1、建筑结构设计要点探析【摘要】通过对以往的建筑结构设计的经验进行总结，同时总结结构设计时的设计要点，可以提高建筑的安全性和延长建筑物的使用寿命。本研究概述了结构设计的目的和基本原则，同时阐述了结构设计的要点，以及详细分析了高层建筑结构结构设计。 【关键词】建筑结构；建筑设计；要点 建筑结构设计与建筑的质量息息相关，其在建筑行业中占据举足轻重的地位。随着科技的发展，我国在建筑结构设计方面已经取得了令人欣慰的成绩，并且积累了一定的经验，但是时代在发展，可以既在进步，建筑结构设计的技术的发展仍然任重而道远。所以，我国在建筑领域中的建筑结构设计中投入了大量的人力和物力，对结构设计进行了大量的研究，并且也
2、见到了一定的成效。建筑工程的质量的高低直接决定着人民的生命财产是否安全，而设计和施工是决定工程质量好坏的两个重要因素。因此，对建筑结构设计的相关知识的介绍存在一定的必要性。 1. 结构设计的目的 建筑行业中的结构设计存在一定的目的性，而这些目的主要体现在以下三个方面。第一方面，结构设计的首要目的具有安全性，所谓的安全性是指所设计的结构能够承受外界带来的负载和变性，这样可以确保建筑的安全，从而保证人民的生命安全和财产安全；第二方面，结构设计增加了建筑的适用性，换而言之，结构设计要保证在建筑投入使用时，建筑的各个方面都具有工作性；第三方面，结构设计有助于建筑的耐久性，在建筑进行设计时，都有相应的使
3、用年限，尤其是在投入使用时，要确保建筑的耐久性，从而确保建筑的使用年限。 2. 建筑结构设计的技术原则 遵循建筑设计结构设计中的相关原则，可以保证建筑结构具有安全性、适用性和耐久性。首先，建筑结构设计中要重点考虑抗震，可以通过抗震试验分析抗震指数，从而确定剪力墙的数量，这样对抗震性能的提高具有显著的作用；其次，电梯井壁的设计也是建筑结构设计需要考虑的重要因素之一，其需要用粘土砖砌筑；再次，在有地下水位较高时，在设计是要对其进行防水处理；最后，布局规范性也是结构设计需要考虑的重要因素之一，具体情况具体分析，策划出一套较好的结构方法和措施。 3. 建筑结构设计的基本要点 3.1 建筑结构设计的主要
4、因素 建筑结构设计中的基本决定因素是水平荷载。就一般情况而言，竖构件中在有外力的荷载时会导致轴力的产生和楼面发生弯矩，而且这种变化以及楼房的自重均是随着楼房高度的变化而发生变化，且呈现正比的关系。而且，在竖构件中产生的轴力以及力矩的水平外力荷载与楼房高度的平方成正比例关系。在建筑结构里，尤其具有一定高度的建筑，其竖向的荷载有固定的值，但是在发生地震时产生的水平荷载和风荷载却随着外界的变化而变化，因为建筑结构的基本性质存在一定的差异性，而使得地震时发生的振幅不同。因此，在对建筑进行结构设计时，要将水平荷载这一重要因素考虑其中。 3.2 控制建筑结构设计的基本指标 与低层的建筑结构存在很大的不同，
5、高层建筑结构设计中的重要因素之一是结构侧移。当在外力作用下产生了水平荷载时，建筑就会发生结构侧移，结构侧移的距离与建筑结构的高度呈正比的关系，这一定程度上也确保了结构侧移在一定的水平范围内。水平位移和外力荷载的关系直接关系到建筑质量的高低，而只有控制好了建筑中的水平位移和外力荷载的相应关系，才能提高建筑的相应质量。 3.3 建筑结构中的结构轴向变形 对于高层建筑而言，其在受到很强的竖向荷载时，建筑中承受主要力量的柱子内部会发生很强的轴向变，与此同时，也会发生相应的连续弯矩，这样无疑增加了端支座负弯矩的值和跨中正弯矩的值，同时负弯矩值在一定程度上得到了降低。轴向变形也影响着建筑构件中的下料的长度
6、，如果想调整对预制构件中的下料的长度，就要对调整轴向变形的计算值。 4. 详细分析高层建筑结构结构设计 高层建筑是目前建筑行业的重要新兴建筑之一，也是社会发展催生出的重要产物之一，高层建筑结构的构成一般包括了分析简体框架和剪力墙，两者通过水平平楼板相互连接。这样就增加了分析高层建筑的结构的难度，尤其是在三维的空间中进行分析时。因此，在对高层建筑机构进行分析时，需要引入相应的假定计算模型。 4.1 刚性楼板假定模型 对高层建筑结构设计进行分析时，由于实际情况要复杂的多，要想使分析顺利进行，需要进行一些假设。例如，把建筑结构平面外的刚度最小化，而使得结构平面内的刚度最大化。进行假设的好处主要有以下
7、几点，第一点是将结构设计的计算方法简单化了；第二点是结构位移的自由度降至最低；第三点是提高了空间薄壁杆件理论在简体结构计算是的利用率。这个假设模型一般适用于剪力墙和框架两种体系中，但是不适用与突变的竖向刚度结构中，因为突变时会产生较大的楼板结构变形。在遇到特殊的问题时，需要对刚性楼板假定进行相应的调整，最显著的例子是在层数不多、楼板刚度不高的情况下，抗侧立结构构件的间距较大时，对其结构顶部的位移、内力、底部均会产生很大的影响。 4.2 计算图形的假定方法 一般情况下，高层建筑结构都会进行三维空间分析。而三维空间分析的主要方法之一是计算图形的假定方法。相对于二维协同的分析方法，三维空间分析将抗侧
8、力结构构件的公共节点在楼面外的位移考虑在内。同时三维空间分析方法更加注重了结构平面的扭转刚度和刚度两者方面。如果对杆单元中的单个节点进行分析时，会发现每个节点都存在六个自由度。然而在采用最为常用的符拉索夫薄壁杆理论进行分析时，会发现分析的深度和广度都有待于进步。 4.3 小变形假定 小变形假定也是目前分析高层建筑结构最为常用的方法之一，该种方法的主要特点是该方法的分析角度是进行几何非线性分析，即 P-效应方面，这样更接近与实际的情况。这个方法需要注意的一点是当结构点的水平位移比上建筑物的高度的值高于 0.002 时，P-效应产生的结构影响会比较显著。 4.4 弹性假定 弹性假定的计算方法也是分
9、析高层建筑结构的重要方法之一。如果结构在受到垂直荷载的情况下，弹性工作的时间会大大延长，这样大大增加了弹性假定与实际建筑结构的吻合度。但是，在实际生活中，不可避免的会发生地震、强风等不可避免的自然灾害，这样会使得建筑结构发生很大的位移，从而出现裂缝的现象，这时的工作状况就称为弹塑性的状态。这时用弹塑性动力分析法在分析建筑机构时发挥了举足轻重的作用，从而更加真实的反应出建筑结构的工作状态。 结 论 综上所述，对建筑结构进行设计存在一定的目的性和原则性，只有在明确建筑结构分析目的的情况下，才能更好的遵循建筑结构分析中的基本原则，这样才能保证建筑结构的高质量和高要求。同时，建筑结构设计的基本要点技术
10、不仅影响着建筑业的发展，同时也直接影响着建筑结构的质量。由于结构设计要点技术涉及的内同非常对、范围比较广，再加之我国在结构设计要点方面的研究的深度还不够，这使得我国在建筑结构设计方面还有很大的发展空间。所以我国要不断的培养建筑领域的相关人才，加强对建筑结构技术要点的分析和重视，从而研究出更有利于提高建筑的质量，从而促进建筑行业的快速发展。 参考文献 1梁德. 高层建筑结构设计要点分析J. 建材技术与应用， 2013， （ 6）：15-17. 2黄俊星. 对于高层建筑内外部设计要点探讨J.城市建设理论研究 2012， （8）：123-124. 作者简介 姓名：苏永光 性别：男 出生年月：1986 年 06 月 19 日 职称：建筑结构助理工程师 主要从事的工作：结构设计 工作单位：广东省惠阳建筑设计院 邮编：516211
