建筑结构设计问题与对策10篇

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第一篇：房屋建筑结构设计原则与方法

整个房屋建筑设计的流程工作中最为重要的就是结构的设计，房屋建筑结构设计的目的分别是：（1）增强房屋建筑的美观性可用性（2）清华房屋建筑的经济适用能力（3）增加房屋建筑的安全性。基于这些目的，房屋建筑结构设计对于从业人员有着较高的要求，不仅仅要熟练的掌握线管的专业知识技能还要具备一定的创新思维能力，并且本着安全负责的态度具备极高的责任心。下面重点分析一下在房屋建筑结构设计中我们必须遵循的原则以及方法。

1房屋建筑结构设计的基本原则

在房屋建筑结构设计的过程中，不仅仅要从空间角度考虑到设计的紧密型还要考虑到实际问题中式适用性。所以我们通常会遵循以下四个基本原则来完成房屋建筑结构设计。

1.1基本原则-抓大放小

房屋建筑结构虽然是一个整体，但是这个整体是由很多不同的构件组成的，这些构件自身存在很多不同的作用，但是在这么一个房屋建筑结构的整体中，作用有大有小，有主有次，这就需要我们根据主次作用/大小作用的不同进行分别。只有如此才在外界的环境下保护房屋建筑这个本体。

1.2基本原则-多防线设置

房屋建筑结构有着多层不同的设置，可以看作是很多道的防线。一旦受到了外力的摧残，这些防线就会通力合作，抵抗外力的破坏。

1.3基本原则-刚柔结合

房屋建筑结构是一个刚柔并济的整体，因为如果仅仅具备刚性，房屋建筑结构就不会具备一定程度的变形能力；但是如果房屋建筑结构的柔性过大，一旦发生外力，房屋建筑自身就会由于变形过大而没有办法正常使用，由此不难看出房屋建筑结构必须刚柔并济，过刚过柔都不可以。1.4基本原则-打通关节房屋建筑结构的各构件之间存在的是静态平衡的关系，想要维持房屋建筑的稳定性就要遵循并且保持这种静态的平衡，此时就需要打通关节来维持这种平衡。一旦由于外力的阻碍，关节并不通畅，此时构件之间的静态平衡就会被破坏，随之房屋建筑结构也会发生变化。

2房屋建筑结构设计的主要方法

2.1绘制结构平面图

此时必须考虑到抗震性。根据国家相应的法律法规，当房屋建筑处于抗震6度区的时候，无需再度进行截面来测试抗震验算。此时还需要考虑到受压的问题就可以直接进行房屋建筑结构设计。但是在时间以及项目进度允许的情况下，进行建模计算可以运算荷载，也是可以减轻后期的工作压力。但是当屋建筑处于抗震7度区及以上的时候，就必须进行截面测试抗震验算。

2.2绘制大样详细图

大样详细图有两种办法可以完成绘制，一种是在建筑详细图的基础上直接绘制完成，另外一种是在以前完成的大样详细图的基础上进行一些对应的改动。大样详细图的重要点在于既要保证建筑的外貌又要保证房屋建筑结构设计的受力的合理性以及后期施工的方便程度。

2.3绘制屋面结构图

有时候建筑会是坡屋面，当发生这种情况的时候，房屋建筑结构一般运用梁板式以及折板式两种方式。其中前者适用于跨度较大，平面并不呈现正规形状，以及包含转折较为复杂的屋脊线和坡度；而后者适用于跨度较小，平面呈现正规形状，以及包含转折较为简单的屋脊线和坡度。当然这两者的构件都是偏心受拉的构件。其中其剖面的示意图应该加上大样详细图。

2.4楼梯梯板的设计

楼梯梯板的设计中最重要的是控制挠度，并且要注重梁下的净高的要求，这个净高一定要满足建筑的要求，梯板的宽度也要注意，首层要注意沉降的问题，有不合适的地方可以采用折板构造。如果考虑到梯梁的问题，那么就一定要注意使用梯梁的时候上下楼层的位置一定要统一规划。

2.5房屋建筑结构设计的基础要求

首先在选材上面要选用耐久性能较好的混凝土，其配筋一定要求达到最小的配筋率，基底的面积禁止循环使用，一定要调节好基础的宽度。2.6房屋建筑结构设计的算法和构造均要合理房屋建筑结构设计的算法和构造均要合理是一个双保险的措施，并不可以对其进行忽视，一旦发生偏差值，带来的后果是巨大的，尤其是在抗震墙的折减计算上。并且在计算上一定要多向考虑，单向的计算也会导致偏差值，最后，荷载的算法绝对不能发生失误。

2.7房屋建筑结构设计对于抗震的构造要求

要达到抗震就要做到：（1）对于多层的住宅结构，采用横墙承重或者横纵墙同时承重效果较好；（2）对于钢筋结构较多的高层建筑而言，抗震墙等框架应该采用双向的布置，在达到了一定程度的复杂结构中，还必须设计防震缝。

3结论

综上所述，我们不难看出房屋建筑结构设计是一个复杂系统并且技术性极强的工作，因为这个设计的阶段很大可能影响到整体工程项目的质量，因为房屋建筑结构设计一旦完成，后续的施工单位都是严格遵照图纸进行作业的，房屋建筑结构设计的水平直接决定了房屋建筑的质量，所以我国的设计师要不断的学习国际先进的理念以及技术，并且集合国内外的情况，研发具备我国特色风格的房屋建筑结构设计，并且不断创新开发，为房屋建筑的方法给予更多的帮助。

作者:易江川 单位:哈尔滨工业大学建筑设计研究院

第二篇：房屋建筑结构设计中优化技术探讨

当前，随着我国社会主义经济管理体系的不断深化改革，给建筑行业带来发展机遇的同时也提出了新的挑战，即人们对于房屋建筑结构的相关性能有了更高的要求。此种需求下，企业要想获得良好的发展，保障企业的经济效益与社会效益，就必须不断改进自身的施工设计与施工工艺，即通过积极应用优化技术，努力提升自身市场竞争力，进而赋予房屋建筑更完善的功能。但当前实际应用过程中，受到多方位因素的的影响，导致设计人员在优化技术时存在诸多问题，从而影响了房屋建筑的整体质量。因此我们应该加强相关工程结构的管理与控制，从而确保建筑项目整体的施工质量，提升企业效益。

1房屋建筑结构中设计优化技术的内容

房屋建筑结构优化设计指的是在满足用户以及建筑使用功能的前提下，选用经济最为合理的设计方案，完成建筑结构设计工作，该过程就是我们常说的优化设计过程。通常，优化设计过程主要是对建筑结构选型、建筑结构受力以及建筑结构布置等相关内容进行分析和优化。一般情况下，我们将分析和优化的设计工作分为以整体为设计对象和以分部结构为设计对象两部分，其中以房屋建筑的分部结构为设计对象又可以继续进行划分，将其分为下部基础部分、中部主体部分、上部屋盖部分等优化设计内容。

2结构设计优化技术的作用及其注意事项

2．1房屋结构设计优化技术的作用

在房屋建筑结构设计中的应用优化技术主要有以下两方面的作用:第一，降低了工程造价。在房屋建筑结构设计的过程中，建筑整体质量是设计人员优先考虑的问题，基于良好基础下，才能采取相关措施，降低总体工程造价。根据相关数据结果显示，在房屋建筑结构设计中应用结构设计优化技术，不仅明显的降低了房屋建筑的施工成本，还保障了建筑项目工程的整体性能，从而有效的确保了企业的经济效益。第二，保证建筑结构的安全性。在进行房屋建筑设计过程中，为了有效的提升建筑结构的整体质量，通过对原有设计方案的优化，不仅能够及时修正设计中的不足与缺陷，提升建筑结构安全，还能有效的规避结构受力不合理等现象的发生。根据相关数据结果显示，在房屋建筑结构设计中应用结构设计优化技术，能够有效的保证建筑结构的整体性、安全性。

2．2结构设计优化技术应用时的注意事项

(1)重视对工程项目的前期参与。因房屋建筑设计方案的质量对房屋的安全性、实用性、经济性等具有直接影响，因此房屋建筑项目的核心阶段就是设计阶段。我们要想加强相关项目设计的优化技术，首先需要做的就是重视对工程项目的前期参与，即根据设计结果以及优化建议，积极投入到房屋建筑结构的设计当中，确保前期能很好地体现出房屋结构优化设计思想与理念;(2)重视对内部结构的优化设计。在房屋建筑结构设计的过程中，不仅要考虑建筑的整体性能优化，还要考虑建筑内部结构的优化统筹，即将“优化设计”的思想落实到各项环节当中;(3)重视与计算机等新型技术的融合。在当下信息技术飞速发展的现代，计算机技术与优化技术的有机融合是未来房屋建筑工程项目发展的主流趋势。针对不同建筑工程优化技术的应用实况，计算机技术主要应用在工程数据分析与工程建模上，即通过分析工程参数，构建建筑模式，帮助设计人员及时了解相关信息，有助于更好地控制建筑结构的整体性、安全性、稳定性。

3房屋建筑结构设计与经济的关系

当前我国房屋建筑结构设计与经济的关系，主要体现在如下几个方面:第一，结构的层数与用地面积之间的关系，即我们在进行优化设计时，需要协调好两者之间的关系;第二，结构的体型设计与经济之间的关系，即从相关实践经验中我们发现，要想降低房屋建筑的施工成本，我们一般采用方形或圆形的平面形状;第三，结构设计与建筑设备之间的经济关系;第四，结构的分部结构与建筑物层数间的关系。

4优化技术在房屋建筑结构设计中的应用分析

4．1建筑结构设计优化

房屋建筑结构设计的主要目的就是为了保证房屋建筑的安全性与实用性，而进行对结构设计进行优化处理主要是为了在基本性能之上增加建筑的美观性、科学性、经济性。对于优化技术而言，其处理措施必须基于原有的建筑设计之上，采取多种技术手段，保障施工质量与施工进度。当前，优化技术思想在房屋建筑结构设计中的应用主要表现为:第一，在参数变量的选取上，设计人员为保障设计方案的科学性与合理性，通常会选取大量的相关参数，以此作为变量，增加了工作难度，若通过优化分析，能快速找到目标点展开设计，减少了相关工序，降低了工程成本。第二，在函数的优化设计中，设计人员通常在众多相似的函数中获取目标函数。第三，为保障房屋结构的稳定性与耐久性，我们会衡量多项施工条件，保障相关技术规范，实现优化设计。

4．2在钢结构中的应用

当前房屋建筑设计过程中，不同的建材对结构的整体性能影响也不尽相同。当前我们以钢结构为例，在优化应用的环节中，我们从以下几方面进行思考:钢结构与其他建材相比，应用优势有哪些;在应用过程中涉及多少关键技术;在本项工程项目中存在多少可优化的项目;借助电子信息技术，深入探讨优化技术的可行性，并生成三维立体模型;在进行模型分析时，要判断相关的技术标准在施工中的应用效果等等。

4．3房屋基础地基优化设计

当前，房屋结构建筑设计过程中最重要的就是地基的设计，因此为了保证房屋建筑整体的优化设计我们首先要保证地基结构的优化设计。近年来，随着我国建筑行业的不断发展，社会主义市场经济管理体系对地基的具体标准也提出了新的要求，为保障房屋建筑满足客户的使用功能，我们必须依据建筑物的实际情况，进行实地勘测与合理化制定。除此之外，优化设计过程中还要遵循“节省造价”的原则，通过对比，选取最佳设计方案。除此之外，优化技术应用还体现在概念设计优化以及防震安全结构设优化等方面。前者主要体现在计算机设计与人工设计的有机融合，而非一味地依赖计算机设计软，后者主要体现在对多方面因素进行的考量，通过进行重点分析与研究，采取合理措施，提升建筑设计或是构造等层面的抗震性能。

5结语

综上所述，随着我国城市化建设进程的逐渐加快，相关建筑企业的迅速发展。为适应当下社会主义市场经济关系体系的发展需求，迫使在房屋建筑结构设计优化技术越来越受到建筑企业的广泛关注。因此，设计人员必须明确相关需求，不断提升自身专业技能水平，进而促进结构设计水平的进一步提升，为实现我国建筑行业健康稳定的发展打下坚实的基础 。

作者:陈德源 单位:厦门同安建筑设计院

第三篇：房屋建筑结构设计优化方案探析

随着社会经济发展水平不断提高，建筑市场竞争日益激烈化。对于建筑企业来说，必须要设计出安全、实用、美观的房屋建筑，才能够在激烈的竞争中胜出。在房屋建筑领域，结构设计投入占比较高，对房屋整体设计质量有重要影响，它是保证房屋建筑达到美观、经济、实用的重要前提。接下来本文将对建筑结构设计优化方法进行深入探讨，以期得到一些有益结论。

1房屋建筑结构设计优化重要意义

从当前我国建筑行业发展趋势来看，高层、超高层将是未来建筑设计主要方向。对于建筑企业来说，如何在保证满足业主房屋结构设计需求的基础上，最大程度降低建筑成本，这是最为重要的工作。采用房屋建筑设计优化方法，能够充分发挥现代建筑施工设备、技术和材料优势和作用，不仅可以提高建筑实用性、美观性，还能够降低和节省建筑成本，实现建筑施工经济效益与建筑质量、功能的有机统一，最大化建筑企业和项目业主的效益。

2房屋建筑中建筑结构优化方式应用步骤

2．1建立建筑结构优化模型

(1)选择科学合理的模型变量。在建立优化模型之前，首先要选取一些比较重要的建筑结构参数作为模型变量，例如建筑目标控制参数，例如建筑损失期望值、建筑结构经济价值等;建筑约束控制参数，建筑结构稳定性等。对建筑结构设计影响不大的要素，可以采取预定参数的方式在模型中体现，这样不仅可以控制模型中变量数量，减少编程工作量和计算量，还可以提高模型控制精确性和可行性;(2)确定一个目标函数。建筑结构优化设计需要在目标函数控制下进行，确定一个符合预定设计条件的目标函数，将建筑最大经济功能与美观设计结合起来考虑，这样可以保证建筑结构设计达到整体设计目标，最大程度降低工程造价，保证设计功能性和美观性;(3)制定科学合理的约束条件。一般拉说，约束条件主要包含以下几方面内容:裂缝宽度、建筑结构刚度、尺度规格、构件标准、结构体系关联性等。在对建筑结构进行优化设计时，首先要保证整体稳定、可靠，将优化设计设计的各方面因素综合考虑在内。在优化设计过程中，要对比目标性约束条件与实际约束条件差异，确保每个约束条件都能够符合建筑工程设计需要，最大化设计效果。

2．2制定科学的优化设计方案

房屋结构设计优化需要根据可靠度来设置约束条件，同时处理好非线性相关优化关系。因此，在实际计算过程中，要采用正确的转换方法，将有约束的优化转化为无约束的优化。一般采用拉格朗日算法、powell算法等来实现这个转化目标。

2．3相关应用程序设计

依据建筑结构可靠度设计房屋结构优化模型，并采用相关计算公式和方法，以最大化设计效果。在前面工作已经到位的基础上，设计一套内容覆盖全面、功能完善、科学合理的应用程序。以最大程度提高优化设计效果。

2．4优化设计方案比较分析

计算出优化设计结果之后，要对其进行可行性、合理性检验和分析，选取综合效果最好的一个设计方案。在分析过程中，我们要综合考虑各方面情况，从不同角度出发来考虑问题。这是建筑结构优化设计中比较重要的一个环节，最后选定的优化设计方案不仅可以达到美观、功能和安全的高度统一，还可以最大程度节省工程造价。在进行建筑结构设计优化过程中，不能顾此失彼，兼顾某一方面指标是忽视其他指标;在面对多重约束条件和影响因素时，一定要用辩证、全面的眼光来审视。

3房屋建筑领域结构设计优化方式具体应用方法

3．1房屋建筑整体性与局部性优化

建筑设计具有层次性、复杂性的特点。从层次性角度来看，其主要包含设计、结构、安装等子系统，每个子系统又包含了多个下属体系。在进行房屋结构优化时，要综合考虑每个下属系统并对其进行优化，把握横向关联性，建立叠加型系统;从复杂性角度来看，主要涉及施工材料、构件、配件等内容，因此要从整体性着手开展结构优化。

3．2建筑寿命与阶段优化

要针对建筑工程每一个使用阶段制定优化方案。房屋结构设计者要针对不同寿命阶段特点，综合考虑具体情况设计优化方案，以提高建筑工程整体寿命优化效果。这不仅可以保证建筑质量，还可以提高工程项目经济效益。

3．3桩基础的具体优化

建筑结构施工过程中，桩基础是十分重要的施工内容，其主要包括灌注桩和预制桩两种类型。其中灌注桩施工质量控制难度较大，操作流程复杂、施工作业时间相对较长。在沉降标准基础上，可通过预制桩施工来简化施工流程。值得注意的是，桩基施工深度不断加大，装机受到的土壤摩擦力也会增大，因此要尽量选择较长的预制桩作为施工材料。

3．4建筑主体上部结构科学优化

建筑上部结构设计优化需要通过建模来实现。首先要对剪力墙进行科学设计，保证剪力墙质量均匀分布，这样可以保证建筑物重心与各个平面刚度中心保持一致，从而有效增强建筑结构刚度，降低地震、大风对建筑结构的影响。在建筑施工过程中，剪力墙要尽量采用大开间设计，延长剪力墙的墙肢长度，这可以减少墙肢数量，同时节省混凝土用量。此外，剪力墙中的暗柱往往使用普通钢筋材料建造，如果采用较大的剪力墙可以建设钢筋用量，节省工程造价。如果建筑对抗震性等有特殊要求，则不可以随意采用构造过大的剪力墙。

3．5结构优化与建筑优化相互协调

建筑结构设计要保证建筑整体结构与整体平面协调一致，这可以达到美观与功能相统一的效果。建筑设计要尽量简洁，墙体与支柱之间不能出现错位现象，高度要与截面面积保持一致。在设计建筑楼体时，自身受力较多的转角区域，要选择高强建材做为承重的材料，从而能够更好地降低自重。对于整体来讲要保证重心、刚心、质心三者正确交叠，防止发生扭转的情况。

3．6结构优化统筹排水系统优化

在现代房屋建筑中，需要安装大量排水机械设备，这类设备荷载能力、荷载强度相对较大，通常安装在地下部位，因此要保证管道预留尺寸与预留深度相互吻合。另外，要尽量避免水平管道贯穿柱或梁的情况发生，如果无法避免，则要对贯穿的承重墙体采取加固措施。在整体上尽可能地保证结构的设置与管道网相协调，预防管道出现绕柱或绕梁的现象。

3．7结构优化与电气优化保持协调

建筑物内部电气管线主要通过金属管道进行布放，这可能对预支结构施工产生一定的影响。因此要对管线可能穿过的梁体上预留相应规格的空洞，并且要保证梁体的宽度与相应的墙体的宽度相一致。如果出现不相同的情况，就必须让墙体的一面与梁体的一面相齐，保证管线不得漏在墙体的表面。在整个房屋的建筑上，电梯部分肯定会有很多的空洞，埋下的建筑构件较多，这样就要求设计者应该单独对电梯部分的建筑进行分析与计算，保证设计的合理性与安全性，确保施工的质量是过关的。

4结束语

综上所述，我们可以知道，科学合理的建筑结构优化设计不仅可以保证建筑功能、美观和质量，同时还可以最大程度节省工程成本。建筑设计不能片面的追求经济效益，不能通过节省施工材料的方式来提高施工效益。对房屋结构的设计进行优化有着最基本的目的，就是保证建筑本身的功能，提高建筑主体的质量，提升建筑的环保能力，增加建筑企业的经济收益。如果要想达到这样的一个目标，房屋建筑设计者必须要采用先进的设计方法和技术，不断创新和改进，切实提高房屋结构设计水平，不断提高房屋建筑综合效益。因此，必须要正确认识到建筑结构优化方式重要性，要在实际工作中不断改进和完善。

作者:张云 单位:福建省东南建筑设计院

第四篇：概念设计在建筑结构设计中的重要性

在科技快速进步的推动下，建筑形式发生了巨大变化，传统的结构设计理念已经很难满足当前建筑行业的发展需求，转变、创新建筑结构设计理念，为建筑行业注入新的动力，完善建筑使用功能，才能够实现建筑行业的可持续发展。概念设计是一种新型的设计理念，是工程设计人员以理论知识为基础，结合多年的工作经验总结出的设计方法，是理论知识是实践经验完美融合的成果，也是评判工程设计人员综合能力高低的重要标准，概念设计能够保证建筑结构设计更加科学、合理，在现代建筑行业结构设计中发挥着重要作用。

1概念设计的介绍

概念设计是基于对用户实际需求进行分析，将其对产品理想化的要求转化为概念产品，概念设计的根本目的是最大化的满足用户需求，具体实施过程是利用创造性思维使抽象的设计理念逐渐具体化、使杂乱的设计体系逐渐系统化、使模糊的设计思路逐渐清晰化，总体来说概念设计是设计者利用统一的理想思维完成理想化物质形式的设计过程。建筑结构设计中的概念设计是当前建筑结构设计中一个新的领域，主要体现在对建筑抗震设计和总体结构特点，通过对建筑结构的总体把控，从细小部件入手，做好每一步设计工作，从整体结构上保证构件设计的合理性，进而在保证建筑质量的同时，对其功能进行完善和补充。

2概念设计在建筑结构设计中的重要性

2．1完善了计算机设计的不足

在当前的建筑结构设计过程中，大部分设计工作都是利用计算机完成的，这种设计方法比较便捷，效率比较高，耗费的时间较短，能够为设计人员提供很多便利，但是计算机设计也存在很多缺陷。设计人员在借助计算机对建筑结构进行设计的时候，由于计算机运行的简单、高效以及智能化特点，部分设计人员认为全部设计工作由计算机完成即可，对计算机软件产生过度依赖心理，忽视了自身学习的重要性，在结构设计知识和设计技巧方面的学习力度明显不足，导致建筑结构设计水平不高。设计人员没有认识到计算机软件运行双面性，即只看到了计算机软件的优势，没有意识到计算机程序运行错误时导致的严重后果;再加上在选择软件程序的时候可能会出现不适用情况，都会直接影响到建筑结构设计效果。将概念设计应用于建筑结构设计中能够督促设计人员加强学习，合理解决计算机设计中存在的缺陷，完善计了算机设计的不足，提高了建筑结构设计的科学性及可行性。

2．2优化了建筑结构设计

熟练掌握建筑结构概念并加以灵活运用是对每一个建筑设计人员的最基本要求，将概念设计应用于建筑结构设计中能够将结构设计进行优化，在提高建筑结构的完善以及可靠性方面发挥了重要作用。概念理论在《建筑结构设计统一标准》中就有提及到，并以概念理论核心提出了相关设计准则，为概念设计的应用提供了参考依据。概念设计需要设计人员充分发挥自己的思维能力，将理想化的想法形象化，以所掌握的建筑结构概念理论知识，利用多年工作经验所形成的缜密思维对整体结构进行全面把控，减少了结构设计风险，能够有效避免结构设计问题的出现。利用概念设计还能够及时发现建筑结构设计过程中存在的问题，通过科学的措施加以解决，在最大程度上保证了结构设计质量。

3概念设计在建筑结构设计中的具体应用

3．1在计算机分析中应用概念设计

计算机分析是建筑结构设计中必不可少的工作环节，就目前的工程实例来看，建筑结构设计效果并不理想，难以达到设计人员预期的目的，计算机分析存在一定的缺陷，导致结构设计不科学。在进行计算机分析的时候应用概念设计，不能将计算机分析结果作为唯一的设计依据，还需要设计人员对结构设计知识的熟练掌握与应用，利用实践经验对计算机分析结果进行评估，判断其科学性及准确性，然后根据实际需求对设计方案进行适当的调整，避免因计算机分析结果不准确造成设计问题。

3．2在基础设计中应用概念设计

建筑结构设计中的基础设计设计到很多方面，利用概念设计可以对基础设计进行综合考虑，保证基础设计的合理性，首先需要对建筑周围的环境特点、地质构成等情况进行全面勘察，保证结构设计形式符合地理条件要求，以概念设计为支持对建筑结构形式基础进行确定。常用到的基础形式包括筏型基础、箱形基础等多种，筏型基础的地基所承受的压力远远小于上部结构承受的压力，可以将地基荷载分散到上部结构中，避免了地基沉降现象的发生;在使用箱形基础的时候，地基会与周围地层形成紧密的整体，建筑所承担的压力将会分摊给地基，提升了建筑结构的整体稳定性。

3．3在抗震设计中应用概念设计

抗震设计是对建筑物稳定性的基本要求，计算机分析结果难以保证抗震设计的合理性及实用性，利用概念设计结合实际抗震设计需求，能够对计算机模拟结果进行补充和完善，保证建筑结构具备更加良好的抗震性能，提高其抗震能力。强柱弱梁、钢筋配比等都对建筑结构的稳定性有着直接影响，而利用计算机进行分析是很难得出准确的结果的，利用概念设计可以根据实际需求适当扩大强柱弱梁的截面面积，在对建筑底部加强区所用到的钢筋进行配比的时候，确定最大以及最小配筋率，从建筑结构设计的不同方面提高了结构的稳定性和抗震性能。

3．4在高层建筑中应用概念设计

高层建筑是当前非常常见的一种建筑形式，因其高度明显高于常规建筑，建筑结构在水平方向上会受到风力的影响，容易出现侧移现象;在竖直方向上低层建筑所承受的压力比较大，所以在进行结构设计的时候需要考虑到风压布局以及竖向载荷。在高层建筑结构设计中应用概念设计，对周围建筑布局形式进行调查、分析，找出水平方向上的风压分布特点，根据风力的影响对建筑结构进行更加合理的设计，避免出现水平侧移现象;对竖向载荷分布规律进行分析;在低层建筑中选用稳定性更强的结构形式，提高低层建筑结构的荷载能力，对上层建筑起到更好的承载作用，提高了整体建筑的稳定性。

4结束语

在建筑结构设计过程中要将概念设计贯穿整个设计过程，利用概念设计对建筑特点进行分析，对其结构设计要求及设计形式进行准确把握，以保证建筑工程质量为前提，优化结构设计方案，提高结构设计水平，使设计效果更加理想，建设完成集安全、可靠、经济等多方面特点于一身的高质量建筑。

作者:章俊鸿 单位:江西省抚州市建筑勘察设计院

第五篇：既有建筑顶部钢结构加层结构设计探讨

在以往的城市住宅工程建设过程中，主要的建筑形式为底层建筑，然而在这种高度较低的建筑工程中，往往存在着空间利用率第、设防标准低等问题。所以对这些建筑进行加层改造的必要性确实存在，通过加层的方式可以改善房屋结构、完善使用功能。建筑顶部钢结构加层设计具有很多优点，安全性也比较好，相对经济，所以得到有效的推广。但是从实际情况来看，这种方式还存在一些问题，一般只是对加层的部分进行详细的设计，但是借助钢结构对建筑加层之后，建筑结构中整体的周期、质量和刚度等都出现了很大变化，只是对建筑加层的部分进行详细的分析就缺乏安全性，还要分析建筑物整体的结构，确保整个建筑的质量。

1建筑结构钢结构加层和改造的方案

(1)直接加层和改造方法。这一方法主要以原来建筑为基础，实施加层与改造，不使原来建筑承重系统和平面的布置得到改变，这一方法施工的速度比较快，施工相对简单便利。主要使用在原来承重的结构和地基承载力形变能力可以满足直接加层和改造，或者在加固与处理后能够直接进行加层和改造的建筑。比如，清华大学的主楼建成于上世纪五十年代，为了使主楼建筑的面积得到增加，满足学校和学生使用的需要，实现对立面的造型进行优化目的，就直接在原有建筑的上部增设两层，一些部位则增加了三层。(2)使荷载的传递得到改变的加层和改造方法。这种方法主要是原来建筑承重结构无法实现加层的要求，或者建筑使用的功能出现了变化，需要改变建筑原来平面和结构的设置以及传递荷载的途径等进行加层和改造。这种方法适用在原来建筑墙体的结构具备一定的承载力时，对原来建筑部分的墙体和局部位置进行加固和处理，以便切实满足建筑加层和改造的需求。(3)外套结构跳跃加层和改进方法。这一加层和改造的方法主要是指建筑原来的结构之外，增设一些外套结构，加层和改造后的荷载能够借助外套结构向基础传递，这一方法主要适用在原来的建筑与新建的加层间没有承重的关系，外套结构把原来建筑围在内部，外套结构的基础能够以原来建筑结构为基础，还可以在原来建筑基础外重新进行布置，进而使加层的荷载传递给原来建筑的不利作用得到有效的避免，主要在需要对原来建筑结构承重的结构以及适用的要求进行改变的房屋内使用。

2既有建筑顶部钢结构加层设计方法

(1)建筑钢结构加层结构的形式。建筑结构合理加层的方案需要追求对结构进行布置规则的一致性，而且，抗侧的刚度和质量也要均匀对称，刚度和质量的中心需要接近或者重合，这样能够有效的降低在地震的作用下出现的扭转现象，如果加层的层数不断增多，需要对竖向的位置进行关注，不能存在薄弱的部位，进而提升加层结构设计抗侧的刚度。直接加层方案有平面和空间两种不同的结构形式，其中，平面的结构主要有门式钢架和平面的排架等不同形式，空间结构主要以钢框架为典型，加层钢柱的柱脚则主要是铰接和刚接两种不同的形式。根据加层的层数进行分类，主要有单层和多层两种形式，其中，单层主要借助门式钢架的结构，而多层则主要借助钢框架结构。多层的钢框架结构加层根据是否存在柱间的支撑，还可以分为无侧移框架和有侧移框架两种形式。(2)多层顶部钢结构加层柱脚节点的设计。上文说到，柱脚一般有铰接与刚接两种不同的形式，其中，铰接形式的柱脚只受到来自水平的脚力与轴向的压力，而刚接形式的柱脚不同，不仅会受到来自水平的脚力与轴向的压力影响，还会受到由加层传递的弯矩的影响。经过计算可以得出，对刚接形式的柱脚来说，如果其只有风荷载，没有屋面的活载，加层结构基础的设计就会有很大的偏心距。在实际的过程内，柱脚一直都存在锚栓的预紧力，借助有限元模型进行分析可以得出，存在的预紧力能够使柱脚的抗剪承载力得到提高。在对柱脚进设计时，抗剪的条件也需要满足相应的要求，在具体设计的过程中，需要同时对锚栓的拉应力与混凝土的压应力增加等进行全面的考虑。(3)钢结构造成的下部结构加固。建筑顶部钢结构加层设计的难度一般都超过了建设新的房屋建筑，在开始加层前需要对原来建筑设计和施工等具体情况进行详细的分析，并由相关单位给出建筑抗震性能鉴定的报告，然后在对是否加固进行决定，对腔骨加固和抗震加固进行选择，一般来说加层时都要进行加固，这样能够防止出现隐患，避免在出现地震时发生严重后果。下部的结构如果是砖混结构，对加层进行计算时需要对原来建筑的承载力进行验算，并对加固的方式进行合理的选择。下部的结构如果为钢筋混凝土框架的结构，主要使用外部粘刚加固法、预应力加固法以及加大界面加固法等。

3建筑抗震性能影响的因素

(1)不同的夹层层数产生的影响。建筑的层数如果增加，原来房屋的结构周期和刚度都会有很大的变化，这是借助侧移钢框架进行加层，整体结构的前八阶振型自振的周期会随加层的层数增加，周期也不断加长，而且，第一振型的周期也会由一开始不断增加。如果存在侧移钢框架的加层，底部框架柱的层轴力、剪力以及最大的轴压比也会出现相应的变化，加层后整体结构的周期增长，水平地震的影响系数则会降低，底部的剪力也稍微降低。加层钢框架与原来结构的顶层进行连接的部位，刚度会有很大的变化，很容易产生结构的薄弱层，加层与原来的结构由两种性能不同的材料组成，两者在遇到地震时动力的特性也不同，就很可能出现震害，所以在进行设计时，需要对新、旧结构的整体性进行强化。(2)有无侧移框架形式产生的影响。阶层有无侧移框架，其整体的结构振型基本相同，一阶振型会沿y轴进行平动，二阶振型为沿扭转振型，三阶振型则沿x轴平动。所以，加层钢框架在增设了柱间的支撑后，结构层的轴力会增加，钢框架的加层中，不同的层间剪力则会降低，原来结构中不同层间的剪力则加大，加层后底层的层间剪力也会比原来结构的底层剪力稍高。底层的层间位移角会随加层的层数增加而不断增加，由于设计了柱间支撑，层间的位移角变化比较均匀，而且第五层没有出现薄弱层，这说明加层钢框架结构设置纵向和横向柱间支撑，能够使钢结构的加层增大，层间的位移角减低。(3)不同的阻尼比产生的影响。原来建筑结构框架的阻尼比为0.05，钢框架结构的阻尼比是0.02，经加层后，结构的阻尼比在0.02－0.05间，根据不同加层，其阻尼比也出现了变化。随加层的楼层增加，建筑整体的结构周期也在增加，层间的位移角和底层层间的剪力没有太大的变化，第五层层间的位移角和层轴力有较大的增加。阻尼比增加，层轴力、剪力和层间的位移角都降低，因此对加层进行设计时，需要和原来建筑结构的减震耗能设计相结合，对加层的结构和侧向的刚度比等进行科学的调整。

4结语

综上所述，对既有建筑的顶部采取钢结构加层设计具有重要的意义，需要引起相关人员的重视，不断对其进行改进和完善，切实发挥出加层的作用，提高建筑质量，促进整个行业的发展。

作者:曾涛 单位:江西省建筑设计研究总院

第六篇：剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

1引言

在建筑墙体设计领域中，剪力墙结构能够被广泛运用，特别是高层建筑，剪力墙结构更是墙体设计的首选，这都取决于墙体结构的独特性。在高层建筑的剪力进行墙施工时，一般会采用模板技术以及滑模技术对墙体结构进行施工，能够极大大提升建筑墙体施工的质量以及效率。此外，在现浇剪力墙时，大模板的技术受到很多人的青睐，只是因其集操作方便快捷、设备技术水平高、有很好的抗震能力、整体性强以及施工效率高等众多优势于一身。而这些剪力墙结构的施工都决定了剪力墙结构的科学性、高效性以及安全性，在建筑设计中的应用可以提高施工效率和建筑质量，正因如此，剪力墙结构才会越来越受建筑设计欢迎。

2剪力墙结构设计的含义

通常情况，剪力墙结构的实际厚度较小，但建设规模较大。因此，该特征也决定了剪力墙结构的承受能力以及具体形状。此外，剪力墙结构的组织形状与板状非常相似，自身所具备的承受能力较高，类似于柱子的受力程度。然而，在其他方面上，这两者有很明显的区别。加之剪力墙结构是建筑结构中的核心部分，设计人员在设计时，不仅要按照不同场所要求，设计出科学合理的剪力墙结构设计方案，还要充分发挥好剪力墙结构所固有的平面内刚度大以及承载力大的优势，还应该使其发挥最好的使用性能。

3设计剪力墙的根本原则

剪力墙结构中，墙是平面构件，它除了受到平面带来的弯矩及水平剪力之外，还承担着竖向带来的压力；在弯矩以及轴力的复合状态运行，其受到水平力的作用时似一端底部嵌固于基础上的悬臂深梁，在地震发生时，剪力墙不但要满足非弹性变形反复循环下的延性，同时，也要满足强度以及刚度的要求，满足结构发生裂痕、但不倒以及能量耗散的要求，墙肢务必可以防止被剪切破坏，所以，尽可能把剪力墙的墙面设计为延性弯曲型。剪力墙的特征是承载力及平面内刚度大，而平面外承载力及刚度都相对较小。当平面外方向的梁与剪力墙相连接时，会导致墙肢平面外弯矩，而通常情况下，并不会对墙的平面外承载力及刚度进行测试。所以，应可能防止平面外搭接，实在难以避免时按规则采取措施，进而保障剪力墙平面外的安全。

4剪力墙结构设计的应用原则

4.1连续性

因剪力墙结构的主要目的是作用于建筑结构的分隔及维护构件，起到竖向承重及水平抗侧的作用，因此，为了防止剪力墙因刚度变化造成建筑有侧移现象发生，建筑结构的设计过程中，设计剪力墙时，应自上而下进行布置，尽可能地将刚度突变现象避免。有关的建筑施工人员可考虑在部分墙体高度方向以及墙肢方向上，加大墙体的厚度或者采用更高等级的混凝土，进而使剪力墙结构的抗侧刚度得到分担，对于宾馆客房及住宅等墙体较多、开间较小、抗震性能要求较高且房间面积不大的建筑结构，倘若剪力墙的连续性很难有保障，可对剪力墙进行延伸，将上下洞口对齐，进一步加强建筑剪力墙的抗震能力。

4.2对墙体进行受力分析

在设计剪力墙的整体结构时，要分析好墙体的具体受力情况。墙体作为平面的构件，其所承受的压力不但有水平方向的弯矩以及剪力，此外，还涵盖了竖向的压力。设计剪力墙的结构必须要充分考虑及分析自身的受力情况，保证墙体的使用效果及质量。

4.3墙体延性

延性较好对剪力墙结构的稳定性有非常关键的作用，太细高的剪力墙在建筑结构的设计过程中，很大程度会由于连梁应力导致严重拉伸或者弯曲，进而有难以恢复的剪切破坏产生。因此，在建筑结构进行设计时，特别是设计高层的建筑结构过程中，不应利用整个墙体长度比大于9m，高宽比低于2m的细高剪力墙，倘若由于建筑结构不得不利用较长的墙体时，应尽量设置好翼缘，最大程度上避免剪力墙形成一字型，可通过在部分的截面处设置洞口，进而把整个墙体分割成长度小于9m的若干段均匀墙段，形成一个联肢墙，进而发挥了剪力墙的延性。

5在建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

5.1平面布置

在布置剪力墙的平面时，要遵循均匀且对称的原则，使墙面结构的刚度中心及质量中心能够完全重合，进而减少扭矩，内外剪力墙要尽可能对直或拉申，减少部分不均衡的作用力产生。除此之外，剪力墙最好能够随主轴的走向，多项或者双向进行布置；在设计抗震功能时，要尽量减少有单向墙的设计模式出现，保障剪力墙的整体功能能够得到充分发挥；为了保证建筑安全及建筑质量，应降低施工的成本，设计剪力墙结构时，抗侧力的刚度不可太高，一旦抗侧力的刚度太强，会有震力过大现象发生，墙体的自身重力也会因此加大。

5.2剪力墙肢种类和具体结构设置

按照墙肢高度和厚度比来划分剪力墙的墙肢分类，主要有两类：一般剪力墙和短肢剪力墙。倘若剪力墙的高度大于其厚度的七倍时，就为一般的剪力墙，剪力墙的高厚比值在5~8之间时，就为短肢剪力墙。另外，剪力墙还能够按照其墙面开口的大小来划分整体小开口剪力墙、整面剪力墙、壁式框架以及连肢剪力墙等这几种。有些高层的建筑绝大部分会利用剪力墙结构，特别是那些建筑都需要较大的空间，所以，其剪力墙结构就要设置为双向结构，进而形成新的开工建设结构，在抗震区域的建筑物中，剪力墙结构就更应根据实际情况加以设计。也要采取相应措施对剪力墙的刚心进行调整，保证剪力墙的承载性以及稳定性。

5.3剪力墙连梁钢筋配置

在高层建筑中的一个关键的承重构件是连梁，能够有效加强结构本身的延性和刚度，加强结构的抗震性能。所以，在设计剪力墙的结构时，要计算其连梁的具体承压程度，保证连梁的弯曲破坏能够比剪切破坏更优先，进而保障结构的稳定性。

5.4剪力墙连梁结构的设计

剪力墙肢间相连接的梁体为剪力墙当中的连梁部分，而该装置可以平衡墙肢的负荷力，并能够稳定和约束剪力墙，所以，剪力墙的连梁装置对剪力墙的整体结构有着极其关键的作用。就剪力墙的连梁结构而言，其结构的截面大小及高度受到的影响因素很多，倘若设计有失误出现，或者不科学之处，则给整个剪力墙的结构设计带来影响。所以，在剪力墙连梁结构设计时，该设计师要重点对剪力墙的连梁结构的刚度根据有关的规定进行相应的折减，要略加剪力墙连梁结构的整体跨度，略减剪力墙的高度，进而减小结构的刚度，减轻地震作用力带来的的影响。

6结束语

剪力墙结构在建筑结构设计中有着极其重要的作用，对建筑物整体结构的稳定及安全性有着关键作用。所以，建筑行业要重视剪力墙的结构问题，不断将剪力墙的结构设计方案进行优化，进一步提升剪力墙结构的设计水平，设计者们要将现场施工的勘察工作做好，按照实际的施工情况，建立起完善的施工管理体系，制定出最科学且合理的剪力墙结构设计方案，培养好施工人员的安全意识，使其能够按照规范的操作流程进行施工作业，保证建筑物整体的使用质量，进而推动我国建筑行业的进步与发展。

作者:黄建华 单位:广西壮族自治区工业设计院

第七篇：建筑工程人防地下室结构设计探讨

人防地下室是现代建筑中兼具平时基本使用功能和战时防护功能的重要结构组成，因此对于地下室结构设计与建设的水平和质量也有着较高的要求，而科学的设计是保障地下室建设水平和功能价值发挥的基础和先决条件，因此，对于设计单位与设计人员而言，准确把握人防地下室结构设计的特点，加强对人防地下室结构设计的研究，确保人防地下室设计方案科学、合理、完善、可行，具有着很大的必要性。

1建筑工程人防地下室设计的特点

人防地下室相较于一般建筑地下室而言具有着一定的特殊性，除要能够满足地下室结构正常的使用功能外，人防地下室必须要符合战时防空避难的要求，这也就决定了其在结构设计上要具有一系列自身的特点，主要体现在以下几个方面：

1.1结构体系布置应与地面建筑体系特点充分结合。人防地下室的建设与结构体系布置，除自身必须要能够承受较大的荷载作用，并且还应能够保证地面建筑所承受的荷载能够有效通过地下室结构中的承重构件传导至地基基础上，以保持地上建筑结构的整体稳定性，这就要求人防地下室在进行结构体系布置时应充分考虑地面建筑体系的特点，使地面建筑与地下室两部分的结构承重构件能够尽可能准确的对应，确保荷载传递的有效性。

1.2钢筋混凝土结构构件可按弹塑性工作阶段设计。在钢筋混凝土结构构件处于弹塑性工作阶段的情况下，其对于能量的吸收能够发挥更加良好的作用，并且使材料的潜力得到有效的发挥和利用，既满足经济性的要求，也能够满足防控避难的需要。在结构设计时，可以适当降低钢筋混凝土结构构件的可靠性，同时通过提高材料的设计强度，来保障其整体性能。

1.3基于爆炸动荷载下的力学计算具有一定特殊性。人防地下室要有效应对战时空袭的影响，因此在其力学计算上与一般建筑地下室存在着一定的差异，主要体现为爆炸动荷载作用下对于变形、裂缝、地基承载力的计算都可以省略，而只需针对结构强度进行计算即可。

1.4对于地下室结构的抗塌毁性能有着更高的要求。基于人防地下室的防空功能，其对于结构构造的要求方面更加注重整体的抗塌毁性能，这也是保障人民群众战时安全的重要基础条件，这就需要在结构设计中注重对材料强度等级、结构构件的最小厚度、保护层厚度、最小配筋率等方面的要求，并要充分考虑到地面高层建筑对于地下室结构的嵌固端构造与超长结构的影响，控制好结构沉降量，最大限度降低地下室坍塌毁坏的几率。

1.5必须要加强对人防地下室的平战转换设计。现代建筑工程中的人防地下室建设在平时，并作为防范战时空袭的重要建筑结构部分，其需要既满足平时的正常使用功能，还要能够有效应对战时需求，在设计过程中应分别从平时与战时两个方面对其荷载效应组合进行考虑与计算，把握好主要的控制条件，为设计提供有效的参考，并且要根据平战时期对地下室功能的需求差异，设计有效的平战转换措施，保障平战功能转换的效率。

2建筑工程人防地下室结构设计的要点

2.1结构设计的主要内容。基于对人防地下室的功能需求，在结构设计中主要应做好两方面内容的设计，其一为主体结构设计，其二为孔口防护的设计。前者在设计时需要注意做好顶板、外侧墙、底板等构件的结构设计，后者则主要应加强对出入口防护及消波系统的设计，从而充分保障人防安全。

2.2对结构荷载的分析。从实际情况的角度进行分析，战时人防地下室结构所承受的主要荷载作用来源于爆炸等情况产生的较为强烈的空气冲击波，首先从地下室顶板结构的荷载情况来看，其通常需要直接承受地面冲击波，并且要抵抗超压及负压的作用，其次，从侧壁和底板的荷载情况来看，其所承受的荷载压力通常是由作用于地面的空气冲击波对地表土体进行压迫并通过土体运动将压力传递至下层地下室周围的土体中，从而对地下室的侧壁及底板产生超压、动压及负压等不同的荷载作用。在人防地下室结构设计时应对以上的荷载作用情况进行充分的考虑。

2.3荷载组合设计。关于人防地下室的荷载组合设计应按照国家相应的规范要求，在明确人防地下室所属类别的基础上进行合理的设计。我国人防地下室按照所能承受的荷载作用要求通常可分为甲、乙两个类别，甲类对于地下室结构应承受的荷载作用有着较高的要求，需要能够有效承受常规武器爆炸所产生的动荷载以及核武器爆炸所产生的动荷载作用，乙类对于地下室结构所应能够承受的荷载作用要求相对低一些，只要求能够承受常规武器爆炸所产生的动荷载作用。在荷载组合设计要求方面，甲类人防地下室结构需要同时满足平时使用状态的结构设计荷载，战时常规武器爆炸等效静荷载与静荷载同时作用，战时核武器爆炸等效静荷载与静荷载同时作用三方面的要求，乙类人防地下室则只需满足前两项要求进行荷载组合设计即可。此外，在人防地下室荷载组合设计时还应充分考虑地面建筑物自重、土水压力、地下室结构自重等方面的因素，可根据实际需要适当调整各方面因素的考量比重。

2.4孔口防护设计。孔口防护的设计需要重点考虑一下几个方面的内容：首先是防护密闭门与消波系统的设计，其次是出入口通道内临空墙与门框墙的设计，最后是孔口其他构件，如风井、防倒塌棚架、开敞式通道、相邻单元之间的隔墙等的设计，临空墙、相邻单元之间的隔墙已在上节中谈到了荷载的确定，设计人员可按一般墙体的计算模式，考虑人防设计的特点计算出内力和配筋。

2.5平战转换设计。平战转换是人防地下室区别于一般建筑地下室的重要特点，其在平战转换的设计中重点应注意平战结合与功能转换的效率。由于人防地下室战时防护功能状态下对于地下室的结构性能要求较高，并且战时防护状态下其功能相对在常规状态下的使用中是不能够有效适应的，平战转换措施的设计正是为了实现人防地下室平时功能与战时功能之间的有效切换满足各时期的实际要求的关键所在。平战转换设计通常要按照一定的原则来进行，主要包括：地下室工程在平时与战时的用途上应较为接近；转换过程易于实现、工作量要相对较小；两种时期功能的转换设计要一次性完成，但施工要分成两个步骤或阶段进行；平战转换设计要满足其兼容性与通用性的要求；转换措施的设计应符合实施快速、经济便捷、安全可靠的要求等。根据人防部门的相关规范要求以及模拟实验结果的分析，在人防地下室的平战转换设计中，如采取预制混凝土块竖向拼接封堵的措施，可以达到相对较为理想的转换效果。

3结论

基于人防地下室结构设计的重要性，在建筑工程人防地下室建设的过程中，应加强对人防地下室结构设计特点及设计要点的研究与把握，从多角度出发进行综合考量，并严格遵循人防设施建设的相关规范要求，不断提高人防地下室结构设计的水平，保障其平时与战时功能的有效发挥，并确保平战功能转换的可靠性，从而为我国人防事业的发展以及现代建筑设计水平的提升创造有利的条件。

作者:屈明 单位:广西壮族自治区建筑科学研究设计院

第八篇：建筑结构设计安全性分析

随着社会的不断进步，人民群众的生活水平逐渐提高，对于生活质量也有了新的追求。在建筑施工的过程中，不仅要满足人民群众对于舒适度的要求，还要保证建筑物的观赏性，然而最重要的还是建筑物的安全问题。建筑物的安全问题表现在很多方面，像是材料、设备的安全性、建筑施工过程的安全性、建筑结构设计的安全性等，这些因素不仅会影响建筑物的安全性，还会给人民群众的日常生活、生产带来消极的作用。

1我国建筑结构设计中存在的安全性问题

(1)我国建筑结构设计师的安全意识薄弱。建筑物都是由建筑结构设计师一笔一笔设计出来的，因此，建筑物的安全性与建筑师的安全意识有着直接的联系。我国的建筑结构设计师和施工现场管理人员的安全意识比较薄弱，对于建筑物安全问题的重视程度也不够，所以，经常会出现施工事故。由此可见，建筑结构设计师的安全意识将直接影响建筑物的安全性，甚至还会为人民群众的日常生活、生产、财产安全带来不同程度的威胁。

(2)我国建筑结构设计的安全等级不足。各行各业都有针对其经济建设发展的规章制度，建筑行业也不例外，在进行建筑结构设计的过程中，要严格按照建筑行业的规章制度进行设计，确保建筑结构方案的可行性。但是，我国从事建筑结构设计工作的多为刚毕业的学生，没有丰富的社会经验积累，不能熟练地运用专业知识，从而降低了我国建筑结构设计的安全等级。另外，在建设施工的过程中，不可能保证每一个部件都向理想化的方向进行，实际的受力会与设计方案中存在一定程度的差距，影响后期的建筑施工，为建筑物埋下了安全隐患。

(3)我国建筑结构设计的抗震效果不明显。抗震性是我国建筑结构设计中最重要的一个环节，建筑物抗震性的优劣代表着建筑物的抗震能力能否充分得到发挥，面临地震灾害的时候才能为人民群众的生命、财产安全提供保障。我国建筑行业的管理者都存在着一个错误的认知，认为施工地区不一定会发生地震灾害，从而忽视了建筑物的抗震能力，这种侥幸的心理会导致建筑物的抗震设计流于形式。

(4)我国建筑结构设计的前期勘察不到位。进行建筑结构设计之前的前期勘察是整个建筑施工的基础，只有在对施工工地的地形、地貌、天气等各个方面有一个全面的了解以后，才能设计出完美的建筑结构方案。在进行施工工地前期勘察的时候，测量点的布置、钻探孔的深度、测量设备的精准度都会影响前期勘察的结果，从我国现阶段建筑结构设计的前期勘察情况来看，在以上几个因素的测量精准度方面还存在很多的不足。

(5)我国建筑结构设计中针对耐久性的要求不足。建筑物属于暴露在外的物体，因此，经常会受到各种不可抗因素的影响，像是气候环境、温度变化、自然灾害、意外事故、风吹雨淋等，再加上没有对建筑物进行定期的维护与保养，建筑物会过早的出现承载力不足的现象，而导致这种现象产生的原因是由于建筑物的耐久性设计不到位，建筑物无法承受过多的压力，为建筑物未来的使用增加了很多的问题。

(6)我国建筑结构设计脱离实际。不管是建筑结构的设计还是其他行业的发展，都要以实际发展为前提，只有这样才能保证建筑物的安全性以及行业的稳定发展。我国建筑行业设计人员多数是刚毕业的大学生，刚走出校门的他们缺少建筑结构设计的实际经验，因此，在建筑结构的设计过程中，过于的理论化，没有将设计方案与实际生活联系在一起，从而影响了建筑结构设计的安全性。

2解决我国建筑结构设计中安全性问题的对策

(1)加强我国建筑结构设计的前期勘察。建筑物不仅要满足人民群众的审美意识，其安全性才是重中之重，由于我们无法对自然灾害、意外伤害等现象进行控制，所以，要想为人民群众日常生活、居住、生产的安全提供保障，就要提高建筑结构设计的安全性，才能面对地震、外力撞击等意外。建筑结构设计的前期勘察是建筑施工的基础，要对测量点的布置、钻探孔的深度、测量设备的精准度有一个详细的了解，确保每一个步骤都能准确无误的进行，只有这样才能有效提高建筑结构设计的安全性。

(2)提高建筑结构设计师的安全意识。安全意识是每一个建筑结构设计师都应该具备的基本能力，只有建筑结构设计师的安全意识提高了，才能为建筑物的安全性提供保障，推动建筑企业经济效益与社会效益的稳定发展。要想提高建筑结构设计师的安全意识就要保证设计师的专业知识，建筑结构设计是一个非常复杂的过程，只有丰富的专业知识、精湛的施工技术，再加上细心、严谨的态度，才能创造出完美的建筑结构设计方案。另外，建筑企业还要定期对设计师的安全意识进行培训，让设计师把安全意识当做身体的一部分，只有这样才能建筑物的安全性提供保障。

(3)加强对建筑物抗震水平的设计。建筑结构设计师在进行方案设计的时候，要充分了解施工地区的地形、地貌，对施工地区可能发生的自然灾害都有一个全面的了解，只有这样才能进行及时的预防，在所有自然灾害里面，地震灾害对于建筑物的影响是最为严重的。建筑结构设计师要合理的利用施工环境，巧妙地进行结构规划的安排，加强对施工材料的抗震性与耐久性监督与管理，从根本上提高建筑物的抗震水平，为人民群众的生命、财产安全提供保障。

(4)提高建筑结构设计师的专业设计水平。没有专业的建筑知识是无法进行建筑结构设计的，所以，提高建筑结构设计师的专业设计水平非常的重要。建筑结构设计师提升个人专业技术的方式有很多种，像是通过网络与同行业的专家进行交流沟通、报名建筑结构设计班、向经验丰富的前辈学习等，总而言之，只有不断的完善自身修养、提升专业技术，才能设计出完美的建筑结构方案。

(5)将建筑结构设计与科学技术相结合。近几年来，随着科学技术的不断发展，越来越多的计算机软件被应用在各个领域的发展中，对于建筑行业也不例外。建筑结构设计的过程非常繁琐，其中需要很多次精密的计算，计算结果的误差越小，建筑物的安全性就越高。传统的计算方式是通过人工进行计算，计算结果与预期结果存在着很大的误差，但是，计算机软件的合理运用就解决了这一问题，保证了数据的准确性与真实性。另外，合理的利用计算机软件还能够及时发现建筑结构设计方案中存在的问题，提前发现建筑结构设计中的不足之处，并且进行合理的改善，从而提高建筑物的安全性能。

3结论

综上分析可知，建筑结构设计的安全性将直接影响建筑物的安全性能，只要不断加强我国建筑结构设计的前期勘察、提高建筑结构设计师的安全意识、加强对建筑物抗震水平的设计、提高建筑结构设计师的专业设计水平以及将建筑结构设计与科学技术相结合，就能够提高我国建筑物的安全性能，为人民群众的生命财产安全提供保障。

作者:陈耀坤 单位:广州大学建筑设计研究院东莞分院

第九篇：土木工程建筑结构设计问题初探

土木工程建筑结构设计是保证建筑施工质量的重要环节，其设计质量不但与整体建筑质量息息相关，而且还在极大程度上影响着人民生命财产安全以及国家基础事业的发展，因此，必须对土木工程建筑结构设计予以充分重视。然而在实际设计过程中，仍存在不少问题制约着设计质量的提高，为此下文将对结构设计中存在的问题以及相应的解决对策进行探讨。

1土木工程建筑结构设计中的问题

虽然土木工程建筑结构设计是保证整个工程质量的关键环节，但是在具体的设计过程中，依然存在一定的问题，诸如建筑基础选型的问题、地梁设计的问题、钢筋锚固问题以及混凝土楼板裂缝问题等等，倘若这些问题不能被很好地解决，将给土木工程建筑的质量埋下严重的安全隐患。

1.1建筑基础选型的问题

地基对整体土木工程建筑中结构而言是一个极为关键的内容，整个土木工程建筑的大部分重力都是由地基承载。因此，地基质量对整体建筑结构而言有着重要影响。所以在建筑地基选型上务必保证建筑的安全与稳固。然而在实际设计过程中，常常会出现选型不当，致使地基实际承载能力无法满足建筑需求的现象，使得建筑在使用后期出现了侧移以及不均匀沉降的情况，大幅降低了整体建筑结构的安全系数，使得建筑使用寿命减短。

1.2地梁设计的问题

在土木工程建筑结构设计中，地梁设计是最为重要的框架结构设计内容之一。地梁的主要作用在于连接各个建筑结构基础，并可在一定程度上对基础出现的不均匀沉降起到调整的作用。如若基础所处层次较深时，框架柱和地梁的连接能够减小框架柱的计算高度，并对地梁的框架内力产生影响。所以地梁是整体建筑的重要受力构件，如若设计稍有偏差均会导致安全事故的发生。但是由于地梁和普通框架梁相比有很大不同，因此在一定程度上加大了地梁设计的难度。

1.3钢筋锚固问题

当前在土木工程建筑结构中，钢筋成了较为常用的构筑物，以维持建筑物形态，并提高建筑物的稳定性与安全性。在使用钢筋过程中，不可避免要考虑钢筋锚固的问题。但是在实际设计过程中，人们容易忽视钢筋锚固问题，可能会因为剪力墙厚度不足而导致钢筋水平锚固长度不足的现象，使得锚固设计无法达到相关规定要求。此外，在施工过程中，绑扎框架梁纵筋和剪力墙于一起，容易影响混凝土浇捣条件、导致钢筋绑扎困难的现象，因此，在施工过程中必须严格依照规定要设计钢筋锚固。

1.4混凝土楼板裂缝问题

在设计过程中，混凝土楼板出现裂缝的现象较为常见。目前，建筑楼板多是采用混凝土直接建造，而在分析楼板受力情况时往往只考虑楼板的平面受力情况，从而在很大程度是导致了日后混凝土楼板裂缝的出现。所以，在分析楼板受力情况时，应当对三维空间上的受力情况进行综合考虑，方可有效确保楼板受力的均匀。此外，在设计楼板钢筋结构时，设计人员通常仅仅是利用单向板来进行计算，用分离式负弯矩钢筋来作为支撑，以致于设计所得的楼板受力情况与实际受力情况相差甚远，进而导致建造而成的混凝土楼板在后期的使用过程中由于受力过重而出现裂缝。

2解决土木工程建筑结构设计问题的对策

常言道“有问题存在并不可怕，可怕的是不能及时寻找到解决问题的方法以及对策”，虽然目前中国土木工程结构设计中仍然存在一定的问题，但相信在与之对应的解决对策的帮助下，这些问题一定能够迎刃而解。接下来，本文将从四个方面阐述解决目前土木工程结构设计中存在问题的方法以及对策。

2.1建筑基础选型问题的解决对策

只有确保土木工程建筑基础选型的合理，才能确保建筑物能够有效承受自身重量，避免出现超负荷的现象出现，进而有效控制建筑侧移在合理范围内，以提高整体建筑结构的安全性与稳定性。所以，在进行建筑基础选型时，首先应全面了解工程所在区域的地质情况以及建筑的外形设计情况，并有针对性得在工程区域进行全面的勘探与分析。其次，由于建筑结构选型不同，建筑的高度与空间要求也各不相同，因此在选型过程中，应充分考虑建筑的使用功能与空间要求。只有确保建筑选型合理，才能保证建构结构受力均匀，且具有较强的抗风、抗震能力。最后，设计人员应积极与相关专业人员进行协调与合作，共同制定出合理的选型方案，以确保建筑基础选型的合理。

2.2地梁建设问题的解决对策

结合笔者实践来看，解决地梁建设问题可从以下几方面内容着手进行：一是，不将地基土的影响考虑在内，按一层框架梁计算地梁，并将全部荷载转移到框架梁柱上。虽然该方法所得结构会与实际情况有些出入，但大致上能够作为参考依据，能够有效减少与避免地震、风力等自然灾害带来的影响。二是，仅对整体框架结构进行计算，并除去地梁，将地梁弯矩的影响忽略不计。较上一种方法而言，该种方法要更为合理。

2.3钢筋锚固问题的解决对策

钢筋锚固的任务在于加强钢筋和混凝土的连接，把钢筋包裹与混凝土中从而提高建筑物的稳固性。钢筋锚固长度通常是指柱、板、梁等构件的受力钢筋深入基础或支座中的总长度，包含弯折与直线部分。在设计钢筋锚固时，不但要对其长度进行严格规范，并且还应严格要求其强度。加上剪力墙施工质量与钢筋锚固息息相关，因此，在设计过程中，必须将钢筋锚固与剪力墙设计有机结合起来进行分析与考虑，并设计出对二者均有利的施工方案。

2.4混凝土楼板裂缝问题的解决对策

在设计土木工程建筑结构时，可以通过设计后浇带的施工方法来有效避免混凝土出现变形以及由于不均匀沉降而导致的裂缝出现。在设计过程中，应结合建筑混凝土性质以及区域土质情况等因素来对后浇带宽度进行合理设计。并将后浇带设置与地基基础层至房屋顶板的统一位置上，并确保混凝土等级高于两侧混凝土。其次，应做好后浇带支撑工作，在确保混凝土强度达标以及后浇带完全封闭的情况下再将支撑拆除。挨着，因为在地基施工错中，结构集中应力会减小，并且在温度影响下混凝土会出现收缩裂缝，因此，应当设计后浇带。但值得注意是，部分地基工程最终后浇带是不允许设置的，因此，在设置后浇带时还应结合实际情况来进行。

3结语

土木工程建筑结构设计对土木工程而言有着重要的作用，在实际设计过程中设计人员应当对土木工程建筑中结构实际情况进行全面了解，并采用多种方式来解决在设计过程中遇到的各类问题，提高整体建筑结构的稳定性与安全性，从而更好地提高土木工程建筑的质量。

作者:乔栋 单位:山西大同大学

第十篇：民用建筑结构设计不足与优化

1民用建筑结构设计定义

民用建筑：是由若干个大小不等的室内空间组合而成的；而其空间的形成，则又需要各种各样实体来组合，而这些实体称为建筑构配件。结构设计主要是为了给民众提供更好工作环境及生活空间的场所。

2建筑工程结构设计现状

国际上最早从80年代开始利用计算机进行结构辅助设计，也就是二维计算机辅助设计方法[3]。这种方法设计简单、绘制标准高。随着科技的发展，出现了三维设计。当今很多发达国家，例如：美国、澳大利亚等在工程的设计中引入三维数学建模的方式进行结构设计。我国的建筑结构设计现状则是设计人员过分的依赖与计算机二不对工程进行理论知识的评估；我国是发展中国家，现阶段的信息化结构设计与发达国家还是有较大的差距，很难将先进的信息技术设计与实际设计工作很好的结合在一起。外界环境对于建筑构造的影响主要有：外力、气候以及人为因素；建筑技术的影响。建筑技术主要是包括：建筑材料技术、结构技术和施工技术；建筑物在进行设计及砌筑的过程中离不开一定的建筑技术条件。

3民用建筑的不足

3.1结构设计中的计算复杂

民用建筑的计算要考虑很多的方面：一是考虑结构的可靠度，抗压抗拉能力，轴心抗拉弯曲抗拉及抗剪强度设计值等。二是在计算荷载的时候，条件不同选用的修正系数也是不同的。三是根据建筑物修建的环境，选用的计算方法也是不相同的。

3.2设计人员专业的素质比较低

一个工程的计算往往会涉及方方面面，设计人员不会按照相应的规范进行计算，绘制图纸的过程也是“偷工减料”，计算比较简单，建筑的安全性就存在很大的风险。设计人员过于依赖设计软件，对一些很常见的荷载选取都拿捏不定，更不用说计算中出现的设计参数；我国的建筑设计人员不能够很好的将理论与实际联系在一起，常常对电子程序计算的答案不进行深入的分析。

3.3地基基础的设计与上部楼层的设计

一个完整的建筑物是由地基基础与上部结构两部分组成。地基基础的不稳定就会影响整个建筑的建筑质量。建筑初期勘探不充分，会导致后期的工程在施工甚至投入使用的时候，出现下陷、承载能力不足的现象。民用建筑的设计过程中将楼面活荷载标准值折减必须按照规范。对于上部楼层的设计，计算长度往往会出现取值错误的现象，底层的截面和配筋率偏小，结构体系不安全，降低民用建筑的可使用年限。在遇到打的灾难面前，会发生坍塌的现象，会有人身安全的风险。

3.4局部结构设计的不合理

设计人员常常在追求空间提高经济效益的时候忽略对抗震墙承重柱等关键节点的处理，常常出现上下节点不在同一位置上。这种状况会导致传力减弱，结构抗震能力弱。在工程中常出现的问题是结构设计模型与实际情况不符，设计图纸的受力计算与构件实际受力存在较大的差距。与《建筑抗震设计规范》中对底部框架抗震设计要去不符。结构设计存在着较大的隐患，不遵守荷载计算的规范，出现漏算、算错的现象。这些都是导致结构安全的不确定性因素。当今建筑的设计大致相同，呆板、无新鲜感。设计者一味的抄袭前人的设计理念，没有创新，建筑设计领域也处在狭小的空间。

4民用建筑设计的优化

4.1民用建筑结构的优化

科学的民用建筑结构设计才能保证建筑使用的安全性、有效性。设计之前对建筑环境进行勘探，选择符合环境的设计结构。如今的国内建筑市场，使用钢结构的建筑较为广泛，此结构工期短、质量轻、强度高、安全性好。但是钢材料是一种硬性的材料，吸收力的能力比较弱。建筑在进行施工的时候尽量不使用预制板等材料，材料与材料进行连接的时候不牢固，在遇到较大的冲击力会直接与建筑脱落，造成人员的伤害。构造在设计的时候要充分考虑温度带来的不利影响：室内温差以及混凝土的收缩问题。我们可以从钢筋的方面减少温度带来的影响。阳角和阴角增加附加钢筋，同样凹角、凸角同样增加附加钢筋。

4.2对于设计人员能力的提高

结构设计人员在设计图纸之前就应该明确自己的责任，不能够因为一个人的疏忽造成整个工程的安全质量降低。再设计图纸的过程中应该严格按照民用建筑的国家规范进行设计，对于重要的节点要有详细的分析。设计的同时将安全等级、设计参数的依据也进行说明。设计人员应该进行定期的专业培训，使得自身的专业水平有所提高。设计单位在录用职员的时候，必须严格的审查相关的证书，从一开始就保证工程项目的安全性，使得建筑结构有一个较高的设计质量。

5结束语

民用建筑结构的不足与优化在建筑设计中是庞大而系统的任务，需要设计人员不断地进行改革和创新，不断地加强民用建筑结构设计的科学性和实用性，符合当今提倡的“绿色环保”工程理念。调高民用建筑相关人员的能力与素质，使得设计方案更加合理有效，促进我国建筑行业的可持续发展。

作者:刘洁 单位:西藏自治区林芝市巴宜区西藏大学农牧学院