建筑结构设计现况（8篇）范文

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第一篇：浅谈建筑结构设计中的抗震设计探究

【摘要】建筑结构的抗震性能是评判一座建筑稳固等级重要指标之一。本文就抗震功能设计在建筑工程设计内容中所占的重要地位展开了系统性的分析，且说明了在具体建筑工程设计中的抗震性能设计原则，目的在于使广大建筑工程设计工作者以及有关工程技术人员在具体工程建设工作中获取相关的借鉴作用。

【关键词】建筑工程设计；抗震功能设计；设计原则；技术分析

1抗震功能设计在建筑工程设计中的价值性评定

地震性质的自然灾害是属于危害等级最严重的天然灾难之一，而且它亦是对建筑物实体损伤最严重的自然在祸，怎样有效提升建筑物的抗震品质已经成为对广大建筑工程设计者所进行的一项严峻考验。在过去人类社会发展的历史长河中，曾多次发生的地震灾难均给人民在生命财产上带来了不可估量的损失，比一九七六年发生的唐山大地震蹭夺去了46万人的宝贵生命，整个唐山城被夷为平地，震后的唐山城到处是断墙残壁、满街尸体、满目苍夷，一派惨不忍睹的场面，给国家造成的损失更是无以估计。不长时间之前发生的我国西南地区的汶川大地震也是震惊全球，牵挂着每一个华夏儿女的忧国之心。伴随着我国城乡经济一体化工程的不断推进，城市人口密度的持续加大，各类大中城市区域内的高层型建筑群不断涌现，而且城市中的人、财、物的重心都陆续的迁移到这里。万一此类地带发生了严重的地震性灾害，其可能引发的社会各方面损失是难于用数字进行统计的。针对地震这类天然灾难，世界上现有的科技水平还做不到精准地给予预报，并施以高效、完备的防御手段，更不具备有力的阻止其发生的良策。面对地震这类不可预判、危险性严重的天然灾祸，国际上的所有地震科学研究组织均对其做出了深刻的探讨及潜心的研究，其主题就是怎样运用目前阶段的抗震理论及技术手段来有效减缓地震灾害给人类造成的灾害程度，特别是建筑物造成的损伤。

2建筑工程设计中抗震功能设计的原则探讨

（1）建筑工地的确定。在开展建筑工程的抗震结构及功能的设计环节时，必须选取具备完备工程地质条件的建筑地址，此为搞好建筑工程抗震结构设计的前提条件。从事建筑工程设计的技术人员必须最大限度的选取宽阔、平整、坚实的优良地带作为实施建筑项目的工程工地，而且要确保建筑施工区域内的地质结构具备充分的硬性指标及密度指标，真正实现建筑地基的坚实度圆满达到建筑构架的负载需求。在实施建设用地的选址工作时，要最大限度的规避选址于河流边沿、矿山采空地带、山岳斜坡及沟壑区域、软质土层等区段，采取此种做法的根本性原因是由于此类场地土层结构的固结化程度、土层硬度以及其结构强度等，达不到有效的抵御地质灾害发生时对建筑体带来的损伤趋势，进而显现出土地托付力欠缺的情况。

（2）抗震构架体的选取。选取恰当的抗震型建筑构架，其对于强化建筑物的抗震品质可发挥出无可替代的功能。依托选取刚度大、强度好的建筑物构架实施方案，其在相当程度上可减小建筑物发生变形情况的几率，由此可充分达到建筑主体结构的稳固性。在选取抗震的结构类型时必须关注如下若干内容：建筑工程设计者必须对抗震型构架实施整体、系统的技术评估，而且还不能忽视非结构性物件的抑制震动能力，尤其是要关注非结构性物件的本身强度性能、刚度性能等指标；建筑物体的抗震性构架一定要具备充分的负荷功能、较佳的耐变型功能以及充分的缓冲、减蚀地震动量的特性，钢筋水泥结构的可塑性内应力重新分布性能较佳，可以大幅度的吸蚀和减弱地震动能；抗震结构必须具有明确的计算简图与地震作用传递途径，楼屋盖梁系布置过程中应该尽可能的选择垂直重力荷载，这样能够以最短的路径将地震荷载传递到柱、墙等竖向构件上，在进行转换结构布置时，应该尽可能的保证其能够对上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载进行一次或者两次转换。真挑剔抗侧力结构体系由支撑结构、剪力墙、框架结构等组成。

（3）建筑结构性能参数衡算工作。建筑结构参数设计对于提高建筑的整体抗震性能具有至关重要的影响，设计人员在进行建筑结构设计过程中应该对建筑结构需要承受的作用力进行明确、清晰的计算，同时完成对不同建筑结构类型在地震冲击力作用下需要具备的荷载作用承受参数的计算工作，模拟地震灾害发生过程中的建筑结构抗震模型，采用计算机技术对建筑结构的各参数进行计算，能够显著的提高建筑结构的整体抗震性能。

（4）多重抗震结构的设置。依托构建多层抗震防线，能够有效的提高建筑的抗震性能。在进行建筑结构抗震设计时，应该选择具有良好延展性的构件作为第一道抗震防线，同时设置其他的抗震防线，形成完整的抗震防线体系，当第一道抗震防线破坏之后，其他抗震防线发挥作用，以便于提高建筑的整体抗震性能，为人们的生命和财产安全提供可靠的保障。

3结语

地震过程给建筑体的稳固性及人民群众的生命安危造成极大的威胁，在实施建筑工程设计工作中一定要深刻的理解到抗震功能设计对建筑体稳固性需求所具备的价值，且圆满地遵守抗震结构设计系统中的诸项原则，从而有效增强建筑物的总体抗震品质，给建筑物的稳固以及人民群众的生命财产安全提供有力保障。

参考文献

[1]张桦.基于性能的抗震设计发展及研究现状[J].四川建材.2016（04）.

[2]蔡金兰.浅谈建筑中抗震设计理念的发展[J].价值工程.2010（23）.

作者：邵伟

第二篇：建筑结构设计中设计与结构运用

摘要：建筑行业作为国民经济持续增长的支柱型产业之一，在城市现代化建设进程不断加快背景下，新时期建筑工程和规模不断扩大，如何能够有效保证工程建设质量，加强建筑结构设计十分关键。在建筑工程结构设计中，设计师自身的专业素质高低将直接影响到建筑工程结构设计合理性，进而影响到工程整体建设质量。故此，需要予以高度重视，持续深化研究，切实提升建筑结构稳定性和承载力，为后续工程建设打下坚实的基础和保障。本文就建筑结构设计中设计和结构运用进行分析，从多种角度把握设计要点，提升设计合理性。

关键词：建筑结构设计；稳定性；承载力；抗震性

在建筑工程结构设计中，由于工程自身特性，在设计工作很容易受到客观因素的影响，尤其是结构作为建筑工程的核心骨架，结构稳定性和安全性将直接影响到工程整体质量和安全。这就需要在建筑结构设计中，充分运用概念设计理论，能够充分听取工程业主要求，选择合理的设计方法，设计出更符合业主需要的建筑产品，从而创造更大的经济效益和社会效益，推动我国建筑工程持续发展。由此看来，加强建筑结构设计中设计和结构运用研究十分关键，对于后续工程建设具有一定参考价值。

1、建筑结构设计中概念设计的内涵

在建筑结构设计中，概念设计主要是强调听从业主要求，明确设计目标，合理有序的开展设计活动，从而设计出更符合实际需要的建筑产品，具备更加丰富的功能，优美的外观和坚实的质量保障，从而获得更大的经济效益。在建筑结构设计中，概念设计和结构的概念设计之间存在密切联系，同时也在相互影响和配合，需要设计人员予以高度重视，从多种角度把握设计要点，提升设计合理性[1]。建筑结构概念设计出来的产品，主要是应用在后续的建筑工程施工方案中，为工程方案设计提供初步的格局和框架，协调整合设计、建筑、施工和环境等多种因素。在建筑工程结构设计中，由于概念设计遭遇初步设计，所以在建筑工程中具有协调作用，促使建筑结构设计和施工活动可以协调有序进行，做好数据的计算和辅助设计优化等工作，切实提升设计合理性。故此，在建筑结构设计中，概念设计的作用十分突出，不可忽视。

2、概念设计的原则

2.1结构选择合理

在建筑工程结构设计中，为了能够提升设计合理性，在具体设计工作中不应该仅仅局限在某一套方案上，而是应该设计出多种备案，从所有的备案中选择最为合适的设计方案，同时考虑到结构设计方案的经济型和安全性，提升建筑结构形式的可行性[2]。设计人员能够具备更高的责任意识和专业感，充分结合设计要求、施工条件和自然环境带来的影响。

2.2良好结构体系

建筑物的结构体系完整与否，将直接影响到建筑工程结构整体承载能力，这就需要对建筑工程的结构构件性能与协同工作进行综合分析，能够合理有效的解决基础和上部结构之间关系，将其看作是一个有机整体进行考量和设计，避免分割对待，影响到设计合理性。

2.3合理选择计算简图

在建筑工程结构计算中，根据实际情况，可以适当的选择计算简图，主要是由于当前很多建筑事故均与计算简图的运用不合理存在密切关联。为了能够有效保证结构稳定性和安全性，需要合理选择计算简图，能够运用现代化计算软件进行科学计算，把握程度使用范围，结合设计要求得出正确的结果和评价，提升设计合理性[3]。

3、概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1平面设计

平面设计主要是结合工程总图来确定建筑和设施具体位置，掌握相关道路和排水施工资料，管道的具体布设情况。这些资料主要是为了后续管道拆除或是管线铺设提供参考依据，尽可能避免在拟建管道位置上搭建临时建筑。

3.2剖面设计

建筑工程剖面设计需要充分协调室内外高差、层高和垂直交通之间的关系，要求设计人员能够结合实际情况，根据剖面图对建筑内部进行有效处理，了解到层高和布局变化情况，确定剖切处梁对于楼面报告的沉降，或有夹层梁和短柱，把握设计要点，提升设计合理性[4]。

3.3建筑基础设计

建筑基础设计和地基之间存在相互作用力，同时也会影响到上部结构稳定性和安全性。这就需要设计人员能够充分结合地区实际情况，原始材料、交通、气候条件、排水沟和其他基础设施的布置等。此外，还需要充分考虑到建筑地域的土方平衡，主要是为后续水管和电线布设提供参考，确定取土和弃土位置，有序开展土方填挖工作；建筑基础工程所选择的材料和结构承重力，基础结构承重力高低，将直接影响到后续施工活动的有序开展，需要有效控制基础的沉降差，尽可能避免地基出现严重的沉降问题，控制沉降度在一个合理范围内[5]。同时，依附天然地基的建筑工程，多数情况下低层是选择单独地基或是双向条形的地基。如果未能将高低层分离开，可以通过使用桩基，或是保证地基条件合理，对于上部结构层数差异较大的，需要做成整体基础后方可采用此种形式。对于地下车库通道需要与外壁保持平行，并且铺设防水层，避免潮湿环境对建筑结构稳定性带来影响，实现高层建筑整体的有效连接。

3.4抗震概念设计

地震是危害建筑物结构稳定性和安全性的主要因素，做为一种自然灾害，很难被人们准确预测，即便预测即将发生地震，也很难有效做到应对。故此，为了尽可能降低灾难带来的影响，应该提高建筑物抗震性能的设计，从宏观角度上来控制建筑抗震结构，在获得准确的计算结果基础上，进一步优化和改善建筑结构设计，只有这样，方可设计出更加经济、安全的抗震结构建筑。基于此，首先，需要充分选择合理措施来保证地基结构稳定，尽可能选择抗震的区域，避免地震造成地形严重变形。其次，采用合理的基础设计，尽可能的发挥地基基础作用，提升建筑抗震性能。再次，建筑抗震设计中，合理控制建筑物变形和和刚度变化，结构受力更加均匀，避免地震对建筑结构带来严重破坏。最后，提升建筑结构空间平整性，保证建筑结构具备足够的强度和稳定性，降低结构自重，提升建筑结构抗震性能。

4、提升结构设计合理性的对策

4.1，选择合理的建筑结构材料，尤其是钢筋和混凝土材料，严格遵循材料强度等级进行选择，一般情况下，混凝土强度等级至少在C20以上，直径10mm的纵向钢筋强度在C25以上，保证材料强度的同时，为后续的建筑结构设计打下坚实的基础。4.2，选择合理的建筑场地，抗震性更高，避免地震严重破坏建筑结构，提升建筑结构设计合理性，满足地震结构抗震要求。

4.3，通过降低结构构件延性指标来提升结构整体广度，运用古计算机技术和配套软件来获得精准的数据，动态优化施工图纸，提升结构设计合理性。结语：综上所述，在建筑结构设计中，充分运用概念设计理论，能够充分听取工程业主要求，选择合理的设计方法，设计出更符合业主需要的建筑产品，从而创造更大的经济效益和社会效益，推动我国建筑工程持续发展.

参考文献：

[1]王锏.试论建筑结构设计中设计与结构运用[J].城市建设理论研究（电子版）,2014,22(13).

[2]范重,刘先明,范学伟等.国家体育场大跨度钢结构设计与研究[J].建筑结构学报,2014,28(2):1-16.

[3]景毅.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用分析[J].科技资讯,2014,1(27):36-36.

[4]张锁晓.高性能混凝土在大型结构运用中施工问题的探讨[J].科技信息,2014,21(2):351-352.

[5]华颖.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].中华民居,2013,14(18):27-28.

作者：周波；何鑫 单位：中信建筑设计研究总院有限公司

第三篇：浅谈房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的实现

摘要：对于建筑结构设计与建设而言，设计工作人员必须要严格把控建筑布局、施工方案与竣工后的验收。而结构工程师不仅要充分考虑建筑本身的功能性与安全性，同时还能够对结构方案予以合理地布置，并且实现有效地优化，以保证结构设计更加科学。而设计方案的优化，具体指的就是在原有设计方案的基础上对房屋结构进行改进，进而对房屋空间资源予以充分利用，以保证更好地满足人们的个性化需求。基于此，文章将房屋结构设计作为研究重点，并阐述了建筑结构设计优化方法的实践应用，以供参考。

关键词：房屋结构设计；建筑结构；设计优化方法；应用

在社会经济快速发展的过程中，建筑行业取得了理想的发展成绩，但是行业竞争也愈加激烈，使得企业生存压力不断增加。要想在竞争中站稳脚跟并不断增强自身的竞争实力，企业将更多的经历放在房屋结构设计当中，以期能够增强房屋的实用性、美观性以及安全性。

1.建筑结构设计优化方法概述

所谓的建筑结构设计优化方法，具体指的就是在便于施工的基础上，将审美学、建筑结构设计以及艺术学有机结合在一起，同时涵盖房屋功能与建设目的的结构设计方法。随后，需要充分考虑实际情况选择最理想的设计方案。而建筑结构设计的优化方法具有明显的优势，具体表现在以下几点：第一，建筑结构设计优化方法涵盖了诸多学科内容，知识覆盖面积十分宽泛；第二，建筑结构设计优化方法对于美观性与安全性的要求相对较高；第三，节能环保理念被融入到建筑结构设计优化方法中；第四，需对施工便捷性予以充分考虑；第五，结构设计方法具有极强的科学性。

2.房屋整体与局部优化以及阶段优化研究

建筑设计的明显特征就是层次性与复杂性。对于层次性而言，其中主要包含了整体设计、安装与结构体系等内容，而每个体系当中也同样包含了附属体系。在优化设计房屋结构的过程中，设计人员必须要对所有的附属体系优化予以关注，进而突破关联横向性，以保证更好地满足叠加性的工程体系需求。而复杂性则指的就是建筑材料选择和零部件选择。为此，对于房屋结构的优化来讲，必须要将整体作为出发点，进而更好地增强整体设计优化效果。其中，需要对处于使用年限中的建筑工程各阶段方案予以优化。设计工作人员必须要充分考虑各阶段特点，随后与实际状况相互结合实现方案的优化性，便于更好地优化工程项目寿命。在这种情况下，不仅能够确保建筑的质量，同样也能够进一步增强企业经济效益。

3.房屋建筑主体上部结构优化研究

对于房屋建筑的上部结构而言，不仅要构建相对应的模型，同时还应当实现全面优化。对于优化而言，最关键的就是剪力墙的合理设置。其中，表一将建筑工程框架最佳间距的范围体现出来，为剪力墙的设置提供了有价值的参考依据。在设置剪力墙方面，应确保整体质量均匀，便于楼层当中的平面刚度中心和楼层整体结构重心可以相互重合，进而有效地降低地震亦或是风力对于建筑带来的负面影响。而在房屋建设的过程中，若实际条件允许，应尽量建设大开间剪力墙。如果剪力墙墙肢的长度增加，那么墙肢的数量就可以减少，这不仅能够与建筑质量标准要求相吻合，同样还能够节省混凝土使用量。与此同时，剪力墙暗柱由普通钢材打造，所以在使用大型剪力墙的过程中，能够减少钢筋的使用数量，进而节省成本。需要注意的是，剪力墙构造的规模需要充分考虑实际状况，如果建筑对于抗震抗压的要求相对较高，那么最好不要建设大规模的剪力墙。

4.房屋建筑结构优化、建筑优化、排水系统优化的协调发展

对于结构设计来讲，要想增强建筑工程的美观性与结构合理性，就必须要有机结合建筑整体结构和平面。其中，建筑体系不仅要间接，同时墙体和支柱不允许错位，最重要的就是高度和截面的面积相通。针对拐角区域，因其受力较多，所以应采用高强度建筑材料应用在承重施工中，进而减少自身重力。而建筑整体要保证刚心、质心以及中心的交叠。对于房屋建筑排水系统而言，其中包含了大量的机械设备，因负荷能力与强度相对较大，因而可以将其设置于地下室内部。但是一定要保证管道预留尺寸和深度与标准要求相吻合。除此之外，应尽量规避水平管线贯穿梁或者柱的问题出现。在实际建设的过程中，如果存在管道贯穿承重墙的问题，一定要积极采取加固的措施。在整体角度上分析，需要尽可能确保结构和管道网设置更加协调，进而规避管道绕梁亦或是绕柱情况的出现。

5.结构设计优化方法在房屋结构优化中应用的程序

第一，建筑结构优化模型的构建。首先，变量的选择应始终按照科学化与合理化的基本原则进行，同时要把握相应的数值，确保其符合具体要求。针对影响程度不大的数值，应当采用预定式参数来表示，进而实现设计数量与计算量的减少，同样还能够降低编程工作量，实现工作效率的全面提升。其次，目标函数的确定。对建筑结构进行优化的过程中，应当找出与预期要求相吻合的钢筋截面面积（图一），与此同时，需要对失去效用的概率函数予以了解。在这种情况下，能够有效地节省工程项目的造价。最后，科学合理确定约束条件。所谓的约束条件，具体指的就是裂缝宽度与大小的约束，以及结构体系约束等等。需要注意的是，在结构设计的过程中，必须要保证约束条件和实际状况能够有机的联系在一起。第二，方案的合理优化。在此过程中，应对相关应用程度予以设计，与此同时，还需要深入分析多方面的结果。

6.建筑结构设计优化方法在房屋结构建设中的具体应用

以某房屋建筑工程项目为例，属于五层写字楼，实际长度是56米，而宽度是16米，建筑整体面积接近6400平方米。而内部各方面开间是4.8米，走廊的宽度是2.3米，每一层的高度是3.5米。该建筑工程的基础持力层选择的是粉细砂。将建筑结构设计优化方法应用在此工程项目中，具体从整体与部分角度出发进行优化。第一，整体设计优化。要想对建筑工程项目整体进行优化，最重要的就是要构建优化的模型。可以根据上文所阐述的程序构建。第二，部分设计优化。首先，应当对建筑基础的拉梁设计进行优化。建筑工程项目实际高度是18米，而抗震防裂度是八度，要想进一步增强防震的效果，最好将基础设计成短柱的形式。其中，基础拉梁的截面高度是两个短柱中心距离的二十分之一。而在施工作业的过程中，如果建筑的高度偏低，则应当使用最小的钢筋使用率。要想使得抗震结构和建筑混凝土框架保持一致，则必须要将基础拉梁设计成最大。其次，对荷载设计进行优化。在本建筑工程项目中，其层次偏低，所以无需针对抗震能力进行校验。其中，建筑的结构是钢筋混凝土体系，因而设计的过程中也必然要对风荷载的问题进行考虑。要想对风荷载的问题予以深入地了解，可以通过掌握表二的内容达到目的。最后，对钢筋混凝土框架结构进行优化。因该建筑工程项目是钢筋混凝土的框架，所以，必须要合理地运用准则方法优化结构。在了解建筑截面的情况下，只要利用有限单元法并深入分析整体的受力，并有效地分解建筑结构，针对各构件的受力予以结构的优化，在公式推算的作用下，就可以将钢筋混凝土框架最佳的结构计算出来。

结束语：

综上所述，建筑结构设计优化方法对于房屋结构设计十分重要，只有设计方案的科学合理，才能够满足技术要求并且增强房屋建筑的美观性与实用性。但是，建筑结构设计十分复杂，因而必须要进一步研究并探讨建筑结构设计的优化方法。以上针对建筑结构设计方法优化和房屋建筑中的实践应用展开了深入研究，以期有所帮助。

作者：汪江 单位：中信建筑设计研究总院

第四篇：概念设计在建筑结构设计中的运用

摘要：现代建筑设计结构将会直接对建筑质量造成影响，因此相关人员必须加强对其的重视。在对建筑进行结构设计的过程中要注重概念设计措施的采取，这对于建筑结构设计合理性的提升是极为重要的。和其他设计方法相比，概念设计更容易被设计人员所理解，这对于降低建筑结构设计中问题出现几率的降低有着极为重要的意义。

关键词：概念设计；建筑结构设计；整体性

概念设计过程就是把客户需求分析向建筑结构设计过程所过渡，概念设计的科学性将会直接对建筑设计的质量造成影响，因此相关人员必须加强对其的重视，积极的采取措施对概念设计进行推进和完善，最大程度的避免概念设计出现问题的几率。这对于建筑质量的保证有着极为重要的影响。

1概念设计的概念和步骤

概念设计是设计工程师根据设计理论、设计经验以及建设工程项目特点，通过对建筑结构的总体布局和布置抗震结构的措施，在建设工程项目结构设计初期对设计方案进行概念性的分析估算和比较，实现结构设计的多方面要求的目标。概念设计的步骤包括分析、综合、评估的不断接近满意的三个阶段构成：①分析。对问题过程进行全民的了解。它的特点是所分析的数据不完整，具有模糊性质；②综合。产生解决问题的过程。这个过程是工程师将理论知识结合自己的经验，并发挥自己的想象力和创新意识，将工程设计规划落实到图纸的过程；③评估。判断和比较选择方案的阶段。这个阶段是循环实施的过程，它的循环时间为选择到合适的方案为止，设计人员评估时，采用功能模型方式运用数据统计计算等其它手段进行，已获得具有经济合理性和技术可行性的方案。

2建筑结构设计中概念设计的原则

2.1简单性

在对建筑结构设计中开展概念设计的过程中，相关设计人员必须遵循简单性的原则，尽可能的让传力途径进行简化，从而使得结构的承载力能够得以提升。因此，在对结构体系进行设计的过程中要注重建筑结构受力图计算的精确性，并根据建筑的具体条件对内力和位移进行详细探究，从而最大程度的降低薄弱部位出现的几率，这对于建筑结构设计中概念设计合理性的保证极为重要。

2.2整体性

整体性也是概念设计应用到建筑结构设计的重要原则之一，建筑结构能够使得惯性力以聚集的状态所存在，而且其也能够把所聚集的惯性力进行传递，从而使得各竖向抗侧力子结构都可以有惯性力的存在，这就要求所设计的各个建筑子结构所具备的承载力能够以相同的状态所存在，这对于抵御地震自然灾害对于建筑的损害极为有用。

2.3规则性和均匀性

建筑结构的规则性和均匀性的保证能够最大程度的避免建筑结构过早出现坍塌的现象，此外在对建筑结构进行概念设计的过程中要注重建筑分布质量和结构刚性能够以协调性的状态所存在，这对于建筑结构合理性的保证有着极大的意义。

2.4优化选型原则

在建筑结构设计中对于概念设计进行应用的过程中，其最主要的目的就是对结构体系进行优化，并让结构的布置形式以合理的状态所存在。所谓的优化结构体系指的就是在对建筑结构基本特征以及荷载状况进行了解的前提下，让结构体系通过集合形式所构成。

3概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1概念设计在建筑场地选择中的应用

为了最大程度的使得建筑结构设计的有效性能够得到保证，在施工之前，相关人员必须加强对建筑场地的选择，只有保证所选建筑场地的合理性才能够为后续建筑施工创造条件，这对于建筑工程的顺利推进有着极为重要的意义。概念设计的应用能够让整个建筑场地选择以更加合理的状态所存在。在对建筑施工场地机械选择的过程中要对以下要素机械分析，首先要对地形因素进行考虑，因为不同的地形对于建筑结构的影响也会有所差异，而且在很多情况下，地形将会成为建筑结构设计的重要影响因素。因此在对建筑结构进行设计时，相关的设计人员必须在考虑建筑实际情况的基础上，综合考量出适合建筑设计的地形。除了地形因素外，地址因素也将会对建筑结构的有效性造成影响，之所以会导致这种现象的产生是因为地质因素会直接影响基础结构设计的合理性，这就要求相关人员在对建筑场地进行选择的过程中，必须对建筑场地进行评估，从而最大程度的保证所选择的建筑场地能够满足建筑结构设计的需求。在对建筑结构进行概念设计的过程中，相关设计人员也需要对建筑的抗震性进行衡量，可以说在一定程度上抗震性将会直接反应出建筑结构的设计水平。只有最大程度的对建筑设计的抗震性进行保证，才能够使得整个建筑的安全性能够得到提升。因此在对建筑场地进行选择的过程中，相关人员必须加强对概念设计的利用，尽量避免在易震动的地方开展建筑工作。概念设计在建筑场地选择的过程中所扮演的角色是极为重要的，相关人员必须加强对其的重视。

3.2概念设计有利于建筑基础的选择合理性的提升

在对建筑场地选择后，为了保证建筑工程的顺利推进，相关人员就需要在对地形特征和结构设计进行考虑的基础上对合适的建筑基础进行选择，目前最常使用的建筑基础有桩基础、筏形基础以及桩基础三种。桩基础是最常使用的建筑基础之一，受这种建筑基础性质的影响，其更加适用于对地压力比较大且地质以非常松软状态所存在的高层建筑。如果地基不能够起到承载建筑的作用时，可以通过对桩地基的利用让载荷向较深的持力层进行传递。箱型基础也比较适合高层建筑，这种基础整体的刚度以适中的状态所存在，其能够有效的让荷载以均匀的状态完成从上部到下部的传输，因此这种建筑基础可以提高嵌固结构组成的有效性，这对于解决箱基沉降不均匀等问题有着极为重要的作用，因此相关人员必须加强对其的重视。筏形基础被广泛应用到承载力相对较低的地基并且上部荷载以较大状态所存在的建筑机构中，和上两种建筑结构相比，其刚度相对较大，其能够实现把上部载荷向下部的分散，这对于与不均匀沉降等问题的避免有着极为重要意义。

3.3在计算机分析中的应用

在现代建筑背景下，计算机分析是建筑设计的极为重要的组成部分，但是就目前建筑设计的状况来看，计算机分析的应用效果并不是特别好，这和计算机分析存在缺陷性有着直接联系。计算机分析缺陷的存在将会使得整个建筑结构设计以不科学的状态所存在，这对于建筑质量的保证是极为不利的。在把概念设计应用到计算机分析的过程中，相关人员要注重设计依据的丰富性，除了计算机分析结果外，也要加强对实践经验的利用，以实践经验为依据对计算机分析结果进行评估，然后根据实际情况对设计方案进行调整，进而最大程度的保证计算机分析结果的准确性。

3.4隔震技术的应用

被动隔震控制技术应用中最重要的就是基层隔震处理。建筑结构设计人员会在建筑结构的基础部门与上部结构之间进行隔震层建设，以将建筑基础与上部结构进行隔离，降低地震能量的传播成效，提升建筑工程项目的抗震性能，缩减地震能量对建筑主体结构的破坏作用。隔震技术在建筑结构设计中的应用，可使得建筑工程主体结构在地震灾害的影响下，仍保持良好的应用安全性，同时对建筑内部的非结构构件起到保护作用，且地震灾害过后建筑工程无需进行大规模的修复工作，只需更换建筑隔震装置即可。被动隔震控制技术的应用对隔震装置要求较高，隔震装置要具备很强的竖向承载能力、初始刚度和强度性能，能够在地震作用力的影响下对建筑水平位移进行有效控制；隔震装置自身的水平变形能力以及阻尼能力也是非常关键的，在地震自然灾害中，隔震装置的自振周期可以逐渐接近场地振动特征周期，以此吸收和消耗一定的地震能量，减轻地震灾害。

4建筑结构设计中的结构措施

4.1结构体系中保持协同工作

概念设计中的协同工作被广泛应用于建筑结构中，它要求结构内部各个部件之间相互协作，共同工作。这就要求结构构件不仅在承载力极限状态下能保持共同工作，还要求他们具有共同的耐久时间。建筑结构中的基础与上部工作，依据协同工作的理念，保持着一个统一的整体，共同承受荷载。还有砖混结构中的上部结构与基础之间必须通过构造柱与圈梁组合成统一的整体进行受力，而不能单独依靠建筑基础结构自身的刚度来承受荷载。在建筑结构设计中，要以协同工作做为设计的理论依据。在结构受力时，每个构件均能达到较高的应力水平为设计较为理想的状态，在多层结构进行设计时，就要避免各层短柱的出现，目的是提高相同平面处承受荷载的能力。在日益增多的高层建筑结构中，短柱出现的现象也逐渐增多，为了避免这种情况，需要使同层的抗侧力结构在相近的水平位移下。

4.2协同工作中材料利用率

协同工作不仅能够提高结构的稳定性，同时还能提高材料的利用率。一般来说，材料利用率越高，结构的稳定性和协同工作能力也越高。在我国的建筑结构设计中，要求用最少的投入获得最大的产出是根本的目标，所以，对材料的充分利用是结构设计的基本要求。例如：矩形截面是最为常见的受压构件，它的构成材料在使用过程利用率很低，分析有两种原因：首先是梁的中和轴附近的材料应力水平低，另外一点是梁的弯矩随着梁长的变化而变化。这样，对于等截面梁来说，很多区段应力水平低。基于这种受力状态，采用了概念设计结构进行分析，调整梁截面的应变梯度，使构件保持轴心受力，才能提高材料的利用率。于是，经过一段时间的探索与研究，出现了平面桁架结构，这种结构是将多余材料去掉，既节约成本又降低了材料自重。

5结束语

随着社会的不断发展，人们对建筑结构设计的要求越来越高，建筑结构设计的合理性将会直接对建筑作用的发挥造成影响。概念设计在建筑结构设计中所扮演的角色是极为重要，概念设计的使用能够降低建筑结构设计出现错误的几率，并能够确保建筑结构设计各项数据的精确性，这对于建筑工程的顺利推进有着极大的意义。

参考文献：

[1]薛颖.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].工程技术研究,2017,(4):216-217.

[2]杨磊.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].住宅与房地产,2016,(30):56.

[3]张磊.基于概念设计在建筑结构设计中的应用分析[J].低碳世界,2016,(29):144-145.

[4]丁可.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析[J].工程技术研究,2016,(6):129.

作者：洪善政 单位：蚌埠市建筑设计研究院

第五篇：概念设计在建筑结构设计中的运用

摘要：在我国国民经济不断发展和人民生活水平不断提升的背景下，人们对于建筑工程结构设计的要求也在不断提高。强化计算机技术的应用，大力发展创新计算理论，加快各种新型高强度环保材料的研究与应用，就成为当前建筑结构设计的重点内容，广大建筑设计者要打破传统的建筑结构设计概念，发挥出自身的创新设计能力，强化概念设计在建设结构设计中的应用，努力实现我国建筑工程向更安全、可靠、适用、经济的方向发展。

关键词：概念设计；建筑结构设计；运用

前言

概念设计在建筑结构设计中发挥了重要作用，而不同领域的概念设计方法也各不相同，概念设计为设计人员提供了一种全新的设计思路。概念设计理念的运用能有效完善设计者的设计作品，并在不断实践应用中提升设计者的设计水平。而对于当前的建筑工程结构设计来说，概念设计的水平，也是评判其作品优劣与否的一个重要标准。文章就建筑工程结构设计中的概念设计方面知识展开论述。

1概念设计的含义

建筑工程结构设计中，概念设计是指对某些无法展开分析的设计问题面前，对工程结构体系以及结构分体系所作的分析，并根据分析结果再结合设计人员的实践工作经验而进行建筑结构设计创作，以此达到建筑结构的抗震设计和总体设计标准的设计。而伴随我国经济水平和科技水平的提升，建筑结构设计要求也在不断提升，因此，将概念设计理念完美的融入到现代建筑工程的结构设计中就成为必然需求，概念设计也将成为整体建筑结构设计的重点工作内容之一。

2结构设计的基本方法分析研究

2.1结构平面图

在绘制建筑结构的平面布置图时，需充分考虑好是否需要利用结构软件进行建筑结构建模。建筑工程在抗震设防烈度为Ⅵ度区内时（建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外），依据我国建筑工程的抗震设计规范要求，是不需要进行建筑截面抗震验算的，但应设置相关的抗震措施。而对于砌体建筑结构，在设计时间不充足的状况下，可以不进行建模，进行建筑结构的直接设计便可，但要特别注重结构受压的状况，同时需要通过人工复核检验。在设计中，需做好局部受压的防御措施设计，如设置梁垫或设置构造柱等，并可通过软件进行建筑荷载的计算。

2.2屋顶（面）结构图

若建筑物为坡屋面结构时，可采用梁板式或折板式的建筑结构设计。梁板式结构主要适用于建筑平面不规则，其板跨度较大，屋面坡度大或屋脊线转折结构复杂的坡屋面。相反，就可应用折板式结构设计。两种形式的结构板均属于偏心受拉构件类型，在进行板配筋时，应考虑好设计一定的板负筋拉通来抵抗拉力。一般情况下，板构造厚度都不小于120厚。此外对梁板折角处钢筋的设计布置应配置大样示意图，对于坡屋面板的平面画法，一般采用剖面示意图加大样详图的表示方法，这也有助于施工人员正确理解图纸设计方案。

2.3大样详图

建筑结构的大样详图绘制通常可在建筑详图的基础上进行直接绘制，但必须确保建筑详图的准确性。或是以既往的详图为前提，对局部作出是当地改进。需指出的是，建筑外形必须保留，且结构受力应当均衡，为施工提供更多的便利。标高以及外形尺寸，应当与建筑专业相互协调、匹配。建筑以及结构标高之间的相关性，必须明确，该删减的要果断删减。

3建筑结构设计中的概念设计的具体应用

3.1抗震设计

工作中概念设计的应用对抗震进行设计时，建筑设计师为能够对结构本身的实际刚度进行计算，往往需先对混凝土的尺寸进行测量。结合具体的刚度来对地震力进行计算，得出配筋的具体数量。配筋数量、实际刚度或是地震力双方的关系，呈正相关。若刚度结构有所扩增，则地震力相对也会有所提升，此时需增加配筋数量。该情况下，刚度结构也会有所增强，建筑地震力相应地会扩增。所以，我们在抗震设计时，若未能确定具体的配筋数量，则地震力本身的效果也会有很大的影响。此时，抗震设计也很难顺利地开展。若将概念设计引入抗震设计，则设计思路也能有效地拓展，势必能够得到更好的抗震效果。建筑基础、主体隔震层之间，同样可选择概念设计来进行隔震。顶端可以铺设反摆，主体、基础双方可以铺设隔震层，有助于减轻地震力。

3.2方案设计

中概念设计的应用对建筑结构自身的设计方案进行选择时，设计人员应当引入前沿的概念设计。换句话说，对最佳的基础设计方案进行明确后，需考虑到施工现场所处的结构类型或是荷载状况，同时还应当分析现场的施工环境以及地质条件等诸多因素。对地基进行设计时，应当结合勘察前期所得的报告来对方案进行设计。譬如说：设计人员在未获取实地勘察报告之前，应当深入施工前线，了解现场的基本状况，同时需佩戴足够的资料。为确保设计方案能够科学、准确，设计人员应当准备相应的信息和材料。对方案进行设计时，相关人员需关注下列问题：单个结构体系，仅可在相同结构单元中出现。根据概念设计，若条件允许可进行验算。

3.3平面设计受水平荷载的影响，结构侧移现已变成高层建筑中比较核心的控制因素。在符合要求的基础上，怎样挑选合理的抗侧力体系，这是结构工程师最为关注的目标。平面形状，建议考虑风压相对偏小的形式。同时，需分析周边高层建筑究竟对风压分布有何种干扰和影响。应注重提升抵抗能力，增加竖向荷载。受地震的影响，建筑平面必须设计的规则、简单。风荷载作用下，建议适度地放宽。结构弯曲变形造成的侧移，和有效宽度对应的三次方之间呈明显的反相关。因此，建筑宽度相对偏小的那种建筑物并不合适。

3.4剖面设计

（1）竖向传力体系设计。①需对建筑自身的高度比进行控制。②抗侧力刚度，应当从基础慢慢地过渡到顶层。防止竖向刚度出现突变，避免刚度太大，降低荷载能力。③出于使用方面的要求，刚度可能会发生明显的变化。结构布置有所转变后，同样要对结构铺设相应的转换层。④高层建筑，应当有较好的锚固深度。根据设备用房以及地下停车库自身的需求，可以设置1或是多层地下空间。上述，有助于增强建筑本身的抗震以及抗倾覆能力。

（2）竖向形体设计。①截锥形。通过自下往上的方式进行，降低阶梯状体型，扩大房屋本身的刚度。房屋顶端的楼面尺寸明显小于底部，除功能上有较大优势之外，其抗风以及抗震能力同样也比较突出。②上窄下宽形。高度越大，建筑在满足竖向结构的基础上，楼身往上也会慢慢地收进或是变细。如此，能够降低承担的风力，稳住楼体重心，使结构更为稳定。该种形体，阿志有上削楔形体以及退缩体两大类。上削楔形体，对抗风以及抗震有较大的好处。同时，它相对较为坚韧。退缩体则有多元化的形式，如收进式、台阶式等。③新月形。该种房屋如同竖向方向上的悬臂壳体，可以扩大低抗侧向力上的刚度。如同波形壳体能，它能够对重力荷载进行抵抗。侧向荷载，则可以由竖向上的壳体进行抵抗。考虑到楼面结构本很有一定的加劲作用，该种荷载也会提升。新月形壳体，有助于抵抗对称及其侧向力。

3.5基础设计概念

结合建筑所处的地段，其结构形式建议选择桩、箱形或是筏形基础。桩基础，若地基土质相对比较弱，层数偏多且荷载突出，天然地基无法适应地基自身的承载力时，建议选择桩基。将上部结构承受的荷载直接向下部持力层进行传递。桩基础，建议选择预制钢筋混凝土桩，也可以考虑钢管桩。箱形基础，这种在高层建筑中已比较普遍。它的整体刚度相对突出，可以将上部荷载向基础进行传递，从而有效地嵌固上部结构。箱基，能够对不均匀沉降进行抵抗。同时，可以和附近土体之间进行协作，使建筑物拥有更好的抗震以及抗风能力。筏形基础，对上部结构有明显的荷载，且地基承载力相对偏小的工程较为合适。它的整体相对突出，且刚度偏大，可以对上部结构上的荷载进行分散，降低基底压力以及不均匀沉降。

4结语

通过将概念设计引入到结构设计中，能够从不同的层面上来对设计进行完善。建筑结构体系中，概念设计经常均会涉及到。相较于计算机软件下的结构设计，概念设计表现出极大的优越性。因此，巧妙、灵活地引入概念设计，可以为建筑作品注入新鲜的色彩。

参考文献

[1]何旭明.概念设计在建筑结构设计中的运用[J].房地产导刊，2015（20）.

[2]张文博.概念设计在建筑结构设计中的运用[J].城市建筑，2015（15）：75.

[3]赵永强.概念设计在建筑结构设计中的运用[J].建筑•建材•装饰，2015（14）：34.

[4]魏凯.概念设计在建筑结构设计中的运用[J].中国科技投资，2014（A17）：51.

作者：陈伟 单位：保定市城乡建筑设计研究院

第六篇：关于建筑结构设计中提高建筑安全性的探究

摘要：近些年来，我国经济得到了快速的发展，人口数量在不断增长，在这样的形势下，建筑行业发展的如火如荼，建筑项目也在不断增加，就促使建筑质量成为人们关注的重点。同时建筑设计的合理性和科学性是提高整体质量的关键，但由于我国目前在建筑设计上存在很多问题，并且人们对安全性越来越重视，所以在建筑设计中要设法提高建筑安全性，从而才能确保建筑安全，也能提高用户的生活质量，保证人们的生命财产不受到损害。基于此，本文主要对建筑结构设计中提高建筑安全性进行了分析。

关键词：建筑结构设计；建筑安全性；问题；措施

1前言

在建筑结构设计中，安全性是不可以忽视的，其对建筑工程的质量有着直接影响。所以要使建筑设计的安全性得到充分保证，只有这样才能确保整个建筑工程的安全性，从而提高人们的生产和生活水平。

2当前我国建筑结构设计中存在的弊端

2.1地基问题

在整个建筑结构当中，地基是最基本的部分，也是最为重要的一个部分，建筑物最终的安全和稳定在很大程度上受到地基的影响，因此，在选定地基的时候，要更多、更详细的进行现场勘查，尽可能掌握相关报告，了解当地的水文、地质。但实际情况是，很少有设计部门对这些报告加以搜罗，更不要说进行现场的亲自勘察，他们都是参考附近建筑物或者凭借建设方给他们提供的一些口头资料便开始设计，不具备科学性，建筑结构设计也就没有安全性可言了。面对不良地基，设计单位需要设计一些方法加以处理，例如设计换层等措施，但在实际设计过程中，他们都是根据自己经验理所当然做出决定，因此，在后期的施工中难免出现诸多问题，严重影响了建筑安全。

2.2抗震性差

我国地形多样，很多城市都是建设在地震带附近，这些地区的建筑物因该具有较强的抗震性，但事实并非如此，它们大都不满足相关规定和要求，因此，发生地震就会给这些居民造成很大损失。这些人员伤亡和财产损失，归根结底还是由于建筑物抗震相差造成的，因此，设计单位要通过设计更加科学的建筑结构来提升其抗震性，但是，很多设计人员对抗震性的关注度还不是很高，从地震带震况和损失情况来分析，我国的很多建筑物的抗震性严重缺乏。

2.3建筑结构的设计缺乏科学性

经过大量调查和分析表明，目前我国很多建筑物其结构设计并不合理，造成这种现象主要是受到传统建筑理念影响的结果，设计人员在工作中深受传统建筑思想束缚，设计方案充满传统意识，设计方式也是具有传统色彩，虽然这种老方法具有一定的合理性，但毕竟古老建筑物在安全性上存在不足，当今是一个科技高度发展的现代社会，一切应该从实际出发，着眼当下，在现念下设计建筑物结构，才能更具有实用性。

3提高建筑结构设计中安全性的措施

3.1提高设计人员的安全意识

要想保证建筑的安全性，首先应该要求设计者具备较强的安全意识。在整个建筑设计过程中，设计人员是中心和灵魂，设计者的思想观念、工作水平和设计经验都在很大程度上影响着建筑物的安全性，因此，需要转变设计者不正确的思想观念，提高他们的设计水准，才能最大限度的保证建筑物安全性能。在设计建筑结构之前，设计者要掌握大量的工程资料，对整体情况做到尽可能详尽，对建筑物性质进行明确，必要的情况下需要到现场进行勘察，勘察报告也要做到详细获取，充分了解建筑物周围环境，这样才能使得制定出的方案更加完善，只有保证设计出的方案符合建筑情况和实际，才能保证项目的科学性和安全性。

3.2增强结构设计的规范性

目前我们处在一个科技时代，科学技术发展速度非常快，以前的设计要求和标准已经过时了，为了能够提高建筑的质量、消除安全隐患，需要设计者要具有责任心，及时发现和提出工程建筑中存在的不合理、不时尚的因素，并及时找出相应的解决方案。在建筑结构设计中，难免存在一些缺乏责任心的人，他们有时会做出违规行为，面对这种情况，建筑设计工作者要及时举报，而不是一味的包庇，以免造成更加严重的后果。目前建筑行业的前进步伐非常快，设计出别具一格的建筑结构难度也与日俱增，因此，设计者要尽可能的发挥自己创造力，开发一些设计软件，既能设计出各种各样新颖的建筑，满足人们是多样需求，还能使得机构精确度明显提高，提高建筑安全性。

3.3提高建筑设计的抗震性

地震等自然灾害的存在，对建筑物安全性存在很大威胁，建筑物抗震性的提高对保障居民人身财产安全至关重要，尤其是对我国这样一个地形多样的国家来说。关于建筑物结构设计抗震性的有关规定表明，小震不能坏，中震可以修复，大震不能倒塌，如果设计单位的工作人员按照这个标准来设计，就一定能够使得建筑结构达到抗震标准。要想做到符合以上要求，首先要明确设计概念，还要做到计算认真，度量准确，必须保证较高的精确度。

3.4进行结构设计的创新

创新是建筑设计水平不断提高的基础，设计本身就是一个创造力较强的工作，而且创新结构能够提高建筑水准，使得建筑物结构更加合理、经济，作为一名设计师的基础和基本能力就是要具有创新精神，虽然在这个创新的道路上困难重重是必然的，但不应该知难而退，应该勇敢的迎难而上，克服各种阻力和困难，保持耐心从事自己的工作，从中总结经验，并要积极的推出具有创新精神的新人，为自己队伍不断注入新的活力。建设部门也要尽最大努力支持设计者的创新工作，不断使一些经过研究、坚定符合标准和能够带来经济效益的新的结构、材料和技术推广出去，以此来帮助提升建筑结构设计水平。

4结束语

总之，在建筑中安全性是必备条件，但是要想在不断变化的外部环境中始终保持自身的安全性，就要从建筑结构设计方面进行考虑，不断提高设计人员的素质，让他们正确认识到目前建筑结构设计中存在的问题，并且针对具体的问题采取相应的措施。

参考文献:

[1]王黎明,刘铭,司月华.试论如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性[J].城市建设理论研究:电子版,2015(9).

[2]李书源.浅谈在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].建材与装饰,2016(28).

[3]陈锋.在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].商品与质量,2016(2).

作者：吴迪 单位：镇赉县广厦建筑设计院有限公司

第七篇：建筑工程结构设计中裂缝问题的分析

摘要：随着社会的发展，建筑工程越来越多，人们对建筑工程结构的要求也越来越高，而裂缝问题是目前建筑工程整体结构的主要影响因素之一。基于此，文章介绍了建筑工程结构出现裂缝的危害，分析了建筑工程结构设计中裂缝问题产生的原因，并重点介绍了建筑工程结构设计中解决裂缝问题的具体办法。

关键词：建筑工程结构；裂缝问题；混凝土

浇筑结构设计是建筑工程最重要的环节，在建筑结构设计中最棘手的问题就是裂缝问题，裂缝问题的成因多种多样，十分考验建筑工程结构设计师的能力。若想真正解决裂缝问题，必须要了解裂缝产生的原因，认清其具体危害，并积极采取一系列措施。

1建筑工程结构裂缝的危害

1.1整体强度减弱

当建筑工程结构在设计中出现裂缝时，建筑工程的整体强度将会被直接影响，裂缝会使混凝土的钢筋暴露在建筑表面，钢筋更容易受到水和空气等外界因素的腐蚀而质量下降，建筑工程项目强度也随之下降。而且，建筑工程结构强度的下降还会加重裂缝问题，使建筑工程出现恶性循环，建筑物的耐久性逐渐变低，影响建筑物在工程后期的使用性，减少建筑物寿命。

1.2建筑刚性减弱

在建筑工程设计结构出现裂缝问题后，裂缝截面位置中轴会发生不同程度的上移，这种上移现象会影响建筑工程的整体结构设计。而裂缝不断加宽，会导致建筑内部结构严重变形，降低了建筑物的刚度性能，使建筑物不能长时间承受高压作用力，降低了建筑工程项目整体结构的疲劳度。

1.3建筑工程结构抗剪承载力减弱

裂缝问题除了对建筑整体强度和建筑刚性有影响外，还会降低建筑工程项目结构的抗剪承载力。裂缝的出现，支撑抗剪作用的截面面积越来越小，建筑工程的抗剪力就会下降，建筑工程的抗剪承载力变低时，建筑物会更容易出现程度不同的裂缝问题，使建筑工程结构的完整性被严重破坏。

2建筑工程结构设计中裂缝问题产生的原因

2.1温度应力影响

在建筑工程中，温度应力是建筑工程结构设计产生裂缝的主要原因，而温度应力出现变化主要是由于建筑工程存在自生应力和约束应力。建筑物结构内外温度不同使得建筑结构自身产生的温度应力是自生应力，常出现在一些尺寸较大的构件上。当早晚温差变大或者混凝土表面散热率不均匀，建筑物就会产生这种自生应力使建筑工程表面出现裂缝。例如建筑工程施工中，施工人员按照要求对混凝土浇筑后，水泥内部热量比混凝土表面温度散发速度慢，混凝土内部结构和外部结构出现显著的压力变化，导致混凝土撕裂变形，出现裂缝[1]。

2.2地基下沉影响

导致地基沉降不均匀的原因有很多，客观上讲，建筑物地基土层分布不均、土质差别较大等原因都会造成地基沉降不均匀；主观上讲，地基处理及基础设计不当、地基处理方式过多、平面变化造成楼面荷载不均、建筑物纵墙刚度过低、建筑设计不规范等原因也会使地基沉降不均匀。

2.3钢筋腐蚀影响

钢筋是在建筑工程项目结构设计中确保总体结构稳定的关键性材料，其表面会有一层混凝土保护层。因为混凝土保护层的质量不达标，钢筋会与二氧化碳、氯化物直接接触发生反应。同时施工人员对钢筋进行混凝土浇筑，虽然可以提升建筑墙体的结构刚度，但也使混凝土外层的氧化膜受到破坏，使钢筋被氧气、水侵蚀。当钢筋出现锈蚀问题时，钢筋与混凝土之间的握裹力就会降低，在建筑物整体结构上就会出现其他新的裂缝。

2.4混凝土塑性影响

混凝土在终凝硬化之前，都呈塑性的状态，在这个时间段建筑工程结构最容易发生因塑性变形产生的裂缝。塑性状态的混凝土会使上部建筑的均匀沉降受到一部分阻碍，导致建筑出现裂缝。对混凝土结构的建筑物来说，因为混凝土的表面积变大或钢筋直径和骨料粒径太大，混凝土水平方向的收缩会较垂直方向的收缩难度更大，混凝土更容易出现裂缝。

3工程结构设计中解决裂缝问题的办法

3.1对温度裂缝的控制

在设计建筑工程结构时，设计人员应根据布局的平面规划和受力结构问题，在设计时使结构平面更光滑，平面布置更简单，不能出现太多凹凸面，以防止建筑工程结构受外界温度应力影响发生墙体裂缝。同时，设计建筑物的长高比要控制在标准内，长、宽、高相协调，建筑物构件长度符合伸缩间距的要求，保证建筑长度小于温度的变化，防止建筑物结构设计因为伸缩变形集中而导致建筑物开裂。在墙体结构设计中，设计师应控制纵墙端部的门窗数量和门窗洞宽、高度，或者干脆避免门窗被设置在纵墙方向，保证纵墙抗剪面积，以提升墙体抗剪承载力。此外，建筑墙体之间的温差和面板之间的温度也决定温度应力对建筑结构裂缝的影响，所以提高保温层的性能可以防止建筑结构裂缝问题的出现，这要求设计师在设计建筑屋面保温层的结构时，选用的施工方式和保温材料必须要根据热工需求，以相关标准为前提，保温层的设计必须符合要求，满足保温性能。从结构方面看，设计师应该在每一个纵墙和横墙的顶层按要求增加圈梁以巩固建筑结构的整体性，通过提高墙体砌筑强度来提高墙体的抗剪力。但在设计圈梁时要注意圈梁的位置和大小，为了防止砖墙与圈梁互相约束而形成水平推力，在顶层圈梁中纵向圈梁要比横向圈梁低一些。另外还可以通过在墙体两端设置抗裂构造柱的办法加强墙体刚度，提高整体建筑结构的延性，减少建筑物墙体与屋面的温差，防止因温度应力导致的建筑物开裂情况[2]。

3.2对原材料的控制

设计师在结构设计中没有对原材料进行明确要求会导致建筑工程出现很多质量问题，也包括裂缝问题。所以，对原材料质量的把控，可以在一定程度上解决建筑工程结构设计中的裂缝问题。如今我国在建筑工程结构设计中，虽然施工单位对原材料质量的控制难度并不是很高，但在这一环节上往往最容易出现问题。设计师不注重在设计过程中对原材料质量的要求，施工单位也是为了降低成本而使用价格低廉的材料，这些材料通常质量较差，所以在建筑过程中出现裂缝等质量问题屡见不鲜。对此，设计师应该在设计过程中明确地规定工程所用的材料品种、规格及材料间的搭配，并且施工单位在选择材料时要根据国家规定严格审查，选择产品质量好，厂家信誉高的生产厂家长期合作，同时在运输过程中也实时监督，常与运输单位联系，在施工前，严格按照程序对材料进行审核检查，保证原材料质量和规格符合设计规定，从根本上保证建筑设计结构的质量，防止裂缝问题产生。

3.3对混凝土浇筑的控制

混凝土的质量直接影响建筑工程的质量，所以施工单位要严格把控混凝土的设计刚度。对此，首先要在建筑材料方面确保混凝土的结构刚度符合要求，以提升建筑结构的刚度，避免混凝土内部结因收缩问题引起的不均匀沉降导致建筑开裂。同时，在施工前还要按照规定在建筑外墙角的位置放置放射筋，以控制现浇混凝土楼板的裂缝问题。一般情况下，需要在每个外墙角设置5～8根放射筋，放射筋的长度不得小于2m，配筋范围必须要大于楼板跨度的三分之一，放射筋的间距为0.1m，按照这种方式设置放射筋可以满足板角应力的需要，提升混凝土的抗剪力[3]。另外，对混凝土的养护工作也需要被施工单位提起重视，设计师也应在设计中准确要求混凝土的保养时间。混凝土的终凝时间为12h，在浇筑后的十二小时内施工单位要采取相关措施对混凝土进行保温和保湿。常规情况下，混凝土表面与内部的温度应保持在25℃左右，施工人员为保证混凝土的温度达到要求应采取科学的材料温度测试办法，并根据混凝土的材料及施工环境制定保温方法，严格控制降温速率，同时用薄塑料膜对混凝土表面进行覆盖，维持混凝土的水分，保证整个过程中混凝土的湿度和温度都达到要求，提高混凝土的质量从而避免建筑出现裂缝等问题。

3.4对建筑结构设计的控制

因建筑工程中应用不同材料的变性差异性不同，所以在设计建筑结构时必须充分考虑应力控制的问题，控制材料设计结构的尺寸在一定范围内，使建筑结构设计合理，建筑物受力均匀。很多时候，各种外界因素的干扰会使建筑材料发生变化而无法承受荷载，产生裂缝，尤其对于混凝土材料来说，其结构一旦过长就会极其容易发生变形，使建筑无法承受较大的压力而变形，建筑物的变形会产生张力，使墙体和楼板间会出现大量裂缝。因此在使用合适规格材料的前提下，要确保建筑结构设计符合相关标准，以防止设计结构出现裂缝。

3.5对钢筋裂缝的控制

设计师在建筑工程结构设计中还可以通过在钢筋混凝土梁底部加入钢纤维的方式控制结构裂缝。一方面，钢筋混凝土中的钢筋可以起到抗裂的作用，提高建筑结构的质量。以钢筋钢钎维混凝土梁举例，当钢筋混凝土梁中掺入了1.0%～1.5%的钢纤维时，钢纤维混凝土层的截面高度就会达到0.3倍作用，并且其弯拉性能几乎与全截面钢纤维混凝土梁一致，所以在钢筋混凝土梁中加入钢纤维可以起到很好的裂缝控制效果。另一方面，钢纤维依靠粘合力对混凝土基体会实施一个反向的作用力，这种反向作用力能够有效缓冲混凝土基体裂缝端的应力集中问题，并且在荷载作用到达裂缝端之后，使混凝土基体能防止结构构件过早发生开裂，保障钢纤维混凝土构件的正常使用[4]。最重要的是，钢钎维能替混凝土分担截面的压力，减小裂缝截面上的钢筋应力并对其约束，使建筑结构的刚度整体加强，建筑质量整体提高。

4结束语

综上所述，不同成因产生的裂缝问题一直困扰着我国建筑工程的整体结构设计，阻碍着我国建筑业的发展。由分析可知，设计师通过合理布置建筑物平面，合理安排门窗，对原材料提出精确要求，严格把控混凝土的浇筑质量，合理设计建筑结构等方法大大减少了建筑工程结构设计中的裂缝问题的出现，加强了建筑物的刚性和抗剪承载力，提高了建筑物整体强度，也推动了我国建筑行业的进一步发展。

参考文献：

[1]柏军.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].工程技术研究,2017,(2):148+163.

[2]赵伟英.民用建筑施工中混凝土结构裂缝形成及预防措施[J].住宅与房地产,2016,(30):212..

[3]李孝标.房屋建筑混凝土施工裂缝的预防技术[J].住宅与房地产,2015,(28):72.

作者：童海 单位：江苏南方城建设计咨询有限公司洪泽分公司

第八篇：建筑结构设计的问题及解决策略

摘要：结构设计是建筑设计中的重要工作，是保障建筑安全性的关键。随着建筑技术发展不断加快，结构设计工作也取得了很大的突破。本文通过分析建筑结构设计主要内容以及目前在结构设计中所遇到的问题，针对性的提出了提高建筑结构设计水平的建议，希望可以为日后的研究工作提供一份参考。

关键词：建筑工程；结构设计；常见问题；解决对策

引言

随着我国社会经济的不断发展，人民的生活水平得到了很大的提高，对建筑的性能和舒适性的要求也越来越高，所以这也就要求建筑物的结构设计要更加安全、可靠。随着建筑技术的不断发展，建筑结构也随之发生变化，建筑的外形和功能的变化也就更复杂，这就给结构设计带来了更大的挑战。在建筑设计的过程中，应该把结构设计放在首要的位置，并具体分析建筑结构的总体布局以及材料的选用等的设计要点，保证建筑结构的可靠性。

1建筑工程结构设计的主要内容

1.1建筑结构设计的基本原则

建筑结构设计时必须要遵循的基本原则有：适用性原则、安全性原则、经济性原则、美观原则和便于施工原则等。建筑结构设计中应遵循力学原理、符合结构概念设计；根据建筑物所处的位置以及使用性质的不同，进行相对应的专项设计，以满足使用功能的不同要求；在保证工程质量前提下，合理降低造价，即注重综合效益，注重整体建筑物的社会和环境、经济效益三者之间的关系；应该在结构设计中融入建筑美学，以形成独具特色的建筑物，提高建筑的艺术性、观赏性；考虑施工的可行性，应用新结构、新技术、新材料及可靠的实践来提高施工便利性等。总之，在建筑结构设计时应该把这些方面结合起来，以保证结构设计的科学性、合理性。

1.2结构体系选取及结构方案分析

在建筑工程结构设计工作过程中，应按照不同功能、不同标准的建筑选用不同的结构形式，结构形式以建筑材料可划分为混凝土结构、砌体结构、木结构、钢结构以及钢混凝土混合结构等；以建筑工程的层数和高度可划分为单层、多层、高层、超高层建筑结构等；以建筑结构体系可划分为框架结构、剪力墙结构、框剪结构、框筒结构、筒中筒结构等。不管选用哪一种类型何体系的结构，都应该充分分析其结构方案，不仅要满足建筑工程结构设计基本原则，更应该充分考虑结构方案的合理性：其结构承载力是否满足设计要求、其传力是否直接、其刚度是否合适等等。

1.3结构施工图的设计

结构设计师传递施工方的言语即结构施工图，结构施工图主要用于指导施工，并作为工程竣工后验收的依据。结构施工图是表述建筑物中结构构件的布置，结构构件形状、大小，构件材料的选用、构件选型及构件做法和构件相互关系的图样，常用主要图纸内容有：地基处理图、基础图、结构平面布置图、结构构件配筋图、大样细化图等等。

2建筑结构设计中常见的问题

2.1结构设计软件的运用

现在市场的结构设计软件各式各样，功能也越来越强，已达到了“没有干不了的”的程度，以至于人们认为以后不需要人进行设计，这是一种认知的误区。任何软件都是在特定的条件下完成的，其结果都应经过分析确定无误后才可以采用。如果参数错了，后续的也就不可能正确了。更可怕的是不对计算结果判断就直接采用。在审图中发现，设计师在使用PKPM软件时，输入荷载时没有输入楼板自重，且在后续计算中未选取“楼板自重自动计算”这一选项；在另一个项目楼板计算时，楼板的边界条件复杂，软件无法准确计算，楼板配筋偏小，在施工中该楼板挠度很大、开裂严重。所以，软件功能越强大，对使用者的要求也就越高。

2.2结构基础选型不合理

结构基础选型是建筑施工的基础。在现阶段建筑行业，因为设计人员的经验不足，设计水平不过关等原因，造成许多建筑基础选型不合理的现象存在。有些建筑物所选用的基础，没有很好的考虑地质情况，造成计算模型不合理、计算不准确，在这样的地基上建的楼房安全性差，而且严重浪费资源。

2.3结构构件超筋

在计算结构构件后，构件超筋是一种常见问题。如：剪力墙体系的连梁超筋，就是由于各墙肢通过连梁形成整体，成为连肢墙，使该墙具有良好的抗侧刚度。要想达到此目的，主要依靠连梁的约束弯矩，而造成连梁超筋的实质则因连梁的剪扭能力不足，连梁超筋的部位通常在房屋总高度1/3左右的楼层。

2.4结构设计图纸太过简单

建筑结构的图纸设计是建筑施工基础。合格的建筑图纸应该包含结构设计的每一个环节，如：结构的类型、抗震等级、设计、墙体的材料等等。现阶段，在建筑行业有些设计人员的制图标准不规范，比如柱、梁的编号混乱，层高标注不清晰，大样和平面不对应，标注比例不一致等。这给施工带来了很大的困难，严重的会影响了施工的质量。

3结构设计问题的解决对策

3.1重视并培训软件开发原理理论

在设计师过分依赖计算机软件的情况下，有必要针对软件开发原理和相关理论知识对设计师进行培训，避免结构设计师盲目的相信软件计算的结果，造成浪费或留下安全隐患。同时强调：应该利用结构概念去做设计，借助计算机和软件，把结构概念量化来验证结构概念是否合理，而更重要的是分析之前的判断和分析后再次运用结构概念进行修正，另外应该勤动手计算，选用多方案进行分析等。

3.2重视基础选型和基础方案的比选

在进行建筑结构基础设计工作期间，需要相关工作人员集中注意力处理好以下事务：（1）收集建筑工程所在地的地质状况和类似工程的基础类型、施工过程常遇到的问题；（2）针对本地块提供的地勘资料严谨地分析哪些因素不利于基础设计，哪些条件是有利的，有哪些注意事项等；（3）分析地勘资料的结果和结合上部结构计算出的标准轴力选择两类型基础进行设计，后择优选取；（4）确定基础类型后应细化分析过程和基础施工图，经校审无误方可出图。事实证明，唯独持严谨的设计态度方可确保基础设计方案的科学性，才可以进一步维持建筑结构设计的安全性和可靠性。

3.3解决构件超筋的方法

在连梁超筋时，在刚度无法折减后，解决方法通常为：选择提高混凝土等级或加大梁宽，加大梁宽而不加大梁高是因为加梁宽，可增加箍筋肢数，可利用箍筋抗剪。而至于其它原因（如弯矩超、配筋超、混凝土受压区高度不满足等）造成超筋时，应针对具体原因采取相应的方法解决，如采用加大截面法、释放剪力法（点铰）等。

3.4完善建筑结构设计图纸

建筑结构设计图纸是建筑结构的一大体现，同时也是工程施工的重要依据。也就是说，如果不及时解决结构设计图纸中出现的问题，这些问题在实际的施工中都会以增大好几倍的形式展现出来，造成很严重的后果。所以说，在设计建筑结构时，设计人员要严格的按照设计规范来设计图纸，不能为了图方便而忽略对其的标识。在一些较为复杂的结构区域，设计人员需要更加的关注。总之，在工作的过程中，设计人员始终要保持认真负责的态度，在完成整张图纸设计后，要校对图纸，及时发现设计中出现的问题，然后根据实际的情况进行修正，通过不断的检查和修正来保障结构的完善和科学。

4结束语

综上所述，建筑结构设计师，要紧跟建筑市场潮流，以社会需求和发展方向为基本出发点，根据工程的功能设定展开设计工作，针对建筑结构设计常见的问题，做到对各环节的设计强化和创新，使这些问题可以在科学分析、系统设计的基础上得到解决，确保建筑结构设计的合理性和完整性，有效实现建筑结构设计的预定目标，实现建筑结构设计的行业与市场价值，奠定社会和城市科学发展、可持续发展、协调发展的基础。

参考文献

[1]叶钟.试分析建筑结构设计常见的问题及措施[J]．江西建材，2017.

[2]薛颖.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].工程技术研究，2017.

作者：郑超 单位：十堰市建筑设计研究院