浅谈结构力学在结构设计中的体现
建筑设计中的结构力学分析
建筑设计中的结构力学分析在当今社会，建筑是人类重要的活动领域之一，它们不仅仅是为民众提供舒适的生活空间和办公场所，它们还是城市风景线的重要组成部分。
在建筑设计中，结构力学分析是一个非常重要的环节，因为它可以帮助建筑师和工程师更好地理解建筑物的负载，从而确保建筑物的安全性和可持续性。
一、建筑物负荷在建筑结构力学分析中，建筑物负荷是一个非常重要的概念。
建筑物负荷主要指建筑物本身所承受的内部和外部力，如自重，墙体的重量，地震和风等外部力。
这些力会对建筑结构产生影响，所以必须对其进行精确的计算和分析，以确保建筑物的安全性。
二、建筑结构力学分析方法建筑结构力学分析方法可以分为两大类：静力学和动力学。
静力学主要是利用平衡方程计算建筑物受力情况，而动力学则是在静力学的基础上引入时间因素，考虑动载荷效应。
静力学分析方法主要有静力平衡法、截面法、刚度法、模型法等，其中刚度法是目前最为流行和实用的一种方法。
刚度法基于结构刚度原理，将结构刚度和荷载进行等效处理，然后通过计算获得结构内力和变形，从而判断结构的稳定性和安全性。
动力学分析方法主要有地震反应谱法、时程分析法等。
地震反应谱法是一种将地震动数学描述为振动响应比的方法，通过谱曲线来描述结构在不同频率振动时的响应特性。
时程分析法则是通过分析结构的动态响应，获取结构内部的响应特性和受力情况。
三、建筑结构力学分析的作用建筑结构力学分析可以为建筑设计的各个环节提供重要的参考依据。
在建筑设计初期，结构力学分析可以帮助建筑师和工程师确定建筑物的结构类型和梁柱型号，以及选取适当的材料和构造技术，确保结构安全。
在建筑物完工之后，结构力学分析也可以用于评估建筑物的质量和性能。
通过分析建筑物的内力和变形情况，可以发现建筑物存在的问题、确定改进措施，并确保建筑物的使用寿命和安全性。
结构力学分析也可以用于优化建筑设计成本。
通过分析荷载和结构的内力和变形，建筑师和工程师可以通过优化结构来降低结构的材料成本和施工成本，从而提高建筑物经济效益。
结构力学教学中的结构优化与创新探讨学生如何通过结构力学的优化方法来设计创新的结构
结构力学教学中的结构优化与创新探讨学生如何通过结构力学的优化方法来设计创新的结构结构力学教学中的结构优化与创新探讨结构力学是土木工程等相关学科中的重要基础课程之一，其教学内容涵盖了结构的受力分析、结构的设计原理等方面。
在结构力学的教学中，结构优化与创新是一个重要的研究领域，它探讨了如何通过结构力学的优化方法来设计创新的结构。
本文将就这个话题进行探讨。
一、结构力学的基本原理在深入讨论结构优化与创新之前，有必要先了解一下结构力学的基本原理。
结构力学是研究结构在外部作用下的力学性能和变形规律的学科，主要涉及静力学、动力学、稳定性理论以及结构振动等内容。
学生通过学习结构力学，可以了解结构受力分析的基本原理和方法，并掌握结构设计的基本技术。
二、结构优化的基本概念与方法结构优化是通过调整结构形状、尺寸和材料等参数，以达到最佳性能指标的一种方法。
结构优化的目标可以是最小化结构的重量、最大化结构的刚度、最小化结构的变形等。
在结构优化的过程中，经常使用的方法有参数优化、拓扑优化、形态优化等。
通过这些优化方法，可以得到结构的最优设计方案。
三、结构优化在创新设计中的应用结构优化方法在创新结构设计中发挥着重要的作用。
通过优化设计，可以实现更加经济、高效的结构方案，同时满足设计要求。
例如，在高层建筑的设计中，通过结构优化可以最大程度地降低结构的重量，提高整体的抗震能力。
在桥梁的设计中，通过结构优化可以降低结构的变形，提高桥梁的承载能力。
通过结构优化，将传统的结构设计与现代科技相结合，可以实现更加创新的结构设计。
四、学生如何通过结构力学的优化方法进行创新设计在结构力学的教学中，学生可以通过以下步骤来进行创新设计：1. 熟悉结构力学的基本原理和方法：学生首先需要充分了解结构力学的基本概念和方法，并掌握结构优化的基本原理。
2. 选择适当的优化方法：学生需要根据所设计结构的具体情况选择合适的优化方法，如参数优化、拓扑优化等。
3. 设定设计目标与约束条件：学生需要明确设计的目标与约束条件，如最小化结构重量、最大化结构刚度等，并将其形式化为数学模型。
建筑设计中的结构力学分析
建筑设计中的结构力学分析建筑设计是一门独特而重要的学科，涉及建筑物的外观、布局和结构等方面。
而其中的结构力学分析则起到了至关重要的作用，可以保证建筑物的稳定性和安全性。
本文将探讨建筑设计中的结构力学分析，并说明其在建筑工程中的重要性。
首先，结构力学是指通过研究物体的内部、外部受力情况以及受力响应规律等方面，来分析物体的形变、应变和破坏等物理特性的学科。
在建筑设计中，结构力学分析帮助我们理解建筑物受力的规律，并提供解决方案来保证建筑物的稳定性和可持续性发展。
在进行结构力学分析时，我们需要首先了解建筑物所受的各种力的性质和作用方式，如重力、水平力、风力、地震力等。
这些力源可能来自于自然环境，也可能来自于建筑物本身或其周围环境。
通过分析这些力的作用情况，我们可以确定哪些部分承受最大的力，从而为建筑物的结构设计提供指导。
接着，我们需要进一步进行结构力学分析，来确定适当的材料、尺寸和布局。
这包括评估结构元素（如柱子、梁、框架等）的强度、刚度和变形能力等。
通过使用计算机模型、力学公式和力学测试等工具，我们可以预测建筑物在受力时的行为，包括应力分布、变形情况以及可能的破坏模式。
这些信息对于确保建筑物的稳固性和安全性至关重要。
在结构力学分析过程中，我们还需要考虑的是建筑物的使用情况和设计要求。
不同类型的建筑物可能会承受不同的力，并有不同的结构需求。
例如，高层建筑需要考虑到风压和地震力等外力，而桥梁需要考虑到车辆荷载和跨度等因素。
因此，合理的建筑结构设计需要结合结构力学分析和特定的使用要求，以确保建筑物的安全性和功能性。
此外，结构力学分析还可以帮助我们评估和改善现有建筑物的结构性能。
通过对已建成建筑进行结构力学分析，我们可以确定其强度和稳定性，并识别可能存在的问题和隐患。
这可以帮助我们采取必要的维修和加固措施，以延长建筑物的使用寿命和保护公众安全。
综上所述，建筑设计中的结构力学分析在确保建筑物稳定性和安全性方面起着重要的作用。
建筑设计中的结构力学分析
建筑设计中的结构力学分析在建筑设计过程中，结构力学分析是不可忽视的重要环节。
通过对建筑物结构的力学分析，我们可以评估其承载能力、稳定性和安全性，从而确保建筑物在运载荷作用下能够正常运行并保持结构的完整性。
本文将介绍建筑设计中常用的结构力学分析方法和工具，并探讨其在实际项目中的应用。
一、静力学分析静力学分析是指在建筑物受到静力作用下，通过求解平衡方程来分析结构应力、应变和变形的方法。
它是结构力学分析的基础，也是最常见的一种分析方法。
静力学分析可以通过手算或者使用计算机辅助设计软件进行，常用的手算方法包括力方法和位移方法。
力方法是通过假设建筑物的每个构件受到的力已知，然后根据平衡条件求解应力和变形。
位移方法则是通过假设建筑物的每个构件的位移已知，然后根据变形相容条件求解应力和力的大小。
在实际应用中，位移方法比力方法更常见，因为位移方法可以更准确地考虑结构的非线性和复杂边界条件。
二、动力学分析动力学分析是指在建筑物受到动力作用下，通过求解动力平衡方程来分析结构应力、应变和变形的方法。
与静力学分析不同的是，动力学分析考虑了建筑物与环境之间的相互作用，可以评估建筑物在地震、风荷载等外部力作用下的响应情况。
动力学分析可以分为线性动力学分析和非线性动力学分析两种方法。
线性动力学分析假设结构的变形和应力是线性的，适用于低频动力荷载作用下的分析。
非线性动力学分析则考虑了结构的非线性特性，适用于高频动力荷载作用下的分析。
在实际工程中，通常会使用计算机模拟软件进行动力学分析，例如有限元法和离散元法。
三、实例分析在建筑设计中，结构力学分析的应用非常广泛。
例如，在高层建筑设计中，需要对建筑物的受力情况进行分析，以确保建筑物能够承受重力和风荷载，并保持稳定。
在桥梁设计中，需要通过力学分析来评估桥梁结构在车辆荷载作用下的变形和应力，并保证桥梁的安全运行。
在地下结构设计中，需要考虑土压力和地下水压力对结构的影响，并进行相应的力学分析来保证结构的稳定性。
建筑知识：建筑结构力学的基本理论与应用
建筑知识：建筑结构力学的基本理论与应用建筑结构力学的基本理论与应用建筑结构力学是建筑工程中不可或缺的一部分，它主要研究建筑结构中的内力、变形、稳定及其对工程结构的影响。
建筑结构必须遵循力学原理，才能保证工程的质量和安全。
建筑结构力学的基本理论主要包括静力学、动力学和稳定性。
静力学是指研究力和物体平衡的关系，它是建筑结构力学的基础。
静力学的核心概念是牛顿三定律，即作用力等于反作用力、物体的运动状态会因受到外力而发生改变、物体之间的相互作用力方向相反且大小相等。
在建筑结构中，静力学可以用来计算各个构件的内力、外力和变形，以及结构的稳定性。
动力学是研究物体运动及其动力学规律的科学，它是建筑结构工程中的另一个重要组成部分。
动力学可以用来研究建筑结构在受到外力作用时的响应，如地震、风、水流等。
建筑结构的动力学分析可以帮助工程师确定结构的抗震性、防风性等方面的设计参数。
稳定性是指建筑结构在受到负荷时，能够保持稳定的能力。
建筑结构的稳定性分析主要包括弹性稳定、屈曲稳定和动态稳定。
弹性稳定分析通常用于建筑结构的初步设计阶段，屈曲稳定分析用于对已经设计完成的结构进行验证，而动态稳定分析则用于研究建筑结构在受到地震、风、水流等动力荷载时的稳定性。
建筑结构力学不仅是一门科学，还是建筑工程实践中不可或缺的一部分。
建筑师需要掌握建筑结构力学的基本理论，才能够进行合理的设计和施工，确保工程质量和安全。
在建筑结构的设计中，结构力学的应用可以为工程师提供重要的辅助工具，帮助他们预测结构在受到荷载时的行为和响应。
总之，建筑结构力学的基本理论和应用是建筑师必须掌握的知识之一。
在工程实践中，结构力学不仅可以帮助工程师设计和施工，还可以为工程师提供工具和技术，帮助他们保证建筑工程的质量和安全。
因此，我们应该重视建筑结构力学的学习和应用，以提高建筑工程的设计水平和质量。
建筑设计中的结构力学原理
建筑设计中的结构力学原理在建筑设计中，结构力学原理扮演着重要的角色。
无论是大型的高楼大厦还是小型的住宅建筑，都需要建筑师和工程师了解和应用结构力学原理，确保建筑物的稳定性和安全性。
本文将介绍建筑设计中的几个关键结构力学原理。
1. 载荷和反力平衡在建筑设计中，首先需要考虑的是建筑物所承受的各种载荷，包括自重、使用荷载和风荷载等。
结构力学原理告诉我们，在一个平衡的建筑结构中，承受的载荷应该能够得到平衡。
这意味着建筑物需要合理分布的支撑和连接来承担这些载荷，并通过反力使系统保持平衡。
在设计过程中，工程师需要根据载荷类型和大小确定结构的强度和刚度，以确保整体的平衡和稳定。
通过应用静力学和力学平衡原理，工程师可以计算出各个支撑构件和连接件所需要承担的载荷大小，从而设计出合适的结构。
2. 弹性和塑性行为材料的弹性和塑性行为是建筑设计中另一个重要的结构力学原理。
弹性是指材料在受力后可以恢复原状的性质，而塑性则表示材料在受力后会发生永久性形变的性质。
在建筑设计中，我们需要根据载荷的大小和材料的强度来选择合适的结构材料。
弹性材料一般用于建筑物的主要结构部分，如混凝土和钢材。
这些材料能够在受到一定载荷后产生弹性变形，但在解除载荷后可以恢复到原始状态。
然而，有些情况下，建筑物需要应对更大的力量和变形，例如地震和风暴等自然灾害。
在这种情况下，我们需要选择具有一定塑性行为的材料，如加固混凝土和柔性结构。
这些材料能够在承受较大载荷时发生塑性变形，从而吸收能量并保护建筑物的结构完整。
3. 梁和柱的设计原理在建筑设计中，梁和柱是最常见的结构元素。
梁的作用是承载楼板或屋面的重量，并将载荷传递到柱子或墙体上。
柱子则起到垂直支撑和传递荷载的作用。
梁和柱的设计原理基于弯曲理论。
根据悬臂梁和简支梁的不同支撑方式，工程师可以计算出梁的最大弯矩和最大剪力，并选择合适的截面形状和尺寸。
同样地，柱子的设计需要考虑到压力和弯曲力，并通过合适的截面来确保其稳定性和承载能力。
结构设计原理解读
结构设计原理解读结构设计是建筑领域中至关重要的一环，它涉及到建筑物的稳定性、安全性和美观性等方面。
本文将从结构设计的原理出发，对其进行深入解读。
一、结构设计的基本原理结构设计的基本原理包括力学平衡原理、材料力学原理和结构力学原理。
1. 力学平衡原理力学平衡原理是结构设计的基石。
根据这一原理，一个结构在静力平衡时，受力的合力和合力矩均为零。
设计师需要根据建筑物的形状、荷载和支座条件等因素，合理分析和计算受力情况，确保结构的平衡。
2. 材料力学原理材料力学原理是指材料在外力作用下产生变形和破坏的规律。
结构设计师需要了解不同材料的力学性能，如强度、刚度和稳定性等，以及材料的应力-应变关系，从而选择合适的材料并合理设计结构。
3. 结构力学原理结构力学原理是指通过力学分析和计算，确定结构内力和变形的原理。
结构设计师需要运用结构力学原理，进行受力分析、内力计算和变形控制，确保结构的安全性和稳定性。
二、结构设计的优化原则结构设计的优化原则包括最小重量原则、最小材料消耗原则和最小成本原则。
1. 最小重量原则最小重量原则是指在满足结构强度和刚度要求的前提下，尽量减小结构的自重。
通过合理选择材料和优化结构形式，可以实现结构的轻量化设计，提高资源利用效率。
2. 最小材料消耗原则最小材料消耗原则是指在满足结构安全性和稳定性要求的前提下，尽量减少材料的使用量。
通过合理布置结构材料和优化截面形状，可以降低材料成本，减少资源消耗。
3. 最小成本原则最小成本原则是指在满足结构强度、稳定性和经济性要求的前提下，尽量降低结构的建造和维护成本。
结构设计师需要综合考虑材料成本、施工工艺和维护费用等因素，选择最经济的结构方案。
三、结构设计的创新原则结构设计的创新原则包括形式创新原则、材料创新原则和施工工艺创新原则。
1. 形式创新原则形式创新原则是指通过创新的结构形式，实现建筑物的独特性和美观性。
设计师可以运用现代建筑技术，采用新颖的结构形式，如悬挑结构、拱形结构和网壳结构等，赋予建筑物独特的外观和空间感。
建筑设计中的结构力学与建筑物静力分析
建筑设计中的结构力学与建筑物静力分析在建筑设计中，结构力学和建筑物静力分析是不可或缺的重要环节。
结构力学研究建筑物在外力作用下的力学性能，而建筑物静力分析则是通过计算和模拟来评估建筑物的稳定性和安全性。
本文将探讨结构力学和建筑物静力分析在建筑设计中的作用和重要性。
首先，结构力学是建筑设计中必不可少的一部分。
它通过研究建筑物的结构特性和受力情况，为建筑师提供了重要的设计依据。
在建筑物的设计过程中，结构力学可以帮助建筑师确定合适的结构形式和材料，以确保建筑物的稳定性和安全性。
例如，在设计高层建筑时，结构力学可以帮助建筑师确定合适的结构系统和抗震设计方案，以应对地震等自然灾害的影响。
其次，建筑物静力分析是评估建筑物稳定性和安全性的重要手段。
通过建筑物静力分析，可以计算和模拟建筑物在不同外力作用下的受力情况，以评估建筑物的结构是否合理和安全。
建筑物静力分析可以帮助建筑师确定合适的结构尺寸和材料强度，以满足建筑物在使用寿命内的安全要求。
此外，建筑物静力分析还可以帮助建筑师优化结构设计，以降低建筑物的材料消耗和能源消耗，提高建筑物的可持续性。
除了以上的作用和重要性，结构力学和建筑物静力分析还在建筑设计中发挥着其他重要的作用。
首先，它们可以帮助建筑师预测和解决建筑物可能出现的结构问题，如变形、裂缝等。
通过提前进行结构力学分析和建筑物静力分析，建筑师可以在设计阶段就发现和解决这些问题，避免在建造和使用过程中出现安全隐患。
其次，结构力学和建筑物静力分析还可以为建筑师提供创新设计的支持。
通过研究建筑物的受力机理和性能，建筑师可以探索新的结构形式和材料应用，实现建筑设计的创新和突破。
然而，结构力学和建筑物静力分析也存在一些挑战和限制。
首先，建筑物的受力情况是非常复杂和多变的，涉及到多种外力的作用和相互作用。
因此，进行准确的结构力学分析和建筑物静力分析需要建筑师具备扎实的力学和结构知识，并借助先进的计算工具和软件进行模拟和计算。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅谈结构力学在结构设计中的体现摘要：随着计算在工程上应用的日益广泛，结构设计是把数学上最优化理论结合计算机技术应用于结构设计。
结构计算简图的选择经历一个复杂的过程，需要各种力学知识并结合工程实践经验，经过科学抽象、实验论证，根据实际受力、变形规律等主要因素，对结构进行合理简化。
关键词：结构力学结构设计应用1前言结构力学是固体力学的一个分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科。
所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统，包括杆、板、壳以及它们的组合体，如桥梁、屋架和承重墙等。
随着现代经济的发展，高层建筑及各种地下复杂结构也逐步增多，结构力学的在工程上应用也越来越广泛，当然这也促进了结构理论的发展。
特别是20世纪中叶，随着电子计算机和有限元法的问世使得大型结构的复杂计算成为可能，从而将结构力学的研究和应用水平提到了一个新的高度。
结构力学是一门古老的学科，又是一门迅速发展的学科。
随着新型工程材料和新型工程结构的大量出现，向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。
计算机的发展，为结构力学提供了有力的计算工具，另一方面，结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。
有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究有密切关系。
2结构力学的重要性实际结构是很复杂的，在对实际结构（如高层建筑、大跨度桥梁、大型水工结构）进行力学分析和计算之前必须加以简化，用一个简化图形（结构计算简图）来代替实际结构，略其次要细节，显示其基本特点，作为力学计算的基础，这一过程通常称为力学建模，用于结构计算的称为计算简图。
计算简图由实际结构简化抽象而成，取杆件轴线，或板壳中面，或块体轮廓加上结构内部的结点、结线联系，或外部的支杆、支座等边界约束，并考虑简化或分配的荷载，构成力学计算模型。
结构计算简图的选择经历一个复杂的过程，需要力学知识、结构知识、工程实践经验和洞察力，经过科学抽象、实验论证，根据实际受力、变形规律等主要因素，对结构进行合理简化。
它不仅与结构的种类、功能有关，而且与作用在结构上的荷载、计算精度要求、结构构件的刚度比、安装顺序、实际运营状态及其它指标有关。
计算简图的选择可能因计算状态（是考虑强度或刚度，计算稳定或振动，还是钢筋混凝土抗裂验算）而异，也依赖于所要采用的计算理论和计算方法，方能完成结构构件线性或非线性的应力和应变状态分析。
实用上可以参考同类工程实例。
结构设计是先有“设想”后有“计算”，“设想”是建立在定性分析的基础上。
力学始于定性分析，终于定性分析；定性分析在先，定量分析在后；定性失准，定量准偏。
在进行工程设计和处理工程实际问题时，需要设计人员对结构的合理形式以及相应的结构变形和内力等具有总体概念和定性分析能力，还需要具有对工程中计算的数据、发生的现象和出现的问题能够做出迅速科学判断的能力，这就是所谓概念设计和概念分析理念。
结构力学是一切工程进行设计的基础。
实际工程中都是将工程实践中的实际问题抽象为相应的力学计算公式进行求解；作为工程技术设计人员应该掌握工程结构的基本理论和实用设计方法，具备根据建筑工程项目的特点、性质、功能和业主的要求正确、合理地进行工程结构设计的基本能力。
2在xx中的应用中国以木结构为主体的古建筑，在世界建筑之林中独树一帜。
木结构它以木构为骨、砖石为体、结瓦为盖、油饰彩绘为衣，经历代能工巧匠精心设计，巧妙施工，潜心装饰，付诸心血和智慧建造而成，体现出东方古典建筑独有的艺术魅力和中国古建筑木结构的历史性、艺术性和科学性。
巧妙而科学的框架式结构是中国古代建筑在建筑结构上最重要的一个特征。
因为中国古代建筑主要是木构架结构，即采用木柱、木梁构成房屋的框架，屋顶与房檐的重量通过梁架传递到立柱上，墙壁只起隔断的作用，而不是承担房屋重量的结构部分。
“墙倒屋不塌”这句古老的谚语，概括地指出了中国建筑这种框架结构最重要的特点。
这种结构，可以使房屋在不同气候条件下，满足生活和生产所提出的千变万化的功能要求。
同时，由于房屋的墙壁不负荷重量，门窗设置有极大的灵活性。
此外，由这种框架式木结构形成了过去宫殿、寺庙及其它高级建筑才有的一种独特构件，即屋檐下的一束束的“斗拱”。
它是由斗形木块和弓形的横木组成，纵横交错，逐层向外挑出，形成上大下小的托座。
这种构件既有支承荷载梁架的作用，又有装饰作用。
只是到了明清以后，由于结构简化，将梁直接放在柱上，致使斗拱的结构作用几乎完全消失，变成了几乎是纯粹的装饰品。
xxxx木结构在力学上的特点主要有：(1)受力体系明确。
中国古建筑保持构架制原则，以立柱和纵横梁枋组合成各种形式的梁架，使建筑物上部荷载经由梁架、立柱传递至基础。
墙壁只起围护、分隔的作用、不承受荷载。
（2）创造斗栱结构形式，构造合理。
用纵横相叠的短木和斗形方木相叠而成的向外挑悬的斗栱，本是立柱和横梁间的过渡构件，还逐渐发展成为上下层柱网之间或柱网与屋顶梁架之间的整体构造层，这是中国古代木结构构造的巧妙形式。
3在异形柱结构体系中的应用异形柱结构体系是指采用轻质填充墙及隔墙的现浇钢筋混凝土异形柱框架及异形柱框架-剪力墙结构体系。
柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4，相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。
它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙，常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。
随着我国对建筑市场的开放，商品住宅建筑在我国城市建设中的发展越来越快。
从而使对多高层住宅建筑中的建筑设计布局提出了更高的要求，近几年随着房价的提高，人们对住宅的要求也越来越高，特别是室内的外露框架柱已越来越不能被业主所接受，因为它直接影响室内家具的布置及空间的使用。
而异形柱结构体系这一新型住宅结构形式能较好地满足现代住宅建筑的要求，可避免框架柱在室内凸出，少占建筑空间，改善建筑观瞻，为建筑设计及使用功能带来灵活性和方便性，因而逐步得到推广应用。
由于其截面的特殊性，在柱截面对称轴内受水平力作用时，弹性分析计算其翘曲应力很小，此时如同承受水平力的偏压构件，仍可按平截面假定分析，按砼设计规范计算，特别是在框——剪，框——筒结构中，对6度及其以下烈度区的Ⅰ、Ⅱ类场地，框架柱只承担水平风载的一小部分，如按一般偏压柱计算，误差较小。
此时异形柱可用等刚度等面积代换成矩形柱后由程序进行整体分析。
而在水平力较大，且水平力作用在非主轴方向，则翘曲应力不容忽视，按平截面假定误差较大，则应对异形柱框架结构进行有限元分析，决定内力和配筋位置及大小。
在进行内力计算和配筋计算时，宜选用带有异形柱计算功能的计算软件。
现在有一些软件没有异形柱截面形式，如要用它进行计算，要先进行等刚度等面积换算成矩形柱，进行整体分析，得到双向内力后再进行异形柱的截面设计，其工作量相当大，且截面设计的可靠性不高。
采用异形柱的框架结构、框架一剪力墙结构，其整体变形征与普通矩形截面柱接近，与相同截面积的矩形柱比较，异形柱自身刚度大，因而异形柱结构体系整体刚度增大，侧移减少。
另外虽然结构的自振周期变短，水平地震作用加大，但结构的整体刚性好，抗震性能不会降低太多。
4在基坑支护中的应用随着高层建筑越来越多，高度不断的增加，随之基坑也越来越深，所处的地质条件也更加复杂，这使得如何经济合理地设计支护结构愈加重要，因此优化设计是当前工程实际提出的紧迫课题和重要发展方向之一，其中在支护结构的设计中合理选择支护结构的截面和支护结构插入坑底的深度，正确确定支撑的位置、预应力大小以及正确判断坑内土体是否有必要加固等是实现设计优化保证支护结构先进合理的关键因素。
目前，深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支护结构的实际受力并不那么简单。
工程实践证明，有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但有时却发生破坏；有的支护结构安全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求，但在实际工程中却满足要求。
极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计，而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个土体逐渐松弛的过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降。
并产生一定的变形。
所以，在设计中必须充分考虑到这一点。
基坑支护结构设计计算方法主要有极限平衡法、土抗力法和有限元分析法3类．目前土抗力法中的弹性地基反力法的应用日益广泛．我国《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)推荐弹性支点法。
该方法取计算宽度的围护墙作为竖直放置的弹性地基梁，支撑(或锚杆)简化为弹簧，基坑外侧的主动土压力呈梯形分布；坑内侧的土体用刚度系数为常量的土弹簧模拟，在线性共同作用弹性地基反力法中，基坑内、外侧的土体均用刚度系数为定值的土弹簧模拟，弹性支点法和线性共同作用弹性地基反力法对工程实际都作了较大的简化，特别是对地基土的水平基床系数过于简化，仅考虑其随深度的变化，而没有考虑随围护墙水平位移的变化，实际工程中，土体与基坑支护结构是一个相互作用的体系，土抗力与支护结构位移的关系是非线性的。
高层建筑的飞速发展给深基坑支护结构带来一场技术革命。
在钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构成功应用后，双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构型式也相继问世。
但是，这些支护结构型式的计算模型如何建立、计算简图怎样选取、设计方法如何趋于科学，仍是当前新型支护结构设计中急需解决的问题。
5结语我们知道，结构内力计算始终围绕着平衡这一主题展开，在荷载作用下，结构的整体和局部都要维持平衡，局部平衡是以局部以外构件对局部施加约束构成的。
在实际工程中都是将实际结构作适当地简化，忽略次要因素，显示其基本的特点。
合理地选取结构的计算简图是结构计算中的一项极其重要而又必须首先解决的问题。
在对结构进行内力估算时，可取需要计算的部分为研究对象，其余部分对研究部分的约束作用可以用支座来表示。
结构计算简图的选择经历一个复杂的过程，需要力学知识、结构知识、工程实践经验和洞察力，经过科学抽象、实验论证，根据实际受力、变形规律等主要因素，对结构进行合理简化。
它不仅与结构的种类、功能有关，而且与作用在结构上的荷载、计算精度要求、结构构件的刚度比、安装顺序、实际运营状态及其它指标有关。
计算简图的选择可能因计算状态（是考虑强度或刚度，计算稳定或振动，还是钢筋混凝土抗裂验算）而异，也依赖于所要采用的计算理论和计算方法，方能完成结构构件线性或非线性的应力和应变状态分析。
我们研究结构力学的任务是研究在工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律；分析不同形式和不同材料的工程结构，为工程设计提供分析方法和计算公式；确定工程结构承受和传递外力的能力；研究和发展新型工程结构。
参考文献：［1］JCJ120—99建筑基坑支护技术规程［S］．［2］DBJ／T15—20—97建筑基坑支护工程技术规程［S］［3］雷钟和，等编著．结构力学解疑[M]．北京：清华大学出版社.2001．。