结构设计范文10篇

结构设计范文篇1

关键词：房屋建筑；结构设计；优化

随着社会的发展与生活水平的提高，人们对房屋建筑安全性、实用性、美观性与经济性的要求也愈来愈高，而房屋建筑构造作为影响房屋功能和质量的直接原因，对其设计实施优化则显得至关重要。在建筑建设时建筑构造方面的资金是投入相对大的部分，为了减少这部分的投入需要持续的优化结构设计。在保证建筑质量安全的基础上，对房屋建筑设计实施规划，拟定建设方案，科学的安排施工工程，控制施工的整体构造，使企业经济收益增加。

1建筑结构设计优化的必要性

建筑构造设计优化方法在房屋结构设计中的运用，可以完成对房屋建筑构造的优化设计。不但可以使房屋建筑项目的造价得到有效的控制，还可以满足建筑的实用性和美观性。对于建筑企业而言，希望以最少的投资得到最大的利益，所以一定要确保房屋建筑构造设计的安全性、可靠性和合理性，这就需要对房屋结构设计实施优化。和陈旧房屋结构设计比较，结构优化设计方法的优势在于：①确保房屋建筑构造的安全性；②科学协调房屋建筑构造内部的全部单位；③科学运用材料的功能；④使工程造价降低6%～35%。在房屋结构设计中，经过使用建筑构造设计优化技术，能够在完成建筑的美学价值、现实应用价值与经济价值的同时，保护施工现场和四周的生态环境，完成施工的绿色化，是新时代之下，对保护环境和可持续发展战略的主动响应。

2建筑结构设计优化策略

2.1建筑结构的整体优化方法

房屋结构设计中的建筑结构设计优化关键表现在房屋建筑的整体构造与房屋建筑的部分构造的设计优化。当对于建筑的部分优化有许多方面，比如优化屋顶，优化围护等多个方面。这些方面不单单需要建筑设计者应用自己所学的精心设计，还得思考到适用功能与造价等问题。在设计优化的时候，一定要实施实地的考察，结合现实状况对建筑实施设计优化。对于建筑的整体性优化而言，优化好的建筑要保证整体牢固，假如出现突发情况，可以把损失降到最低或者没有，这样的建筑优化出来是最好的。所以在设计优化整体的时候，需要可以思考各类也许会发生的情况。在房屋构造的构建材料钢筋是降低地震破坏力的关键材料，所以对于钢筋和钢筋的接头间距要严格依照相关部门的规定构建，这样才可整体对建筑实施设计优化。

2.2结构模型的设计

（1）选择变量。设计师在实施建筑结构设计优化时，能够把所有影响设计方案的数值作为设计变量，比如项目目标控制参数与限制参数等。假如设计师选取影响原因少或者改变的幅度相对小的参数作为变量，将会使房屋建筑在结构设计、计算和编程等方面工作的难度降低，帮助设计师找到满足设计需求和目标的有关数据。（2）确定目标函数。在实施构造设计优化的时候，相关人员一定要找寻一组可以满足有关预定条件的截面相关几何尺寸、钢筋的截面积和相关的失效概率函数，达到项目造价最小化。（3）确定约束条件。对于房屋构造的设计优化而言，一定要保证结构的可靠度，对优化设计有关的约束条件实施相关的确定。设计优化的约束条件关键包含约束裂缝宽度、约束结构强度、约束尺寸、约束构件单元、约束应力、约束结构系统、约束可靠指标到约束确定性条件和从正常应用极限状态下的弹性约束到最后极限状态的弹塑性限制等约束条件。在实施构造设计的时候，一定要对目标约束条件和现实的约束条件实施相关的对比和分析，再保证各个约束条件都一定要满足有关要求，以完成最好的设计。

2.3选择最优程序及统计分析

设计者完成上述模拟设计的工作后，依据现实条件选取最好的计算形式，选取最优设计流程，力求确保流程能够有最为齐全的用途、最为完善的作用、运转效率最为高效等。需要对上面分析的结论实施统计与研究，仔细的衡量、认真的比较，从不一样的角度考虑问题，不能忽视人事利益、经济利益、施工材料成本和每一个施工技术中间的关系，站在综合平衡的方面之上，在节约了成本的同时，对技术的改进不可以疏忽，防止片面的追求经济效益，而疏忽了技术创新方面的每一项工作。

2.4基础结构设计优化

房屋基础结构直接影响到房屋构造的整体作用与稳定，所以在基础构造设计程序中要全面运用建筑构造设计优化方法。对地基地质、桩基种类、基础构造等方面的设计实施全面地控制，科学确定桩基项目的方式，掌握桩身长度与直径，优化基础构造的方案，对基础结构、施工技术与资金投入的平衡点进行确定。在全面实施建筑结构设计优化的基础上，提高与确保房屋整体构造强度、结构稳定性。

2.5节能结构设计的优化

节能结构设计的优化需要以绿色建筑理念为基础，并主动运用设计学中的方法。主要内容：①为了使房屋具有优良的采光性，要结合项目所处的地理部位、气候条件和当地城市规划的现实状况和要求，实施针对性的选择建筑的朝向。这样房屋不但能够确保可以接受到更为合理的阳光照射，也为室内通风奠定了更为坚实的硬件基础；②对于建筑的美观，尽量不要和寒风呈90°。这种做法不仅能够最大程度的降低热量损耗，并且可得到高效节能的优良效果；③对于房屋建筑维护，其屋顶、门和窗户等设计是关键表现，在面对阳光一侧，窗户面积要尽可能扩大，也要尽可能的加多数量，这样来让房屋能够充分的收集到阳光；在背光一侧，窗户要尽量减少数量，目的是热量避免过度的散失。对于建筑顶棚的设计，可循环的水管能够加装，便于得到冬暖夏凉的应用效果。

3结束语

对房屋建筑结构实施设计优化的时候，不但要对建筑本身的作用给予保障，还要使工程投入的资金可以有效地控制好。开发商和建筑企业，不能对建筑结构设计优化带来的经济效益予以太多的关注，在寻求经济利益经过中绝对不能够经过降低质量规范，削弱技术功能和缩减建材等形式。

作者:罗建岗 单位:江苏省靖江市建筑设计院有限公司

参考文献：

[1]范国兴.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].鸡西大学学报,2014,(8):23-25.

结构设计范文篇2

1混凝土结构设计的原理

1.1混凝土结构设计过程中的抗震设计

为了更好的将混凝土应用到各个行业中，在进行混凝土结构设计的时候，我们必须要首先准确的了解并且掌握所有混凝土结构设计的原理，而在所有结构设计原理中，抗震设计是极其重要的原理之一。对于抗震设计原理而言，它受地质条件影响比较大。众所周知的是，在建筑工程施工过程中，混凝土柱需要承受的力比较大，尤其是在一些高压力的情况下，混凝土柱很难具有一定的延展性能，甚至可能会导致混凝土柱出现变形的情况，因此，为了更好的避免这一现象，在进行结构设计的时候，我们必须要严格的遵循“强柱弱梁”的设计原则，保证承受压力的部分具有一定的延展性能。另外，在进行设计的过程中，我们还应该尽可能的通过控制受压区的高度，以及梁的上部和下部之间的比例关系，通过改变各种内力之间的系数关系不断地增加所有混凝土柱承受压力的性能。

1.2抗裂设计

在将混凝土应用到建筑工程施工的过程中，为了更好的确保建筑物的质量，我们必须要确保所有建筑物具有一定的抗裂能力，进而更好的避免建筑物出现裂缝。而导致混凝土结构物出现裂缝的主要原因就是结构物本身的耐久性、防水性能降低，因此，进行裂缝控制是将混凝土结构设计更好的应用到建筑工程的有效手段之一。例如，在进行混凝土结构设计的过程中，为了更好的提高所有混凝土结构物的抗裂性能，我们必须要针对不同的结构采取相对应的抗裂对策。如在进行混凝土原材料选择的时候，我们必须要选择正规的厂家进行原材料的购买，在购买的过程中应该由专业的工作人员选择高质量的混凝土原材料。同时，我们还应该尽可能的选择水化热比较低的水泥，控制好水与灰的比例，适当的在材料中添加一些外加剂，这样可以更好的防止混凝土结构物出现开裂的现象。另外，在进行混凝土结构设计的过程中，我们还应该尽可能的加大梁的截面积或者则可以增加板的厚度，进而不断的提高混凝土结构的强度，只有混凝土结构物的强度提高了，才能更好的确保混凝土结构物具有足够的安全性和耐久性。

1.3混凝土结构设计中的平面设计

除了抗震设计和抗裂设计，在将混凝土应用到实际施工过程中，我们还必须要严格的遵循平面设计这一原则。随着我国经济的快速发展，对于建筑物结构设计质量水平提出了越来越高的要求，同时对于混凝土结构设计也提出了比较高的要求。如在进行混凝土结构设计的过程中，我们必须要尽可能的确保整个设计平面的规则、简单以及对称，这样可以更好的提供混凝土结构物的刚度以及承载能力，最终不断的提高混凝土结构物的抗裂、抗震能力。另外，在进行结构设计的时候，我们还应该确保所有结构的平面、立面以及结构布置具有一定的规则性，同时还应该具备合理的传递力的途径以及方式，进而使得作用在混凝土上部结构的力都能够直接的传递到目的地，避免了中间的传递过程。最后，还应该确保混凝土结构物具有整体的可靠性以及牢固性，进而更好的避免因为外来力的影响导致建筑出现倒塌的现象，给企业带来巨大的经济损失。确定构件与构件之间、结构与结构之间，该彻底分离的绝不似分非分，该牢固的绝不似接非接；处理好结构单元与结构构件承载力之间的关系，尽量设置多道抗震防线，增强结构的抗震能力。

2混凝土结构设计过程中所存在的问题

尽管几年来我国许多企业在混凝土结构设计方面取得了比较显著的成就，但是，尽管如此，我国许多企业在进行混凝土结构设计的过程中仍然存在着一系列的问题。例如，一些企业的混凝土结构设计管理机制不够完善，有些设计人员在设计过程中不能严格的按照设计标准进行设计。另外，还有一部分设计人员的专业素养比较低，他们对于混凝土结构设计相关知识的掌握不足。最后，甚至有一些企业在进行混凝土结构设计的时候不能严格的按照客户的需求进行设计，随意的改变设计的理念，这对于促进我国混凝土结构设计的发展具有极其不利的影响。

3结束语

总而言之，在当代这样一个社会，混凝土已经被广泛的应用到了许多行业中，而为了更好的将混凝土材料应用到实际中，我们必须要不断的提高混凝土结构设计的水平。而在设计的过程中，我们应该首先发现我国在混凝土结构设计过程中所存在的问题，然后尽快的根据这些问题提出相对应的解决对策。

作者:王炳监 单位:盐城工业职业技术学院

参考文献：

[1]纪福宏,郭惠琴.混凝土结构设计中若干问题的探讨[J].山西建筑,2005.

结构设计范文篇3

关键词:剪力墙结构;建筑结构;设计;应用

目前，剪力墙结构设计在国内并没有相关规范条例，设计者应用在建筑结构设计中时参照实践经验和建筑实际要求来设计。剪力墙结构能够更好地适应建筑的发展需求，是建筑结构设计中常见的一种结构，设计得当不仅能减少建筑施工时间，以其抗侧刚度大等优势还能增加建筑使用年限，在建筑结构设计中占据着重要的地位。虽然剪力墙结构应用广泛，但是并不是所有建筑都适用，设计者应结合实际情况综合考虑，根据可靠分析来设计剪力墙结构，才能最大限度发挥其作用。

1剪力墙结构概述

1.1剪力墙结构

剪力墙结构是指建筑(包括房屋极其附属的建筑物)用来承受风荷载或者地震等自然灾害引起的水平荷载的墙体，因此又叫做抗风墙、抗震墙或者结构墙。剪力墙结构设计初衷是为了防止建筑结构遭受外力破坏，提高建筑结构的稳固性。所谓建筑结构，根据施工方法分为:混合结构、框架结构、剪力墙结构以及框筒结构等，剪力墙结构具有抗侧刚度大、用钢量小以及抗震性能强等优势，对比其他建筑结构，剪力墙在建筑结构设计中应用较广泛。剪力墙结构的建筑材料一般选用钢筋混凝土，利用钢筋混凝土墙板承受建筑结构来自竖向受力和横向受力，但在实际施工中，剪力墙结构主要指竖向的代替梁柱受力的钢筋混凝土墙板(见图1)，水平方向仍然是用钢筋混凝土的大楼板搭载墙上实现对建筑结构水平力的控制。

1.2剪力墙特征及种类

根据剪力墙的墙体是否开洞以及开洞尺寸的大小，6～7m的为大开间，3～3.9m的为小开间，而小开间剪力墙较经济合理，减少了建筑成本，增大了建筑使用面积。剪力墙结构分别有以下四种:①实体墙，其中只有实体剪力墙结构墙体不开洞。实体墙的变形主要是曲型，墙体承受能力比较强，不会发生突变，稳定性较好。②整体小开口剪力墙，相对来说截面墙体开洞面积较小，占整个墙体面积的比例不超过15%，变形为弯曲型，弯矩图处有可能发生突变。③多肢或双肢剪力墙，墙体开洞面积过大并且洞口成列状分布，弯矩图处不会发生异常情况，受力特点和整体小开口剪力墙相似。④壁式框架剪力墙。墙体开洞面积在几种剪力墙结构中是最大的，墙肢线与连梁线上的刚度比较接近，变形为剪切型，受力特点与框架结构相似。

2剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

2.1剪力墙结构设计原则及要点

2.1.1对墙体进行受力分析

剪力墙结构在建筑结构设计中，墙体作为平面构件承受着建筑结构水平、垂直方向的剪力和弯矩，因此，在进行剪力墙结构设计时，要对墙体自身的实际受力情况进行充分研究和分析，保证墙体质量，才能发挥出剪力墙应用在建筑结构设计中的重要效果。

2.1.2平面内搭接

剪力墙的主要作用就是代替原始建筑结构中的梁柱受力，决定了剪力墙结构在同一平面内对自身刚度和承载力的要求。首先，剪力墙结构的平面布置方向应该尽量沿着主轴的方向，不能出现对直或拉通的现象，若方向不一样，则应该使剪力墙结构连在一起，只有这样，剪力墙结构才能发挥出在建筑结构设计中的价值。再者，剪力墙结构在垂直方向上要做到从下往上连续的布置，避免发生刚度突变，且刚度要分配均匀，剪力墙结构开的洞口要形成明确的墙肢和连梁。最后，合理控制剪力墙结构的数量，在建筑结构平面布置和设计时不能使剪力墙结构过于密集，需要平衡抗侧力刚度，如果抗侧力刚度过大，剪力墙结构重力加大，无形中对建筑抗震能力造成威胁。由于处在平面外的刚度和承载力相对较小，在建筑设计剪力墙结构时应尽量避免平面外的梁体与剪力墙连结，影响剪力墙弯矩发生突变导致施工质量问题，实在无法避免的情况下，应当按照相关施工标准加固剪力墙结构(见图2)，确保剪力墙平面内外安全。

2.1.3调整超限

1)剪力墙结构应遵循建筑楼层之间最小剪力数的原则，例如在建筑结构设计初期，考虑到提高建筑抗震性时需要适当降低建筑结构自身重量，剪力结构设计应在短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩40%以内的前提下，尽量控制剪力墙的数量［1］。2)有必要对楼层之间最大位移与楼层高之间的比例进行调整的原则，为满足地震作用等对建筑造成扭转或剪切变形导致的建筑楼层之间发生位移的需要，剪力墙结构设计不能只依靠控制竖向构件数量来对建筑变形进行处理，调整楼层之间最大位移和楼层高比例可以尽量减少楼层之间的扭转、剪切变形。3)超限的具体内容是依据相关规定，剪力墙结构中连梁剪力和弯矩的跨高比须＞2.5，反之，如果跨高比＜2.5，则视为超过规定限度，但是跨高比大于2.5并不等于越大越好。例如当剪力墙结构连梁跨高比在5～6时，并不会导致连梁刚度发生变化，但是剪力墙出现超限现象，剪力墙结构发生突变概率增大，不利于整体建筑结构施工，这种情况应该采取框架结构的方式设计剪力墙。所以，剪力墙结构设计时，超限调整也是必不可少的内容之一，既保证剪力墙结构质量，又能有效控制建筑结构整体质量。

2.2剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

2.2.1平面布置

明确定位剪力墙设计要点，平面布置应尽量均匀、对称，同一平面内外的剪力墙结构的质量中心和刚度中心完全重合，减少扭曲，增加稳固性。建筑结构设计过程中较长的剪力墙结构要设计开洞口，并均匀分配成长度相等的几段墙面，为避免剪力墙发生剪切破坏，相关施工指标规定:每段独立墙面总高度与截面高度之间的比例必须≥2。剪力墙结构洞口一定要保证上下对齐，成列布置，避免墙洞交错叠合导致剪力墙受力刚度减小，否则剪力墙结构容易变形，发生施工事故。在建筑结构抗震功能设计时，进行双向或多向设置对剪力墙结构的功能性有一定的保障，形成一定的空间工作结构，当剪力墙结构洞口与墙边或洞口与洞口之间形成墙肢截面高度与厚度比例＜4的小墙肢时，应该采取框架柱箍筋设计对剪力墙结构进行全高加密。对较长的墙肢要分为两个墙肢施工，超过8m长的墙肢都应设置施工洞使其划分为小墙肢。同时剪力墙结构的抗侧力刚度不宜过大，否则会导致墙体自身重力增大，违背了抗震性能设计的初衷。剪力墙结构的抗侧力刚度值可以通过公式:T=n(0.05～0.06)来计算，式中，n为建筑结构的楼层数，建筑施工建模时计算得出精确数据，防止抗侧力刚度过大影响建筑施工。

2.2.2墙肢截面厚度

剪力墙结构设计应用在建筑结构设计中，对墙体厚度施工有明确规范条例，例如短肢剪力墙，条例规定其底部加强部位不能＜0.2m，其他部位必须＞0.18m。剪力墙的厚度应按阶段变化，为防止剪力墙结构发生刚度突变，剪力墙阶段变化范围应控制为50～100mm，且要均匀连续变化，当混凝土等级和强度改变同时发生时，建筑结构设计必须将两者错开楼层。剪力墙结构墙体厚度的规范性施工能有效保证墙体的稳定性和刚度，直接决定了建筑结构的稳固性和安全性。

2.2.3剪力墙结构连梁钢筋配置

连梁是高层建筑的重要承重构件，按照国家四级地震抗震指标来说，剪力墙结构的配筋率不得低于0.2%，前三级抗震则要求不能低于0.25%。因此，在剪力墙结构设计过程中，连梁配筋率必须严格按照相关指标进行，结合实际对建筑结构连梁进行精确的承压计算，可适当增加剪力墙的配筋率，有效防止扭曲、剪切力对建筑结构的破坏，同时也不可盲目增加，避免剪力墙结构自身重力过大影响其抗震性。

2.2.4边缘构件设计

在建筑结构设计中设计剪力墙时，剪力墙的边缘构件也是一个比较重要的部分。剪力墙结构的边缘构件主要有端柱、暗柱等，增加边缘构件的延展性，结合实际设计需求约束边缘构件设计能防止剪力墙结构产生水平位移等问题。

3结语

在充分保证建筑结构的稳定性及安全质量的前提下，有效降低建设成本，优化建筑结构设计有助于建筑实现效益最大化。建筑结构设计中，剪力墙结构设计应用的重要性和广泛性在国内建筑业已经占据了很大的比例，设计人员在设计剪力墙结构时，应经多番论证结合建筑实际情况和设计要求，以剪力墙种类的多样性和灵活性为基础，遵循设计原则，把握剪力墙的设计要点，促进剪力墙结构设计技术的发展，推动建筑事业取得更大的成就。

作者:孙家昱 单位:四川西南广厦建筑设计院有限责任公司

参考文献:

［1］付艳强．论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用［J］．科技风，2014，27(1):146－147．

结构设计范文篇4

2.结构设计的阶段：结构设计的阶段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。方案阶段的内容为：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式（例如，砖混结构，框架结构，框剪结构，剪力墙结构，筒体结构，混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式）。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。

结构计算阶段的内容为：

一：荷载的计算。荷载包括外部荷载（例如，风荷载，雪荷载，施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等）和内部荷载（例如，结构的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等）上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。

二：构件的试算。根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。

三：内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。

四：构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制（比如，轴压比，剪跨比，跨高比，裂缝和挠度等等）来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。

施工图设计阶段的内容为：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。

3.各设计阶段的基本方法：根据方案阶段的主要内容，其基本方法就是根据各种结构形式的适用范围和特点来确定结构应该使用的最佳结构形式，这要看规范中对于各种结构形式的界定和工程的具体情况而定，关键是清楚各种结构形式的极限适用范围。还要考虑合理性和经济性。

在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提，是十分重要的。

在施工图设计阶段，就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构，才会是合理的结构。

4.规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。

在各种结构设计手册中，给出了该结构形式设计的原理，方法，一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。

标准图集是依据规范来制定的国家和省市地方统一的设计标准和施工做法构造。不同的结构形式有不同的标准图集。设计中常用的有，结构绘图时采用：平法制图（03G101-1），砌体中的钢筋混凝土过梁采用：过梁（L03G303），砖混结构抗震构造详图采用：L03G313，钢筋混凝土结构抗震构造详图采用：L03G323，地沟及盖板采用：02J331.需要说明的是，在选用标准图集时一定要根据具体工程的实际情况来酌情选用，必要时应说明选用的页号和图集号，不可盲目采用。

总之，结构设计是个系统的，全面的工作。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。千里之行始于足下，设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计。在工作中应事无巨细，应善于反思和总结工作中的经验和教训。

在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提，是十分重要的。

在施工图设计阶段，就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构，才会是合理的结构。

4.规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。

在各种结构设计手册中，给出了该结构形式设计的原理，方法，一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。

结构设计范文篇5

一：荷载的计算。荷载包括外部荷载（例如，风荷载，雪荷载，施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等）和内部荷载（例如，结构的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等）上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。

二：构件的试算。根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。

三：内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。

四：构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制（比如，轴压比，剪跨比，跨高比，裂缝和挠度等等）来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。

施工图设计阶段的内容为：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。

3.各设计阶段的基本方法：根据方案阶段的主要内容，其基本方法就是根据各种结构形式的适用范围和特点来确定结构应该使用的最佳结构形式，这要看规范中对于各种结构形式的界定和工程的具体情况而定，关键是清楚各种结构形式的极限适用范围。还要考虑合理性和经济性。

在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提，是十分重要的。

在施工图设计阶段，就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构，才会是合理的结构。

4.规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。

在各种结构设计手册中，给出了该结构形式设计的原理，方法，一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。

标准图集是依据规范来制定的国家和省市地方统一的设计标准和施工做法构造。不同的结构形式有不同的标准图集。设计中常用的有，结构绘图时采用：平法制图（03G101-1），砌体中的钢筋混凝土过梁采用：过梁（L03G303），砖混结构抗震构造详图采用：L03G313，钢筋混凝土结构抗震构造详图采用：L03G323，地沟及盖板采用：02J331.需要说明的是，在选用标准图集时一定要根据具体工程的实际情况来酌情选用，必要时应说明选用的页号和图集号，不可盲目采用。

总之，结构设计是个系统的，全面的工作。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。千里之行始于足下，设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计。在工作中应事无巨细，应善于反思和总结工作中的经验和教训。

在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提，是十分重要的。

在施工图设计阶段，就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构，才会是合理的结构。

4.规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。

在各种结构设计手册中，给出了该结构形式设计的原理，方法，一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。

结构设计范文篇6

工程的施工地点为福建省厦门市湖滨北路与长青路交叉口的东北角，原建筑为高层建筑群。要进行施工的建筑群属于塔楼建筑，整体由地下室与上部建筑两部分构成，这两部分的楼层数分别为2层与30层。设计前期调查表明该塔楼的地下室及1#、2#塔楼已经于1995年12月完成施工。本次设计对3#、4#、5#楼原设计户型进行了较大幅度的修改.通过不断的结构试算，对基础及地下室结构进行受力分析，确定了上部各塔楼能建设的层数，拟订了建筑方案。经过对结构方案的比对论证，本项目确定采用多塔带厚板转换层结构型式，结构体系由下部框剪结构转换成上部剪力墙结构，且上部建筑接近一半剪力墙需要在三层楼面处转换。多墙带厚板转换结构属于复杂高层建筑结构，超出规范要求，需要进行专项审查。原设计3#、4#、5#楼下部一、二层相连形成大底盘，现设计保留原设计的大底盘,利用原有3#、4#、5#楼墙柱修改成新的3#、4#、5#楼平面，并在原裙房处增加一幢6层高的6#楼。塔楼部分每幢楼之间用伸缩缝（防震缝）隔开形成上部四个塔楼。平面示意图如图1所示。

2结构设计说明

2.1结构设计依据。在对本工程进行结构初步设计的时候主要遵循了《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002）等有关规定。建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级，所在地区的地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.15g，设计地震分组第一组，场地类别II类，特征周期Tg=0.35sec。100年一遇的基本风压0.95kN/m2，地面粗糙度B类，风载体型系数1.4。本工程地质详勘报告。地下室部分抗震鉴定报告。2.2工程选定的设计结构。本次设计选定的设计结构主要有裙楼结构及塔楼结构两部分。设计结构选定如下:1）裙楼结构维持原设计的框剪结构本次工程为两层裙房，东西长127.6m，地下部分已完成施工且没有预留变形缝，故裙楼采用后浇带及跳仓法施工，其中厚板中不设后浇带采用跳仓法施工，厚板与其他屋面采用后浇带处理。2）塔楼结构本工程3#楼22层建筑物高度69.98m，4#楼29层建筑物高度90.28m，5#楼17层建筑物高度56.98m，这三个塔楼均采用剪力墙结构。6#楼6层建筑物高度21.8m，采用框架结构。根据主楼与裙楼竖向构件关系，将3#、4#、5#塔楼结构采用厚板转换层转换，转换厚板设于2层屋面（3层楼面），4号楼转换板上承托28层,转换板厚为1.8m。3号楼转换板上承托21层，转换板厚为1.5m。5号楼转换板上承托16层，转换板厚为1.5m,厚板长约98m。整体结构单元网格示意图如图2所示。

3厚板转换结构计算

为了精确分析转换板的内力，本文采用实体单元对转换板进行有限元模拟，同时与其他结构构件形成三维空间力学模型。这样未对转换板的边界条件作任何简化。采用大型有限元软件ANSYS对整体结构进行计算分析，重点分析转换板的内力和变形。计算分析时考虑三个塔楼和转换板整体作用效果。在ANSYS软件建模时,转换厚板采用实体单元，每个结点含有3个未知数。剪力墙和楼板采用壳单元，每个结点含有6个未知数。框支柱和普通梁采用三维空间线单元,每个结点含有6个未知数[1]。3.1厚板转换层结构荷载计算。本工程对于厚板转换层结构的荷载计算主要分为恒载、活载、风载的计算。1）厚板转换层结构恒载计算恒载包括结构构件自重和附加荷载（各种设备、建筑装饰和填充墙）。在ANSYS软件中，结构构件自重按惯性力来计算，可只需输入附加荷载。楼板、梁和墙输入的荷载数值来自于SATWE模型。从各塔楼下转换板的竖向位移来看，转换板上最大位移均发生在框支柱与核心筒相连的大板上，并且位于悬挑部位[4]。4号楼竖向最大位移为2.122mm，3号楼竖向最大位移为2.272mm，5号楼竖向最大位移为1.918mm。转换板的最大位移不是发生在最高的4号楼，而是在3号楼。由于3号楼转换板上承托21层，而且板厚仅为1.5m，因此3号楼处的转换板在设计时也应加以重视。2）厚板转换层结构活载计算活载均作用在楼板上，楼板输入的荷载数值来自于SATWE模型。活荷载的计算量关系到了z向位移数值，通过SATWE模型的活荷载计算得出活荷载在各楼层中的分布并不均匀、各竖向构件分配的轴力差距在增大的结论。3）厚板转换层结构风载计算ANSYS软件将各楼层的风荷载数值均匀分配到各抗侧构件在楼盖处的节点上，这样可保证风荷载作用数值的准确性。在x向、y向风载作用下，整体结构和框支层的x向、y向会发生变形。计算结果显示风载值还在合理范围内。3.2结构模态和等效刚度比计算。转换层上下结构等效侧向刚度比计算应参考《高层建筑混凝土结构设计规程》对计算等效侧向刚度比的模型要求，采用三维空间模型，上部结构取3层，高度为8.0m。下部结构取2层，高度为9.8m。分别考虑两个主轴方向（x向、y向）的等效侧向刚度比，按《高层建筑混凝土结构设计规程》式计算。从而得到结构在x、y两方向上转换层上、下结构等效侧向刚度比分别为0.360、0.454，均满足《高层建筑混凝土结构设计规程》的限制要求。3.3结构地震指数及位移计算。在ANSYS软件分析中,采用振型分解反应谱法来计算结构的地震作用效应。本工程按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001设计，以此规范给出的地震影响系数曲线为依据，乘以重力加速度，得到加速度反应谱曲线。本工程地处II类场地，抗震设防烈度为七度，反应谱最大影响系数0.12。在用ANSYS软件计算时，各振型以位移为基础进行作用效应的组合，采用CQC法计算结构的地震作用效应。在结构计算时，将数值分别作用在结构x向、y向上，计算出结构的地震作用效应，包括结点位移、单元力和层剪力。本工程的结构总重力荷载代表值为307200kN。x向地震作用下，结构底部总地震剪力为14772.8kN，剪重比为4.81%。y向地震作用下，结构底部总地震剪力为13668.6kN，剪重比为4.45%。在地震作用下，计算得到的各楼层层位移和层间位移角数值远小于规范限值1/1000，满足设计要求。

4结论与建议

通过对整体结构各种工况作用下的组合有限元计算分析得出所计算的结构整体设计指标满足规范要求。由于在x向风荷载和地震荷载作用下，结构平面下部两个角端抗侧能力明显偏小，此处扭转效应较大，设计时需采取加强措施。建议对各塔楼核心筒部位楼板均加厚至150mm，采用双层双向配筋，立面收进及屋顶小塔楼等部位楼板均加厚。将转换层各塔楼下墙柱抗震等级均改为一级，号楼框支角柱抗震等级提高至特一级，并设芯柱提高其延性。

参考文献:

[1]赵欣.试论土木工程建筑结构设计中的问题与初探[J].中国房地产业,2015(8):188.

结构设计范文篇7

关键词：抗震结构；结构设计；路径选择；实施步骤

我国农村房屋建设是房屋主人自己出钱，在自有土地产权的范围来建设，通常没有统一、正规的设计标准，多是按照自己的需求，根据自己定的尺寸、层高和功能等要求建造。大多农村房屋追求宽敞、明亮，外表装饰较多，但是在抗震结构上则花费较少，不愿花钱，甚至有的不考虑房屋的抗震问题。而且地基选择也不合理，处理简单。可以说，农村地区是防震减灾的薄弱部分，在近几年虽国家有在农村地区推行地震安全工程。然而，对于并没有发生地震或者说没有受到过地震影响的农村地区，地震安全工程的推行效果并不好，防震问题也没有得到改善。因此，加强农村房屋建筑抗震结构设计是保障人们人生、财产安全的一个重要保障，做好相关工作势在必行。

1农村抗震结构设计的基本原则

1.1结构简单性。结构的简单性主要是指建筑的结构在抗震的作用下有明确、直接的传力途径，建筑结构的计算模型、位内力以及限制薄弱部位等出现都容易把握，对于抗震性能的估计也较为可靠[1]。1.2结构规则性、均匀性。顺着建筑的竖向:建筑结构和造型的布置较为均匀，以免承载能力和刚度图片，这样就可以限制结构在竖向某一个楼层或者几个楼层产生敏感薄弱部位。这些敏感薄弱部位会产生较大的应力集中或者是变形，这样就容易导致结构过早倒塌.建筑平面规则：建筑平面内的结构布置均匀就会使得建筑物分布质量所产生的地震惯性的力能通过较短、直接的途径传递，并且使得建筑质量分布同结构刚度协调，以限制质量同行刚度之间的偏心[2]。建筑平面比较规则，结构布置比较均匀对于防止薄弱分子结构过早的被破坏以及倒塌有作用，而且还能使地震的作用分布在各子结构间重分布，使得结构的自由度数量增加，让整个结构的耗散地震能量得到发挥。1.3结构刚度和抗震性。我们知道，水平地震作用是双向的，所以，对于建筑的结构布置来说一定要让其结构可承受任何一个方向所产生的地震作用。一般可以通过让结构沿平面主轴方向设计一定的抗震性和刚度。可以说，建筑结构的抗震性就是结构承载力以及延性的综合反映。在选择刚度的时候，虽然要考虑场地的特征，但是也要对结构控制变形是否增大加以考虑，避免过大的变形导致P-△效应过大而结构遭到破坏，使得地震作用的效应增加而加大风险[3]。结构除了要满足水平方向的抗震、刚度外，还要具备一定的抗扭刚度以及抵抗扭转震动的能力。一般在计算中不会把地震地面运动扭转分量考虑在内。但是在结构概念设计中会把结构抗扭转力以及抵抗扭转震动力加以重视。1.4结构整体性。建筑中的楼盖对于整个建筑来说也是十分重要的。建筑的楼盖就好比是水平的隔板，不仅聚集、传递着惯性力，而且还要使子结构也可以承载一定的地震作用。特别是竖向的抗侧力子结构要是布置的不均匀或者各个抗侧子结构的水平变形特征不一时，整个建筑结构就需要依赖楼盖来使各个抗侧力的子结构协同工作[4]。楼盖体系最为重要的一个作用就是可以提供足够的平面内的抗力和刚度，同竖向子结构可有效的连接。如果结构空旷，平面狭长或者是凹凸不规则的时，楼盖开大洞口的时候就更要加强注意了。在设计的过程中不能误认为，在多遇地震作用计算把楼板平面弹性变形影响考虑以后就能消弱楼盖体系，这是不能忽视的。因此，建筑结构基础的整体性尤其是高层建筑以及基础同上部结构的有效、可靠连接是结构整体性的重要保障。

2农村抗震建筑结构设计的路径选择

农村民居抗震结构设计的路径应当从场地选择、结构选型、材料选择以及结构整体性和控制变形等严格把控。2.1场地的选择。对于不同场地的建筑震害不同在建筑选址，应选择利于抗震的地段，避开危险地段。抗震危险地段一般是指容易或者可能发生崩塌、地陷、滑坡等震中烈度为八度及以上的发生地震时可能出现地表错误的地方[5]。有利的抗震地带一般就是选择开阔平坦而且坚硬密实的硬土场地。像软弱土、河道、半挖地基等地段都是对建筑抗震不利的地段。对于建筑地基的设计，在抗震规范中有这样的规定：第一，建筑地基基础应该避开危险地带；第二，对于同一个结构单元的基础设计禁止设置性质不同的地基。如果没办法避开，就应把土层差异运动影响考虑在内，还应该使建筑物基础通过局部深基础落在同一个上层；第三，同一个结构单元不可以局部使用天然地基为桩基，可设置沉降缝成2个单元；第四，如果建筑地基多为液化土或者是地基存在严重不均匀的情况，要考虑到地震发生时地基不均匀沉降等问题，因此要加强基础整体性和刚性。2.2建筑结构的选型与结构材料。在设计建筑结构选型的时候，要依据其高度、场地、材料、以及设防烈度等内容考虑，经由实际技术以及经济条件加以确定。对于结构材料的选择，如果仅仅是从抗震角度来考虑，那么建筑结构形式要具备下面几个条件：建筑结构要具备高延性、结构强度同重力比值较大，正交各向同性、结构构件连接整体性以及延性好，材料强度能得到充分的发挥。在实际进行建筑结构选型时，根据抗震性能的好坏排序：钢结构—型钢混凝土—混凝土、刚混合—预应力—装配式钢筋混凝土—配筋砌体—砌体结构。具体来说，钢结构是最符合抗震材料要求的，从目前地震实例来看，这种结构表现较好，但是缺点是造价和维护费用高；现浇钢筋混凝土结构的整体性好，而且造价低，抗侧移刚度较大，经过好的设计可以确保而结构有好的延性。但是这种材料如果遇到地震时间较长，周期往复水平荷载时，构件的刚度就会因为裂缝开展递减；预应力混凝土结构在高烈度地区要采取措施提高延性才能采用此种方式；装配式钢筋混凝土结构的弱点在于整个结构没有连续性、整体性。框架节点等预制构件连接和接头强度要低于构件本身，因此，容易形成薄弱环节。同时，预制构件在装配的时候会产生次应力，因而不适合在高烈度地区使用。但如果可以采用整体装配式结构那么就可以改善这种情况。在实际设计之前，一定要对场地以及地基的卓越周期进行了解，结构的刚度要调整好，能够避开共振周期是最好的。选择结构体系的时候则要合理选择基础形式。对于软弱地基一定要选桩基或者箱型基础，高低起伏不均匀的岩层选择桩基。对建筑结构进行布置的时候要基于以下几个原则：第一，平面的布置要对称；第二，竖向的布置要均匀，尽可能保证竖向强度和刚度变化均匀，使得房屋的中心得以降低。2.3加强结构整体性与控制结构变形。如果发生地震，在地震影响下，结构整体性是保证各部件在这种情况下协调工作的重要条件。若缺乏整体性，整个建筑结构就将会变为机动构架倒塌[6]。结构构件间的连接一般要符合这些要求：保证节点的强度、延性，要强于构件；预埋件的锚固破坏不能先于连接件；而装配式结构构件的连接要保证结构的整体性。对于结构构件的抗震要求，砌体结构要根据规定采用配筋砌体；混凝土结构要合理选择尺寸、配置纵向受力钢筋，避免剪切破坏先于强剪弱弯；钢结构构件要避免局部或整体失稳。

3实施步骤

（1）在农村地区推广建筑民居建设图集。对于经济条件不同的不同地区进行结构类型的选择，需要以当地人们经济情况来定，给予当地居民经济上可以接受的抗震技术指导建议。对编制地区性房屋建筑的抗震技术标准以及构造图集应以直观、易懂的方式来指导。在实际的推广的时候还应该做好图集的分类，不仅要考虑到是否可以就地取材、房屋主人的经济能力，当地的地形和气候等，还要考虑到当地的文化背景、人们的生活习惯、人口的结构等等，然后实现图集和农户的互动关系。在确定家庭的需求以及结构选择元素以后，在统一框架下，实现自主性需求，然后通过互联网技术来实现实时互动图集推广。（2建造全过程严格把关。选址这关是要严格把控的。实现统一规划选址，分栋分户自检，严格根据建筑程序进行审批，选址的时候要避免选择泥石流、风景区、地下采空区、风口、山洪以及高压输电线路等这种危险地段。同时还要满足基本的水源和交通等便于群众生产和生活条件。施工时也要做好严控，施工企业以及工匠应当选择有资质的，杜绝使用无证施工单位和工匠，做好施工安全的管理。严格把控工程的质量，聘请专业人员来对房屋进行监督。或者可以通过组成由组织技术人员和村干部的监督小组对建设的房屋进行监理。做好材料选择的监督，建造房屋选择的建筑材料要符合国家的标准，对于无法满足条件的材料禁止施工现场使用的。（3）加强农村居民的宣传引导。从实际来看，农村地区防震知识缺乏，对建筑质量认识更是不足。因此，通过灵活科学、有效的宣传，或者借助媒体来进行宣传，把农村房屋建筑抗震知识传播给农村居民，把农民安全民居的建设变为保护人身、财产安全的行动，提升农村居民的抗震防灾意识。另外，可以通过地震安全示范工程的建立，依托旧村改造等建设项目，对房屋选择抗震设防要求、施工管理等提供技术指导，使得抗震技术的成果能够在农村得到推广，发挥其示范作用。（4）做好监督管理工作，保证农村房屋抗震性能的提升。将抗震设防纳入到工程审查直至验收等环节是必要的，因此要做好监督管理工作，确保农村房屋建筑抗震设防的质量能够有所保证。不仅要给予房屋建造监管和技术指导，还要针对地震发生风险比较大的农村地区推广采取构造柱、配筋砂浆带、加设剪刀撑等抗震加固措施的宣传。

4结论

社会经济发展不断发展，乡镇建设也越来越快，农村民居结构也从单层土坯或土木结构改为砌体结构或框架结构；而且，房屋的体量和自重也在增加，这就意味着房屋要有更高的抗震要求，然而因为缺乏没有专业的技术指导，大多数农村建筑基本都没有规范设计下建成，留下诸多安全隐患。因此，提升农村房屋建筑抗震结构设计是保障人们人生、财产安全的一个重要保障。本文通过抗震结构设计基本原则的阐述对农村民居抗震结构设计的路径和实施提供了建议，认为应当做好选址、监管、抗震知识宣传等工作，提升农村民居抗震性。

参考文献

[1]王丰.建筑工程抗震结构设计[J].城市建设理论研究(电子版),2017(05):115.

[2]李国强.抗震结构设计问题探讨[J].建材与装饰,2017(01):84-85.

[3]曾团铭.人防结构设计与抗震结构设计的比较研究[J].建材与装饰,2016(42):72-73.

[4]李玉宏.刍议建筑结构设计中的抗震设计[J].建材与装饰,2015(49):110-111.

[5]姜桂荣.浅析高层建筑抗震结构设计现状与优化方法[J].科技经济市场,2015(06):208.

结构设计范文篇8

关键词：建筑结构；优化设计；要点

1前言

随着我国建筑行业的不断进步随着我国建筑行业的不断进步，城市建设力度的加大，一批批建设项目拔地而起批批建设项目拔地而起，城市建设投入大量的资金，土地和建材等资源材等资源，也成为社会环境污染，资源紧张的原因之一。同时各行各业对建筑结构认识的也在提高各行各业对建筑结构认识的也在提高，都对建筑结构提出更高的要求高的要求，建筑结构部分花费的时间和资金成本在整个建筑工程中所占比例不容小觑工程中所占比例不容小觑，而建筑结构的优化在保证结构安全的前提下全的前提下，综合考虑建筑性能的各个因素，充分利用建筑材料的性能料的性能，降低建筑材料及人工成本，提高建筑的长远经济效益效益。

2建筑结构设计优化的意义

建筑艺术是我国的传统文化建筑艺术是我国的传统文化，论具有悠久的历史。随着时代的变迁时代的变迁，在建筑的设计方面，有了较大的变化，在注重建筑实用价值的基础之上筑实用价值的基础之上，对艺术设计也有了一定的要求。不管是传统的建筑还是现代的建筑管是传统的建筑还是现代的建筑，建筑结构设计，都是围绕着几个核心部分来进行的几个核心部分来进行的，包括安全性、建筑过程的便利性、经济性以及美观性济性以及美观性。这些因素在房屋结构设计中是要考虑的几个因素个因素。人们对居住环境的要求越来越高，基本要求就是让建筑结构有足够的安全性和功能性建筑结构有足够的安全性和功能性。建筑结构在建筑施工成本中占据较大的比例本中占据较大的比例，只有在保障工程施工质量的前提下优化建筑结构设计化建筑结构设计，才能最大限度的降低建筑施工成本。实现生态和经济效益的完美组合生态和经济效益的完美组合。

3结构设计优化的要点

在遵循设计规范在遵循设计规范，满足建设方的使用要求的前提下，降低工程成本工程成本，使工程达适用，安全，经济，美观和便于施工这五方面的最佳结合面的最佳结合，这就是优化设计。优化设计首先是建筑方案优化优化，在建筑前期的方案设计中，结构设计人员应充分融入其中中，建筑设计往往追求外观的新奇，不计成本，不考虑抗震，越是复杂的不规则的建筑抗震性能越差是复杂的不规则的建筑抗震性能越差，建筑成本越高。应该追求简约而美的设计理念追求简约而美的设计理念，选择规则的平面和立面，避免过大的外挑和内收的外挑和内收，避免薄弱层，尽量不设转换层，尤其是高位转换换，保持受力的均衡。优化设计其次是结构方案的优化优化设计其次是结构方案的优化，首先就是结构形式的选择选择，通过对建筑的高度、功能、结构的破坏形式、整体性、刚度度、结构与地基的关系等多方面综合考虑，选择恰当的结构形式式。使建筑形体，结构体系和刚度分布达到平衡，根据抗震结构中薄弱环节或关键控制点进行针对性的优化构中薄弱环节或关键控制点进行针对性的优化。由于地震的预测难度较大预测难度较大，地震发生对人类的生命和财产造成巨大损失，因此建筑设计对结构设计人员提出了更高的要求因此建筑设计对结构设计人员提出了更高的要求。在对房屋结构进行优化设计时应侧重抗震方案的设计结构进行优化设计时应侧重抗震方案的设计，采用多道设防方法方法，当地震来袭时，房屋的次要构件可以消耗一部分地震能量量。尽量避免抗震性能不好含钢量还相对较高的结构形式，如异形柱结构和短肢剪力墙结构如异形柱结构和短肢剪力墙结构。总之在提升房屋结构抗震能力的同时能力的同时，让设计成本也有所下降。其次就是结构布置其次就是结构布置，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置，在早期迅速速、有效地进行构思、比较与选择，所得结构方案往往易于手算算、传力路径简捷明确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算运算，同时要有多道防止破坏的防线，例如结构构件布置要均匀匀，有利于缩小建筑的刚度中心和质量重心的距离，减小结构扭转效应扭转效应，最大程度保持抗侧力构件的原始形态。结构布置也应尽可能的连续也应尽可能的连续，均匀，避免刚度，承载力和传力途径的突变变，如不能避免应将突变限制在某一楼层或几个楼层出现敏感的薄弱部位感的薄弱部位，从而减少这些部位在水平作用下产生过大的应力集中或过大的变形应力集中或过大的变形，导致结构破坏。结构布置以超静定为主为主，不设计或少设计成静定结构。在整个建筑工程中在整个建筑工程中，基础的造价占有相当大的比重，结构设计人员一般注重结构的安全可靠度设计人员一般注重结构的安全可靠度，而对基础的经济分析比较缺乏足够的重视比较缺乏足够的重视。基础优化能节省总造价的55%~15%。当然基础方案的选择是最重要的当然基础方案的选择是最重要的，根据土层特征、分析上部结构和地下结构结合周围建筑情况构和地下结构结合周围建筑情况，从各个基础形式的特点，材料用量料用量，施工难易程度，施工的工期进行综合分析比较。基础能浅埋时尽量浅埋能浅埋时尽量浅埋，节省了土方开挖量。基础截面的选择以满足冲切及抗剪的前提下满足冲切及抗剪的前提下，配筋大部分为构造配筋。例如某工程基础原设计使用的是筏板基础工程基础原设计使用的是筏板基础，由于成本的问题对该结构进行优化设计构进行优化设计，将筏板基础改为独立基础加防水板，独立基础厚度较原先筏板基础的厚度加大础厚度较原先筏板基础的厚度加大，但防水板厚度较筏板减小小，同时构造配筋大幅度降低，整体降低了工程造价，同时防水板也增加了基础的整体刚度水板也增加了基础的整体刚度，对不均匀沉降起到一定的作用用，也满足了承载力的要求，使建筑材料减少，施工周期缩短短。桩基础的优化也很重要，根据地基状况和现场施工情况选择桩的类型及基础形式选择桩的类型及基础形式，最大程度降低工程成本，再通过地基持力层的状况分析所需要的桩长基持力层的状况分析所需要的桩长，多个方案进行比较推敲，从而筛选出最优的设计方案从而筛选出最优的设计方案。优化设计的思想落实到各个环节优化设计的思想落实到各个环节，细部优化也很重要。（1）结构计算首先输入合理的计算参数结构计算首先输入合理的计算参数，（2）按精细化的要求准确的输入荷载准确的输入荷载，然后布置梁板柱，例如梁宽度尽量控制在350350mm以下以下，否则需要四肢箍，梁高的增加比梁宽增加更有效效，尽量把梁布置成连续梁，对挠度控制有利。次梁间距要控制好制好。（3）层间位移角和位移比尽量接近规范限值层间位移角和位移比尽量接近规范限值。（4）墙柱轴压比接近规范限值且大部分为构造配筋压比接近规范限值且大部分为构造配筋。（5）梁板配筋率在经济配筋率范围内等济配筋率范围内等。((6)设计图纸便于施工设计图纸便于施工。

4结束语

优化方法的技术性性实现优化方法的技术性性实现，需要设计人员有丰富的经验积累积累，在处理问题时可以更灵活的选择方案，更充分的判断可行性行性，最合理的利用材料的性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调最好的协调，并具有建筑规范所规定的安全度。适用，安全，经济经济，美观和便于施工是进行建筑工程设计的一般原则而这五个方面各有所重五个方面各有所重，又互为矛盾，一个优秀的设计往往是这五个方面的最佳结合个方面的最佳结合。

作者:陈天静 单位:大连奥世建筑设计有限公司

参考文献：

结构设计范文篇9

总体来讲我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善，在桥梁设计领域，特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。

许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。

二、桥梁设计的注意事项

(一)应该更加重视结构的耐久性问题。国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究，也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的，对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且，长期以来，人们一直偏重于结构计算方法的研究，却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别，目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明，结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。

(二)重视对疲劳损伤的研究。桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果往往是灾难性的，故而对疲劳损伤的研究需要引起足够的重视。

(三)充分重视桥梁的超载问题。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。因此需要对超载带来的后果进行研究、分析。

(四)积极借鉴国外的经验和成果。国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差、耐久性和安全性差（包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等）。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但平心而论，既然这种现状不能在短期内得到解决，那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提，充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平，采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到，这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。

在欧洲国家，非常重视对结构物进行性能设计（即PBD，PerformanceBasedDesign），内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外，尚应有良好的使用性能（包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等）。就其本质而言，欧洲国家的PBD理论，主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能，分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律，寻求新的结构设计理念和方法。

三、可以深入研究的方向

(一)结构系统的可靠度分析。对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题，许多学者对此从不同角度进行了研究，提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为FerryBorgesCastanheta组合情况下的计算方法问题；利用系统系数，针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同，计算系统可靠度并进行结构设计的方法；利用蒙特卡洛（Monte-Carlo）法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等，同时，一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之，系统可靠度分析研究内容丰富，难度较大。

(二)人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成，而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的，这方面事例很多，已成为目前研究热点之一。(三)在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科，它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论，而且，与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时，经典的结构可靠性理论，在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。

(四)模糊随机可靠度的研究。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容，随着模糊数学理论与方法的完善，模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。

四、结束语

桥梁设计是一个复杂的，系统的工程。需要丰富的理论知识，并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。在桥梁设计过程中仍然有许多重大的理论问题需要解决。总之桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。

参考文献：

[1]刘玉彬．工程结构可靠度理论研究综述[J]．吉林建筑工程学院学报,2002,19(2):41-43．

[2]贡金鑫，赵国藩．国外结构可靠度理论的应用与发展[J]．土木工程学院．2005,38(2):1-7．

结构设计范文篇10

绿色建筑在我国高速发展，新型节能墙体的研发是绿色建筑的重要支撑。砖墙、玻璃幕墙、复合材料墙体等传统的墙体，主要集中在采用保温性能和防火性能等方面。太阳能光伏一体化建筑，只是考虑了将太阳能电池板做为建筑材料，成为维护结构的一部分，并具有发电功能。而这些装置又不能实现在夏季有效降低太阳辐射峰值对室内的影响，在冬季防止室内热量散失两种功能。

2.生态墙体结构设计

通过多层复合生态墙体结构设计，使之能适应季节变化，采用蓄热技术减少或转移辐射对室内负荷的影响，双层空气隔热减少室内热量损失，同时具有太阳能发电功能，对降低建筑能耗具有重要的实际价值。2.1生态墙体优势。（1）采用多层复合结构：具有太阳能发电、双层隔热、动态蓄热转移功能，能适应不同季节对墙体结构性能的要求。（2）单元化生产：该墙体结构可工厂化生产，标准化装配，可实现墙体材料的回收利用。（3）根据季节变化，多层复合生态墙体结构功能切换方法设计。2.2墙体结构设计。多层复合生态墙体结构有多个功能层，功能层之间的相互关联与优化，实现的其基本技术方案。首先建立相应的Pro-E模型草图如图1所示。其次，进行结构尺寸设计，设计包括：多层复合生态墙体结构的结构尺寸、层间结构和介质选择等设计计算。最后，性能评估分析，多层复合生态墙体结构的物理性能测试与评估。2.3墙体结构设计分析。墙体结构设计如图2所示，从左到右三层依次为：第一层：水幕墙体层：水幕墙体层的实物预计在墙体底部水槽中安装小功率水泵，水由水泵通过墙体内镶嵌的透明PU管抽到墙体顶部，再由势能差返回水槽，周而复始以此形成水幕循环系统。第二层：通风层：在双重工况呼吸式幕墙起到呼吸作用;分冬夏两季不同工况。冬季：封闭式内循环体系呼吸式幕墙，外层幕墙原则上是完全封闭的。通风层与吊顶部位设置的暖通系统排风管相连形成自下而上的强制性空气循环。室内空气通过内层玻璃下部的通风口进入通风层．在冬季将温室效应蓄积的热量通过管道回路系统传到室内。以此在墙体中形成一层中空层来温暖建筑。夏季：敞开式外循环体系呼吸式幕墙内外两层幕墙形成的通风层的两端装有进风和排风装置。夏季打开换气层的进排风口，在阳光的照射下利用烟囱效应带走通风层内的热量，降低内层表面的温度节省空调能耗。第三层：可调节式太阳能板：采用光伏并网发电技术类型来实现。通过中间轴可实现太阳能板角度的调节，通过中心轴旋转依据当天太阳直射角的变化实时调节太阳能板的角度。

3.结果分析