導(dǎo)語：如何才能寫好一篇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；比較分析

抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是通過結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安排，能夠預(yù)防一定地震級別對建筑物的摧殘，而人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的主要是為了保護(hù)常規(guī)武器或者核武器進(jìn)攻之下的震動(dòng)對群眾帶來的人身安全。從根本上說二者的建筑施工都是以減少震動(dòng)危害為目的的，因此具有一定程度的相同點(diǎn)，同時(shí)由于二者所承受的震動(dòng)性質(zhì)不一致，因此實(shí)際的施工設(shè)計(jì)手段也存在差異。下面對其進(jìn)行簡單的介紹：

1 建筑工程人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

1.1 建設(shè)工程人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

人防建筑結(jié)構(gòu)在建筑施工之前需要進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須進(jìn)行科學(xué)的數(shù)據(jù)分析和實(shí)地勘探考察，設(shè)計(jì)質(zhì)量與施工質(zhì)量二者有明顯的關(guān)系。科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠產(chǎn)生相應(yīng)的人防效果，在戰(zhàn)爭時(shí)期和和平時(shí)期都能夠?qū)θ罕姷纳?cái)產(chǎn)起到保護(hù)作用。從目前的施工建設(shè)經(jīng)驗(yàn)分析，主要存在的人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手段有掘開式人防工程和暗挖式人防工程兩種，其中掘開式人防工程又包括單建式人防工程和附建式人防工程，而暗挖式人防工程則包括坑道式和地道式兩種。

1.2 建設(shè)工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

雖然我國的地震發(fā)生概率比較小，地震帶來的危害較之地震頻發(fā)國家來說相對較小，但是為了保證建筑物使用質(zhì)量，確保用戶的人身財(cái)產(chǎn)安全，減少地震發(fā)生時(shí)的重大人身傷亡，進(jìn)行必要的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是必不可少的，尤其是對于地震發(fā)生概率比較高的省份來說，更應(yīng)該成為建設(shè)施工的重點(diǎn)。現(xiàn)有的建設(shè)施工安全文件規(guī)定安全性指標(biāo)是指建筑工程結(jié)構(gòu)在正常地設(shè)計(jì)、施工和使用條件之下，能夠承受在施工與使用情況下出現(xiàn)的各種荷載或變形，特殊情況下發(fā)生的偶然荷載或突發(fā)事件要保證在發(fā)生事件前后結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能不變。而適應(yīng)性指標(biāo)主要是指在建筑結(jié)構(gòu)正常使用的情況下能夠在規(guī)定使用期限內(nèi)其結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生變形、裂縫和振動(dòng)等。

2 建筑工程人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對比分析

2.1 設(shè)計(jì)原則的對比

從理論上分析，無論是人防結(jié)構(gòu)還是抗震結(jié)構(gòu)都是以提高抗震動(dòng)帶來的危害為基礎(chǔ)，他們的施工特點(diǎn)都是提高建筑物的抗震動(dòng)能力，保證在遭受到重大震動(dòng)時(shí)建筑物能夠最大程度的保持完好，從這一方面來說，二者都遵循“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等基本設(shè)計(jì)原則。此外，二者的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念都尊重整體建筑的協(xié)調(diào)性和合作性。以往的建設(shè)施工實(shí)踐表明，即使整體的建構(gòu)設(shè)計(jì)都符合基本的承受系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但是只要存在一個(gè)環(huán)節(jié)甚至是一個(gè)小結(jié)構(gòu)的弱承受能力，在地震等災(zāi)害發(fā)生時(shí)，該小的薄弱環(huán)節(jié)就成為災(zāi)難發(fā)生的源泉，這一點(diǎn)與工程力學(xué)上所講的應(yīng)力集中現(xiàn)象類似。按照物力學(xué)力的基本原理，我們發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部各個(gè)組成部分具有一定的收縮系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，換句話說，施工人員可以通過提高建筑內(nèi)部的動(dòng)能運(yùn)動(dòng)和吸收能力，來減少外部受到的動(dòng)能威脅，從而降低外部震動(dòng)帶來的建筑物嚴(yán)重破壞，或者降低危害系數(shù)。基于這一理論，建筑施工人員可以從動(dòng)能力量俄轉(zhuǎn)換角度出發(fā)，進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。例如可以充分地利用結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件或大偏心受壓構(gòu)件的變形吸收動(dòng)荷載的能量，通過緩沖作用減輕各個(gè)構(gòu)件支座截面的抗剪負(fù)擔(dān)和受力柱的抗壓負(fù)擔(dān)，以確保建筑結(jié)構(gòu)在完全曲屈服前不再出現(xiàn)另外的剪切力破壞，在屈服后還具有足夠的延性以保證構(gòu)件形成最終的塑性破壞，從而達(dá)到提高建筑結(jié)構(gòu)整體承載力的目的。

2.2 設(shè)計(jì)方法的對比

從物理學(xué)角度分析，人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是提高力的承受能力，因此，它的設(shè)計(jì)方法也是從物理學(xué)應(yīng)用實(shí)際出發(fā)，現(xiàn)行主要的設(shè)計(jì)方法是采取等效靜荷載的辦法展開設(shè)計(jì)分析工作。由于建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是基于擬建工程結(jié)構(gòu)在施工或使用的條件下的設(shè)計(jì)過程，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在各種動(dòng)荷載的綜合作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件振型與相應(yīng)靜荷載作用下?lián)锨€非常相似，而且在動(dòng)荷載的作用下建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞規(guī)律與相應(yīng)的靜荷載作用下的破壞規(guī)律也相似，因此在動(dòng)力分析過程中，可以通過將建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)一步簡化為一種單自由度體系，查表可得相應(yīng)的動(dòng)力系數(shù)，以動(dòng)力系數(shù)與動(dòng)荷載峰值相乘得到等效靜荷載。這樣一來，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件相當(dāng)于在等效靜荷載的作用下，而其各項(xiàng)內(nèi)力就是在各種動(dòng)荷載作用下的內(nèi)力最大值。此外，提高人防結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，不僅要選用科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，還需要選用具有一定承受力和荷載力的高效建筑結(jié)構(gòu)材料，現(xiàn)在施工單位為了提高原有建筑材料的使用效果，通常在建筑材料內(nèi)加入材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)予以調(diào)整修正，最后通過建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在綜合動(dòng)荷載作用下的變形極限允許延性比加以控制，按照允許延性比進(jìn)行彈塑性能的驗(yàn)算得到最終的設(shè)計(jì)結(jié)果。

由于地震災(zāi)害的破壞力大，而且地震災(zāi)害具有不可預(yù)測的性質(zhì)，因此對于地震災(zāi)害的預(yù)防工作，在建筑施工過程中難度系數(shù)非常高。現(xiàn)有的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念基本可以概括為，抗震建筑物能夠在較低級別的地震災(zāi)害中確保質(zhì)量安全，不發(fā)生破壞，而在相對高的地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，出現(xiàn)細(xì)微的破壞性，但是可以通過后期的修補(bǔ)和維護(hù)繼續(xù)居住，在較高級別的地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，建筑物能夠保證不坍塌，內(nèi)部居住居民可以安全撤離，減少地震發(fā)生時(shí)的破壞力，但是建筑物無法進(jìn)行二次使用，需要在災(zāi)后進(jìn)行重建。這種設(shè)計(jì)理念與人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間存在差異性，人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法一般先取小震地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算結(jié)構(gòu)彈性下的地震作用效應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面承載力的驗(yàn)算，然后是對大震下的結(jié)構(gòu)彈塑性變形力驗(yàn)算完成“二階段”設(shè)計(jì)要求，最后通過應(yīng)用工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)成措施來完成“大震不倒”的第三水準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求。

2.3 荷載作用方式的對比

人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二者在荷載作用方式方面的相同點(diǎn)在于都為偶然動(dòng)荷載，設(shè)計(jì)時(shí)均可以以具有一次作用效果考慮，而主要的不同點(diǎn)在于防震結(jié)構(gòu)的荷載作用方式是由于地震事件造成地面運(yùn)動(dòng)而引起的動(dòng)態(tài)慣性作用力，是間接的。人防結(jié)構(gòu)所承受的動(dòng)荷載主要是外部動(dòng)能量直接作用于人防結(jié)構(gòu)的附屬構(gòu)件，而人防結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件只是間接的承受附屬構(gòu)件以及建筑上部結(jié)構(gòu)的荷載作用。人防結(jié)構(gòu)所承受荷載是在短時(shí)間內(nèi)迅速爆發(fā)出來的，由于時(shí)間短，能量大，所以表現(xiàn)的破壞力也就相對較大，而且會(huì)隨著時(shí)間的不斷延長而逐漸消耗。在人防動(dòng)荷載的作用下，材料的力學(xué)性能與在靜荷載作用下相比，材料的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生了比較明顯的變化，主要的表現(xiàn)是材料在快速加載作用過程中各種材料強(qiáng)度的提高和結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力可靠性指標(biāo)的變化。

總之，從目前的建筑施工現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)分析，我國的建筑設(shè)計(jì)越來越重視人防結(jié)構(gòu)和抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，尤其是在遭受到兩次重大地震和如今國際局勢的影響之下，用戶對二者施工的質(zhì)量要求也相對提高。筆者依據(jù)多年的建筑施工經(jīng)驗(yàn)和理論知識認(rèn)為，人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在某些方面存在共同點(diǎn)，同時(shí)也存在差異，設(shè)計(jì)人員可以取長補(bǔ)短，通過優(yōu)勢互補(bǔ)，提高建筑物的使用質(zhì)量和使用年限，推動(dòng)我國建筑行業(yè)快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李航.關(guān)于人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的比較[J].中國房地產(chǎn)業(yè)?下半月，2012（10）.

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引言：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡而言之就是用結(jié)構(gòu)語言來表達(dá)建筑師及其它專業(yè)工程師所要實(shí)現(xiàn)的東西。結(jié)構(gòu)語言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結(jié)構(gòu)元素。包括基礎(chǔ),墻,柱,梁,板,樓梯,大樣細(xì)部等等。然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系。

一、樁筏基礎(chǔ)筏板取值：

樁筏礎(chǔ)計(jì)中對于筏板厚度的取值，一般是先按建筑層數(shù)估算筏板厚度，常規(guī)是按層數(shù)x50mm來估算。譬如說一幢十八層的小高層住宅，我們則先按18x50mm=900mm設(shè)定筏板厚，然后再根據(jù)排樁情況，分別驗(yàn)算角樁沖切，邊樁沖切及墻沖切，群樁沖切。一般情況均為角樁沖切來控制板厚，但筆者在這里主要強(qiáng)調(diào)一個(gè)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)下的群樁沖切，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)由于墻體不封閉，故取值群樁沖切邊界時(shí)有相當(dāng)大的困難，而群樁沖切由于樁群重疊面積較大，應(yīng)是一種不利狀態(tài)。筆者一般是取值幾個(gè)大層間近似作為沖切邊界，所圍區(qū)域內(nèi)短肢墻體內(nèi)力則作為抗力抵消，雖不完全準(zhǔn)確，但區(qū)域放大后，邊界的開口效應(yīng)有所削弱，是可行的。

二、板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋：

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002第10.1.9條規(guī)定在溫度收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi)，鋼筋間距宜取為150~200mm，并應(yīng)在板的末配筋表面布置溫度收縮鋼筋，板的上下表面沿縱橫兩個(gè)方向的配筋率均不宜小于0.1%.對于這一條設(shè)計(jì)人員的理解又會(huì)產(chǎn)生出入。什么區(qū)域?qū)儆跍囟仁湛s應(yīng)力較大的區(qū)域？筆者認(rèn)為對于規(guī)則較短的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設(shè)置相應(yīng)的溫度應(yīng)力鋼筋，而對于超長結(jié)構(gòu)，則建議在超長結(jié)構(gòu)的長向均應(yīng)設(shè)置雙層鋼筋。其余部位則可因人而異，功能重要的區(qū)域設(shè)置，有條件的建設(shè)子項(xiàng)設(shè)置，而不必過于強(qiáng)調(diào)。另外有一點(diǎn)，當(dāng)?shù)叵率曳ぐ搴穸却笥?200mm時(shí)，筆者建議在筏板中間配置溫度收縮應(yīng)力鋼筋以抵抗大體積混凝土所產(chǎn)生的收縮及溫度應(yīng)力，配筋量筆者建議取1/2筏板厚的0.1%，且不小于φ12@200。

三、關(guān)于梁上起柱是否設(shè)置附加鋼筋：

筆者曾遇到某些工程梁上起柱及次梁上面都在梁中附加橫向鋼筋，有的同志甚至在彈性梁基礎(chǔ)中柱下梁內(nèi)亦附加鋼筋，這完全沒有必要。雖然這是偏于安全的一種做法，但如果計(jì)算不需要?jiǎng)t就是浪費(fèi)了?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002第10.2.13條規(guī)定，位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載，應(yīng)全部由附加橫向鋼筋（箍筋，吊筋）承擔(dān)，附加橫向鋼筋宜采用箍筋。因此次梁放在主梁上面及梁上起柱，主梁是不必設(shè)置附加橫向鋼筋的?！痘炷两Y(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》就是如此的。但還是有相當(dāng)多的設(shè)計(jì)人員認(rèn)為梁上起柱應(yīng)設(shè)置橫向鋼筋，其理由是柱的軸力（集中荷載）會(huì)通過柱中的縱向鋼筋傳到梁截面。這就不對了，柱軸力是由柱截面的混凝土傳到梁的上表面，而不是由柱內(nèi)鋼筋傳遞的，否則獨(dú)立基礎(chǔ)內(nèi)豈不是也要設(shè)置吊筋了？這一類問題我覺得搞清楚了在工程實(shí)踐中可以避免一些不必要的浪費(fèi)。

四、梁筏基礎(chǔ)板筋位置：

彈性梁筏基礎(chǔ)，由于考慮水浮力下底板所受向上的反向力，設(shè)計(jì)人員會(huì)要求筏板面筋能置于地梁主筋以下，而地梁配筋有時(shí)較多甚至配置雙排筋，再加上梁箍筋則施工中引起板筋的彎折相當(dāng)困難，遇到人防工程則更難施工。筆者認(rèn)為從受力傳遞過程來說，板筋設(shè)置必須準(zhǔn)確，但考慮施工困難及相應(yīng)板保護(hù)層的損失，建議可以作適當(dāng)放松，我院地下工程說明中規(guī)定底板面筋應(yīng)有一半鋼筋經(jīng)斜折后放置在支承基礎(chǔ)梁主筋下面，伸入梁內(nèi)不小于15d，這是合理的。

五、地下室墻迎水面保護(hù)層：

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002第9.2.1條規(guī)定，墻在二a類環(huán)境的混凝土保護(hù)層厚度為20mm，而《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》第4.1.6條規(guī)定防水混凝土結(jié)構(gòu)迎水面鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm.故常規(guī)設(shè)計(jì)中我們?nèi)⊥鈮ΡＷo(hù)層厚度50mm，且根據(jù)GB50010-2002第9.2.4條要求在保護(hù)層內(nèi)加配φ6@150單層雙向鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片保護(hù)層厚度為20mm.筆者認(rèn)為在計(jì)算墻板裂縫時(shí)墻板的計(jì)算保護(hù)層至少可以按30mm來折算，以考慮鋼筋網(wǎng)片的有利作用，這對于節(jié)省墻體配筋效果明顯。也有設(shè)計(jì)人員保護(hù)層厚度取20mm即可，筆者也持贊同態(tài)度。

六、強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)理念：

強(qiáng)柱弱梁的概念主要是針對小震不壞，中震可修，大震不倒的抗震設(shè)防目標(biāo)而提出的。柱破壞了建筑物整個(gè)都會(huì)傾覆，而梁破壞則僅是某個(gè)區(qū)域失效，因此柱較之梁破壞的損害更大，當(dāng)前我們的經(jīng)濟(jì)已高速發(fā)展，我們設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中一定要將這一概念設(shè)計(jì)貫徹下去。其一必須嚴(yán)格控制柱軸壓比，我們目前的計(jì)算均是基于小震下進(jìn)行的，如果小震下柱子軸壓比過高，則大震下地震力將對邊柱產(chǎn)生一個(gè)巨大的附加軸力（有文章研究表明約增加30%），則柱子根本不可能有這點(diǎn)安全儲(chǔ)備，在大震即會(huì)破壞，那又何談大震不倒呢？筆者認(rèn)為軸壓比在任何情況下均不宜超過0.9%，且我們對柱斷面及配筋設(shè)置時(shí)應(yīng)分部位處理，建議邊柱，角柱應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)，特別是角柱，建議應(yīng)全柱加密箍筋，且配筋率不宜小于1%.所有框架柱，不包括小截面柱，筆者建議縱筋均應(yīng)大于20，且柱筋品種不宜過多，矩形截面柱盡可能對稱配筋。而對梁配筋筆者則建議應(yīng)配足梁中部筋，而支座筋則可通過調(diào)幅讓其適當(dāng)降低，以使地震作用下能形成梁鉸機(jī)制，防止柱先于梁屈服，使梁端能首先產(chǎn)生塑性鉸，保證柱端的實(shí)際受彎承載力大于梁端的實(shí)際受彎承載力。

七、剪力墻結(jié)構(gòu)中的幾個(gè)問題：

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有幾個(gè)問題值得我們重視，處理不當(dāng)經(jīng)常會(huì)成為薄弱點(diǎn)，這也是抗震審查中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的問題。其一是對普通長墻的界定，高規(guī)JGJ3-2002第7.1.2條中規(guī)定一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻，短肢剪力墻是指截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻。這就給我們帶來一個(gè)困惑，高厚比為7.9倍及8.1倍的兩種墻受力特性截然不同，由此而引起的配筋亦相差甚遠(yuǎn)（對四級剪力墻而言，短肢剪力墻在一般部位的配筋率要求大于1.0%，而普通墻則僅要求邊緣構(gòu)件配筋率0.4%，墻身部分配筋率僅為0.2%。）因此筆者在布置長墻時(shí)建議控制高厚比大于9，這樣就與短肢剪力墻有所區(qū)分而不會(huì)混淆。其二是關(guān)于小墻肢JGJ3-2002第7.2.5條規(guī)定矩形截面獨(dú)立墻肢的截面高度不宜小于截面厚度的5倍，因?yàn)楫?dāng)墻肢高厚比較小時(shí)受力特性是脆性破壞，屬抗震不利構(gòu)件。因此筆者認(rèn)為在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免次類構(gòu)件的出現(xiàn)，特別是高厚比小于3的小墻肢應(yīng)不出現(xiàn)，如出現(xiàn)建議一種是按構(gòu)造柱考慮，不作為抗側(cè)力構(gòu)件，否則應(yīng)按框架柱設(shè)計(jì)，盡量降低軸壓比，加強(qiáng)配筋。

八、規(guī)范、手冊及標(biāo)準(zhǔn)圖集和計(jì)算機(jī)在具體工作中的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。在進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)時(shí)必須要緊扣不同的規(guī)范,但這些規(guī)范又都是相互聯(lián)系密不可分的。在不同的工程中往往會(huì)使用多種規(guī)范,在一個(gè)工程確定了結(jié)構(gòu)形式后,首先要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》來確定建筑的可靠度和重要性;然后再根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》,《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》確定建筑在抗震設(shè)防方面的規(guī)定和要求,在荷載的取值時(shí)要按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來確定,這是建筑總體需要運(yùn)用的規(guī)范。在工程的具體設(shè)計(jì)方面,涉及到砌體部分的要遵循《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定;涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定;涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》和《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定;在基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的是《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。最后在結(jié)構(gòu)繪圖時(shí)則要符合《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

在各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊中,給出了該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原理,方法,一般規(guī)定和計(jì)算的算例以及用來直接選用的各種表格。這對于深刻理解和具體設(shè)計(jì)各種結(jié)構(gòu)形式具有良好的指導(dǎo)作用。推薦最好能參照設(shè)計(jì)手冊來手算典型的結(jié)構(gòu)形式。

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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；剪力墻結(jié)構(gòu)；配筋構(gòu)造

引 言

隨著科技水平的不斷提高，我國建筑設(shè)計(jì)水平也更上一層樓。剪力墻整體性很好，本身的剛度較大，還具有良好的抗震性能，最重要的一點(diǎn)是價(jià)格低廉，達(dá)到了節(jié)省成本的目的，因而被廣泛地應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。如今，人們對建筑設(shè)計(jì)要求不斷提高，設(shè)計(jì)人員只有不斷優(yōu)化剪力墻的設(shè)計(jì)，加大對剪力墻結(jié)構(gòu)的研究，才能提高建設(shè)單位對建筑的滿意度。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)的介紹

用鋼筋混凝土的墻板代替原來建筑物中的框架結(jié)構(gòu)，把建筑物產(chǎn)生的各種荷載作用于墻板上，稱為剪力墻結(jié)構(gòu)，這種剪力墻結(jié)構(gòu)能夠有效地制約建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平力。為了節(jié)省資本的投入，采用剪力墻結(jié)構(gòu)，因?yàn)榧袅Y(jié)構(gòu)價(jià)格低廉，具有很好的經(jīng)濟(jì)性，在我國高層建筑中，剪力墻結(jié)構(gòu)被普遍的應(yīng)用。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式

2.1 無洞單肢剪力墻

無洞單肢剪力墻實(shí)際上是一豎向懸臂構(gòu)件，立面上沒有任何洞口，在受到水平壓力時(shí)，其彎曲變形的能偏離程度對平截面的假定，墻肢截面的正應(yīng)力為直線分布，可以利用材料力學(xué)方法計(jì)算其內(nèi)力和變形。

2.2 整體墻和小開口整體墻

這種類型的剪力墻與第一種剪力墻的實(shí)質(zhì)一樣，仍然是一個(gè)懸臂構(gòu)件，其墻面上只有很小的洞口，幾乎沒有影響。這種墻的正應(yīng)力呈直線分布，其橫截面的變形在平面的假定的范圍內(nèi)，這就是整體強(qiáng)。當(dāng)開洞稍大一些，墻體可能引起局部彎曲，其墻肢應(yīng)力不超過整體彎曲應(yīng)力的15%時(shí)，墻肢截面的變形就不會(huì)超出平面的假定，其應(yīng)力可以應(yīng)用材料力學(xué)方法來進(jìn)行計(jì)算，然后加以修正，這種墻叫小開口整體墻。

2.3 聯(lián)肢墻

聯(lián)肢墻是由許多受彎構(gòu)件連接在一起的。建筑墻體上有許多洞口，豎向排列，這些洞口在外墻上表現(xiàn)為窗口，而在建筑的內(nèi)部，門或走道是其表現(xiàn)形式。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，窗戶、走道、門等將一片整墻分開，由連梁或樓板連接的墻肢，就稱為聯(lián)肢墻。

2.4 短肢剪力墻

短肢剪力墻是一種抗側(cè)力構(gòu)件，近年來在我國興起，它的優(yōu)點(diǎn)是保留了異形柱不凸出墻面，克服了異形柱抗震性能不理想的缺點(diǎn)，嚴(yán)格限制了軸壓比，由于是新型的剪力墻形式，專業(yè)人士正在研究其力學(xué)性能、破壞形態(tài)、抗震性能以及設(shè)計(jì)方法等，以期能夠更好地利用此種新型剪力墻。

2.5 框支剪力墻

框支剪力墻，又名柱支剪力墻，是指當(dāng)?shù)讓有枰罂臻g時(shí)，采用框架結(jié)構(gòu)來承受上部剪力墻的壓力。形式分為常截面和變截面兩種，也可以采用斜柱和V形柱來表示。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的要求，來決定使用單層的和多層的部框架。

2.6 開有不規(guī)則洞口的剪力墻

應(yīng)建筑使用上的要求，墻體上會(huì)開設(shè)不規(guī)則的較大洞口，這無疑會(huì)給建筑質(zhì)量帶來不利的影響，盡量不要采用。當(dāng)必須采用這種剪力墻時(shí)，為了減輕不規(guī)則開洞帶來的較大應(yīng)力，可以用剛度小的材料填塞這些洞口，也可以設(shè)置一些連續(xù)性較強(qiáng)的暗柱暗梁，分散壓力。

3 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算的優(yōu)化措施

剪力墻具有很強(qiáng)的抗震能力，在對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，第一振型的底部是地震傾覆力矩的位置，剪力墻墻體所承受的地震傾覆力矩要大于結(jié)構(gòu)承受的地震傾覆力矩1/2，剪力墻在建筑設(shè)計(jì)的數(shù)量一定要適量，剪力墻結(jié)構(gòu)中，墻是一平面構(gòu)件，它承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔(dān)豎向壓力；在軸力，彎矩，剪力的復(fù)合狀態(tài)下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基礎(chǔ)上的懸臂深梁。在地震作用或風(fēng)載下剪力墻除需滿足剛度強(qiáng)度要求外，還必須滿足非彈性變形反復(fù)循環(huán)下的延性、能量耗散和控制結(jié)構(gòu)裂而不倒的要求：墻肢必須能防止墻體發(fā)生脆性剪切破壞，因此注意盡量將剪力墻設(shè)計(jì)成延性彎曲型。

3.1 嚴(yán)格控制連梁超限

與剪力墻相連的梁稱為連梁。連梁一般具有跨度小，截面大，與連梁相連的墻體剛度又很大等特點(diǎn)。因此，高層建筑在水平力作用下，連梁的內(nèi)力往往很大。設(shè)計(jì)時(shí)，即使采取了降低連梁內(nèi)力的各種措施，如：加大剪力墻的洞口寬度；在連梁中部開水平縫，在計(jì)算內(nèi)力和位移時(shí)對連梁剛度進(jìn)行折減，對局部內(nèi)力過大層的連梁內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整等。而設(shè)計(jì)、構(gòu)造不當(dāng)將會(huì)造成結(jié)構(gòu)在抵抗水平力時(shí)的強(qiáng)度、剛度不符合要求，進(jìn)而影響承受豎向荷載的能力。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，連梁的跨高有著嚴(yán)格的規(guī)定，跨高比應(yīng)該大于或等于2.5，如果采用低于2.5的連梁，就會(huì)嚴(yán)重超出限值，容易造成剪力墻的彎矩過大。還有一種情況，采用跨高比大于或等于5的連梁，宜按照框架梁設(shè)計(jì)，其連梁的剛度不能隨意折減。

3.2 剪力墻和平面外梁不宜相連

平面內(nèi)剛度和承載力大是剪力墻結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)，而平面外剛度和承載力相對較小，因此，應(yīng)避免剪力墻和平面外的梁相互連接，如果相互連接，墻肢平面外就會(huì)發(fā)生彎矩，在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了避免彎矩現(xiàn)象的發(fā)生，要盡量避免剪力墻與平面外的梁進(jìn)行搭接。

3.3 以主軸為中心，向四周延伸

為了提高結(jié)構(gòu)整體剛度，要以主軸方向作為中心，盡量不要設(shè)計(jì)單方向的剪力墻，宜雙向甚至多向的向四周延伸，應(yīng)保證數(shù)量相當(dāng)和布置均勻。

3.4 墻體配筋設(shè)計(jì)探討

墻的水平分布筋是為橫向抗剪以防止墻體在斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生脆性剪切破壞，同時(shí)起到抵抗溫度應(yīng)力防止混凝土出現(xiàn)裂縫，設(shè)計(jì)中當(dāng)建筑物較高較長或框剪結(jié)構(gòu)時(shí)配筋宜適當(dāng)增加，特別在連梁部位或溫度、剛度變化等敏感部位宜適當(dāng)增加。但對于矮、短的房屋，其水平筋的配筋率是否適當(dāng)減小值得探討。

墻的豎向鋼筋主要起抗彎作用，目前在一些多層低高層剪力墻中電算結(jié)果多為構(gòu)造配筋；但配筋時(shí)所取的配筋率有人往往扣除了約束邊緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu)件中的鋼筋，筆者認(rèn)為豎向最小配筋率應(yīng)該包括邊緣構(gòu)件中的鋼筋，墻肢的豎向配筋原則也應(yīng)該盡量將鋼筋布置在墻端部邊緣區(qū)并保證鋼筋間距？芨300mm，也應(yīng)該注意防止豎筋過多使墻的抗彎強(qiáng)度大于抗剪強(qiáng)度，對抗震不利。

4 結(jié) 語

綜上所述，對于一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者來說，首先應(yīng)從概念和結(jié)構(gòu)形式整體特性上把握全局，其次遵循現(xiàn)行規(guī)范要求的計(jì)算方法計(jì)算，最后根據(jù)工程實(shí)際情況對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)補(bǔ)充。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)、人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、比較分析

人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是為了建筑結(jié)構(gòu)能夠承受常規(guī)武器或核武器爆炸動(dòng)荷載的作用，其基本要求也是基于一般抗震設(shè)防的要求，在具體的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能夠最大可能地承受常規(guī)武器或核武器爆炸所引起的震動(dòng)荷載。因此，可以說人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二者之間既有相同之處也存在一些不同點(diǎn)。

一、建筑工程人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

1.1 建設(shè)工程人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是人防建設(shè)工程的一項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)該說是人防建設(shè)工程不可缺少的建設(shè)過程之一。人防建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好與壞與擬建人防建筑工程項(xiàng)目的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和戰(zhàn)爭備防效益有著直接的聯(lián)系，并能夠起到?jīng)Q定性的作用。設(shè)計(jì)時(shí)建筑工程的基礎(chǔ)，若要保證人防建設(shè)工程的質(zhì)量，首要任務(wù)就是要保證人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。人防工程是一種要求比較高的特殊防護(hù)地下建筑類型，通常按照建筑的形式可以分為掘開式人防工程和暗挖式人防工程兩種，其中掘開式人防工程又包括單建式人防工程和附建式人防工程，而暗挖式人防工程則包括坑道式和地道式兩種。

1.2 建設(shè)工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一般的建筑工程結(jié)構(gòu)都必須要求在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用壽命期限內(nèi)要保證建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的耐久性和可靠性，即建筑工程結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)且在規(guī)定的使用條件下完成預(yù)期功能使用的概率。由此看出，建筑結(jié)構(gòu)的耐久性和可靠性是對結(jié)構(gòu)的定量分析與描述。

建設(shè)工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了要滿足結(jié)構(gòu)使用耐久性和可靠性以外還需要滿足必需地安全性和適用性等質(zhì)量安全方面的性能指標(biāo)。安全性指標(biāo)是指建筑工程結(jié)構(gòu)在正常地設(shè)計(jì)、施工和使用條件之下，能夠承受在施工與使用情況下出現(xiàn)的各種荷載或變形，特殊情況下發(fā)生的偶然荷載或突發(fā)事件要保證在發(fā)生事件前后結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能不變。而適應(yīng)性指標(biāo)主要是指在建筑結(jié)構(gòu)正常使用的情況下能夠在規(guī)定使用期限內(nèi)其結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生變形、裂縫和振動(dòng)等。

二、建筑工程人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對比分析

2.1 設(shè)計(jì)原則的對比

建筑工程人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則相同，二者的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都要盡可能地要求高延性，盡量避免設(shè)計(jì)建筑工程結(jié)構(gòu)的脆性破壞，人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于擬建建筑工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常都具有“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等基本設(shè)計(jì)原則。同時(shí)，二者還遵循建筑工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的相互協(xié)調(diào)、協(xié)同工作的原則，盡量較少在結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)與施工當(dāng)中出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)或部位。人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件各個(gè)部位能夠正常地工作，杜絕出現(xiàn)存在薄弱環(huán)節(jié)或部位導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)整體抵抗應(yīng)力作用不足等情況，而工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同樣著重強(qiáng)調(diào)于此點(diǎn)，以防止因?yàn)榘l(fā)生偶然荷載或突發(fā)事件造成大震結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)或部位的倒塌，這一點(diǎn)與工程力學(xué)上所講的應(yīng)力集中現(xiàn)象類似。由于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件如果具有較大的延性，可利用吸收結(jié)構(gòu)內(nèi)部動(dòng)能和抵抗結(jié)構(gòu)外部動(dòng)荷載。因此，對于工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高延性極具可實(shí)施性，人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對如何提高延性的構(gòu)造措施主要是通過利用以上原則展開的，如可以充分地利用結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件或大偏心受壓構(gòu)件的變形吸收動(dòng)荷載的能量，通過緩沖作用減輕各個(gè)構(gòu)件支座截面的抗剪負(fù)擔(dān)和受力柱的抗壓負(fù)擔(dān)，以確保建筑結(jié)構(gòu)在完全曲屈服前不再出現(xiàn)另外的剪切力破壞，在屈服后還具有足夠的延性以保證構(gòu)件形成最終的塑性破壞，從而達(dá)到提高建筑結(jié)構(gòu)整體承載力的目的。

2.2 設(shè)計(jì)方法的對比

人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法主要是依據(jù)動(dòng)力分析原理，一般是采取等效靜荷載的辦法展開設(shè)計(jì)分析工作。由于建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是基于擬建工程結(jié)構(gòu)在施工或使用的條件下的設(shè)計(jì)過程，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在各種動(dòng)荷載的綜合作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件振型與相應(yīng)靜荷載作用下?lián)锨€非常相似，而且在動(dòng)荷載的作用下建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞規(guī)律與相應(yīng)的靜荷載作用下的破壞規(guī)律也相似，因此在動(dòng)力分析過程中，可以通過將建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)一步簡化為一種單自由度體系，查表可得相應(yīng)的動(dòng)力系數(shù)，以動(dòng)力系數(shù)與動(dòng)荷載峰值相乘得到等效靜荷載。這樣一來，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件相當(dāng)于在等效靜荷載的作用下，而其各項(xiàng)內(nèi)力就是在各種動(dòng)荷載作用下的內(nèi)力最大值。同時(shí)，為能夠滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的要求，應(yīng)用等效靜荷載分析法時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)材料參數(shù)還應(yīng)加入材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)予以調(diào)整修正，最后通過建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在綜合動(dòng)荷載作用下的變形極限允許延性比加以控制，按照允許延性比進(jìn)行彈塑性能的驗(yàn)算得到最終的設(shè)計(jì)結(jié)果。

抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法通常是以“三水準(zhǔn)、二階段”為最基本的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以“小震不壞，中震可修，大震不倒”為總的設(shè)防目標(biāo)。人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法一般先取小震地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算結(jié)構(gòu)彈性下的地震作用效應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面承載力的驗(yàn)算，然后是對大震下的結(jié)構(gòu)彈塑性變形力驗(yàn)算完成“二階段”設(shè)計(jì)要求，最后通過應(yīng)用工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)成措施來完成“大震不倒”的第三水準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求。

2.3 荷載作用方式的對比

人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二者在荷載作用方式方面的相同點(diǎn)在于都為偶然動(dòng)荷載，設(shè)計(jì)時(shí)均可以以具有一次作用效果考慮，而主要的不同點(diǎn)在于防震結(jié)構(gòu)的荷載作用方式是由于地震事件造成地面運(yùn)動(dòng)而引起的動(dòng)態(tài)慣性作用力，是間接的。人防結(jié)構(gòu)所承受的動(dòng)荷載主要是外部動(dòng)能量直接作用于人防結(jié)構(gòu)的附屬構(gòu)件，而人防結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件只是間接的承受附屬構(gòu)件以及建筑上部結(jié)構(gòu)的荷載作用。人防結(jié)構(gòu)所承受荷載持續(xù)時(shí)間極短，瞬時(shí)動(dòng)態(tài)量卻非常大，且在持續(xù)過程中會(huì)隨著時(shí)間不斷地迅速衰減。在人防動(dòng)荷載的作用下，材料的力學(xué)性能與在靜荷載作用下相比，材料的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生了比較明顯的變化，主要的表現(xiàn)是材料在快速加載作用過程中各種材料強(qiáng)度的提高和結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力可靠性指標(biāo)的變化。

三、結(jié)束語

通過以上對人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對比進(jìn)行的分析與討論可以看出，無論是人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都是我國建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的重要組成內(nèi)容。由于本人自身的專業(yè)知識水平和施工與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)非常有限，僅對人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容以及二者之間的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)進(jìn)行簡要的對比分析與討論，目的只在于能夠和同行朋友們進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。其實(shí)，人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題一直都是相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)人員所共同關(guān)心的話題，如何能夠有效解決一些相關(guān)設(shè)計(jì)上的問題才是能夠確保建筑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量以及本文討論的價(jià)值所在。

參考文獻(xiàn)

[1] 閆顏，閆雁軍；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震措施與抗震構(gòu)造措施；中國建設(shè)信息；2007，10（04）：123 - 124

[2] 肖世健；淺談人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；山西建筑；2007，17（35）：90 - 91

[3] 張富成；結(jié)合實(shí)際分析人防建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建材與裝飾：上旬；2011，09（08）：129 - 129

[4] 亢智敏，王立偉；論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)；科技資訊；2009，12（18）：102 - 104

篇5

【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；方案；應(yīng)用；

[abstract] the rapid development of the economy in our country, urban and rural construction is also developing rapidly, building structure then are constantly updated and perfect. The housing structure design in the modern building homes of the project, it is a tedious and important as a job, reasonable and effective housing structure design not only can use building resources to reduce cost and improve the safety of the building cost coefficient, and makes a new technology better service in socialist construction. This article in view of the implementation of the necessity of structure optimization design technology are discussed, and analyses the application in building structure.

【 keywords 】 housing structure; Optimization design; Project; Application;

中圖分類號：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

1、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法的現(xiàn)實(shí)價(jià)值及應(yīng)用

1.1 傳統(tǒng)的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無法適應(yīng)現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、合理性

房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不僅要保證房屋建筑的長期使用質(zhì)量，而且在此基礎(chǔ)上應(yīng)盡量的降低房屋結(jié)構(gòu)的成本，同時(shí)還要提高房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和可靠性。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)無法滿足房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的合理性及經(jīng)濟(jì)性，而合理利用現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)理念不但可以滿足造型美觀和安全性的有關(guān)規(guī)定，而且使建筑材料更為合理的利用，更為經(jīng)濟(jì)劃算，房屋工程造價(jià)將大大的降低。與此同時(shí)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論是否能合理運(yùn)用將對房屋的整天建設(shè)方案產(chǎn)生巨大地影響。優(yōu)化理論的合理運(yùn)用是使房屋設(shè)計(jì)“經(jīng)濟(jì)、安全和適用”的最佳途徑。

1.2 房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的運(yùn)用

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用于實(shí)踐之中，是目前一個(gè)比較廣泛的課題，利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法在不改變適用性能的前提下達(dá)到降低工程造價(jià)的目的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用于房屋的整體設(shè)計(jì)、前期設(shè)計(jì)，舊房改造，抗震設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)的各分部環(huán)節(jié)，發(fā)揮著巨大的效益。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)追求適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工5種效果,這就需要應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法,來提高有限空間、有限資源的最大化效果發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化、實(shí)用性和適用性的良好目標(biāo)。由于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的房屋建筑對象不同，其優(yōu)化的細(xì)節(jié)不同，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含了很多內(nèi)容，計(jì)者或者工程師應(yīng)該在達(dá)到使用要求和設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下，然后結(jié)合工程的實(shí)際情況，綜合考慮其經(jīng)濟(jì)效益后再對房屋的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。

2、具體的設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

2.1 房屋結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)

2.1.1房屋結(jié)構(gòu)抗震等級設(shè)計(jì)

在工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的過程中，房屋結(jié)構(gòu)按其抗震設(shè)防分類，房屋的抗震等級可以根據(jù)房屋高度、烈度和結(jié)構(gòu)類型按照國家《抗震規(guī)范》附表確定。

2.1.2地震震力振型組合數(shù)據(jù)

地震震力的振型組合數(shù)據(jù)對高層的建筑應(yīng)當(dāng)不考慮耦聯(lián)扭轉(zhuǎn)進(jìn)行計(jì)算；當(dāng)房屋振型數(shù)大于3 的時(shí)后，應(yīng)該取 3的整數(shù)倍進(jìn)行計(jì)算，但是該數(shù)據(jù)不可大于建筑物的層數(shù)；當(dāng)房屋的層數(shù)小于等于2時(shí)，振型數(shù)則可以取房屋層數(shù)。對于那些不規(guī)則房屋的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)考慮扭耦聯(lián)轉(zhuǎn)，對于高層的房屋建筑來說，振型數(shù)應(yīng)當(dāng)取大于等于9 的數(shù)；房屋結(jié)構(gòu)的層數(shù)多或者房屋結(jié)構(gòu)的剛度突變系數(shù)較大的話，其振型數(shù)則應(yīng)該多取，例如房屋結(jié)構(gòu)中含有多塔結(jié)構(gòu)、頂部有小塔樓、轉(zhuǎn)換層等，其振型數(shù)應(yīng)盡量取大于等于12的數(shù)，例如房屋結(jié)構(gòu)中含有多塔結(jié)構(gòu)、頂部有小塔樓、轉(zhuǎn)換層等，其振型數(shù)應(yīng)盡量取大于等于12的數(shù)2.2 房屋結(jié)構(gòu)的周期性折減系數(shù)房屋的框架結(jié)構(gòu)、頂蓋等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，因?yàn)樘畛鋲w的存在使得其結(jié)構(gòu)實(shí)際表現(xiàn)的剛度會(huì)大于設(shè)計(jì)計(jì)算的剛度，計(jì)算的周期也會(huì)大于實(shí)際的周期，所以，當(dāng)算出結(jié)構(gòu)的剪力偏小時(shí)，會(huì)使房屋某些結(jié)構(gòu)不太安全，因而應(yīng)該對結(jié)構(gòu)的房屋結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期適當(dāng)進(jìn)行折減，這樣會(huì)達(dá)到很好的效果，但是對于房屋的框架結(jié)構(gòu)來說，計(jì)算周期不宜折減或者將折減系數(shù)取小。對于框架結(jié)構(gòu)來說，采取砌填充墻，計(jì)算周期的折減系數(shù)可取大約0.6～0.7之間；砌體的填充墻采取輕質(zhì)砌塊或墻體較少時(shí)，可取0.7～0.8之間；完全采取輕質(zhì)性的墻體板時(shí)，則可以取到0.9。除非無墻的純框架，否則計(jì)算周期盡量適當(dāng)折減。

2.3 框架梁、柱箍筋間距

房屋柱箍筋、框架梁等的加密區(qū)最大箍筋和最小箍筋的直徑間距要符合國家規(guī)定。依據(jù)這些規(guī)定，房屋工程上習(xí)慣取柱箍筋和梁的加密區(qū)的最大間距100mm 左右，而非加密區(qū)的箍筋的最大間距約為200mm左右。計(jì)算程序的總信息通常也在柱箍筋、內(nèi)定梁加密區(qū)間距100mm

左右，以此為計(jì)算的依據(jù)算出加密區(qū)的箍筋面積，設(shè)計(jì)人員要依據(jù)規(guī)范最終確定肢數(shù)和箍筋的直徑。但在程序內(nèi)定條件下，當(dāng)房屋框架梁跨中部有較大其他荷載或者有次梁存在而又僅有兩肢箍筋的情況下，其非加密區(qū)的箍筋間距應(yīng)該采取200mm 左右，以使房屋梁非加密區(qū)配箍充足，所以建議內(nèi)定的梁箍筋改為梁的非加密區(qū)取200mm。其既可保證梁箍筋加密區(qū)（箍筋間距100mm） 的抗剪切能力，同時(shí)又適當(dāng)增加了梁非加密區(qū)抗剪承載能力，使梁的強(qiáng)抗剪性能更充分的體現(xiàn)出來。

2.4 地下室層數(shù)的輸入處理

多層性的房屋框架結(jié)構(gòu)房屋一般都設(shè)置了地下室結(jié)構(gòu)。由于隔墻較少，所以常采用板筏基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)和地下室層數(shù)結(jié)合在一起考慮，并于圖紙中按實(shí)際地下室層數(shù)計(jì)算。這樣，計(jì)算的基礎(chǔ)底板和地基的縱向荷載可以一次設(shè)計(jì)完成。同時(shí)，通過對側(cè)層移剛度性系數(shù)的比較分析，可以正確地調(diào)整和判斷房屋的相應(yīng)嵌固位置，并適當(dāng)采取加固構(gòu)造措施，以保證樓板的最小配筋率和必要厚度；然而當(dāng)房屋結(jié)構(gòu)表現(xiàn)縱向不規(guī)則時(shí)，要著重驗(yàn)算最薄弱層。

3、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的合理性評估

3.1優(yōu)化理念要和房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要面對同樣的建筑設(shè)計(jì)方案

同一建筑的設(shè)計(jì)方案可以有很多種不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置，即使在相同的荷載情況下如果確定了房屋的結(jié)構(gòu)布置，也會(huì)存在很多不同類型的分析方案。在分析過程中對于設(shè)計(jì)的一些數(shù)值的取值也是在不斷發(fā)生變化的。房屋建筑物的細(xì)部處理也是不盡相同的，對于這些問題是靠計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)無法完全解決的，必須要設(shè)計(jì)人員親自對各項(xiàng)設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)取值作出合理性的評估。而判斷評估也只能是在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的通常規(guī)律指導(dǎo)下完成，更有效的方法是依據(jù)據(jù)工程設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)有目的有創(chuàng)建地進(jìn)行判斷。所以，概念優(yōu)化設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)師對多種的備選方案的選擇以及對單一方案完美化的過程，其存在于設(shè)計(jì)師對多種備選方案進(jìn)行選擇的過程中。

3.2 運(yùn)用概念優(yōu)化設(shè)計(jì)處理實(shí)際房屋設(shè)計(jì)問題

運(yùn)用概念優(yōu)化設(shè)計(jì)處理的問題是多種多樣的。但是，可以肯定的說，通過概念優(yōu)化設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)是能在各種各樣可能出現(xiàn)的環(huán)境情況作用下使房屋破壞程度最小或者不受到破壞。所以，研究分析如何應(yīng)對房屋可能遭受到的多種不確定因素是檢測設(shè)計(jì)合理性的重要途徑。地震作為最難預(yù)測，破壞性最大的事件是考慮建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要因素之一。所以就要考證當(dāng)前設(shè)計(jì)對地震等突發(fā)事件的抵抗性和合理性。剛度的對稱均勻是降低地震破壞性的重要手段之一；延展性的設(shè)計(jì)是能有效防止房屋結(jié)構(gòu)的脆性破壞的最佳選擇等等。這些常用的抗震設(shè)計(jì)思想在整個(gè)房屋優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中都應(yīng)該引起足夠的重視，并用于理論上檢測房屋設(shè)計(jì)是否合理。故而，建筑設(shè)計(jì)過程中就應(yīng)該未雨綢繆，從計(jì)算及構(gòu)造等各個(gè)方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的作法則應(yīng)盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生不利影響的重要手段；延性設(shè)計(jì)則能有效地防止結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生脆性破壞；多道設(shè)防思想能使建筑在特大地震作用下次要的構(gòu)件先破壞，消耗一部分地震能量。這些抗震設(shè)防思想在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中都應(yīng)該作為概念設(shè)計(jì)的重要指導(dǎo)思想。

結(jié)語

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已無法滿足現(xiàn)代建設(shè)的需要，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)是適應(yīng)當(dāng)前房屋建設(shè)的必然選擇，在現(xiàn)代房屋建設(shè)中實(shí)行優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅滿足了房屋建設(shè)外觀美觀的基本要求，而且設(shè)計(jì)人員以“經(jīng)濟(jì)、適用、合理”為設(shè)計(jì)原則，大大降低了房屋建筑中的造價(jià)成本，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益，廣泛應(yīng)用于我國房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。

參考文獻(xiàn)：

［1］[1]張炳華.土建結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2008：34-36.

［2］饒遠(yuǎn)文.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)及其在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程.2010(9).

篇6

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)

1 概念設(shè)計(jì)

1.1 概念

概念是一種反映事物本質(zhì)屬性的思維形式，它反映客觀事物的一般的、本質(zhì)的特征，是人們在實(shí)踐基礎(chǔ)上經(jīng)過感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識而形成的。所謂的概念設(shè)計(jì)一般指不經(jīng)數(shù)值計(jì)算，尤其在一些難以做出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題中，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細(xì)部措施的宏觀控制。

1.2 強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)

運(yùn)用概念性近似估算方法，可以在建筑設(shè)計(jì)的方案階段迅速、有效地對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正確，避免后期設(shè)計(jì)階段一些不必要的繁瑣運(yùn)算，具有較好的的經(jīng)濟(jì)可靠性能。同時(shí)，也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。

比如，有的設(shè)計(jì)人員用多、高層結(jié)構(gòu)三維空間分析程序來計(jì)算底層框架，還人為的布置一些抗震墻，即不能滿足樓層間的合理剛度比，也不能正確地反映底層框架在地震時(shí)受力狀態(tài)。問題在于結(jié)構(gòu)概念不明確，沒考慮這兩種結(jié)構(gòu)體系的差異。軟件的選擇和使用不當(dāng)，造成危害是不容忽視的。

掌握好概念設(shè)計(jì)不僅可以保證正確的設(shè)計(jì)原則，還可以通過它來解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題以至提高設(shè)計(jì)水平。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)技術(shù)問題時(shí)，可以根據(jù)概念來分析其原因，這往往比直接檢查數(shù)據(jù)更快更有效，而且可以找到問題的癥結(jié)所在。這個(gè)方法最適合用于判斷電算結(jié)果，電算過程有上億個(gè)數(shù)據(jù)，要跟蹤數(shù)據(jù)是不可能的，只有用概念來判斷其合理性或找原因，又用概念去解決問題才是出路。概念設(shè)計(jì)運(yùn)用得好，能使結(jié)構(gòu)盡量滿足外部條件并以最合理的受力狀態(tài)去工作，從而帶來結(jié)構(gòu)更安全可靠和良好的經(jīng)濟(jì)效益?？梢哉f，某些創(chuàng)新也是來自概念的，當(dāng)你掌握某些體系、構(gòu)件或構(gòu)造的概念而又發(fā)現(xiàn)可以用更簡單更合理的另外一些體系、構(gòu)件或構(gòu)造來代替它時(shí)，其結(jié)果就是創(chuàng)新。

概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)工程師的思維活動(dòng)，必然貫穿著設(shè)計(jì)工程師的知識水平和設(shè)計(jì)水平，這就保證了工程師在設(shè)計(jì)中的主導(dǎo)作用。概念設(shè)計(jì)的水平越高，設(shè)計(jì)成果的水平就越高。概念設(shè)計(jì)的水平來自深厚的基礎(chǔ)理論、對結(jié)構(gòu)原理和力學(xué)性質(zhì)的深刻理解及豐富的工程經(jīng)驗(yàn)（包括積累的和吸收的）等方面，要提高概念設(shè)計(jì)水平從而提高設(shè)計(jì)水平就要在這些方面下功夫。

強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)的重要，主要還因?yàn)楝F(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與計(jì)算理論存在許多缺陷或不可計(jì)算性，比如對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)力計(jì)算是基于彈性理論的計(jì)算方法，而截面設(shè)計(jì)卻是基于塑性理論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，這一矛盾使計(jì)算結(jié)果與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)差之甚遠(yuǎn)，為了彌補(bǔ)這類計(jì)算理論的缺陷，或者實(shí)現(xiàn)對實(shí)際存在的大量無法計(jì)算的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)，都需要優(yōu)秀的概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施來滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的。同時(shí)計(jì)算機(jī)結(jié)果的高精度特點(diǎn)，往往給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員帶來對結(jié)構(gòu)工作性能的誤解，結(jié)構(gòu)工程師只有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)概念的培養(yǎng)，才能比較客觀、真實(shí)地理解結(jié)構(gòu)的工作性能。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 概念

所謂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即設(shè)計(jì)工程師首先根據(jù)一般的工程結(jié)構(gòu)概念和該類型工程的結(jié)構(gòu)概念，結(jié)合該工程的具體外部條件，考慮一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，包括結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)造處理原則、采用的計(jì)算方法等，經(jīng)過初步分析研究認(rèn)為合理并可行后，以此作為原則進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。

2.2 傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

我國結(jié)構(gòu)計(jì)算理論經(jīng)歷了經(jīng)驗(yàn)估算，容許應(yīng)力法，破損階段計(jì)算，極限狀態(tài)計(jì)算，到目前普遍采用的概率極限狀態(tài)理論等階段?，F(xiàn)行的《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》則采用以概率理論為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以使建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)得以符合技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用。概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法更科學(xué)、更合理。但該法在運(yùn)算過程中還帶有一定程度的近似，只能視作近似概率法。并且光憑極限狀態(tài)設(shè)計(jì)也很難估計(jì)建筑物的真正承載力的。事實(shí)上，建筑物是一個(gè)空間結(jié)構(gòu)，各種構(gòu)件以相當(dāng)復(fù)雜的方式共同工作，且都并非是脫離總的結(jié)構(gòu)體系的單獨(dú)構(gòu)件。目前，人們在具體的空間結(jié)構(gòu)體系整體研究上還有一定的局限性，在設(shè)計(jì)過程中采用了許多假定與簡化。

在不斷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐中，人們積累了大量有益的經(jīng)驗(yàn)，并體現(xiàn)在設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖集等等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算方法的發(fā)展，計(jì)算機(jī)及其結(jié)構(gòu)程序在結(jié)構(gòu)工程中得到大量地應(yīng)用，每個(gè)設(shè)計(jì)單位都在為徹底甩掉圖板而做努力。結(jié)果給部分結(jié)構(gòu)工程師造成一種錯(cuò)覺，覺得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很簡單，只需遵循規(guī)范、手冊、圖集，等待建筑師給出一個(gè)空間形成的方案（非結(jié)構(gòu)的），使用計(jì)算機(jī)，然后設(shè)法去完成它，自己只不過是一個(gè)東拼西湊的計(jì)算機(jī)畫圖匠而已。這不僅不能有效地運(yùn)用他們的知識、精力和時(shí)間，而且還會(huì)與建筑師的交流中產(chǎn)生分歧與矛盾。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求建筑物的結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟(jì)、安全，要求建筑在受到一些外力破壞時(shí)能夠不造成人員傷亡，因?yàn)橐艿絿覙?biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格地限制，所以很難讓別人接受你的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

3 概念設(shè)計(jì)結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。發(fā)展先進(jìn)計(jì)算理論，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，加快新型高強(qiáng)、輕質(zhì)、環(huán)保建材的研究與應(yīng)用，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加安全、適用、可靠、經(jīng)濟(jì)是當(dāng)務(wù)之急。其中，打破建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的墨守成規(guī)，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)新能力，是相當(dāng)必要的。因?yàn)樗麄兪墙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)革命的推動(dòng)者和執(zhí)行者。這則需要工程界和教育界進(jìn)行共同的努力。推廣概念設(shè)計(jì)思想是一種有效的辦法。

運(yùn)用概念設(shè)計(jì)的思想，也使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路得到了拓寬。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的研究和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)似乎只關(guān)注如何提高結(jié)構(gòu)抗力，以至混凝土的等級越用越高，配筋量越來越大，造價(jià)越來越高。結(jié)構(gòu)工程師往往只注意到不超過最大配筋率，結(jié)果肥梁、胖柱、深基礎(chǔ)處處可見。以抗震設(shè)計(jì)為例，一般是根據(jù)初定的尺寸、砼等級算出結(jié)構(gòu)的剛度，再由結(jié)構(gòu)剛度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，結(jié)構(gòu)剛度越大，地震作用效應(yīng)越大，配筋越多，剛度越大，地震力就越強(qiáng)。這樣為抵御地震而配的鋼筋，增加了結(jié)構(gòu)的剛度，反而使地震作用效應(yīng)增強(qiáng)。其實(shí)，為什么不考慮降低作用效應(yīng)呢？目前在抗震設(shè)計(jì)中，隔震消能的研究就是一個(gè)很好的例子。隔震消能的一般作法是在基礎(chǔ)與主體之間設(shè)柔性隔震層；加設(shè)消能支撐（類似于阻尼器的裝置）；有的在建筑物頂部裝一個(gè)“反擺”，地震時(shí)它的位移方向與建筑物頂部的位移相反，從對建筑物的振動(dòng)加大阻尼作用，降低加速度，減少建筑物的位移，來降低地震作用效應(yīng)。合理設(shè)計(jì)可降低地震作用效應(yīng)達(dá)60%，并提高屋內(nèi)物品的安全性。這一研究在國內(nèi)外正廣泛地深入展開。在日本，研究成果已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中，取得良好的經(jīng)濟(jì)、適用效果。而我國由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和人們認(rèn)識的限制，在工程界還未被廣泛地應(yīng)用。

4 總結(jié)

在概念設(shè)計(jì)日益重要的今天，要求結(jié)構(gòu)工程師在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除應(yīng)有深厚的基本理論基礎(chǔ)，還應(yīng)把概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合，并能不斷吸取他人先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，使設(shè)計(jì)成品具有更高的水準(zhǔn)、更合理和更經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。

參考文獻(xiàn):

[1]林同炎.S.D.思多臺(tái)斯伯利 .結(jié)構(gòu)概念和體系.中國建筑工業(yè)出版社

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關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)；廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

當(dāng)前，我國的鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房建設(shè)中還不能得到較為廣泛地應(yīng)用，由于沒有很長的使用時(shí)間，因此，其中的大部分內(nèi)容還處于探索階段，體系完整性較差。雖然采用這種結(jié)構(gòu)的廠房優(yōu)點(diǎn)很多，但是同時(shí)它存在的問題也是比較多的。例如，腐蝕性強(qiáng)，防火性能差等。所以，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，針對這些因素的分析和研究一定要引起足夠的重視。在設(shè)計(jì)廠房的時(shí)候，要通過相關(guān)的工作人員，開展對圖紙的細(xì)致檢查和核對，檢查圖紙中有沒有問題出現(xiàn)。盡量將圖紙中所存在的問題全部解決掉，這樣的話，工程質(zhì)量就不會(huì)太多地受到這些因素的影響，或者根本就不會(huì)產(chǎn)生任何影響，從而使工程質(zhì)量問題的出現(xiàn)幾率有所降低。在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)工程的時(shí)候，要具體劃分為兩個(gè)設(shè)計(jì)階段，一個(gè)是工程的制作階段，另一個(gè)是工程的安裝階段。只有這樣，工程的每一個(gè)工序和每一個(gè)部分的質(zhì)量才能夠得到有效地保障。除此之外，工程也能夠?qū)崿F(xiàn)與相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)符合。而工程的質(zhì)量也因此得到最大程度的保障。

一、在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房支撐系統(tǒng)時(shí)要遵循的原則

在對支撐系統(tǒng)進(jìn)行布置的過程中，鋼結(jié)構(gòu)廠房一定要保證有足夠的工作空間，這樣的話，廠房的承受能力、整體剛度以及傳遞縱向水平力就能夠在一定程度上得到有效地控制，在此基礎(chǔ)上，壓桿的不穩(wěn)定性就不會(huì)產(chǎn)生，而桿件也不容易出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。通過這樣的方式，使整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)都具有相應(yīng)的穩(wěn)定性。除此之外，在設(shè)計(jì)過程中，廠房結(jié)構(gòu)的具體形式、車間吊車的設(shè)置情況、廠房的跨度、廠房的溫度以及相關(guān)的振動(dòng)設(shè)備都應(yīng)該作為重點(diǎn)考慮的對象。柱間支撐系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置在廠房的每一個(gè)溫度區(qū)域內(nèi)，所設(shè)置的柱間支撐系統(tǒng)應(yīng)該與屋蓋橫向水平保持一致。對于廠房結(jié)構(gòu)而言，下柱支撐所產(chǎn)生的影響是很大的，而且廠房結(jié)構(gòu)變形的方向也是在它的基礎(chǔ)上得以確定的，同時(shí)，廠房的溫度應(yīng)力也會(huì)因此受到嚴(yán)重的影響。在對下柱支撐系統(tǒng)進(jìn)行布置的時(shí)候，選擇最佳的位置應(yīng)該是溫度區(qū)的中部，只有這樣，縱向構(gòu)件在溫度的變化下，才能夠向區(qū)段的兩段進(jìn)行移動(dòng)。若是沒有很長的溫度區(qū)段，那么就可以將一道下段柱裝置在溫度區(qū)段內(nèi)，這樣的話，可以達(dá)到很好的支撐效果，但是也應(yīng)該注意，當(dāng)溫度區(qū)段比較長的時(shí)候，而且大于150米，在此基礎(chǔ)上，廠房如果想要使縱向剛度與標(biāo)準(zhǔn)相符合，那么就應(yīng)該將兩道下段柱裝置在溫度區(qū)段內(nèi)，這樣的話，建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性才能夠得到一定的保障。不過，在安裝下段柱的時(shí)候，要明確其安裝位置，最好是在溫度區(qū)段內(nèi)的三分之一處安裝。這樣一來，不僅可以使溫度應(yīng)力得以降低，而且也限制其不能超出范圍。除此之外，對于兩道支撐中間的距離應(yīng)該引起重視，最好不要超過72米。

二、對鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房抗震性設(shè)計(jì)

在廠房的安全性中，鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震性發(fā)揮著極其重要的作用。將抗震設(shè)計(jì)穿插到鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中的時(shí)候應(yīng)該對一下幾點(diǎn)引起注意：第一，在進(jìn)行總體布置的時(shí)候，廠房結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布應(yīng)該具有均勻性，這樣的話，廠房在受力過程中才能達(dá)到平衡，變形現(xiàn)象也不容易出現(xiàn)，不要因?yàn)閯偠炔痪鶆蚨箍拐鹗艿接绊懀摷苁菑S房橫向結(jié)構(gòu)選擇的最佳材料，通過這種形式，可以使鋼結(jié)構(gòu)的受力性能得到充分地應(yīng)用，并且橫向結(jié)構(gòu)變形幾率也在一定程度上有所降低；第二，鋼結(jié)構(gòu)廠房出現(xiàn)破壞，通常情況下，并不是因?yàn)闂U件沒有足夠的強(qiáng)度，在很多時(shí)候是因?yàn)闂U件沒有穩(wěn)定性而使其出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，因此，布置支撐系統(tǒng)要具有一定的合理性，這樣一來，廠房結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性就能夠得到保障，這對于鋼結(jié)構(gòu)廠房而言是十分重要的；第三，在地震影響下，低周疲勞作用有所發(fā)揮，而在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該著重考慮它對廠房所產(chǎn)生的影響。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的時(shí)候，節(jié)點(diǎn)的破壞要晚于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的全截面屈服，結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)該加入到塑性工作中，將其中地震能量充分地吸收進(jìn)來，從而發(fā)揮抗震能力。只有這樣，建筑的質(zhì)量才能夠得到一定的保障，對于地震后所出現(xiàn)的傷亡或者損失也有一定的規(guī)避作用。

三、屋面支撐系統(tǒng)及屋面設(shè)計(jì)

屋蓋支撐系統(tǒng)的布置應(yīng)根據(jù)廠房跨度、高度、柱網(wǎng)布置、屋蓋結(jié)構(gòu)形式、吊車噸位和所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度等條件來決定。一般情況下無論有檁或無檁體系的屋蓋結(jié)構(gòu)均應(yīng)設(shè)置垂直支撐；在無檁體系中，大型屋面板有三點(diǎn)和屋架焊接，可起到上弦支撐作用，但考慮到施工條件的限制和安裝需要。無論有檁或無檁體系屋蓋均應(yīng)在屋架上弦和天窗架上弦設(shè)置上弦橫向支撐。對于屋架間距不小于12m 的廠房或廠房內(nèi)設(shè)有特重級橋式吊車或廠房內(nèi)有較大振動(dòng)設(shè)備的均應(yīng)設(shè)置縱向水平支撐。屋面的排水及防水設(shè)計(jì)在屋面設(shè)計(jì)中需重點(diǎn)考慮，根據(jù)《屋面工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，屋面坡度最小為 5％，在積雪較大的地區(qū)，坡度應(yīng)適當(dāng)加大。單坡屋面的長度主要取決于所在地區(qū)的溫差以及降雨所形成的最大水頭高度。根據(jù)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，單坡屋面長度宜控制在 70m以內(nèi)。目前，市場上鋼結(jié)構(gòu)屋面的做法常用的有兩種：①剛性屋面：雙層彩色壓型鋼板內(nèi)夾保溫棉；②復(fù)合柔性屋面：由屋面彩鋼板內(nèi)板、隔氣層、保溫層、卷材防水層組成。

四、立面設(shè)計(jì)

輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑主要有把握以下四個(gè)方面的特征：規(guī)模、線條、色彩、變化。鋼結(jié)構(gòu)廠房的立面主要由工藝布置來決定，在滿足工藝的要求下力求立面簡潔恢宏同時(shí)使節(jié)點(diǎn)盡量簡單統(tǒng)一。彩色壓型鋼板使得輕鋼廠房的建筑表現(xiàn)得體形輕盈色彩豐富，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的沉重單一。在輕鋼廠房的設(shè)計(jì)中常采用跳躍性色彩和冷色調(diào)，重點(diǎn)突出主要出入口、外天溝、收邊泛水等地方，既體現(xiàn)了現(xiàn)代化廠房的恢宏氣勢，又豐富了立面效果。土結(jié)構(gòu)廠房，外墻維護(hù)為磚砌體，外裝修為涂料或面磚，輔以色帶，由于混凝土屋面設(shè)置采光窗效果不理想，設(shè)計(jì)時(shí)通常在墻面設(shè)置大量的采光窗。但對于維護(hù)墻為彩色壓型鋼板的鋼結(jié)構(gòu)廠房來說則不然。線條是表現(xiàn)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑風(fēng)格最獨(dú)特的特征，均勻的線條或橫或豎，使得輕鋼結(jié)構(gòu)建筑富有流暢的金屬質(zhì)感，體現(xiàn)了強(qiáng)烈的現(xiàn)代工業(yè)氣息。若在墻面設(shè)置大量采光窗，則破壞了墻面的線條造型，同時(shí)，輕鋼結(jié)構(gòu)屋面可以大量使用屋面采光板，采光均勻，同時(shí)兼可解決廠房通風(fēng)問題。

五、結(jié)語

本文就鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化做了比較詳細(xì)的闡述，在具體設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該根據(jù)各個(gè)項(xiàng)目的具體特點(diǎn)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理且美觀大方的同時(shí)，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量達(dá)到一個(gè)最優(yōu)值。所以在廠房建設(shè)中要采用先進(jìn)的科技，使廠房的結(jié)構(gòu)得到更好地優(yōu)化，這樣才能使我國的工業(yè)發(fā)展更好。

參考資料：

1.蔡,蔣鳳鳴,董輝.淺談鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)[J].中國科技信息. 2010(19)

2.耿云峰.論鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)與施工[J].今日科苑. 2008(20)

3.湯嘉健.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題探討和計(jì)算步驟[J].科技資訊. 2008(05)

4.張國輝,洪亮.從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度探討鋼筋混凝土樓板裂縫的成因與控制措施[J].黑龍江科技信息. 2010(05)

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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu); 概念設(shè)計(jì); 結(jié)構(gòu)措施

中圖分類號：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

引言

建筑事業(yè)是關(guān)系國計(jì)民生的一項(xiàng)重要事業(yè)，也是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。在我國社會(huì)城市化進(jìn)程過度中具有極其重要的地位。隨著計(jì)算機(jī)的普及和廣泛應(yīng)用,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中給部分工程師造成一種錯(cuò)覺,認(rèn)為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與先前的理論體系產(chǎn)生脫節(jié)，僅僅是一些圖形的拼湊，使得傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法普遍存在墨守成規(guī)的現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失去了應(yīng)該具有的創(chuàng)新思想等。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施至關(guān)重要,只有采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想與方法才能夠趕上現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展的步伐，同時(shí)也反映了一個(gè)結(jié)構(gòu)工程師的設(shè)計(jì)水平。本文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施進(jìn)行分析并提出自己的看法。

1 結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的定義

概念設(shè)計(jì)是利用設(shè)計(jì)概念并以其為主線貫穿全部設(shè)計(jì)過程的設(shè)計(jì)方法，是完整而全面的設(shè)計(jì)過程，它通過設(shè)計(jì)概念將設(shè)計(jì)者繁復(fù)的感性和瞬間思維上升到統(tǒng)一的理性思維從而完成整個(gè)設(shè)計(jì)。將概念設(shè)計(jì)理念引入到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中便形成了建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)以建筑工程概念為設(shè)計(jì)依據(jù),采用能夠滿足建筑工程相關(guān)要求和符合建筑工程的客觀規(guī)律的方法,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對建筑工程的宏觀控制。

其設(shè)計(jì)理念是在建筑結(jié)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)的最開始，就將建筑領(lǐng)域的相關(guān)理論知識正確應(yīng)用到實(shí)際問題的處理之中，通過對實(shí)際問題的分析，比如結(jié)構(gòu)體系、房屋體形、剛度分布等等，去實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。在這過程中需要工程師具備結(jié)構(gòu)方面相關(guān)知識，依據(jù)相關(guān)規(guī)范、規(guī)程，從宏觀上對建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價(jià)、鑒別、選擇，抓住要點(diǎn)，用正確的概念來指導(dǎo)概念設(shè)計(jì) 。

2 結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要性

隨著行業(yè)設(shè)計(jì)理念的不斷進(jìn)步發(fā)展，結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中被廣泛地應(yīng)用。使得目前我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無論從質(zhì)量和效率方面都得到了很大的提升。同時(shí)此種設(shè)計(jì)方法經(jīng)過專業(yè)同行的不斷發(fā)展推進(jìn)，已經(jīng)積累了大量寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),相關(guān)設(shè)計(jì)方法理念也得到不斷繼承和發(fā)揚(yáng)。

概念設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的完美化。在建筑設(shè)計(jì)的方案階段對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效把握，依靠工程師的知識體系以及依據(jù)相關(guān)規(guī)程，通過主、客觀結(jié)合的方式，在方案設(shè)定初期，這能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化選擇，從而避免了后期設(shè)計(jì)階段計(jì)算中的困難，同時(shí)又能使方案高效、經(jīng)濟(jì)地制定。

概念設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新性。隨著人們對計(jì)算機(jī)依賴程度的加劇，很多設(shè)計(jì)工作者已經(jīng)習(xí)慣性傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)果造成設(shè)計(jì)方案沒有新意。二概念性設(shè)計(jì)理念體現(xiàn)的是先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)新穎、經(jīng)濟(jì)地創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

另外，建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)還可以可判斷電算結(jié)果可靠性，利用概念設(shè)計(jì)來分析原因，找到問題的癥結(jié)所在，彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)初步設(shè)計(jì)階段不能優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的不足等。

3 結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 場地條件和基礎(chǔ)選型

地震作用對建筑物的損害極大，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系中，工程師應(yīng)該在初步設(shè)計(jì)前進(jìn)行合理選址。通過對場地的勘察，盡量選擇有利于抗震的場地，盡量避免在不利于抗震的危險(xiǎn)地段建造建筑。

3.2 選擇和布置結(jié)構(gòu)體系

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中“強(qiáng)柱弱梁”的概念一直為人們所重視，因此在建筑設(shè)計(jì)過程中，工程師要對梁、柱的剛度進(jìn)行相對弱化處理，保證在建筑破壞過程中，首先是梁發(fā)生破壞。

3.3 選用結(jié)構(gòu)計(jì)算分析原則及程序

建筑設(shè)計(jì)中不同建筑截面和構(gòu)件需要采用不同的力學(xué)假定進(jìn)行分析計(jì)算，如果選用的計(jì)算理論與實(shí)際狀況不符，那么就會(huì)產(chǎn)生很大的計(jì)算誤差，造成計(jì)算結(jié)果無法使用。因而，工程師應(yīng)該依據(jù)不同構(gòu)件的實(shí)際情況合理選用計(jì)算假定，符合或接近結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作情況。

3.4 布置外形尺寸及結(jié)構(gòu)面

結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)盡量簡單、規(guī)則和對稱，使結(jié)構(gòu)的剛度中心與質(zhì)量中心重合，以減小扭轉(zhuǎn)，避免剛度突變和出現(xiàn)薄弱層的情況。如果同一棟建筑上下結(jié)構(gòu)布置發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)剛度就會(huì)發(fā)生巨大改變，此時(shí)為了保證建筑的合理過度，便要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。

4 結(jié)構(gòu)措施

4.1 協(xié)同工作與結(jié)構(gòu)體系

建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作顧名思義就是要求建筑結(jié)構(gòu)的組成構(gòu)件在受到外力作用時(shí)，能夠相互配合，使作用效應(yīng)能夠合理地被結(jié)構(gòu)構(gòu)件承擔(dān)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件在協(xié)同工作時(shí)，形成一個(gè)有機(jī)整體，共同承擔(dān)荷載，實(shí)現(xiàn)內(nèi)力合理分配，共同達(dá)到極限狀態(tài)。

例如，在磚混結(jié)構(gòu)中，建筑基礎(chǔ)與上部砌體結(jié)構(gòu)必須依靠圈梁和構(gòu)造柱聯(lián)接，協(xié)同工作，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力均勻，避免出現(xiàn)局部超出承載極限破壞，聯(lián)合受力才能夠?qū)崿F(xiàn)建筑的整體穩(wěn)定性；高層建筑中，由于底部受力巨大，角柱需要極大的抗扭性，要求給角柱設(shè)計(jì)較大的抗扭能力，此時(shí)可以通過采用田字型柱保持相關(guān)的受力，增大長細(xì)比例等措施。

4.2 材料利用率

協(xié)同工作設(shè)計(jì)，還在于對材料的充分利用。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同工作時(shí)，這也表明材料的利用率也越高。其核心思想可以簡單理解為“花最少的錢，做最好的建筑”。

例如，傳統(tǒng)的矩形截面梁就存在利用率低的情況。矩形截面梁的受力性能體現(xiàn)了大部分材料的存在實(shí)際上是降低了材料的利用率。對這種等截面梁來說，大部分區(qū)段，即使是拉壓邊緣，其應(yīng)力水平均較低。針對梁的受力特點(diǎn)，可以將桁架設(shè)計(jì)為與彎矩圖相似的形狀，從而使桁架的弦桿受力均勻。本著這種設(shè)計(jì)理念才能夠真正實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與經(jīng)濟(jì)性。

結(jié)束語

雖然在建筑工程建設(shè)中,建筑材料和施工技術(shù)已經(jīng)得到很大的發(fā)展,但是沒有先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、新穎的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是無從實(shí)現(xiàn)。必須對建筑進(jìn)行科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)的宏觀控制,從而大幅度提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

通過本文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)、應(yīng)用以及建筑結(jié)構(gòu)措施的簡要分析,希望能夠?qū)ψx者在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有所幫助?？傊S著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平逐漸提高，社會(huì)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來越高。概念設(shè)計(jì)這種科學(xué)合理的設(shè)計(jì)理念將會(huì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中扮演更為重要的角色，同時(shí)相信它也將為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳剛. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施[J]. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版)，2007, 32 (增).

[2] 姚驥華. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的研究[J]. 科技創(chuàng)業(yè)家，2012.

篇9

關(guān)鍵詞：建筑物；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；地震

Abstract: in Beijing occurred in April 20, 2013 7 magnitude earthquake in Sichuan Ya'an, 5 years after the terrible devil again heavenly palace. Merciless earthquake let tens of thousands of houses collapsed, destroying many happy families, claimed hundreds of lives, people in large disasters seem so incapable of action. A merciless earthquake are warning of human, structural design of the attention of the relevant warns human building, strengthening the seismic design of buildings, eliminate the bean curd dregs.

Keywords: building; structure design; earthquake

中圖分類號：P315文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104（2013）

0引言

在5.12汶川那種山崩地裂的大震中，任何一種計(jì)算模型都是蒼白的。這時(shí)更顯示出了概念設(shè)計(jì)的重要性。一個(gè)好的抗震設(shè)計(jì)，是應(yīng)該在保證建筑物的整體性、延性、多重防線上下功夫，確保地震來臨時(shí)建筑的安全性，而不應(yīng)該是一味地死扣地震力有多大。

一．地震中建筑結(jié)構(gòu)受到的影響

現(xiàn)行的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范將建筑場地劃分為有利、不利和危險(xiǎn)地段，并要求選擇建筑場地時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要，掌握地震活動(dòng)情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料、對抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段作出綜合評價(jià)。對不利地段，應(yīng)提出避開要求；當(dāng)無法避開時(shí)應(yīng)采取有效措施，斷裂范圍內(nèi)只允許建造1-2層分散的單體建筑，盡量采用整體基礎(chǔ)，不用采用獨(dú)立柱基，要加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的完整性；不應(yīng)在危險(xiǎn)地段建造甲、乙、丙類建筑。規(guī)范對危險(xiǎn)地段的描述是:地震時(shí)可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表位錯(cuò)的部位。汶川大地震和以往歷次地震的震害調(diào)查均表明，處于上述危險(xiǎn)地段的建筑物，構(gòu)筑物和其它的人工建造物，無論采用什么結(jié)構(gòu)形式，在強(qiáng)震發(fā)生后，絕大部分會(huì)遭受毀滅性的破壞，其震害遠(yuǎn)遠(yuǎn)要重于其它地段上建筑物、構(gòu)筑物的震害。

汶川大地震引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要有滑坡、崩塌、泥石流、地裂等，國家汶川地震專家委員會(huì)對汶川地震及次生災(zāi)害的調(diào)查表明，地質(zhì)災(zāi)害多達(dá)12000多處，潛在隱患點(diǎn)近8700處，有危險(xiǎn)的堰塞湖30多座。筆者從網(wǎng)上搜到的具體的災(zāi)害有：北川中學(xué)（新區(qū)）位于縣城東部，坐落在陡峭的山坡西側(cè)，學(xué)校東側(cè)山體發(fā)生巨大滑坡，摧毀了北川中學(xué)（新區(qū)）幾乎所有的房屋，校園內(nèi)部現(xiàn)僅殘留了半個(gè)籃球場；北川縣陳家壩鎮(zhèn)，3個(gè)村、22個(gè)社多數(shù)被泥石流整體吞沒，死亡人數(shù)已達(dá)200人以上，3000余人下落不明；青川縣紅光鄉(xiāng)河口滑坡，掩埋了石板溝村、東河口村等5個(gè)社，造成數(shù)百人失蹤，滑坡體堵塞清水河及其支流紅石河，形成堰賽湖，堰賽湖壩高20～40米，對下游關(guān)莊鎮(zhèn)及竹園鎮(zhèn)構(gòu)成一定威脅；北川縣城和茂縣縣城地處龍門山主斷裂帶上,地震中遭受毀滅性破壞,絕大多數(shù)建筑物倒塌,僅少數(shù)幸存。 眾多事例證明由地震引發(fā)的次生災(zāi)害對建筑物本身是災(zāi)難性的，所以擬建建筑應(yīng)避讓危險(xiǎn)地段。

一般情況下地震對建筑結(jié)構(gòu)的作用大小幾乎是與建筑結(jié)構(gòu)自身的質(zhì)量成正比的，在相同的條件下，質(zhì)量大，剛度就大，地震作用就大，震害的程度也相當(dāng)大；反之，質(zhì)量小的，剛度就小，地震作用也就小，震害就小。所以在建筑的樓板，墻體，框架，隔斷，維護(hù)墻以及屋面結(jié)構(gòu)中一般會(huì)采用多孔磚，陶粒混凝土，加氣混凝土板，空心塑料板材，瓦楞等輕質(zhì)材料，將能顯著提高建筑物的抗震性能。

在這次汶川大地震中，多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的震害相對于框架、框剪結(jié)構(gòu)和其他抗震性能好的結(jié)構(gòu)是比較嚴(yán)重的，它的震后危害主要表現(xiàn)為：

（1）震害較輕的房屋，在門窗洞口角部出現(xiàn)輕微裂縫；

（2）震害較重房屋，縱橫墻的窗間墻、窗下墻或整片墻體上出現(xiàn)剪切斜裂縫或X形裂縫；

（3）震害嚴(yán)重的房屋，甚至出現(xiàn)破碎或倒塌，大多為局部破碎或局部倒塌，主要在建筑物端部、樓梯間和平面凹進(jìn)或凸出部位；

（4）底部框架結(jié)構(gòu)房屋，混凝土柱頭柱腳剪切破壞嚴(yán)重，甚至底部框架全部倒塌，房屋整體下挫；

（5）內(nèi)框架房屋，框架梁下墻體出現(xiàn)水平裂縫，磚墻體出現(xiàn)斜裂縫；

（6）突出屋面的小塔樓鞭梢效應(yīng)顯著，出現(xiàn)不同程度的破壞和倒塌；

（7）結(jié)構(gòu)縫兩側(cè)建筑物相互碰撞，造成墻體局部破壞裝修層剝落；

（8）構(gòu)造柱和圈梁在端部連接部位有裂縫和混凝土壓碎現(xiàn)象，但仍能有效地起到整體約束作用。

二．建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

在建筑設(shè)計(jì)中，消防、人防、抗震是三項(xiàng)災(zāi)害預(yù)防設(shè)計(jì)內(nèi)容。從這三種災(zāi)害的后果看，地震災(zāi)害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前兩項(xiàng)，但在相應(yīng)的規(guī)范中，抗震設(shè)計(jì)的安全概率是最低的。在現(xiàn)行抗震規(guī)范中，采用的是兩階段、三水準(zhǔn)設(shè)計(jì)理論，即所謂的小震不壞、中震可修、大震不倒。而這個(gè)三水準(zhǔn)又是基于一個(gè)假設(shè)的地震烈度、地震模型下的概率設(shè)計(jì)，因此單純的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與真實(shí)的地震反應(yīng)是有很大出入的。并不能完全保證建筑物的安全性，至多也只能是降低損失，這也是現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)無法克服的一個(gè)缺陷。而抗震規(guī)范對建筑場地有利、不利和危險(xiǎn)地段的劃分是從大的原則性方面給了一個(gè)規(guī)定，結(jié)構(gòu)工程師有必要根據(jù)設(shè)計(jì)階段的不同對項(xiàng)目的工程地質(zhì)勘察提出不同的設(shè)計(jì)要求，及早發(fā)現(xiàn)擬建場地存在的不良利地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，以便采取有針對性的措施。2.1在項(xiàng)目可行性方案研究階段，應(yīng)對工程項(xiàng)目提出可行性研究勘察要求，應(yīng)側(cè)重于擬建場地的穩(wěn)定性和適宜性，當(dāng)有多個(gè)擬建場地時(shí)，應(yīng)要求勘察單位進(jìn)行比選分析，提出選址建議。看項(xiàng)目的可行性研究勘察報(bào)告時(shí)，應(yīng)查看區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)、當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)、巖土工程和建筑經(jīng)驗(yàn)等資料；對場地的地層、構(gòu)造、巖性、不良地質(zhì)作用和地下水等工程地質(zhì)條件做到心中有數(shù)；應(yīng)著重查看不良地質(zhì)作用可能引起的地質(zhì)災(zāi)害。不良地質(zhì)作用主要有：巖溶、滑坡、危巖和崩塌、泥石流、采空區(qū)、地面沉降、場地和地基地震效應(yīng)、活動(dòng)斷裂等。 2.2在項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)階段，應(yīng)對工程項(xiàng)目提出初步勘察要求，應(yīng)側(cè)重于擬建場地的穩(wěn)定性。看項(xiàng)目的初步勘察報(bào)告時(shí)，應(yīng)查看擬建場地的地質(zhì)構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)、巖土工程特性、地下水埋藏條件；應(yīng)著重查看不良地質(zhì)作用的成因、分布、規(guī)模、發(fā)展趨勢，對場地的穩(wěn)定性評價(jià)的結(jié)論是否明確；了解建筑結(jié)構(gòu)物可能采取的地基基礎(chǔ)類型、水和土對建筑材料的腐蝕性、基坑開挖與支護(hù)、工程降水方案進(jìn)行初步分析評價(jià)。 2.3在施工圖設(shè)計(jì)階段，應(yīng)對工程項(xiàng)目提出詳細(xì)勘察要求，應(yīng)側(cè)重于對建筑地基的巖土工程評價(jià)，主要包括巖土性質(zhì)及其均勻性、地基類型、基礎(chǔ)形式、地基處理、基坑支護(hù)、工程降水和不良地質(zhì)作用的防治等?？错?xiàng)目的詳細(xì)勘察報(bào)告時(shí)，應(yīng)著重查看不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢和危害程度及整治方案建議，還有地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力；對勘察報(bào)告中提供的地基處理和基礎(chǔ)方案建議如有疑問時(shí)應(yīng)及時(shí)溝通。

另外，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)該通過抗震構(gòu)造措施來加強(qiáng)建筑的抗震性能，在地震中保證形成塑性鉸的部位具有足夠的塑性變形能力和塑性耗能能力，同時(shí)保證結(jié)構(gòu)的整體性?？拐鹪O(shè)計(jì)中為了避免沒有延性的剪切破壞的發(fā)生，采取了“強(qiáng)剪弱彎”的措施來處理構(gòu)件受彎能力與受剪能力的關(guān)系問題。值得注意的是，與非抗震抗剪破壞相比，地震作用下的剪切破壞是不同的。延性對抗震來說是極其首要的一個(gè)性質(zhì)，要想通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)的延性，那么就必須清楚影響延性的因素。對于梁柱等構(gòu)件，廷性的影響因素最終歸納為最根本的兩點(diǎn)：混凝上極限壓應(yīng)變，破壞時(shí)的受壓區(qū)高度。影響延性的其他因素實(shí)質(zhì)都是這兩個(gè)根本因素的延伸。在抗震設(shè)計(jì)中為保證結(jié)構(gòu)的延性，常常采用以下措施：控制受拉鋼筋配筋率。保證一定數(shù)量受壓鋼筋，通過加箍筋保證縱筋不局部壓屈失穩(wěn)。

而在我國的廣大農(nóng)村房屋主要還是砌體結(jié)構(gòu)為主，對于磚砌體結(jié)構(gòu)，因其便于就地取材,耐久性、保溫、隔熱性能較好,施工簡便的優(yōu)點(diǎn)在世界大部分地區(qū)廣泛使用。但磚砌體屬脆性材料，如不采取規(guī)定的抗震措施，磚砌體結(jié)構(gòu)難于滿足結(jié)構(gòu)抗震安全性的要求?，F(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的砌體結(jié)構(gòu)的抗震措施，都是根據(jù)歷次地震中對砌體結(jié)構(gòu)震害的分析總結(jié)得出的，例如圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置就是對1976年唐山大地震砌體結(jié)構(gòu)的震害分析總結(jié)后規(guī)定的，紋川大地震砌體結(jié)構(gòu)的震害表明，圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置對改善砌體結(jié)構(gòu)的延性，增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的整體性具有重要的作用。當(dāng)然，建筑結(jié)構(gòu)物的抗震性能的好壞并不僅僅取決于是否采取了規(guī)范規(guī)定的抗震措施，還與建筑的平面、立面布置，荷載的分布等好多因數(shù)有關(guān)。

三．結(jié)語

本篇文章通過了解在地震中的建筑物的受影響情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，有效的提出能減輕地震帶對建筑物結(jié)構(gòu)的大強(qiáng)度破壞的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這對處于地震帶的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郝進(jìn)鋒;王振;陶貴閃;李艷秋; 地震區(qū)城鎮(zhèn)建筑框架結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)[J];世界地震工程;2007年01期

篇10

在整個(gè)結(jié)構(gòu)成本管理控制過程中要把握好以下三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

⑴做好事前控制。這是整個(gè)結(jié)構(gòu)成本控制的重中之重。

⑵設(shè)計(jì)過程的精細(xì)化管理。設(shè)計(jì)過程中必須控制好的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)流程做好精細(xì)化設(shè)計(jì)。

⑶設(shè)計(jì)過程中適時(shí)、適當(dāng)?shù)囊胪獠抠Y源。

聘請專業(yè)化的設(shè)計(jì)顧問公司，全過程的進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的管理和結(jié)構(gòu)成本的控制，將會(huì)起到事半功倍的效果。好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅能給房地產(chǎn)公司降低工程成本，更可以給房地產(chǎn)公司帶來意想不到的價(jià)值。

1.結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化并不是單純的挑毛病

而是通過交流、溝通，找到更為合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)，從而在滿足各種規(guī)范的使用要求的前提下，杜絕不必要的浪費(fèi)，做好成本控制。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化是在充分尊重原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行的，通過優(yōu)化的過程，互相學(xué)習(xí)，也有利于提高設(shè)計(jì)院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平。某項(xiàng)目2棟13層與23層相連建筑、2棟30-33層建筑、5棟9-13層建筑，共9棟。場地附近有一條河流，地下水位較高。場地土質(zhì)較軟，表層4米深度內(nèi)有部分淤泥質(zhì)土，地下室底板下土的承載力為160kPa，在17米至22米處有密實(shí)的粉沙層，在37-55米處有密實(shí)的沙層。基巖埋藏很深。6度抗震、基本風(fēng)壓0.45。本項(xiàng)目對回款的周期要求較高。

本項(xiàng)目地下室的布置思路：采用一層大地下室9棟高度和層數(shù)相差較大的建筑連為為一體，形成一個(gè)整體的大型地下車庫。優(yōu)點(diǎn)：交通及停車，小區(qū)的物業(yè)管理，地下室外墻的數(shù)量。但缺點(diǎn)也是明顯的，一是導(dǎo)致地下室結(jié)構(gòu)的超長，再就是各棟建筑單位的不均勻的沉降。

為此，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)：首先，地下室結(jié)構(gòu)超長的解決辦法是：

⑴結(jié)構(gòu)后澆帶的設(shè)置——費(fèi)用、間距、封閉時(shí)間、施工便利性；

⑵混凝土膨脹外加劑的使用——數(shù)量、費(fèi)用、位置；

⑶構(gòu)造配筋的適當(dāng)增加——數(shù)量、費(fèi)用、位置。

其次，各棟建筑物的沉降差以及主體建筑物與地庫間的沉降差解決方式是：依照當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，

⑴9-15層建筑通常采用預(yù)制方樁基礎(chǔ)，以粉砂層作為持力層，樁長約17米，摩擦型樁；

⑵18層以上建筑通常采用鉆孔樁基礎(chǔ)，以砂層作為持力層，樁長約45-50米，摩擦型樁；

⑶12層建筑物采用無樁筏板基礎(chǔ)有過成功的案例，按程序計(jì)算沉降有15CM，實(shí)際觀測僅4CM在無錫觀測到的建筑物最大沉降不超過6CM。

2.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深化、調(diào)整、改善與提高

也就是對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行再加工的過程。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，不是以犧牲結(jié)構(gòu)安全度和抗震性能來求得經(jīng)濟(jì)效益的，相反經(jīng)過設(shè)計(jì)優(yōu)化的工程，結(jié)構(gòu)布置更為合理、差錯(cuò)更少、用料更省、結(jié)構(gòu)更安全。某高層寫字樓，結(jié)構(gòu)高度90.30米，地上24層，地下二層，抗震設(shè)防類別丙類，七度抗震設(shè)防，結(jié)構(gòu)形式為框架核心筒體系，基礎(chǔ)形式為平板式筏基，建筑面積約2萬平米。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的主要內(nèi)容是以下三個(gè)方面：一是樓層樓蓋體系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，二是核心筒的尺寸及墻厚，三是平板式筏基的板厚和有關(guān)構(gòu)造。設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)對其它一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)也給與了一定關(guān)注。經(jīng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，僅前述三個(gè)主要方面，可比原設(shè)計(jì)節(jié)約混凝土在2000m3以上，鋼筋約70噸。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，在節(jié)約結(jié)構(gòu)造價(jià)的同時(shí)，使結(jié)構(gòu)自重減小了約40000KN，相當(dāng)于40KN/m2，約為兩層半樓房的重量。從而大大增加了豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件和基礎(chǔ)的安全度，減小了地震力，提高了整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化達(dá)到了提高項(xiàng)目技術(shù)和經(jīng)濟(jì)雙重效益的目的。

又如：某工程9棟住宅，其中3棟18層、3棟22層、3棟28層、采用大地下室連接為一，土質(zhì)情況：25M深度內(nèi)，土層較松，樁側(cè)摩阻力為15-30kPa，越向下土層越密實(shí)，樁側(cè)摩阻力逐漸增加為50-70KPa，38米以下各層樁端阻力均較小，為1500-2500kPa。

原基礎(chǔ)方案按當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣做法及地勘報(bào)告建議：18及22層建筑選8-1層作持力層，樁長為40米，28層建筑選8-2層作持力層，樁長為50米。

選擇方案：一是全部選用50米長的Ф500及Ф600的預(yù)應(yīng)力管樁！二是節(jié)省工程造價(jià)（樁的性價(jià)比、承臺(tái)的尺寸）；三是進(jìn)一步降低建筑物的沉降差及沉降值；四是方便施工管理，提高樁基檢測的效率，降低檢測成本。

對于Ф500管樁，當(dāng)樁長由40米增加到50米時(shí)（增長25%），其單樁承載力由1435KN增加至2080KN（增大45%），單位樁長的性價(jià)比大幅提高80%。

3.施工圖審查與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化并不矛盾

它們的著眼點(diǎn)不同、側(cè)重面不同，施工圖審查并沒有義務(wù)審查設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的之一是控制成本、并使設(shè)計(jì)更加合理。當(dāng)然，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的結(jié)果也必須通過施工圖審查。某3+1層建筑，4層住宅，半地下室，淤泥質(zhì)土，厚度約為18米，承載力為70KPa。在32-40米處有較好的沙層，可做樁基持力層，此時(shí)Ф300的預(yù)應(yīng)力管樁承載力為600KN。

原基礎(chǔ)方案：筏板基礎(chǔ)；8米長的水泥攪拌樁加連接梁形成復(fù)合地基+止水筏板；長度為35米的Ф300預(yù)應(yīng)力管樁，一柱一樁+止水筏板；預(yù)應(yīng)力管樁方案最經(jīng)濟(jì)(便宜16%)！最安全！較攪拌樁施工周期短！

優(yōu)化設(shè)計(jì)后，方案調(diào)整為：±0.00標(biāo)高的取值，地下室的埋深：——對支護(hù)、土方、水浮力、抗拔樁的影響；覆土厚度的控制：——地下室布局、景觀的要求、管線的要求；地下水位高度的取值和應(yīng)用：——抗浮設(shè)計(jì)水位和最低設(shè)計(jì)水位；

地下室底板的布置方案：

承臺(tái)間設(shè)基礎(chǔ)梁加大板式結(jié)構(gòu)。

樁承臺(tái)兼柱帽的無梁筏板板結(jié)構(gòu)。（造價(jià)相差20%-30%！）

結(jié)果：總共節(jié)省工程造價(jià)3500萬元以上！

4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化工作不會(huì)影響設(shè)計(jì)、施工進(jìn)度

可與設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。設(shè)計(jì)優(yōu)化工作也可以按工程進(jìn)度要求分階段進(jìn)行。某工程由共六幢高層建筑組成，建筑面積13萬平方米。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的主要內(nèi)容是：樁基、剪力墻的布置和墻厚、樓層現(xiàn)澆板、地下車庫的底板與頂板、地下室外墻、框架柱梁等。

工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化后的經(jīng)濟(jì)效益：省去人工挖孔擴(kuò)底灌注樁計(jì)360棵?；A(chǔ)筏板厚度減少，共計(jì)節(jié)約混凝土用量570m3，鋼筋用量減少約220噸。地下室外墻、基礎(chǔ)抗水板、頂板共節(jié)省混凝土用量約計(jì)2000m3，節(jié)約鋼筋70噸。主樓現(xiàn)澆板節(jié)約混凝土超過1000m3。1#住宅樓減少剪力墻布置后，節(jié)約混凝土約400m3，鋼筋約45噸。6#酒店經(jīng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化布置后，每層增加凈高約150，減少了梁混凝土用量，梁柱鋼筋用量減少約20噸。