探讨建筑结构设计

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建筑结构设计的重要性及其对项目成功的影响

建筑结构设计的重要性及其对项目成功的影响

建筑结构设计的重要性及其对项目成功的影响建筑结构设计在建筑项目中扮演着至关重要的角色。

它不仅决定了建筑物的稳定性和安全性,还影响着建筑物的使用寿命、功能性和美观性等方面。

一个好的建筑结构设计不仅能够保证建筑物的稳定,还能够提升整个项目的成功度。

本文将详细探讨建筑结构设计的重要性以及它对项目成功的影响。

一、建筑结构设计的重要性1.1 提供稳定的建筑物建筑结构设计作为建筑项目中最核心的部分之一,其首要任务就是确保建筑物的稳定性。

通过合理的结构布局、坚固的材料选用和稳定的施工工艺,建筑结构设计能够有效地抵御地震、风力等外部力的影响,保障建筑物的不倒塌、不倒塌变形。

1.2 增强建筑物的安全性建筑结构设计的合理性直接关系到建筑物的安全性。

合理选用材料、建立合适的荷载计算模型以及科学准确的结构分析能够降低建筑物在自然灾害或突发事件中的安全风险,保障建筑物的人员安全。

1.3 提升建筑物的使用寿命一个好的建筑结构设计可以有效地延长建筑物的使用寿命。

通过考虑材料的耐久性、结构的变形和老化等因素,合理设计建筑物的结构体系,可以减少建筑物在使用过程中的损耗和磨损,从而提高其整体的耐久性和使用寿命。

1.4 保证建筑物的功能性建筑结构设计还需要与建筑物的功能需求相匹配,确保建筑物能够满足使用者的功能需求。

在设计过程中,需要充分考虑不同空间的承载能力要求、结构形式的选择以及对功能空间的合理布局,以实现建筑物的功能性和实用性的最大化。

二、建筑结构设计对项目成功的影响2.1 降低建筑物的建造成本一个好的建筑结构设计能够在尽可能降低建筑物的建造成本的基础上,实现结构的高效合理。

通过合理的材料选用和经济性分析,可以优化结构形式,最大限度地减少结构材料的使用量,从而减少了整体的建筑造价。

2.2 提高项目的工期效益建筑结构设计的合理性和高效性能够大大减少建筑施工的时间。

通过考虑施工工艺和结构连接的简化,以及通过预制构件的使用等方式,可以提高施工效率,缩短项目的工期,从而提高了项目的工期效益。

建筑结构设计探讨

建筑结构设计探讨

建筑结构设计探讨【摘要】建筑结构设计是一项系统的、全面的工作,在设计中存在的问题是多种多样的,需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。

本文结合笔者多年来在这方面的工作经验,就房屋建筑结构的设计作了简要的分析。

【关键词】建筑结构;设计;常见问题;探讨1房屋建筑结构设计的基本方法1.1结构平面图在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下,就是要不要输入结构软件进行建模的问题。

当建筑地处抗震设防烈度为6度区时(建造于ⅳ类场地上较高的高层建筑除外),根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算但应符合有关的抗震措施要求。

那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。

必要时进行人工复核。

对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。

如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好,有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。

另外当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的,绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了,这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。

然后再建立新的结构图层:圈梁层,构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层等等。

这样做的目的是提高绘图效率,方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。

1.2屋顶(面)结构图当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有梁板式及折板式两种。

梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。

折板式适用于相反的条件。

两种形式的板均为偏心受拉构件。

板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。

板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。

此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。

至于坡屋面板的平面画法,通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法,这样更便于施工人员正确理解图纸。

研究房屋建筑结构设计中常见的问题

研究房屋建筑结构设计中常见的问题

研究房屋建筑结构设计中常见的问题房屋建筑结构设计是房屋建筑工程中至关重要的一环,它关乎到房屋的安全性、稳定性和建筑质量。

在房屋建筑结构设计过程中,常会遇到一些常见的问题,这些问题可能会对房屋的建造和使用产生负面影响。

本文将就房屋建筑结构设计中常见的问题进行探讨和分析。

1. 地基基础问题房屋建筑结构设计的第一步是地基基础的设计,地基基础对房屋的稳定性和安全性起着决定性的作用。

在地基基础设计中,常见的问题包括地基承载力不足、地基沉降过大、地基土质不良等。

地基承载力不足会导致房屋的基础支撑不足,影响房屋的稳定性;地基沉降过大会导致房屋的变形和损坏;地基土质不良会导致地基的不稳定和变形,进而影响房屋的使用寿命。

在地基基础设计中,需要对地基的承载力和土质进行详细的勘察和分析,以确保地基基础的牢固和稳定。

2. 结构材料选择问题在房屋建筑结构设计中,结构材料的选择是一个重要的问题。

常见的结构材料包括钢筋混凝土、钢结构、木结构等。

在选择结构材料时,需要考虑其强度、耐久性、抗震性等因素。

如果选择的结构材料强度不足或者耐久性不佳,容易导致房屋结构的损坏和影响房屋的使用寿命。

在结构材料选择中,需要根据实际情况和要求进行综合考虑,确保选择的结构材料符合房屋的设计要求。

3. 结构设计不合理问题房屋建筑结构设计不合理是房屋建筑结构设计中常见的问题之一。

不合理的结构设计可能导致房屋结构不稳定、荷载分配不均、抗震性能较差等问题。

在房屋建筑结构设计中,需要充分考虑房屋的使用功能、建筑形式、结构体系等因素,确保结构设计符合实际情况,并且能够满足建筑的使用要求。

还需要注意结构设计的合理性和节约性,避免过度设计和浪费,确保房屋的建造成本和材料消耗合理。

4. 环境影响问题在房屋建筑结构设计中,需要考虑到环境因素对房屋结构的影响。

环境因素包括气候条件、地质条件、地震影响等。

不同的环境因素对房屋结构的影响不同,如果没有充分考虑到环境因素的影响,容易导致房屋结构的不稳定和安全隐患。

建筑结构设计基本方法及发展趋势的探讨

建筑结构设计基本方法及发展趋势的探讨

建筑结构设计基本方法及发展趋势的探讨建筑结构设计是指通过对建筑物的内部和外部力学特性进行研究和计算,确定合理的结构形式和构造,保证建筑物的稳定性、安全性和经济性。

本文主要探讨建筑结构设计的基本方法和发展趋势。

建筑结构设计的基本方法主要包括以下几个方面:1.力学模型的建立:建筑结构设计需要建立合理的力学模型,对建筑物的受力特性进行分析和计算。

常用的力学模型有梁、柱、板等,可以根据具体情况选择合适的模型。

2.荷载分析:荷载分析是建筑结构设计的关键环节,需要确定建筑物所承受的各种荷载类型和大小。

常见的荷载有自重荷载、活载(人员和设备)、风荷载、地震荷载等,设计师需要根据规范和经验对这些荷载进行合理的估计和分析。

3.静力分析:静力分析是建筑结构设计的基础,通过平衡力的大小和方向,确定建筑物内部各个构件的受力状态。

静力分析主要包括等效静力法、刚度法等,可以通过手算或者借助计算机软件进行计算。

4.协调性分析:协调性分析是指在结构设计过程中要考虑到建筑物的整体性和协调性,保证各个构件之间的统一和协调。

柱子和梁子之间的连接,柱子和地基之间的连接,都需要考虑到协调性的要求。

5.结构优化设计:结构优化设计是指在满足建筑物稳定性和安全性的前提下,追求结构的最优解。

通过改变结构形式、构造设计、材料选择等方面的参数,使结构在材料消耗和自重负荷方面达到最优。

1.智能化设计:随着计算机技术的不断发展,建筑结构设计也呈现出智能化的趋势。

智能化设计可以通过建模、分析和优化软件实现,可以提高设计效率和精度,减少人为错误。

2.高效节能设计:在建筑结构设计中,节能已经成为一项重要的要求。

建筑物的结构设计要考虑到其保温隔热性能,减少能源消耗。

可以采用节能材料、隔热材料,合理设置窗户和门窗等。

3.可持续发展设计:可持续发展设计是指将环境保护、资源节约和社会经济发展有机结合在一起的设计。

在建筑结构设计中,应该考虑到建筑物的可持续性和生态环境的保护。

对高层建筑结构设计中几个问题的探讨

对高层建筑结构设计中几个问题的探讨

对高层建筑结构设计中几个问题的探讨摘要:适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则,只有在结构设计中努力追求这五个方面的平衡,才能设计出符合使用者需求的建筑,才能在建筑建设中体现出最佳的经济效益和社会效益。

本文从高层建筑角度对结构设计的几个问题进行探讨。

关键词:高层建筑结构设计设计要点需注意问题结构设计通常在建筑设计之后,其应满足、实现建筑设计的各种要求,而不能破坏建筑设计的整体性。

当然,结构设计对建筑设计的满足不能超自身能力的范围,以避免建造的建筑不安全、经济、合理。

可以说,建筑设计能否实现结构设计起到一定的决定作用,从这个角度来说,建筑结构设计的重要性是不言而喻的。

下面就高层建筑结构设计几个常见问题加以探讨。

1、对高层建筑结构设计要点的分析高层建筑结构受风和地震影响较大,这两种荷载都是随机振动,具有很强的复杂性和不确定性。

因此,在进行高层建筑结构设计时,除了通过数学、力学等的分析外,还应考虑概念设计。

结构的概念设计就是从结构的宏观整体出发,着眼于结构的整体反应,运用对建筑结构已有的知识去处理结构设计中遇到的问题,即注意总体布置上的大原则,又考虑关键部位的细节设计,从而达到设计的合理。

具体可以从以下几点出发:1.1 平面设计应简单、规则平面形状简单、规则的凸平面的建筑,其风载体型系数较小,能有效减小高层建筑的风压,有利于抗风;平面简单、规则、对称、长宽比较小的建筑,抗震性能较好。

建筑平面简单、规则、对称均匀易实现有利于抗震的结构平面布置。

若平面形状不对称均匀时,应设置剪力墙进行调整。

1.2 竖向体型设计高层建筑结构的竖向体型应采用对侧向力不太敏感的形状,应使结构具有抵抗外荷载作用的能力,同还应考虑经济合理性。

1.3 竖向传力体系设计传力体系直接反映结构沿竖荷载传递路径和建筑的使用性能。

在设计时应控制建筑的高宽比、抗侧刚度均匀无突变、锚固深度等。

1.4 整体性原则高层建筑结构设计时,应确保结构连续性和构件连续可靠,做到构件节点的承载力不低于其连接构件的承载力,满足地震作用下的强度要求和大变形延性要求,是整体建筑结构始终保持其整体性。

建筑结构设计的重要性

建筑结构设计的重要性

建筑结构设计的重要性建筑结构设计是建筑工程中至关重要的一个环节。

它涉及到建筑物的安全性、稳定性和可持续性等方面,对于保障人们的生命财产安全以及提供一个良好的居住和工作环境起着重要的作用。

本文将探讨建筑结构设计的重要性,从不同的角度来分析其影响因素和必要性。

一、保障建筑物的安全性建筑物的安全性是建筑结构设计的首要考虑因素。

良好的结构设计可以确保建筑物在自然灾害如地震、风暴等极端天气条件下仍能保持稳定。

合理的结构设计可以分散重力和荷载,降低结构的应力集中,从而提高建筑物的抗震、抗风能力。

此外,优秀的结构设计还能确保建筑物在使用过程中不会出现重大的结构性损坏或崩塌等情况,保护人们的生命财产安全。

二、提升建筑物的功能性建筑结构设计还能够提升建筑物的功能性。

合理的结构设计可以优化空间布局,在不增加建筑体量的情况下扩大建筑内部可用空间;在不影响视野的情况下提供更大的采光面积。

此外,充分考虑使用者的需求和功能需求,通过结构设计的灵活性和创新性,可以实现更多的功能需求,如大跨度悬挑结构的建筑物可以提供更广泛的使用空间,满足人们不同的需求。

三、确保建筑物的可持续性随着社会的发展和环境问题的日益突出,建筑结构设计也需要更多的关注可持续性。

可持续的结构设计可以减少对资源的浪费和对环境的污染,降低建筑物的能耗和碳排放。

通过合理选择建筑材料、优化结构形式和运用节能技术等手段,可以降低建筑物的能源消耗,提高整体的节能性能。

此外,可持续性的结构设计还可以减少建筑物的维修和维护成本,提高建筑物的使用寿命。

综上所述,建筑结构设计在建筑工程中扮演着重要角色。

它不仅关乎建筑物的安全性、稳定性和可持续性,还能够提升建筑物的功能性,为人们提供一个良好的生活和工作环境。

因此,在进行建筑设计时,必须充分考虑结构设计的重要性,并委托给经验丰富的工程师或专业设计机构进行合理、科学的结构设计,以确保建筑物的安全与稳定。

只有如此,我们才能建造出更加坚固、美观且环境友好的建筑物,为人们创造更加宜居的城市环境。

建筑结构设计中的设计理念与审美趋势

建筑结构设计中的设计理念与审美趋势建筑结构设计作为建筑设计的重要组成部分,对建筑物的稳定性、安全性和美观性起着至关重要的作用。

在现代建筑设计中,设计师们不仅注重结构的功能性,还追求独特的设计理念和符合时代审美趋势的造型。

本文将探讨建筑结构设计中的设计理念和审美趋势。

一、设计理念1.1 结构与功能的一体化在建筑结构设计中,现代设计理念倡导结构与功能的一体化。

设计师们注重通过结构形式的创新和优化,实现建筑空间更好的适应多样化的功能需要。

例如,大跨度结构和空间桁架结构的应用,可以实现更大的自由度和灵活性,为建筑赋予更多的功能性,适应多样的空间需求。

1.2 可持续性设计可持续性设计是建筑结构设计中的一个重要理念。

设计师们通过优化结构材料的选择、建筑布局的合理化等手段,追求在建筑使用阶段和整个生命周期中减少对环境的负面影响。

例如,采用可再生材料、减少能源消耗的结构形式和设计策略等,以实现能源节约和减少碳排放。

1.3 人性化设计人性化设计是建筑结构设计中一个重要的设计理念。

结合人体工程学和人们的行为习惯,设计师们通过考虑用户的体验和需求,创造出更加人性化、舒适、安全的空间。

例如,在设计大型公共建筑时,合理的空间分隔、优化的结构布局和贴近人体的尺度感,可以使用户在其中获得更好的使用体验。

二、审美趋势2.1 简洁和谐的设计现代建筑结构设计倡导简洁和谐的设计风格。

通过减少繁杂的结构形式和装饰元素,强调结构的线条和比例感,使建筑物在整体上显得清晰、简洁而有序。

这种审美趋势的背后,体现了对建筑美学的追求和对结构形式的简化,使建筑更加具有现代感和独特性。

2.2 融入自然元素的设计自然元素的融入是建筑结构设计的一个重要审美趋势。

设计师们注重通过结构的外形和材料的运用,与周围自然环境进行有机的融合。

例如,采用曲线形的结构和外墙材料的选择,使建筑物与周围的景观相呼应,形成一种与自然和谐共生的感觉。

2.3 技术与艺术的结合在现代建筑结构设计中,技术和艺术的结合成为一种审美趋势。

建筑的结构设计及其特点

建筑的结构设计及其特点建筑的结构设计是指建筑物在满足使用功能和美学要求的同时,通过合理的结构安排和材料运用,使建筑物能够安全、稳定地承受各种力的作用,并达到持久耐久的目的。

本文将探讨建筑的结构设计及其特点。

1. 基本概念建筑的结构设计是建筑学中的重要组成部分。

它涉及建筑物的骨架、承重墙、地基、屋顶和横梁等各个方面。

一个好的结构设计不仅要考虑建筑物的外观,还要充分考虑力学、材料学和工程技术等方面的知识。

2. 结构设计原理在建筑物的结构设计中,有一些基本原理需要遵循。

首先是力的平衡原理。

建筑物在承受各种外力作用时,必须能够保持力的平衡,才能确保其稳定性。

其次是最佳性原理,即在满足强度和稳定性的前提下,设计结构应尽量节约材料和减少结构的自重。

此外,还要考虑材料的可行性、施工的可操作性等因素。

3. 结构设计方法在实际的结构设计中,可以采用多种方法来满足建筑物的需求。

常见的结构设计方法有框架结构、桁架结构、拱结构、悬索结构等。

不同的结构设计方法适用于不同的建筑类型和功能需求。

例如,大跨度建筑通常采用悬索结构或拱结构,而多层建筑可采用框架结构。

4. 结构设计的特点(1)稳定性:结构设计的首要目标是确保建筑物的稳定性。

结构设计师需要计算建筑物所受到的各种力,并通过合理的结构安排来平衡这些力,使建筑物能够稳定地承受外力的作用。

(2)可靠性:结构设计需要保证建筑物能够在设计寿命内始终保持其功能和安全性。

设计师需要考虑各种外界因素对建筑物的影响,如地震、风力等,以确保建筑物在各种条件下都能安全可靠地使用。

(3)经济性:结构设计不仅要满足功能和安全要求,还需要尽可能减少材料和施工成本。

结构设计师需要在保证结构强度的前提下,找到材料使用的最佳方案,以降低建设成本。

(4)美观性:结构设计也要考虑建筑物的外观美观性。

通过合理的结构设计和材料运用,可以打造出独特而美观的建筑形态,使建筑物融入周围环境并具有艺术感。

总结:建筑的结构设计在建筑学中具有重要地位。

建筑结构设计方法及其发展趋势探讨

建筑结构设计方法及其发展趋势探讨随着科学技术的不断发展和人们对建筑质量、安全性要求的提高,建筑结构设计方法也在不断创新和进步。

本文将探讨建筑结构设计方法的发展趋势,分析当前常用的设计方法,并展望未来的发展方向。

一、建筑结构设计方法的发展历程建筑结构设计方法的发展可以追溯到古代的建筑工程实践。

在古代,人们主要依靠经验和观察,通过简单的试错方法进行建筑结构设计。

随着现代科学技术的进步,各种理论分析和计算方法逐渐应用到建筑结构设计中,使得建筑结构设计方法得以科学化和系统化。

20世纪,工程力学、结构分析等理论不断提升,有限元法、有限差分法等数值分析方法的应用使得建筑结构设计方法的精度和效率有了显著提高。

计算机技术的发展也为建筑结构设计方法的不断创新提供了有力的支持。

传统的结构设计方法开始向数字化、自动化和智能化方向发展。

1. 传统的经验设计方法传统的经验设计方法是指建筑工程师依靠自身经验和观察,进行大量的试验和验收,逐步积累出符合实际工程需要的设计方案。

这种方法在实际工程中仍然有一定的应用。

但由于其局限性较大,无法满足当今建筑工程的要求,因此已被逐渐淘汰。

2. 理论分析方法理论分析方法是指建筑工程师通过对结构受力、变形、稳定性等问题进行理论分析和计算,得出合理的结构设计方案。

这种方法在现代建筑工程中占据着重要地位,许多经典的结构设计均是依靠理论分析方法得出的。

它具有科学性强、精度高等优点,但也存在着计算量大、难以验证等缺点。

3. 数值分析方法数值分析方法是指建筑工程师通过有限元法、有限差分法等数学计算方法,模拟结构的受力情况,得出结构设计方案。

这种方法在计算机技术的支持下得到了广泛应用,具有高精度、高效率等优点,但也需要较强的计算机技术支持,且对初始条件和材料参数的准确性要求较高。

4. 优化设计方法优化设计方法是指建筑工程师通过对结构设计方案进行参数优化,得出最优的设计方案。

这种方法结合了理论分析和数值分析方法,可以在保证结构安全性的前提下,减少结构材料的使用量,提高结构设计的经济性。

探讨建筑结构设计中存在的问题

探讨建筑结构设计中存在的问题摘要:首先阐述了建筑设计的类型和建筑结构设计的基本内容,归纳和列举了部分带有普遍性的常见问题并进行了探讨,旨在使结构设计人员能从中得到借鉴,以确保建筑物结构设计质量能进一步提高。

关键词:建筑结构;设计;问题abstract: firstly expounds the basic content types and structural design of architectural design, lists some common problems with universal induction and are discussed, in order to make structural designers can learn from, in order to ensure the quality of building structure design can further improve.key words: building; design; problem中图分类号:tu31 引言结构设计大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。

本文结合笔者多年来施工图设计和审查的实践经验,对结构设计特别是建筑结构设计的相关问题进行了阐述,以确保建筑物结构设计质量能上一个新的台阶。

2 建筑结构设计的概论2.1建筑结构的类型建筑物有各种不同的使用功能要求,因此有许多类型及分类方法。

根据建筑物的用途,可以分为工业建筑与民用建筑。

根据建筑物的层数,可以分为单层、多层、高层和超高层建筑。

建筑物根据所使用的结构材料可以分为:木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构和混合结构等。

建筑物根据其结构形式,可以分为排架结构、框架结构、剪力墙结构、筒体结构和大路结构等。

2.2 建筑结构设计的基本内容(1)结构设计的程序。

建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计。

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探讨建筑结构设计
发表时间:2018-06-26T12:06:01.997Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第3期作者:李深鹏
[导读] 由于土地价格市场的变化,不断上涨的土地价格给开发商的建筑总成本控制带来了极大的压力。

摘要:为了全面提升建筑整体设计水准,工作人员必须集中注意力在结构设计层面上,毕竟其直接决定着建筑的安全稳定性结果。

不过因为诸多因素交织化影响,当前我国建筑结构中还存在诸多问题。

本文主要从结构的控制设计、结构刚度、结构工程的特点与设计重用目标三方面论述了建筑结构设计。

关键词:建筑结构;控制设计;结构刚度;重用目标
引言:近年来,由于土地价格市场的变化,不断上涨的土地价格给开发商的建筑总成本控制带来了极大的压力,同时,人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高,相应建筑产品的品质要求也就不断提高,这就让开发商不断寻求新的手段满足顾客需求,而降低工程造价就成为开发商追求的直接目标,这就需要我们利用结构设计技术方法,提高有限空间、有限资源的最大化效果发挥,实现经济化、实用性和适用性的良好目标。

一、关于建筑结构的控制设计方面
理论和试验研究均表明,并经震害实践证明,如果要求建筑结构在遭受地震作用时不破坏或不倒塌,至少应具备下列两个条件之一:结构的主要部位有足够的强度储备;结构的主要部位对地震作用下的强追变形有充分的适应能力。

如单纯满足前者,往往需要耗用过多的材料,且若遭受强烈地震作用,结构仍可能破坏或倒塌。

从而提出抗震结构按两阶段设计,即在弹性阶段按强度控制,在弹塑性阶段按变形控制,这样设计的结构,既有一定的强度,又具有较大的延性和耗能能力,能一定程度地适应强烈地震使结构产生的强迫变形。

1.1机构控制
在分析框架和抗震墙结构的倒塌模式的基础上,提出对破坏机构进行控制,使之发生期望的破坏机构形式,达到既具有足够强度又具有足够延性的目的。

实现途径是在结构的特定位置设置一定数量的人工塑性铰,对塑性程度及区域进行控制,使得结构在强震时能形成最佳耗能机构。

对于一个实际的多层、高层建筑结构,如何实现机构控制。

即人工铰的构造、布置和出现顺序的确定,是一个尚待深入研究的课题,且是此方案能否真正实现的关键。

1.2梁的延性设计
在梁的端部设置特殊腹筋(直腰筋或交叉斜筋),可以增强梁端的抗震性能,特别是对于剪跨比小的梁,延性和耗能均有大幅度的提高。

用作抗震墙墙肢间的普通连梁和刚性连梁的延性和耗能特性对整个抗震墙结构的工作影响极大。

试验表明,当连梁的跨高比为5时,延性和耗能很好,连梁两端相对竖向位移的延性系数都在8以上,滞回曲线也相当饱满。

当连梁的跨高比降至1时,延性系数则降至3左右,滞回曲线严重捏拢,耗能很小,最后弯剪破坏。

抗震墙的刚性连梁,其跨高比往往仅为1左右,若要使其工作在弹塑性阶段作耗能构件,则需要对它的组成和构造采取一定措施,以适应延性和耗能的要求。

措施之一是在1/2梁高的中性面上留~水平通缝。

在缝的上、下两侧各埋置钢板,钢板上开有椭圆形螺栓孔,用高强螺栓把两钢板连结。

在竖载、风载和小震下,高强螺栓把水平通缝分开的两部分连梁连结成整体工作,使刚性连梁整体刚度不变,以保证其工作在弹性阶段;在强烈地震作用下,两钢板发生相对滑动,原来跨高比为1的刚性连梁将被分成两根跨高比为2的小梁协同工作。

这样,不仅延性系数由原来的3提高为10左右,而且由于钢板问的滑动摩擦,使其耗能能力也得到了一定改善。

措施之二是在刚性连梁内埋设一根工字型钢,以提高其延性和耗能能力。

1.3柱的延性设计
虽然不希望塑性铰发生在柱上,但是它们仍需具有一定的延性和耗能能力,才能保证大震时不倒。

试验表明,采用螺旋箍筋能较大程度地提高柱的延性和后期抗轴压能力。

螺旋箍筋分为矩形箍和圆形箍,单旋箍和复台箍。

其中复合螺族旋箍效果最好,圆形箍比矩形箍要好。

1.4新型复合材料节点
节点的合理设计是提高结构抗震性能的关键之一。

而提高其强度和延性仅靠增加箍筋效果不显著,而且太多箍筋给施工带来较大的困难。

因而不少学者致力于一些新型节点的研究,其中以钢纤维混凝土和劲性混凝土梁柱节点效果较好。

这种节点由于劲性钢材或钢纤维与混凝土的共同工作,使得节点区混凝土的受力性能,特别是剪切变形大大改善,延性和耗能能力显著提高。

1.5折曲撑和偏心连结支撑
一般的交叉支撑框架剪切变形能力低、刚度降低幅度大、耗能差,采用折曲撑或偏心连结支撑抗侧力单元,可以改善这些缺点,其中折曲撑由钢纤维混凝土杆制造,偏心连结支撑可用钢杆或劲性钢筋混凝土杆组成。

设计原则是在强震时让折曲撑先弯折破坏,然后梁才破坏,即形成撑―梁―柱的理想破坏机制。

由于曲撑的存在和钢纤维混凝土的良好变形能力。

整个框架单元的延性和耗能性能好,而且在正常使用荷载下,曲撑又能保证一定的抗凹刚度。

综上分析表明,结构本身的延性耗能设计是靠提高构件的延性耗能能力来实现。

结构的构件无非是梁、板、柱和墙等,内部受力材料是受力筋、构造筋(对于劲性混凝土则是型钢)以及混凝土,延性耗能设计只能从这些材料的位置数量和构造方式来实现,显然该方式能提高结构的抗震能力。

二、高层建筑结构设计中的结构刚度
在高层建筑结构设计中,现行的规范是《高层建筑混凝土结构技术规程》(下简称《规程》)。

高层建筑层数多、高度大,为保证高层建筑结构具有必要的刚度,应对其层间位移加以控制。

这个控制实际上是对构件截面大小、刚度大小的一个相对指标。

高层建筑的抗侧刚度对结构的抗震性有很大的影响,应设计的刚些,还是柔些,不同的设计人员有不同的看法。

目前大多数建筑都设计的比较刚,特别是高层住宅,由于房间布置的要求,开间较小,这样剪力墙布置较多,而且墙厚较厚,比较浪费。

在结构结算时,计算的最大弹性层间位移角只有1/2000~1/3000,甚至更小。

一般认为,对于某些地区,由于土质较好,基岩埋深也普遍较浅,且高层建筑多采用桩基础,或者有1~2层的地下室,持力层座落在
中,微风化岩层或者中硬场地土层,地基的特征周期值较小。

所以在此条件下,高层建筑的抗侧高度一般可以设计得柔些,以结构的极限变形能力(可按照《规程》的弹性层间位移角限值,剪力墙结构为1/1000)作为控制值。

在满足变形的限值的前提下,结构刚度可尽可能设计的小些,这样既降低了地震作用,也使场地与建筑物发生共振的可能性减小,而且也达到了经济目的。

大多数工程实践证明,建在较硬场地上的高层建筑可以按变形控制,以柔克刚,既安全又经济。

三、建筑结构工程的特点与设计重用目标
从零件出发的重用策略在机械工程和软件工程领域得到了很好的应用,启发了研究人员在建筑工程领域应用类似的方法。

机械系统或软件系统由零件或模块构成,其产业便于实现标准化,这一特点是成就零件策略的重要原因。

建筑工程是个复杂的系统,其中某些具备相同特点的分部分项工程也可应用零件策略,但作为主要工程之一的结构工程却不具备这些条件。

结构工程的设计对象是包括梁、板、柱、墙和基础等构成建筑基本形体的力学构件和体系。

因为每个建筑都是一个作品,所以与之配套的每个结构都是一个定制工程。

这意味着不同建筑的结构构件及其体系的尺寸和构成都要按需设计,工程与工程之间缺乏可通用的部分。

同时,结构不同于机械,它没有零件,所有构件固定在一起形成有机的整体,虽然可以人为地划分构件、房间或楼层等部分,但划分的标准模糊,具有很大的随意性,较难实现零件化,更谈不上部件的标准化和通用化。

在一个难以零件化、标准化和通用化的工程环境中,需要寻找新的设计重用策略。

设计重用的本质是通过充分利用已有的设计成果提高新设计的设计效率。

只要不同的设计中存在相同或相似的部分,理论上就可以采用设计重用的方法减少重复工作量。

在一个建筑工程内存在很多重复内容。

由于建筑物必须自下而上逐层建造,各个楼层的平面布局逐层渐变,相邻和相近楼层存在相当数量的重复内容。

设计过程中,工程师通常把相同布局的楼层归并为标准层,并将标准层作为相对独立的设计单元进行设计,每个标准层逐一设计,并具有单独成套的图纸。

研究的目标除了从已经完成的标准层设计中提取可重用的设计信息、减少新标准层的设计工作量外,另一个重要目标是提高维护设计的效率。

这是因为建筑工程作为一种复杂的定制型工程,设计变更和修改占据了设计过程的大部分时间,如果采用设计重用,就可用一个可重用单元替代重复设计部分。

结束语:
结构设计是个系统、全面的工作。

作为结构设计人员,需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。

加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究,以不断提高自身的结构设计水平,使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。

参考文献:
[1]李博.建筑结构设计中提高建筑安全性的几点思考.建材与装饰. 2017.05.
[2]周莉.建筑结构设计中的安全隐患及提升对策简述.建材与装饰. 2017.05.
[3]李静.建筑结构设计中抗震设计探析.江西建材. 2018.01.
[4]刘黎明.建筑结构设计中抗震设计探讨.绿色环保建材. 2017.12.
[5]程桂平.建筑结构设计中常见的问题及解决对策探讨.福建建材. 2014.04.。

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