建筑结构设计基本方法及发展趋势分析.doc

1、1建筑结构设计基本方法及发展趋势分析摘要：本文对建筑结构设计中的相关基本方法，并提出应用概念设计来提倡建筑设计师进行创造性设计，以此推动建筑结构设计的长足发展。 关键词：建筑结构；结构设计；基本方法；发展趋势； 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 引言 建筑结构设计是十分复杂的工作，因此需要建筑结构设计人员认真地分析施工的现场和施工集团的特点，充分地发挥自身的优点，采取合理的设计方法以提高建筑工程的质量。建筑结构的设计人员在实际的工作中要严格地按照国家的设计规范和标准来进行设计，不断地加深对于当前的建筑结构的设计中遇到的问题的理解和研究，努力提高自身设计水平和职业道德素质，以保证

2、建筑工程的高质量，确保好人民群众的生命和财产安全，更快地推动我国建筑行业的发展。 1 建筑结构设计的几种基本方法 1.1 建筑结构平面图绘制在绘制建筑结构的平面布置图之前，笔者需说明的是：是否要输入相关的结构软件展开建模。若建筑所在位置是在抗震设防的 6 度区烈度内，以建筑抗震的设计要求为根据，则无需展开截面的抗震验算，可是要与有关的抗震措施规范相符。而对砌体结构2而言，若时间不足，则无需在软件之中建模，可直接设计。但需要注意整体受压及局部受压这个问题，在必要情况下需展开人工复核。防御局部受压的措施应是按规定在梁下进行设梁垫或者是设构造柱等。若时间较充足，则应输入建模，这样利于通过软件展开荷载

3、导算。除此之外，若建筑所在位置是超过抗震设防的 7 度区烈度，则必须输进软件建模，一般在绘制建筑结构平面图时，若无建模，则可在建筑图之上直接绘制结构图，在这个过程中，需删除对建筑无用的部分，利用软件建模的图层功能可以直接冻结有关层，进而再构建新的建筑结构图层，例如圈梁层、板钢筋层、构造柱层以及文字层等，这样可加快绘图效率，利于在不同建筑结构平面图之间进行移动、复制、拷贝及删除。 1.2 屋顶及屋面的结构图绘制若建筑为坡屋面，处理结构的方法有梁板式和折板式。前者适用不平整的建筑平面，板跨度相对大的、屋脊线弯折或者屋面坡度较为复杂的坡屋面。反过来，则是适用后者。在板配筋时需要有全部的或者部分的板负

4、筋进行拉通，以此来抵抗拉力。基于构造的需要，板厚需120 厚。除此之外，梁板折角位置的钢筋布置必须要大样的示意图。笔者建议使用剖面示意图与大样详图来绘制坡屋面板的平面图画法，以利于建筑施工人员能正确掌握图纸。 1.3 大样详图绘制一般可在建筑的详图之上直接绘制大样详图，不过需确保建筑详图十分准确。也可在先前已做的详图之上进行局部的绘制改进，需强调的是要在保持建筑外形情况下尽可能确保建筑结构的受力合理以及施工的方便。要确保标高及外形的尺寸；要弄清建筑标高以及结构标高二者关系，需减的则减，无需减的则不减。 31.4 楼梯平面图绘制楼梯梯板需控制好挠度,梯梁需注意梁下的净高应和建筑的规范要求相符,梯

5、梁位置尽可能让上下楼层位置一致。局部不合之处可应用折板楼梯。在内折角处，折板楼梯的钢筋需要断开，以分别锚固，预防局部应力过于集中。阁楼层位置的楼梯因有分户墙，则需设抬墙梁。需注意梁下相关的净空要求,同时梯板宽度也需注意。首段梯板基础需重视基础沉降的问题,在必要情况下，应该设置梯梁。 1.5 基础平面图绘制基础需合理选择混凝土的标号，需与结构的耐久性规范相符；基础配筋需与最小的配筋率规范相符；条基交接处的钢筋设置需有选用的详图；条基交叉位置的基底面积严禁重复利用,需调整基础的宽度；局部墙体之中局部荷载较大时，需基础宽度；如果基础图中无法明确定位构造柱时，则要给予准确的定位。 2 我国建筑结构设计

6、的发展趋势 2.1 以功能为基础的设计 功能设计的概念在于根据灾害荷载的不确定性(发生时间、强度、作用历时等的变化)以及抗力的不确定性特点对不同风险度水平的灾害荷载作用(地震等)，将建筑物设计成满足不同的功能要求，既保障建筑物在稀有大震时的安全，同时又使建筑物在整个运行期充分发挥功能，维护和改建方便，符合经济目的。这是我国建筑抗震设计规范体现的“小震不坏，中震可修，大震不倒”原则的进一步发展。 2.2 系统可靠度、结构的冗余度与防止连锁破坏 整体性要求结构具有必要的冗余度与延性，能适应较大的变形并具有较强的耗能能力。此外，整体性还要求加强结构各构件的相互连接，特别是加强边梁和结4构的连接。整体

7、性促进了结构冗余度的研究。冗余度表示结构具有多重传力途径，代表结构抵御破坏和抵御运行事故的能力。在新建结构中一般不宜采用单一传力途径。传统的结构安全度评价方法常常建立在单一构件分析的基础上，对于具有并行系统(冗余度)的结构，系统的抗力和单个构件抗力之间的关系变得比较复杂。因为这种系统某一部件超出承载极限以后，作用力将在其它部件之间进行重分配。系统的可靠度取决于并行系统的数目、构件材料的力学性质(本构模型)和作用力重分配的方式等。这是目前可靠度研究中的一个重要方面。 2.3 结构投资的合理分配 传统的设计方法根据满足某一最低要求的安全度出发，安全系数的确定在很大程度上依靠经验和判断，显然不能满足

8、工程建设日益发展的要求。一些研究者提出了运用期费用(life-cydecost)的期望值为最低的概念。运用期费用包括建造费用、维护费用、灾害事件(如强地震、强风)发生造成的破坏损失及修理费用、伤亡损失费用等。同时还要考虑不同时间费用和损失的贴现(均化为按现时价格计算)。采用一定的计算模型可以得出运行期费用的解析表达式，从而获得最优解，求出最合理的设计荷载和杭力水平。 2.4 结构振动控制 在强震区，新建房屋或对现有建筑进行维修加固，采用各种控制技术在美、日等国已经相当普遍。房屋隔震中比较广泛应用的是叠层橡胶支承。但橡胶材料在低温时性能不好，需要加热。隔震目的在于利用支承的柔性延长房屋周期，减小

9、地震力。通常橡胶支承延长周期依靠增大垂直应力，使橡胶变软、变细，这相应增加了不稳定性。采用摩擦支承可以使情况得到改善。可以将橡胶支承与摩擦支承5联合运用，调节它们承担侧力的比例。 结束语 综上所述，建筑结构设计是一项全面且系统化的工作，需要有熟练的理论知识及灵活的创新思维、认真的工作态度。设计人员需完全掌握结构设计的相关基本方法，同时对概念设计的概念、应用规律等有高度的认识。只有这样，才能够为人们设计出一个合理舒适的建筑环境。 参考文献 1孟兆勇.建筑结构设计常见问题浅析J.中国新技术新产品,2009(01). 2赖运强.当前建筑结构设计中概念设计的应用J.中国高新技术企业,2010 3屈俊峰，房屋建筑结构设计内容与存在问题分析，J，中小企业管理与科技(上旬刊)，2009 4毛俊玲.建筑结构设计中有关问题的探讨J.山西建筑.2011(04):178-179 5罗长生.房屋建筑结构设计的原则与方法探讨J.现代装饰(理论).2011