論建筑材料與建筑結構的關系范文

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關鍵詞：建筑電氣；結構設計；重要性

建筑電氣施工是一項十分復雜且重要的工作，其結構設計水平會直接影響施工安全和整個工程的質量，還將影響著后期工程的使用壽命和周期。因此，探討、分析建筑設計工作中存在的問題具有重要的作用和意義，只有建筑電氣工作人員重視研究工作中存在的問題，最終，才能認清工作存在問題的根本原因，并積極尋找解決建筑結構設計中存在的問題的應對對策，從而解決工作中存在的問題，提高整個建筑結構設計工作的水平和質量。

一、建筑電氣的結構設計的作用

建筑結構的設計在規定的使用年限內，符合適用性、耐久性和安全性的要求，在進行正常施工時，能承受可能出現的各種作用，在發生各種偶然事件時仍能保持整體的穩定。另外，建筑結構在正常使用時具備良好的工作性能，能抵御材料性能惡化的侵蝕能力。建筑結構的重要性還能在方案設計階段體現。方案的初步設計不能借助計算機系統來實現，只能依靠人工來實現。這就對結構設計人員有相對較高的要求，結構設計人員必須熟練的掌握建筑結構的概念，必須要有較高的技術水平，而且還能合理的選擇建筑結構方案，給工程帶來更好的效益。

二、建筑結構設計中存在的問題

（一）建筑結構設計圖紙太簡單

設計圖紙在建筑結構設計中具有非常重要的作用，其是建筑施工重要的參考標準。要保證建筑結構設計的質量，就要在設計圖紙中詳細的標示出每一個細節，比如建筑的抗震等級、抗裂等級、施工所用的材料及墻梁柱的標號等都要詳細的進行標注。但是，在對建筑實際施工時，設計人員的技術水平較低，而且考慮問題不全面，這些問題導致關鍵信息沒有在設計圖紙中詳細的標識，從而影響實際施工中的施工流程，進而影響到施工的質量。

（二）建筑地基的選型不合理

整個建筑結構中最重要的部分就是地基，地基承載了整個建筑的壓力，所以，地基的施工質量關系著整個建筑的質量。在選型地基時，必須要保證建筑的安全和質量。在地基的設計中，如果選型不合理，就會致使地基的承載能力和建筑實際的承載能力不相符合，使整個建筑在后期的使用過程中，出現側移或不均勻沉降的現象，嚴重的影響到整個建筑的質量，使建筑結構的安全性降低，并且使建筑的使用周期變短。

（三）建筑設計時注重低含鋼率

隨著建筑行業的快速發展，從事建筑材料的企業越來越多。有些建筑企業往往利用降低成本的方式，來提高自身的經濟效益。因此，在選取建筑材料的過程中，大多企業盲目的追求低含鋼量的建筑材料，在結構設計上大做文章，然而選取的建筑設計材料存在問題，建筑施工的安全性就會降低，最終影響整個建筑的質量。

三、建筑結構設計中存在問題的應對策略

（一）完善建筑設計的圖紙

在建筑結構設計中，建筑設計圖紙是建筑結構的核心，也是建筑電氣施工中的基礎。如果建筑設計圖紙出現問題，那么建筑電氣施工就會出現雙倍的問題，造成嚴重的后果。因此，在進行建筑結構設計工作時，必須嚴格根據設計規則展開工作，建筑結構設計人員不能為了自己的利益，而省略標識建筑設計圖紙的關鍵信息。另外，建筑結構設計人員要重視，建筑結構設計中比較復雜而且極其細微的結構區域。以上所有的問題都要求建筑結構設計人員具有認真嚴謹的工作態度，及時發現建筑結構設計圖紙中存在的問題，然后結合實際情況對設計圖紙進行修改，從而使建筑結構設計的圖紙得到完善。

（二）確保合理的建筑基礎選型

在進行建筑結構選型時，必須考慮兩種情況：建筑工程項目所處區域的地質情況和建筑的外形設計情況。所以，建筑結構設計人員在接到設計圖紙后，不能直接沒有目的的開始建模計算工作，應該在建模計算前，全面的分析建筑工程項目所處區域的地質情況，及建筑的外形設計情況。其次，建筑基礎選型時，建筑結構設計人員要與其他相關的工作人員進行充分的協調，同時擬出最可行且合理的設計方案。只有確保了建筑結構設計方案的合理，才能保障建筑結構設計的可靠性。

（三）綜合利用建筑材料

建筑結構設計人員在開始建筑結構設計的工作時，選取各類建筑材料也是非常重要的。選取的建筑材料要充分考慮以下指標：建筑材料的工作環境和建筑材料所能承受的壓力。另外，選取的建筑材料在確保建筑材料使用性能的同時，還有減少建筑材料的浪費和損失。其次，在選取建筑材料的過程中，設計人員要結合建筑施工的實際情況，設計多種可供參考的建筑材料選取方案，經過綜合對比，選出建筑材料性能最好的設計方案。

四、結束語

綜上所述，建筑結構設計在建筑電氣施工的工作中具有重大的作用，比如建筑結構的設計在規定的使用年限內，符合適用性、耐久性和安全性的要求。然而本文通過分析，發現在建筑結構設計中確實存在一些的問題，如建筑結構設計圖紙太簡單，建筑地基的選型不合理和建筑設計時注重低含鋼率等，這些問題的存在都會使建筑施工的安全性降低，從而影響整個建筑的質量。因此，筆者提出了一些解決建筑結構設計中存在的問題的措施，如完善建筑設計的圖紙，確保合理的建筑基礎選型和綜合利用建筑材料。

參考文獻：

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高層建筑結構抗震性能的影響因素是多方面的。無論是設計階段還是施工階段，都存在著大量的影響高層建筑結構抗震性能的因素。

1．1高層建筑結構的設計建筑結構的設計是首要研究的重要因素，也是對建筑結構抗震性能起決定性作用的因素之一。沒有科學合理的設計就很難建造出具有合理結構性能的房屋。通過設計，我們可以有效的避免高層建筑物在低級地震情況下遭到破壞，在高級地震情況下的塌毀。在做建筑，特別是高層建筑結構設計時，不應該片面的追求外觀而忽略建筑結構的合理性。因此，這就要求設計師在設計的過程中要特別注重建筑物結構性能的合理性、建筑材料和施工質量的高標準要求，使高層建筑具有更好的抗震性能和使用性能。

1．2高層建筑使用的材料及施工工序在建筑中，建筑材料的質量也對建筑的結構性能有著重要影響。房屋建造時，運用高質量的建筑材料必然遠勝劣質的建筑材料。然而，現今許多建筑商為了節約建筑成本，追求利益最大化往往偷工減料，使用劣質材料。此種做法雖會帶來短期效益，卻埋下了長期的隱患。在施工水平、施工環境、建筑設計相同的情況下，高質量的材料必然帶來更好的建筑效果。安全性高的建筑，不僅需要有好的建筑材料，還需要有技術過硬的施工隊伍和專業的監督管理團隊，來對建筑施工的每一個環節進行監督和檢查。如此方能確保建筑的設計性能和使用性能得以實現。

2提高高層建筑抗震性能的策略分析

2．1提高結構的規則性高層建筑的設計，不僅需要考慮建筑結構形式和建筑材料的選擇，還應該從建筑的平面結構上找到抗震的設計點，按照抗震結構設計規范的要求，對建筑的平面結構進行規范設計。一般而言，建筑的外在形態是衡量建筑總體是否合理的一個標準。規則的建筑結構，其抗震效果也會較好。具有對稱軸的建筑，我們稱之為對稱建筑。對稱建筑主要有剪力墻結構、圓筒體結構、板式結構等形式。建筑平面沒有對稱軸的，我們稱為不對稱建筑。不對稱結構主要有S型、L型以及一側有電梯的結構等。只有在建造前期進行合理的、巧妙的設計，將原本不對稱的結構，通過配重、添加等方式讓建筑能夠實現近乎對稱，才能實現結構的科學性。衡量建筑是否合理，是不是有規則的建筑，主要是觀察此建筑的主體是否合理，是否具有規則，這就要求設計師進行多方面的考慮:(1)當建筑受側力影響時，要求建筑的兩側都要有足夠的強度，兩側的柔韌性也都要在同一水平線上;(2)建筑的抗拉能力應相對均衡，不能出現突然變形的情況;(3)一個建筑可能會有一個或者多個軸線，在每個軸線方向，應保證這一結構具有同等的強度，唯有如此方能有利于提升建筑總體的抵御能力;(4)一個建筑必然會出現主樓區域和附樓區域，在一個建筑中應該保證建筑內所有區域內的強度都應該在一個水平線上，盡量避免建筑的一側拉扯另一側的情況。

2．2增強高層建筑與周邊環境的結合性通過與建筑周邊環境進行結合，來確定高層建筑的結構設計體系，并在施工時，對其周邊環境情況進行勘測，來提高建筑物的結構性能。利用科學合理的運算模型，進行有效地運算，加強建筑物的抗震設計。尤其是在傳力和抗震方面，設計合理可靠的傳力路線，以及抗震結構，從而使抗震性能大幅度地提高。如某大型購物中心的結構設計中，在建筑前期就對建筑周圍的環境，進行了有效的勘測，并針對此情況，增加了抗震保護柱的設置。同時還根據建筑物的實際情況，將結構設計成梁式轉換層的形式。這些都有力的提高了建筑的抗震性能。

2．3慎重選擇建筑材料高層建筑物采用的抗震材料，對高層建筑的影響十分巨大。建筑的實際抗震能力與抗震材料的選擇，有著密切的關系。因此，合格的建筑材料的選擇，在建筑施工過程中占據著極為重要的位置。在選擇的過程中，應首先從各種角度來分析抗震材料的具體參數，進而了解整個建筑實際的抗震能力。另外，通過市場調查分析:質量較好的建筑材料，不僅可以增強建筑的使用性能，還能降低工程的后期成本，更有利于工程的管理。如在某建筑物建設初期，政府就指派專業人員，對建筑材料的市場價格進行調查與監督;對采購回來的材料，根據相關規范規定進行抽檢，防止不合格材料在工程上的應用。這樣不僅有利于工程成本的控制，也保證了工程的質量，提高了建筑的使用性能。

2．4設置多道抗震防線在整個高層建筑結構設計的過程中，在其所在位置增加抗震措施和防線的設置，也是一種提高建筑抗震性能的方法。當建筑受到強烈的震動后，使其抗震第一防線失效，多層抗震防線的設置，可以彌補第一道防線的不足，進而有效地降低地震給高層建筑帶來的巨大危害。另外，也可以延遲建筑防震系統的瞬間崩潰。高層建筑在進行抗震設計過程中可以使用墻壁式框架的框架剪力墻結構等方法有效的增加建筑的抗震性能。

3結語

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【關鍵詞】高層建筑；抗震；設計

0 引言

地震作用影響因素極為復雜，它是一種隨機的、尚不能準確預見和準確計算的外部作用，目前規范給出的計算方法還是一種半經驗半理論的方法，要進行精確的抗震計算還有一定的困難，但是近年來，地震等自然災害多發，影響到人們的基本生活和生命財產安全，因此，建筑(尤其是高層建筑)抗震安全問題必須引起建筑師們的高度重視。

1 建筑結構抗震等級的規定和標準

震級是根據地震的強度而進行的劃分，在我國，地震劃分為六個級別：3級為小地震，3～4．5級為有感地震，4．5"--6級為中強地震，6～7為級強烈地震，7～8級為大地震，8級以上的為巨大地震，是國家根據相關的歷史、地理和地質方面的經驗資料，經過勘查和驗證，對進行地震分組的一個經驗數值，它是地域概念。抗震設防有甲、乙、丁類建筑，在我國大部分的房屋抗震等級是8度，可以抵抗6級地震的作用。國家設計部門依據有關規定，按照建筑物的分類和設防標準，根據房屋高度、結構等方面，采用不同的抗震等級。比如，在鋼筋混凝土結構中，抗震等級可以分一般、較為嚴重、嚴重和很嚴重這4個級別。

在高層建筑的抗震設計中，混凝土結構應高根據建筑的高度、建筑的結構和設防的烈度運用不同的抗震等級，而且應該符合相應的計算和措施要求。

2 影響建筑物抗震效果的因素

研究高層建筑結構的抗震設計，必需明確建筑物抗震效果的主要影響因素。下面，將從建筑結構本身的設計效果、施工材料施工過程以及建筑場地情況3個方面進行分析。

2.1 建筑結構建造過程中所使用的材料和施工過程

建筑結構的材料是影響抗震效果非常重要的因素，但是這個因素往往被人們忽視，工作人員需要明確這樣一點：在一般情況下，地震對建筑物作用力的大小與建筑物的質量成正比。在同等地震環境下，建筑物材料使用越好，其受到的地震作用力也相對較小；反之，建筑物就會遭到來自地震的很大的作用力。所以，在實際的建筑物的建設中，建議他們多采用隔斷、板樓、維護墻等構件，廣泛采用空心磚、加氣混凝土板、塑料板材等質輕的建筑材料，這將會有利于建筑物抗震性能的提高。建筑結構施工過程同施工材料共同影響整個建筑工程的質量，在施工過程中，每一個環節都可以影響建筑結構抗震效果。所以，高層建筑在具體施工中，要加強監管和規范，嚴格做好高層建筑施工管理，從建筑結構的質量上來提高抗震效果。

2.2 建筑物自身的結構設計

建筑物的結構設計是影響抗震效果極為關鍵的一個因素，建筑物若要達到抗震目的，必須進行合適的結構設計，保證抗震措施合理，能夠基本實現小地震不壞、大地震不倒這樣的目標。無論點式住宅或是版式住宅，都要進行合理的結構設計，提高建筑結構的抗震性能。如果建筑物對平面的布置較為復雜，質心與

剛心不一致，在地震情況下，將會加劇地震的作用影響力，破壞性增強。所以，建筑物的結構平面布置盡量保證建筑物質心和剛心重合，提高建筑物的抗震能力。

在建筑結構的設計中，出屋面建筑部分不宜太高，以降低地震過程中的鞭梢影響；平面布置不規則的房屋注意偏離建筑結構剛心遠端的抗震墻等等。

2.3 建筑物所處地質環境情況

在地震中，對建筑物造成破壞的原因是多方面的，比如：巖石斷層、山體崩塌、地表滑坡等使得地表發生運動，造成建筑物的破壞；海嘯、水災等次生災害對建筑物造成破壞。在造成建筑物破壞的諸多原因中，有些是可以通過工程措施加以預防的。所以，在選擇建筑工地的位置之前，要進行詳盡的勘探考察，分析地形和地質條件，避開不利地段，挑選對建筑物抗震有利的地點。

3 高層建筑抗震設計的方法

對高層建筑結構的抗震設計時，要從減小地震作用力的輸入和增強地震抵抗力兩個方面進行考慮。下面將從五個方面進行分析：盡可能減小地震作用能量的輸入，運用高延性設計、推廣消震和隔震措施的運用，注重抗震結構的設計，重視建筑材料的選擇，增多抗震防線的建設。將減小地震作用力和增強建筑的地震抵抗力二者結合起來，從兩方面入手，進行建筑抗震的設計施工。

3.1 減少地震發生時能量的輸入

在具體的設計中，積極采用基于位移的結構抗震方法，對具體的方案進行定量分析，使結構的變形彈性滿足預期地震作用力下的變形需求。對建筑構件的承載力進行驗收的同時，還要控制建筑結構在地震作用下的層間位移限值；并且更具建筑構件的變形和建筑結構的位移之間的關系，確定構件的變形值；根據建筑界面的應變分布以及大小，來確定建筑構件的構造需求。對于高層建筑來講，在堅固的場地上進行建筑施工，可以有效減少地震發生作用時能量的輸入，從而減弱地震對高層建筑的破壞程度。

3.2 運用高延性設計、推廣消震和隔震措施的運用

現在在我國，許多高層建筑進行抗震設計時，多采用延性結構，也就是適當的空著建筑結構的剛度，允許地震時結構的構件進入到具有很大延性的塑性狀態，從而消耗地震作用時的能量，使地震反應減小，減弱地震給高層建筑帶來的破壞和重大損失。如果某高層建筑的承載能力較小，但是具有較高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因為延性構件可以吸收較多的能量，經受住很大的結構變形。延性結構的運用，在很多情況下是有效的，它可以消耗地震能量，減輕地震反應，使結構物“裂而不倒一。

3.3 注重抗震結構的設計

高層建筑抗震設計的結構應該得到人們的重視。我國150 m以上的建筑，采用的3種主要結構體系(框．筒、筒中筒和框架．支撐體系)，都是其他國家高層建筑采用的主要體系。我國鋼材生產數量已較大，鋼結構的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土(柱)結構或鋼結構，以減小柱斷面尺寸，并改善結構的抗震性能。

我國傳統文化中“以柔克剛”具有價高的思想價值，可以指導很多實際問題。在高層建筑結構的抗震設計中，可以從傳統的硬性為主的抗震模式向以柔性為主的抗震模式轉變，實現以柔克剛、剛柔相濟，有效地減弱地震作用過程中釋放的沖擊力。比如，在高層建筑的拱形結構中有這樣一個例子迪拜帆船酒店，外觀如同一張鼓滿了風的帆，一共有56層、321 m高，就是運用拱結構抗震減災的很好的例子。

4 高層建筑結構抗震設計前景展望

今后若干年，中國仍將是世界上修建高層建筑最多的國家，這將會給高層建筑抗震設防帶來新的難題。21世紀，高層建筑結構抗震將有如下變化：

4.1 高層建筑的抗震結構體系將從以硬性為主向柔性為主的結構抗震轉變，通過“以柔克剛”方式，調整建筑結構構件的隔震、減震和消震來實現抗震目的。

4.2 建筑材料對結構抗震的影響越來越得到重視。建筑材料的各個抗震指標的提升可以提高高層建筑的抗震能力，研制新的建筑材料可推動高層建筑結構抗震技術的發展。通過優化的抗震方法設計，來實現高層建筑的抗震要求。

4.3 計算機模擬抗震試驗得到廣泛應用。將制作好的模型或結構構件放在模擬地震振動臺上，臺面輸入某一確定性的地震記錄，能夠較好地反映該次確定性地震作用的效果。計算機模擬環境可以擬真抗震效果，幫助科學改進各因素，有效抗震。

另外，高層建筑結構的抗震設計的計算方法也有了新的轉變：從線性分析向非線性分析轉變，從確定性分析向非確定性分析轉變，從振型分解反應分析向時程分析法轉變 。

5 結語

高層建筑結構的抗震設計方法和技術是不斷變化和進步的，我們需要在具體的實踐中對高層建筑所處的地質和環境進行詳細的分析和研究，選用適合的抗震結構，注重建筑結構材料的選擇，減小地震的作用力，增強地震的抵抗力，從而達到高層建筑抗震的目的。

參考文獻

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關鍵詞：建筑結構設計；安全度；認識；必要性

Abstract: the safety of structures, are directly related to the construction industry modernization. This paper based on structure design of the safety degree discussed the importance, necessity, and then based on its value, this paper expounds the safety of the structure design, improve the structure design of the most important aspects of the safety degree.

Keywords: building structure design; The safety degree; Know; necessity

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A文章編號：

一、前言

建筑產業的現展，需要基于安全的結構設計，尤其是基于結構設計安全度程度，直接關系著工程造價管理、質量控制等環節[1]。因而，建筑結構設計安全度對于現代建筑的發展起到重要的作用。同時，基于我國建筑產業的發展現狀，提高建筑結構設計安全度，又是其發展的必要措施。因此，建筑結構設計安全度，對于現代建筑產業的發展，起到主導性作用。

二、建筑結構設計安全度的重要性

隨著我國現代建筑產業的發展，建筑結構設計的安全有著至關重要的地位。尤其是在施工質量控制、工程造價管理上都有著主導性的作用[2]。建筑結構的安全因素來源于多個角度，因而，基于全面的安全度考慮，是建筑施工建設，工程質量管理的關鍵。建筑結構設計的安全度，在一定程度上反應出工程造價的控制，尤其是工程建設的有效經濟化。建筑結構設計的安全度，是在功能構建、結構規劃的背景之下，進行建筑結構的預期要求。

建筑結構中，結構的安全度是衡量建筑結構有效性的重要基點，尤其是對設計的合理化、施工的安全化、建筑使用的舒適化，都是基于結構安全度而考慮的。同時，結構設計的安全度不僅體現于正常的施工建設，以及日常使用，而更多的是針對各類自然災害下，結構安全系數的構建，也就是說，科學的結構設計安全度考慮，確保結構在任何特殊情況下的穩定性。

建筑的施工建設是一個復雜而長期的過程，其結構設計、工程監理、質量驗收，都是工程控制的重點。而且，建筑施工過程中，安全是核心內容，從技術、工藝等角度，規范各建筑的施工環節。建筑結構設計安全度，首先需要基于技術角度，綜合力學、樓層設計理念，進行合理的結構構建，并且出于結構設計的安全度考慮，其在技術層面就有著更加的需求。同時，基于技術的需求，其在建筑材料、工藝上，有著更加嚴格的要求，這勢必會影響到工程造價的控制。而且，結構設計的安全度，對于建筑風險控制，以及施工安全的控制有著影響，并且這些都會造成工程的額外成本輸出。因此，建筑結構的設計安全度程度，直接影響著工程造價的控制，以及工程質量的控制。所以確定好建筑結構設計安全度，對于建筑施工而言，在施工技術、施工工藝上都有著實質性的價值。

三、提高建筑結構設計安全度的必要性

建筑結構設計的安全度程度，直接影響著建筑工程的質量控制，以及造價管理。因而，提高建筑結構設計安全度，對于建筑施工建設而言，具有必要性。

（一）我國建筑產業現狀。隨著我國生活水平的不斷提升，人們的生活理念發生了本質性的改變，尤其是基于多重結構性能的建筑需求，越來越突出。但是，這些性能的構建，都需要基于有效的建筑結構設計度。同時，結構設計安全度的提高，是滿足現代建筑產業發展的有效舉措。現代建筑的結構設計越發注重風格化，因而在建筑材料、施工工藝的高水準控制，都是提高結構安全度的重要原因。加之，競爭日益激烈的房地產市場，提高建筑結構的安全度，是房地廠商占領市場的“殺手锏”。

（二）我國現代建筑產業起步晚，與國外相比還存在較大差距。尤其是我國建筑結構設計的安全度偏低，進而在市場的競爭上面臨多方面挑戰。并且，我國的經濟建設逐漸加快，建筑產業作為我國的支柱國民經濟，提高其結構設計安全度，對我國建筑產業的發展而言，必然是一個良好的發展平臺。而且，我國在房地產領域的控制越發嚴格，尤其是隨著相關法律的頒布實施，更加規范了建筑產業的發展。因而，提高建筑結構sheji8安全度，對于建筑產業的現代化發展起到重要的主導作用。

（三）基于現代生活理念的需求，現代建筑結構，注重結構安全元素的設計，諸如抗震、消防元素的設計，是現代建筑結構設計的基點，尤其是基于自然災害的抗災性能設計，是現代建筑安全實際的關鍵。因而，提高建筑結構設計的安全度，是滿足現代建筑需求的重要舉措，同時也是現代建筑發展方向。

四、提高建筑結構設計安全度的主要方面

基于建筑結構設計安全度的重要性，其在工程建設中起到主導性的地位，因而對結構設計的預應力設計，尤其是各承載力的科學設計，是提高建筑結構安全度的重要方面[3]。

（一）結構體系中，各構件承載能力的安全度控制。現代建筑結構設計，往往需要基于各構件的植入。因而，對各構件承載力的安全控制非常關鍵。其在設計中，需要基于結構的負載量，尤其是結構的連接處，其承載力的構建，需要基于有效的構件體系。因此，基于有效強度的構件控制，是建筑結構預應力形成的關鍵。同時，結構構件體系的安全度，直接影響著整體結構的穩定性。

（二）結構材料質量控制。現代建筑結構，多以鋼筋混凝土結構為主。因而，其結構安全體系的構建，需要控制好材料關，尤其是材料質量、選擇上，需要嚴格的控制。現代建筑多以高層為主，因而結構體系相對復雜，其結構強度、延性上都有著嚴格的要求，這些都是結構安全度提高的關鍵方面。

（三）結構的負載調整。建筑結構的設計，在風荷載、風壓系數上，都有著嚴格的規定，尤其是風荷載的有效調整，是規避自然災害的有效措施。同時，對于主結構的負載控制，也是提高結構安全度的關鍵。尤其是主結構的預應力保護，是建筑穩定性的核心。因此，需要基于建筑結構的設計需求，合理的負載調整，以便于結構安全度的提高。

五、結語

隨著現代建筑產業的發展，基于建筑結構設計安全度的有效控制，直接關系著工程質量控制、造價管理等環節。因而，建筑結構實際的安全度，在現代建筑產業的發展中，具有重要性和必要性。

參考文獻：

[1]安穎.大幅度提高建筑結構設計安全度的必要性[J].安徽冶金科技職業學院學報;2010(04):48-50.

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關鍵詞 ：高層建筑抗震設計結構設計方法

我國是一個地震災害比較頻繁的國家，對于高層建筑來說，一旦遭遇地震，往往會遭受巨大的損失。因此在進行高層建筑結構抗震設計的過程當中應該充分考慮當地的地質情況，有針對性的進行相應的設計，盡可能的降低地震造成的損壞。

一、建筑抗震的理論分析

1、建筑結構抗震規范建筑結構抗震規范實際上是各國建筑抗震經驗帶有權威性的總結，是指導建筑抗震設計（包括結構動力計算，結構抗震措施以及地基抗震分析等主要內容）的法定性文件它既反映了各個國家經濟與建設的時代水平，又反映了各個國家的具體抗震實踐經驗。它雖然受抗震有關科學理論的引導，向技術經濟合理性的方向發展，但它更要有堅定的工程實踐基礎，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識，現代規范中的條文有的被列為強制性條文，有的條文中用了“嚴禁，不得，不許，不宜”等體現不同程度限制性和“必須，應該，宜于，可以”等體現不同程度靈活性的用詞。

2、抗震設計的理論擬靜力理論。擬靜力理論是20 世紀10～40 年展起來的一種理論，它在估計地震對結構的作用時，僅假定結構為剛性，地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。地震力的大小當于結構的重量乘以一個比例常數（地震系數）。反應譜理論。反應譜理論是在20世紀40～60 年展起來的，它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解，以及結構動力反應特性的研究為基礎，是加理工學院的一些研究學者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。動力理論。動力理論是20 世紀70-80 年廣為應用的地震動力理論。它的發展除了基于60 年代以來電子計算機技術和試驗技術的發展外，人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性反應過程有了較多的了解，同時隨著強震觀測臺站的不斷增多，各種受損結構的地震反應記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論，它把地震作為一個時間過程，選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計算得到每一時刻建筑物的地震反應，從而完成抗震設計工作。

二、高層建筑抗震設計結構設計的方法

對高層建筑結構的抗震設計時，要從減小地震作用力的輸入和增強地震抵抗力兩個方面進行考慮。下面將從五個方面進行分析：盡可能減小地震作用能量的輸入，運用高延性設計、推廣消震和隔震措施的運用，注重抗震結構的設計，重視建筑材料的選擇，增多抗震防線的建設。將減小地震作用力和增強建筑的地震抵抗力二者結合起來，從兩方面入手，進行建筑抗震的設計施工。

1、減少地震發生時能量的輸入

在具體的設計中，積極采用基于位移的結構抗震方法，對具體的方案進行定量分析，使結構的變形彈性滿足預期地震作用力下的變形需求。對建筑構件的承載力進行驗收的同時，還要控制建筑結構在地震作用下的層間位移限值;并且更具建筑構件的變形和建筑結構的位移之間的關系，確定構件的變形值;根據建筑界面的應變分布以及大小，來確定建筑構件的構造需求。對于高層建筑來講，在堅固的場地上進行建筑施工，可以有效減少地震發生作用時能量的輸入，從而減弱地震對高層建筑的破壞程度。

2、運用高延性設計、推廣消震和隔震措施的運用

現在在我國，許多高層建筑進行抗震設計時，多采用延性結構，也就是適當的控制建筑結構的剛度，允許地震時結構的構件進入到具有很大延性的塑性狀態，從而消耗地震作用時的能量，使地震反應減小，減弱地震給高層建筑帶來的破壞和重大損失。如果某高層建筑的承載能力較小，但是具有較高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因為延性構件可以吸收較多的能量，經受住很大的結構變形。延性結構的運用，在很多情況下是有效的，它可以消耗地震能量，減輕地震反應，使結構物“裂而不倒。

進入20 世紀以來，人們對建筑物抗振動能力的提高做出了巨大的努力，取得了顯著的成果，其中阻尼器的使用在高層建筑的抗震方面有很大的作用。通過對阻尼器的利用，進行減震和能量的吸收，可以巧妙的避免或減弱地震對高層建筑的破壞作用。

3、注重抗震結構的設計

高層建筑抗震設計的結構應該得到人們的重視。我國150m 以上的建筑，采用的3 種主要結構體系（框.筒、筒中筒和框架- 支撐體系），都是其他國家高層建筑采用的主要體系。我國鋼材生產數量已較大，鋼結構的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土（柱）結構或鋼結構，以減小柱斷面尺寸，并改善結構的抗震性能。

我國傳統文化中“以柔克剛”具有價高的思想價值，可以指導很多實際問題。在高層建筑結構的抗震設計中，可以從傳統的硬性為主的抗震模式向以柔性為主的抗震模式轉變，實現以柔克剛、剛柔相濟，有效地減弱地震作用過程中釋放的沖擊力。比如，在高層建筑的拱形結構中有這樣一個例子：迪拜帆船酒店，外觀如同一張鼓滿了風的帆，一共有56 層、321m高，就是運用拱結構抗震減災的很好的例子。

4、重視建筑材料的選擇

在高層建筑的抗震方案設計中，建筑結構的材料選擇也非常重要。首先，我們可以對建筑材料的參數進行抗震性能的分析，從整體上對材料的參數變異性進行研究，而不能僅考慮建筑材料的承載力忽略其他因素。從抵抗地震的角度來講，就是要控制建筑結構的延性需求，這就要求我們從高層建筑建設施工的各方面，來選擇符合抗震需求而且經濟適用的建筑結構材料。

5、增多抗震防線的建設

高層建筑結構防震可以設置多道抗震防線，增強對地震的抵抗力。高層建筑物設置多層的地震抵抗防線，第一道防線遭到破壞之后，有后備的第二道、第三道甚至更多的防線對地震的作用力進行阻擋，避免高層建筑物的倒塌。高層建筑結構進行抵抗地震設計時，可以采用具有多個肢節和壁式框架的“框架剪力墻”等防震結構。

框架剪力墻具有性能較好的多道防線抗震結構，其中的剪力墻是第一道抗震防線也的主要的抗側力構件。所以，剪力墻要足夠多，保證它的承受能力較高，不小于高層建筑底部地震傾覆力矩的一半。同時，為承受剪力墻開裂后重分配的地震作用，任一層框架部分按框架和墻協同工作分配的地震剪力，不應小于結構底部總地震剪力的20%和框架各層地震剪力最大值的1.5倍兩者的較小值。剪力墻結構中剪力墻可以通過合理設置連梁（包括非建筑功能需要的開洞組成多肢聯肢墻，使其具有優良的多道抗震防線性能。

總之，在建筑結構抗震設計方法的研究與進展，尤其是各國歷次大地震對人類造成的嚴重災害的經驗教訓，使世界各國地震工程學者及抗震設計人員逐步取得了較為一致的認識，經濟與安全的關系，是建筑結構抗震設計的重要技術政策。

參考文獻：

[1]楊磊. 論高層建筑結構抗震的優化設計[J]. 建筑設計管理， 2010，（03） .

篇6

關鍵詞：高層住宅；結構設計；優化設計

Abstract: Nowadays, with the improvement of people's living standard, people's material and cultural level requirements are becoming increasingly strict, such as construction of residential design requirements from simple to meet the needs of people's lives become can provide leisure and entertainment place to live. Therefore, the author mainly for optimization design of the structure of the high-rise residential design were analyzed briefly, and how at the lowest cost, the scientific method of architectural design for a total of, some corresponding suggestions and measures, hope to discuss with you.

Key words: high-rise building; structure design; optimization design

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）

引言

將建筑結構合理的分析會更加有利于高層住宅結構優化設計的實施，提出結構設計優化方案，目的是在設計滿足國家相關建設法規的前提下，提高建筑物的技術質量，降低總成本，使投資利益最大化，并且能保證建筑物抗震性能和安全性。結構設計優化是對設計再次分析，再次加工的過程。盡量使住宅結構剛度適中、整體結構布局均衡，從而減小構件在外力影響下的變形或者破壞，達到既美觀又兼顧抗震的效果，這是高層住宅結構優化的目標。

在高層住宅結構優化設計中，每一道工序都要精心設計，做到計算合理準確，方案合理可行，本文對設計優化存在的問題進行分析并提出幾點可行建議。

1高層住宅結構設計現狀

1.1 住宅結構設計現狀

多層建筑和高層建筑橫向和豎向的結構體系設計基本原理是相同的，但是建筑高度越高，結構設計越復雜，這也是建筑界正在努力解決的問題之一。住宅結構越高，就要求有截面較大的柱子或者墻來承受豎向壓力，這對建筑材料的要求比較高。另外，住宅結構越高，水平力所產生的剪切變形和傾覆力矩就要大得多，而且水平荷載產生的響應并不是線性的，而是隨著高度增加而迅速增大。高層建筑與低層建筑結構有著很大差異，需要考慮的因素也很多，例如共振、扭轉、水平側向位移等。

1.2 高層住宅結構設計影響因素

住宅越高，建筑結構的安全性就越來越要重視，設計中要考慮的因素也就增多，主要影響因素有水平荷載、側向位移、結構延性等。

(1)水平荷載。水平荷載包括風荷載和地震作用。一般來說，垂直方向的荷載只與樓房高度有關，但是水平方向的受力情況卻比較復雜。例如，風荷載的大小和建筑物所在地的地貌及周圍環境有關，與建筑物本身高度、形狀及表面狀況有關；地震作用同場地類別及本地區抗震設防烈度有關。所以水平荷載是影響住宅結構設計的主要因素。

(2)側向位移限制和舒適度要求。在正常使用條件下，高層住宅結構處于彈性狀態并且應有足夠的剛度，避免產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性和使用條件。過大的側向位移會使主體結構出現裂縫甚至破壞，會使結構產生附加內力，會使人不舒服影響正常使用。所以在設計的時候，要注意在水平荷載作用下的側移要控制在要求范圍之內。

(3)結構延性。高層住宅建筑在地震作用下允許結構某些部位進入屈服狀態，形成塑性鉸。這時結構進入彈塑性階段，結構可以通過塑性變形耗散地震能量，同時必須保證結構的承載能力，結構不能破壞，這種性能稱為結構延性。延性越好，抗震能力越強，要特別注意在構造上采取合適的措施，保證住宅的安全。

2 高層住宅結構設計優化

2.1 選擇設計結構方案

進行高層住宅結構設計優化時，首先要進行結構方案的選擇。結構方案的好壞決定了結構設計的好壞，對于同一個建筑設計要求，其結構方案往往是不唯一的，但是不同的設計方案會影響工程質量和工程造價，在設計時，一定要選擇合理的結構設計方案。

首先，根據相關建筑結構規范的規定來完成結構設計方案總體要求，處理好建筑與結構的相互關系，充分發揮結構的最佳受力狀態，使結構形式盡可能簡單明確，具有足夠的承載力，良好的延性和剛度。其次，要保持結構的安全可靠。應該仔細考慮每一個構件，使各個構件能夠相互協調，發揮最大功能，保證設計目標水準，使結構既經濟又安全。再次，要盡量避免或者減小外力作用下的扭轉效應。因為抵抗扭轉效應所需要的材料用量很大，而且結構也會很復雜，會提高工程造價，不經濟也不實惠。最后，要積極與建筑專業進行溝通。結構設計者往往對建筑做法和材料不是很了解，在設計結構方案時，要與建筑師進行交流，聽取他們提出的建議，結構設計師要充分理解結構概念，真實客觀地進行設計，通過反復優化、修改，最后設計出質量最安全，造價最經濟的結構方案。

2.2 設計優化

在優化設計時，應注意以下幾個方面：

(1)正確認識結構設計優化的重要性。

現在房地產已經是一個大產業，人們對住宅要求也越來越高，而作為投資方，追求的是利益的最大化，進行住宅結構設計的優化，不但可以有效降低總成本，還可以使建筑結構更美觀安全，更經濟合理的節省材料，從而降低工程造價。

(2)設計方案優化。

設計時，首先要進行建筑結構分析，主要由豎向抗側力構件構成，包括框架、剪力墻、筒體等。主要分析他們的受力狀態，使構件充分利用起來。在進行計算分析時，不能盲目地依賴計算機，還要結合工程師的實際經驗，選擇合適的計算參數，經過多次計算比較，找到最佳參數值。其次是根據住宅結構平面，分析豎向荷載和水平荷載，根據實際情況，合理布置構件，選用合適材料進行結構分析和內力分析，根據分析結果適當調整結構形式。此外，還要進行可行性判斷，對優化結果進行內力分析，滿足設計要求的前提下，校驗可行性；如果不可行，就要調整設計方案，直到方案可行為止。

(3)地基處理的優化。

高層住宅建筑更要注重地基的處理，否則將前功盡棄，在選擇地基時，要選擇地質條件不復雜，容易施工的地質，因為地質條件越復雜，地基處理的造價越高，而選擇相對簡單的地質條件，不僅可以降低地基處理的成本，地基安全度也會增加，從而降低工程造價，提高工程性價比。

(4)進行建筑材料的優化。

優化建筑材料目的就是花盡量少的錢，做到經濟安全、符合設計要求工程。這就要求在選擇建筑材料時，要合理利用材料性能，根據不同的需求來選擇不同的材料。實際上，因材料選擇不當造成浪費的情況很多，設計時，要充分考慮這些因素。

3 結論

高層住宅結構設計優化能夠有效降低工程造價，帶來可觀的經濟效益，不僅能讓建筑物安全實用，又能使其經濟美觀，舒適。所以進行結構優化設計至關重要，實際設計中，要結合實際情況和具體條件來靈活運用設計優化方法，實現住宅結構設計既安全又經濟。

參考文獻：

[1]高立人等.高層建筑結構概念設計［M］.北京:中國計劃出版杜,2005．

[2]GB50223-2004.建筑工程抗震設防分類標準[S].北京:中國建筑工業出版社.2004.

[3]王燕;王維.淺談高層建筑結構分析與設計[J];山西建筑;2008年05期

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關鍵詞：建筑結構設計； 提高；安全性

中圖分類號：TU2文獻標識碼： A

一、建筑結構設計安全性概述

建筑結構設計安全性的確定，應在統計學理論及概率論的基礎上，對成功的數據進行分析總結，并根據當前設計及施工技術水平、國家或地區資源狀況和經濟水平、建筑材料質量等綜合考量。但是，在建筑結構設計的實際操作中，很少考慮工程項目所在地的經濟條件和資源狀況，更多的依靠結構工程師的經驗、結構選型、建筑材料質量、目前的施工技術水平等進行綜合考慮，這是導致安全系數和工程造價偏高的現象發生的原因之一。

我國目前各地區經濟發展程度還存在較大差異、施工平均水平不高、建筑材料質量整體水平欠缺。在跟國際通行的建筑結構設計規范相比中，還是偏于不安全的范疇。因此，提高建筑結構設計的安全性顯得尤為重要。

二、建筑結構設計中存在的安全隱患

作者通過多年的工作經驗，并結合相關的資料，總結出如下建筑結構設計中存在的安全隱患問題：

1.抗震度不夠

我國雖不是地震經常發生的國家，但曾出現過的唐山大地震和汶川大地震這樣具有極大破壞力的災難，給我們國家帶來了巨大的損失，在地震中，我們不難發現有很多的豆腐渣工程，達不到抗震的要求。因此，在重建家園的時候，我們應該把建筑物的抗震性能作為重要的性能指標，對于像八級這樣的大地震也能穩定，從而減少地震發生時人員傷亡及財產損失。同時，在設計中也不能恪守規則，生搬硬套，要結合實際情況而設計，選擇不同的抗震規范，以免造成不必要的浪費。

2.建筑結構設計不合理

由于建筑結構設計者的知識和經驗不足，導致其設計的建筑結構不合理，存在安全隱患或其他問題。這種人員雖然只是建筑結構設計行業中的極少數，但他們的存在也非常值得重視。因此設計人員要人人自危，不能只考慮公司利益，也要切身為顧客考慮，學會換位思考。設計人員要全而考慮情況后，再進行設計，并把不合理的設計或只顧美觀不顧質量的設計扼殺在襁褓中，不要等到造成惡果時，再想補救措施。

3.人為因素

通常在施工過程中，施工單位為了追求更高的經濟效益，在結構設計中偷工減料。一方面，一些建筑公司為節省開支，獲取高額利潤，過度節約鋼材，偷工減料，不重視建筑物的質量和安全性能，導致建筑物中鋼材等材料的性能減弱，從而導致了建筑物的質量不過關,安全性能下降。而我國對建筑物鋼筋的配筋率有明確規定，要求建筑物的不同部位的配筋率不同，因此，建筑設計人員要對建筑物的配筋率高度重視，對施工過程進行實時監督。另一方面，一些建筑公司為了節省開支，在施工中使用冷軋變形鋼筋， 雖然節約了資金，但這種鋼筋強度和韌性都達不到規范中的規定，給建筑物的安全性能帶來了隱患。

三、如何提高建筑結構設計中的安全性

1.在結構設計中采取的措施

（1） 做好建筑結構的概念設計

結構的概念設計是根據各種安全災害和工程經驗等形成的基本設計原則和設計思想，依據對建筑結構的總體理解及掌握，在特定的建筑空間及環境條件下，有意識的利用結構總體系和各分體系間的力學特性及關系，采用概念性近似計算方法，快速、有效地對結構總體系及分體系進行構思、比較與選擇，從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和細部措施的宏觀控制。具體為選出合適的豎向結構體系、水平分體系、基礎類型、確定結構總體方案的布置、相應的分體系以及它們之間的關系、結構的計算模型、結構的構造等，在初步設計前為所設計的工程項目設想一個概念性的總體方案，使其后的設計、施工都能夠比較順利，避免發生難以補救的原則性錯誤。

（2）結構方案對其安全性的影響

一個好的結構方案是實現結構安全性的基礎性條件。結構方案設計屬于創造性工作，是一個從無到有的過程，在選擇確定豎向結構體系、水平分體系、基礎類型,進行結構布置、截面尺寸確定、構件連接、材料強度等級選擇等工作中，需要考慮所選結構體系是否具有好的整體穩定性、結構傳力途徑是否直接明確、結構整體是否有足夠的必要的多余約束、局部破壞會不會引起連續倒塌等等，規范沒有規定現成的公式，需要設計人員根據經驗對所設計建筑及結構整體把握，選用適當的模型進行適當的計算，并判斷選擇，確定結構方案。

（3）結構構造措施、計算簡圖的確定結構構造措施、計算簡圖的確定是建筑結構概念設計另一方面的內容。結構設計中,根據結構概念設計的原則，為保證結構的安全性，作為結構計算的前提和補充，對結構和非結構構件的各部分采取的細部措施，是結構的構造措施。在結構的分析和設計計算中，都需要對真實的結構進行適當的簡化、假設,選取出相應的計算簡圖。選取結構的計算簡圖只能是根據結構的概念、力學原理進行，沒有辦法通過計算選取。選出的計算簡圖能否代表結構原型，取決于設計者對結構體系及構造、結構力學模型、結構力學響應等的把握。結構的計算簡圖是結構計算分析的基礎，只有選定的計算簡圖和結構原型比較相符，計算出的結果才是有效的。

（4）做好建筑結構的計算設計

在一個較好的結構方案的基礎上，選取合適的計算模型對結構進行分析計算，進行構件承載力設計或校核是實現結構安全性的重要方法及步驟。也就是說，建筑結構計算設計分為結構分析和截面設計。

在結構設計過程中進行的建筑結構的分析，是將預測出的結構設計基準期內施加于結構的各種作用代表值施加于前面所述建筑結構方案的簡化后得出的計算簡圖，并求解結構在各種工況下的效應――軸力、彎矩、剪力、扭矩、截面的位移、裂縫、正應力、切應力等，并選擇合適的參量作為控制構件截面承載力、變形設計的依據。 設計過程中的結構分析有幾點需要注意：一是，對于作用預測得是否準確,尤其一些偶然作用如地震作用，對結構分析的影響很大。二是，結構分析的對象是計劃建造結構簡圖,是模型，不完全等同于建造好的結構，分析計算出的結果是否是結構受力后真實的力學響應。這些都是結構分析中需要注意的地方。

目前，對結構設計中的結構分析還沒有達到系統化、完善化,還需要進行系統研究，完善現行相關規范的有關內容，為實現結構的安全性做出貢獻。截面計算設計是我國現行規范規定最為全面，內容最為翔實的結構設計內容，這是我國設計人員最熟悉、把握最好的內容，也是建筑學科教育中抓的最扎實的方面，目前，也是做得最好的一個方面。通過截面計算設計及構造設計完成結構構件的設計，這也是實現結構安全的一個主要方面。

2.嚴格按照國家規定的建筑規范設計建筑結構

隨著建筑業進一步的發展，建筑結構越來越被重視。國家也出臺了一些相應的規定。而一個國家的規定不僅僅是技術性的，還具有很強的政策性。而且這些規定是與時俱進的，要不斷修改。我們不能僅僅滿足子過去的設計標準。為了提高建筑的質量，消除安全隱患，建筑設計人員要謹守本責，對建筑過程中不符合國家相關規定的行為及時提出異議，并提出解決措施，以避免或減少類似情況的發生，使建筑結構設計更多的為人們考慮周全。同時，建筑結構設計人員對存在違規行為且屢教不改的人員要及時舉報，以免造成更嚴重的損失。

3.開展科研，創新設計軟件

工欲善其事，必先利其器，道理是顯然的，這對于任何行業都適用。隨著建筑事業的發展，特別是現今建筑行業的飛速發展，建筑結構設計的內容越來越復雜， 難度越來越大。從另一個角度來說，我國建筑結設計對設計人員知識的深度和廣度有了更多的要求。在此種情況下，現有的結構設計程序已不能滿足設計人員的需求。例如有些力學模型不能適應比較復雜的結構和構件形式，對某些構件的承載力設計處理不理想或計算不準確，這對建筑物的安全性缺乏保證。同時計算機程序的內容和功能直接影響結構設計水平。有時為了解決生產問題，配合軟件的能力，只能把計算過程簡化以滿足計算程序的能力。所以，提高結構設計中建筑的安全性，首先要開發出一款高精度軟件，這就需要設計者和計算機程序專業人員合作去完成軟件開發，推新創新，不安于現狀，勇于承擔起這個任務。

四、結語

建筑工程結構設計安全性是一直被人們探討的話題，工程結構的安全設計是保障建筑物質量安全的首要條件。因此，設計人員要真正認識到工作的重要性，提高對設計中存在的安全質量問題的識別能力，在工作過程中針對不同設計問題積累經驗，保證建筑工程結構設計的安全性、合理性。

參考文獻

[1] 蒲德群. 建筑結構安全水平的合理設置方法及策略研究[d].北京:清華大學,2008.

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關鍵詞：建筑結構設計；提高；安全性

1 建筑結構設計安全性概述

從某種角度而言，建筑結構設計安全性的確定，是建立在統計學的基礎上，對相關信息進行數據分析與總計，并就實際施工設計情況以及施工水平、當地所在區域經濟發展狀況、建筑施工中所使用的建筑材料等多方面因素加以綜合考慮。然在實際設計過程中，建筑結構設計卻很少考慮到建筑施工所在經濟地區的發展狀況以及資源等情況，大多數建筑結構在設計過程中都是憑借其設計者的經驗、建筑材料以及建設施工水平等因素進行建筑結構設計，從而有可能導致安全系數的降低以及工程造價的偏高。隨著近年來，各地發展水平的不斷創新與進步，一定程度上促進了建筑結構設計的發展，但是與此同時也存在著一些問題，經濟發展水平的差異性導致了各地建筑水平及施工工藝水平都存在很大的不同，其所使用的建筑材料質量也是參差不齊。對此，如何面臨激烈的市場競爭環境，提高建筑結構的質量成為了當今建筑行業亟待解決的重要問題之一，下面針對其建筑結構設計的安全性進行詳細的分析與總結。

2 建筑結構設計中存在的安全隱患

2.1 抗震度不夠

一定程度上講，我國并不是地震多發地區，但唐山地震、汶川地震，這兩次極具破壞力的大災難卻給我國帶來了嚴重的經濟財產損失。在地震中我們不難發現，很多“豆腐渣”工程根本不具備抗震能力，進而嚴重威脅著人們的生命財產安全。對此，在重新修建的過程中，必須對建筑物抗震性能進行很好的測試，針對8 級地震以下的地震災害都要求建筑抗震性能必須完全符合規范要求，以便更好的保證人們生命財產，減少因地震而帶來的損失。與此同時，要求建筑設計者必須依據實際施工地點及施工工藝進行結構設計，絕對不能因其抗震需要就設定相同的抗震指標，要做到具體問題具體分析。

2.2 建筑結構設計不合理

在進行建筑結構設計過程中，大多數的建筑設計人員并不具備專業的設計基礎知識，往往憑借其經驗進行建筑結構設計，這就導致其建筑結構不合理現象頻頻出現，對安全隱患及其他問題有著極其重要影響。雖然，缺乏專業的建筑人員在整體建筑設計中占有少數，但同樣必須引起足夠的重視。設計人員在進行建筑設計的過程中，必須充分考慮其利益關系，從長遠角度出發，針對建筑施工的實際情況進行合理設計，將設計不合理因素完全杜絕在建筑設計中，避免不必要的損失出現。

2.3 人為因素

在建筑設計過程中，尤其是施工單位為了追求其利益，設計中不能依據實際建筑設計需要進行原材料的使用，一方面為了節省開支，獲得更高的利潤，就過度使用質量不合格的建筑材料，節約其成本，劣質鋼材的使用不僅僅會對建筑結構產生極其不良的影響且對人身安全也將產生極其大的安全隱患。另一方面，由于建筑設計人員對其結構設計沒有一個很好的認識，設計過程中由于對鋼筋材料使用不當，導致韌性不夠，也會給建筑安全施工帶來極其的安全隱患，影響其建筑發展。

3 如何提高建筑結構設計中的安全性

3.1 在結構設計中采取的措施

3.1.1 做好建筑結構的概念設計

建筑結構概念設計，就是依據建筑結構設計的總體思想，結合實際安全設計需要以及工程設計經驗對特定環境下的建筑空間進行結構設計，在滿足設計規定要求的前提下，也能考慮其環境因素，將總體設計結構與各部分之間的力學關系進行結合，采用概念方式進行有效的計算，這樣不僅僅能夠從整體上對建筑結構進行一個很好的把握，更能從整體布局上對建筑結構的總體布置以及細節進行設計處理，采用這種合理性的設計觀念，不僅僅能有效的保證其質量，更加能有效的促進建筑施工的順利進行。

3.1.2 結構方案對其安全性的影響

一個好的結構方案是實現結構安全性的基礎性條件。結構方案設計屬于創造性工作，是一個從無到有的過程，在選擇確定豎向結構體系、水平分體系、基礎類型，進行結構布置、截面尺寸確定、構件連接、材料強度等級選擇等工作中，需要考慮所選結構體系是否具有好的整體穩定性、結構傳力途徑是否直接明確、結構整體是否有足夠的必要的多余約束、局部破壞會不會引起連續倒塌等等，規范沒有規定現成的公式，需要設計人員根據經驗對所設計建筑及結構整體把握，選用適當的模型進行適當的計算，并判斷選擇，確定結構方案。

3.1.3 做好建筑結構的計算設計

良好的建筑結構設計不僅僅要與實際建設施工設計相符，更能做到對建筑結構進行精準的設計分析，用最科學的計算方法設計出最佳的結構承載力。換句話說，就是可以通過設計計算對各個部分的結構進行分析，然后加以設計。在建筑結構計算設計的同時，可以預期測算出結構設計所能承受的結構應力以及各種施加值數據對其影響，通過這種簡單的預算方式，可以對設計進行各種情況下的應力設計，大大提高了設計的質量。

3.2 嚴格按照國家規定的建筑規范設計建筑結構

隨著建筑業進一步的發展，建筑結構越來越被重視。國家也出臺了一些相應的規定。而一個國家的規定不僅僅是技術性的，還具有很強的政策性。而且這些規定是與時俱進的，要不斷修改。我們不能僅僅滿足子過去的設計標準。為了提高建筑的質量，消除安全隱患，建筑設計人員要謹守本責，對建筑過程中不符合國家相關規定的行為及時提出異議，并提出解決措施，以避免或減少類似情況的發生，使建筑結構設計更多的為人們考慮周全。同時，建筑結構設計人員對存在違規行為且屢教不改的人員要及時舉報，以免造成更嚴重的損失。

3.3 開展科研，創新設計軟件

工欲善其事，必先利其器，道理是顯然的，這對于任何行業都適用。隨著建筑事業的發展，特別是現今建筑行業的飛速發展，建筑結構設計的內容越來越復雜，難度越來越大。從另一個角度來說，我國建筑結設計對設計人員知識的深度和廣度有了更多的要求。在此種情況下，現有的結構設計程序已不能滿足設計人員的需求。例如有些力學模型不能適應比較復雜的結構和構件形式，對某些構件的承載力設計處理不理想或計算不準確，這對建筑物的安全性缺乏保證。同時計算機程序的內容和功能直接影響結構設計水平。有時為了解決生產問題，配合軟件的能力，只能把計算過程簡化以滿足計算程序的能力。所以，提高結構設計中建筑的安全性，首先要開發出一款高精度軟件，這就需要設計者和計算機程序專業人員合作去完成軟件開發，推新創新，不安于現狀，勇于承擔起這個任務。

4 結束語

隨著我國經濟的飛速發展，建筑工程的建設成為了我國經濟和現代化發展程度的一個門面，也是一個判斷標準。建筑結構設計是建筑工程中至關重要的一個環節，建筑結構設計的好壞很大程度上決定了建成以后的建筑物質量的好壞。建筑結構的安全性越高，其建筑性能也就越高，生活在建筑之中的人民也就越安心舒服，但是因為各方面原因的影響，在設計時，往往會忽略安全性的問題，而將重點都在成本等其他方面，造成了嚴重的后果。

參考文獻

[1]蒲德群.建筑結構安全水平的合理設置方法及策略研究[D].北京：清華大學，2008.

篇9

關鍵詞：房屋建筑 抗震結構 設計

隨著近年來世界各地的地震頻發，有關建筑抗震結構的設計問題，已得到建筑結構設計中的廣泛關注，將對人類生命與財產安全產生重要作用。因此，在設計建筑結構過程中，必須加強對抗震問題的重視程度，有針對性地采取措施，減少地震發生時對建筑物的破壞性。

一、高層建筑結構抗震設計的基本方法

減少地震能量輸入。積極采用基于位移的結構抗震設計，要求進行定量分析，使結構的變形能力滿足在預期的地震作用下的變形要求。對于高層建筑，選擇堅硬的場地土建造高層建筑，可以明顯減少地震能量輸入減輕破壞程度。錯開地震動峰加速度周期，可防止共振破壞。推廣使用隔震和消能減震設計，目前我國和世界各國普遍采用的傳統抗震結構體系是“延性結構體系”，即適當控制結構物的剛度，但容許結構構件在地震時進入非彈性狀態，并具有較大的延性，以消耗地震能量，減輕地震反應，使結構物“裂而不倒”。提高結構阻尼，采用高延性構件，能夠提高結構的耗能能力，減輕地震作用，減小樓層地震剪力。選擇合理結構材料。在高層建筑的方案設計階段，結構材料選用也很重要，可以對材料參數隨機性的抗震模糊可靠度進行分析，改變過去對結構抗震可靠度的研究只考慮荷載的不確定性而忽略了其他多種不確定因素。

二、提高高層建筑抗震設計的措施

（一）選擇具有抗震效果的建筑材料

建筑材料的選擇對建筑抗震效果也有一定的影響，隨著材料技術的不斷進步，具有抗震功能的新材料不斷面世，在建筑行業也受到廣大設計者的青睞，在建筑時盡量采用框架剪力墻的結構，以鋼結構為基礎進行建設，在宏觀上提高了建筑的剛性和延性，有助于提高建筑結構的穩定性。鋼結構相比于目前采用的混凝土結構，遇有更高的強度和韌性，在重量比上也要優于混凝土結構，具有更好的抗震性能。

（二）盡可能設置多道抗震防線

當發生強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。

（三）客觀考慮位移問題

對于我國建筑抗震結構設計來說，大多以承載力作為重要的基礎，而設計人員則采取線彈性方法，對小幅度震動情況下的結構變形力、內力等進行分析，采取組合內力方法，對構件的截面進行驗證，以此確保結構的可靠性、穩定性。另外，為了更好地針對基礎位移狀況實行抗震設計，應該充分了解結構變形情況和配筋之間的關系，有針對性地采取設計方法，當建筑結構進入到抗震階段后，對其變形力進行細致分析與探討。因此，除了計算小震階段的情況以外，也要收集、統計、分析大震過程，實現更深層次的設計，必將成為未來發展方向。

（四）減少地震時能量的輸入

在具體的設計中，采用基于位移的結構抗震方法，對具體的方案進行定量的分析，使結構的變形能力能夠滿足預期地震作用下的變形需求。在驗算結構的承載力之外，還要對結構在大震作用下的層間位移角限值或位移延性比進行控制；根據建筑構件的變形和建筑結構的位移之間的關系，確定構件的變形值；根據建筑截面的應變大小和應變分布，來確定建筑構件的構造需求。另外，對于高層建筑，在堅硬的場地上施工，可以明顯的減少地震時能力的輸入，降低對高層建筑的破壞。

（五）抗側力體形的優化

對一般性構造的高樓，剛比柔好，采用剛性結構方案的高樓，不僅主體結構破壞輕，而且由于地震時的結構變形小，隔墻，圍護墻等非結構部件將得到保護，破壞也會減輕。提高結構的超靜定次數，在地震時能夠出現的塑性鉸就多，能耗散的地震能量也就越多，結構就愈能經受住較強地震而不倒塌。改善結構屈服機制，使結構破壞十按照整體屈服機制進行，而不是樓層屈服機制。設計結構時遵循強節弱桿、強柱弱梁、強剪弱彎，強壓弱拉的原則。在進行結構設計時，應該選定構件中軸力小的水平桿件，作為主要耗能桿件，并盡可能使其發生彎曲耗能。

（六）豎向布置力求均勻

結構豎向布置均勻，可以最大限度的使其豎向剛度、強度變化均勻，這樣可以有效的避免出現薄弱層。從建筑結構的特點看，臨街的建筑物，往往會因為商業的需要，底部幾層有大空間的設置。非臨街的建筑物，底部也可能門廳、餐廳或停車場，而出現大空間。在這種結構中，上部的鋼筋混凝土抗震墻或豎向支撐或砌體墻體到此被中止，而下部須采取框架體系。也就是說，上部各層為全墻體系或框架抗震墻體系，而底層或底部兩三層則為框架體系，整個結構屬“框托墻”體系。地震經驗指出，這種體系很不利于抗震。因此，在實際的抗震結構設計中，應該要保持結構豎向布置的均勻。也就是說，同一樓層的框架柱，必須要具有大致相同的剛度、強度和延性，以此避免地震時，因受力大小懸殊而被各個擊破的危險。此外，還必須注意的是，在采用純框架結構的高層建筑中，樓梯踏步斜梁和平臺梁直接與框架柱相連時，應該避免該柱變成短柱的情況，這樣才能有效的避免地震時發生剪切破壞。

三、結語

現階段，我國高層建筑的抗震設防仍然處在摸索階段，盡管通過實踐積累了一些經驗，但建筑抗震分析在概念上還需進一步完善，如果可以在結構與地基的材料特性，動力響應，計算理論，穩定標準等方面得到符合實際的發展，自然會在建筑結構抗震領域內起到重要的作用。

參考文獻：

[1]葛建國.淺析高層建筑抗震概念設計[J]. 中國西部科技（學術）. 2007（11）

[2]陳天華.高層混凝土建筑抗震結構設計探析[J]. 中國科技信息. 2011（16）

[3]和佳一.淺談高層建筑結構抗震設計[J]. 中國新技術新產品. 2011（12）

篇10

房屋建筑結構施工主要包括主體建筑結構施工和附屬建筑結構施工兩部分。作為整個施工過程中最重要的環節之一，它的質量保證是整個房屋質量和安全性的基礎。

1.1結構構件鋼筋布置均勻性對結構安全性能的影響現代建筑中必不可少的就是鋼筋，建筑物質量的好壞也與鋼筋的使用密切相關。首先保證鋼筋的尺寸大小，其次，在建筑施工中要注意主筋間距要均勻、對稱，這樣才能保證受力均勻，也是保證整個建筑結構支撐面得以傳導的基礎。箍筋主要起到約束混凝土和承載的作用，是對主筋的有力支持，在建筑中注意與主筋的間距要均勻，否則不利于對混凝土的約束。

1.2建筑結構材料的質量對建筑物安全的影響建筑材料的質量主要包含材料的完整性、材料的尺寸、抗壓程度等一些指標，它是建筑結構施工能否達到建筑質量安全標準的基礎。

1.3外在環境及內在質量對建筑結構安全和耐久性也有巨大的影響環境與內部質量都是通過對建筑材料產生不同影響，從而影響建筑結構，影響工程質量。因此要結合環境、建筑材料與結構進行分析。例如，潮濕環境下暴露于空氣中的鋼筋會被銹蝕。內部的不密實會直接影響混凝土強度及混凝土對鋼筋的粘結和握裹力。

1.4建筑構件軸線偏差對結構安全性能的影響。在施工過程中，人工失誤造成放線不準，進而對建筑構件軸線造成偏差，影響結構構件的受力。因此，施工單位一定要嚴格把關建筑質量規范，及時發現問題，處理問題。

2在磚混結構方面的常見問題

我國城市早期住房以及農村建筑以多層磚混結構為主，這種建筑的特點是對于材料要求簡單，施工工藝也較為簡單。其常見的問題有兩種，一種是泥磚的剪切型破壞，水平地震力會導致墻體出現斜裂縫。對于這種問題，通常采取以下措施進行避免。第一，根據磚砌工程施工及驗收規范中對砌筑砂漿的組成材料的標準，計算確定砂漿標號，砂漿標號要按設計要求提高15%進行試配。第二，嚴格按照相關標準建造鋼筋混凝土圈梁、構造柱。第三，有實驗研究得出含水率高的粘土磚砌體的抗剪強度高，因此不要使用干磚。另一種問題是由于墻體連接差導致，一般是由垂直的地震作用力導致墻體與墻面分離發生傾倒。防治方法主要是，在縱橫墻交接處，設置拉結鋼筋，圈梁施工要保證設計要求的斷面尺寸、混凝土強度等指數，在圈梁時要設置內圈和外圈，內圈要嚴格按標準添加八字筋，此外還要著重關注節點處鋼筋的連接和構造。對于有些施工中出現斜搓錯配、接搓質量差、留斜搓不規范處理的現象、有關部門出臺相關規定，要求施工時注意咬搓砌筑或留斜搓，對不能同時砌筑而必須留置的臨時間斷處應砌成斜搓，如臨時間斷處留斜搓確有困難時，除轉角處外也可留直搓，但必須做成陽搓，并設拉結筋。

3在現澆鋼筋結構方面的常見問題

現澆鋼筋結構始于50年代末期，是出現較晚的一種建筑結構，由于優點較多，施工周期短，受到越來越多的建筑商青睞。但是，這種建筑結構在施工中遇到的問題很多，而且較為復雜。主要問題是忽略連接結構以及澆筑過程中混凝土強度不足。首先，連接結構的問題，要加強監管監督，按工程標準建設連接結構。另外，鋼筋與樁的質量是建筑結構體系的基礎，因此嚴格把關混凝土強度至關重要。選用合適的高質量的砂石骨料，不要在此偷工減料，否則得不償失。經過精確計算、反復計算，核實科學的骨科配比，并進行試配實驗，并且注意控制水灰比、水膠比、含砂量等關鍵數據。有實踐證明，砂石骨料僅幾锨之差，砼強度會上下波動一級。因此，骨料一定要堅持稱量，保證混凝土的強度。

4結語