑是指用預(yù)制的構(gòu)件在工地裝配而成的建筑。這種建筑的優(yōu)點(diǎn)是建造速度快，受氣候條件制約小，節(jié)約勞動(dòng)力并可提高建筑質(zhì)量［1］。裝配式建筑最初出現(xiàn)于上世紀(jì)初期，并不需要現(xiàn)澆作業(yè)，只需要現(xiàn)場裝配即可，同時(shí)，這種建筑中的構(gòu)件成本并不高，性價(jià)比也很好，且?guī)в芯G色建筑特點(diǎn)。在生態(tài)環(huán)境保護(hù)備受重視的今天，裝配式建筑因具有綠色環(huán)保特征，受到人們的青睞。

2裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系

2．1種類劃分

對(duì)于裝配式建筑來說，擁有多種類型，按照形式劃分有剪力墻形式、框架與優(yōu)秀筒形式、框架與剪力墻形式等;按照高度劃分有多層混凝土式、高層混凝土與低層混凝土式［2］。在我國應(yīng)用最多的裝配式建筑結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，但在商場等建筑項(xiàng)目中多采用框架式。

2．2抗震性能

在自然災(zāi)害頻發(fā)的今天，任何建筑最重要的一點(diǎn)莫過于具有良好的抗震性能。通過研究可以發(fā)現(xiàn)，裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)大致可以分為兩種，一種是全裝配式;另一種是半裝配式，無論哪種裝配形式，其裝配程度的高低不會(huì)影響到建筑整體剛度，能夠影響結(jié)構(gòu)剛度的只有受力構(gòu)件剛度與節(jié)點(diǎn)剛度，如果它們的剛度不達(dá)標(biāo)，那么在地震等自然災(zāi)害發(fā)生以后，建筑使用者的安全將受到極大威脅，因此，應(yīng)提升受力構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)剛度［3］。同時(shí)，在裝配式建筑中有多個(gè)節(jié)點(diǎn)形式，不同結(jié)構(gòu)剛度所帶來的影響也不會(huì)不同，尤其是抗震性能存在一定差異，所以，在裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)加強(qiáng)與現(xiàn)實(shí)情況的聯(lián)系，提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

3裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3．1框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

對(duì)于裝配式建筑框架結(jié)構(gòu)體系來說，在我國商場建設(shè)中應(yīng)用較多，也是應(yīng)用力度較大的裝配式建筑結(jié)構(gòu)。之所以采用這種結(jié)構(gòu)體系，主要是由于該體系質(zhì)地相對(duì)較輕，便于運(yùn)輸，同時(shí)它屬于綜合性能相對(duì)較好的高層框架。在利用框架結(jié)構(gòu)體系的過程中，無論是疊合板還是合梁都會(huì)在工廠內(nèi)部完成，然后利用運(yùn)輸設(shè)備將這些框架運(yùn)輸?shù)绞┕龅兀僭诂F(xiàn)澆處理節(jié)點(diǎn)或梁端鍵槽等方式的作用下完成下一階段的設(shè)計(jì)。為提高框架結(jié)構(gòu)體系裝配式建筑的受力能力，在實(shí)際設(shè)計(jì)中還需要關(guān)注以下幾點(diǎn)問題:一，強(qiáng)度等級(jí)控制。無論是柱混凝土還是預(yù)制框架柱底的強(qiáng)度等級(jí)至少要達(dá)到C30左右;二，平面設(shè)計(jì)原則。在設(shè)計(jì)梁柱中心線的過程中應(yīng)做到豎向平面相同，且呈現(xiàn)對(duì)齊形式，在縱向上也要以對(duì)齊為主;三，預(yù)埋件的處理。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)來說，預(yù)埋件屬于不可缺少的一部分，所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中應(yīng)保證處于不同區(qū)域的預(yù)埋件能夠很好的連接在一起，無論是承受軸力還是剪力都處于良好狀態(tài)。

3．2剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

剪力墻結(jié)構(gòu)體系在我國居民保障住房中的應(yīng)用較多，在設(shè)計(jì)這種結(jié)構(gòu)體系的裝配式建筑時(shí)，可以根據(jù)需求與工廠實(shí)際情況選擇剪力墻結(jié)構(gòu)，既可以是半預(yù)制式，也可以是全預(yù)制式，無論哪種形式都能滿足設(shè)計(jì)需求。為確保裝配式建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，滿足使用需求，應(yīng)關(guān)注以下幾點(diǎn)內(nèi)容:一，設(shè)計(jì)好承重墻板。承重墻是裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)中不可缺少的一部分。為做好承重墻設(shè)計(jì)，保證建筑質(zhì)量，需要將承重墻搭建在兩側(cè)的山墻上。同時(shí)，做好內(nèi)力計(jì)算結(jié)果與抗側(cè)力設(shè)計(jì)。此外，在結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)保證現(xiàn)澆方式能夠?qū)⒇Q向主承力鋼筋漿錨與連接帶組合在一起，并做好抗震設(shè)計(jì)與連接設(shè)計(jì)，以便提升建筑結(jié)構(gòu)的整體性，避免出現(xiàn)中斷的情況;二，控制好鋼筋直徑與強(qiáng)度。在剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)中應(yīng)保證各個(gè)預(yù)制構(gòu)建間的連接性處于良好狀態(tài)。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中不僅要確保傳力良好，還要提高構(gòu)造的可靠性。如果發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的抗震能力較差，應(yīng)適當(dāng)提升鋼筋直徑與強(qiáng)度;三，注意與現(xiàn)場吊裝環(huán)境的聯(lián)系。對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)體系來說，如果在設(shè)計(jì)中采用的是分塊設(shè)計(jì)，那么在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)注意與現(xiàn)實(shí)情況的聯(lián)系，如房間構(gòu)造、拼接位置等。對(duì)于豎向接縫的部位，應(yīng)做到避免應(yīng)用到暗柱中，且盡量避免在同一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用多個(gè)構(gòu)件。此外，在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)要求操作，做好驗(yàn)算，避免出現(xiàn)配筋變形等情況，只有這樣才能保證設(shè)計(jì)合理，滿足人們實(shí)際需求。

4結(jié)語

通過以上研究得知，裝配式建筑是現(xiàn)代建筑中應(yīng)用較多的一種形式，它不僅可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，還有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)，但不同的裝配式建筑在結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計(jì)上的方式并不相同，注意要點(diǎn)也存在差異，因此，本文聯(lián)系實(shí)際情況，分別對(duì)框架式裝配式建筑與剪力墻裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，希望能為相關(guān)人士帶來有效參考，加大裝配式建筑在我國的設(shè)計(jì)與應(yīng)用力度。

作者:黎靜 單位:青島博雅置業(yè)有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程造價(jià)控制論文

摘要：工程造價(jià)控制是以提高建筑工程項(xiàng)目資金投入合理性的有效措施，是降低建筑投資成本的關(guān)鍵，而很多建筑工程中對(duì)工程造價(jià)控制方面的重視度還不夠高，尤其是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的工程造價(jià)控制更是存在忽視的態(tài)度，進(jìn)而導(dǎo)致工程造價(jià)控制管理過程中問題層出不窮，如：實(shí)際施工項(xiàng)目使用資金與工程造價(jià)設(shè)計(jì)不符，嚴(yán)重超出的情況，最后導(dǎo)致建筑工程資金投入過高，浪費(fèi)情況普遍，影響到建筑企業(yè)的發(fā)展，基于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程造價(jià)控制進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；工程造價(jià)控制；變量問題；控制措施

從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程造價(jià)控制方面來分析，該階段的工程造價(jià)控制對(duì)整個(gè)建筑項(xiàng)目工程造價(jià)控制的影響非常大，可以說結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響已超出總工程造價(jià)的50%以上；而從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)周期來分析，其階段的設(shè)計(jì)周期僅占總工程建設(shè)周期的20%，可見建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段對(duì)總工程造價(jià)的影響有多大。就現(xiàn)階段建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程造價(jià)來看，值得建筑企業(yè)相關(guān)部門給予高度重視，并采取有效的控制措施，以保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程造價(jià)合理。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程造價(jià)

1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程造價(jià)基本概念。一個(gè)完整的建筑工程項(xiàng)目，前期工程規(guī)劃以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)非常重要，是整個(gè)工程項(xiàng)目施工的圍繞優(yōu)秀，從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中能夠充分顯示出施工技術(shù)與工程造價(jià)之間所存在的關(guān)系，并予以有效的施工方案實(shí)現(xiàn)施工順利、成本合理的目的，這樣對(duì)工程造價(jià)來說也能夠提高控制能力。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的就是以滿足建筑方案要求，確保建筑項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)合理，以達(dá)到建筑工程竣工后安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用的目標(biāo)，促進(jìn)建筑企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。建筑項(xiàng)目工程造價(jià)是指整個(gè)建筑工程施工、決策、設(shè)計(jì)等各環(huán)節(jié)投入成本的總額度。1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程造價(jià)之間存在的影響關(guān)系。工程設(shè)計(jì)的過程實(shí)際上就是將建筑工程中技術(shù)與經(jīng)濟(jì)兩個(gè)元素從對(duì)立的走向轉(zhuǎn)變成統(tǒng)一走向的過程，目的是以提高建筑工程技術(shù)能力的同時(shí)，降低建筑工程施工成本的投入，在以保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提高。建筑工程項(xiàng)目中的各個(gè)成本投入環(huán)節(jié)非常多，在經(jīng)過合理規(guī)劃后，并取得決策確認(rèn)，就可以作為控制建筑工程施工質(zhì)量與工程造價(jià)的重要依據(jù)，因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性非常重要。經(jīng)過多年對(duì)工程造價(jià)的了解與分析，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程造價(jià)之間的影響關(guān)系非常明顯，以達(dá)到百分之五十左右的影響率。可見建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)工程造價(jià)好壞的影響非常大。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)難以控制的變量問題

2.1工程造價(jià)機(jī)構(gòu)配置不合理所引起的變量問題。就當(dāng)前建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)至關(guān)重要，相應(yīng)的工程造價(jià)結(jié)構(gòu)配置也需要具備科學(xué)性與合理性，而現(xiàn)階段，在建筑工程結(jié)構(gòu)造價(jià)控制機(jī)構(gòu)配置不合理已成為影響總工程造價(jià)的直接因素之一。在建筑工程項(xiàng)目中，造價(jià)管理部門與其他管理部門處于平等關(guān)系，甚至還有很多建筑工程中對(duì)工程造價(jià)部門的存在不夠重視，并沒有設(shè)立專門的管理與執(zhí)行部門，因此在工程造價(jià)管理過程中，由于權(quán)限與獨(dú)立性問題、部門地位問題、結(jié)構(gòu)配置不合理問題導(dǎo)致造價(jià)管理工作中存在的各種問題居多，就拿獨(dú)立性問題來說，直接影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，極容易發(fā)生后續(xù)工程造價(jià)的問題與誤差，導(dǎo)致資金投入過大，浪費(fèi)情況居多，不合理利用成本現(xiàn)象普遍，最后導(dǎo)致工程資金投入加大的問題。2.2控制造價(jià)環(huán)節(jié)缺乏執(zhí)行力所引起的變量問題。執(zhí)行力是一個(gè)任務(wù)是否能夠有效完成的關(guān)鍵，在建筑工程造價(jià)控制過程中，其相關(guān)部門的執(zhí)行力也一樣重要，而現(xiàn)階段在很多建筑工程項(xiàng)目中造價(jià)控制與管理的執(zhí)行力嚴(yán)重缺乏，部分建筑企業(yè)對(duì)造價(jià)控制的重要性不夠了解，也沒有意識(shí)到造價(jià)控制的執(zhí)行力會(huì)直接影響到總工程造價(jià)的結(jié)果。因此在建筑工程造價(jià)控制措施上仍是以傳統(tǒng)的方法為主，不具備科學(xué)性，造價(jià)控制管理人員對(duì)工作的態(tài)度也不夠認(rèn)真，造價(jià)控制數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也有待審核與驗(yàn)證，進(jìn)而造成資金使用不合理的情況發(fā)生。2.3缺乏準(zhǔn)確的目標(biāo)所引起的變量問題。在建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中工程造價(jià)過程缺少一個(gè)明確的控制目標(biāo)已成為影響工程造價(jià)控制重要因素，沒有明確的目標(biāo)就意味著工程造價(jià)控制處于盲目的狀態(tài)中，這是一種級(jí)不負(fù)責(zé)任的問題。這個(gè)問題的具體表現(xiàn)是施工企業(yè)在確定設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)的目標(biāo)時(shí)，不根據(jù)實(shí)際的情況來制定目標(biāo)，不能形成一個(gè)有機(jī)地整體，對(duì)工程造價(jià)目標(biāo)的一致性十分不利，降低后期施工工作的完成效率。

3實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)控制的具體措施

3.1制定一個(gè)明確的工程造價(jià)控制目標(biāo)。通常情況下，建筑設(shè)計(jì)階段的工程造價(jià)的控制目標(biāo)一般是采用制定方案的初步估算來制定所謂工程造價(jià)控制階段的初步目標(biāo)，對(duì)于包含具體技術(shù)設(shè)計(jì)的建筑工程將使用初步設(shè)計(jì)概算作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)控制的目標(biāo)，對(duì)于沒有具體技術(shù)應(yīng)用的建筑則可以不經(jīng)過修改直接將初步設(shè)計(jì)概算作為工程造價(jià)的控制目標(biāo)。3.2完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)控制制度。完善的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)控制制度是有效實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)的關(guān)鍵因素，要建立完善的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)控制制度需要保障已經(jīng)制定的工程造價(jià)控制制度要完的工程造價(jià)控制的績效評(píng)價(jià)體系，提升整的執(zhí)行下去，其次要建立一套合理性工作人員的工作積極性，做到獎(jiǎng)懲分明，最后是要明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)控制的各階段的目標(biāo)和具體責(zé)任人，明確的目標(biāo)和職責(zé)是工程造價(jià)控制工作的重要前提，也是提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程控制的最有力的保障。3.3合理選擇建筑設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)的控制方法。科學(xué)合理的工程造價(jià)控制方法是保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程控制的關(guān)鍵因素，當(dāng)前應(yīng)用最廣泛也是最有效的工程造價(jià)控制方法是采用價(jià)值工程的數(shù)據(jù)信息來對(duì)工程價(jià)值的工作內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)分析，并使用限額設(shè)計(jì)的方式實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)控制的規(guī)范化。盡管限額設(shè)計(jì)的方法對(duì)工程造價(jià)的控制產(chǎn)生了一定的作用，但是該方法在設(shè)計(jì)階段的方案的制定和施工管理以及設(shè)計(jì)概要等方面還存在較大的局限性，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)一些不合理或者運(yùn)算錯(cuò)誤的地方，要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并解決，以保證工程造價(jià)控制方法的合理性。3.4實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的工程造價(jià)的數(shù)字化。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力這句話十分適用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)的控制，科技的進(jìn)步帶動(dòng)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)的控制方法數(shù)字化的發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展更是為工程造價(jià)的控制帶來了無限的上升空間，要合理使用現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)中龐大的信息資源，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)的控制的數(shù)字化發(fā)展是未來工程造價(jià)控制發(fā)展的必然趨勢。設(shè)計(jì)研究專門的工程造價(jià)控制的計(jì)算機(jī)軟件仍是提升工程造價(jià)控制方式數(shù)字化發(fā)展的重要方法。數(shù)字化條件下的工程造價(jià)控制必然會(huì)提高工程施工中的管理質(zhì)量和控制效率。

盡管各大施工企業(yè)都具備比較完善的工程造價(jià)的控制方法，但是在具體的實(shí)施過程中還是會(huì)發(fā)生一定的問題，要加強(qiáng)行業(yè)交流和技術(shù)水平的探討，取長補(bǔ)短，全面提高工程造價(jià)控制措施的科學(xué)性，促進(jìn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者:聶鴻魁 單位:秦皇島維拓建筑設(shè)計(jì)有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革論文

摘要：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容的選擇與組織，應(yīng)以應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)為目標(biāo)，理論與實(shí)踐并重，并注意兼顧不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的學(xué)生。根據(jù)該課程實(shí)踐性和操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，教學(xué)中教師應(yīng)以促進(jìn)學(xué)生提高實(shí)踐技能、掌握關(guān)鍵知識(shí)為主線，整合課程各個(gè)單元的教學(xué)內(nèi)容開展任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)和項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)，將“教、學(xué)、做”有機(jī)結(jié)合起來；要注重學(xué)生興趣的培養(yǎng)和潛能的發(fā)掘與提升，廣泛開展探究性學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)；應(yīng)做到教師講授、學(xué)生自學(xué)、課堂討論相結(jié)合，課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合；應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)到建筑設(shè)計(jì)院、工作室參觀實(shí)踐，從而不斷提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；教學(xué)手段

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容涉及混凝土結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)抗震等知識(shí)的綜合應(yīng)用，作為培養(yǎng)從事土木工程設(shè)計(jì)、施工、預(yù)算、招投標(biāo)工作的高級(jí)工程技術(shù)人才的土木工程專業(yè)，一般將高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)置為一門專業(yè)限選課。土木工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)方向主要有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程施工技術(shù)管理、預(yù)算和招投標(biāo)等崗位，這些工作崗位都與高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有密切聯(lián)系。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)崗位的主要工作內(nèi)容已由多層建筑設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔咏ㄖO(shè)計(jì)；從事土木工程施工管理工作，必須掌握高層建筑結(jié)構(gòu)的識(shí)圖與讀圖等知識(shí)，清楚高層建筑中哪些是主要受力構(gòu)件，哪些是構(gòu)造構(gòu)件，在施工過程中遇到一些簡單的高層事故應(yīng)如何處理，等等，這些都有賴于該課程的學(xué)習(xí)；土木工程預(yù)算和招投標(biāo)管理工作中大量的分析計(jì)算都要靠計(jì)算機(jī)來完成，要求工作人員要在看懂圖紙（很多是高層建筑圖紙）的基礎(chǔ)上建立分析模型，做到不多算、不漏算，這也有賴于該課程的學(xué)習(xí)。工程專業(yè)開設(shè)該課程的意義由此可見。但是，由于種種因素的影響，目前該課程教學(xué)中還存在不少現(xiàn)實(shí)問題。鑒于此，本文擬從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)過程等方面探討高層建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)改革問題，希望能為該課程教學(xué)質(zhì)量的提高提供參考。

一、課程教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土建行業(yè)對(duì)人才的要求特別是對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)的要求越來越高，企業(yè)歡迎的是具有完備知識(shí)結(jié)構(gòu)又具備較強(qiáng)工程能力的人才。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程涉及很多計(jì)算，教學(xué)內(nèi)容十分豐富，但該課程的學(xué)時(shí)往往十分有限，因此，合理選擇教學(xué)內(nèi)容就顯得尤為重要。該課程教學(xué)內(nèi)容的選擇應(yīng)以應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)為目標(biāo)，理論與實(shí)踐并重，并注意兼顧不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的學(xué)生。土木工程專業(yè)一般將該課程安排在大學(xué)四年級(jí)第一學(xué)期，主要內(nèi)容包括緒論、高層建筑結(jié)構(gòu)的體系與布置、高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載和地震作用、高層建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析和設(shè)計(jì)要求、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高層建筑地下室和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等，與先修課程混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)工程、工程結(jié)構(gòu)抗震等有緊密聯(lián)系，也存在一定的內(nèi)容重復(fù)現(xiàn)象。為了保持教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性，教師處理與已開設(shè)課程重復(fù)的內(nèi)容時(shí)，應(yīng)做到“重復(fù)的內(nèi)容講差別，相似的內(nèi)容講典型，突出重點(diǎn)”[1]。例如：荷載計(jì)算部分的一些內(nèi)容與混凝土結(jié)構(gòu)課程的相關(guān)內(nèi)容相似，按照相似的內(nèi)容講典型的原則，對(duì)該部分內(nèi)容，教師應(yīng)重點(diǎn)講解高層建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載計(jì)算（考慮風(fēng)震系數(shù)），而活荷載計(jì)算可不考慮不利布置；框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分的一些內(nèi)容，與混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)等課程的相關(guān)內(nèi)容存在重復(fù)現(xiàn)象，按照重復(fù)的內(nèi)容講差別的原則，對(duì)該部分內(nèi)容，教師應(yīng)重點(diǎn)講解在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何調(diào)整位移比、周期比、軸壓比、相鄰層剛度比、層間位移角、層間受剪承載力比等高規(guī)參數(shù)；高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)部分的一些內(nèi)容，與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)工程課程存在內(nèi)容重復(fù)現(xiàn)象，按照重復(fù)的內(nèi)容講差別的原則，教師可重點(diǎn)講解高層建筑“筏板基礎(chǔ)”“樁基+筏板”設(shè)計(jì)中的常見錯(cuò)誤及其原因。

二、課程教學(xué)模式

在開設(shè)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程時(shí)，學(xué)生已具備一定的專業(yè)技能，但綜合能力還有待提高。采用多元化教學(xué)模式是近年來該課程教學(xué)的主要特點(diǎn)之一。根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程實(shí)踐性和操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，教師應(yīng)以促進(jìn)學(xué)生提高實(shí)踐技能、掌握關(guān)鍵知識(shí)為主線，整合課程各個(gè)單元的教學(xué)內(nèi)容開展任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)和項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)，將“教、學(xué)、做”有機(jī)結(jié)合，著力體現(xiàn)應(yīng)用性、實(shí)踐性和開放性的課程理念。將“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式有機(jī)融入教學(xué)過程，有利于處理“懂”與“會(huì)”的關(guān)系，學(xué)生可以先懂后會(huì)，也可以先會(huì)后懂或邊懂邊會(huì)。此外，教師還可以把課堂搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、建筑設(shè)計(jì)院、工程施工現(xiàn)場等場所，廣泛開展直觀教學(xué)，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的一體化，從而有效提升學(xué)生的綜合能力。

三、課程教學(xué)方法與教學(xué)手段

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)分為課堂教學(xué)、PKPM軟件應(yīng)用、工程設(shè)計(jì)實(shí)踐和考核[2]。以下從四個(gè)方面探討該課程的教學(xué)改革。

(一)課堂教學(xué)

課堂教學(xué)應(yīng)以講解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)理論、抗震規(guī)范、高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程等內(nèi)容為主；要有明確的教學(xué)目標(biāo)、有效的教學(xué)策略和具體的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)指標(biāo)；要注重學(xué)生興趣的培養(yǎng)和潛能的發(fā)掘與提升，廣泛開展探究性學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)；要注意培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的觀念，力促學(xué)生自主發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，還應(yīng)做到課堂講授、自學(xué)、討論相結(jié)合，課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合，理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合[3]。第一，課堂講授與自學(xué)相結(jié)合。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)講授基本概念、基本原理和難點(diǎn)，并向?qū)W生指定課外自學(xué)的內(nèi)容和思考題，以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，化解教學(xué)內(nèi)容多而課時(shí)有限的矛盾。第二，開展課堂討論，啟發(fā)學(xué)生開展積極的思維活動(dòng)[4]。大學(xué)生思想獨(dú)立性強(qiáng)，思維靈活，喜歡獨(dú)立思考問題。因此，在全班或小組內(nèi)圍繞一個(gè)問題開展討論，讓學(xué)生各抒己見，相互啟發(fā)，有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，充分提高教學(xué)效果。如在高層結(jié)構(gòu)選型內(nèi)容的教學(xué)中，可讓學(xué)生以某“高層設(shè)計(jì)采用哪種結(jié)構(gòu)體系較合理”為題在班級(jí)范圍內(nèi)開展討論，讓學(xué)生在愉快的氛圍下通過主動(dòng)思考掌握高層結(jié)構(gòu)體系的有關(guān)知識(shí)。就課堂討論的方式來講，教師可先提出問題，讓學(xué)生在小組討論的基礎(chǔ)上，選出代表到黑板前陳述意見，這樣既可活躍課堂氣氛，提高教學(xué)效果，也可提高學(xué)生的表達(dá)能力。第三，課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合。在每次課結(jié)束前，教師都應(yīng)向?qū)W生明確課后的復(fù)習(xí)內(nèi)容、預(yù)習(xí)內(nèi)容及思考題。對(duì)于較抽象的教學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)組織學(xué)生開展課堂討論或課外學(xué)習(xí)小組（宜以宿舍為單位）討論。教師還可結(jié)合單元教學(xué)內(nèi)容，組織開展以高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本理論知識(shí)和常規(guī)應(yīng)用為基礎(chǔ)的小型競賽活動(dòng)，如PKPM建模大賽等，以鍛煉提高學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力。第四，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。筆者的調(diào)查表明，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中都感覺到“高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程”難以理解，難以聯(lián)系具體工程實(shí)例；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只是停留在單個(gè)構(gòu)件上，不明確結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)的思路。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容引入工程實(shí)例，通過對(duì)工程實(shí)例的詳細(xì)講解，使學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解，提高應(yīng)用能力。比如，對(duì)高層建筑常用的三種結(jié)構(gòu)，即框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)，教師可借助實(shí)際工程項(xiàng)目，依次詳細(xì)講解抗側(cè)力構(gòu)件的布置、主要高規(guī)參數(shù)的控制、平面的布置、施工圖的繪制，通過實(shí)例講解使學(xué)生理清結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體思路，加深對(duì)規(guī)范條文的理解。需要說明的是，教師教學(xué)中選用的案例可以來自企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，也可來自教師指導(dǎo)學(xué)生完成的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目。教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行工程設(shè)計(jì)實(shí)踐（包括結(jié)構(gòu)選擇、結(jié)構(gòu)建模、施工圖繪制等），是提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)質(zhì)量的有效手段。

(二)PKPM軟件應(yīng)用教學(xué)

PKPM軟件應(yīng)用教學(xué)的重點(diǎn)是理解和掌握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本過程，主要有以下三個(gè)教學(xué)步驟：(1)結(jié)構(gòu)布置的講解與練習(xí)。在此步驟中，要通過講解和練習(xí)，使學(xué)生掌握運(yùn)用PKPM軟件建模的技巧，理解“抗規(guī)”關(guān)于結(jié)構(gòu)平面和豎向布置的基本要求。結(jié)構(gòu)平面布置要求平面形狀簡單、規(guī)則、對(duì)稱、質(zhì)心和剛心重合[5]30?31；結(jié)構(gòu)豎向布置的要求主要是抗側(cè)力構(gòu)件沿豎向不突變等。(2)PKPM基本計(jì)算參數(shù)輸入練習(xí)。在此步驟中，應(yīng)要求學(xué)生按照相關(guān)要求，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況輸入PKPM相關(guān)參數(shù)，并理解基本風(fēng)壓、基本雪壓、設(shè)計(jì)地震分組、抗震設(shè)防烈度、連梁剛度折減系數(shù)等參數(shù)的含義。(3)PKPM計(jì)算結(jié)果的分析判斷和參數(shù)調(diào)整。在此步驟中，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析，判斷結(jié)構(gòu)的周期比、位移比、剪重比、相鄰層剛度比、軸壓比、整體穩(wěn)定是否滿足要求，并對(duì)不滿足要求的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

(三)工程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)

開展高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)，有利于學(xué)生強(qiáng)化工程概念和感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高創(chuàng)新能力。在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中，教師可以組織學(xué)生分組參觀調(diào)查當(dāng)?shù)匾呀ǜ邔咏ㄖ私馄錁?gòu)型、結(jié)構(gòu)體系、存在的施工問題等；可以讓學(xué)生以小組為單位完成高層建筑的建模，如15層以下教學(xué)樓、辦公樓、賓館等框架結(jié)構(gòu)的建模，20層以下住宅樓等剪力墻結(jié)構(gòu)的建模，20層以下寫字樓、公寓等框架―剪力墻結(jié)構(gòu)的建模。

(四)課程考核

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的常規(guī)考核方法是筆試成績與平時(shí)成績相結(jié)合，但筆試成績一般占總成績的80%，這容易導(dǎo)致學(xué)生只重視理論而忽視實(shí)踐，不利于學(xué)生應(yīng)用能力的提高。該課程的考核應(yīng)著重考核學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，可采用筆試、上機(jī)操作、實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合的考核方式。其中，筆試成績占總成績的50%，試卷的制作可參考國家“注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)資格”考試；上機(jī)操作成績占總成績的20%，可以給定房屋建筑平面圖和立面圖，讓學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)運(yùn)用PKPM軟件完成滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)建模；實(shí)踐環(huán)節(jié)成績占總成績的30%，內(nèi)容包括考察報(bào)告的撰寫情況、在分組建模實(shí)踐教學(xué)中的表現(xiàn)等。

四、教學(xué)過程的組織

如前所述，在每次課結(jié)束前，教師都應(yīng)向?qū)W生明確課后的復(fù)習(xí)內(nèi)容、預(yù)習(xí)內(nèi)容及思考題，其中預(yù)習(xí)的內(nèi)容可以是參觀現(xiàn)有高層建筑結(jié)構(gòu)，調(diào)查了解其結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工中存在的問題等，并形成文字。導(dǎo)入新課時(shí)，教師可用5分鐘左右的時(shí)間了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，并通過總結(jié)引出新課題。在講授新課的過程中，教師應(yīng)突出重點(diǎn)，把握難點(diǎn)，可按照理論講授―例題解析―學(xué)生練習(xí)―歸納總結(jié)的步驟組織教學(xué)。如在講解高層建筑的結(jié)構(gòu)體系時(shí)，可先分述每種結(jié)構(gòu)體系的概念，再舉例分析典型的結(jié)構(gòu)體系布置，然后讓學(xué)生畫出附近教學(xué)樓等高層建筑的結(jié)構(gòu)，最后歸納總結(jié)常見建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇。課堂討論教學(xué)環(huán)節(jié)一般可采取學(xué)生自由發(fā)言與教師總結(jié)相結(jié)合的方式，而在安排有小組前期調(diào)研的情況下，應(yīng)緊緊圍繞小組代表的匯報(bào)發(fā)言開展現(xiàn)場提問。另外，教師在課堂教學(xué)中還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)到建筑設(shè)計(jì)院、工作室參觀實(shí)踐，以實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，不斷提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。例如，為了提高應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量，黃淮學(xué)院在其大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園設(shè)置了建筑設(shè)計(jì)院校內(nèi)實(shí)踐基地，為土木工程、建筑工程等專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐提供了良好的平臺(tái)，教師引導(dǎo)學(xué)生到這里結(jié)合教學(xué)內(nèi)容參觀實(shí)踐，無疑能夠有效地促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)所學(xué)理論知識(shí)的內(nèi)化和實(shí)踐應(yīng)用能力的提升。

作者:邵蓮芬 單位:黃淮學(xué)院

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

摘要:土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)全面的建筑體系設(shè)計(jì)工作，需要通過扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，之后加入靈活的創(chuàng)新思維，以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度完成整個(gè)設(shè)計(jì)過程。土木工程設(shè)計(jì)過程中要保證設(shè)計(jì)的合理性、安全性。根據(jù)平時(shí)工作中的設(shè)計(jì)、建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來完成整個(gè)設(shè)計(jì)過程。我國目前的土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)策略和設(shè)計(jì)安全性考量上還存在著一定的問題。本文根據(jù)現(xiàn)階段存在的問題提出具有針對(duì)性的意見，使土木工程設(shè)計(jì)在合理性和安全性上更好的適應(yīng)我國現(xiàn)代化發(fā)展的需求。

關(guān)鍵詞:土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；安全性

1土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程上大致可以劃分為三個(gè)階段，即結(jié)構(gòu)方案階段、結(jié)構(gòu)測算階段、施工圖設(shè)計(jì)階段。在結(jié)構(gòu)方案階段中，主要是根據(jù)要施工的地區(qū)的地質(zhì)勘測報(bào)告設(shè)計(jì)相應(yīng)的工程公安，包括抗震防裂程度、工程高度、工程結(jié)構(gòu)形式等等。當(dāng)工程設(shè)計(jì)方案相對(duì)確認(rèn)下來狗，就根據(jù)方案的具體要求進(jìn)行下一步的布置和測算工作。在結(jié)構(gòu)測算過程中，主要是對(duì)工程負(fù)載的情況進(jìn)行計(jì)算。包括外部負(fù)載和內(nèi)部負(fù)載的計(jì)算。負(fù)載的計(jì)算主要根據(jù)負(fù)載的要求確定相應(yīng)工程配件的使用，根據(jù)組合值系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)值系數(shù)的測定來確定施工參數(shù)，構(gòu)造施工措施要求。對(duì)于內(nèi)力的測算，來完成構(gòu)件截面參數(shù)的確定。內(nèi)力的測算要根據(jù)構(gòu)件截面、負(fù)載值確定。這包括彎矩、剪力、扭矩等等。最后，根據(jù)構(gòu)建的計(jì)算、要根據(jù)之前確定的內(nèi)力計(jì)算的要求，保證測算構(gòu)件是否達(dá)到了相關(guān)要求。這時(shí)也可針對(duì)需求對(duì)構(gòu)件截面參數(shù)加以調(diào)整。在施工圖設(shè)計(jì)階段，就是根據(jù)前兩步的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段、結(jié)構(gòu)測算階段，進(jìn)行施工圖的設(shè)計(jì)。在此過程中要將設(shè)計(jì)者的要求和設(shè)計(jì)意圖通過圖紙表達(dá)出來，施工圖是施工的依據(jù)，施工圖中要包括建設(shè)項(xiàng)目各部分工程的詳圖以及零件使用、、結(jié)構(gòu)部件明細(xì)表、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)方法等。民用的工程施工圖應(yīng)具備設(shè)計(jì)圖紙、包括圖紙目錄必要的設(shè)備、材料表、工程預(yù)算書。施工圖設(shè)計(jì)文件，應(yīng)滿足設(shè)備材料采購，非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制作和施工的需要。

2土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題主要集中在兩個(gè)方面、一方面是專業(yè)角度的問題、另一方面是安全角度的問題，下面將分別從這兩個(gè)方面進(jìn)行闡述。從專業(yè)角度來說在土木工程設(shè)計(jì)中，箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的設(shè)計(jì)過程、梁、板的跨度計(jì)算、摩擦角區(qū)域的處理、抗震縫距離的設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)板厚度的確定都需要進(jìn)行測算考量。對(duì)于箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的設(shè)計(jì)，首先要假設(shè)出挑板可以將邊跨底板鋼筋進(jìn)行調(diào)整，出挑板后，能降低基底附加應(yīng)力，當(dāng)基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時(shí)，加挑板就可能采用天然地基。從土木工程建設(shè)角度來說，如果取消挑板，能夠方便柔性防水的處理，在建設(shè)多層建筑時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可兼顧到下層建筑。梁、板的跨度計(jì)算中，梁、板的跨度計(jì)算計(jì)算跨度，又叫計(jì)算長度，應(yīng)當(dāng)根據(jù)計(jì)算時(shí)要求、構(gòu)件的組成形式、支承端約束剛度、支承反力等因素綜合考慮，摩擦角區(qū)域的處理，內(nèi)摩擦角，是土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，是工程設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。基層開挖時(shí)，會(huì)應(yīng)用到摩擦角區(qū)域處理的問題，如果魔草叫區(qū)域中邊基地的土?xí)艿接绊戄^小，不會(huì)反彈。但中心部位，基土反彈情況較為明顯，回彈部分需要人工進(jìn)行清除。抗震縫距離的設(shè)計(jì)中，主要通過增加抗震縫的距離來對(duì)地震時(shí)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)碰撞的風(fēng)險(xiǎn)降低。基礎(chǔ)板厚度的確定要根據(jù)房間設(shè)計(jì)的不同大小來選定相應(yīng)的基礎(chǔ)板厚度。如果基礎(chǔ)板的厚度都按照大房間的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、勢必會(huì)造成浪費(fèi)。如果都按照小房間的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)則會(huì)造成安全問題。所以實(shí)際的應(yīng)用中，通常是在大房間中墊聚苯，小房間設(shè)定基礎(chǔ)板的厚度。從安全角度來說，目前土木工程設(shè)計(jì)中存在的問題有:(1)工程設(shè)計(jì)規(guī)范的安全水平比較低，與國際同類作業(yè)相比，由于沒有設(shè)定規(guī)范的視屏問題，會(huì)造成工程施工的進(jìn)行難度的加大，最終導(dǎo)致了施工質(zhì)量較低;(2)工程設(shè)計(jì)規(guī)范的整體牢固性差;(3)土建結(jié)構(gòu)工程的耐久安全性差、正確使用與維護(hù)意識(shí)相對(duì)較差。

3加強(qiáng)土木工程建設(shè)的建議和對(duì)策

從具體而言可以從兩方面進(jìn)行考慮:從設(shè)計(jì)的安全性上，應(yīng)從管理首要保證設(shè)計(jì)的安全性，盡量選擇資質(zhì)等級(jí)較高、管理先進(jìn)、實(shí)力雄厚的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)、這樣就可以掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)設(shè)備也會(huì)較好、設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)和專業(yè)能力強(qiáng)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富，設(shè)計(jì)出的建筑安全性較高。再設(shè)計(jì)時(shí)也要加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，使設(shè)計(jì)人員和施工人員對(duì)于設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)能夠很好的掌握。對(duì)于設(shè)計(jì)過程中，涉及到工程造價(jià)、工程量的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、所以在此類工程量計(jì)算過程中，要嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真，對(duì)于每一筆數(shù)據(jù)都要認(rèn)真核對(duì)。設(shè)計(jì)圖紙要詳細(xì)，以便施工者能夠根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確掌握設(shè)計(jì)意圖，從而進(jìn)行施工，這樣能夠降低因圖紙問題造成的施工不明確的現(xiàn)象，避免了事故的產(chǎn)生。在施工過程中，要注意過程監(jiān)管，設(shè)計(jì)單位與施工單位要保持聯(lián)系，對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙中不明確的問題，要進(jìn)行及時(shí)的溝通和設(shè)計(jì)核對(duì)，以便發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)人員對(duì)于施工人員提出的建議，要給予足夠的重視。從土木工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)角度來說，要根據(jù)全面性因素來對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行評(píng)估。因?yàn)橥聊竟こ痰姆桨甘枪こ虒?shí)施的基礎(chǔ)，對(duì)設(shè)計(jì)方案的評(píng)估要滿足安全性、經(jīng)濟(jì)型合理性。等等。可通過對(duì)設(shè)計(jì)方案屏蔽、論證的方法，提高設(shè)計(jì)的水平。設(shè)計(jì)過程中，不一味的追求標(biāo)準(zhǔn)圖，雖然采用標(biāo)準(zhǔn)圖能夠減輕工作量，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，但為了保證設(shè)計(jì)的安全性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該認(rèn)真的對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核，對(duì)于可能存在壓縮費(fèi)用的過程進(jìn)行仔細(xì)的成本核算，在保證基礎(chǔ)、滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，保證設(shè)計(jì)的合理性、高效性、創(chuàng)新性。

4總結(jié)

本文首先對(duì)土木工程設(shè)計(jì)的基本情況進(jìn)行了概要闡述，根據(jù)工程設(shè)計(jì)的幾個(gè)階段展示了土木工程的工作范圍和工作要求。之后提出了現(xiàn)階段我國土木工程設(shè)計(jì)中還存在的問題，從具體設(shè)計(jì)過程和安全性兩個(gè)角度提出了相關(guān)的問題。最后在此基礎(chǔ)上，根據(jù)存在的具體問題對(duì)土木工程的建設(shè)提出了建議和相應(yīng)的對(duì)策。本文的研究對(duì)我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了一種新的思路。

作者:董旭 單位:徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:辦公樓綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

1工程概況

某辦公建筑平面呈長方形，長為156m，寬為29m，地上五層，局部六層，總建筑面積21511m2。建筑內(nèi)部空間主要為大空間的辦公區(qū)域，因?yàn)樾枰獱I造綠色生態(tài)的辦公環(huán)境，整棟建筑物內(nèi)有大量的綠化面積，并且分布在不同樓層。首層入口處有8根“7字形”裝飾柱，柱子高度為五層樓高，支承在五層的一根30m跨的橫梁上；另外有一個(gè)高出屋面約25m，平面呈正方形的拔風(fēng)塔，塔中央有一根準(zhǔn)800直徑的圓柱。

2結(jié)構(gòu)選型

國家規(guī)范《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》和《廣東省綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中均給出在保證安全、耐久的前提下，采用資源消耗低和環(huán)境影響小的建筑結(jié)構(gòu)體系的要求，規(guī)范指出符合要求的結(jié)構(gòu)體系主要包括輕鋼結(jié)構(gòu)體系、砌體結(jié)構(gòu)體系和木結(jié)構(gòu)體系。因此該工程在方案階段確定結(jié)構(gòu)體系時(shí)，根據(jù)建筑使用功能要求，進(jìn)行了多方案的比較：方案1：木結(jié)構(gòu)體系。工程所在地區(qū)不是木材出產(chǎn)地，需要從外地運(yùn)進(jìn)木材，這樣規(guī)模的商務(wù)辦公樓，如果采用了木結(jié)構(gòu)，一方面會(huì)消耗大量的森林資源，另一方面，單純的木結(jié)構(gòu)也不能完全滿足建筑的使用功能要求。這個(gè)方案不可取。方案2：砌體結(jié)構(gòu)體系。工程所在地區(qū)屬于抗震設(shè)防烈度7度區(qū)，該結(jié)構(gòu)體系對(duì)于縱橫墻間的距離是有要求的不能太大，同時(shí)墻體的開窗面積是有限定的。這樣就很難滿足現(xiàn)在建筑的功能要求，而且這種體系的抗震性能較差，因此不采用該方案。方案3：鋼框架與鋼筋混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)過往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在多層建筑中采用框架結(jié)構(gòu)既能很好滿足建筑功能要求，又對(duì)抗震設(shè)防方面有利，同時(shí)又是合理、適用的體系。采用鋼結(jié)構(gòu)可以減少對(duì)周邊的環(huán)境影響，滿足綠色建筑的要求。但是這個(gè)方案又存在一個(gè)問題：因?yàn)榇嬖诖罅康木G化面積，給鋼結(jié)構(gòu)防水措施提出了更高的要求，在這方面的材料消耗相應(yīng)增多；也會(huì)增加使用階段的維護(hù)成本，不符合規(guī)范在建筑全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源的要點(diǎn)，該方案不是綠色建筑最佳的結(jié)構(gòu)方案，因此也未被采用。方案4：鋼筋混凝土框架與部分鋼結(jié)構(gòu)組合體系。該方案是在方案3的基礎(chǔ)上把鋼框架改為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，保留部分結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)。對(duì)照規(guī)范的內(nèi)容綜合各方面的因素，因地制宜，進(jìn)行多方案比較，確定符合規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)體系，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、合理、適用、節(jié)約資源的目標(biāo)，并且根據(jù)工程實(shí)際情況，盡可能采用可再利用的建筑材料。通過方案比選，本工程選用方案4：鋼筋混凝土框架與部分鋼結(jié)構(gòu)組合體系。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

①入口處的8根“7字形”裝飾柱以及其連接的橫梁，8根柱子建筑要求外觀尺寸為700×1300，有16m高，橫梁跨度為30m，建筑外觀尺寸要求為800×1500，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上構(gòu)件采用鋼結(jié)構(gòu)，一方面構(gòu)件自重輕，可以減小地震作用，另一方面在處理橫梁與框架柱的連接節(jié)點(diǎn)上也變得容易。在工程成本上，采用鋼結(jié)構(gòu)較現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省人工、外腳手架、模板及支撐系統(tǒng)費(fèi)用，另外工期效益顯著。②中庭屋蓋部分，建筑設(shè)計(jì)為不上人的采光屋面，該屋面跨度為30m，三邊支承。一方面因?yàn)榭缍缺容^大，如果采用鋼筋混凝土，其自重必然較大，其次從建筑空間效果來看，在二層平臺(tái)花園以及其他各層均可以看到該屋蓋，如果采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不夠輕盈。所以設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上決定采用鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖7所示。③對(duì)于兩處從二層平臺(tái)花園上三、四樓的樓梯，因?yàn)榻ㄖ笞龀蓱冶坌问剑虚g不加柱子，從節(jié)省材料以及造型美觀考慮，把它做成鋼木組合樓梯（鋼骨架木踏步樓梯），從而達(dá)到既美觀輕巧又相對(duì)省材的目的。

4優(yōu)化設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)專業(yè)在綠色建筑設(shè)計(jì)中最突出的內(nèi)容是節(jié)材，因此該工程在設(shè)計(jì)圖紙出來以后，根據(jù)綠色建筑的要求，為了達(dá)到進(jìn)一步節(jié)材的目標(biāo)，對(duì)主體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)圖紙作了進(jìn)一步的優(yōu)化，其中優(yōu)化的內(nèi)容主要是通過調(diào)整次梁的布置，相對(duì)原設(shè)計(jì)一個(gè)房間三道次梁改為兩道次梁，從而增大板的跨度，使其在盡量不增加截面厚度以及鋼筋量的基礎(chǔ)上，達(dá)到最大優(yōu)化值。優(yōu)化前與優(yōu)化后的18～28軸三層結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖8、圖9所示。根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算得出，前后兩個(gè)設(shè)計(jì)成果在混凝土用量上基本持平，而在鋼筋用量上，前一個(gè)含鋼量為35.63kg/m2，而后一個(gè)為33.40kg/m2，這一優(yōu)化節(jié)省了6%鋼筋用量；同時(shí)因?yàn)闇p少了一道次梁，在建筑模板方面也會(huì)相應(yīng)減少材料損耗。另外，拔風(fēng)塔中央的準(zhǔn)800直徑的圓柱也作了優(yōu)化，由原來C25,配18根25鋼筋的混凝土柱改為準(zhǔn)800×10的鋼管柱，這樣既節(jié)省混凝土8.8m3，鋼材量用量也從原來的1.35噸，減少為0.434噸，并且節(jié)省人工、模板及支撐系統(tǒng)費(fèi)用，工期效益顯著。綜上，優(yōu)化后的本工程符合國家規(guī)范《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》和《廣東省綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中，對(duì)建筑工程提出的資源消耗低和環(huán)境影響小的要求，節(jié)省了鋼筋用量，減少材料損耗。

5結(jié)語

結(jié)構(gòu)專業(yè)在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，除了滿足國家相關(guān)規(guī)范要求外，在確定結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行多方案比較時(shí)，應(yīng)對(duì)照綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)和要求，綜合各方面的因素，因地制宜，采用經(jīng)濟(jì)、合理、適用與節(jié)約資源的最佳方案。并應(yīng)重視對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到資源消耗和環(huán)境影響小的目標(biāo)。本工程對(duì)照《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中與結(jié)構(gòu)專業(yè)有關(guān)的內(nèi)容，做到符合規(guī)范的要求，為項(xiàng)目獲得國家公共建筑三星級(jí)綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)，結(jié)構(gòu)專業(yè)起到了應(yīng)有的作用。

作者:孔德欣 單位:廣東啟源建筑工程設(shè)計(jì)院有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受力分析

1．1高層建筑結(jié)構(gòu)受力特征

高層建筑結(jié)構(gòu)在模型上一般可以假想為一個(gè)從地基出發(fā)并不斷上升的懸臂構(gòu)件。高層建筑主要承受水平作用效應(yīng)和豎向作用效應(yīng)，水平作用效應(yīng)一般指風(fēng)荷載，在抗震設(shè)防地區(qū)還包括水平地震作用。豎向作用效應(yīng)則一般由結(jié)構(gòu)自重荷載產(chǎn)生，在抗震設(shè)防烈度為8、9度時(shí)的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時(shí)的高層建筑，還應(yīng)考慮豎向地震作用。在這些作用效應(yīng)下，結(jié)構(gòu)整體及主體構(gòu)件均需具有足夠的承載能力、剛度和延性，整體的設(shè)計(jì)注重概念，應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定中對(duì)于建筑形體的規(guī)則性要求，包括平面布置的規(guī)則性及豎向布置的規(guī)則性。結(jié)構(gòu)在抵抗彎曲方面來說，結(jié)構(gòu)體系務(wù)必滿足:不能使建筑物產(chǎn)生傾覆;在承受荷載時(shí)，它的支撐體系的某些部位不應(yīng)被壓屈、壓碎或者直接被拉伸破壞;同時(shí)彎曲側(cè)移不能超出彈性極限的范圍。而結(jié)構(gòu)在抵抗剪力方面來說，結(jié)構(gòu)體系務(wù)必滿足:建筑物不至于發(fā)生剪切破壞;同時(shí)結(jié)構(gòu)的整體剪切側(cè)移不能超過彈性極限的范圍。最后對(duì)于結(jié)構(gòu)的地基和基礎(chǔ)來說，由于高層建筑一般是高次不靜定結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)體系在支承點(diǎn)處應(yīng)避免較大的不均勻變形，從而可以防止出現(xiàn)較大的二次內(nèi)力。

1．2高層建筑結(jié)構(gòu)的傳力路線

高層建筑的豎向平面結(jié)構(gòu)和水平平面結(jié)構(gòu)都必須有明確的傳力路線。以某個(gè)作用在樓面上的重力荷載為例，它要通過樓蓋構(gòu)件的彎曲傳遞給豎向結(jié)構(gòu)的某個(gè)構(gòu)件，直到建筑物的基礎(chǔ)和地基。傳力路線的模式根據(jù)結(jié)構(gòu)的類別和布置而異。高層建筑的底層往往只允許有少量的立柱，以便有足夠的空間可以設(shè)置寬敞的入口、前廳或廣場。這時(shí)，有較密柱間距的上層結(jié)構(gòu)的重力荷載，就要通過另一種結(jié)構(gòu)體系傳給底層立柱以及底層立柱基礎(chǔ)。當(dāng)高層建筑的樓層平面有突變時(shí)(如樓層有收進(jìn)，或由矩形平面變成其他形狀的平面時(shí))，或結(jié)構(gòu)體系有變化時(shí)，它們的傳力路線也會(huì)發(fā)生改變，這時(shí)往往既要有豎向的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，也要有水平方向的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。在高層建筑結(jié)構(gòu)傳力路線中還有一個(gè)區(qū)別于底層建筑結(jié)構(gòu)的特殊問題，那就是高層建筑的每個(gè)立柱都承受著上層傳來的重力荷載，要考慮它們各自在施工和使用過程中豎向壓縮量的差異。這既要在設(shè)計(jì)中加以考慮，也要在施工過程中及時(shí)加以調(diào)整，以保證各層樓面的水平度，減小因不同柱的壓縮量有過大差異而引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。

2概念設(shè)計(jì)

2．1抗關(guān)于側(cè)力構(gòu)件合理布置規(guī)定

對(duì)于一個(gè)單獨(dú)的結(jié)構(gòu)單元，在設(shè)計(jì)上的通常做法是，一般會(huì)盡力避免設(shè)計(jì)出應(yīng)力集中的縮頸和凹角部位;而且盡量不要在這些部位設(shè)置樓、電梯間。整個(gè)結(jié)構(gòu)外形也要避免外挑，尺寸內(nèi)收也不宜過急，避免在結(jié)構(gòu)上形成薄弱部位。最大限度地防止因局部結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞，而出現(xiàn)全部結(jié)構(gòu)失去承載力的情況。

2．2關(guān)于高寬比的規(guī)定

高寬比的規(guī)定是對(duì)結(jié)構(gòu)整體剛度、整體穩(wěn)定、抗傾覆能力、承載能力以及經(jīng)濟(jì)合理性的綜合考慮，是長期工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，根據(jù)當(dāng)前的實(shí)際工程來看，這一限值是比較經(jīng)濟(jì)合理與實(shí)用。但隨著目前高層建筑的快速發(fā)展，設(shè)計(jì)師們發(fā)現(xiàn)其實(shí)高寬比并不是必須要滿足的。實(shí)際工程已有一些超過高寬比限制的例子(如深圳京基100大廈高441．8m，共100層，高寬比為9．5，天津117大廈，高597m，共117層，高寬比為9．7)，當(dāng)然高寬比超過限值時(shí)，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更加準(zhǔn)確的受力分析，并施加可靠的構(gòu)造措施。

2．3短肢剪力墻的設(shè)置問題

在新的規(guī)范中，將墻肢截面高度與厚度比為5－8的剪力墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制。比如在剪力墻設(shè)計(jì)等級(jí)為四級(jí)，短肢剪力墻的配筋率要求是1%以上，而普通剪力墻則為0．2%。高厚比較小的構(gòu)件的脆性破壞較大，不利于抗震。所以，在具體的高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里，設(shè)計(jì)師們應(yīng)該充分利用其它現(xiàn)有構(gòu)造形式來代替短肢剪力墻，減少不必要的麻煩。

2．4嵌固端的設(shè)置問題

在結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的選擇上，如何準(zhǔn)確地確定嵌固端位置是一個(gè)十分關(guān)鍵的問題，這直接關(guān)系到實(shí)際的受力狀態(tài)與選擇的計(jì)算模型是否符合以及內(nèi)力等相應(yīng)計(jì)算結(jié)果是否無誤。因?yàn)楝F(xiàn)在高層結(jié)構(gòu)通常會(huì)設(shè)有一層或者是二層的地下室(可以當(dāng)作人防工程來使用)，而嵌固端的選擇，可以結(jié)合各層的剛度變化，再根據(jù)它的實(shí)際布置狀況，可以選擇在一層頂板的位置，也可以是二層頂板的位置，同時(shí)在地下室其他樓層等部位也是有很大可能的。但是在這個(gè)問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師們往往會(huì)忽略了一系列需要注意的問題，例如嵌固端的設(shè)置和剛度比的限制等問題，忽視這些問題將會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量和后期數(shù)據(jù)的分析造成很大的隱患。

3地基與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在基礎(chǔ)的具體設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑破壞或影響正常使用的程度來確定基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)。首先，地基計(jì)算應(yīng)滿足承載力計(jì)算的有關(guān)規(guī)定;其次，由于高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)均為甲級(jí)或乙級(jí)，因此均應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì);若地下室存在上浮問題時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。下面就高層建筑中不同的基礎(chǔ)類型分別闡述在設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)注意的事項(xiàng):在對(duì)箱基和筏基的梁板進(jìn)行配筋計(jì)算時(shí)，務(wù)必相應(yīng)地扣除底板上直接作用的梁板荷載和自重，當(dāng)出現(xiàn)箱筏的四邊區(qū)格和地基反力過大的情況，這時(shí)要對(duì)梁板進(jìn)行加強(qiáng)配筋;而在進(jìn)行箱基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮洞口上下的連梁的影響，驗(yàn)算其截面面積，若洞口的位置或者大小有變動(dòng)，要復(fù)核連梁的抗剪強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度;若是進(jìn)行整體箱基和筏基的設(shè)計(jì)，必須考慮樁土的因素，其共同工作會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成一定程度的影響。

4結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析

4．1結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的軟件選擇

當(dāng)前比較常用的計(jì)算軟件一般包括:建科院PKPM其中的SAT-WE，MIDAS，ANYSYS，ETABS，SAP等。由于各個(gè)軟件使用的計(jì)算模型有一定區(qū)別，所以在各個(gè)軟件計(jì)算結(jié)果上就會(huì)有或大或小的差異。實(shí)際工程中，務(wù)必考慮結(jié)構(gòu)類型和計(jì)算模型的具體特點(diǎn)，在進(jìn)行整體分析時(shí)選擇最恰當(dāng)?shù)能浖⑹褂貌煌浖M(jìn)行對(duì)比分析計(jì)算，從不同軟件計(jì)算的相差較大的結(jié)果中，選擇最接近工程實(shí)際情況的數(shù)據(jù)。若不能選擇合適的計(jì)算軟件，不但會(huì)消耗大量的時(shí)間和精力，更重要的是會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)埋下安全隱患，造成日后的工程問題。所以為了保險(xiǎn)起見，通常在布置復(fù)雜的高層設(shè)計(jì)中，宜使用不少于兩種不同的模型來進(jìn)行內(nèi)力分析和計(jì)算。

4．2剪力墻底部加強(qiáng)部位墻厚的確定

在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻的底部加強(qiáng)部位一般采取增加邊緣構(gòu)件箍筋和墻體的布筋來防止地震荷載的影響，預(yù)防結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脆性破壞，從而能夠比較有效的改善結(jié)構(gòu)的抗震性能，在現(xiàn)行的規(guī)范中，明確指出剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度可以參考?jí)χ?/8和底部兩層二者中的較大值;而部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部的取值，可考慮以上兩層的高度及墻肢總高度1/8中的較大值。一般情況下，高層建筑結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的剪力墻截面厚度bw的取法按照以下規(guī)定，按照一、二級(jí)級(jí)抗震標(biāo)準(zhǔn)的情況，bw宜選擇剪力墻無支長度的1/16或?qū)痈?按照三、四級(jí)抗震標(biāo)準(zhǔn)的情況，bw宜選擇剪力墻無支長度的1/20或?qū)痈摺５趬Φ资芰^小且結(jié)構(gòu)層高相對(duì)較高的情況下，其厚度還按上述要求取值，就顯得很不經(jīng)濟(jì)。所以，根據(jù)具體的工程實(shí)踐，厚度可以適當(dāng)減小，而且必須按照下面的公式計(jì)算穩(wěn)定性。

5結(jié)束語

本文主要對(duì)高層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中若干問題做了詳細(xì)的介紹和闡述，重點(diǎn)分析了結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)的計(jì)算與分析等方面的內(nèi)容。在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮這三個(gè)方面的影響因素，不斷將各項(xiàng)工作落實(shí)到位，從而進(jìn)一步推動(dòng)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷向前發(fā)展。

作者:葉宜成 單位:福建省南平市建筑設(shè)計(jì)研究院

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:BIM技術(shù)下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

一、BIM技術(shù)概述

在建筑形式和數(shù)量不斷增多的前提下，工程項(xiàng)目中所涉及的信息量也越來越大，這些信息如果得到及時(shí)收集，并加以利用，那么對(duì)于其他建筑工程的建設(shè)將會(huì)具有極大的推動(dòng)作用。不但能夠縮短工期，還能夠加有效節(jié)約成本，提高施工質(zhì)量，除此之外還能夠更好的避免很多施工事故的發(fā)生，因此，信息技術(shù)在我國建筑工程中的優(yōu)勢非常顯著。但是現(xiàn)階段，我國還是應(yīng)該采取一定的措施更好的發(fā)展和推廣這項(xiàng)技術(shù)，這樣才能夠?qū)⒋渭夹g(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，有效的節(jié)約成本，提高施工效率以及施工安全保障。在這個(gè)基礎(chǔ)之上，我國相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該全方面，高效率的對(duì)BIM技術(shù)的優(yōu)秀技術(shù)原理進(jìn)行研究，可以說，此項(xiàng)技術(shù)是我國建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新起點(diǎn)，是一次革命性的開始，因此具有非常巨大的現(xiàn)實(shí)意義。

二、BIM模型所包含的設(shè)計(jì)項(xiàng)目

1.構(gòu)件方面

BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)中具有非常重要的作用，其中內(nèi)容很豐富，包括構(gòu)建材料、幾何尺寸以及荷載等信息，這些信息能夠非常直觀的顯示出來，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員能夠隨時(shí)進(jìn)行使用和分享。尤其是在結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方面，BIM技術(shù)的使用，能夠快速和直接進(jìn)行構(gòu)件作用的判斷，將梁、板以及墻、柱等部分的信息進(jìn)行定義，同時(shí)能夠?qū)B接構(gòu)件做出更加合理的判定，這樣是為了更好的將其與節(jié)點(diǎn)的進(jìn)行匹配，這樣就能夠?qū)⑺⒛Ｐ偷男畔⑦M(jìn)行科學(xué)地參數(shù)計(jì)算。比如，建筑設(shè)計(jì)中的混凝土構(gòu)件，BIM技術(shù)能夠?qū)⑵涫褂昧康亩嗌僖约颁摻畹挠昧窟M(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，并將其現(xiàn)實(shí)在模型信息中。

2.整體層次關(guān)系

使用BIM技術(shù)，必須要建模，而模型的構(gòu)件需要大量的信息數(shù)據(jù)，在虛擬的條件下，模型能夠非常正確完整將結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，為人們提供最合理、最具可行性的施工方案，同時(shí)，還可以緩解施工過程中所產(chǎn)生的突發(fā)問題，協(xié)調(diào)各部分施工之間的關(guān)系，BIM技術(shù)可以及時(shí)搜集并整理各種施工信息，并實(shí)現(xiàn)分享，施工人員以及技術(shù)人員在需要的時(shí)候可以隨時(shí)進(jìn)行查閱和使用，為建筑結(jié)構(gòu)整體分析計(jì)算提供更多依據(jù)。

三、BIM模型的層次應(yīng)用

1.BIM模型的集成化應(yīng)用

BIM模型采用的是參數(shù)化的描述方式，這種方法是目前最合理的信息單元描述方式，能夠非常準(zhǔn)確的將建筑結(jié)構(gòu)中的梁、墻以及柱等部分建立模型，在建立模型的時(shí)候，建筑物實(shí)際上就是真實(shí)的展現(xiàn)過程中，其內(nèi)部信息以及內(nèi)涵都會(huì)被描述出來。另外，在建立模型的這個(gè)過程中，系統(tǒng)還會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)中大量物理信息進(jìn)行全面的分析，進(jìn)行分類處理。技術(shù)人員能夠更加直觀，便捷、多方位的對(duì)建筑物的構(gòu)造情況進(jìn)行了解，從而有效避免很多設(shè)計(jì)上失誤，以及事故的發(fā)生。

BIM技術(shù)的優(yōu)秀就是利用數(shù)據(jù)庫模型體現(xiàn)出各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)，這使很多結(jié)構(gòu)模型都和實(shí)體結(jié)構(gòu)參數(shù)相互一致，參數(shù)在形成模型化后，會(huì)根據(jù)不同的構(gòu)件特征形成相互的規(guī)則性，使模型設(shè)計(jì)能夠和實(shí)際施工相互聯(lián)系。

3.信息共享和交換

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，BIM模型能夠直接讀取結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的信息，并且結(jié)合這些信息建立完整的結(jié)構(gòu)分析模型。三維模型的結(jié)構(gòu)布置保持與分析模型相互一致的狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)狀態(tài)得到高度的統(tǒng)一，建筑信息模型在傳統(tǒng)的模型分析上往往以數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，BIM在讀取數(shù)據(jù)的過程中，使數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為自身的結(jié)構(gòu)形式，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)流程中的資源共享，以此提高資源的協(xié)調(diào)應(yīng)用能力。

四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM應(yīng)用的難點(diǎn)

1.應(yīng)用BIM技術(shù)的三維設(shè)計(jì)工具軟件（Revit釆等）用了較多的模塊參變量和系統(tǒng)參數(shù)，與二維創(chuàng)建視圖技術(shù)有很大的不同，軟件需要兼顧與二維設(shè)計(jì)習(xí)慣的一致性，所以模塊參變量和系統(tǒng)參數(shù)比常規(guī)工具軟件要復(fù)雜很多倍，這就使得應(yīng)用中因?yàn)橄到y(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或參數(shù)與參數(shù)之間不匹配而導(dǎo)致很多意想不到的問題。

2.在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，很多結(jié)構(gòu)形式十分特殊，這就需要特殊的結(jié)構(gòu)模塊對(duì)其進(jìn)行控制，但是三維圖形和剖面視圖不能形成理想的施工效果，很多設(shè)計(jì)者會(huì)因此放棄BIM技術(shù)，而使用原始的二維繪圖設(shè)計(jì)方案

3.結(jié)構(gòu)工程師在建立BIM模型時(shí)，注重的問題主要是物理模型能否自動(dòng)生成平法施工圖文檔，以及能否正確轉(zhuǎn)化為可以被結(jié)構(gòu)分析軟件認(rèn)可的結(jié)構(gòu)分析模型。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，安全性分析計(jì)算是首要環(huán)節(jié)和重要問題。BIM建立的是完全的數(shù)據(jù)庫式模型，從理論上來說，實(shí)現(xiàn)BIM物理模型與結(jié)構(gòu)分析模型之間的雙向鏈接是完全可行的。

五、BIM在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的處理辦法

1.建立完整的項(xiàng)目樣板

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目樣板是所有設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)，而項(xiàng)目樣板設(shè)計(jì)所包含內(nèi)容很多，具體為標(biāo)準(zhǔn)化處理的線型、字體以及符號(hào)等方面。而BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠快速有效的建立完整的樣板，并且能夠避免很多必要的重復(fù)，減少無用功，提高工作效率，現(xiàn)階段，我國已經(jīng)建立了一套符合我國實(shí)際情況的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)ξ覈Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控并能夠更具不同用戶的需求，有針對(duì)性的進(jìn)行指導(dǎo)。

2.設(shè)計(jì)符合要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件

在建筑結(jié)構(gòu)中，梁、柱以及樓板等都是非常重要的基礎(chǔ)部件，因此這些部件對(duì)于建筑來說，有著非常重要的支撐作用，通常來說，它們一般為預(yù)制部件、現(xiàn)澆部件以及各種更結(jié)構(gòu)部件等。設(shè)計(jì)的時(shí)候，要從建筑物的實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)不同需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。在這些形式中，比較常用的就是現(xiàn)澆部件。設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該嚴(yán)格進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的選擇，部件功能不同，澆筑的方式也不同，要最大限度減少不同因素之間的沖突反映。保障結(jié)構(gòu)部件的作用能夠得以有效發(fā)揮。

3.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的平法表示

在鋼筋混凝土施工圖繪制中，通常采用平面方法進(jìn)行表示，在圖紙上采取特殊的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)進(jìn)行標(biāo)注，施工技術(shù)人員通過工藝轉(zhuǎn)換形成樣圖。BIM技術(shù)可以使平面表示法的內(nèi)容多環(huán)節(jié)和多角度展示，BIM模型能夠更加輕松的提取出關(guān)鍵數(shù)據(jù)和優(yōu)秀信息，以滿足施工時(shí)間和放樣需求。

六、結(jié)束語

建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之所以越發(fā)重要，是因?yàn)槲覈慕ㄖ?shù)量不斷增多，同時(shí)樓層數(shù)量以及高度都在增加，這意味著建筑的抗震性能以及穩(wěn)定性必須要不斷加強(qiáng)，因此科學(xué)的進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、確保建筑結(jié)構(gòu)能夠承受各種環(huán)境下的外力作用，這樣才能夠確保國家以及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠有效提高設(shè)計(jì)的合理性，可行性同時(shí)兼具經(jīng)濟(jì)性，最大限度提高建筑質(zhì)量，為國家和人們的利益提供保障。

作者:彭寶瑩楊志杰李娜單位:青島萬達(dá)東方影都投資有限公司青島騰遠(yuǎn)設(shè)計(jì)事務(wù)所有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本管理論文

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

幾何特征使用幾何特征描述設(shè)計(jì)信息，制定工藝規(guī)劃，按照產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)作業(yè)估算，擁有較高的精度。成本估算還可以應(yīng)用近些年出現(xiàn)的專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)較高的容錯(cuò)性和自動(dòng)糾偏功能能夠根據(jù)較小的工程信息量迅速的完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化算法

（1）設(shè)計(jì)階段優(yōu)化的成本優(yōu)化。有限元法是復(fù)雜結(jié)構(gòu)優(yōu)化的可靠而強(qiáng)大的分析手段，運(yùn)籌學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)橛邢拊ㄌ峁┻\(yùn)算的平臺(tái)，使有限元法成為了一種有效精準(zhǔn)的工具。優(yōu)化設(shè)計(jì)要求在相同使用性能下獲得盡可能低的成本，但是不能夠忽略建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)備等多種影響因素，把集成化和串行式設(shè)計(jì)為并行式，保證建筑使用要求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)成本的優(yōu)化。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化。進(jìn)行設(shè)計(jì)要選擇設(shè)計(jì)變量，包括結(jié)構(gòu)形狀參數(shù)和使用材料等，通常情況下選取因素越多效果越好，但是設(shè)計(jì)變量越多工作量也越多，施工工程設(shè)計(jì)過程中要把優(yōu)化效果不明顯的參數(shù)作為預(yù)定量，選擇設(shè)計(jì)量要根據(jù)客觀實(shí)際制定一定的范圍，數(shù)據(jù)并不是任意的。（3）選擇設(shè)計(jì)變量之后根據(jù)變量建立目標(biāo)函數(shù)，按照設(shè)計(jì)變量表示追求的指標(biāo)的表達(dá)式或者由設(shè)計(jì)變量決定的無法用解析式表示的某種指標(biāo)。目標(biāo)函數(shù)是評(píng)定結(jié)構(gòu)方案合理性的技術(shù)指標(biāo)，包括體積、承載能力、造價(jià)、變形等都可以是優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)。（4）約束條件。約束條件是和優(yōu)化變量有關(guān)的不能忽略的限制，約束條件需要盡量簡化。但是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)往往有很多的約束條件，最主要有兩種：一種是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，例如混凝土配筋率和梁的最小寬度等；另一種則是保證結(jié)構(gòu)功能正常發(fā)揮的參數(shù)限制，主要有強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等，這些約束條件和設(shè)計(jì)變量之間相關(guān)性不大，往往需要在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)計(jì)算之后才能夠得出。（5）優(yōu)化算法。優(yōu)化算法要具有收斂速度快并且計(jì)算相對(duì)簡化的特點(diǎn)，需要選擇合理的優(yōu)化算法模型，可以簡化理解為在約束條件下求目標(biāo)函數(shù)的極值或者最優(yōu)的數(shù)學(xué)問題。在工程實(shí)際優(yōu)化過程中約束條件和目標(biāo)函數(shù)之間的關(guān)系是非線性并且是隱形函數(shù)，優(yōu)化算法還需要根據(jù)優(yōu)化問題的層次進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3建筑結(jié)構(gòu)成本優(yōu)化措施

對(duì)建筑成本的研究始自上個(gè)世紀(jì)60年代，主要形式是采用成本管理思想方法提供有助于決策的成本信息，有目標(biāo)分析、作業(yè)分析等內(nèi)容。之后我們對(duì)建筑成本、建筑方法功能、價(jià)值管理和生命周期等技術(shù)進(jìn)行了歸納總結(jié)，認(rèn)為只有更加精準(zhǔn)和富有活力的施工成本預(yù)測才能更好的提供早期成本建議和市場預(yù)測。我們認(rèn)為未來建筑成本的研究優(yōu)化發(fā)展方向?qū)⑹墙ㄖ杀緝?yōu)化實(shí)際工作的更深程度和工藝對(duì)市場、定額更好的適應(yīng)性，這也是我國建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)成本優(yōu)化的工作目標(biāo)。

3.1建筑設(shè)計(jì)階段的成本優(yōu)化

建筑的主體是建筑結(jié)構(gòu)，建筑成本主要包括建筑結(jié)構(gòu)、土石方、設(shè)備安裝、地基處理等，建筑結(jié)構(gòu)的成本超過了建筑總成本的50%，所以保證建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理是控制建筑成本的關(guān)鍵，而建筑結(jié)構(gòu)的成本控制，除了施工階段外，設(shè)計(jì)階段的工作也十分重要，建設(shè)過程中要采用科學(xué)有效的措施優(yōu)化建筑成本，進(jìn)而為整個(gè)建設(shè)工程節(jié)約成本。

3.1.1建筑設(shè)計(jì)階段的成本優(yōu)化

常見的建筑設(shè)計(jì)階段通常采用的成本管理方法主要是限額設(shè)計(jì)，具體實(shí)現(xiàn)方法以及途徑是目標(biāo)成本的分解和工程量的控制，專家采用類似工程建設(shè)成本比例把成本估算按照比例分配到各個(gè)項(xiàng)目中，但是建筑工程成本的影響因素很多，采用經(jīng)驗(yàn)分析的方法會(huì)造成較大的差異性，不能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)成本分配。建筑結(jié)構(gòu)是建筑主體和支撐，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的是滿足建筑物的建筑功能，還要保證建筑結(jié)構(gòu)擁有一定的承載能力，擁有一定的安全性、適用性和耐久性，這些都需要通過合理的設(shè)計(jì)成本來提高建筑結(jié)構(gòu)的工程性能來實(shí)現(xiàn)。

3.1.2建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)劃設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化

要遵循安全適用、經(jīng)濟(jì)美觀的科學(xué)原則，還要通過合理的結(jié)構(gòu)規(guī)劃為施工提供便利，保證各項(xiàng)工程要素之間能夠相互配合，保證設(shè)計(jì)水平的整體提高。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要注意結(jié)合建筑設(shè)計(jì)的整體特征，避免產(chǎn)生彼此之間的矛盾。進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)要保證整體結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)劃是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本層面，只有真正重視起這個(gè)工作環(huán)節(jié)才能為建筑工程后續(xù)的施工發(fā)展創(chuàng)造良好的條件，以下是建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的成本管理主要工作內(nèi)容：（1）保證結(jié)構(gòu)的合理性。結(jié)構(gòu)方案是施工主要的參考資料基礎(chǔ)，相同的建筑如果在不同方案基礎(chǔ)上會(huì)產(chǎn)生不同的效果，設(shè)計(jì)者要保證施工方案的科學(xué)合理。結(jié)構(gòu)方案要能夠處理好結(jié)構(gòu)和構(gòu)件之間的關(guān)系，保證受力結(jié)構(gòu)能夠保持最佳狀態(tài)，還要保證建筑結(jié)構(gòu)的承載力和剛度。在設(shè)計(jì)方案中要注意簡化受力途徑，還要提高建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)險(xiǎn)能力，降低工程整體造價(jià)。設(shè)計(jì)者制定的設(shè)計(jì)方案要能夠保證結(jié)構(gòu)件的協(xié)調(diào)一致，保證設(shè)計(jì)達(dá)到最佳標(biāo)準(zhǔn)，建筑師和設(shè)計(jì)師之間要進(jìn)行充分的溝通，創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，保證各項(xiàng)基礎(chǔ)建筑功能，構(gòu)建完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系。（2）保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。建筑工程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，安全性和舒適性是建筑工程的建設(shè)目標(biāo)，進(jìn)行設(shè)計(jì)要把設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)充分利用起來，并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)保證運(yùn)算的準(zhǔn)確性，減小計(jì)算和設(shè)計(jì)誤差。同時(shí)還要保證計(jì)算參數(shù)的準(zhǔn)確性，通過計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行計(jì)算時(shí)要和建筑的工程實(shí)際相結(jié)合，不能把所有設(shè)計(jì)過程都依賴電腦完成，設(shè)計(jì)者需要根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)概念以及自身工作經(jīng)驗(yàn)判斷設(shè)計(jì)方案的合理性。

3.2施工建設(shè)過程中的成本管理

（1）結(jié)構(gòu)材料的選擇。建筑結(jié)構(gòu)的基本屬性是具有一定的承載能力，建筑物的承載力依靠優(yōu)質(zhì)的建筑材料和合理的施工設(shè)計(jì)方案完成，選擇建筑材料需要遵循一定的原則，材料的使用要能夠提高建筑本身的整體強(qiáng)度、剛性等參數(shù)，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合施工實(shí)際確定選擇鋼筋混凝土還是預(yù)應(yīng)力混凝土，保證建筑物的安全性和經(jīng)濟(jì)性。混凝土變形和配筋率需要合理設(shè)定，降低工程間接成本。（2）基礎(chǔ)形式的合理化。建筑工程基礎(chǔ)的建設(shè)成本占到了總成本的30%，合理的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于建筑成本優(yōu)化有著顯著的作用。進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)如果存在承載能力較強(qiáng)的天然地基，而高層建筑為剪力墻結(jié)構(gòu)形式時(shí)合理的基礎(chǔ)形式應(yīng)該是墻下條基和小筏板，通過這種形式減小基礎(chǔ)的工程量。

3.3建筑整體設(shè)計(jì)成本優(yōu)化提高

建筑的功能性和安全性需要把全局觀念和整體意識(shí)灌輸?shù)矫恳粋€(gè)工程技術(shù)人員的觀念中，合理配合整體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，保證建筑整體性的最佳受力狀態(tài)和單獨(dú)構(gòu)件的最佳受力狀態(tài)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，提高建筑剛性和延展性。

4結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化分析的主要內(nèi)容有對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案正確性的提高、材料的選擇、建筑整體性協(xié)調(diào)性的提高等，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化主要措施是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的調(diào)整，通過對(duì)設(shè)計(jì)方案的調(diào)整改進(jìn)，發(fā)揮各項(xiàng)建筑材料的最大功能，在保證建筑基本功能的前提下增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，這樣才能實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化，節(jié)約社會(huì)資源。

作者:黃逢萍單位:貴州勁嘉房地產(chǎn)開發(fā)有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文:世界建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

一、捆住地震內(nèi)力的結(jié)構(gòu)體系

1、現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震（理論）技術(shù)存在的錯(cuò)誤：世界各國采用的抵抗地震破壞的建筑物體的基本類型，都是以吸收地震能量為主的插入式整體結(jié)構(gòu)（對(duì)地球而言），即將建筑物的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為絕對(duì)不可分割的剛體插入地球，因而建筑物抵抗地震破壞力的受力分析和設(shè)計(jì)，就不得不從結(jié)構(gòu)整體考慮建筑物的抗震性能，地震破壞力是通過土層和巖石沖擊建筑物的基礎(chǔ)并直接將沖擊力傳遞給上部結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)的作用力（荷載）加上地震產(chǎn)生的內(nèi)力又反作用于基礎(chǔ)，因而建筑物基礎(chǔ)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求，應(yīng)是地震力和上部結(jié)構(gòu)反作用力的疊加。

地震破壞力是往覆水平剪切力，上部結(jié)構(gòu)的反作用力是垂直于地面的。這樣兩個(gè)方向互相垂直，并處于運(yùn)動(dòng)沖擊狀態(tài)的作用力，在一個(gè)平面上會(huì)交了。地震破壞力以強(qiáng)大的往覆水平推動(dòng)力，推動(dòng)著（抓住）建筑物基礎(chǔ)做水平往覆運(yùn)動(dòng)，因而很容易分析，在這兩種力的會(huì)交面上，實(shí)質(zhì)上形成了遠(yuǎn)大于地震破壞力的往覆剪切力。因此，建筑物的抗震能力在插入式整體結(jié)構(gòu)中是很難達(dá)到實(shí)際抗震設(shè)計(jì)要求的，現(xiàn)在的建筑物一般都是偏于保守的理想設(shè)計(jì)和建造，因而投資也在大大增加，即便如此，在實(shí)際的地震災(zāi)害中，建筑物受破壞的程度依然是很嚴(yán)重的，進(jìn)而也無法擺脫和減輕地震災(zāi)害，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成的巨大損失。

歷史的教訓(xùn)足已充分說明，插入式建筑結(jié)構(gòu)體系受到了嚴(yán)峻的檢驗(yàn)，即似地球?yàn)橄喈?dāng)好的慣性參考系，又將建筑物體插入地球，形成不可分割的剛體。在過去的年代，建筑物還處于低層范圍時(shí)，問題還不嚴(yán)重，而在現(xiàn)代化高層、重型建筑中，仍然是采用插入式剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)，在實(shí)際的地震災(zāi)害中存在著嚴(yán)重的隱患。插入式整體建筑物結(jié)構(gòu)體系在正常情況下，即非地震靜止?fàn)顟B(tài)，是沒有問題，而在地震災(zāi)害爆發(fā)時(shí)，插入式整體建筑物體系的結(jié)構(gòu)受力傳力路線明顯發(fā)生混亂，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的極其重要的力學(xué)原則：

（1）、不論在任何情況下，結(jié)構(gòu)的傳力路線必須清楚。

（2）、以當(dāng)?shù)氐淖畈焕饨缫蛩貫樵O(shè)計(jì)依據(jù)，如很多地區(qū)必須考慮可能發(fā)生的最大地震破壞力。這就是說建筑物抵抗地震破壞的正確條件是：運(yùn)動(dòng)中建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力的傳遞必須正確、清楚。

插入式整體建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)，將地震破壞力直接傳遞給上部結(jié)構(gòu)，使上部結(jié)構(gòu)發(fā)生搖晃，由于上部結(jié)構(gòu)是剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)，因而在搖晃中產(chǎn)生的巨大能量沒有釋放點(diǎn)，而被迫返回基礎(chǔ)，地震又很快的不斷的沖擊建筑物的基礎(chǔ)，向上部結(jié)構(gòu)輸送地震能量。這樣上部結(jié)構(gòu)返回的作用力，同基礎(chǔ)傳來的地震內(nèi)力發(fā)生沖撞，沖撞最厲害的集中點(diǎn)，就是能量集中釋放的突破點(diǎn)，也是結(jié)構(gòu)的破壞點(diǎn)，通常都在基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的交面上，破壞的形式是剪切破壞，而整個(gè)建筑物不是倒塌就是傾斜。

目前，許多國家在高層建筑的抗震設(shè)計(jì)方案中，已經(jīng)出現(xiàn)了新的結(jié)構(gòu)，如：美國紐約的42層高層建筑物，建在于基礎(chǔ)分離的98個(gè)橡膠彈簧上，日本的建在弧型鋼條上防地震建筑物，前蘇聯(lián)的建在與基礎(chǔ)分離的沙墊層上的建筑物，以及在中國已經(jīng)獲得了美國、中國和英國發(fā)明專利權(quán)的，剛?cè)嵝愿粽稹p震、消震建筑結(jié)構(gòu)與抗震低層樓房加層結(jié)構(gòu)，都十分成功的應(yīng)用于工程實(shí)踐中，都明顯的在建筑結(jié)構(gòu)體型上，改變了傳統(tǒng)的插入式剛箍捆住內(nèi)力（吸收地震能量）的結(jié)構(gòu)體系。總之都在建筑設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方面設(shè)法擺脫在地震災(zāi)害時(shí)，嚴(yán)重威脅著人們的生命安全的插入式剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)體系。其實(shí)質(zhì)都反映了對(duì)“似地球?yàn)橄喈?dāng)好的慣性參考系”為指導(dǎo)理論，所制定的現(xiàn)行抗震硬抗、死抗地震打擊設(shè)計(jì)規(guī)范的動(dòng)搖，本質(zhì)上也是改變了建筑結(jié)構(gòu)受力體系，而不在似地球?yàn)榻^對(duì)靜止不動(dòng)的慣性參考系了。

1、現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與地震場地效應(yīng)的問題現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，是根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)而來的。結(jié)構(gòu)力學(xué)和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，將地震破壞力簡化并規(guī)定為在建筑物上部結(jié)構(gòu)中的水平運(yùn)動(dòng)力，對(duì)建筑物的水平作用力與反作用力的硬抗平衡，這一規(guī)定實(shí)質(zhì)上存在著嚴(yán)重的問題和錯(cuò)誤。

其一：地震爆發(fā)時(shí)，首先是大地在做往覆水平運(yùn)動(dòng)，由于建筑物基礎(chǔ)插入大地，因而必然隨大地的往覆水平運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，建筑物上部結(jié)構(gòu)也因此被迫運(yùn)動(dòng)，但是建筑物上部結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式不是水平運(yùn)動(dòng)（因而根本就沒有受水平的作用），而是因基礎(chǔ)在受地震水平力運(yùn)動(dòng)中，產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)力傳遞到上部結(jié)構(gòu)，迫使上部結(jié)構(gòu)沿地震受力方向，作反方向S形式傾斜擺動(dòng)；

其二：地震爆發(fā)時(shí)的沖擊波只有兩個(gè)方向，而現(xiàn)在所有城市的建筑物的規(guī)劃設(shè)計(jì)，是根據(jù)城市的道路按東西南北方向和建設(shè)的需要各自排列的。將建筑物上部結(jié)構(gòu)視為受水平運(yùn)動(dòng)，也只能有30%的建筑物的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)受力方向與地震沖擊波受力方向相同，而70%的建筑物的抗震設(shè)計(jì)受力方向與實(shí)際地震沖擊波的沖擊方向，處于非常不利的位置，當(dāng)?shù)卣鸨l(fā)時(shí)，只有少數(shù)正好與地震沖擊波方向協(xié)調(diào)一致的建筑物不一定破壞，而大多數(shù)與地震沖擊波方向不一致的建筑物，自然就很難逃脫地震沖擊破壞倒塌的后果。地震對(duì)建筑物的沖擊破壞，主要是對(duì)建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生的水平往覆沖擊剪切力，從而使基礎(chǔ)被沖擊破壞失去穩(wěn)定后，造成上部建筑物的破壞和倒塌，地震沖擊波首先是破壞了基礎(chǔ)，而不是破壞上部建筑結(jié)構(gòu)，所謂萬丈高樓從地（基）起，就是這個(gè)道理。基礎(chǔ)都破壞了，上部建筑自然就保不住了；

其三：城市中建筑物的類型是多種多樣的，主要反映在超高層、高層、多層和輕重型建筑之分，而這些不同類型的建筑，又以基礎(chǔ)深度的差別體現(xiàn)在地震沖擊波的大小上，基礎(chǔ)越深、越大，受地震沖擊波的沖擊自然很大，在加上城市地下建筑設(shè)施不少（如：地下建筑、地鐵、地下大型管道等），都是構(gòu)成城市地震場地效應(yīng)發(fā)生互相變化的種種直接因素。現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)中，都沒有考慮地下建筑設(shè)施的自身抗震，以及對(duì)地面建筑物基礎(chǔ)和地基的地震場地效應(yīng)所產(chǎn)生的嚴(yán)重問題。

2、現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震樁基設(shè)計(jì)與地震場地效應(yīng)的嚴(yán)重問題現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)中的樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)有兩種類型，一種是端承樁類型，另一種是摩擦樁類型。端承樁是將深層的地基反作用力通過樁傳遞給地面，構(gòu)成對(duì)上部建筑物作用力（壓力）的平衡。摩擦樁是通過樁基礎(chǔ)與一定深度的地基土層十分緊密的擠壓結(jié)合中產(chǎn)生足夠的反作用力，通過樁傳遞到地面，構(gòu)成對(duì)上部建筑物的作用力（壓力）的平衡。這里必須指出的是，這兩種類型的樁基礎(chǔ)在對(duì)上部建筑物的作用力（壓力）構(gòu)成平衡的充分條件是：靜力荷載，即在沒有外力的作用下成立的。

在端承樁中，端樁是反作用力的頂點(diǎn)，樁身是傳遞反作用力的通道，樁身四周的土層是給樁身起到了極其重要的穩(wěn)定作用，由此，可以定義：樁端的承載力，樁身的強(qiáng)度是和樁身四周的土層構(gòu)成了端樁基礎(chǔ)的整體，缺一不可。

在摩擦樁中，樁身的強(qiáng)度與樁身四周土層緊密擠壓所產(chǎn)生的反作用力，構(gòu)成了摩擦樁基礎(chǔ)的整體，也是缺一不可的。這兩種類型的樁基礎(chǔ)在地震爆發(fā)時(shí)，強(qiáng)大的地震水平往覆沖擊波，完全改變了上述狀態(tài)，使端承樁在地震沖擊波中，使端承樁的承載力發(fā)生水平往覆運(yùn)動(dòng)，不但失去對(duì)樁身的穩(wěn)定，反而對(duì)樁身構(gòu)成了往覆水平?jīng)_擊，其結(jié)果：端承樁不是破壞，就是下沉失穩(wěn)。隨著端承樁的破壞和失穩(wěn)，建筑物上部結(jié)構(gòu)自然也就處于破壞倒塌的危險(xiǎn)境地，而摩擦樁的危險(xiǎn)就來的更快了，地震沖擊波迫使摩擦樁樁身必須與四周土層與樁基松開，失去摩擦樁身必須與四周土層緊密擠壓的必要條件，并且土層對(duì)樁身構(gòu)成水平?jīng)_擊力，隨著摩擦樁中四周土層與樁身摩擦力的解除和改變，樁不是破壞就是失穩(wěn)，其上部建筑物隨之處于時(shí)刻會(huì)破壞和倒塌的危險(xiǎn)之中。

3、現(xiàn)行予應(yīng)力建筑結(jié)構(gòu)在地震中的嚴(yán)重問題所謂予應(yīng)力建筑結(jié)構(gòu)，是人為的在建筑結(jié)構(gòu)的主要承力構(gòu)件中，對(duì)主要承力構(gòu)件中混凝土施加予應(yīng)力，一般是通過對(duì)結(jié)構(gòu)中承力構(gòu)件的鋼筋進(jìn)行張拉，利用鋼筋的回彈力擠壓混凝土來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)對(duì)承力構(gòu)件中鋼筋的張拉，與混凝土的先后關(guān)系，又可分為先張法和后張法兩大類。

從建筑結(jié)構(gòu)中的予應(yīng)力構(gòu)件，到予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的發(fā)展，已經(jīng)有較長的時(shí)間了，在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用予應(yīng)力構(gòu)件和發(fā)展予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，在很多城市的建設(shè)中，得到了較廣泛的應(yīng)用。在城市建設(shè)和發(fā)展中，推廣和應(yīng)用予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，的確能起到一定的積極作用。但是，有一個(gè)十分重要的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問題需要特別注重，所謂建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方面的問題，也就是地震爆發(fā)時(shí)，地震沖擊波迫使建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)，地震沖擊波沖擊建筑結(jié)構(gòu)，使其產(chǎn)生的內(nèi)力在結(jié)構(gòu)中傳遞，而予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型是：1）予應(yīng)力張拉兩端的固端成支座，是不允許有任何改變的；2）予應(yīng)力構(gòu)件或予應(yīng)力結(jié)構(gòu)在使用過程中，其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)是不允許發(fā)生水平推動(dòng)，振動(dòng)彎曲和上下振動(dòng)的。也就是說，予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，只有在沒有任何外力的情況下，才能達(dá)到予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用要求。因此可以定義：予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的安全使用條件，是不能承受任何外力（尤其是地震沖擊力）的靜力使用狀態(tài)。

地震沖擊波在建筑結(jié)構(gòu)中，將無情的迫使建筑結(jié)構(gòu)中的所有梁、柱、板、墻體等受力構(gòu)件發(fā)生變形，即地震沖擊力能完全改變予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的兩端邊界條件，使其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)中的予應(yīng)力償失。任何在使用中的予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，當(dāng)予應(yīng)力衰退和償失后，其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)必然破壞。因此，在地震設(shè)防城市的建設(shè)中，是不能使用予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的。但是，現(xiàn)在許多城市的建設(shè)中都使用了予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，這是十分危險(xiǎn)的。因此，應(yīng)盡快在地震爆發(fā)之前，采取補(bǔ)救措施，否則，后果一定是十分嚴(yán)重的。

綜上所述，現(xiàn)行世界各國所實(shí)行的建筑結(jié)構(gòu)體系，是與地震沖擊波相對(duì)抗、硬抗（死抗）的捆住地震內(nèi)力的結(jié)構(gòu)體系。從結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)平衡的根本原理來分析，這種與地震力相對(duì)抗的結(jié)構(gòu)體系的靜態(tài)平衡在地震中完全破壞了。也就是說，現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)體系，只能滿足靜態(tài)（無地震沖擊波）狀況下的作用力與反作用力的平衡。當(dāng)?shù)卣鸨l(fā)時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力的靜態(tài)平衡被破壞了。這就是現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)體系抵抗不了地震沖擊破壞的根本原因所在。現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，只是加大了建筑結(jié)構(gòu)的剛變，使其增加了對(duì)地震沖擊力的對(duì)抗力（死抗力），沒有從結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)平衡的基礎(chǔ)上去尋求，建筑結(jié)構(gòu)與地震沖擊波的動(dòng)態(tài)平衡，建立一個(gè)與地震內(nèi)力相適應(yīng)（不是相違背）的“釋放地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)平衡體系”。

總之，幾百年來，人類所推行的靜態(tài)（加大剛度）的建筑結(jié)構(gòu)體系，違背了地球地震的客觀規(guī)律。因此，給人類自己造成了巨大的災(zāi)難。人類為了在地球上更好的生存和發(fā)展下去，就得從根本上解決適應(yīng)地球地震客觀規(guī)律的建筑結(jié)構(gòu)體系。因此，一種與地震力相適應(yīng)的“釋放地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)平衡體系”的動(dòng)態(tài)平衡的力學(xué)理論的建立，并制定新的建筑結(jié)構(gòu)釋放地震沖擊波的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（在也不是對(duì)抗的標(biāo)準(zhǔn)），將是人類發(fā)展的方向和目標(biāo)。

二、釋放地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)體系1、釋放地震內(nèi)力建筑結(jié)構(gòu)體系的理論基礎(chǔ)我們從現(xiàn)代地球物理學(xué)家關(guān)于地球板快運(yùn)動(dòng)理論的力學(xué)分析中，以及對(duì)地震客觀規(guī)律的不斷揭示，更進(jìn)一步對(duì)地球的認(rèn)識(shí)，有了新的力學(xué)見解，我們認(rèn)為地球是一個(gè)在運(yùn)動(dòng)中自身求得內(nèi)力平衡的結(jié)構(gòu)體系，它有兩個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：

（1）、地球內(nèi)力的平衡階段：地球結(jié)構(gòu)體，在自轉(zhuǎn)和圍繞太陽周轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，所產(chǎn)生的內(nèi)力，在平衡階段，地表運(yùn)動(dòng)處于內(nèi)力平衡，地球運(yùn)動(dòng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此階段可似地球?yàn)閼T性參考系階段。

（2）、地球結(jié)構(gòu)體系處于內(nèi)力平衡階段后，其內(nèi)力仍然在不斷的增加，而地球結(jié)構(gòu)體不能承受日益增大的內(nèi)力，而在運(yùn)動(dòng)中，通過地球板快的運(yùn)動(dòng)，地震和火山等形式釋放出來，以求得新的內(nèi)力平衡，這個(gè)階段是地表的活躍階段。其不斷增加的內(nèi)力將在地球內(nèi)力集中點(diǎn)釋放出來，此階段可似為非慣性參考階段。地球內(nèi)力平衡過程中的這兩個(gè)階段，在地球內(nèi)部不斷循環(huán)下去，形成了地球生態(tài)平衡的必然規(guī)律。

人類是在地球生態(tài)的環(huán)境中生存的，因此，人類必須遵循地球生態(tài)環(huán)境中的各種自然規(guī)律去發(fā)展。從人們開始認(rèn)識(shí)到對(duì)過去認(rèn)識(shí)的不足，即理論上的不足和錯(cuò)誤，又不斷的在生活實(shí)踐中，提高了對(duì)地球生態(tài)環(huán)境的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而不斷的揭示自然規(guī)律，掌握和運(yùn)用規(guī)律為現(xiàn)代人類和將來造福。應(yīng)該明確的指出，人類對(duì)地球認(rèn)識(shí)的提高和深化，其指導(dǎo)人類如何適應(yīng)地球生態(tài)的科學(xué)理論，也就隨之進(jìn)入了更高的階段。

2、釋放地震內(nèi)力建筑結(jié)構(gòu)體系新技術(shù)的應(yīng)用：已經(jīng)獲得中國、美國和英國發(fā)明專利權(quán)的新技術(shù)“建筑物抗震減震裝置”、“建筑物消震裝置”和“高層建筑隔震消能裝置”完全改變了傳統(tǒng)的插入式剛箍捆住地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)體系，將建筑物整體有機(jī)的隔離成兩個(gè)受力體系，這樣地震破壞力的傳遞媒介改變了，由直接傳遞轉(zhuǎn)化為間接傳遞。不言而喻，“建筑物抗震減震裝置”將大大減少地震對(duì)上部結(jié)構(gòu)的沖擊，反之，上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)的作用力也大大減小。

新技術(shù)的設(shè)計(jì)依據(jù)是以柔克剛的動(dòng)態(tài)平衡原理，該技術(shù)的主要特點(diǎn)是：能十分有效的大大減弱地震災(zāi)害對(duì)建筑物的打擊破壞。目前，發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家的科學(xué)家們?cè)谘芯康挚沟卣馂?zāi)害方面，都從過去只是單純考慮建筑結(jié)構(gòu)加大剛度的硬抗（死抗）方式，而向建筑結(jié)構(gòu)隔震減震的方面發(fā)展了。原因十分清楚，過去幾百年來建筑物硬抗地震災(zāi)害方法的不斷失敗，告訴和啟發(fā)人們要尋求一種適應(yīng)地震客觀規(guī)律的抗震方式。用一句通俗的話來講，以柔克剛，才能達(dá)到建筑物在地震沖擊中的動(dòng)態(tài)平衡，而不被破壞，反之，以硬抗來對(duì)抗地震的打擊，即以剛克剛設(shè)計(jì)的建筑物是根本抵抗不了地震的打擊的。因?yàn)槿藗冊(cè)O(shè)計(jì)建筑物的剛度，不可能達(dá)到（保證）比地震破壞力還要大得多的程度。否則現(xiàn)代的專家們?nèi)パ芯拷ㄖ锏南稹⒏粽鹋c減震，不就失去意義了嗎？

“建筑物消震裝置”發(fā)明專利技術(shù)，就是要從根本上解決地震爆發(fā)時(shí)對(duì)建筑物基礎(chǔ)的安全保護(hù)，其形式是沿建筑物四周一定距離內(nèi)，在基礎(chǔ)底面到地面的位置，設(shè)置“建筑物消震裝置”，該裝置的作用是從任一方向完全切斷地震波沖擊基礎(chǔ)的傳力路線，使基礎(chǔ)處于安全保護(hù)之中，基礎(chǔ)都安全了，上部建筑自然也就安全了。如果是高層建筑，還要結(jié)合采用另一項(xiàng)“建筑物抗震減震裝置”發(fā)明專利技術(shù)，將更加有效的保護(hù)高層建筑的安全使用。該技術(shù)還可以用于50—80年代舊建筑物的消震保護(hù)，特別是對(duì)大會(huì)堂、大禮堂、展覽館、影劇院等，對(duì)無法抗震加固的大型建筑和古建筑的消震保護(hù)是十分有效的。該發(fā)明專利技術(shù)是在不影響舊建筑物的繼續(xù)使用，不用搬遷的情況進(jìn)行，比常規(guī)抗震加固安全，還節(jié)省40%左右的投資，用于新建筑中，比常規(guī)設(shè)計(jì)節(jié)省20%左右，并能完全達(dá)到地震設(shè)防要求。該專利技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用于中央黨校、國務(wù)院二招等舊建筑的加高和消震減震工程中。創(chuàng)新科技經(jīng)評(píng)審已列為中國北京市重大科技成果推廣計(jì)劃，國家科委成果辦發(fā)文向全國推廣，中央電視一臺(tái)、二臺(tái)、十臺(tái)均新聞和專題報(bào)道。

“建筑物抗震減震裝置”和“建筑物消震裝置”完全適應(yīng)于新建筑結(jié)構(gòu)，也適應(yīng)于使用中的已建成的建筑結(jié)構(gòu)的抗震、減震和消震措施。即適用于工業(yè)和民用建筑、鐵路橋梁和公路橋梁、塔式和倒擺式結(jié)構(gòu)、大型水庫的大壩以及地面和地下的建筑物。地震給人類造成的災(zāi)害，使人類越來越清醒的認(rèn)識(shí)到，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展是人類在地球生態(tài)環(huán)境中生存和發(fā)展的需要，人類為了更好的在地球生態(tài)環(huán)境中生存和發(fā)展下去，就必須不斷的認(rèn)識(shí)地球的生態(tài)環(huán)境及自然規(guī)律，不斷的提高科學(xué)理論和更先進(jìn)的技術(shù)水平，使人類建造的、賴以生存和發(fā)展的建筑物適應(yīng)地震破壞力的能力不斷增強(qiáng)，以減免地震災(zāi)害時(shí)人民的生命和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。