發布時間：2022-05-14 03:05:45
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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篇結構設計畢業論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【摘 要】小高層建筑在當前社會比較常見，其美觀性比較強，符合現代都市人對建筑外形的要求。小高層建筑一般采用的是短肢剪力墻結構，在設計的過程中，一定要保證結構的穩定性，還要做好質量監管工作。本文對小高層建筑中短肢剪力墻結構的優化設計進行了分析，希望對建筑設計人員提供一定幫助，在今后的工作中，可以提高小高層建筑的質量，實現建筑行業的穩定發展。
【關鍵詞】小高層建筑；短肢剪力墻；結構；設計
建筑行業發展比較快，這帶動了我國國民經濟的增長，隨著人們生活水平的提高，對建筑的要求越來越高，建筑除了需要保證實用性，還要保證建筑的美觀性，這樣才能適應現代社會人們審美眼光的變化。我國人口基數比較大，近年來對建筑物的需求量比較大，為了提高土地資源的利用率，建筑設計逐漸向高層建筑類型轉變，小高層建筑有著良好的發展趨勢，可以改善我國土地資源緊缺的現狀。在小高層建筑設計中，要注意短肢剪力墻結構的設計工作，要掌握設計的要點，這樣才能促進小高層建筑的發展與應用。
1.短肢剪力墻概述
短肢剪力墻是一種特殊尺寸的墻體，其長度比較短，一般墻肢截面高度與厚度的比例為7：1左右，是一種特殊的剪力墻結構。短肢剪力墻有著較大的靈活性，其在應用的過程中，要保證短肢剪力墻具有較高的抗震性，這樣才能保證建筑使用的安全性。在設計短肢剪力墻結構時，要注意其底部地震傾覆力矩的大小，在應用短肢剪力墻結構時，有時會出現剪力墻偏小的問題，這可能會影響建筑的抗震效果，會影響建筑的使用安全性，所以，施工人員一定要嚴格按照設計進行操作，保證剪力墻的尺寸符合要求。短肢剪力墻有著較多的優點，其在小高層建筑工程中應用比較多，而且發揮著重要的作用，在高層建筑中有著良好的應用前景，這主要是因為短肢剪力墻自重比較輕，可以減輕建筑的自重，短肢剪力墻還可以分擔建筑結構的荷載重力，其墻肢比較短，所以在應用時有著較大的靈活性，可以適應建筑設計的變更。在建筑施工中，有時會遇到突發狀況需要對設計進行調整，而應用短肢剪力墻結構，可以有效減少設計變更對建筑企業造成的經濟損失。短肢剪力墻還具有良好的延展性，其高度以及寬度都可以根據設計要求進行延長。通過實踐發現，應用短肢剪力墻，有效提高了建筑的抗震效果，建筑結構的穩定性得到了有效的保證。
2.短肢剪力墻結構體系的特點
將短肢剪力墻應用在小高層建筑工程中，還需要設置間隔墻，其可以保證短肢剪力墻結構的緊密性，可以優化短肢剪力墻的布置，還可以保證短肢剪力墻功能的正常發揮。在施工時，施工人員需要根據實際對剪力墻尺寸進行調整，還可以根據設計要求增減剪力墻的數量，保證短肢剪力墻位置布置的合理性。施工設計人員要靈活應用短肢剪力墻，還要保證施工人員操作的規范性，做好技術交底工作。短肢剪力墻在布置方面有著較大的靈活性，可以保證支撐作用的發揮，還可以保證建筑結構的穩定性。短肢剪力墻可以保證梁柱連接的可靠性，可以提高建筑的美觀性，由于短肢剪力墻尺寸比較小，所以具有隱蔽性，有利于提高建筑外觀形象。在應用短肢剪力墻時，一定要保證結構的剛度，使其具有較強的支撐作用，從而在地震力的影響下，結構不會出現嚴重的變形問題。
3.結構設計
（1）短肢剪力墻結構是適應建筑要求而形成的特殊剪力墻結構。其計算模型、配筋方式和構造要求均同于普通剪力墻結構。在TAT、TBSA中，只需按剪刀墻輸入即可，而且TAT、TBSA更適合用來計算短肢剪力墻結構。TAT、TBSA所用的計算模型都是桿件、薄壁桿件模型，其中梁、柱為普通空間桿件，每端有6個自由度，墻視為薄壁桿件，每端有7個自由度，考慮了墻單元非平面變形的影響，按矩陣位移法由單元剛度矩陣形成總剛度矩陣，引入樓板平面內剛度無限大假定減少部分未知量之后求解，它適用于各種平面布置，未知量少，精度較高。如果設計人員沒有考慮薄壁桿件理論對剪切變形的影響，當結構布置復雜時，可能會出現變形不協調問題。
（2）對設有轉換層的短肢剪力墻結構，一般都只是將電梯間、樓梯聞、優秀筒和一少部分剪力墻落地，其于剪力墻框支。框支剪力墻是受力面向受力點過渡，由于薄壁桿件的連接處是點連接，所以用薄壁桿件模型不能很好地處理位移的連續和力的正確傳遞。
4.結構布置中需注意的問題
（1）施工人員在對短肢剪力墻進行布置的過程中。必須保證其均勻性與完整性。并且要將墻的軸向應力控制在合理的范圍內。如果是對短肢剪力墻進行豎向布置。墻肢上部分與下部分應該保持一致。一旦發現洞口出現錯位情況，就要及時對其調整。
（2）短肢剪力墻結構應該與兩側的梁緊密的連接在一起，使其形成一個豎向平面。與此同時，施工人員還要在短肢剪力墻結構的一側加置翼緣，這樣做的主要目的是為了防止短肢剪力墻出現一字形的情況。
（3）短肢剪力墻應設計成強墻柱弱連梁的體系。所謂強墻柱，是指墻柱可采用強度等級高的混凝土，加強墻柱配筋：盡可能減少連梁高度，使分配的地震力不至于太大，也使短肢剪力墻體系計算更合理。
5.短肢剪力墻結構的構造要求
短肢剪力墻結構的構造要求同一般剪力墻結構。目前我國各設計院在短肢剪力墻的結構設計中，剪力墻端部暗柱的設置有兩種形式：一種是端部做暗柱，設置剪力墻水平和豎向分布筋，適于肢長較長的短肢剪力墻；另一種有點類似異形柱的配筋方法，以腹部均勻配筋，腹部鋼筋面積根據電算時人為設置豎向分布筋的配筋率來計算，電算出的暗柱鋼筋面積放在端部，適于肢長較短的短肢剪力墻，且配筋形式較簡化，利于工程施工。
6.結語
本文對小高層建筑中短肢剪力墻結構的設計工作進行了介紹，提出了當前設計中存在的問題，還提出了優化設計的措施，有助于實現小高層建筑短肢剪力墻結構設計方案的不斷完善。短肢剪力墻有著較多的優點，其可以減輕建筑的自重，還可以提高建筑的抗震性，在優化設計的過程中，一定要保證短肢剪力墻的強度以及抗震效果。短肢剪力墻由于墻肢比較多，而延展性比較強，所以可以靈活改變其大小，可以根據設計要求，對短肢剪力墻的尺寸進行調整，這有效降低了設計變更對建筑企業造成的損失。
摘 要：麗鵬股份是國內最大的鋁板復合型防偽印刷和防偽瓶蓋生產企業，產銷規模已連續十年占據同行業第一的位置。受國內外復雜多變的經濟環境影響，酒類行業進入了深度的調整期和轉折期，企業利潤空間受到擠壓。為尋求新的利潤增長點，麗鵬股份實施了對華宇園林的跨行業并購重組。此次并購交易結構設計有諸多創新值得借鑒，有效解決了并購兩個不同行業企業融合問題。
關鍵詞：并購；交易結構；設計
縱觀中西企業發展史，每一個大型企業的成長都離不開并購。美國經濟學家、諾貝爾經濟學獎得主喬治?斯蒂格勒對此有過精辟描述：“沒有一個大公司不是通過某種程度、某種方式的兼并而成長起來。”而交易結構設計作為并購的優秀環節，對并購活動的影響不僅在于達成并購交易，更重要的是為并購后的企業整合創造有利條件，使并購雙方實現共贏。本文通過對麗鵬股份并購華宇園林的案例分析，研究其在并購過程中的交易結構設計創新方式。
一、并購背景分析
1.收購方概況
山東麗鵬股份有限公司創建于1995年，于2010年3月在深圳證券交易所上市，證券代碼為：002347，證券簡稱：麗鵬股份。公司注冊資本1.06億元，主導產品為防偽瓶蓋和復合型防偽印刷鋁板，是亞洲最大的防偽瓶蓋生產基地、最大的復合型防偽印刷鋁板集散地、最大的鋁板復合型防偽印刷基地。
資料來源：麗鵬股份年報。
2013年受宏觀經濟運行低迷、行業政策多變等預期等因素影響，酒類行業進入深度調整期，行業增速放緩、盈利空間收窄。麗鵬股2013年凈利潤同比下降了8.11%。為應對酒類行業持續低迷對公司盈利能力帶來的影響，麗鵬股份必須進行產業結構調整，尋求新的利潤增長點。
2.被收購方概況
重慶華宇園林股份有限公司創建于2001年，是集園林規劃設計、工程施工、綠化養護和花卉苗木生產、營銷于一體的綜合性、規模化園林企業，注冊資金1.075億元。公司已設立4個專業分公司、9個區域分公司、1個子公司。
資料來源：天健會計師事務所出具的天健審（2014）3-283號審計報告。
華宇園林近三年主營業務總收入保持了30%左右的持續增長，公司綜合實力不斷增強。但由于園林行業是資金密集型行業，華宇園林在高速發展的同時經營性現金流一直為負，資金需求量巨大已成為制約華宇園林快速發展的瓶頸。
二、并購動因分析
1.傳統行業進入調整期，持續盈利能力下降
受國際內外經濟環境的影響，酒類行業進入了深度的調整期和轉折期。麗鵬股份2013年業績增速放緩，影響投資者整體回報水平。
2.擬拓展新的業務領域，通過并購實現多元化發展戰略
鑒于下游行業的景氣度有所下降，麗鵬股份制定了“內涵式與外延式”并舉的戰略規劃，即一方面鞏固原有產業，另一方面充分利用資本市場并購工具，通過收購兼并等方式，實現企業轉型升級。
3.園林行業迎來跨越式發展的歷史機遇，符合跨行并購戰略
為謀求盡快實現公司產業轉型升級，麗鵬股份對公司的發展戰略進行了優化，確定了多元化經營的戰略方向。麗鵬股份分別從宏觀經濟發展趨勢、國家產業政策導等方面著手，并結合自身特點綜合考量，認為園林行業未來發展前景廣闊，擬通過并購進入該行業。
三、并購交易結構設計
麗鵬股份收購華宇園林100%的股權。本次交易由發行股份及支付現金購買資產和配套融資兩部分組成。
1.發行股份及支付現金購買資產
麗鵬股份通過發行股份及支付現金方式收購華宇園林100%的股權。麗鵬股份與華宇園林全體58名股東簽訂了附生效條件的《資產購買協議》，華宇園林100%股權的交易對價為99，860萬元。麗鵬股份合計以現金方式支付交易對價的23.02%，計22，983.63萬元；合計以發行股份方式支付交易對價的76.98%，計101，553，993股。簽訂了《盈利預測補償協議》的5位股東中，其中1位的股份鎖定期為三年，另外4位的股份在業績承諾實現后分三次解除限售，其余53名沒有簽訂《盈利預測補償協議》股東的股份自本次股份發行結束之日起12個月內不得轉讓。
2.配套融資
麗鵬股份向9名特定投資者發行股份不超過3，669萬股，發行價格7.57元/股（為麗鵬股份審議本次交易事項的第一次董事會決議公告日即2014年7月31日前20個交易日股票交易均價）。鎖定期為股份自發行結束之日起36個月。本次募集配套資金不超過27，774.33萬元，扣除發行費用之后，擬用于收購58名華宇園林股東持有的華宇園林23.02%的股份，剩余部分將用于補充華宇園林營運資金。
齊魯定增1號集合資產管理計劃（以下簡稱：資管計劃）是9名特定投資者之一，擬由麗鵬股份及華宇園林的部分董事、高級管理人員、業務骨干全額認購，合計不超過5，442.83萬元，交由齊魯證券設立和管理。
3.盈利預測補償
根據麗鵬股份與華宇園林管理團隊等補償義務人簽署的《盈利預測補償協議》，盈利補償期間為本次交易完成的當年及其后兩個會計年度。在盈利補償期間內，華宇園林任意一年實現的凈利潤數低于對應年度的承諾凈利潤數，交易對方中補償義務人將按照現金與股份26%：74%的比例履行業績補償承諾； 不足部分以現金補償。
如果承諾期華宇園林實際實現的扣非后凈利潤總和超出承諾期承諾扣非后凈利潤，超出部分的一定比例將用于對華宇園林的經營管理團隊進行獎勵。獎勵金額累計不超過1億元人民幣。
四、并購對麗鵬股份的影響
從2014年7月31日麗鵬股份披露擬收購華宇園林股權至2014年10月31日（公告獲得中國證監會并購重組委有條件通過日），麗鵬股份的股價由7.96元上漲到11.01元，漲幅為38.32%。
并購完成后，標志著麗鵬股份由單一酒類防偽制造業轉變為制造業和園林綠化的雙主業，形成了瓶蓋、園林雙主業比翼齊飛的多元化發展格局。通過本次并購重組，將為上市公司培育新的業績增長點，降低宏觀經濟和白酒行業波動對上市公司業績的影響程度，進一步提高上市公司整體盈利能力，增強公司抗風險能力、進而提升上市公司價值，更好地回報投資者。
五、并購交易結構解析
1.麗鵬股份發展戰略轉型
為應對宏觀經濟下行，主營業務單一、市場空間、利潤空間進一步受到擠壓的影響，麗鵬股份在進行自身產品結構調整、產品升級換代的同時，選擇了混合并購進入新興產業――園林行業的發展戰略，以尋求新的利潤增長點，提高單一主業的抗風險能力，實現多元化經營戰略，完成產業的轉型升級。
2.交易結構設計創新
（1）有效解決企業間的融合
在本次并購重組方案中，配套融資的非公開發行對象中設立了由并購雙方的部分董事、高級管理人員、業務骨干全額認購的資產管理計劃，以此激勵管理團隊、業務骨干，將員工的利益與公司的發展緊密結合在一起，形成利益共同體。此舉有助于解決不同行業企業間的融合問題，提高溝通效率。麗鵬股份在完成對華宇園林的并購重組后，將瓶蓋業務與園林業務作為公司的主業，踐行雙主業發展戰略，對園林綠化業務給予大力支持。
（2）對并購企業的有效激勵
在本次并購重組方案里，股權收購同股不同價及業績承諾是對并購企業有效激勵的又一創新。在股權收購時給予華宇園林經營管理團隊的股權轉讓價格比普通股東的股權轉讓價格略高，但同時要求華宇園林的經營管理團隊對華宇園林未來三年的業績進行承諾。這充分體現了麗鵬股份對華宇園林未來發展前景的認可，同時也最大限度的調動了華宇園林經營管理團隊的工作積極性，在確保完成業績承諾的同時可以獲得更大的盈利增長。而業績承諾則體現了華宇園林經營管理團隊對華宇園林的發展充滿了信心，兌現承諾業績，達成企業和個人的雙贏。
作者簡介：賴馨（1994- ），女，漢族，重慶人，美國得雷克大學經濟管理學院，研究方向：投資經濟
紐約時報大廈具有時尚的現代都市廣場氣息及豐富的文化體驗。從2007年建成至今。一直是紐約的一個重要地標。它是Renzo Piano建筑事務所、Fox&Fowle建筑事務所與開發商Forest City Ratner公司及大廈業主紐約時報共同合作的結果。結構設計由宋騰添瑪沙帝工程顧問有限公司（Thornton Tomasetti，Inc.簡稱TT公司）完成。建筑設計中需要考慮業主和設計團隊的需求，同時尋找創新和效率的平衡，這些給結構工程設計帶來了很多挑戰。
Renzo Piano建筑事務所采用具有創造性的歐洲風格的建筑設計，并融合了熟悉紐約當地的設計規范及實踐和Fox&Fowle建筑師的經驗。外露的鋼結構是紐約時報大廈的一大亮點，它融合了外觀的美感，同時注重結構的合理性、制造安裝的實用性。結構設計主要面臨的挑戰為如何在滿足建筑設計要求的前提下，使外部結構的連接能夠滿足美學要求和施工需要，以及應對溫度影響下外部結構的變形需求。本文將在闡述其建筑設計的基礎上，重點講述紐約時報大廈的結構設計。
1.建筑設計理念
建筑的主要設計概念為亮度與比例的表達。建筑師們致力于創造建筑整體的透亮感，整個建筑越到屋頂越為透亮。建筑外墻由透明的玻璃及緊密相隔的陶瓷管組成，使建筑達到透亮感，這種透亮感幕墻延伸到屋頂及錐形塔尖直至天際。此外，該建筑還采用了很多獨特的設計理念，比如體量、景觀、光感與環境的融合，以及與街道其他建筑的相對關系，最終創造了一個開放的設計，讓使用者產生一種被城市圍繞的感覺。
設計的挑戰主要是來自于太陽光對于建筑的照射。通常的做法是采用小玻璃或者是鍍厚膜玻璃，但這會影響外面的人向建筑內觀看和建筑內的人向外觀看，因此建筑師采用陶瓷管的雙面玻璃作為迎光面，從地板到屋頂的內墻采用水白色玻璃。由此，可以通過反射環境的光來增強城市的天際線，建筑幕墻的顏色會隨時間、天氣的變化而變化，也能夠從街道上看到室內空間，這對于增加大堂的明亮度與空間的靈活性起到很大的作用。
為了適應迅速變化的媒體環境，工作空間設計非常靈活多變。大廈內整體空間開闊，布置很多會議場所鼓勵部門內部以及部門之間的相互交流。樓梯位于建筑的角部，促進部門間的交流以及建筑內外的溝通。此外，建筑師通過散布電梯井的方式來開放大堂空間，使得超過約106m的大空間都是可見的。
在建筑與結構一體化的思想前提下，建筑師讓一部分鋼結構、梁和柱子暴露在外，而這些通常是不可見的。這些外露的結構增強了建筑立面的生動性，并襯托出了陶瓷管的亮度及可視性。
2.建筑可持續設計
2.1露天花園
紐約時報大廈采用了很多可持續設計，其中最突出的“綠色”設計是獨特的露天花園。花園的四周都由玻璃環繞，種植了幾株15m高的白樺樹木，地面兩種苔蘚覆蓋。還有優雅的木制天橋，成為繁忙市區中的一片綠洲。
2.2雙層幕墻
為了減少熱量進入建筑，建筑師在雙層幕墻的第二層設計了水平的陶瓷管作為遮陽工具。雙幕墻的采用使樓層全高使用超清玻璃成為可能，能夠使空間的光線最好，也能使建筑外的人看清楚建筑內部的情況。陶瓷管通過全天反射光線、改變顏色提升了建筑整體的設計感。
2.3照明和陰影
通過與勞倫斯伯克利國家實驗室和一流采光專家的合作，以及紐約州能源研究和發展管理局（NYSERDA）的財政援助，紐約時報公司創造了一個非常先進的、可調光的照明系統，同時也具備30%節能的動態遮陽系統。
通過日光采集，最大限度地利用自然光，電照明只是作為補充。整個照明系統中的18000多個電子鎮流器（鎮流器限制電路中流動的電流量）均在照明系統整合在一個獨立的計算機芯片，可以單獨控制。這意味著照明水平可以通過調節以滿足不同的需求以達到最高效率。
遮陽系統通過采用太陽的位置以及龐大的傳感器網絡的輸入決定提高或降低遮陽比率，一方面防止極強光進入產生暈眩感，另一方面在陽光較少的時候增加光線的通過。照明和遮陽系統的共同工作確保了建筑能夠更有效地利用自然光。
2.4能源的共用
紐約時報大廈的所在地有一個利用清潔可燃燒天然氣能源的聯合電廠，能夠提供時代廣場40%的電力。此電廠在冬天為時代廣場提供暖氣，在其他時間段提供冷氣。這是一個對比其他設備公司更有效的發電設備，其副產品熱能被很好地利用。這種情況在紐約是十分特別的，因為很少在商業區的寫字樓中有發電廠。
2.5地面通風
紐約時報大廈擁有一個多功能的、舒適且高效的地板送風系統，該系統不僅可以節省能源，也能確保有一個更舒適的溫度調節。在寒冷的日子，可以用地板送風的余熱來生成熱空間。這是紐約市最大的地板安裝系統。
3.結構系統設計
3.1結構平面布置
整個建筑分為兩個部分，52層高的塔樓和附在塔樓兩側的5層高裙房。塔樓平面東西方向約44m、南北方向約57m。四個角各有約14m×6m的缺口使塔樓呈十字形狀。為了使可租用面積最大化，大廈中心布置了一個約20m×27m的優秀筒用來布置電梯、機房和樓梯間。這樣的優秀筒布置使得可租賃空間從優秀筒至外柱的跨度為12m。通過沿著外柱懸挑5英尺的樓板來實現增加額外的辦公空間。裙房為東西方向約73m。南北方向約57m。
3.2抗側力體系
建筑的抗側力體系主要為帶斜撐鋼框架優秀筒和外伸臂。在東西方向，沿著電梯井有三個主要的斜撐軸線（軸3，4，6）。每條斜撐軸有兩跨布置人字支撐，使結構體更有效。5軸北側服務電梯需向南側開門，在電梯開洞處的轉換支撐會使支撐體系效率較差，因而取消了5軸處的支撐。
在南北方向，建立有效的支撐軸是非常具有挑戰性的，因為支撐無法像東西方向一樣放在電梯井內。對于28層以下的樓層，在南北方向有兩個支撐軸（軸B和D），每個軸為三跨。端部的跨采用了人字形支撐或偏心支撐的形式，以滿足電梯大堂入口的需要。中間跨為兩端偏離柱的單斜撐，用來布置機房的通道。28層以上的樓層，低區電梯去掉后能夠提供更多的可租賃空間。為了進一步增大可利用空間，斜撐軸B和D取消。單斜撐軸C.2延伸至屋頂，此軸同樣為三跨。同樣，端部的跨采用了人字形中心支撐或偏心支撐的形式，以滿足電梯大堂入口的需要。中間跨為柱與柱之間的單斜撐。
為了使抗側力體系更加有效，大廈布置了兩道外伸臂，加強了外框柱和優秀筒的聯系，使其共同作用。外伸臂布置在28層和51層的機電層。每根柱子通過外伸臂與優秀筒相連接，包括柱A.5和E.5，由于軸5沒有斜撐來傳遞外伸臂的剪力，在28、29、51、52層布置樓面水平斜撐，以將外伸臂的力傳遞至軸4和軸6的斜撐，既提高了結構整體的效率，同時也為結構體提供冗余度。
由于差異壓縮變形的影響，連接外圍框架柱和優秀筒的外伸臂在重力下也參與受力。優秀筒柱比外柱剛度明顯要高，因而壓縮少。外伸臂試圖平衡該變形差，實際的作用就是外框柱的部分重力荷載會通過外伸臂轉移至優秀筒，TT公司建立了多個計算模型對不同施工順序進行了分析計算。
除了主要的3個優秀支撐軸以外，在東西抗側力體系中也包括了另外兩個在建筑南北面的×斜撐軸（軸2，7）。由于這些支撐位于樓外，它們的設計主要受建筑師對外觀表述的影響。交叉斜撐采用了定制的成對的鋼拉桿。直徑在64mm（2.5英寸）至100mm（4英寸）之間。支撐軸的斜撐桿、柱梁沿著樓層向上按一定比例減少尺寸。在建筑外部的鋼結構需采用防火涂料。放火涂層的數量與構件的表面積有關。小直徑的斜撐若桿表面積過小，如防火涂料需達到防火時限的要求，將十分不經濟。由于斜撐桿不防火，抗側力體系需要對兩種工況進行設計，一種是正常情況下有斜撐桿，另一種為極端情況下斜撐桿失效。優秀筒支撐在強度上能夠支撐結構和側力，同時外部的小斜撐桿用于幫助結構滿足側移角和加速度的要求。
支撐框架結構的變形大多數是由傾覆力矩與剪切引起的，而柱子在解決傾覆力矩產生的拉力和壓力時可產生如弦桿一樣的作用。因此，底部的柱子增大可最有效地解決位移角問題。柱子最大尺寸為750mm×750mm，截面由五塊鋼板焊接在一起形成一個750mm×750mm的實心鋼。
在最終的布置下，結構在10年一遇的風載作用下滿足位移角1/450的要求。在南北方向和東西方向的周期為6.8s和6.0s。非颶風風暴下建筑加速度小于25milli-g，滿足一般的高層辦公建筑標準。
3.3重力樓板體系
臨近建筑槽口的約20m×6m懸臂端跨是設計中的一個挑戰，因為此設計需要與結構、建筑、鋼結構安裝和幕墻設置協調。從軸B和C方柱子懸挑出楔形梁（CB）。這些梁為定制的寬翼緣工字鋼，高度從550mm漸變為450mm，寬為350mm。這些梁的翼緣厚度隨樓層上升而減少。
建筑南北面的外幕墻沿著軸B和D的雙通道延伸邊跨2.5m。結構采用外露的翼梁（WB）用來支撐幕墻。翼梁由一個預制的螺栓焊接到CB的另一端來支撐。中間軸C的跨用空腹桁架來支撐，因為在辦公區采用斜桿會影響其使用功能。在整個塔樓，空腹桁架的豎桿均采用W14×257。施工過程中將布置臨時支撐鏈接至該豎桿，以承擔施工荷載。
4.外部鋼節點
本項目最具特點的結構部分為外部鋼結構的使用。這些構件為建筑概念的重要組成部分，為滿足建筑美學的要求對節點進行了嚴格的設計。所有外部焊縫必須打磨光滑，外露的焊接孔是不允許的。外柱為750mm×750mm的預制箱型構件。翼緣厚度按照建筑層數變化，兩腹板在翼緣的端部內凹75mm。腹板的厚度沿著樓層向下從25mm增加至175mm，因而增加了柱子面積來承擔建筑荷載以及提供側向剛度。
為了實現建筑師所需的輕盈感，使用了x斜撐桿體系連接，而不是單一笨重的桿件。成對的斜撐桿相互垂直，交錯布置。外柱、斜撐桿和水平的XB構件相交處也是本項目的重要節點，兩個380mm寬板延長柱翼連接到柱子的腹板。在兩塊連接板之間由橋板來配合斜撐桿的角度。由于每個斜撐桿轉角不同。設計了兩種橋板節點。斜撐桿通過單鉸與橋板連接。
由于完全無誤地安裝如此大的鋼構件操作起來很難，在合同中要求建立一個全尺寸的螺栓節點大樣來測試構件的容許度和實用性，因此合同文件中對于外部結構節點大樣的品質要求做了相應的規定。
因為有8根柱子在建筑體的外面，因而與之相連的梁需要穿過建筑立面。建筑師的一個要求為所有的伸出建筑體的梁需要有相同的中心線標高。這些標高將于樓層的梁頂標高不一致。同樣。建筑要求外露在建筑外的梁高為400mm。因此，設計出了特殊的“牛腿”節點來解決垂直于外墻的梁高問題。但“牛腿”梁并不是暴露的，外面包裹了面層。
5.外部鋼結構的設計
5.1隔熱設計
由于外部采用了大量的鋼結構，在溫度應力作用下的變形和應變是設計中的一個重要部分。外部的構件會受溫度影響而伸縮，而內部的構件則不會。根據Rowan Williams Davies and Irwin（RWDI）為紐約市提供的溫度歷史數據，設計團隊應用了30種溫度荷載組合來對建筑進行設計。這些荷載組合考慮了輻射加熱、冷卻以及太陽照射對建筑的影響。
應對風荷載產生的傾覆力矩而布置的外伸臂，也能夠幫助抵御內外柱由于溫差而產生的變形。然而在建筑東西方向的柱網不需要外伸臂來抗側力。內外相鄰柱的溫差引起的變形差不滿足規范的要求。為了減少差異引起的影響，兩個“溫度桁架”被布置在這些柱網上，這些桁架的布置使得柱子的變形能夠滿足規定要求1/300。
5.2桅桿
建筑的頂部豎了一個90m高的桅桿。此桅桿為一個底部直徑為2.4m、頂部直徑為200mm的錐形桅桿。桅桿向下延伸至51層機電層，坐落在一個25mm的圓底座上。此底座栓接在一個樓面梁支撐的樓板上，同時在52層的屋頂面對桅桿做了支撐，以確保在底部的穩定性。細長的形狀和頂樓的高風壓使得桅桿需要進行疲勞驗算。設計過程中考慮采用阻尼器來限制金屬疲勞。但最終采用了特殊的節點設計來解決。
桅桿在實際建筑上的效果需要被考慮。在51層和52層布置了樓面桁架來傳遞由桅桿產生的基底剪力。此外，布置了豎向桁架來傳遞桅桿的自重給柱子。桅桿上附加了若干小的衛星天線裝置，因此桅桿的側向位移需考慮天線裝置的允許位移以及結構本身的要求。
【摘要】水電站的廠房是水電站的主要建筑物之一，廠房中安裝有發電機、水輪機等發電設備和各種輔助設備，是一個實現水能轉換為電能的綜合工程設施。以煙崗水電站工程為實例，介紹了鋼網結構在廠房中的應用。有效地解決了屋面建筑冬季施工困難問題，且結構造型美觀、靈活、設計簡單，施工方便，旨在為以后的水利水電工程廠房屋面結構設計的同行提供參考。
【關鍵詞】水電站；廠房屋面結構；混凝土結構；鋼網結構
水電站廠房鋼網結構作為一種空間結構，它由許多桿件沿曲面或平面按一定要求組成的空間網狀結構。早在上世紀40 年代就由德國首次成功運用于工業建筑上，此后在世界各地得到廣泛發展，到目前已形成了很多定型體系，如單桿體系、米羅（MERO）體系、菱形桁架體系（Diamond truss）、空間板體系（Space Deck）、以及諾得斯（NODUS）體系等。直到上個世紀90年代以前，這種結構主要應用于大跨度的展覽廳、車站候車大廳以及游泳館等公共建筑。
1、工程概況
煙崗水電站工程位于四川省涼山州木里縣境內，是雅礱江中游右岸一級支流――鴨嘴河水電梯級的第二級水電站。首部樞紐工程位于煙崗峽谷進口處，距木里縣公路里程76km，距西昌市公路里程330km，其上游約8km處為該河段水電梯級的第一級水電站―布西水電站。煙崗水電站廠房位于鴨嘴河河口上游的雅礱江的右岸山坡2515m高程處，其尾水接第三級水電站―跑馬坪水電站的前池，煙崗廠房距首部樞紐公路里程12km。本工程開發任務為發電，兼顧環境生態用水。
工程由首部樞紐、引水發電洞、壓力埋管、電站廠房及尾水渠等主要建筑物組成。總工期36個月。工程靜態總投資82311.61萬元，總投資91721.61萬元。
煙崗水電站采用引水式開發，裝機容量120MW，多年平均發電量5.32億kW.h。
電站主廠房全長54.76m，寬21m，最大高度20.4m。廠房與開關站結合地形條件布置，左側為安裝間，與主機間同寬；主廠房內2臺發電機組呈一字形排列。電站于2012年10月正式并網發電。
2、主廠房屋頂設計方案比選
2.1鋼網架結構方案
鋼網架結構的特點是，施工速度快，安裝、維修容易，安全系數高，且可以解決機電安裝急需保溫的困難。鋼網結構比較固定，一般由三部分組成：廠頂網架、網架支撐以及屋面。在材料選擇上，屋面采用彩鋼夾芯板，檁條采用冷彎溥壁型鋼。
2.2鋼筋混凝土方案
鋼筋混凝土結構在工業與民用建筑中得到了廣泛的應用，其主要優點是作為承重構件，其承載力大，施工技術成熟，抗震和防火等方面的性能優越。采用鋼筋混凝士框架結構，穩定性可以得到很好的保證。鋼筋混凝土梁板結構經歷了兩個階段，傳統的做法是薄腹梁或混凝土屋架加大型槽型板，后來隨著預應力技術的成熟，一些技術公司開發出雁型板項目。值得強調的是屋面板要有保溫層、防水以及保護等功能。
2.3房屋方案的比選
為了選出更為合理的方案，應對兩種方案的優缺點進行比較。筆者根據工程 的實際情況，主要對以下幾個方面做了比較：
施工工期：鋼網結構施工工期短，且不受天氣的影響，即使是在寒冷的冬季，混凝土無法施工的情況下，鋼網仍可進行。且預制構件的施工周期長，養護周期長。
施工人員費用：鋼網結構主要的構件廠家已經事先設計好了，電站只需要安裝即可，施工時間大大縮短，因此，施工人員費用也比混凝土結構便宜。
工程造價：施工以及裝修等工作完成以后，按實際的覆蓋廠房面積，經過計算知鋼網結構每平米綜合造價比混凝土結構節省投資30-40%。
構件制作：鋼網結構所需的鋼管、螺栓、錐頭、板材以及檁條等構件均由設計廠家按要求制作，只需將構件運到現場安裝即可完成；混凝土結構方案需要澆注梁以及面板，為了保證預制施工質量，需要事先平整夯實及硬化預制場地[2]，特別是在場地受限的水電站工程中，場地條件有時無法保證。
影響因素：鋼網架結構施工非常簡便，吊裝安全并且工作量小，混凝土用量也很少，質量控制比較容易。混凝土結構材料較多，施工受外界條件影響大，尤其冬季施工，加大了施工難度，混凝土質量因而不能很好的保障，準備工作量也非常大。
綜合以上幾個重要因素的考慮，鋼網結構優勢非常明顯，同時為避免梁板吊裝對機電安裝造成較大的干擾，確保機組可以按期投產發電，設計最終采用空間鋼網架結構方案。
3、鋼網結構設計
3.1 結構形式
鋼網結構采用正放四角錐網架。支撐形式：下弦支承。節點類型：螺栓球節點網架。平面尺寸大小為38.42m×17m，投影面積共計653.14m2。
3.2 設計依據
荷載標準值：上弦恒載為0.30kN/ m2，上弦活載為0.50k N/ m2，下弦恒載為0.1kN/ m2，基本風壓為0.35kN kN/ m2，抗雪壓載荷為0.50k N/ m2。設防抗震烈度為6度，場地屬于Ⅱ類建筑場地。
3.3 材料選擇
選用Q235B鋼制作的鋼管，采用高頻焊接鋼管的焊接方式。螺栓螺釘選用40Cr鋼，材質應符合《合金結構鋼技術條件》GB3077要求，高強螺栓應滿足《鋼結構用高強度大六角頭螺栓》GB1288的規定，其性能等級為10.90s。選用45號鋼制作的螺栓球，材質應符合《優質碳素結構鋼鋼號及一般技術條件》GB699的規定。選用Q235B鋼制作的封板錐頭，鋼管直徑超過76時必須采用錐頭，連接焊縫海外錐頭的任意截面與連接的鋼管強度要等同，厚度應保證變形以及強度的要求。選用Q235鋼制作的套筒，桿件與截面等同。選用E43焊條對Q235鋼與Q235鋼進行焊接，選用E50焊條對Q235鋼與45號鋼進行焊接。采用75mm厚彩鋼夾芯板作為屋面板材，采用冷彎薄壁型鋼制作檁條。
3.4 加工技術要求
網架桿件需要對氧化皮以及銹蝕等污物進行清除后才可加工。網架的構件（包括桿件、螺栓球、、支座高強螺栓等）需要在專業的廠家定制，并且還得有檢驗合格證明，對于球以及螺栓的加工，則由廠家按機械行業標準選購或自行加工，但要滿足受力和材質要求。焊縫需滿足規定標準，構件焊接要達到同等強度，。
3.5 安裝以及涂裝技術
要求支承面預埋鋼板必須保持水平，安裝位置準確。，相鄰支座高差不超過5mm，最高與最低高差不超過10mm，位移量不超過5mm。對所有構件須都需要作防銹處理，出廠前以及安裝后都要涂灰色防銹漆。為了保證使用年限，涂裝前需要進行除銹，除銹參考《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等極》GB8923中的Sa2等級，不能低于這個除銹等級。涂裝時的環境濕度以及溫度，除其產品的特殊要求外，相對濕度不應超過85%，溫度應在5D38℃之間。不應在涂裝構件的表面出現結露，涂裝后4小時內應避免雨淋。荷載必須作用在節點（螺栓球）上，嚴禁在桿件上懸掛重物，桿件不承受橫向荷載。
4、結束語
網架結構的組成比較規則，施工起來方便，廠房屋面結構采用鋼網架比采用鋼筋混凝土梁、板結構費用小，建設工期短，質量更易于控制，并且對周圍環境影響小。因此，在水電站工程中應大力推廣應用。
【摘要】本文著重介紹石化工程中縱梁式管架結構體系的設計方法、注意事項。縱梁式管架是石油化工裝置及公用工程設計中常見的結構形式，是裝置與裝置間以及裝置內各單元、建構筑物之間相互連接的重要途徑，具有面多量廣、形式復雜多樣的特點。本文通過對其基本概念、布置原則、荷載分析、計算難點、注意事項等幾個方面的闡述并結合工程實踐對此類結構的設計作一探討。
【關鍵詞】縱梁式管架；活動架；固定架；柱間支撐
縱梁式管架是石油化工裝置及公用工程設計中常見的結構形式，是裝置與裝置間以及裝置內各單元、建構筑物之間相互連接的重要途徑，具有面多量廣、形式復雜多樣的特點。本文通過對其基本概念、布置原則、荷載分析、計算難點、注意事項等幾個方面的闡述并結合工程實踐對此類結構的設計進行探討。
1 縱梁式管架結構概述
在相鄰獨立式管架間設置縱向聯系構件，如縱梁或桁架，構成空間體系的結構稱為縱梁式管架。裝置內管架一般采用鋼結構，公用工程管架柱通常采用鋼筋混凝土結構或僅首層采用鋼筋混凝土，其余鋼結構的組合結構。縱梁式管架安全等級應為二級；支撐輸送高度有害和易發生次生災害介質的管道的管架宜為一級。抗震設防類別為丙類。
2 縱梁式管架結構布置原則
2.1 高度的確定
管架的高度主要由上游專業確定，以滿足管道布置為首要條件。結構專業應及時反饋斷面信息以便相關專業進行調整。
2.2 縱向柱距的確定
縱梁式管架的縱向柱距宜為9～15m，基本柱距宜采用9m。特殊情況時，縱向柱距可按管道專業布置的實際需要，可不受模數限制。
2.3 伸縮縫的設置
伸縮縫的的間距：鋼結構不宜大于120m，混凝土結構不宜大于70m。
2.4 縱向柱間支撐的設置
縱梁式管架在每個溫度區劃內均應設置縱向柱間支撐體系，增加縱向剛度，同時管道也在補償器附近設置固定架。通常在工程中兩者可合二為一，達到經濟的目的。
3 荷載
3.1 豎向荷載
3.1.1 豎向荷載應包括結構自重、管道自重、設備重、附件重、保溫重、介質重或充水試壓時的水重、頂棚重、電纜和橋架重等。
3.1.2 作用于管架橫梁上的豎向荷載，宜按均布荷載計算，當遇有一根管道作用于梁上的荷載大于10kN時，該管道應獨立按集中荷載考慮。在計算均布荷載時應考慮預留管道的荷載，而預留管道往往無法確定，
在使用均布荷載對管架進行分析時需要注意：同一柱距范圍內主次梁上的管道荷載是不同的。原因在于不同管徑的管道跨距各不相同，并不是所有管道都需要在次梁上設置支點。因此在考慮管線均布荷載時，應按管道實際支撐點的布置來確定計算所需的均布荷載。
3.2 水平荷載
縱梁式管架的水平荷載主要包括作用于活動管架，管道受熱膨脹時產生的水平推力、作用于固定管架的管道補償器的彈力、管道內介質不平衡內壓力以及活動管架通過管道作用于固定管架的反作用力。除此之外還應包括風荷載。
一般來說，管道補償器的彈力、管道內介質不平衡內壓力由上游專業提供，而管道摩擦力、風荷載則由結構專業依據管道豎向荷載、管徑、分布，通過計算獲得。
由于縱梁和豎向支撐存在，縱梁式管架的縱向剛度一般較大，因此縱梁式管架中的活動管架一般按剛性活動管架設計。文中所指的活動管架均指剛性活動管架。
管道與結構之間的作用是一個十分復雜的問題，要精確計算，在工程上幾乎是不可能的。對于工程設計上的縱梁式管架，可按下式計算管道對活動管架中的橫梁產生的摩擦力。
其中Kj為管道牽制系數，Gk為管道豎向荷載，?為主要熱管與鋼梁間的摩擦系數。活動管架上的管道水平推力作用在梁頂。橫梁承受管道的豎向荷載和水平推力，可按雙向受彎構件對橫梁進行計算。
在計算敷設雙層及以上管道的管架時，對管架柱應考慮上、下層間管道的牽制作用，考慮整個管架上的全部管道重量，并從各層主要管道中選用一根起控制作用的主要熱管計算kj值。對橫梁則僅需考慮本層管道間的牽制作用。
3.3 管道振動荷載
當計算支承振動管道的管架構件（基礎除外）及其連接強度時，所有振動管道的豎向荷載應乘以動力系數，并以此計算水平推力。固定管架上支承振動管道時，補償器反彈力也應乘以動力系數。對于不設限制振動管道，則應根據實際情況確定動力系數。
4 縱梁式管架計算難點
縱梁式管架計算的難點在于計算正常使用狀態下管道水平推力對管架的作用。
管道受熱膨脹時，管道由固定架處向補償器方向變形。在應力和摩擦力作用下，使活動管架與管道間產生相對位移（剛性活動管架），最終使補償器發生變形。由于補償器的剛度作用，必將產生抵抗壓縮變形的反力，這就是補償器的彈力。事實上，管架對管道的任何限制作用并不會改變管道最終的變形量。固定支架、限位支架最終限制的是管道的變形方向，或者變形形式。
由一個溫度區段的縱梁式管架共同承擔縱向水平力，在工程上并不容易實現。長達幾百米的縱梁式管架，由于縱向構件的壓屈、支座螺栓的松動，使縱向力難以順利的傳遞和抵消，因此可沿補償器將一個溫度區段內的縱梁式管架切為幾段計算。如果計算單元內設置了兩個補償器，左側補償器以左的管道水平力Fba由固定架承受，右側補償器b以右的管道水平力Fbb由右端固定架承受，補償器之間的管道水平力由中間固定架承受。由于Fbb和Fba方向相反，中間固定架通常承受的管道水平力很小，因此中間固定架通常可不設置豎向支撐。
縱梁承受的管道水平推力各不相同，最大的水平推力作用于與固定架相連的縱梁上。在摩擦力和應力作用下，中間管架變形趨勢同管道一致，使得在補償器處縱梁受壓，而在固定架一側縱梁承受較大的拉力。最大拉力計算方法如下
對固定架而言，管道傳來的各中間管架的摩擦力與縱向構件（縱梁）傳來的水平力已相互抵消，僅承擔管道的水平彈力。對于有柱間支撐的組合式空間體系結構的固定架，水平彈力最終通過柱間支撐傳遞至基礎。
5 縱梁式管架設計注意事項
1） 由于生產工藝的要求，管道沿縱向需要一定坡度時，各架頂的設計標高成為變數。如采用鋼筋混凝土結構，可調整管架基礎的埋置深度；對于鋼結構管架，設定柱腳底板距地面的凈距為150～350mm，以便選擇統一柱高度定型管架。
2） 當管架柱全部為鋼筋混凝土時，橫梁宜盡量選擇適宜的跨度，以便采用現澆鋼筋混凝土梁。這樣橫向剛度較好，也便于節點處理。如采用鋼梁，梁柱剛接較難實現。在滿足管道布置條件的前提下，可在管架橫向設置柱間支撐，以增加剛度，保證結構的穩定。應注意，此時節點處縱橫向埋件的錨筋應相互錯開。
6 結語
縱梁式管架結構作為最常見的結構形式，一直以來就存在量多面廣的特點。近年來隨著我國石化行業的大發展，裝置規模越來越大，縱梁式管架結構也必然朝著大型化、復雜化的方向發展。因此有必要對其進行深入的分析，了解其特性，重視其發展，總結經驗，使管架設計在技術上先進、經濟上合理、工程上安全可靠。
【摘要】房屋建筑結構的設計是一個全面、系統而且復雜的過程，對于設計師而言，是一項充滿挑戰的工作。本文筆者對房屋結構設計中存在的問題及其對策進行了探討，希望對相關從業人員具有借鑒意義。
【關鍵詞】房屋結構設計；問題及對策
前言：作為房屋建筑的設計人員，應根據具體情況作出具體分析，運用已經掌握的專業知識靈活處理實際建筑設計中遇到的各種難題。
一.多層框架結構設計的問題
1.1框架計算簡圖問題
多層框架結構無地下室，獨立基礎埋置較深，周圍有一個-0.05m拉梁的基礎上，需要的基礎梁按1層輸入。根據《抗震規范》第6.1.2條，當在Vlll度地展區的工程框架結構其抗震等級為二級，在設計的時候按3層框架房屋進行計算，首層為3.35m，即若框架建筑嵌固在-0.05m處的基礎拉梁頂面，基礎拉梁斷面與配筋按構造進行設計，其基礎以中心受壓進行計算。如上可見，此計算簡圖并不妥當。原因有：
（1）根據構造設計的拉梁不能平衡柱腳彎矩；
（2）依據《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）第7.3.11條規定，框架結構底柱的高度需要取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度。設計經驗表明，如上的框架結構應該按4層整體分析和計算，也就是需要將基礎拉梁層應按層1輸入，如拉梁上有荷載，需要將荷載同時輸入。所以，剪力的首層層高計算為H1=4-0.8-0.05=3.15m，2層高為3.35m，層3，4層高為3.3m.依據《抗震規范》第6.2.3條，多層建筑框架柱底層柱腳彎矩的設計值需要乘以增大系數1.25。在設計拉梁層的時候后，通常要對底層柱的配筋進行比較是由基礎頂面截面還是由基礎拉梁頂面的截面控制。由于地基土有約束作用，所以計算簡圖時，要在電算程序總信息的輸入中地下室層數應該寫為1，同時復算一次，按兩個計算結果包絡圖進行框架結構底層柱的配筋。
1.2設計規范強制性問題
在我國設計規范具有強制性的，對于設計人員來說，規范即為法律，如不違反規范要求，設計出了問題，設計人很可能不負任何法律責任。我國沒有明文規定設計人員不能采用高于規范設定的安全度水平，缺乏經驗的設計人員有時不善于針對具體工程對象的需求及具體的施工環境條件靈活運用，而是與之相反，有的人就故意鉆規范空子沿著規范允許的最低邊緣行事，從而達到其不良目的同時推卸貴任。
1.3關于甚礎拉梁層的計算問題
若基礎拉梁層沒有樓板，在用TAT，SATWE等電算程序對框架整體計算的時候，其樓板厚度為零，同時對彈性節點進行定義，并通過總剛分析法分析和計算。但是，有時即使樓板的厚度為零，也定義其彈性節點，而沒有通過總剛分析法，在進行程序分析時就自動的根據剛性樓面進行假定計算，與實際不符。
1.4有關基礎拉梁問題
通常情況下，當獨立基礎埋置較淺，或者過去時置雖然深但是采用短柱基礎后，因地基不理想或柱子荷載差別明顯，或者依據抗震的要求，可在兩個主軸方向進行設里和構造基礎拉梁。如果拉梁上有填充墻或樓梯柱等作用傳來的荷載時，這時拉梁截面就應適當加大，計算出的配筋需要與上述構造配筋進行盛加。構造基礎拉梁頂標高一般和基礎高或者短柱頂標高是相同的，此情況下，基礎按偏心受壓基礎進行設計。
若框架底層層高不高或埋置不深的時候，應該將基礎拉梁的設計設計得為更強大.此時，對于拉梁正彎矩鋼筋需要全跨拉通，負彎矩鋼筋需要在1/2跨拉通。拉梁的正負彎矩其鋼筋在框架柱內的錨固和拉梁箍筋的加密及抗震構造的相關要求跟上部框架梁是相同的，此時的拉梁應該設置在基礎頂部，不應該設里在基礎頂面之上，基礎則可按中心受壓設計。
1.5多層框架緒構獨立基礎設計荷載的取值問題
多層框架結構建筑采用比較多的是柱下獨立基礎，多層建筑抗震設計規范指出：若地基主要受力層范圍內沒有軟弱粘土層的時候不超過8層而且高度在25m之下的，通常民用框架建筑或荷載相差小的多層框架廠房不需要對地基及基礎抗震承載力進行驗算，也就是說在Vlll度地展區不少多層的框架建筑可不需要進行地基以及基礎抗震承載力的驗算，這些在進行基礎設計的時候需要注意風荷載具有的影響。所以，在多層框架結構建筑的整體計算與分析過程中需要計入風荷載，不能因為地展區的高層建筑之外的風荷載沒有控制作用而不計入。另外，在對獨立基礎進行設計時，其在基礎頂面上的作用外荷載的柱腳內力設計值，僅需要取彎矩設計值、軸力設計值以及無剪力設計值或者軸力設計值，此兩種情況會導致配筋偏少，進而影響基礎本身及上部結構的安全。
二.多層框架結構設計問題的一些措施
在多層框架結構工程設計中，多數建筑按抗震設防分類屬于丙類建筑，如民用住宅、辦公樓及一般工業建筑等等，其抗震等級可依據烈度及結構類型與建筑的高度按《抗震規范》表6.1.2確定。
2.1棍架梁、柱箍筋間距
在程序默認的前提下，如框架梁的跨中部位有次梁或者有較大的其他的集中荷載作用而又配兩肢箍筋的時候，通常情況下非加密區箍筋間距使用200mm使梁的非加密區配箍不足，所以建議程序內定梁箍筋改成取梁的非加密區間距為200mm。如此，不但能保障梁非加密區的抗剪承載力，還能相應增加梁端箍筋加密區的抗剪能力，梁的強剪性就能充分體現。
若框架內定柱的加密區箍筋間距為100mm的時候，在有的情況下，可能會因非加密區的箍筋間距為200mm導致配箍不足。所以，建議程序內定柱的箍筋間距改為取柱的非加密區的箍筋間距為200mm。此外，在柱、梁箍筋非加密區進行配箍驗算的時候，無需考慮強剪弱有的要求，也就是剪力設計值取加密區終點處，其外側的組合剪力設計值，并且不乘以剪力增大系數。
2.2關于地震力振型組合數問題
關于商層建筑，其振型數為≥9，結構層數多，結構剛度發生突變也較大，振型數應該多取，若結構設計有轉換層，頂部設有小塔樓或者多塔結構等等，其振型≥12，但不應該大于房屋層數的三倍：唯有定義彈性樓板需要通過總剛分析，在必要的時候，振型數才能夠取更多周。《抗震規范》指示，比較合適的振型個數通常取總質量達到90%的振型參與質量的振型數，采用SATWE等電算程序能夠很方便地輸出參與質量的比值。在設計中設計人員對電算程序的應用不太重視，對振型數的選取比較隨意，這就需要改進的。此外，通過耦聯計算出的剪力一般小于非耦聯計算結果，只有結構存在明顯扭轉時方能采用耦聯計算，若有必要應補充非耦聯計算結果。
2.3地下室層數的輸入處理
多層框架結構建筑也設置地下室因為沒有隔斷，所以多采用筏板做基礎。當電算時，需要將地下室層數及上部結構同時輸入，還要在總信息中按實際地下室層數進行填寫。并采取對層側移剛度比進行分析比較，還能夠正確判斷與對房屋的嵌固位置進行調整，同時對抗震構造采取相應措施，保證其樓板應需的厚度以及最小的配筋率等；若結構為豎向不規側時，不但對薄弱層進行驗算，還要對薄弱層的地震剪力進行乘以1.15的增大系數。
三.結束語
隨著我國建筑業的現代化進步和發展多層框架結構設計的要求也越來越高，在設計過程中的問題得到解決與改進，但是新的問題也會不斷出現，但是相信在實踐中一定會得到解決。
【摘要】進行建筑結構的設計優化過程當中，建筑結構設計十分重要，由于一個合理的結構的設計方案不但能夠使得建筑工程到達技術上的要求，還能夠降低經濟上的消耗。但是，建筑結構設計優化是一個十分復雜且具有比較強的綜合性的系統性問題，因此我們一定要加大對于建筑結構設計優化方法的深入探究的力度。本文對于建筑結構設計優化方法的應用意義進行了研究，并對建筑結構設計優化的具體的方法與步驟進行了相關的詳細介紹， 對于我國的建筑結構設計行業具有一定的建議作用。
【關鍵詞】結構設計；建筑結構；優化技術；應用
1、結構設計優化方法
依據設計的要求，把力學概念與結構優化設計進行有機結合，讓參與計算的量部分可以以變量部分出現，進而形成結構設計優化方案域，運用數學手段，在域中找到可以滿足要求的結構優化最佳設計方案。由此可見，結構優化設計不僅可以提高整體設計水量及設計質量，還可縮短設計周期，從而降低整體工程造價，提高經濟及社會效益。房屋工程分部結構優化設計包括：基礎結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。對以上幾個方面的優化設計還包括選型、布置、受力分析、造價分析等內容，在實施過程中，不僅要按照一切從實際出發的原則，更應該結合具體工程的實際情況，圍繞房屋建筑的綜合經濟效益的目標進行結構優化設計。在滿足設計要求后，在進行結構設計時應該盡量縮小剛度、質量中心的差異使平面布置規則，水平荷載就不會使建筑物有太大的扭轉作用。為降低應力集中，豎直方向上應避開使用轉換層。
結構優化設計的本質以力學理論和數學規劃理論為理論基礎，以計算機技術為工具，對建筑結構涉及到的各個變量進行尋找優化決策的先進的設計方法，其本質就是求極值問題。（1）優化數學模型。建立正確合理的優化數學模型是結構優化設計的關鍵步驟，基于正確的優化數學模型是得到正確優化結果的基礎。例如，在優化模型中，數學模型中的等式約束個數應當小于設計變量的個數，這樣才能求得最優解。（2）優化數學算法和優化迭代控制。對于建立的優化數學模型，雖然可用的優化算法有多種，但是采用不同的優化算法所得到的優化效果和所花費的求解時間會有差別。所以，快速、有效的數學優化算法也是結構優化設計的一項關鍵技術。（3）結構分析方法。絕大多數的結構優化設計問題難以采用解析法求解，而是采用數值法的方法。數值解的尋優實際上是一個優化迭代過程，而每次優化迭代都需要進行結構分析。實現以上提到的關鍵技術需要經過建立可靠的優化模型，然后采用適當的優化算法進行求解。這其中選擇計算簡便且正確率高的優化算法顯得尤為重要。
2、民用建筑結構設計和經濟性的關系
第一點，結構設計和用地之間的關系。在多層或者高層的民用建筑中，我們常說的總建筑的面積具體講是每層的建筑面積之和，如果層數越多，那么單位建筑的面積分攤的占地面積相應的就會越小。然而隨著層數日益變多，總體住宅高度也會不斷上升，隨之屋子間的距離也相應的變大。通過這一闡述我們了解到，用地節約的多少并不會根據建筑樓層增加而按一定的約數變高。
第二點，結構設計和造價之間的關系。一般建筑的樓層會在一定程度上影響到單位建筑的面積，但對每部分的結構來講，具體的影響程度是不一樣的。在屋蓋的區域，無論有多少層，都統一使用統一相同的房屋蓋。它跟層數增加無關，所以對屋蓋的資金投入也不會加大。因此，屋蓋處的單位面積資金投入會根據層數的不斷上升而表現出很明顯的降低。在建筑的基礎處，每層都共同使用一個基礎，因此隨著層數不斷增加，相應的基礎結構承受的荷重就會增加，因此我們必須要增加基本的荷載力。基礎地區的單位開銷雖然會根據層數的增加而呈現出降低的意思，但是這種意思并不像屋蓋那樣如此明顯。一些承重體，比如墻、梁或者柱等，會隨著層數的不斷增加而不斷地增加荷載能力以及抗震能力等，相應的這些分部的單位房屋造價會有一定的提升。
第三點，高層住宅結構設計與經濟性的關系。一般而言，住宅層數高矮將本質的影響住宅開銷，其根本原因乃是伴隨層高不斷上升，墻體面積和柱體積也會慢慢上升，而且會加大結構自重，進而還會增加柱以及基礎承受荷載力，于是讓電氣以及水衛的管線同比例變長。如果將層高降低，那么可以有效地節省材料物資，而且還可以節約能源等，對于抗震非常有利，能最大程度的節約金錢輸出。另一方面，減少層高不但可以降低房屋的高矮，有效地縮小建筑和建筑間日照的距離，所以降低層高也在一定程度上對于節約土地資源有很大的作用。
3、結構設計優化技術應用實踐
結構方案的建立過程即工程結構設計。伴隨急速更新發展的計算機硬、軟件產業，憑借計算機、力學、數學一系列方法，將結構設計做到最優化技術推廣。結構優化設計及傳統結構設計其設計原則和過程是相同的，不同之處在于傳統設計缺少安全、經濟性作為衡量準則。最優設計則是在安全、經濟準則基礎之上，利用計算機作為輔助技術，非常便利地實現了分析計算、設計、出效果圖等整套程序的自動化，大大提升了設計整體效果及質量。為了達到降低工程造價之目地，在不更改使用性能的基礎之上，就要對結構進行最優化設計。由此可見結構設計優化技術的應用已經是較為寬廣的課題之一。它不僅應用于項目的前期、整體、抗震設計，在舊房改造期間的各個環境均有廣泛應用。結構設計優化技術在應用實踐中應注意的問題如下：
3.1前期方案設計期間將結構設計優化參與其中
建筑方案設計前期如有一個優秀的、合理的設計方案，并參與結構設計優化，就會爭取到非常優秀的開端。但目前在前期設計方案中結構設計優化參與其中的并不多，如果能對建筑類別有所針對，并進行合理選擇結構設計優化方案，將降低建筑的總投資成本，因此在建筑方案設計初期應注意建筑方案的結構優化設計，考慮結構的合理及可行性。
3.2概念設計結合細部結構設計優化
概念設計主要作用于無具體數值量化現象，比如無確定性的地震設防烈度，現實難免與計算式存在區別，那么設計時應采取概念設計方法，使數值成為輔助及參考根據。為達到最佳優化設計效果，設計人員應該靈活運用結構設計優化方案。與宏觀把握相對應的，設計的過程同時要注意對于細部的結構設計優化，比如現澆板中的異形板拐角方向容易出現的裂縫，可歸結為矩形板。鋼筋選擇時應注意：I級鋼和冷軋帶肋鋼市場價格差不多，但是他們的極限抗拉力相差卻相當大，所以在塑性滿足要求的情況下，現澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做里面設計的時候，外立面上的懸挑板及配筋，應在滿足基本規范要求之上，以達到安全、經濟之目的。
3.3結構設計優化―――下部地基基礎
樁基礎類型的選擇，要依據現場地質條選擇最為合適的結構設計優化方案，以降低工程總造價為目的。例如對灌注樁樁長的選擇影響較大的樁端持力層的選擇，要多進行比較，最終確定最為合適的方案。
4、結束語
我們常說，建筑是凝固的藝術，好的建筑師總希望可以通過建筑來合理的表達本身設計意圖，希望擁有藝術性以及實用性能的美妙融合。建筑結構設計師們應嚴格遵“安全、經濟、合理”的設計理念，努力探索更合理的結構設計方案，保證建筑工程取得良好的經濟效益和質量效益。
【摘要】隨著高層建筑的迅速發展，建筑高度不斷增加，高層建筑的結構設計也成為結構工程師設計工作的主要重點和難點。其抗震設計變得尤為重要，建筑結構的抗震設計是一個完整、系統的概念，從場址的選擇到建筑物的結構設計，抗震設計貫穿了整個過程。建筑物的抗震設計是衡量建筑結構設計是否符合要求的重要指標。本文作者結合多年來的工作經驗，對抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用進行了些研究。
【關鍵詞】建筑結構抗震設計；設計原則；設計方法
在房屋建設的過程中，抗震結構設計是結構設計中最為重要的環節。抗震結構設計是否科學合理直接影響到房屋建筑的質量和安全。我國屬于地震多發地區，因此說在建筑設計的過程中更需要關注這一點。
一、建筑結構抗震設計中的基本原則
在進行建筑結構抗震設計的過程中需要遵循一定的原則，講求方法，才能夠確保設計方案的科學性和可行性。為此，設計的過程中需要遵循以下原則。
（一）確保結構構件具有必要的性能
在進行抗震設計的過程中，一定要保證建筑結構構件具有一定的承載能力、穩定性、剛度和延性等性能。結構構件需要遵循強柱弱梁、強剪弱彎、強底層柱、強節點弱構件的設計原則，在設計中對于可能會造成構件相對薄弱的部位，需要采取從事提高其抗震能力，對于承受豎向荷載的主要構件則最好不作為主要的耗能構件。
（二）盡量多的設置抗震防線
一個抗震結構體系需要有多個延性較好的分體系組合而成，并且由延性較好的結構構件連接協同工作。例如框剪結構就是由延性框架和剪力墻兩個分體組成，雙肢或者多肢剪力墻體系組成的。由于在一次地震之后將會伴隨著多次余震的出現，如果在結構設計時只有一道防線，那么在建筑遭到第一次破壞之后再遭余震，就會因為損傷積累導致建筑物坍塌。抗震結構體系應該有最大可能數量的內部和外部冗余度，在設計中需要有意識的建立起一系列分布的屈服區，這樣能夠使結構吸收和消耗大量的地震能量，從而能夠提高建筑的抗震性能。
（三）恰當的處理建筑結構的構件強弱關系
在設計的過程中需要正確的處理好構件的強弱關系，在統一樓層內使主要耗能構件屈服之后，其他抗側力構件則仍然處于彈性階段，這樣能夠使得有效屈服保持較長的階段，能夠保證建筑結構的延性和抗倒塌的能力。需要注意的是，如果在抗震設計中一部分結構的設計超強，那么就會導致結構的其他部位出現相對薄弱的現象，所以說在設計的過程中需要恰當的處理結構的強弱關系，對于不合理的加強的作法或者是在施工中以大代小，改變抗側力構件配筋的這些做法都需要盡量的避免。
二、建筑結構抗震設計的基本方法
上文中從三個方面分析了在建筑抗震結構設計中需要遵循的原則，下面本文就從具體的設計方法方面進行分析論述。
（一）建筑結構抗震設計中的概念設計方法
建筑抗震概念設計是根據地震災害和工程經驗等因素形成的基本設計原則和設計思想，并根據這些原則和思想進行建筑結構總體設計和細部構造設計的一個過程。由于地震的震動是一個隨機的震動，目前對于這種情況的復雜性和不確定性很難把握，要準確的預測出建筑物所遭到的特性和參數還有一定的難度，而在結構設計方面，也不能夠充分的考慮到結構空間的作用，所以說在抗震設計過程中不能夠完全的依賴于計算的結果，而是需要結合實際情況，并立足于抗震基本理論和長期的經驗進行設計。
利用該設計方法進行設計，首選需要確定建筑的選址，在選址的過程中需要避免抗震的危險地段，需要選擇對抗震有利的場地和地基，并需要根據工程的需要掌握好地震活動的情況和工程地質的相關資料，設計者要綜合考慮作出相關的評價，并在選擇時選擇堅硬土或是開闊密實均勻的中硬土等有力的地段。需要注意的是，一定要避開軟弱土、液化土以及河岸或者是邊坡的邊緣，平面分布上成因、延性以及狀態不均勻的土層也需要避開。
其次要合理的進行平面的布置。一般情況下，建筑物的動力性能取決于它的建筑布局和整體結構設計，建筑布局簡單合理，在結構設計中符合抗震原則，就能夠保證建筑物具有良好的抗震性。建筑物的平面布置需要具有對稱性，質量和剛度的變化要均勻，防止出現樓層錯層的現象。在實際的設計中需要根據相關的規定進行，例如《高層建筑混凝土結構技術規程》中對地震區高層建筑平面的形狀做了相關的規定，并且提出了對平面的凹角處需要采取加強措施。因此說在實際的結構抗震設計中，對于地形較為復雜的建筑物要合理的設置變形縫，在結構設計時要進行水平地震作用的計算和內力調整，對于較為薄弱的部位需要采取加強措施。
在結構選型和布置的過程中，需要根據建筑物的重要性、設防烈度、地基、基礎以及場地等因素進行考慮，制定經濟合理的設計方案。從抗震的角度來講，一個好的結構形式能夠使得建筑物的延性系數提高，勻質性變好，構件的連接更具有整體性和連續性，并且更能夠充分發揮材料的強度。結構布置過程中要確保平面布置的對稱性，使構件的分配力較為均勻，防止出現薄弱層，并且要盡量的降低房屋的重心。
（二）抗震構造措施
抗震構造措施在結構設計中是一個重要的環節，構造設置是否合理直接影響到建筑結構的抗震性能。建筑上部主體的結構類型不同，其構造的措施也就不一樣。對于磚混結構的建筑，需要設置沿樓板標高的水平圈梁，加強內外墻的連接，以增強房屋的整體性。圈梁能夠有效的約束預制板的散落，降低了磚墻出平面倒塌的可能性。除此之外，圈梁作為邊緣構件，還能夠提升樓和屋蓋的水平剛度，這樣在地震的作用下，就能夠很好的避免墻體的傾斜和開裂度的眼神，減輕了不均勻沉降對于建筑的影響。
（三）結構消能減震和隔震設計方法
一般情況下，建筑結構的抗震是通過增強結構本身的抗震性能來抵抗地震的強度的，從現實意義上來講這是一種較為被動的抗震方法，在實際的抗震設計中，需要尋求主動的抗震對策，減震和隔震設計就是有效的抗震設計方法。該方法是在結構體系中設置一個隔震層，以此來阻隔地震帶來的能量，或者是在抗側力結構中設置一個消能器，以此來達到削減地震能量的作用。該方法的主要應用原理就是在房屋的底部設置橡膠隔震支座以及阻尼器等設備，以此來延長構件的自震周期，并且增大阻尼，通過局部變形來提供附加阻尼，以削減地震的能量，達到保護建筑上部結構的目的。
結束語：當前人們對于建筑的安全性和穩定性的要求越來越高，為了能夠進一步提升建筑物的安全性能，在設計的過程中一定要注意建筑結構的抗震設計，本文就以此為重點，從設計要遵循的原則和設計的基本方法兩個大方面進行論述，希望能夠為今后的抗震設計提供幫助，更好的提升建筑物的整體抗震性能，保證其安全性和可靠性。
【摘要】隨著計算機技術和有限元分析技術的發展，有限元計算分析已經廣泛應用于工程設計領域，防水板的計算也可以采用計算機進行有限元分析。本文通過分析抗浮錨桿抗拔剛度和防水板厚度的關系，得出抗浮錨桿抗拔力的取值方法以及在抗浮錨桿作用下防水板抗浮荷載的取值方法，其中抗浮錨桿剛度的確定尤為重要，合理的確定抗浮錨桿的抗拔剛度，在結構安全和建筑工程造價的控制上有重要意義。
【關鍵詞】防水板；抗浮錨桿；有限元；抗拔剛度。
1、防水板的受力特點
獨立基礎加防水板這種基礎形式具有良好的經濟性，并且傳力簡單，在實際工程中的應用越來越廣泛。其計算假定為獨立基礎承擔全部上部結構荷載，防水板只用與抵抗地下水浮力，不承擔地基反力[1]。計算的時候，獨立基礎和防水板分別單獨計算。
通常情況下，作用在防水板上的荷載有：地下水浮力 、防水板自重G以， 為底板面積。建筑物的在使用過程中，根據水位的不同，防水板的受力情況可分為以下三種情況：
1）當 時，建筑物的全部重量將由獨立基礎全傳遞給地基。
2）當 且未采取其他抗浮措施時，防水板對獨立基礎的地基反力有一定的分擔作用，此時基礎的地基反力減小，減小部分的地基反力以水浮力的方式作用于防水板板底，在防水板板跨較大或者抗浮水頭較高的情況下，將會對獨立基礎的底部剪力和彎矩有放大的作用。
3）當 同時采取其他抗浮措施（假設抗浮措施為設置抗浮錨桿）時，防水板對獨立基礎的地基反力同樣有一定的分擔作用，此時基礎的地基反力減小，減小部分的地基反力以水浮力的方式作用于防水板板底以及抗浮錨桿。
在獨立基礎加防水板這種基礎形式中，由于水浮力的作用，防水板將水浮力傳遞給獨立基礎，減小了基底反力，同時由于獨立基礎作為防水板的支座，防水板將會傳遞由于地下水產生的彎矩和剪力給獨立基礎，增加了獨立基礎的彎矩及剪力值。
2、防水板的設計方法
防水板通常情況下可以簡化成四角支承在獨立基礎的雙向板，受力方式類似于板柱結構，而獨立基礎則可以近似認為是柱帽，計算方式上防水板和板柱結構也有相通之處。因此，防水板的計算方法也可采用板柱結構中無梁樓蓋雙向計算的經驗系數法，將防水板劃分為柱下板帶和跨中板帶。隨著計算機技術和有限元分析技術的發展，防水板的計算也可以采用計算機進行有限元分析。
在分析獨立基礎的受力情況時，合理考慮防水板浮力對獨立基礎的影響，是獨立基礎計算的關鍵，在工程設計中可采用包絡設計的原則，按以下方法計算：
1）當 時，建筑物的全部重量將由獨立基礎全傳遞給地基，此時獨立基礎可以直接按《建筑地基基礎設計規范》B50007-2011的相關規定進行計算。
2）當 >G且未采取其他抗浮措施時，防水板對獨立基礎的地基反力有一定的分擔作用，此時基礎的地基反力減小，減小部分的地基反力以水浮力的方式作用于防水板板底，防水板將會傳遞剪力和彎矩給獨立基礎。
通過分析發現，在獨立基礎加防水板基礎中，獨立基礎和防水板不一定同時由相同的荷載效應組合起控制作用，如：防水板通常由水浮力控制的效應組合設計，獨立基礎則按由永久荷載效應控制的組合設計，兩者采用不同的荷載效應組合設計值，而在獨立基礎的設計中又離不開防水板傳來的荷載，因此，在獨立基礎加防水板基礎的設計中，要嚴格分清荷載的不同效應組合是有困難的，同時從工程設計的角度去看也是不必要的。從工程設計的實際出發，采用適當的包絡設計方法，其結果相差不大，故可以按各自的最不利情況計算。
3、抗浮錨桿剛度的研究分析
從理論上說，不管采用“壓”還是“拉”的方法抵抗水浮力，水的浮力是均勻作用在底板上，而結構抗浮力作用（除底板自重外）都具有不均勻性，并不是在整個地下室底板區域均勻分布的，可能是集中在一個點上（即柱、樁和錨桿）或一條線上（即墻、梁），因此，分析其傳力途徑尤為重要。
由于與柱、墻相連的梁板一定范圍內具有一定的剛度，水浮力可直接與上部結構自重平衡，而上部自重很難傳遞至遠離梁、柱、樁、墻的區域。因為，中間區域的錨桿實際受力不會是減去上部自重的水浮力，上部建筑自重是集中在一個點（即柱）或一條線（即墻、梁）上的，要達到將自重均勻分布到底板上的假定，底板必須具備兩個條件，一是完全按自重抗浮，底板的梁板采用倒置樓蓋計算，保證水浮力傳至柱上或墻上，二是做到底板剛度無窮大，才有可能將點線作用力均勻分布與錨桿共同抗浮。
在實際工程中，墻、梁影響區域和純底板抵抗區域和防水板的剛度、抗浮錨桿的剛度有很大關系，不同的柱網、不同的板厚以及不同的地質情況對墻、梁影響區域和純底板抵抗區域的范圍確定都會造成不確定性。
因此，確定抗浮錨桿的剛度顯得尤為重要，根據成都部分地區抗浮錨桿抗拔試驗的P～S曲線，初步統計可得到抗浮錨桿抗拔剛度的標準值的范圍基本在35000kN/m～45000kN/m之間。
通過對比以上結果，可以發現在相同的荷載效應作用下，對于板厚較小（250mm）的情況，抗浮錨桿抗拔剛度對防水板內力影響很大，其板底最大彎矩的比值為1722/1348=1.278，即計算結果相差27.8%；板面最大彎矩的比值為128/107=1.196，即計算結果相差19.6%。對于板厚較大（500mm）的情況下，抗浮錨桿抗拔剛度對防水板內力影響則不大，其板底彎矩的比值1775/1728=1.027，即計算結果相差2.7%；其板面彎矩的比值為175/168=1.042，即計算結果相差4.2%。
而對抗浮錨桿剛度相同而防水板厚度不同的情況，錨桿承受的抗拔力差別很大，防水板厚度越大，抗浮錨桿承受的抗拔力則越小，其抗拔力的比值為290/140=2.07，即計算結果相差107%。
因此，抗浮錨桿剛度的確定尤為重要，合理的確定抗浮錨桿的抗拔剛度，在結構安全和建筑工程造價的控制上有重要意義。但由于現階段抗浮錨桿剛度的確定與工程地質情況、施工質量都有關系，所以抗浮錨桿的剛度一般都是通過經驗積累以及抗拔試驗來確定。
除了通過經驗或試驗數據確定抗浮錨桿剛度，還要通過增大抗浮防水板的剛度來協調抗浮錨桿所承受的抗拔力，即首先計算出需要的抗浮錨桿的數量，然后確定抗浮錨桿所承擔的等效均布荷載，再用底板承受的水壓力（扣除防水板以及防水板以上的永久荷載）減去抗浮錨桿所承擔的等效均布荷載（其中對該荷載需要乘以0.7）的折減系數，才得到地下室底板抗浮設計的荷載，即提高的防水板的承載能力和變形能力，以協調抗浮錨桿群承受的荷載。
4、獨立基礎加防水板的構造措施
根據獨立基礎加防水板這種基礎形式的受力特點是獨立基礎承擔全部的結構荷載，同時承擔由防水板傳遞的剪力和彎矩，防水板只承擔水浮力。所有的計算均在此假定成立的情況下進行。由于基礎在上部荷載作用下會有一定變形，獨立基礎和防水板為現澆整體性基礎，獨立基礎發生變形的同時，防水板也會由于變形而承擔地基反力，為確保防水板不承擔或者只承擔少量的地基反力，防水板下應設置軟墊層。軟墊層除了有一定的變形能力外還應具有一定的承載能力，至少應能承擔防水板混凝土澆筑時的重量及其施工荷載，并確保在混凝土達到設計強度前不會產生過大的壓縮變形。
在工程設計中軟墊層的做法大致有一下幾種：
1）在防水板下設置爐渣墊層，、最近幾年來，由于爐渣在市場上的供應量逐步減少，且價格較高，在實際工程中的應用越來越少。
2）在防水板下設置粗砂墊層，粗砂的采購較為容易，經濟性也比較好，使用比較廣泛。但是，粗砂在施工過程中成型難度比較大，容易受擾動。
3）在防水板下設置聚苯板，、由于聚苯板來源穩定、施工方便快捷且價格低廉，在工程中獲得比較滿意的技術和經濟效益。
在防水板的設計中，軟墊層的設置關系到獨立基礎加防水板的計算假定是否成立受力是否合理，墊層的如“軟”是相對的。，的鋪設范圍為防水板板底滿鋪但應扣除獨立基礎的范圍。
防水板的集水坑、變標高以及變板厚的做法可參照《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》（獨立基礎、條形基礎、筏形基礎及樁基礎）11G101-3圖集。
5、結語
獨立基礎加防水板這種新型的基礎形式現階段在相關結構設計規范中并未列出，上述結構做法的設計原則和構造措施均為成都地區實際工程經驗的總結和體會，讀者可在具體的設計過程中參考。
摘要：隨著社會經濟的發展，建筑行業也不斷迅速進步，促進了鋼結構在建筑業中的廣泛應用。隨著建筑功能的多樣化和建筑造型的不斷變化，人們對于鋼結構設計的要求逐漸提高，鋼結構在建筑結構設計中的問題日益突出，本文闡述了建筑工程鋼結構的優點、鋼結構在建筑設計中存在的問題以及解決措施，以供參考！
關鍵詞：鋼結構；建筑結構設計；問題；解決措施
引言
鋼結構是我國建筑工程鋼結構體系中的一種，具有很多優勢，所以鋼結構的設計應該選擇最佳的設計方案，才能有效得利用鋼結構的優勢并且確保設計的合理性。對于鋼結構節點的設計決定了工業建筑的安全性，所以節點設計的合理性需要充分考慮。此外，在建筑設計中，設計人員還需要不斷學習專業知識，提高自身的專業技能，為鋼結構設計質量的提高奠定堅實的技術基礎。
一、建筑工程鋼結構的優點
建筑施工的鋼結構是在原有的土木建筑結構基礎上改良的，鋼結構性能較高，能夠滿足建筑施工的設計需求。鋼結構的抗壓性好，鋼結構的組成材料是各種型號的鋼筋，抗壓抗震的性能好，在建筑施工中用鋼筋作為加固的材料，使建筑的整體結構性能更完善，面對地震時能夠較好的發揮防御作用；鋼結構的安全性比其他材料的要好，以鋼結構為主體的建筑，起到的加固效果很好，能延長鋼結構建筑的使用壽命；鋼結構建筑還有一個優勢就是經濟性，投資成本較低，混凝土結構的建筑損耗的材料多，這在建筑成本上也相對較高，而鋼結構的使用性能高，并且在結構組合上還更加簡單，使用材料的成本消耗明顯降低，給建筑施工帶來了更多的收益。
二、鋼結構在建筑結構設計中存在的問題
1、設計質量下降
鋼結構部門專業綜合項目及工藝的計劃費用較高且設計任務比較繁重，再加上其費用低花費人力大所以鋼結構設計起來就顯得十分困難，所以設計院對這一類的任務不太善于接受。導致了有些設計單位于是就將房結構的設計工程承包出去，那是因為在鋼結構的設計方面缺少經驗，但如果承接單位的設計資質不夠再加上當前建筑行業的設計市場十分混亂，就會給鋼結構的設計質量帶來很大的影響。另外，沒有準確到位的監督機制也沒有針對性的法律法規對其進行規范，就很容易出現事故，其后果的產生是很嚴重的。
2、參與建設人員的素質相對不高
不但設計人員鋼結構設計工程中的技術水平參差不齊，現場的施工人員和監理人員的專業素質和職業道德，跟民用建筑鋼結構的發展水平相比也有差距。從業人員就不能適時的適應民建鋼結構的發展需求原因是缺乏專業的知識作為支撐。例如有些專業技術，對于非專業的工作人員來說是難以達到的障礙，而技術人員則必須要下苦工才能完全掌握其技巧，所以鋼結構建筑中，施工人員及監理人員的相關專業知識和素養都有待于提高。
3、鋼結構的設計方案存在問題
由于鋼結構設計在資金上存在問題，往往由承接單位和設計單位分包進行設計，這在很大程度上降低了鋼結構設計的深度。在有些設計方面不能滿足原來設計的要求，存在錯誤的柱腳設計問題。柱腳設計的類型有三種，分別是埋入式設計、外包式設計和外露式設計，其中在民宅設計中使用的設計類型是外露式設計。
三、鋼結構在建筑結構設計中存在的問題的解決措施
1、設計人員要盡力合理設計
對于設計人員來說，鋼結構住宅設計是要充分考慮實際情況進行精密計算的，但在實際情況中，會出現很多突發性問題，此時設計人員就應該具體問題具體分析了。只有設計者把設計工作滲透到日常的鋼結構設計中，才能提高設計能力從而有效的提高工程質量。同時，要充分考慮鋼結構部分設計對整體影響和建筑材料的選取。要根據樓層的高度來選擇合適的建筑體系，對于選取材料方面也要根據每個設計環節的特點進行選擇。
2、加強設計中的監督機制
由于鋼結構設計存在特殊性，所以在進行設計之前需要對承包商和設計單位的設計資質進行審查，檢查鋼結構的構件質量和相關單位對于鋼結構結構制作的能力，還要對施工安裝能力進行檢查。此外，鋼結構設計有熱屬性，工程主管部門應該加強管理嚴格進行審查，幫助建筑單位做好一切準備工作。
3、加深鋼結構的設計深度
在進行鋼結構設計之前，需要先確定設計圖紙應用規范是否齊全、正確。如有的設計說明使用了過時的、已經廢止的標準；有的材料牌號、等級不全、高強螺栓、普通螺栓和焊接連接點的標記不明確或未顯示。對各類高強螺栓、普通螺栓、栓釘、拉鉚釘及其墊圈的規格、型號、性能沒有具體標明，而這些均已列入了鋼結構施工質量驗收規范，并作為強制性條文要求，如果設計圖紙未加說明，施工和驗收就缺乏依據，造成盲目施工和無法驗的后果。只有設計秉持精益求精的態度，才能更好的提高建筑工程的施工質量。
3.1柱腳的抗震設計是深度設計的一部分，鋼結構柱腳分為埋入式柱腳、外包式柱腳和外露式柱腳3 種。
3.1.1埋入式柱腳是指將鋼柱固定在混凝土的基礎梁上，外包式柱腳是指鋼柱腳被鋼筋混凝土包住，外露式柱腳是指混凝土基礎表面固定鋼柱腳。埋入式柱腳需要考慮的關鍵因素就是埋入深度，對于輕型工字型柱來說，埋深與柱截面高度比不得低于2，對于H 形柱和箱型柱來說，其比值不得低于3。
3.1.2外包式柱腳設計時，外包層的高度與柱截面寬度之比應不低于2.5，從而保證柱腳具有足夠的剛度和承載力。另外，柱腳的箍筋需要滿足相關設計要求避免外包層出現斜裂縫。
3.1.3外露式柱腳的力學特性研究目前還不是很充分，端點的約束對上部框架的結構整體影響的程度還不是特別清楚。當柱剪切荷載較大而抗震要求不高時，可以選用外露式柱腳，如果抗震要求高，則不采用該柱腳形式。
3.2同時，防腐設計也應該被重視，通常是采用涂抹防腐涂料的措施。對于鋼結構構件也有不同的要求，例如有的構件在出廠前需要涂刷一層底漆。在鋼材上涂抹防腐涂料就目前來看是最為有效的防腐措施。但是這樣做只是基礎性的防腐，因而為了提高鋼結構的防腐效果，就必須選用耐候鋼作為鋼結構建筑的首選材料，并利用熱浸鍍鋅技術對其進行處理，利用鍍層，達到保護鋼結構不被腐蝕，尤其是應加強有機涂料配套技術的應用，以及陰極保護技術的應用，才能更好地確保其防腐性能得到有效的提升。
3.3防火性能的設計也是非常重要的，鋼結構建筑在防火性能上要弱于鋼筋混凝土結構建筑，通常在鋼結構建筑設計中采用的防火措施有以下兩種：第一種，采用保全板，將其合理設置在鋼結構建筑中，以此起到防火作用；第二種，在鋼結構的不同部位涂抹厚薄不均的防火涂料，并采用裝飾漆涂抹露明部位。
結束語
盡管鋼結構在建筑施工中被廣泛的應用，然而，在設計中的有些問題仍需重視。只有在鋼結構設計中消除那些存在的隱患，才能整體上提高鋼結構的工程質量。解決鋼結構設計中遇到的難題，堅持國家對建筑業材質要求的可持續發展戰略，提高城市化建筑水平，起到了積極的促進作用。
摘 要：在輕型鋼結構中，輕型門式剛架建筑具有施工周期短、結構自重輕、綜合經濟效益好等優點。隨著我國經濟發展，工業和民用建筑中對輕型門式剛架的需求日益增加，所以在結構的設計過程中，結構參數和結構樣式的選擇是結構安全和經濟的關鍵。本文就對輕型門式鋼架結構設計作簡要分析論述。
關鍵詞：輕型門式；鋼架結構；設計；
0.引言
輕型門式剛架房屋鋼結構是現階段國內輕鋼結構的代表，但是門式剛架結構的不合理建筑尺寸往往會導致結構用鋼量的增加。目前，國內門式剛架設計一般采用試算法：初定結構的參數（門式剛架的結構布置和各種構件的截面形式），然后根據約束條件（依據設計規范：構件的強度、剛度、穩定性條件）選擇截面的尺寸，并通過結構計算作適當修正后，一般就可以作為最終方案，所以對門式剛架進行截面優化方面的計算分析，得出了優化結構用鋼量及截面尺寸的關系，并根據分析結果提出了合理優化設計的建議有重要的意義。本文結合門式鋼架結構的基本特點，對輕型門式鋼架結構設計展開深入探討。
1.結構特點
（1）質量輕
圍護結構由壓型鋼板、玻璃棉及冷彎薄壁型鋼等輕質材料組成，恒載相對小，基礎比較小，整體結構自重輕。
（2）工業化程度高
施工周期短，主要構件和配件均為工廠制作，構件之間的連接多采用高強度螺栓連接，工地安裝方便。除基礎施工外，基本沒有濕作業，現場施工人員配置很少，勞動強度輕。
（3）柱網布置靈活
柱網布置不受模數限制，柱距大小主要根據使用要求和用鋼量最省的原則來確定，空間布置靈活，可廣泛用于大中小跨度、工業民用建筑。
2.結構設計
2.1柱網布置的確定
輕鋼廠房結構設計中首先要配合工藝要求進行柱網的平面布置。在盡可能滿足生產工藝和使用功能上，根據房屋的高度確定合理的跨度。通過大量計算發現，對門式剛架設計過程中柱網布置得出以下結論。
（1）當檐高6m、柱距為7.5m，荷載情況完全一致下，跨度在18～30m之間的剛架單位用鋼量（Q235B）為18～28kg/m2，當跨度在21～48m之間的剛架單位用鋼量為25～40kg/m2，當檐高為12m、跨度超過48m時宜采用多跨剛架（中間設置搖擺柱），其用鋼量較單跨剛架節約18%左右，因此設計門式剛架時應根據具體要求選擇較為經濟的跨度，不宜盲目追求大跨度。當剛架跨度較小時，剛架用鋼量甚至占總用鋼量的50%以上，而其它各單用鋼量，特別是墻架梁、柱間支撐、屋面支撐，其用鋼量所占比例較小，因此，在設計門式剛架時應精確設計，合理使用。
（2）隨著柱距增大，其它各部分結構的用鋼量均隨柱距的增加而增加，特別是吊車梁，由于柱距較大，須采用格構形式，其用鋼量所占比例較大，并最終超過了剛架的用鋼量。其次是檁條，由于長細比的要求，用鋼量增加也較快。
2.2門式剛架荷載取值
門式剛架房屋上作用的荷載一般有：豎向荷載（結構自重、雪荷載、積灰荷載等）和水平荷載（風荷載、吊車剎車力），還有地震荷載（水平和豎向）。荷載應根據《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》（CECS102：2002）、《建筑結構荷載規范》（GB50009-2012）及《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）國家規范規定作相應的取值。
2.3剛架內力和側移計算方法
（1）內力計算方法：對于變截面門式剛架，應采用彈性分析方法確定各種內力，只有當剛架的梁柱全部為等截面時才允許采用塑性分析方法。變截面門式剛架的內力通常采用桿系單元的有限元法（直接剛度法）編制程序上機計算。地震作用的效應可采用底部剪力法分析確定。根據不同荷載組合下的內力分析結果，找出控制截面的內力組合，控制截面的位置一般在柱底、柱頂、柱牛腿連接處及梁端、梁跨中等截面。
（2）側移計算方法：變截面門式剛架的柱頂側移應采用彈性分析方法確定，計算時荷載取標準值，不考慮荷載分項系數。如果最后驗算時剛架的側移剛度不滿足要求，需采用下列措施進行調整：放大柱或梁的截面尺寸，改鉸接柱腳為剛接柱腳。
2.4檁條、拉條和撐桿設計
（1）檁條屬于雙向受彎構件，在進行內力分析時應沿截面兩個形心主軸方向計算彎矩。設計時，應對檁條進行強度計算、整體穩定計算、變形計算。檁條設計時，要考慮檁應為冷彎薄壁構件，受壓板件或壓彎板件的寬厚比大，在受力時要屈曲，強度計算應采用有效寬度，對原有截面要減弱。同時強度計算要用凈斷面，要考慮釘孔減弱。這種減弱，一般達到6～15%，對小截面窄翼緣的梁影響較大。剛架整體分析采用的是全截面，如果強度計算不用凈截面，實際應力將高于計算值。檁條設計時，應考慮檁條不僅僅是支撐屋面板或懸掛墻面板的構件，而且也是剛架梁柱隅撐設置的支撐體，設置一定數量的隅撐可減少剛架平面外的計算長度，有效的保證了剛架的平面外整體穩定性。
（2）拉條的設置與是否主要和檁條的側向剛度有關，對于側向剛度較大的輕型H型鋼和空間桁架式檁條一般可不設拉條。對于側向剛度較差的實腹時和平面桁架式檁條，為了減小檁條在安裝和使用階段的側向變形和扭轉，保證整體穩定性，一般需在檁條間設置拉條，作為側向支撐點。當檁條跨度≤4m時，可計算要求確定是否需要設置拉條；當屋面坡度i>1/10，檁條跨度>4時，宜在檁條的跨中位置設置一道拉條；當跨度>6m時，宜在檁條跨度三分點處各設一道拉條或撐竿，在檐口處還應設置斜拉條和撐桿。拉條的直徑為8～12mm，根據荷載和檁距大小選用。
2.5屋面支撐和柱間支撐設計
（1）屋面支撐受力較小，桿件截面通常可按容許長細比選擇。交叉斜桿和柔性細桿按拉桿設計，可采用單角鋼，非交叉斜桿、弦桿、豎桿以及剛性系桿按壓桿設計，可采用雙角鋼組成十字形或T形截面。當屋架跨度較大、房屋較高且風壓較大時，桿件截面應按桁架體系計算出的內力確定。計算支撐桿件內力時，可假定在水平荷載作用下，交叉斜桿中的壓桿退出工作，僅由拉桿受力。
（2）柱間支撐，對廠房來說，分為上層支撐和下層支撐。上層支撐計算時，為避免由于支撐剛度過大而引起較大的溫度應力，支撐腹桿按柔性拉桿計算。交叉體系的下層支撐當吊車較小時一般用圓鋼，較大時應采用角鋼或槽鋼。為了提高廠房縱向剛度，當吊車較大時，應交叉斜桿應按拉桿設計。
3.小結
門式剛架輕型鋼結構房屋行業的飛速發展，尤其在沿海地區，新建工廠的增長促使輕型鋼結構房屋加工安裝的廠家如雨后春筍般的發展起來，門式剛架輕型鋼結構房屋的制作安裝質量也逐步提高，建筑造型也越來越美觀新穎。門式剛架輕型鋼結構是一項最有發展前途的結構型式，門式剛架輕型房屋在各行各業各種類型的廠房倉庫、商店、體育館、展覽館等各個領域都得到非常廣泛的應用，說明其未來發展的美好前景。
摘要：在現代建筑設計中大底盤多塔結構已經得到廣泛應用，尤其是用作住宅小區中的商品房建筑。這種設計結構占地面積小，對地上空間利用率高，極大拓寬了樓體的使用功能。大底盤多塔結構在抗震和抗沉降方面有很好的效果。本文針對如何設計大底盤多塔結構進行了深入的研究探討。
關鍵詞：多塔結構 抗震 大盤設計
目前，高層建筑不再將住宅和商用辦公區分開，在住宅小區的外圍是商用的商場或辦公樓，呈現出民用商用綜合并存的發展趨向，大盤多塔結構也隨之成為高層建筑的流行模式。在設計大盤多塔結構時，應注意整體結構的防震和地下結構防開裂等問題。
一、大底盤多塔結構的分類
總體來講，大底盤多塔結構可以初步分為三大類：
1.1. 簡單型多塔結構
簡單型的多塔結構指的是在一個較大的底盤上建造多棟高層建筑，有時出于安全和實際情況的考慮，也可以只在大底盤上建造單棟高層建筑。底盤一般包括地下室和低下停車場等配套設施，變截面的柱長一般設計成標準的階形柱，底盤的裙房在設計時一般也采用較大的空間，此類多塔結構常見于較大的綜合型住宅小區。
1.2.復雜型多塔結構
復雜型多塔結構是在簡單型多塔結構的基礎上，增加建筑內部的鋼結構，在確定結構內的長度系數時一般采用鉸接其中的排架柱的方式，在模型中把頂部進行連接，再改造鋼結構中的連接部位，對得出的結果參考相關條件做相應的校正修改，便可以得出排架柱的長度系數。
1.3.帶縫型多塔結構
帶縫型多塔結構指的是在設計建筑結構時，增添建筑內部的伸縮縫、抗震縫和抗沉降縫等。這種結構設計主要出現在層樓間距較小的高層建筑結構中，屬于比較特殊的多塔結構，不是常用類型。
二、大底盤多塔結構的設計
2.1. 計算模型
目前，在進行多塔結構計算時，一般采用兩種計算模型：整體模型和離散模型。整體模型指的是在對多塔結構進行計算時，將底盤和塔樓二者作為一個統一的整體，對這一整體進行分析計算；離散模型指的是在對多塔結構進行計算時，將每一個塔樓都作為一個獨立的個體進行分析計算。在現實應用中，由于整體模型計算較為簡單便捷，實用性更強，所以一般采用整體模型計算較多。目前在進行整體模型計算時多采用SATWE軟件，最新版本的SATWE軟件能夠將多塔結構的大多數參數作為一個整體進行統一計算設計，如層間的剛度比、層載比和剪重比等。而有些設計卻不能用整體模式計算，只能采用離散模型進行計算分析，如塔樓的位移比和周期比等的計算。對這些參數進行計算時，不能采用整體計算，而是將整體的結構切分成一個個的獨立結構模式，以方便對各個單獨塔樓進行獨立抗震設計的計算。此外，當塔樓的建筑造型和層數存在較大差別時，采用整體模型計算時不僅要求分析人員要有較高的綜合水平，而且在分析各塔樓間的扭轉特性參數時很難得出確切的參考數據，這種情況下，采用離散模型計算分析可以較為便捷的得到準確數據。
2.2.抗震設計
目前大底盤多塔結構中常用的抗震設計方法可以分為三大類：動力時程分析法、振型分解反應譜發和底部剪力法。
2.2.1動力時程分析法
動力時程分析法是采用預先對結構進行地震波檢測處理后，再對其進行地震中的動力分析研究，進而設計出抗震方法的原理。采用動力時程分析法可以檢測出整體結構的薄弱環節，可以對此環節實施針對性的調整，升級結構的抗震極限和防裂等級，在設計不規則結構或較為復雜的建筑結構時常用此方法檢測調整結構整體的薄弱環節。該方法主要從三方面（層模型、桿系層模型和空間桿系層模型）對結構進行動力分析得出結論。在采用動力時程分析法時，一般用SPA84軟件積分計算塔樓的靈活自由度，用SPA2000軟件積分計算結構底盤建筑的抗震彈性，最后用TAT軟件進行修改調整。
2.2.2振型分解反應譜發
振型分解反應譜法是目前采用較為廣泛的一種用于計算結構抗震性能的方法。在大多數情況下，陣型低階的參與系數在設計多塔結構中一般不予考慮，基本可以忽略不計，這是因為振型階數和振型參與系數之間呈反比例關系，也就是說振型階數越大，振興參與系數越小。在對稱的多塔結構中，由于陣型參與系數較小，可以忽略不計，一般采用SRSS陣型組合方法，而對于塔樓不對稱的結構，因結構中存在雙向偏心的問題，導致結構在水平方向上產生平扭藕聯振動，所以一般采用CQC陣型組合方法。
2.2.3底部剪力法
底部剪力法是根據地震反應譜理論，利用整體結構底部的總地震剪力和等效質點的水平地震作用相等的原理，計算結果抗震作用的方法。底部剪力法的適用條件：一是建筑結構總高度不超過40m，二是結構的質量和剛度在豎直方向分步均勻，三是結構在地震中以剪切變形為主等。目前，該方法因限制條件較多，一般很少采用。
三、地下室防裂設計
大底盤多塔結構的地下室面積較大，一般超過一萬甚至兩萬平方米，其設計長度已經遠超伸縮縫的最大間距，這就需要大底盤多塔結構的地下室設計沉降縫用以配合伸縮縫的不足之處。考慮造成混凝土產生裂縫的各種因素，發現在結構中留縫不是唯一的設計手段，增加多塔結構的地下室抗裂性能，可以從以下幾方面入手：一是控制砂石骨料的配比和降溫，減小混凝土在降溫硬化過程中的受力；二是控制混凝土強度等級，在滿足防水和承載力要求的前提下，混凝土強度控制在C25--C35之間為最佳；三是在澆注方法上采用分層澆注，每層混凝土要嚴格控制在初凝前完成上層澆注，采用階梯式進行。
四、結論
目前我國建筑領域內，越來越多的人接受并采用大底盤多塔結構模型。在大底盤多塔結構中，根據結構的實際情況不同，在綜合計算設計結構的抗震和抗地下部分開裂方面采用適當的方法，已經可以達到很好的效果，但在一些細節方面，如彈塑性動力分析還存在不盡人意之處，需繼續研究改進。
【摘要】 簡要分析了框架剪力墻結構設計過程的幾個難點。
【關鍵詞】 框架剪力墻 嵌固端 連梁
一、工程簡況
本工程為上海市嘉定區的一棟高層商務辦公樓，結構高度為53米，地上十二層，地下二層。標準層結構布置圖如下：
橫向柱間距為8.4米；為了形成大空間辦公布局，所以縱向柱間距為3.3米和8.8米，樓梯和衛生間都位于短跨柱距間。采用鋼筋混凝土框架剪力墻體系，框架抗震等級為三級，剪力墻抗震等級為二級。
二、結構布置總結
由于業主要求靈活的辦公空間，Y方向大跨度柱距間盡量不設剪力墻隔斷，所以Y向剪力墻全部設于短跨柱間，一共四道。樓梯處兩道橫墻作為X方向的主要抗側構件。在Y向端部的大跨度柱間設置八字型柱間支撐增加結構的抗扭性能，采用H型鋼。不考慮偶然偏心的位移角和規定水平地震力作用下考慮偶然偏心的位移比：
三、嵌固部位的選擇
嵌固部位在地下室頂面是最合理最經濟的選擇，此時應滿足下列條件：
（1） 地下室頂板與室外地坪的高差不能太大，一般宜小于本層層高的1/3（高差過大對水平力的傳遞不利）。
（2） 地下室頂板應為梁板體系，樓面的框架梁應有足夠的抗彎剛度，地下室頂板的梁截面實際受彎承載力之和不宜小于上下柱端實際承載力之和。
（3） 地下室結構的布置應保證地下室頂板及地下室各層樓板有足夠的平面內整體剛度和承載力，能將上部結構的地震作用傳遞到所有地下室抗側力構件上，為此地下室頂板的厚度不宜小于180mm，且該層樓面不得留有大洞，混凝土強度等級不得小于C30，并雙層雙向配筋，每個方向的每層配筋率不小于0.25%。
（4） 地下室結構應能承受上部結構屈服超強及地下室本身的地震作用，地下室樓層剪切剛度不小于相鄰上部結構樓層剪切剛度的2倍。
（5） 地下室柱截面每側配筋面積除應滿足計算要求外，不應少于地上一層對應柱每側縱向鋼筋面積，地下室剪力墻的配筋也不應少于地上部分。
本工程由于地下車庫的入口需在地下室頂板開大洞口（最右邊一跨），而且首層樓板標高為0.8米，與室外地面的高差為2.2米，地下一層層高為3米，地下室頂板與室外地面的高差大于地下室層高的1/3，不能滿足地下室頂板作為結構嵌固部位的要求，所以選擇地下一層的底板作為結構的嵌固端。見圖（二）
地下室一層的底板作為嵌固端時，除了滿足以上所提到的條件，還必須滿足下列條件：
（1） 地下一層的剪切剛度應大于地上一層的樓層剪切剛度；
（2） 地下二層的樓層剪切剛度應大于地上一層的樓層剪切剛度的2倍
而不必滿足高規中規定的當地下室頂板作為上部結構嵌固部位時，地下一層與首層側向剛度比不宜小于2。以本工程的計算結果舉例：
地下一層的剪切剛度大于地上一層的剪切剛度，且地下二層的剪切剛度大于地上一層的2倍，所以地下一層的底板滿足作為結構嵌固端的條件。地下室外墻盡量只參與地下二層的剪切剛度計算， 而不增加地下一層的剪切剛度，為了滿足這個計算假定，地下室外墻與地下一層的頂板結構盡量不發生關系，所以采用圖（三）節點處理方法。
注意：此時地下室一層外墻即作為剪力墻受剪又作為擋土墻受彎，地下一層底板與外墻連接處需加強平衡地下室外墻的彎矩。
四、連梁超筋處理
在本工程中，連梁超筋現象很明顯。如果根據超筋的數量來確定是否對連梁進行處理是不合適的，規范建議的處理方法如下：
1） 連梁的調幅處理：抗震設計剪力墻中連梁的彎矩和剪力可進行塑性調幅，以降低剪力設計值。但是在結構設計中已對連梁進行了剛度折減時，調幅范圍應限制或不再調幅。
2） 減小連梁的截面，主要是降低連梁的截面高度，從而達到減小連梁計算內力的目的，同時加大剪力墻的地震效應設計值。
3） 連梁鉸接處理：連梁不作為次梁或主梁的支承梁時，可將連梁按兩端鉸接梁進行計算，即假定該連梁在大震下的破壞，對剪力墻按獨立墻肢進行二次多遇地震作用下的結構內力分析，墻肢應按兩次計算所得的較大內力進行配筋設計，以保證墻肢的安全。
上述1）、2）的方法相近，應優先考慮。當采用前兩種方法仍然不能解決連梁的超筋超限問題時，可采用3）的處理方法。
連梁超筋處理小結：
1） 處理目的：在確保連梁強剪弱彎的前提下，盡可能充分利用連梁的有效截面和剛度吸收地震能量并耗能，達到既滿足抗震設計要求又經濟的目的。
2） 處理方法：依據連梁截面抗剪承載能力反求連梁所能承擔的最大彎矩（此處與彎矩承載力控制的梁端塑性鉸不同的是：塑性鉸是在梁端抗剪承載力足夠的情況下，尋求梁端的最大抗彎承載力，形成以梁端抗彎承載力控制的塑性鉸），尋求的則是與連梁梁端最大抗剪承載力相匹配的最大梁端彎矩，形成以梁端抗剪承載力控制的塑性鉸。
3） 由于目前計算程序不具備“剪力鉸”計算功能，可以采用變通的解決方法，即通過采用減小連梁計算截面高度進行試算。在連梁的計算剪力不大于實際連梁截面抗剪承載力的前提下，連梁的最大計算彎矩。
五、結束語
混凝土框架剪力墻結構是由框架和剪力墻兩種結構重新組成的結構體系，框架和剪力墻一起承擔豎向荷載，水平荷載由具有較大抗側剛度的剪力墻來承擔。在框架剪力墻結構中，剪力墻的布置非常關鍵。在滿足建筑功能的前提下，總的布置原則為“均勻、對稱、分散、周邊”。
高層結構的嵌固端從工程角度看是一個區域，只有相對的嵌固，沒有絕對的固定。一般情況下，應盡量將上部結構的嵌固部位選擇在地下室頂面。地下室頂板作為上部的嵌固部位時，結構的加強部位明確，地下室結構的加強范圍高度較小，結構設計經濟性好。為節省工程造價采用降低嵌固部位的方法是錯誤的，這樣沒有考慮應采取相應的結構措施，是不合適也不安全的。
摘要：在當前的高層建筑設計中，針對轉換層結構的內容是至關重要項目，其設計方案和設計水平直接決定整個高層建筑的設計水平。本文主要介紹了高層建筑轉換結構在受力方面的主要特點，闡述了關鍵結構層的存在形式和顯著特征，詳細分析了設計中的不足，提出了行之有效的解決策略。
關鍵詞：高層建筑 轉換層結構 設計 問題 對策
當前，高層建筑的顯著特征是功能種類多、作用體現綜合性。很多高層建筑在直線方向的作用不盡相同，例如，頂部的用途是住宅，中部是商務辦公，下部功能為娛樂、餐飲等。也就是說，整個建筑不同位置，設置不同的功能，體現不同的作用。這就需要設置不同的結構，根據需要，采取不同的形式。以建筑功能方面的區別為依據，上部通常采取軸線布置的方式，安排小開間，同時，增加墻體數量，目的是滿足用戶在住宅方面的特殊需求；對于用作辦公用途的中部，房間通常為小型或者中型大小的房間，因此，公共部分如果能夠體現更明顯的自由，那么必然能夠提升建筑效果，為此，要設置較大的柱網，盡量降低墻壁的數量，甚至避免墻體的存在。為了更大程度達到這種設計需要，就要在發生結構變換的樓層設計轉換層，目的是保證受力的恰當轉換和傳遞，否則會不利于受力的合理性，影響結構尺寸的科學性。
1 對結構受力特征的分析
在建筑工程中，經常遇到含有轉換層的結構樣式，也就是底層為大空間的剪力墻結構。在整個結構中，剪力墻落地，在底部變為一定形式的框架結構，其主要受力特征為：
1.1 結構受力的主要特征
1.1.1剪力墻結構將轉換層作為界限，上部的剪力墻具有類似的變形曲線。對于受到外力影響的樓層剪力，會由于剪力墻等效剛度比例的不同分配，使得其下部側向剛度出現迅速變小的情況，最終導致底層框架需要承擔的水平力出現急劇降低，但是，底層剪力墻的水平力會出現迅速提升。
1.1.2水平力在底層出現的分配變化是通過轉換層實現的，主要利用了其剛性樓板在力傳遞方面的功能。當轉換層完成對樓層間的力的傳遞和分配之后，它在平面領域受到了很大的沖擊力，出現嚴重的平面變形，對樓板在平面范圍的剛度產生影響。
1.1.3如果水平力受到底層框支柱和落地剪力墻的剛度分配之后，鑒于框支柱側向剛度較小，在具體核算過程中，它所承擔的力量極小。但是，一旦轉換層的樓板出現變形，那么，在框支柱范圍內，其在水平方向的位移變化就會達到最大值，也就是說，支柱實際受力要大于理論值，而且相差很大。通過上述分析可以認識到，位于轉換層周圍的受力比較多變和復雜，在進行設計的時候，要為剪力墻和框支柱設置安全儲備。
1.2高層建筑轉換層的結構類型和主要特征
1.2.1梁式轉換介紹
在當前的高層建筑轉換層設計中，梁式轉換層是使用比較廣泛的類型，傳力的流程為上部的墻壁，而后轉換梁，最后為下部柱。在力的傳遞方面，比較直接，方向明確，能夠進行方便的工程核算，便于設計，同時，成本支出不高，因此，這種轉換層樣式在建筑中比重較大。
1.2.2箱式轉換層介紹
這種類型是將單向和雙向托梁、較厚的上下層樓板進行統一澆筑，而后形成一個整體，實現統一作業，這種方式所形成的剛度較大。
1.2.3 板式轉換介紹
如果轉換層的上下柱網呈現錯開的樣式，布局錯亂無章，很難借助梁進行承載，那么，需要厚板的協助，也就是板式轉換層。由于需要較大的抗沖力，所有其厚度要求高。對于下層柱，設計可以更加靈活，但是由于其自重較大，需要大量的材料，很容易出現工期延誤的情況。
1.2.4桁架式轉換介紹
桁架主要分為空腹型和實腹型。與梁式轉換類型相比，其在受了方面更加清楚，能夠提供更加廣泛的使用空間，同時其自身重量不高，因此，具有較強的抗震能力，但是，其缺點是，節點設計存在較大難度。在采取這種方式的時候，其基本設計原則是要保證斜腹桿和節點的強度。鑒于節點受力的復雜性，很容易出現脆性損傷，給施工帶來不便，增加了這種方式使用的難度。在運用這種方式的時候，要注意以下幾個問題：首先是要保證桁架轉換層的高度，通常在3米以上，一旦高度不達標，就會導致超短柱的出現，造成脆性破壞；其次，要實現上弦基點與其對應荷載的對齊，發揮桁架在受了方面的特定優勢；再次，將預應力應用在上下弦和斜腹桿，那么就會有效減小截面，節省費用，比較經濟實用。
1.2.5 斜柱轉換式介紹
這種方式比較特殊，能夠最大程度發揮混凝土在受壓方面的特點，增大建筑空間。這種方式會產生較大的荷載，在進行具體設計的時候，可以參考平面布局的特點，借助梁來實現路徑的縮短，在最小范圍內達到均衡。在運用的時候，轉換站要盡可能通過較多的樓層，目的是減小水平力，便于設計。
1.2.6 巨型框架轉換介紹
巨型框架轉換是當前建筑結構發展的趨勢，主要是將巨型柱與大梁進行連接，抗震效果極佳。它是梁式轉換的多次操作。其主要設計方式是進行多次模擬，在巨型結構形成之前，要完成臨時支撐的設計。
2高層建筑轉換層結構設計中需要注意的幾個問題
2.1 設計遵循的主要規則
2.1.1 在對轉換層結構進行設計的時候，要減少豎向構件的使用數量，豎向構件的數量越少，需要進行的轉換設計就越少，剛度變化的幾率降低，有利于結構在抗震方面功能的實現。
2.1.2將轉換層結構在豎向的位置設置在較低的范圍。
2.1.3 注重對轉換層結構的不斷優化。對于轉換層樣式的選擇，要明確具體傳力的方向，目的是實現與工程項目的有機集合，保證質量。鑒于安全和經濟性的考慮，宜將其剛度控制在較小的范圍內。
2.2 結構設計中的重點分析
2.2.1剛度在轉換層下部的主要分布狀況。
在進行轉換層架構設計的時候，要高度重視剛度值的合理性。如果剛度較大，地震反應和結構豎向剛度會出現急速膨脹，轉換層上下受力都不均衡，材料使用量也增加，在經濟性上也不科學。如果剛度過小，沉降差出現，次應力產生，配筋增加，尤其在轉換次梁中更加突出。因此，在轉換層設計過程中，豎向剛度的變化是經常遇到的問題，彰顯復雜性。在進行抗震設計考慮的時候，要保證位于轉換層主體結構的剪切剛度達到技術標準，這樣，較大的豎向轉換構件就會被派上用場，主要的包括加大混凝土強度以及增加剪力墻等方式。此時，較為突出、值得注意的問題是：筒體截面的擴大使得其在下部結構的總剛度比重增大，需要承載更大的地震荷載，因此，需要高度重視筒體的安全設計，以實現更強的抗震性；在運用剪力墻的時候，要保證剛度在整體上的均衡性，使得剛度與質量中心能夠重合，避免出現建筑物的變形。
2.2.2 剪力墻對上下剛度傳輸產生的作用。
為了實現不同結構之間內力的傳遞，要避免二者剛度的突然變化，可以立足以下兩個方面實現解決：首先，在上部，要保證較小的剛度值，減少剪力墻，縮短墻肢；其次，增大下部剛度。在保證使用效能的前提下，設置若干剪力墻，保證布局合理、對稱，防止出現集中的情形。
2.2.3 合理確定轉換層結構的剛度值。在進行轉換層結構設計的時候，一個重要的值就是轉換層結構的剛度值。一旦出現剛度超標的現象，地震反應就會出現，豎向剛度會急劇增大，使得上下層不利于受力和均衡性，另外，材料的需要增加，經濟上比較不合理。如果轉換層的剛度較小，那么豎向構件之間會出現沉降差，在結構與構件之間形成次應力。此時，就要選擇合適的次梁截面尺寸，保證其剛度達標。
2.3 將轉換層結構與建筑專業進行結合
高層建筑轉換層設置的目的是為了迎合建筑實際用途，要在結構上充分考慮建筑物自身的特征。首先，充分考慮建筑物外觀特點，例如，巨型框架、拱形等，保證受力合理，同時還能滿足外觀的需要；其次，轉換層的結構特點要以建筑物功能為前提，設備層兼顧轉換層，要保證轉換層空間足夠，此時適合使用實腹或空腹桁架代替梁式轉換。
結束語：
在高層建筑中，轉換層結構至關重要，需要高度重視。設置轉換層的目的是最大限度滿足建筑不同功能的需要，需要將此部分設計與整個建筑設計思路進行結合，二者積極配合。要重視對轉換層結構的理解，掌握設計原則和思路，保證結構在平面和豎向都具要整體性，保證建筑物的安全性和經濟性。
【摘要】隨著城市交通的日漸繁榮擁堵，城市軌道交通的正常運營起到了至關重要的作用，我國軌道交通行業發展不斷深入，基坑工程設計作為地鐵前期施工的重要環節，需要進行完善合理的設計，使基坑工程的設計達到更加令人滿意的程度。
【關鍵詞】 地鐵；深基坑；支護結構設計；施工技術
一、常用基坑支護類型
1、放坡開挖
特點：施工方便，造價低，場地條件要求較高，防護強度不高，受氣候影響較大。適用范圍：在基坑開挖深度較淺時，若施工現場不需考慮相鄰構筑物安全和正常使用時，可以優先考慮采用該種方法。該方法適用于周圍場地開闊，地下水位較低，周圍無重要的構筑物，基坑位移控制要求不嚴格，只要求穩定的工程。但當地下水位較高時，就必須結合井點或隔水帷幕等措施共同使用。
2、地下連續墻
特點：支護剛度大，止水效果好，但造價較高，需專業的設備。適用范圍：適用于地質條件差和復雜，基坑深度大，周圍環境要求較高的基坑。條件允許的情況下配合上部結構進行整體設計，既起到了基坑支護的作用，當基坑施工結束后還可以作為上部結構的一部分，既安全又節約。
3、深層攪拌水泥土圍護墻
作為一種原位土體加固方法，深層攪拌水泥土圍護墻應用廣泛。深層攪拌水泥土是利用深層攪拌機械在軟弱地基內，邊鉆進邊往軟土中噴射漿液或者霧狀粉體，同時借助攪拌軸旋轉攪拌，使噴入軟土中的漿液或霧狀粉體與軟土能充分拌和在一起，形成強度比天然土體高得多，并具有整體性和穩定性的樁體，由若干這種樁體和樁周圍土構成水泥擋土墻。
二、基坑工程勘察和支護設計準備
1、基坑工程勘察
為了能夠正確的對支護結構進行設計，同時能夠合理的對基坑工程施工進行組織。事先必須要對基坑及其周邊的各種環境進行勘察。應該提供的數據和相關情況有：地下層視見水位和靜止水位；地下施工風險過程中各層水位補給情況分析，同時把其與附近水體連通狀況進行分析：對基坑底以下承壓水含水層和水頭高度界面進行分析：對分析過程中出現的水位變化情況進行研究。同時需要對支護結構和周邊的環境進行控制，采取相應的處理措施。
2、巖土勘察
在建筑工程項目詳細勘察階段，需要根據時間安排對基坑工程施工的具體內容進行有效的勘察。勘察的范圍主要是由場地的巖土工程條件和開挖深度決定的。需要在邊界的開挖深度1-2倍范圍內進行勘察點布置，如果是軟土勘察其勘察點布置的范圍要更大一些。勘察點的間距一般情況下為15-30m，如果地層變化比較大的時候，應該根據勘察點的情況查明相關的分布規律，基坑周圍勘察點的深度一般不小于1倍的開挖深度，如果處于軟土地區應該穿越軟土層。
3、水文地質勘察
應該根據相關的情況和數據進行分析，其主要包括地下水層的靜止水位和視見水位，還要根據其補給情況和動態變化狀況；地下水位的動態變化狀況，因此其與周圍水體的聯通情況進行分析：基坑底下承壓水的水位變化和支護結構也會對周圍環境產生一定的影響；分析水位變化情況，同時還要對支護結構進行設計，采取相關的措施解決問題。
4、基坑周邊環境勘察
其主要包括以下內容：查明影響范圍內的建筑物層數、類型、埋深和基礎類型。同時需要對上部結構和基礎負荷大小進行分析。查明基坑周圍的各種地下基礎設施，主要包括排水、給水、煤氣、電纜、雨水、污水、熱力等分布狀況和管線狀況。同時還要查明基坑周圍道路狀況和車輛載重情況，查明四周或者臨近的地區匯水流狀況和排泄狀況。同時還要考慮地下水泄露狀況對基坑開挖產生的影響。
5、支護設計裝備
進行支護結構設計之前，需要對地下結構設計資料和設計方案進行有效的處理。針對主體工程地下室建筑桿線和平面布置相對位置進行分析，這樣對支撐布置和選擇支付結構類型有著一定的關系。主體工程的樁位布置圖設計，此問題與支撐體系中立柱位置有著很大的關系。盡量采取工程柱做為立柱從而降低工程成本。主體結構各層樓板、地下層、底板的布置與標高和地面都有一定的關系，這樣可以很好的確定開挖深度，能夠很好的選擇圍護墻和換掌等。
三、工程概況與特點
1、工程概況
某火車站綜合改造基坑工程是目前某地區建設規模最大、技術含量最高、施工難度最大的工程，需要進行專項支護的工程有：地下空間基坑工程、隧道交通基坑工程、軌道交通基坑工程，項目整體形成了一個平面疊置、立面分層、同步進行的大型基坑群。
1.1地下空間基坑工程
位于某火車站南側，為全埋式2層地下室，局部3層。平面尺寸為111.0m×597.0m，呈“一”形，基坑開挖深度為地面下11.0m-16.0m，開挖面積約72000m2。
1.2隧道交通基坑工程
地下1層隧道位于預留軌道交通上方，緊鄰地下空間南側布置。基坑開挖深度為地面下9.0m-11.0m，局部為18.15m，基坑開挖長度為1340m，寬度隨深度變化，開挖面積約9522.7m2。
1.3軌道交通基坑工程
整體全明挖，地下1層為一條市政隧道，地下2層，3層分別為地鐵站廳、站臺層，車站總長228m，軌面埋深約21.3m，基坑開挖深度為地面下16.0m-26.0m，局部27.0m。
2、地質條件
2.1工程地質條件
基坑開挖深度內自上而下主要為雜填土、卵石、細砂、強風化層、中風化層、微風化層。其中雜填土層下部以粉土為主，內含石膏顆粒，干強度低，韌性低；強風化層節理裂隙發育，遇水極易軟化，長時間暴露在空氣中易崩解。
2.2水文地質條件
場地含水層主要為卵石層，穩定水位埋深為2.8m-4.5m，屬于第四系松散巖類孔隙潛水。地下水由西南流向東北，季節性變化明顯，年水位變幅0.5m-1.0m左右，水量比較豐富。
3、基坑支護方案優化
該基坑工程量較大，不同的支護方案在工期、造價及施工便利性等方面差異很大，如何在滿足基坑安全的前提下降低工程造價、提高經濟性以及施工的方便性成為基坑支護方案選型的重要問題。
原基坑支護方案為：開挖較淺且環境條件允許的部位，采用二級放坡土釘墻，坡率1∶1.5，面板厚150；開挖較深的坑中坑部位，采用三、四級放坡+格構式錨索（桿）支護體系。排樁直徑為1m，樁心距為1.8m，樁頂冠梁為1.2m×0.5m。格構式預應力錨索支護結構的格構梁間距為2.5m×2.5m；設置錨桿2排-3排壓力型錨索，桿芯選用4×Φ15.2mm型鋼絞線。鋼筋網雙層雙向Φ16.0@200×200，混凝土強度為C30。從安全穩定方面看，此支護方案有一定的優越性，但從施工工藝、經濟效益等方面看，卻過于保守。
根據該地區支護設計經驗和土壓力原位試驗，將原基坑支護結構總體設計方案優化為：開挖較淺且環境條件允許的部位，采用不同坡率的二級放坡土釘墻，坡率為1：1和1：0.5，面板厚80；對開挖較深的坑中坑部位，采用排樁加錨桿支護體系，排樁上部能放坡的盡量放坡，對于無放坡空間、環境條件較為緊張的部位，垂直開挖，并對樁錨支護結構進行合理優化。第一道錨桿設于樁頂（冠梁），與樁形成整體，使其傳力路徑更為明確，可有效控制基坑開挖過程中產生的變形。
4.基坑監測結果
為確保施工安全，在基坑開挖過程中進行了位移、沉降和內力等項目監測，作為信息化施工的必要手段，客觀反映了被觀測實體所處的狀態，為預測險情、優化方案提供依據。根據位移監測結果分析可知，基坑整個施工過程一般位移為10mm-20mm，僅P016點最大位移為29.12mm，未達到警戒值3cm；目前，基坑主體結構已基本完工，未出現異常。說明優化后的支護方案滿足了安全、經濟性要求。
四、結束語
隨著城市軌道交通的大量興建和建設事故的不斷發生，地鐵深基坑支護已逐漸成為巖土工程領域重要的研究課題。近年來隨著城市發展，地下軌道交通越來越多被采用，受城市空間制約，地鐵“寬、深、大”基坑出現頻繁，基坑施工設計顯得尤為重要。本文以某火車站基坑工程為例，對基坑支護設計與優化做一簡要說明，僅供參考。
