時間：2023-08-27 14:56:26
序論：在您撰寫結構設計基本步驟時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
關鍵詞：結構設計分析、規(guī)范、SATWE
一、常用規(guī)范
規(guī)范是結構設計最重要的標準文件，設計前必須熟讀規(guī)范，鋼筋混凝土結構設計常用的規(guī)范主要有：建筑結構荷載規(guī)范，混凝土設計規(guī)范，建筑抗震設計規(guī)范，建筑地基設計規(guī)范，高層建筑混凝土結構技術規(guī)程，巖土工程勘察規(guī)范等。
二、基本資料及信息
結構設計前需要收集和了解必須的基本資料和信息。
1．建筑需求：建筑外觀、平面布局及使用功能要求，建筑重要性。需要相應階段的建筑圖紙、審批文件。
2．使用荷載：一般民用建筑可查看可在規(guī)范，普通住宅、辦公室為2.0kN/m2,陽臺2.5kN/m2；電梯機房等效8kN/m2；消防車等效20kN/m2。
工業(yè)廠房需要業(yè)主提供文件，指定使用荷載。
3．風信息：（荷載規(guī)范、高規(guī)）
a.基本風壓： 一般用50年一遇，深圳為0.75kN/,對應風速約120公里/小時；高度大于60米的結構，承載力計算用100年一遇的風壓，深圳為0.90 kN/）
b.地面粗糙度：一般城市市區(qū)可選C
c.體型系數(shù)：一般建筑取1.3
d.基本周期：簡單估算（0.1×樓層數(shù)），用于計算風振
e.其他相關概念：
Wk=βzμsμzW0用于主要承重結構
Wk=βgzμsμzW0用于圍護結構
風壓高度變化系數(shù)，
風振系數(shù)（基本自振周期大于0.25s，高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋，考慮順風向風振系數(shù)；橫向風軟件沒有考慮）
陣風系數(shù)：計算圍護結構風荷載
群體效應：群集的高層建筑，相互間距較近時，風力相互干擾，體型系數(shù)應增大。
4．地震信息：（抗震規(guī)范、高規(guī)）
a.設防烈度： 按設計基本地震加速度值劃分，分為6度（0.05g）、7度（0.10g）、7度（0.15g）、8度（0.20g）、8度（0.30g）、9度（0.40g），具體取值由政府規(guī)定(可查抗規(guī)附表)，。
深圳為7度（0.1g）
b.設計地震分組：按震中的近、遠劃分，分為第1組、第2組、第3組。
深圳為第1組
c.場地土類別：按土層等效剪切波速和土層厚度劃分，分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四類，大部分為Ⅱ類。由地質勘探部門提供?？梢岳斫鉃棰耦悎龅赝磷罱Y實，Ⅳ最差。
d.其他抗震相關概念：
抗震設防三水準：小震不壞、中震可修、大震不倒。
抗震設計二階段：
第一階段設計為承載力設計：用小震動參數(shù)、結構按彈性計算，用分項系數(shù)組合進行構件截面承載力驗算，通過概念設計及抗震構造滿足大震不倒。
第二階段為彈塑性變形驗算。大部分建筑可只進行第一階段設計。
抗震設防分類：按建筑重要性劃分，分為甲、乙、丙、丁四類，具體規(guī)定見《建筑抗震設防分類標準》。甲類最重要，丁類為次要建筑，大部分為丙類。
設計基本地震加速度：50年設計基準期超越概率10％的地震加速度設計取值。
地震作用計算方法：底部剪力法、振型分解反應譜、彈性動力時程分析、彈塑性動力時程分析。
結構阻尼比：混凝土結構0.05,鋼結構0.02
重力荷載代表值：永久荷載標準值＋可變荷載標準值×組合系數(shù)，組合系數(shù)軟件默認取0.5，對于庫房應取0.8、可變荷載按實際情況計算時組合系數(shù)應取1.0。
抗震等級：根據(jù)烈度、結構類型、房屋高度（室外地面到主要屋面板）確認，確認烈度時還要考慮抗震設防分類及場地土類別。
構件設計原則：強柱弱梁、強剪弱彎。
5．地質勘察報告：
由結構設計人員根據(jù)工程具體情況提出勘察要求，甲方委托勘察單位進行勘察，勘察單位提交勘察報告。
一般包括一下內容:
勘察目的、任務要求和依據(jù)的技術標準；擬建工程概況；勘察方法和勘察工作布置；場地地形、地貌、地層、地質構造、巖土性質及其均勻性；各項巖土性質指標，巖土的強度參數(shù)、變形參數(shù)、地基承載力的建議值；地下水的埋藏情況、類型、水位及其變化；土和水對建筑材料的腐蝕性；場地穩(wěn)定性、不良地質評價；基礎形式推薦；圖表：勘察點平面布置圖、土層剖面圖、探孔柱狀圖、巖層等高線等。
深圳地區(qū)巖土分布情況：填土、花崗巖殘積土、強風化巖、中風化巖、微風化巖。
一般花崗巖殘積土可作為天然地基的持力層，承載力200kPa多。
三、結構選型
根據(jù)建筑高度、建筑需求、經(jīng)濟等確定。
1. 單層廠房以前均采用鋼筋混凝土排架結構，現(xiàn)在大都采用輕型門式鋼架
2. 多層采用鋼筋混凝土框架架構、磚混結構，廣東地區(qū)基本不用磚混結構，住宅多采用異型柱框架結構
3．大跨度結構考慮預應力、網(wǎng)殼
4. 普通高層采用鋼筋混凝土框剪結構、短肢剪力墻結構、剪力墻結構。
5. 超高層（100米以上）采用型鋼混凝土、鋼－混凝土的框剪結構，或框筒、剪力墻結構、筒中筒結構。
四、結構布置
1.平面布置：確定柱、剪力墻的位置
a.平面布置宜規(guī)則、對稱，并應具有良好的整體性
不規(guī)則類型定義
扭轉不規(guī)則:樓層的最大彈性水平位移（或層間位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或層間位移）平均值的1.2倍
凹凸不規(guī)則:結構平面凹進的一側尺寸，大于相應投影方向總尺寸的30%
樓板局部不連續(xù):樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%，或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層
b．平面長度太長或樓層高度相差太大，要進行分縫或設置后澆帶。
2. 豎向布置：建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結構的側向剛度宜均勻變化，豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變
不規(guī)則類型定義
側向剛度不規(guī)則:該層的側向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%
豎向抗側力構件不連續(xù):豎向抗側力構件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內力由水平轉換構件（梁、桁架等）向下傳遞
樓層承載力突變:抗側力結構的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的)80%
五、構件截面估算
1．柱截面估算
a．柱豎向軸力估算
N=nAq
n---柱承受樓層數(shù)
A---柱子從屬面積
q---豎向面荷載，可按下面估算
框架結構： 12-16（輕質磚）、14-18（粘土磚）
框剪結構： 15-18（輕質磚）、17-20（粘土磚）
筒體、剪力墻結構：18-22
一般集體宿舍、普通住宅取大值，辦公取小值。廠房另行考慮
b．柱軸力調整（考慮水平荷載）
Nc = αβN
α---中柱α＝1、邊柱α＝1.1、角柱α＝1.2
β---地震水平力作用對柱軸力的放大系數(shù)
七度抗震：β=1.05、八度抗震：β=1.10
c．柱截面面積估算
Ac≥Nc/(a*fc)
a----軸壓比
一級0.7、二級0.8、三級0.9，短柱減0.05
fc---砼軸心抗壓強度設計值
Nc---估算柱軸力設計值
d．柱截面寬高b×h
根據(jù)受彎確定，中柱可按各向軸跨比估算，通常h/b
2．梁截面估算
a. 主梁（b×h）：梁高h 取1/8至1/12的梁跨；
b. 懸挑梁（b×h）： 1/6的梁跨；
c. 次梁（b×h）： 1/12至1/18的梁跨；
h/b=2~3.
3．板截面估算
a. 單向板：板厚 取1/30的板跨；
a. 雙向板：板厚 取1/30至1/40的板跨；
c. 懸挑板： 1/10板跨；
六、豎向恒載計算
1．樓面荷載（kN/m2）
a.混凝土板厚（米）× 25
b.板面（砂漿、瓷磚/木板/等）、板下吊頂。通常樓面可按1kN/m2考慮，屋面可按2～3kN/m2考慮。
c.板上隔墻：按實際荷載折算，一般輕質隔板可按1kN/m2考慮，輕質砌體2～3kN/m2考慮
2．梁（剪力墻）上隔墻荷載（kN/m）
a.墻厚（米）× 容重 × 高度：
粘土磚18kN/m3，水泥空心磚10kN/m3，粉煤灰輕渣空心砌塊7～8kN/m3，加氣混凝土砌塊5.5kN/m3。
b.墻面裝飾厚度（雙面）× 容重 × 高度
墻面裝飾層厚單面通常為0.02m，混合砂漿容重17kN/m3。
c.門窗洞口
扣去洞口部分墻體荷載，加上門窗自重。
梁墻上荷載可取等效均布荷載。
3．墻柱梁表面裝飾荷載
通常將混凝土容重取大一點（28 kN/m3）來考慮，不再另外計算。
七、結構計算（上部結構）
根據(jù)使用的軟件不同，具體方法步驟不同，先掌握PKPM的PMCAD、SATWE及JCCAD．
（一）建模
詳見《PKPM建模常見問題及處理建議》、PMCAD使用手冊
（二）計算參數(shù)
詳見SATWE使用手冊
（三）軟件運算
（四）計算書
1.結構平面布置簡圖（SATWE“接PM生成數(shù)據(jù)”圖形檢查）
2．荷載平面布置簡圖（PMCAD平面荷載顯示校核）
3．基本參數(shù)等wmass.out
4．位移wdisp.out
5．地震wzq.out
6．各層配筋簡圖
7．各層梁裂縫、撓度平面簡圖（梁平法施工圖）
8．各層板配筋面積簡圖（PMCAD畫結構平面圖）
七、結果分析（SATWE計算結果）
（一）原始輸入數(shù)據(jù)檢查（wmass.out）
1.檢查各參數(shù)是否正確。
2．檢查質量（荷載）
a.檢查各樓層單位面積質量（1×恒＋折減系數(shù)×活），與“PMCAD荷載校核”對比，避免荷載丟失。
b.檢查 “PMCAD荷載校核”各樓層單位面積荷載（1.2×恒＋1.4×活），與經(jīng)驗值對比，判斷荷載是否合理。
（二）結構整體分析
1.水平位移控制（wdisp.out）
a.層間位移角（不考慮偶然偏心）限制：
框架結構 1/550
框架－剪力墻、框架－核心筒、板柱－剪力墻 1/800
筒中筒、剪力墻 1/1000
框支層 1/1000
多、高層鋼結構 1/300
b.位移比（考慮偶然偏心）限制：
最大位移（層間位移）與平均位移（平均層間位移）之比：
A級高度建筑（普通多高層屬于此類）：不宜大于1.5 (抗震規(guī)范)
不宜大于1.2，不應大于1.5(高規(guī))
B級高度建筑、復雜高層結構、混合結構：不宜大于1.2，不應大于1.4(高規(guī))
2.抗震控制（wzq.out）
a.質量參與系數(shù)：不少于90％（高規(guī)5.1.13.2）。如果少于90％，增加計算振型數(shù)。
b.周期：規(guī)范沒有周期大小的控制，根據(jù)經(jīng)驗估算，判斷是否合理，如果周期太大，則說明結構剛度太柔。
c.周期比：扭轉為主第一周期與平動為主第一周期之比
A級高度建筑不應大于0.9，
B級高度建筑、復雜高層結構、混合結構：不應大于0.85
平動扭轉判定：根據(jù)平動、扭轉系數(shù)大小判定，如果平動系數(shù)越大，則平動所占的能量越多，一般來說，當該系數(shù)大于0.5時可認為以該振動為主。
第一周期的判定：不要想當然認為排在第一的就是第一周期，應注意剔除局部振動產(chǎn)生的周期。具體可看該振型對底部剪力的貢獻，第一振型的貢獻應是最大的。
d.剪重比：該層地震作用總剪力/該層及其上部重力荷載代表值之和
規(guī)范規(guī)定了最小值（詳見抗規(guī)表5.2.5，高規(guī)表3.3.13）
7度基本周期小于3.5s的結構 為0.016。
軟件對小于最小值的會自動調整放大。
3.結構豎向規(guī)則（wmass.out）
（1）. 樓層側向剛度比
a.普通樓層（剛度用“地震剪力/層間位移”計算）
抗規(guī)3.4.2-3.4.3、高規(guī)5.1.14規(guī)定：該層的側向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的80%，該層地震剪力應乘以1.15的放大系數(shù)。
軟件會根據(jù)計算結果，自動乘以放大系數(shù)。
b.首層轉換結構（剛度用“剪切剛度”計算）
高規(guī)附錄E.0.1規(guī)定：上下層剛度比宜接近1，抗震設計不應大于2，非抗震設計不大于3。
c.轉換層數(shù)大于1層結構（剛度用“剪彎剛度”計算）
高規(guī)附錄E.0.2規(guī)定：上下部等效剛度比宜接近1，抗震設計不應大于1.3，非抗震設計不大于2。
（2）樓層層間受剪承載力
抗規(guī)3.4.3.2-2規(guī)定：不應小于相鄰上一層的65％。
4.結構抗傾覆驗算（wmass.out）
抗傾覆彎矩/傾覆彎矩 > 1
5.結構重力二階效應（wmass.out）
高規(guī)5.4.1.1、5.4.1.2規(guī)定：剛重比
剪力墻、框剪、筒體EJd/(H2∑Gi) ≥ 2.7 (i=1,n)
框架結構Di*hi/∑Gj≥20，(j=i,n)
不滿足要求時，要考慮重力二階效應。
6.結構整體穩(wěn)定（wmass.out）
高規(guī)5.4.4規(guī)定：剛重比應滿足一下規(guī)定
剪力墻、框剪、筒體EJd/(H2∑Gi) ≥ 1.4 (i=1,n)
框架結構Di*hi/∑Gj≥10，(j=i,n)
（三）構件分析
結構整體性能、分析指標滿足規(guī)范后，我們再來細部分析構件，SATWE可以將各層構件的內力、配筋詳細打印出來，可以據(jù)此進行分析。首先檢查構件配筋是否超筋、是否異常。如果感覺異常，要順著組合內力、單工況內力、荷載及邊界條件進行分析，容易出現(xiàn)異常的主要有剪力墻連梁、轉換梁、轉換梁上一層剪力墻的配筋，這里涉及軟件的基本假定及相關原理，不再具體論述。
還要檢查構件的裂縫、擾度等是否滿足規(guī)范要求。
至此，結構的各項分析工作完成，接下來就是繪圖的工作了。當然還有基礎的分析與涉及。
參考資料：1. 相關規(guī)范
關鍵詞:建筑；結構設計；概念設計；質量；措施；探討
Abstract: this paper combined with years of the architectural design experience and related material, puts forward the structure design of the basic concept and the conceptual design of the specific steps and the important meaning. Discusses the structure design of quality concrete measures. Refers for the colleague.
Keywords: architecture; Structure design; The conceptual design; Quality; The measure; explore
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
一、引言
隨著我國城市化進程的加快,我國的房地產(chǎn)市場交易日益活躍,房屋價格節(jié)節(jié)攀升,對于老百姓而言,買房是平生的頭等大事,幾乎花掉大半生的積蓄,與此同時我國內陸地震頻發(fā)（2008年5月12日汶川地震,里氏7.8級;2010年4月14日玉樹地震,里氏7.1級）,因此房屋的質量不僅關系到人們的切身利益,還在危急時刻直接影響到生命財產(chǎn)安全。作為一名結構工程師,我們必須把設計質量放到最最重要的位置,設計前深思熟慮,設計中一絲不茍,盡可能避免設計圖紙上出現(xiàn)“漏、碰、錯、缺”。采取有效的措施確保并提高建筑結構設計質量。下面就以上問題和提高建筑結構設計質量措施展開具體探討。
二、建筑結構設計的基本概念簡介
結構設計的具體程序是需要嚴格遵守的。建筑物的設計工作實際上存在諸多分支，這些分支具體涵蓋了結構設計、電氣設計、建筑設計、暖氣通風設計、給排水設計等。每個分支的具體設計過程都必須圍繞四個根本目標:審美要求、功能要求、環(huán)保要求以及經(jīng)濟要求。建筑的結構是建筑物發(fā)揮其使用功能的基本條件，因而，結構設計也是建筑物設計過程中極為重要的組成部分之一，結構設計細分為以下四個步驟:設計結構方案、結構分析、設計構件、繪制施工圖紙。
建筑結構的類型這一概念相對而言范圍廣、內容豐富。根據(jù)不同建筑物在具體功能要求上的差異，隨著科學技術的發(fā)展，逐漸產(chǎn)生了諸多結構類型與結構的分類方法。從建筑物具體用途的角度，可以劃分為民用建筑與工業(yè)建筑。如果依據(jù)建筑物的層數(shù)來分類，則可以分為超高層、高層、多層、單層建筑。建筑物使用的結構材料是有所區(qū)別的，從結構類型的角度來分類，大體上有:混合結構、砌體結構、木結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構等。此外，建筑物的結構構件組成方式也存在較大的區(qū)別，從這個角度，可以劃分為框筒結構、剪力墻結構、框架結構、筒中筒結構、筒體結構、框剪結構、束筒結構等。由此可見，建筑結構類型的劃分方法頗多，內容也相對復雜。
而建筑結構設計中還有一個很重要的名詞:概念設計。概念設計的具體含義指的是通過清晰、明確的概念結構，在不進行數(shù)值計算的情況下，根據(jù)分系統(tǒng)與整體結構系統(tǒng)間的結構破壞機理、力學關系、實驗現(xiàn)象、震害以及工程經(jīng)驗所獲得的原始設計思想與基本設計原則，對結構的計算結果做出合理、準確的分析，同時將計算假設與結構的實際受力狀況間的差異也考慮在內，對結構或構造進行設計，盡可能保證建筑物的受力更安全、更合理、更協(xié)調。
三、概念設計的具體步驟與重要意義
在結構設計中，概念設計占據(jù)極其重要的地位，結構設計步驟通?？梢詣澐譃槿?前期選擇方案階段，中期結構計算階段以及后期制繪施工圖階段。結構設計與分析的首要步驟就是概念設計，以上三個步驟均與科學的概念指導不可分割。一名好的結構工程師在每個項目工程設計的初始階段，也就是建筑設計方案確定階段，先按照自身的經(jīng)驗和專業(yè)基礎，在心里經(jīng)歷一段優(yōu)化過程，應用概念設計手段，能夠快速、合理地構思，比較，抉擇每一個結構體系，并且協(xié)助建筑師擴展或者實現(xiàn)建筑行業(yè)所需要的空間形式，想要的使用，構筑和形象功能，且將其定為目標，同建筑師共同決定建筑的總體結構方案，此外，還要確定整體結構體系和分體結構體系最佳的受力方案。得出來的方案一般具有清晰的概念和正確的定性，從而避免了后期不必要的運算，經(jīng)濟可靠性能較好。另外，這種方法也可以作為判斷計算機的內力分析所得到的數(shù)據(jù)可靠性的依據(jù)。作為結構設計的靈魂和核心，概念設計統(tǒng)領著整個結構設計過程，也顯示了設計工程師的理論和設計水平。通過結構概念設計的運用，可以從全局上明確結構的各項性能，從而科學的判斷計算分析得到的結果并進行合理的利用，確保了設計過程中工程師的主體地位。
四、提高建筑結構設計質量的具體措施
建筑工程的一個特點就是受到地理因素的制約與影響，這個特點也導致設計過程中涉及的參數(shù)很可能具有一定的特殊性。簡單舉例有:基本雪壓、基本風壓、場地土類別、地震烈度等鑄鍛參數(shù)的選取過程都要嚴格依照《全國基本雪壓分布圖》《全國基本風壓分布圖》以及工程地質報告這三份材料進行敲定，又如墻體圍護的主材在不同地區(qū)存在差異，工程師則需要根據(jù)實際選用的主材確定墻體荷載。在開始設計之前，設計人員應當大量收集設計相關資料、深入研究設計規(guī)范，根據(jù)具體的工程類型、地域條件確定具體參數(shù)，這樣的做法能夠在加強計算結果可靠性的同時，避免參數(shù)不合理、參數(shù)錯誤造成的返工、浪費等現(xiàn)象。
建模計算的前期處理是提高結構設計質量的重要措施之一。對荷載的計算要保證準確有效，估計、推測等無依據(jù)的做法是需要每個工程師盡可能避免的。建模的過程要嚴格按照科學的方法來給定輸入，樓梯洞口輸入處的局部開洞處理，轉換層構件與懸挑構件設計中活荷載的不利影響，飄窗部分的荷載分析等都是需要格外注意的步驟。
在尚未了解各個參數(shù)具體含義的情況下，毫無依據(jù)的對參數(shù)進行盲目的修改是結構建模過程中的一個大忌。在調整參數(shù)的過程中，要格外注意不同參數(shù)的具體適用范圍，具體的某一項參數(shù)大多具有較為嚴格的適用性，磚混結構下準確的參數(shù)，很可能不適用于框架結構，多層結構下準確的參數(shù)，對高層結構的適用性也未必能夠保證。對相關計算軟件的應用也要注意這個問題。不同的計算理論是具有其特定的假設條件的，軟件的編制默認狀態(tài)下均符合這些特定條件，為了避免出現(xiàn)參數(shù)不匹配、不適用的問題，在使用軟件前必須了解清楚這款軟件的具體技術條件，即使是最熟悉的PKPM軟件系列也不能忽略這個問題。缺乏對于軟件技術條件的深刻理解，就無法合理、正確的應用軟件進行實際設計。因過分信任計算機的計算結果，而忽視結構概念導致的嚴重錯誤，近年來在結構設計領域也屢見不鮮。相關領域工作者在必要的情況下要進行手算復核，而不是迷信軟件的計算結果，這種情況對于帶轉換的構件設計工作最為重要。
在結構設計的過程中，建筑物計算分析的結果是為了確保在靜力荷載以及自然災害造成的動力荷載作用下具有較強的整體安全性。然而，僅僅依靠計算分析結果展開的設計，在實際生活中是很難避免荷載作用下建筑物局部開裂、破壞等現(xiàn)象的。針對不同的自然災害，要進行專門的防護性設計。以地震為例，可以根據(jù)工程抗震等級的要求指標，按照設計規(guī)范中的具體要求，在結構設計過程中采用必要的構造措施。特別是針對計算性相對比較弱的結構類型時，多數(shù)的設計都要求通過構造措施保證建筑的安全性。
五、小結語
通過文章中的分析，概念設計在建筑結構設計的過程中扮演了很重要的角色。除此之外，針對軟件計算參數(shù)、計算結果的荷載分析、數(shù)學建模工作的有效進行，都是提高建筑結構設計質量的好辦法。
參考文獻:
[1]閔小雙.概念設計在建筑結構設計中的意義[J].科技資訊，2006(34)：213．
[2]柳強.王玉玲.淺談概念設計在結構設計中運用[J].新疆化工，2006(1)：25～27.
[3]王順卿.談建筑結構設計中的概念設計[J].山西建筑，2006(8)：39-40．
[4]顏興強.淺談建筑結構設計方法[J].沿海企業(yè)與科技,2009(5).
[5]熊煜.建筑結構設計中若干問題分析[J].山西建筑,2009(25).
關鍵詞: 建筑，結構設計，質量，措施
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著我國市場經(jīng)濟狀況的高速發(fā)展，城市化的進度正在逐漸加快，盡管房價商場非常猛烈，房地產(chǎn)市場的交易量依然與日俱增，對廣大人民百姓來說，購置住房是生活中最重要的活動之一，不少工薪階層將大半生的勞動所得消耗在房產(chǎn)上。同時，我國的內陸地區(qū)地震頻發(fā)，住房的質量不但與廣大人民的切身利益息息相關，還可能在自然災害發(fā)生時直接影響到百姓的人身安全。建筑的結構設計在很大程度上影響著建設工程的安全可靠、美觀實用、施工難度、工程造價等諸多品質，提高建筑結構設計質量自古以來，都是結構工程師最為關注的話題之一。同時，項目的特殊要求、施工環(huán)境的變化以及結構設計人員水平上的差異等諸多因素都與結構設計的出圖質量密切相關。為了盡可能避免設計圖紙上出現(xiàn)“漏、碰、錯、缺”，相關領域的技術工作者應當通過有效的措施盡可能提高建筑結構設計的質量。
1 建筑結構設計的基本概念簡介
結構設計的具體程序是需要嚴格遵守的。建筑物的設計工作實際上存在諸多分支，這些分支具體涵蓋了結構設計、電氣設計、建筑設計、暖氣通風設計、給排水設計等。每個分支的具體設計過程都必須圍繞四個根本目標: 審美要求、功能要求、環(huán)保要求以及經(jīng)濟要求。建筑的結構是建筑物發(fā)揮其使用功能的基本條件，因而，結構設計也是建筑物設計過程中極為重要的組成部分之一，結構設計細分為以下四個步驟: 設計結構方案、結構分析、設計構件、繪制施工圖紙。
建筑結構的類型這一概念相對而言范圍廣、內容豐富。根據(jù)不同建筑物在具體功能要求上的差異，隨著科學技術的發(fā)展，逐漸產(chǎn)生了諸多結構類型與結構的分類方法。從建筑物具體用途的角度，可以劃分為民用建筑與工業(yè)建筑。如果依據(jù)建筑物的層數(shù)來分類，則可以分為超高層、高層、多層、單層建筑。建筑物使用的結構材料是有所區(qū)別的，從結構類型的角度來分類，大體上有: 混合結構、砌體結構、木結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構等。此外，建筑物的結構構件組成方式也存在較大的區(qū)別，從這個角度，可以劃分為框筒結構、剪力墻結構、框架結構、筒中筒結構、筒體結構、框剪結構、束筒結構等。由此可見，建筑結構類型的劃分方法頗多，內容也相對復雜。而建筑結構設計中還有一個很重要的名詞: 概念設計。概念設計的具體含義指的是通過清晰、明確的概念結構，在不進行數(shù)值計算的情況下，根據(jù)分系統(tǒng)與整體結構系統(tǒng)間的結構破壞機理、力學關系、實驗現(xiàn)象、震害以及工程經(jīng)驗所獲得的原始設計思想與基本設計原則，對結構的計算結果做出合理、準確的分析，同時將計算假設與結構的實際受力狀況間的差異也考慮在內，對結構或構造進行設計，盡可能保證建筑物的受力更安全、更合理、更協(xié)調。
2 概念設計的具體步驟與重要意義
在結構設計中，概念設計占據(jù)極其重要的地位，結構設計步驟通?？梢詣澐譃槿? 前期選擇方案階段，中期結構計算階段以及后期制繪施工圖階段。結構設計與分析的首要步驟就是概念設計，以上三個步驟均與科學的概念指導不可分割。
一名好的結構工程師在每個項目工程設計的初始階段，也就是建筑設計方案確定階段，先按照自身的經(jīng)驗和專業(yè)基礎，在心里經(jīng)歷一段優(yōu)化過程，應用概念設計手段，能夠快速、合理地構思，比較，抉擇每一個結構體系，并且協(xié)助建筑師擴展或者實現(xiàn)建筑行業(yè)所需要的空間形式，想要的使用，構筑和形象功能，且將其定為目標，同建筑師共同決定建筑的總體結構方案，此外，還要確定整體結構體系和分體結構體系最佳的受力方案。得出來的方案一般具有清晰的概念和正確的定性，從而避免了后期不必要的運算，經(jīng)濟可靠性能較好。另外，這種方法也可以作為判斷計算機的內力分析所得到的數(shù)據(jù)可靠性的依據(jù)。作為結構設計的靈魂和核心，概念設計統(tǒng)領著整個結構設計過程，也顯示了設計工程師的理論和設計水平。通過結構概念設計的運用，可以從全局上明確結構的各項性能，從而科學的判斷計算分析得到的結果并進行合理的利用，確保了設計過程中工程師的主體地位。
3 提高建筑結構設計質量的具體措施
建筑工程的一個特點就是受到地理因素的制約與影響，這個特點也導致設計過程中涉及的參數(shù)很可能具有一定的特殊性。簡單舉例有: 基本雪壓、基本風壓、場地土類別、地震烈度等鑄鍛參數(shù)的選取過程都要嚴格依照《全國基本雪壓分布圖》《全國基本風壓分布圖》以及工程地質報告這三份材料進行敲定，又如墻體圍護的主材在不同地區(qū)存在差異，工程師則需要根據(jù)實際選用的主材確定墻體荷載。在開始設計之前，設計人員應當大量收集設計相關資料、深入研究設計規(guī)范，根據(jù)具體的工程類型、地域條件確定具體參數(shù)，這樣的做法能夠在加強計算結果可靠性的同時，避免參數(shù)不合理、參數(shù)錯誤造成的返工、浪費等現(xiàn)象。建模計算的前期處理是提高結構設計質量的重要措施之一。對荷載的計算要保證準確有效，估計、推測等無依據(jù)的做法是需要每個工程師盡可能避免的。建模的過程要嚴格按照科學的方法來給定輸入，樓梯洞口輸入處的局部開洞處理，轉換層構件與懸挑構件設計中活荷載的不利影響，飄窗部分的荷載分析等都是需要格外注意的步驟。
在尚未了解各個參數(shù)具體含義的情況下，毫無依據(jù)的對參數(shù)進行盲目的修改是結構建模過程中的一個大忌。在調整參數(shù)的過程中，要格外注意不同參數(shù)的具體適用范圍，具體的某一項參數(shù)大多具有較為嚴格的適用性，磚混結構下準確的參數(shù)，很可能不適用于框架結構，多層結構下準確的參數(shù)，對高層結構的適用性也未必能夠保證。對相關計算軟件的應用也要注意這個問題。不同的計算理論是具有其特定的假設條件的，軟件的編制默認狀態(tài)下均符合這些特定條件，為了避免出現(xiàn)參數(shù)不匹配、不適用的問題，在使用軟件前必須了解清楚這款軟件的具體技術條件，即使是最熟悉的PKPM 軟件系列也不能忽略這個問題。缺乏對于軟件技術條件的深刻理解，就無法合理、正確的應用軟件進行實際設計。因過分信任計算機的計算結果，而忽視結構概念導致的嚴重錯誤，近年來在結構設計領域也屢見不鮮。相關領域工作者在必要的情況下要進行手算復核，而不是迷信軟件的計算結果，這種情況對于帶轉換的構件設計工作最為重要。
在結構設計的過程中，建筑物計算分析的結果是為了確保在靜力荷載以及自然災害造成的動力荷載作用下具有較強的整體安全性。然而，僅僅依靠計算分析結果展開的設計，在實際生活中是很難避免荷載作用下建筑物局部開裂、破壞等現(xiàn)象的。針對不同的自然災害，要進行專門的防護性設計。以地震為例，可以根據(jù)工程抗震等級的要求指標，按照設計規(guī)范中的具體要求，在結構設計過程中采用必要的構造措施。
4 結語
通過文章中的分析，概念設計在建筑結構設計的過程中扮演了很重要的角色。除此之外，針對軟件計算參數(shù)、計算結果的荷載分析、數(shù)學建模工作的有效進行，都是提高建筑結構設計質量的好辦法。
參考文獻:
［1］ 馬玉剛． 淺談如何提高建筑結構設計質量［J］． 工程技術，2010( 7) : 5．
［2］ 張麗莉． 淺談提高建筑設計質量的措施［J］． 建筑工程，2010( 4) : 7．
【關鍵詞】建筑；結構設計；質量；措施
一、建筑結構設計的基本概念分析研究
結構設計的具體程序是需要嚴格遵守的。建筑物的設計工作實際上存在諸多分支，這些分支具體涵蓋了結構設計、電氣設計、建筑設計、暖氣通風設計、給排水設計等。每個分支的具體設計過程都必須圍繞四個根本目標： 審美要求、功能要求、環(huán)保要求以及經(jīng)濟要求。建筑的結構是建筑物發(fā)揮其使用功能的基本條件，因而，結構設計也是建筑物設計過程中極為重要的組成部分之一，結構設計細分為以下四個步驟： 設計結構方案、結構分析、設計構件、繪制施工圖紙。建筑結構的類型這一概念相對而言范圍廣、內容豐富。根據(jù)不同建筑物在具體功能要求上的差異，隨著科學技術的發(fā)展，逐漸產(chǎn)生了諸多結構類型與結構的分類方法。從建筑物具體用途的角度，可以劃分為民用建筑與工業(yè)建筑。如果依據(jù)建筑物的層數(shù)來分類，則可以分為超高層、高層、多層、單層建筑。建筑物使用的結構材料是有所區(qū)別的，從結構類型的角度來分類，大體上有： 混合結構、砌體結構、木結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構等。此外，建筑物的結構構件組成方式也存在較大的區(qū)別，從這個角度，可以劃分為框筒結構、剪力墻結構、框架結構、筒中筒結構、筒體結構、框剪結構、束筒結構等。由此可見，建筑結構類型的劃分方法頗多，內容也相對復雜。而建筑結構設計中還有一個很重要的名詞： 概念設計。概念設計的具體含義指的是通過清晰、明確的概念結構，在不進行數(shù)值計算的情況下，根據(jù)分系統(tǒng)與整體結構系統(tǒng)間的結構破壞機理、力學關系、實驗現(xiàn)象、震害以及工程經(jīng)驗所獲得的原始設計思想與基本設計原則，對結構的計算結果做出合理、準確的分析，同時將計算假設與結構的實際受力狀況間的差異也考慮在內，對結構或構造進行設計，盡可能保證建筑物的受力更安全、更合理、更協(xié)調。
二、概念設計的具體步驟與重要意義分析研究
在結構設計中，概念設計占據(jù)極其重要的地位，結構設計步驟通?？梢詣澐譃槿剑?前期選擇方案階段，中期結構計算階段以及后期制繪施工圖階段。結構設計與分析的首要步驟就是概念設計，以上三個步驟均與科學的概念指導不可分割。一名好的結構工程師在每個項目工程設計的初始階段，也就是建筑設計方案確定階段，先按照自身的經(jīng)驗和專業(yè)基礎，在心里經(jīng)歷一段優(yōu)化過程，應用概念設計手段，能夠快速、合理地構思，比較，抉擇每一個結構體系，并且協(xié)助建筑師擴展或者實現(xiàn)建筑行業(yè)所需要的空間形式，想要的使用，構筑和形象功能，且將其定為目標，同建筑師共同決定建筑的總體結構方案，此外，還要確定整體結構體系和分體結構體系最佳的受力方案。得出來的方案一般具有清晰的概念和正確的定性，從而避免了后期不必要的運算，經(jīng)濟可靠性能較好。另外，這種方法也可以作為判斷計算機的內力分析所得到的數(shù)據(jù)可靠性的依據(jù)。作為結構設計的靈魂和核心，概念設計統(tǒng)領著整個結構設計過程，也顯示了設計工程師的理論和設計水平。通過結構概念設計的運用，可以從全局上明確結構的各項性能，從而科學的判斷計算分析得到的結果并進行合理的利用，確保了設計過程中工程師的主體地位。
三、提高建筑結構設計質量的具體策略分析研究
建筑工程的一個特點就是受到地理因素的制約與影響，這個特點也導致設計過程中涉及的參數(shù)很可能具有一定的特殊性。簡單舉例有： 基本雪壓、基本風壓、場地土類別、地震烈度等鑄鍛參數(shù)的選取過程都要嚴格依照《全國基本雪壓分布圖》《全國基本風壓分布圖》以及工程地質報告這三份材料進行敲定，又如墻體圍護的主材在不同地區(qū)存在差異，工程師則需要根據(jù)實際選用的主材確定墻體荷載。在開始設計之前，設計人員應當大量收集設計相關資料、深入研究設計規(guī)范，根據(jù)具體的工程類型、地域條件確定具體參數(shù)，這樣的做法能夠在加強計算結果可靠性的同時，避免參數(shù)不合理、參數(shù)錯誤造成的返工、浪費等現(xiàn)象。建模計算的前期處理是提高結構設計質量的重要措施之一。對荷載的計算要保證準確有效，估計、推測等無依據(jù)的做法是需要每個工程師盡可能避免的。建模的過程要嚴格按照科學的方法來給定輸入，樓梯洞口輸入處的局部開洞處理，轉換層構件與懸挑構件設計中活荷載的不利影響，飄窗部分的荷載分析等都是需要格外注意的步驟。在尚未了解各個參數(shù)具體含義的情況下，毫無依據(jù)的對參數(shù)進行盲目的修改是結構建模過程中的一個大忌。在調整參數(shù)的過程中，要格外注意不同參數(shù)的具體適用范圍，具體的某一項參數(shù)大多具有較為嚴格的適用性，磚混結構下準確的參數(shù)，很可能不適用于框架結構，多層結構下準確的參數(shù)，對高層結構的適用性也未必能夠保證。對相關計算軟件的應用也要注意這個問題。不同的計算理論是具有其特定的假設條件的，軟件的編制默認狀態(tài)下均符合這些特定條件，為了避免出現(xiàn)參數(shù)不匹配、不適用的問題，在使用軟件前必須了解清楚這款軟件的具體技術條件，即使是最熟悉的 PKPM 軟件系列也不能忽略這個問題。缺乏對于軟件技術條件的深刻理解，就無法合理、正確的應用軟件進行實際設計。因過分信任計算機的計算結果，而忽視結構概念導致的嚴重錯誤，近年來在結構設計領域也屢見不鮮。相關領域工作者在必要的情況下要進行手算復核，而不是迷信軟件的計算結果，這種情況對于帶轉換的構件設計工作最為重要。在結構設計的過程中，建筑物計算分析的結果是為了確保在靜力荷載以及自然災害造成的動力荷載作用下具有較強的整體安全性。然而，僅僅依靠計算分析結果展開的設計，在實際生活中是很難避免荷載作用下建筑物局部開裂、破壞等現(xiàn)象的。針對不同的自然災害，要進行專門的防護性設計。以地震為例，可以根據(jù)工程抗震等級的要求指標，按照設計規(guī)范中的具體要求，在結構設計過程中采用必要的構造措施。特別是針對計算性相對比較弱的結構類型時，多數(shù)的設計都要求通過構造措施保證建筑的安全性。
四、結語
建筑的結構設計在很大程度上影響著建設工程的安全可靠、美觀實用、施工難度、工程造價等諸多品質，提高建筑結構設計質量自古以來，都是結構工程師最為關注的話題之一。同時，項目的特殊要求、施工環(huán)境的變化以及結構設計人員水平上的差異等諸多因素都與結構設計的出圖質量密切相關。為了盡可能避免設計圖紙上出現(xiàn)“漏、碰、錯、缺”，相關領域的技術工作者應當通過有效的措施盡可能提高建筑結構設計的質量。
參考文獻
[1] 馬玉剛.淺談如何提高建筑結構設計質量[J]工程技術，2010
關鍵詞：建筑； 結構設計； 質量； 措施；
中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A 文章編號：
一、建筑結構設計的基本概念
結構設計的具體程序是需要嚴格遵守的。建筑物的設計工作實際上存在諸多分支，這些分支具體涵蓋了結構設計、電氣設計、建筑設計、暖氣通風設計、給排水設計等。每個分支的具體設計過程都必須圍繞四個根本目標: 審美要求、功能要求、環(huán)保要求以及經(jīng)濟要求。建筑的結構是建筑物發(fā)揮其使用功能的基本條件，因而，結構設計也是建筑物設計過程中極為重要的組成部分之一，結構設計細分為以下四個步驟: 設計結構方案、結構分析、設計構件、繪制施工圖紙。建筑結構的類型這一概念相對而言范圍廣、內容豐富。根據(jù)不同建筑物在具體功能要求上的差異，隨著科學技術的發(fā)展，逐漸產(chǎn)生了諸多結構類型與結構的分類方法。從建筑物具體用途的角度，可以劃分為民用建筑與工業(yè)建筑。如果依據(jù)建筑物的層數(shù)來分類，則可以分為超高層、高層、多層、單層建筑。建筑物使用的結構材料是有所區(qū)別的，從結構類型的角度來分類，大體上有: 混合結構、砌體結構、木結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構等。此外，建筑物的結構構件組成方式也存在較大的區(qū)別，從這個角度，可以劃分為框筒結構、剪力墻結構、框架結構、筒中筒結構、筒體結構、框剪結構、束筒結構等。由此可見，建筑結構類型的劃分方法頗多，內容也相對復雜。而建筑結構設計中還有一個很重要的名詞: 概念設計。概念設計的具體含義指的是通過清晰、明確的概念結構，在不進行數(shù)值計算的情況下，根據(jù)分系統(tǒng)與整體結構系統(tǒng)間的結構破壞機理、力學關系、實驗現(xiàn)象、震害以及工程經(jīng)驗所獲得的原始設計思想與基本設計原則，對結構的計算結果做出合理、準確的分析，同時將計算假設與結構的實際受力狀況間的差異也考慮在內，對結構或構造進行設計，盡可能保證建筑物的受力更安全、更合理、更協(xié)調。
二、概念設計在建筑結構設計中的重要意義
在結構設計中，概念設計占據(jù)極其重要的地位，結構設計步驟通常可以劃分為三步: 前期選擇方案階段，中期結構計算階段以及后期制繪施工圖階段。結構設計與分析的首要步驟就是概念設計，以上三個步驟均與科學的概念指導不可分割。一名好的結構工程師在每個項目工程設計的初始階段，也就是建筑設計方案確定階段，先按照自身的經(jīng)驗和專業(yè)基礎，在心里經(jīng)歷一段優(yōu)化過程，應用概念設計手段，能夠快速、合理地構思，比較，抉擇每一個結構體系，并且協(xié)助建筑師擴展或者實現(xiàn)建筑行業(yè)所需要的空間形式，想要的使用，構筑和形象功能，且將其定為目標，同建筑師共同決定建筑的總體結構方案，此外，還要確定整體結構體系和分體結構體系最佳的受力方案。得出來的方案一般具有清晰的概念和正確的定性，從而避免了后期不必要的運算，經(jīng)濟可靠性能較好。另外，這種方法也可以作為判斷計算機的內力分析所得到的數(shù)據(jù)可靠性的依據(jù)。作為結構設計的靈魂和核心，概念設計統(tǒng)領著整個結構設計過程，也顯示了設計工程師的理論和設計水平。通過結構概念設計的運用，可以從全局上明確結構的各項性能，從而科學的判斷計算分析得到的結果并進行合理的利用，確保了設計過程中工程師的主體地位。
三、提高建筑結構設計質量的策略分析
建筑工程的一個特點就是受到地理因素的制約與影響，這個特點也導致設計過程中涉及的參數(shù)很可能具有一定的特殊性。簡單舉例有: 基本雪壓、基本風壓、場地土類別、地震烈度等鑄鍛參數(shù)的選取過程都要嚴格依照《全國基本雪壓分布圖》《全國基本風壓分布圖》以及工程地質報告這三份材料進行敲定，又如墻體圍護的主材在不同地區(qū)存在差異，工程師則需要根據(jù)實際選用的主材確定墻體荷載。在開始設計之前，設計人員應當大量收集設計相關資料、深入研究設計規(guī)范，根據(jù)具體的工程類型、地域條件確定具體參數(shù)，這樣的做法能夠在加強計算結果可靠性的同時，避免參數(shù)不合理、參數(shù)錯誤造成的返工、浪費等現(xiàn)象。建模計算的前期處理是提高結構設計質量的重要措施之一。對荷載的計算要保證準確有效，估計、推測等無依據(jù)的做法是需要每個工程師盡可能避免的。建模的過程要嚴格按照科學的方法來給定輸入，樓梯洞口輸入處的局部開洞處理，轉換層構件與懸挑構件設計中活荷載的不利影響，飄窗部分的荷載分析等都是需要格外注意的步驟。在尚未了解各個參數(shù)具體含義的情況下，毫無依據(jù)的對參數(shù)進行盲目的修改是結構建模過程中的一個大忌。在調整參數(shù)的過程中，要格外注意不同參數(shù)的具體適用范圍，具體的某一項參數(shù)大多具有較為嚴格的適用性，磚混結構下準確的參數(shù)，很可能不適用于框架結構，多層結構下準確的參數(shù)，對高層結構的適用性也未必能夠保證。對相關計算軟件的應用也要注意這個問題。不同的計算理論是具有其特定的假設條件的，軟件的編制默認狀態(tài)下均符合這些特定條件，為了避免出現(xiàn)參數(shù)不匹配、不適用的問題，在使用軟件前必須了解清楚這款軟件的具體技術條件，即使是最熟悉的 PKPM 軟件系列也不能忽略這個問題。缺乏對于軟件技術條件的深刻理解，就無法合理、正確的應用軟件進行實際設計。因過分信任計算機的計算結果，而忽視結構概念導致的嚴重錯誤，近年來在結構設計領域也屢見不鮮。相關領域工作者在必要的情況下要進行手算復核，而不是迷信軟件的計算結果，這種情況對于帶轉換的構件設計工作最為重要。在結構設計的過程中，建筑物計算分析的結果是為了確保在靜力荷載以及自然災害造成的動力荷載作用下具有較強的整體安全性。然而，僅僅依靠計算分析結果展開的設計，在實際生活中是很難避免荷載作用下建筑物局部開裂、破壞等現(xiàn)象的。針對不同的自然災害，要進行專門的防護性設計。以地震為例，可以根據(jù)工程抗震等級的要求指標，按照設計規(guī)范中的具體要求，在結構設計過程中采用必要的構造措施。特別是針對計算性相對比較弱的結構類型時，多數(shù)的設計都要求通過構造措施保證建筑的安全性。
四、結語
隨著我國市場經(jīng)濟狀況的高速發(fā)展，城市化的進度正在逐漸加快，盡管房價商場非常猛烈，房地產(chǎn)市場的交易量依然與日俱增，對廣大人民百姓來說，購置住房是生活中最重要的活動之一，不少工薪階層將大半生的勞動所得消耗在房產(chǎn)上。同時，我國的內陸地區(qū)地震頻發(fā)，住房的質量不但與廣大人民的切身利益息息相關，還可能在自然災害發(fā)生時直接影響到百姓的人身安全。建筑的結構設計在很大程度上影響著建設工程的安全可靠、美觀實用、施工難度、工程造價等諸多品質，提高建筑結構設計質量自古以來，都是結構工程師最為關注的話題之一。同時，項目的特殊要求、施工環(huán)境的變化以及結構設計人員水平上的差異等諸多因素都與結構設計的出圖質量密切相關。為了盡可能避免設計圖紙上出現(xiàn)“漏、碰、錯、缺”，相關領域的技術工作者應當通過有效的措施盡可能提高建筑結構設計的質量。通過文章中的分析，概念設計在建筑結構設計的過程中扮演了很重要的角色。除此之外，針對軟件計算參數(shù)、計算結果的荷載分析、數(shù)學建模工作的有效進行，都是提高建筑結構設計質量的好辦法。本文在此談了談自己的觀點和看法，可供同行參考。
參考文獻:
［1］ 馬玉剛． 淺談如何提高建筑結構設計質量［J］． 工程技術，2010
［2］ 張麗莉． 淺談提高建筑設計質量的措施［J］． 建筑工程，2010
關鍵詞：建筑；結構設計；質量控制；措施
中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著我國市場經(jīng)濟狀況的高速發(fā)展，城市化的進度正在逐漸加快，盡管房價商場非常猛烈，房地產(chǎn)市場的交易量依然與日俱增，對廣大人民百姓來說，購置住房是生活中最重要的活動之一，不少工薪階層將大半生的勞動所得消耗在房產(chǎn)上。同時，我國的內陸地區(qū)地震頻發(fā)，住房的質量不但與廣大人民的切身利益息息相關，還可能在自然災害發(fā)生時直接影響到百姓的人身安全。建筑的結構設計在很大程度上影響著建設工程的安全可靠、美觀實用、施工難度、工程造價等諸多品質，提高建筑結構設計質量自古以來，都是結構工程師最為關注的話題之一。同時，項目的特殊要求、施工環(huán)境的變化以及結構設計人員水平上的差異等諸多因素都與結構設計的出圖質量密切相關。為了盡可能避免設計圖紙上出現(xiàn)“漏、碰、錯、缺”，相關領域的技術工作者應當通過有效的措施盡可能提高建筑結構設計的質量。通過文章中的分析，概念設計在建筑結構設計的過程中扮演了很重要的角色。除此之外，針對軟件計算參數(shù)、計算結果的荷載分析、數(shù)學建模工作的有效進行，都是提高建筑結構設計質量的好辦法。本文在此談了談自己的觀點和看法，可供同行參考。
1 建筑結構設計的概念
結構設計的具體程序是需要嚴格遵守的。建筑物的設計工作實際上存在諸多分支，這些分支具體涵蓋了結構設計、電氣設計、建筑設計、暖氣通風設計、給排水設計等。每個分支的具體設計過程都必須圍繞四個根本目標: 審美要求、功能要求、環(huán)保要求以及經(jīng)濟要求。建筑的結構是建筑物發(fā)揮其使用功能的基本條件，因而，結構設計也是建筑物設計過程中極為重要的組成部分之一，結構設計細分為以下四個步驟: 設計結構方案、結構分析、設計構件、繪制施工圖紙。建筑結構的類型這一概念相對而言范圍廣、內容豐富。根據(jù)不同建筑物在具體功能要求上的差異，隨著科學技術的發(fā)展，逐漸產(chǎn)生了諸多結構類型與結構的分類方法。從建筑物具體用途的角度，可以劃分為民用建筑與工業(yè)建筑。如果依據(jù)建筑物的層數(shù)來分類，則可以分為超高層、高層、多層、單層建筑。建筑物使用的結構材料是有所區(qū)別的，從結構類型的角度來分類，大體上有: 混合結構、砌體結構、木結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構等。此外，建筑物的結構構件組成方式也存在較大的區(qū)別，從這個角度，可以劃分為框筒結構、剪力墻結構、框架結構、筒中筒結構、筒體結構、框剪結構、束筒結構等。由此可見，建筑結構類型的劃分方法頗多，內容也相對復雜。而建筑結構設計中還有一個很重要的名詞: 概念設計。概念設計的具體含義指的是通過清晰、明確的概念結構，在不進行數(shù)值計算的情況下，根據(jù)分系統(tǒng)與整體結構系統(tǒng)間的結構破壞機理、力學關系、實驗現(xiàn)象、震害以及工程經(jīng)驗所獲得的原始設計思想與基本設計原則，對結構的計算結果做出合理、準確的分析，同時將計算假設與結構的實際受力狀況間的差異也考慮在內，對結構或構造進行設計，盡可能保證建筑物的受力更安全、更合理、更協(xié)調。
2 概念設計在建筑結構設計中的重要意義
在結構設計中，概念設計占據(jù)極其重要的地位，結構設計步驟通常可以劃分為三步: 前期選擇方案階段，中期結構計算階段以及后期制繪施工圖階段。結構設計與分析的首要步驟就是概念設計，以上三個步驟均與科學的概念指導不可分割。一名好的結構工程師在每個項目工程設計的初始階段，也就是建筑設計方案確定階段，先按照自身的經(jīng)驗和專業(yè)基礎，在心里經(jīng)歷一段優(yōu)化過程，應用概念設計手段，能夠快速、合理地構思，比較，抉擇每一個結構體系，并且協(xié)助建筑師擴展或者實現(xiàn)建筑行業(yè)所需要的空間形式，想要的使用，構筑和形象功能，且將其定為目標，同建筑師共同決定建筑的總體結構方案，此外，還要確定整體結構體系和分體結構體系最佳的受力方案。得出來的方案一般具有清晰的概念和正確的定性，從而避免了后期不必要的運算，經(jīng)濟可靠性能較好。另外，這種方法也可以作為判斷計算機的內力分析所得到的數(shù)據(jù)可靠性的依據(jù)。作為結構設計的靈魂和核心，概念設計統(tǒng)領著整個結構設計過程，也顯示了設計工程師的理論和設計水平。通過結構概念設計的運用，可以從全局上明確結構的各項性能，從而科學的判斷計算分析得到的結果并進行合理的利用，確保了設計過程中工程師的主體地位。
3 提高建筑結構設計質量控制的措施
建筑工程的一個特點就是受到地理因素的制約與影響，這個特點也導致設計過程中涉及的參數(shù)很可能具有一定的特殊性。簡單舉例有: 基本雪壓、基本風壓、場地土類別、地震烈度等鑄鍛參數(shù)的選取過程都要嚴格依照《全國基本雪壓分布圖》《全國基本風壓分布圖》以及工程地質報告這三份材料進行敲定，又如墻體圍護的主材在不同地區(qū)存在差異，工程師則需要根據(jù)實際選用的主材確定墻體荷載。在開始設計之前，設計人員應當大量收集設計相關資料、深入研究設計規(guī)范，根據(jù)具體的工程類型、地域條件確定具體參數(shù)，這樣的做法能夠在加強計算結果可靠性的同時，避免參數(shù)不合理、參數(shù)錯誤造成的返工、浪費等現(xiàn)象。建模計算的前期處理是提高結構設計質量的重要措施之一。對荷載的計算要保證準確有效，估計、推測等無依據(jù)的做法是需要每個工程師盡可能避免的。建模的過程要嚴格按照科學的方法來給定輸入，樓梯洞口輸入處的局部開洞處理，轉換層構件與懸挑構件設計中活荷載的不利影響，飄窗部分的荷載分析等都是需要格外注意的步驟。在尚未了解各個參數(shù)具體含義的情況下，毫無依據(jù)的對參數(shù)進行盲目的修改是結構建模過程中的一個大忌。在調整參數(shù)的過程中，要格外注意不同參數(shù)的具體適用范圍，具體的某一項參數(shù)大多具有較為嚴格的適用性，磚混結構下準確的參數(shù)，很可能不適用于框架結構，多層結構下準確的參數(shù)，對高層結構的適用性也未必能夠保證。對相關計算軟件的應用也要注意這個問題。不同的計算理論是具有其特定的假設條件的，軟件的編制默認狀態(tài)下均符合這些特定條件，為了避免出現(xiàn)參數(shù)不匹配、不適用的問題，在使用軟件前必須了解清楚這款軟件的具體技術條件，即使是最熟悉的 PKPM 軟件系列也不能忽略這個問題。缺乏對于軟件技術條件的深刻理解，就無法合理、正確的應用軟件進行實際設計。因過分信任計算機的計算結果，而忽視結構概念導致的嚴重錯誤，近年來在結構設計領域也屢見不鮮。相關領域工作者在必要的情況下要進行手算復核，而不是迷信軟件的計算結果，這種情況對于帶轉換的構件設計工作最為重要。在結構設計的過程中，建筑物計算分析的結果是為了確保在靜力荷載以及自然災害造成的動力荷載作用下具有較強的整體安全性。然而，僅僅依靠計算分析結果展開的設計，在實際生活中是很難避免荷載作用下建筑物局部開裂、破壞等現(xiàn)象的。針對不同的自然災害，要進行專門的防護性設計。以地震為例，可以根據(jù)工程抗震等級的要求指標，按照設計規(guī)范中的具體要求，在結構設計過程中采用必要的構造措施。特別是針對計算性相對比較弱的結構類型時，多數(shù)的設計都要求通過構造措施保證建筑的安全性。
參考文獻:
[1] 馬玉剛．淺談如何提高建筑結構設計質量[J]．工程技術，2010，（09）.
[2] 張麗莉．淺談提高建筑設計質量的措施[J]．建筑工程，2011，（02）.
關鍵詞：結構設計； 設計；優(yōu)化
中圖分類號：TU3 文獻標識碼：A
1、結構設計優(yōu)化方法的理論體現(xiàn)
當我們進行結構設計以及工程項目的相關設計的時候，不僅要對設計對象的安全性可靠性以及其基本使用功能進行必要的考慮外，設計還要盡可能的突出建筑的美感，這些便是結構以及工程項目的最優(yōu)化的相關問題。也就是說利用相應的數(shù)學上的方法，對所有設計方案進行必要的分析比較，得出最滿意的設計方案，以滿足預期的目標。
從理論上對結構設計優(yōu)化方法進行相關的分析可知，房屋工程結構總體的優(yōu)化設計以及房屋工程分部結構的優(yōu)化設計是結構設計優(yōu)化方法在實際應用中具體的表現(xiàn)。房屋工程結構總體的優(yōu)化設計主要是對圍護結構、屋蓋系統(tǒng)以及結構細部等進行相應的設計方案的優(yōu)化設
計。在設計的時候還必須考慮到相應的布置、選型、造價以及受力等方面的問題，然后根據(jù)工程的實際情況以及結合房屋建筑相應的經(jīng)濟性，對建筑結構進行相應的優(yōu)化設計。
為了適應時展的要求，建筑的結構形式必須不斷的進行必要的創(chuàng)新。對于建筑結構的設計師來說，要確保建筑結構具有一定的安全保證，在此基本上考慮設計出新的結構形式。
對于建筑結構的設計，我們要求盡量縮小質量中心和剛度中心的差異以及建筑的平面結構盡量對稱與規(guī)則，不過這些必須滿足設計師的基本設計意圖。還要要求在水平荷載作用下建筑物不會產(chǎn)生很大的扭轉效應。必須在滿足建筑相應的功能條件下，在豎直方向布置盡量讓豎直方向的相應的承重構件上下貫通。在結構設計中，為了減少結構設計與分析上的難度以及經(jīng)濟性，我們應該盡量避免使用轉換層結構。對豎直方向的剛度也有著相應的要求，要求剛度的變化必須是漸變的而不是突變的，否則在剛度突變的地方會出現(xiàn)嚴重的應力集中，這不利于建筑結構抵抗水平方向的動力載荷作用。
2、結構設計優(yōu)化技術的現(xiàn)實意義
對建筑結構的設計進行必要的優(yōu)化，在對于房屋結構相關的設計中的應用意義重大，不僅能夠滿足了建筑的實用與美觀，而且還可以有效地對工程造價進行控制。對于建筑商來說，其當然希望用最少的投資，而獲得最大的收益，然而又必須對建筑結構的科學性、可靠性以及安全性做出保證，這必然要求對結構設計進行優(yōu)化。
結構設計優(yōu)化和傳統(tǒng)房屋結構設計進行比較我們可以發(fā)現(xiàn)：運用設計優(yōu)化的技術能夠降低建筑的工程造價（6 ～ 35％）。結構設計優(yōu)化技術能夠使得建筑結構內部的每個單元都得到最佳的協(xié)調，并可以對材料的性能進行最合理的利用。這樣不僅能夠保證相關規(guī)定的安全系數(shù)，還能夠實現(xiàn)對建筑結構設計的經(jīng)濟性與實用性。
3、結構設計優(yōu)化技術在建筑結構設計中的步驟
3.1建立結構優(yōu)化的模型
在我們對房屋結構整體進行必要的優(yōu)化設計時候，可以分成三步進行建筑結構的設計優(yōu)化。下面將對每一步驟進行詳細的介紹：
3.1.1要對設計變量進行合理的選擇
通常在對設計變量進行選擇時，我們把對建筑結構影響的主要參數(shù)作為設計變量。如目標控制的相關參數(shù)（損失的期望C2和結構的造價C1）和約束控制相關參數(shù)（結構的可靠度PS）等；然而還有一些影響不是太大，其變化范圍也不是很大或者由局部性以及結構的相關要求就能夠滿足相應的設計要求的一些參數(shù)，我們可以用預定參數(shù)來表示，這樣能夠使得我們的設計量、計算量以及編制程序的工作量均大大減小。
3.1.2對目標函數(shù)進行確定
在進行結構設計優(yōu)化的時候，我們還必須尋找一組能夠滿足相關的預定條件的截面相應的幾何尺寸、鋼筋的截面積以及相應的失效的概率的函數(shù)，使得工程造價最少。
3.1.3對約束條件進行確定
對于房屋的結構的設計優(yōu)化來說，必須確保結構的可靠度，來對優(yōu)化設計相關的約束條件進行相應的確定，設計優(yōu)化的約束條件主要包括裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束、構件單元約束、應力約束、結構體系約束、從可靠指標約束到確定性約束條件以及從正常使用極限狀態(tài)下的彈性約束到最終極限狀態(tài)的彈塑性約束等約束條件。在進行結構設計的時候，我們必須對目標約束條件與實際的約束條件進行相應的比較與分析，再確保每個約束條件都必須滿足相關要求，以實現(xiàn)最佳的設計。
3.2對優(yōu)化設計的計算方案進行設定
根據(jù)可靠度進行的房屋結構的優(yōu)化設計具有多約束且非線性的優(yōu)化問題以及復雜的多變量，在進行相應的分析計算中，一般把有約束的優(yōu)化問題轉換成無約束優(yōu)化問題的求解。常用的優(yōu)化設計的計算方法有拉氏乘子法、復合形法、Powell法等。
3.3進行程序的相關設計
根據(jù)可靠度進行的房屋結構的優(yōu)化設計的基本模型以及所使用的優(yōu)化設計的計算方法，可以編寫一個具有運算速度快以及功能齊全的綜合應用程序。
3.4結果分析
我們必須對相應的計算結果進行必要的分析比較，然后選擇出最佳的設計方案。在這個過程中，我們考慮問題必須全面，并且要對問題進行多角度的考慮。這一步驟在建筑結構設計優(yōu)化中尤其重要，合理的選擇設計方案，不僅能夠確保結構的美觀、安全性、合理性以及實用性，還能夠對施工中的資金的投入有著重大的影響。在結構設計優(yōu)化中只強調經(jīng)濟上的節(jié)約，而忽略技術上的相關要求，是不正確的；同樣只考慮技術上的要求，而不考慮經(jīng)濟的要求，也是不合理的。我們必須對兩者進行合理的配置，才能達到相關要求。
4、結構設計優(yōu)化技術的實踐應用
對于項目的前期設計、整體設計、舊房改造以及抗震設計方面均能夠采用結構設計優(yōu)化設計的方法。下面對實踐應用中的問題進行必要的說明：
4.1結構設計優(yōu)化應注意前期參與
前期方案直接會影響到工程的造價，然而很多結構設計忽略了這一點，所以我們應該注意。前期參與能夠讓我選擇合理的結構形式以及合理的設計方案。
4.2概念設計結合細部結構設計優(yōu)化
在沒有具體數(shù)值量化的情況下，我們可以使用概念設計。例如，對地震的烈度進行設防時，由于它存在這不確定的因素，所以我們無法找到與實際相符合的計算式，所以在進行設計優(yōu)化的時候我們可以使用概念設計的方法，把相應的數(shù)值作為參考與輔助相關的依據(jù)。同時在設計過程中，相關結構設計人員必須合理并靈活的使用結構設計優(yōu)化的方法，從而達到最佳的效果。
在設計過程中必須對細部的結構進行相應的設計優(yōu)化，例如，在現(xiàn)澆的混凝土異形的板料，其拐彎處容易開裂，我們可以簡化成矩形板，然后再合理的選擇鋼筋，在滿足其結構的基本要求條件下，達到既安全又經(jīng)濟的目的。
4.3下部地基基礎結構的設計優(yōu)化
在地基基礎的結構設計優(yōu)化中，我們必須選取合適的方案，如可以根據(jù)工地的地質條件選擇相應的樁基類型，并盡量減少相應的工程造價。并根據(jù)樁端的持力層的厚度合理的選擇灌注樁的樁長度，通過對多種設計方案進行必要的分析比較，然后選取最佳的設計方案。
