導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇建筑結構設計論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

關鍵詞建筑表達結構設計安全建筑情感爭議結構設計實踐

■前言

一段時間以來，由法國巴黎戴高樂機場2E侯機廳通道部分倒塌事故引起的對結構安全問題的討論成為業(yè)界甚至各種傳媒的熱門話題，由之引起的對國家大劇院以及各奧運在建項目進行結構安全再認識的聲音也不時傳起。特別是對正在設計施工中的奧運項目，按照政府決策部門的意見，建設單位組織結構有關專家逐個項目地進行了更為嚴格的結構設計安全評估。

結構設計安全是我們所有從事結構設計與研究工作者必須面對和回答的問題，巴黎戴高樂機場事故是結構在其設計使用壽命初期（投入運營一年），在常規(guī)荷載作用（沒有恐怖襲擊、沒有惡劣的區(qū)域突發(fā)自然災害）的情況下發(fā)生的，就是說，一定是在結構設計或施工的某個環(huán)節(jié)給結構留下了致命的內部缺陷才造成的，這一缺陷既可能是結構設計理論方面的，也可能是結構設計構造方面的，既可能是結構材料使用方面的，還可能是建造過程中的施工質量控制方面的，等等。無論什么原因，這種結構破壞形態(tài)都是結構設計原則所不允許的，引起我們的警覺也是應該的。

另一方面，我們也還是應該理性地、科學地、全面地分析和把握結構設計的安全問題。其實，追溯人類改造自然、改造世界的歷史足跡，我們還是有理由對當代結構設計理論和建造技術的發(fā)展水平感到自豪的。雖然我們現在感覺是越來越累，越來越難，但是在力學和材料科學發(fā)展的有力支撐下，我們所從事的結構設計與建造技術的發(fā)展還是基本上滿足了那些滿腦子求新求奇，求高求廣的所謂當代建筑師的表達欲望與需求的。

■世界上沒有自由的結構設計師，但假如沒有我們，也就沒有建筑表達的自由

建筑師設計東西，無非表達兩種需求，一種是傳統意義上的功能需求，另外一種就是表達建筑情感，或者說是通過建筑表達情感。這種情感表達方面的需求可能是來自公眾的，也可能是來自政府或領導意志的，還可能就是直接來自建筑師的美學修為的。建筑師可以利用建筑特有的元素，比如建筑材料的材質、裝飾材料的色彩等進行其建筑情感的表達，但是這種表達的效果和能力是有限的，建筑師更重要的手段則是借助結構的能力完成這一表達需求，從這個意義上說，建筑師豐富的想象力既給結構設計提出了課題、帶來了挑戰(zhàn)，同時也就給結構工程師帶來了風險。

國家大劇院超大超深的地下結構體量，橢球拋物面殼體屋頂和圍繞殼體的環(huán)形水池都是安得魯實現其劇院功能需求與其情感表達需求的手法和元素。為了在不超越人民大會堂的限定高度內，完成劇場功能對豎向尺度的需求，“深入地下”是其自然的（也許是無奈的）選擇；橢球拋物面殼體屋頂罩住其下的三個功能劇場是建筑師進行區(qū)域空間整和的一種手段，在這塊區(qū)域上的建筑物進行這樣的整和處理我認為是必要的；建筑師設置環(huán)形水池的目的在于其制造區(qū)域寧靜氣氛的需要，這種建筑情感表達上的需求也是必要的。

國家大劇院總平面圖

同樣的，在建的國家體育場（簡稱“鳥巢”）以及國家游泳中心（簡稱“水立方”）等標志性建筑，她們不單單是承載著滿足舉辦奧運會各單項體育功能方面的需求，也還要承載著通過其“別樣”的建筑形象來表達全國人民百年奧運夢想成真的情感需求，承載著要為最出色的一屆奧運會留下最出色的“建筑遺產”的使命。

自然的，建筑師是無法單獨承擔這樣的使命的，必須依靠結構工程師的支持來實現其“特別”的表達需求?；蛘哒f，結構工程師在這個時侯是沒有選擇的自由的，只有絞盡腦汁為建筑師的這種需求尋找“解決方案”，于是，百年之前的理論物理學命題“泡沫理論”被結構師拿來經過有趣的數學變換，最終成了表達建筑師“看似無序的水分子結構”的最好載體。

國家游泳中心總平面圖

■建筑結構形式的爭議多半不是“好與不好”的問題，而是“值與不值”的問題

為了滿足建筑師們的“浪漫”需求，在傳統的結構構成方式無能為力的時候，結構設計師就必須探索新的、非傳統的結構構成方式。結構系統的基本形式，可以說已經被我們認識的差不多了，但是，這種說法只是限于基本體系，并不意味著創(chuàng)造新的結構形態(tài)可能性的減少，在擁有無限多樣的物種的豐富多彩的世界里，限定結構形態(tài)的類型顯然是不恰當的。

結構工程師的任務就是在既要保證結構安全同時又要滿足建筑美學需求的杠桿上尋找一個平衡點。只是，世界上終究沒有免費的午餐，當各種或是張揚的、或是陌生的結構形態(tài)出現的時候，在結構材料科學還沒有長足的發(fā)展的時候，在我們還不得不用傳統的結構材料去實現這樣一個個“浪漫”的需求的時候，對結構安全的關注也就從來沒有象現在這樣引起一端又一端的“爭議”。

從一個結構設計與研究工作者的角度看待這些“爭議”，我認為很多時候我們是可以在力學或規(guī)范的原則內尋找到這個“平衡點”的，隨后的問題是，這會要我們付出多大的“代價”，或者說要我們支付多大的“結構成本”？我認為對這個我們要支付的成本“值與不值”的不同看法是對建筑結構形式“爭議”的焦點問題。

其實，作為一個結構工程師，常常是不能判斷建筑的形象與情感“效益”與結構實現的“成本”之間到底誰高誰底的，因為前者是很難量化的。我們所能做的就是在保證建筑功能與美學需求的諸種可選擇的結構實現方式中找到成本較低的解決方案。

國家游泳中心南北剖面圖

國家大劇院南北剖面圖

例如，在國家大劇院工程結構的第一輪初步設計時，法國ADP公司確定的結構底板的頂面標高為-26.0米，這個標高受到了中國建筑與結構工程師的質疑，如此深的基槽，且不說開挖與降水的成本會很高，結構壽命期內的抗浮設計成本更是一項很大的投入，為此，我們建議在保證其建筑功能需要的前提下，盡可能提高建筑底面標高，法方在修改后的初步設計中將這一標高提高到了-22.0米。

與上述情形相反，國家游泳中心工程的建筑設計由于采用了ETFE雙層充氣膜，這種膜材的造價很高，所以，在相對深挖（增加基礎開挖與結構抗浮成本）和抬升建筑總高度（增加圍護膜材的用量）的比較選擇中建筑師完全依賴的就是綜合成本最小化的原則。

■結構工程師要給浪漫的建筑師和建筑師的浪漫設定一條底線

作為一名結構工程師，我們還應該清醒地認識到，結構科學和材料科學的發(fā)展遠沒有達到可以令建筑師們的“浪漫思維”無約無束的境地。在實際結構的建造過程中影響結構安全的因素眾多，一方面，建筑結構理論歸根結底是一門實驗科學，理論與實際的偏差不可避免，另一方面，建造技術的發(fā)展水平和區(qū)域差異以及施工質量控制等等方面的諸多因素，都會給實際建造完成的建筑結構安全性能帶來某種程度的不確定性。

所以，建筑師們在通過建筑表達其美學或情感需求的時候，結構工程師們還是要給他們設定一條底線。這條底線不僅依賴于當代人類對自然界的認識水平，而且還依賴于現代結構技術與材料科學的發(fā)展水平，依賴于結構分析技術的發(fā)展水平。在某種程度上，我們可以允許他們突破某些“規(guī)范”條文的底線，但是不能允許他們突破“基本力學準則”的底線。尤其是當我們面對國外建筑師的時候，這一點做起來很難，譬如在和安德魯的法國ADP團隊合作設計國家大劇院的過程中，我們就經歷了多次的“爭執(zhí)與說服”的過程。

國家游泳中心的設計過程也給了我們很多啟示，在建筑師浪漫的創(chuàng)意和結構的可實現之間還是有較長的一段路要走的，因此，我們投入很多精力進行了這種新型多面體空間鋼框架結構的試驗研究，最終才可以保證這種結構的安全、可靠。

鋼骨架結構效果

ETFE充氣枕結構

■不能認為結構設計安全與結構設計的創(chuàng)造性是永遠的矛盾

實際上，對結構設計安全性的憂慮往往會束縛住我們結構設計創(chuàng)造性探索的步伐，雖然這種憂慮不是多余的。發(fā)生巴黎機場結構倒塌事故后，我們聽到的幾乎都是對安德魯主持設計的建筑的一片懷疑之聲，結構設計工程師們，尤其是從事重要公共建筑結構設計的工程師們更是增添了更多的謹慎與小心。

我認為，結構設計的任務始終是：按照建筑的功能與美學需求確定安全、合理的結構體系；進而依據建筑結構可靠度設計有關標準所確定的原則對結構作用效應與結構抗力進行符合結構實際工作條件（性能）的分析；最終應做到在規(guī)定的結構設計使用年限內，在現行規(guī)范規(guī)定的各種荷載作用下，所設計的結構是安全可靠、經濟合理、技術先進的。

為了實現這樣的使命，對結構設計安全的自始至終的關切無疑是必要的，另一方面，結構設計的創(chuàng)造性不但是當今建筑設計發(fā)展的必然要求，同時也是結構設計技術自身發(fā)展的要求。國家大劇院、國家體育場、國家游泳中心以及新中央電視臺等建筑在結構設計方面的創(chuàng)造性探索可以為我們跟蹤當今世界先進的結構設計理念提供一些線索，也可以讓我們檢視一下很多經驗的、傳統的結構設計思維是否還適應現代結構設計發(fā)展的要求。

篇2

高層建筑結構在模型上一般可以假想為一個從地基出發(fā)并不斷上升的懸臂構件。高層建筑主要承受水平作用效應和豎向作用效應，水平作用效應一般指風荷載，在抗震設防地區(qū)還包括水平地震作用。豎向作用效應則一般由結構自重荷載產生，在抗震設防烈度為8、9度時的大跨度和長懸臂結構及9度時的高層建筑，還應考慮豎向地震作用。在這些作用效應下，結構整體及主體構件均需具有足夠的承載能力、剛度和延性，整體的設計注重概念，應符合相關規(guī)定中對于建筑形體的規(guī)則性要求，包括平面布置的規(guī)則性及豎向布置的規(guī)則性。結構在抵抗彎曲方面來說，結構體系務必滿足:不能使建筑物產生傾覆;在承受荷載時，它的支撐體系的某些部位不應被壓屈、壓碎或者直接被拉伸破壞;同時彎曲側移不能超出彈性極限的范圍。而結構在抵抗剪力方面來說，結構體系務必滿足:建筑物不至于發(fā)生剪切破壞;同時結構的整體剪切側移不能超過彈性極限的范圍。最后對于結構的地基和基礎來說，由于高層建筑一般是高次不靜定結構，所以結構體系在支承點處應避免較大的不均勻變形，從而可以防止出現較大的二次內力。

1．2高層建筑結構的傳力路線

高層建筑的豎向平面結構和水平平面結構都必須有明確的傳力路線。以某個作用在樓面上的重力荷載為例，它要通過樓蓋構件的彎曲傳遞給豎向結構的某個構件，直到建筑物的基礎和地基。傳力路線的模式根據結構的類別和布置而異。高層建筑的底層往往只允許有少量的立柱，以便有足夠的空間可以設置寬敞的入口、前廳或廣場。這時，有較密柱間距的上層結構的重力荷載，就要通過另一種結構體系傳給底層立柱以及底層立柱基礎。當高層建筑的樓層平面有突變時(如樓層有收進，或由矩形平面變成其他形狀的平面時)，或結構體系有變化時，它們的傳力路線也會發(fā)生改變，這時往往既要有豎向的轉換結構，也要有水平方向的轉換結構。在高層建筑結構傳力路線中還有一個區(qū)別于底層建筑結構的特殊問題，那就是高層建筑的每個立柱都承受著上層傳來的重力荷載，要考慮它們各自在施工和使用過程中豎向壓縮量的差異。這既要在設計中加以考慮，也要在施工過程中及時加以調整，以保證各層樓面的水平度，減小因不同柱的壓縮量有過大差異而引起的結構內力。

2概念設計

2．1抗關于側力構件合理布置規(guī)定

對于一個單獨的結構單元，在設計上的通常做法是，一般會盡力避免設計出應力集中的縮頸和凹角部位;而且盡量不要在這些部位設置樓、電梯間。整個結構外形也要避免外挑，尺寸內收也不宜過急，避免在結構上形成薄弱部位。最大限度地防止因局部結構或構件破壞，而出現全部結構失去承載力的情況。

2．2關于高寬比的規(guī)定

高寬比的規(guī)定是對結構整體剛度、整體穩(wěn)定、抗傾覆能力、承載能力以及經濟合理性的綜合考慮，是長期工程經驗的總結，根據當前的實際工程來看，這一限值是比較經濟合理與實用。但隨著目前高層建筑的快速發(fā)展，設計師們發(fā)現其實高寬比并不是必須要滿足的。實際工程已有一些超過高寬比限制的例子(如深圳京基100大廈高441．8m，共100層，高寬比為9．5，天津117大廈，高597m，共117層，高寬比為9．7)，當然高寬比超過限值時，應對結構進行更加準確的受力分析，并施加可靠的構造措施。

2．3短肢剪力墻的設置問題

在新的規(guī)范中，將墻肢截面高度與厚度比為5－8的剪力墻定義為短肢剪力墻，且根據試驗數據和實際經驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制。比如在剪力墻設計等級為四級，短肢剪力墻的配筋率要求是1%以上，而普通剪力墻則為0．2%。高厚比較小的構件的脆性破壞較大，不利于抗震。所以，在具體的高層結構設計里，設計師們應該充分利用其它現有構造形式來代替短肢剪力墻，減少不必要的麻煩。

2．4嵌固端的設置問題

在結構計算模型的選擇上，如何準確地確定嵌固端位置是一個十分關鍵的問題，這直接關系到實際的受力狀態(tài)與選擇的計算模型是否符合以及內力等相應計算結果是否無誤。因為現在高層結構通常會設有一層或者是二層的地下室(可以當作人防工程來使用)，而嵌固端的選擇，可以結合各層的剛度變化，再根據它的實際布置狀況，可以選擇在一層頂板的位置，也可以是二層頂板的位置，同時在地下室其他樓層等部位也是有很大可能的。但是在這個問題上，結構設計師們往往會忽略了一系列需要注意的問題，例如嵌固端的設置和剛度比的限制等問題，忽視這些問題將會對工程的質量和后期數據的分析造成很大的隱患。

3地基與基礎結構設計

在基礎的具體設計中，應根據地基復雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑破壞或影響正常使用的程度來確定基礎設計等級。首先，地基計算應滿足承載力計算的有關規(guī)定;其次，由于高層建筑的基礎設計等級均為甲級或乙級，因此均應按地基變形設計;若地下室存在上浮問題時，還應進行抗浮驗算。下面就高層建筑中不同的基礎類型分別闡述在設計計算中應注意的事項:在對箱基和筏基的梁板進行配筋計算時，務必相應地扣除底板上直接作用的梁板荷載和自重，當出現箱筏的四邊區(qū)格和地基反力過大的情況，這時要對梁板進行加強配筋;而在進行箱基結構設計時，要考慮洞口上下的連梁的影響，驗算其截面面積，若洞口的位置或者大小有變動，要復核連梁的抗剪強度和抗彎強度;若是進行整體箱基和筏基的設計，必須考慮樁土的因素，其共同工作會對結構造成一定程度的影響。

4結構計算與分析

4．1結構整體計算的軟件選擇

當前比較常用的計算軟件一般包括:建科院PKPM其中的SAT-WE，MIDAS，ANYSYS，ETABS，SAP等。由于各個軟件使用的計算模型有一定區(qū)別，所以在各個軟件計算結果上就會有或大或小的差異。實際工程中，務必考慮結構類型和計算模型的具體特點，在進行整體分析時選擇最恰當的軟件，并使用不同軟件進行對比分析計算，從不同軟件計算的相差較大的結果中，選擇最接近工程實際情況的數據。若不能選擇合適的計算軟件，不但會消耗大量的時間和精力，更重要的是會對結構埋下安全隱患，造成日后的工程問題。所以為了保險起見，通常在布置復雜的高層設計中，宜使用不少于兩種不同的模型來進行內力分析和計算。

4．2剪力墻底部加強部位墻厚的確定

在進行抗震設計時，剪力墻的底部加強部位一般采取增加邊緣構件箍筋和墻體的布筋來防止地震荷載的影響，預防結構出現脆性破壞，從而能夠比較有效的改善結構的抗震性能，在現行的規(guī)范中，明確指出剪力墻結構底部加強部位的高度可以參考墻肢的1/8和底部兩層二者中的較大值;而部分框支剪力墻結構底部的取值，可考慮以上兩層的高度及墻肢總高度1/8中的較大值。一般情況下，高層建筑結構底部加強部位的剪力墻截面厚度bw的取法按照以下規(guī)定，按照一、二級級抗震標準的情況，bw宜選擇剪力墻無支長度的1/16或層高;按照三、四級抗震標準的情況，bw宜選擇剪力墻無支長度的1/20或層高。但在墻底受力較小且結構層高相對較高的情況下，其厚度還按上述要求取值，就顯得很不經濟。所以，根據具體的工程實踐，厚度可以適當減小，而且必須按照下面的公式計算穩(wěn)定性。

篇3

2結構選型

國家規(guī)范《綠色建筑評價標準》和《廣東省綠色建筑評價標準》中均給出在保證安全、耐久的前提下，采用資源消耗低和環(huán)境影響小的建筑結構體系的要求，規(guī)范指出符合要求的結構體系主要包括輕鋼結構體系、砌體結構體系和木結構體系。因此該工程在方案階段確定結構體系時，根據建筑使用功能要求，進行了多方案的比較：方案1：木結構體系。工程所在地區(qū)不是木材出產地，需要從外地運進木材，這樣規(guī)模的商務辦公樓，如果采用了木結構，一方面會消耗大量的森林資源，另一方面，單純的木結構也不能完全滿足建筑的使用功能要求。這個方案不可取。方案2：砌體結構體系。工程所在地區(qū)屬于抗震設防烈度7度區(qū)，該結構體系對于縱橫墻間的距離是有要求的不能太大，同時墻體的開窗面積是有限定的。這樣就很難滿足現在建筑的功能要求，而且這種體系的抗震性能較差，因此不采用該方案。方案3：鋼框架與鋼筋混凝土組合樓蓋結構體系。根據過往的設計經驗，在多層建筑中采用框架結構既能很好滿足建筑功能要求，又對抗震設防方面有利，同時又是合理、適用的體系。采用鋼結構可以減少對周邊的環(huán)境影響，滿足綠色建筑的要求。但是這個方案又存在一個問題：因為存在大量的綠化面積，給鋼結構防水措施提出了更高的要求，在這方面的材料消耗相應增多；也會增加使用階段的維護成本，不符合規(guī)范在建筑全壽命周期內，最大限度地節(jié)約資源的要點，該方案不是綠色建筑最佳的結構方案，因此也未被采用。方案4：鋼筋混凝土框架與部分鋼結構組合體系。該方案是在方案3的基礎上把鋼框架改為鋼筋混凝土框架結構，保留部分結構采用鋼結構。對照規(guī)范的內容綜合各方面的因素，因地制宜，進行多方案比較，確定符合規(guī)范要求的結構體系，達到經濟、合理、適用、節(jié)約資源的目標，并且根據工程實際情況，盡可能采用可再利用的建筑材料。通過方案比選，本工程選用方案4：鋼筋混凝土框架與部分鋼結構組合體系。

3結構設計要點

①入口處的8根“7字形”裝飾柱以及其連接的橫梁，8根柱子建筑要求外觀尺寸為700×1300，有16m高，橫梁跨度為30m，建筑外觀尺寸要求為800×1500，結構設計上構件采用鋼結構，一方面構件自重輕，可以減小地震作用，另一方面在處理橫梁與框架柱的連接節(jié)點上也變得容易。在工程成本上，采用鋼結構較現澆鋼筋混凝土結構，能夠節(jié)省人工、外腳手架、模板及支撐系統費用，另外工期效益顯著。②中庭屋蓋部分，建筑設計為不上人的采光屋面，該屋面跨度為30m，三邊支承。一方面因為跨度比較大，如果采用鋼筋混凝土，其自重必然較大，其次從建筑空間效果來看，在二層平臺花園以及其他各層均可以看到該屋蓋，如果采用鋼筋混凝土結構，不夠輕盈。所以設計結構設計上決定采用鋼網架結構。網架結構平面布置圖如圖7所示。③對于兩處從二層平臺花園上三、四樓的樓梯，因為建筑要求做成懸臂形式，中間不加柱子，從節(jié)省材料以及造型美觀考慮，把它做成鋼木組合樓梯（鋼骨架木踏步樓梯），從而達到既美觀輕巧又相對省材的目的。

4優(yōu)化設計

結構專業(yè)在綠色建筑設計中最突出的內容是節(jié)材，因此該工程在設計圖紙出來以后，根據綠色建筑的要求，為了達到進一步節(jié)材的目標，對主體鋼筋混凝土結構部分的設計圖紙作了進一步的優(yōu)化，其中優(yōu)化的內容主要是通過調整次梁的布置，相對原設計一個房間三道次梁改為兩道次梁，從而增大板的跨度，使其在盡量不增加截面厚度以及鋼筋量的基礎上，達到最大優(yōu)化值。優(yōu)化前與優(yōu)化后的18～28軸三層結構平面布置圖如圖8、圖9所示。根據結構計算得出，前后兩個設計成果在混凝土用量上基本持平，而在鋼筋用量上，前一個含鋼量為35.63kg/m2，而后一個為33.40kg/m2，這一優(yōu)化節(jié)省了6%鋼筋用量；同時因為減少了一道次梁，在建筑模板方面也會相應減少材料損耗。另外，拔風塔中央的準800直徑的圓柱也作了優(yōu)化，由原來C25,配18根25鋼筋的混凝土柱改為準800×10的鋼管柱，這樣既節(jié)省混凝土8.8m3，鋼材量用量也從原來的1.35噸，減少為0.434噸，并且節(jié)省人工、模板及支撐系統費用，工期效益顯著。綜上，優(yōu)化后的本工程符合國家規(guī)范《綠色建筑評價標準》和《廣東省綠色建筑評價標準》中，對建筑工程提出的資源消耗低和環(huán)境影響小的要求，節(jié)省了鋼筋用量，減少材料損耗。

篇4

2煤炭工業(yè)礦井建筑結構設計中的改進措施

煤炭工業(yè)中的建筑結構設計必須體現安全性，因而其設計要求較一般的建筑設計高出很多，同時由于以往建筑設計對功能、安全等指標的過于注重，而忽視了其他方面的考慮，使得設計上存在一些問題，需要在具體設計中加以改進，以實現更高的發(fā)展要求。

2.1明確建筑結構設計指標，建立標準模型

煤炭工業(yè)建筑設計的成型由各項具有重要作用的指標數據決定，這也是在設計中的重要參考依據，對設計方案的最終完成有著重大影響[3]。建筑設計的各項參數包括目標參數、控制參數等的設定都要結合煤礦的實際情況，將波動幅度小的參數選擇出來，作為指標形成參照標準，能夠在設計中更加精準地得出與目標參數相符的數據。在設計中，建筑材料以及結構構件尺寸、面積等指標需要在建設前設定出來，對各項參數前處理。相似的函數應當設計多組，以便在比較中找出最優(yōu)化的方案。通過函數分析煤炭工業(yè)建筑結構的性質，為工程建設最大限度地節(jié)省了時間、材料等。同時，建筑結構的穩(wěn)定安全性與使用年限等的硬性規(guī)定，設計要權衡約束條件，結合力學等科學確定架構的剛性、結構形變限度等，確保符合規(guī)定標準。當設計各項重要指標都確定之后，以此為參考建立標準模型，使結構設計更加直觀化，有助于煤炭工業(yè)建筑的最終建設。

2.2綜合計算數據，選擇最佳設計方案

煤炭工業(yè)的建筑結構設計除了龐雜的數據確定外，還設計多項計算程序的運行，這也是改進設計的一個重要環(huán)節(jié)[4]。由于煤炭工業(yè)建筑要求高，變量復雜，多種設計條件在其中需要綜合考慮，因而對其進行數據的計算，以實現建筑建構的精確化。在計算當中，結合實際需要，采取不同方法對數據進行演算，轉化約束條件，節(jié)省時間，恰當的計算方式能夠推動程序的最優(yōu)化，使其用途更加齊全，運行更加高效，多個小程序的有機組合，形成程序的綜合化，使結構設計更有保障。通過程序的運算，結合計算結果，在模型的矯正下，根據現實要求，選擇煤炭工業(yè)建筑結構設計最佳的方案。通過對這個方案進行可行性的評估以及安全性等的結合，進行具體實施建設。同時，在以往建設中對煤礦建筑美觀因素考慮不足的具體情況下，將外觀等參數置入計算當中，在方案中加以體現，從而提高結構設計的人性化。

2.3綜合分析計算結果，保證結構設計質量

由于在結構設計中參數的復雜性，導致計算結果也多樣化，主要的設計人員要將計算結論加以統計，進行綜合分析，通過各個設計方案優(yōu)劣的比對，形成科學的認識[5]。在此基礎上，從多個角度抓住方案細節(jié)，分析異同點，避免因疏忽而遺漏了關鍵點，致使出現結構設計的漏洞。煤炭工業(yè)的建筑建設是一項綜合的工程，需要動用大量的資源，因此，設計上必須精益求精，在考慮節(jié)省成本的同時，對建設技術也要相應地加以改進。通過對數據計算結果的綜合分析，設計方案的比對，消除了建設中的各項弊端，使結構設計更加趨于科學性，從而保證了建筑結構設計的質量，為設計的優(yōu)化提供了重要的保障。

篇5

從建筑結構設計工程造價控制方面來分析，該階段的工程造價控制對整個建筑項目工程造價控制的影響非常大，可以說結構設計的影響已超出總工程造價的50%以上；而從建筑結構設計周期來分析，其階段的設計周期僅占總工程建設周期的20%，可見建筑工程結構設計階段對總工程造價的影響有多大。就現階段建筑工程結構設計的工程造價來看，值得建筑企業(yè)相關部門給予高度重視，并采取有效的控制措施，以保證建筑結構設計工程造價合理。

1建筑結構設計的工程造價

1.1建筑結構設計、工程造價基本概念。一個完整的建筑工程項目，前期工程規(guī)劃以及結構設計環(huán)節(jié)非常重要，是整個工程項目施工的圍繞核心，從建筑結構設計中能夠充分顯示出施工技術與工程造價之間所存在的關系，并予以有效的施工方案實現施工順利、成本合理的目的，這樣對工程造價來說也能夠提高控制能力。建筑結構設計的主要目的就是以滿足建筑方案要求，確保建筑項目整體設計合理，以達到建筑工程竣工后安全可靠、經濟適用的目標，促進建筑企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。建筑項目工程造價是指整個建筑工程施工、決策、設計等各環(huán)節(jié)投入成本的總額度。1.2建筑結構設計與工程造價之間存在的影響關系。工程設計的過程實際上就是將建筑工程中技術與經濟兩個元素從對立的走向轉變成統一走向的過程，目的是以提高建筑工程技術能力的同時，降低建筑工程施工成本的投入，在以保證質量的基礎上實現經濟效益的提高。建筑工程項目中的各個成本投入環(huán)節(jié)非常多，在經過合理規(guī)劃后，并取得決策確認，就可以作為控制建筑工程施工質量與工程造價的重要依據，因此，建筑結構設計的合理性、科學性非常重要。經過多年對工程造價的了解與分析，工程結構設計與工程造價之間的影響關系非常明顯，以達到百分之五十左右的影響率?？梢娊ㄖY構設計對工程造價好壞的影響非常大。

2建筑結構設計階段工程造價難以控制的變量問題

2.1工程造價機構配置不合理所引起的變量問題。就當前建筑項目設計中，結構設計環(huán)節(jié)至關重要，相應的工程造價結構配置也需要具備科學性與合理性，而現階段，在建筑工程結構造價控制機構配置不合理已成為影響總工程造價的直接因素之一。在建筑工程項目中，造價管理部門與其他管理部門處于平等關系，甚至還有很多建筑工程中對工程造價部門的存在不夠重視，并沒有設立專門的管理與執(zhí)行部門，因此在工程造價管理過程中，由于權限與獨立性問題、部門地位問題、結構配置不合理問題導致造價管理工作中存在的各種問題居多，就拿獨立性問題來說，直接影響數據的準確性，極容易發(fā)生后續(xù)工程造價的問題與誤差，導致資金投入過大，浪費情況居多，不合理利用成本現象普遍，最后導致工程資金投入加大的問題。2.2控制造價環(huán)節(jié)缺乏執(zhí)行力所引起的變量問題。執(zhí)行力是一個任務是否能夠有效完成的關鍵，在建筑工程造價控制過程中，其相關部門的執(zhí)行力也一樣重要，而現階段在很多建筑工程項目中造價控制與管理的執(zhí)行力嚴重缺乏，部分建筑企業(yè)對造價控制的重要性不夠了解，也沒有意識到造價控制的執(zhí)行力會直接影響到總工程造價的結果。因此在建筑工程造價控制措施上仍是以傳統的方法為主，不具備科學性，造價控制管理人員對工作的態(tài)度也不夠認真，造價控制數據的準確性也有待審核與驗證，進而造成資金使用不合理的情況發(fā)生。2.3缺乏準確的目標所引起的變量問題。在建筑項目結構設計環(huán)節(jié)中工程造價過程缺少一個明確的控制目標已成為影響工程造價控制重要因素，沒有明確的目標就意味著工程造價控制處于盲目的狀態(tài)中，這是一種級不負責任的問題。這個問題的具體表現是施工企業(yè)在確定設計階段工程造價的目標時，不根據實際的情況來制定目標，不能形成一個有機地整體，對工程造價目標的一致性十分不利，降低后期施工工作的完成效率。

3實現建筑結構設計階段工程造價控制的具體措施

3.1制定一個明確的工程造價控制目標。通常情況下，建筑設計階段的工程造價的控制目標一般是采用制定方案的初步估算來制定所謂工程造價控制階段的初步目標，對于包含具體技術設計的建筑工程將使用初步設計概算作為建筑結構設計階段工程造價控制的目標，對于沒有具體技術應用的建筑則可以不經過修改直接將初步設計概算作為工程造價的控制目標。3.2完善建筑結構設計階段工程造價控制制度。完善的建筑結構設計階段工程造價控制制度是有效實現建筑結構設計階段工程造價的關鍵因素，要建立完善的建筑結構設計階段工程造價控制制度需要保障已經制定的工程造價控制制度要完的工程造價控制的績效評價體系，提升整的執(zhí)行下去，其次要建立一套合理性工作人員的工作積極性，做到獎懲分明，最后是要明確建筑結構設計階段工程造價控制的各階段的目標和具體責任人，明確的目標和職責是工程造價控制工作的重要前提，也是提高建筑結構設計階段工程控制的最有力的保障。3.3合理選擇建筑設計階段工程造價的控制方法。科學合理的工程造價控制方法是保障建筑結構設計階段工程控制的關鍵因素，當前應用最廣泛也是最有效的工程造價控制方法是采用價值工程的數據信息來對工程價值的工作內容進行科學分析，并使用限額設計的方式實現建筑結構設計階段工程造價控制的規(guī)范化。盡管限額設計的方法對工程造價的控制產生了一定的作用，但是該方法在設計階段的方案的制定和施工管理以及設計概要等方面還存在較大的局限性，在實際應用中會出現一些不合理或者運算錯誤的地方，要及時的發(fā)現并解決，以保證工程造價控制方法的合理性。3.4實現建筑結構設計階段的工程造價的數字化?？茖W技術是第一生產力這句話十分適用于建筑結構設計階段工程造價的控制，科技的進步帶動了建筑結構設計階段工程造價的控制方法數字化的發(fā)展，當今社會先進的網絡計算機技術的發(fā)展更是為工程造價的控制帶來了無限的上升空間，要合理使用現在互聯網中龐大的信息資源，建筑結構設計階段工程造價的控制的數字化發(fā)展是未來工程造價控制發(fā)展的必然趨勢。設計研究專門的工程造價控制的計算機軟件仍是提升工程造價控制方式數字化發(fā)展的重要方法。數字化條件下的工程造價控制必然會提高工程施工中的管理質量和控制效率。

盡管各大施工企業(yè)都具備比較完善的工程造價的控制方法，但是在具體的實施過程中還是會發(fā)生一定的問題，要加強行業(yè)交流和技術水平的探討，取長補短，全面提高工程造價控制措施的科學性，促進建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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2基礎設計

商業(yè)樓基礎設計等級為甲級，采用樁加防水板基礎。根據前期試樁檢測報告結論，采用Φ700鉆孔灌注樁，抗壓兼抗拔樁?；A埋深12.1m，遠大于建筑結構高度的1/18。經復核，風荷載及水平地震作用下基底均不出現零應力區(qū)，可滿足高層建筑結構抗傾覆穩(wěn)定要求。

3地下車庫設計

地下車庫采用框架剪力墻結構，局部增加的剪力墻，主要有兩個作用:一是為了使得地下1層與地上1層的剪切剛度比大于2，滿足正負零作為地上單體嵌固端的要求，二是為了更好地保證室內外高差處水平力的傳遞。商業(yè)樓室內及室外相關范圍內，正負零零層采用梁板式結構，板厚180～250，雙層雙向配筋，且配筋率不小于0.25%。

4上部結構設計

(1)超限情況的判定根據“住房和城鄉(xiāng)建設部關于印發(fā)《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》的通知(建質〔2010〕109號)”，對商業(yè)樓的超限情況判定如下:①商業(yè)樓結構高度29.2m，采用現澆鋼筋混凝土框架結構，屬于A級高度高層建筑，高度不超限。②商業(yè)樓3層以上豎向構件縮進大于25%，屬尺寸突變(立面收進);③商業(yè)樓地上樓層存在多處樓板有效寬度小于50%，開洞面積大于30%的情況;④商業(yè)樓3層和4層之間質心相差達18m，大于相應邊長的15%，同時，考慮偏心扭轉位移比大于1.2，小于1.4。綜合以上分析，商業(yè)樓屬于超限高層建筑。(2)上部結構計算分析在小震作用下，全部結構處于彈性狀態(tài)，構件承載力和變形應該滿足規(guī)范的相關要求。根據《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3－2010第5.1.12條的要求，本工程采用SATWE與PMSAP兩種不同分析軟件分別進行了整體內力及位移計算，兩種軟件的計算結果基本一致，結構體系滿足承載力、穩(wěn)定性和正常使用的要求。樓層最大位層間移角小于1/550，滿足JGJ3－2010第3.7.3的要求;在剛性樓板假定下，慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，豎向構件的最大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值均小于1.4。根據建筑抗震設計規(guī)范GB50011－2010第5.1.2條，對不規(guī)則建筑應采用時程分析進行多遇地震下的補充計算。本工程所選的三條波為TH2TG035、TH4TG035、RH4TG035，每條時程曲線計算得到的結構底部剪力均大于CQC法的65%，三組時程曲線計算得到的底部剪力平均值大于CQC法計算得到的底部剪力的80%，故所選三條波滿足規(guī)范要求。時程分析的結果表明，結構體系無明顯薄弱層，時程分析法包絡值較CQC法計算結果小，故結構的小震彈性設計由CQC法計算結果控制。根據高層建筑混凝土結構技術規(guī)程JGJ3－2010第5.1.13條的要求，對商業(yè)樓采用彈塑性靜力分析方法進行了補充計算。兩個方向罕遇地震下性能點最大層間位移角均小于1/50，小于規(guī)范彈塑性位移角限值，因此宏觀上商業(yè)樓所用結構體系能保證大震不倒的設計要求。在通過二階段設計實現三個水準的基本設防目標以外，針對本工程的具體情況，提出了以下抗震性能化目標:①設防地震作用下，中庭連廊等薄弱處樓板內雙層雙向鋼筋不屈服;②設防地震作用下，懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱斜截面抗剪按彈性設計，正截面抗彎按不屈服設計;PMSAP樓板應力分析結果表明，中庭連廊根部、平面凹口陰角位置一般為應力集地區(qū)域，在多遇地震作用下，樓板主拉應力不大于混凝土抗拉強度標準值，樓板不會開裂，在設防地震作用下，應力集中位置樓板主拉應力略大于混凝土抗拉強度標準值，但適當加大樓板配筋，即可滿足樓板內鋼筋不屈服。在設防地震作用下，利用SATWE進行彈性設計和不屈服設計，分別校核懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱的箍筋和縱筋，并與多遇地震計算結果一起進行包絡設計。計算結果表明，配筋值均在合理范圍，配筋切實可行。通過以上性能化設計措施，在對結構的經濟性影響較小的情況下，提高了結構的抗震性能，增加了建筑的安全性。(3)上部結構設計針對偏心布置和扭轉不規(guī)則，設計時，盡量使結構抗側力構件在平面布置中對稱均勻布置，避免剛度中心與質量中心之間存在過大的偏離;加強構件的剛度，增強結構的抗扭性能。計算時，考慮偶然偏心的影響，設計時適當加強受扭轉影響較大部位構件的強度、延性及配筋構造。通過調整結構布置，將考慮偶然偏心下的最大位移比嚴格控制在1.4以下，第一扭轉周期和第一平動周期比嚴格控制在0.9以下。針對立面收進帶來的扭轉不利影響而采取的抗震措施詳第(1)條。構造上，對收進樓層(4層)加厚至140mm且雙層雙向加強配筋，配筋率不小于0.25%，但為減小大跨部分樓板自重，室內大跨度區(qū)域樓板厚120mm，屋面大跨度區(qū)域樓板厚130mm，收進部位上下層樓板(3層和5層)厚度不小于120mm，并雙層雙向加強配筋。根據《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程JGJ3－2010》的相關規(guī)定，體型收進部位上、下各兩層塔樓周邊豎向結構構件的抗震等級提高一級，框架柱在此范圍內箍筋全高加密，提高縱筋配筋率;收進部位以下兩層結構周邊豎向構件配筋加強。針對因開洞形成樓板不連續(xù)情況，整體計算時按實際開洞情況建模，并將以上樓層定義為彈性膜，以考慮樓板不連續(xù)對結構的影響;同時，構造加厚連廊等薄弱區(qū)域樓板至130mm厚，并雙層雙向配筋，配筋率不小于0.25%。

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在對高層建筑結構常微分方程求解器進行深入研究的過程中，清華大學教授包世華和袁駟有效提高了常微分方程求解器的應用，實現了對常微分方程求解器的深化研究。袁駟教授利用有限元技術，對偏微分方程的半離散化進行控制，有效實現了對常微分方程組的求解，提高了對結構線性函數的應用。通過常微分方程求解器的直接求解，對有限元線進行實際應用，有效對一般力學問題進行計算，在很大程度上提高了一般力學問題的計算效果。而包世華教授對半解析-微分方程求解器方法進行分析深化，有效將半解析-微分方程求解器方法應用到高層建筑結構結構靜力、動力、穩(wěn)定性的分析驗證中，提高了對高層建筑結構力學分析的效果。

2高層建筑結構彈塑性動力分析方法

高層建筑結構彈塑性動力分析方法在高層建筑結構力學分析中又被稱為時程法。高層建筑結構彈塑性動力分析方法主要是對地震波直接輸入結構，完成結構的彈塑性性能分析。這種方法要求結構力學分析人員建立專門結構彈塑性恢復性動力方程，通過逐步積分法實現對地震過程中速度、加速度、位移等的時程變化，完成對建筑結構的描述。高層建筑結構彈塑性動力分析方法對建筑結構在強震的作用下彈性及非彈性階段的內力變化進行深入研究，有效對高層建筑構件可能出現的損壞、開裂、屈服、倒塌進行分析，提高建筑結構力學的分析效果。當前在國內的高層建筑結構彈塑性動力分析方法主要輸入地震波為隨機人工地震波，結構模型的計算多采取層模型。除此之外，高層建筑結構彈塑性動力分析方法還加大了對樓板結構變形的分析，使用并列多質點計算模型進行計算，對高層建筑結構的基礎轉動和評議進行研究，有效提高了對土體、基礎及上部結構耦合振動的模擬效果。

近年來我國還高層建筑結構彈塑性動力分析方法中對扭轉振動進行分析，取得顯著進展。高層建筑結構彈塑性動力分析方法能夠有效對高層建筑結構中存在的薄弱環(huán)節(jié)進行分析，提高對結構延展性、變形的實際分析效果。高層建筑結構彈塑性動力分析方法預計的破壞形態(tài)與實際地震的破壞效果非常接近，有效對地震危害進行防護處理，提高了高層建筑結構的防震效果。但是當前對高層建筑結構彈塑性動力分析方法的整體看法不一。部分人員認為采取大型高速計算機對典型地震波進行分析；但是部分人員認為典型地震波本身不一定能代表真正的地震，因此在進行研究的過程中要對研究算法進行簡化，對近似方法進行研究。隨著高層建筑結構彈塑性動力分析方法的逐漸發(fā)展，越來越多國家在進行高層建筑結構力學分析的過程中開始對地震波根據實際情況進行選取，模擬效果大幅提高。

3基于最優(yōu)化理論的結構分析方法

基于最優(yōu)化理論的結構分析方法主要是通過數學上的最優(yōu)化理論及計算機技術實現對高層建筑結構設計的一種新方法?；谧顑?yōu)化理論的結構分析方法有效實現了對結構設計的被動分析道主動設計的轉變，提高了高層建筑結構設計的靈活性，對設計具有非常好的促進效果?；谧顑?yōu)化理論的結構分析方法對空間的要求較為嚴格，設計過程中要保證以最小的質量產生最大的剛度。因此，設計人員要對框架剪力墻結構中的剪力墻進行充分分析，實現墻體的優(yōu)化布置和數量選取，提高基于最優(yōu)化理論的結構分力學析效果?；谧顑?yōu)化理論的結構分析方法中要求保證適度的剛度，對剛度要進行嚴格控制。尤其是在分析剪力墻與地震作用的時，要對剪力墻剛度進行優(yōu)化設計，確保建立正確的最優(yōu)化剛度模型，提高基于最優(yōu)化理論的結構分析方法的模型實際應用效果。目前我國的基于最優(yōu)化理論的結構分析方法發(fā)展還不全面，在進行單位建筑面積上剪力墻慣性矩度量指標設計的過程中還存在較多問題。我國的基于最優(yōu)化理論的結構分析方法仍處於研究和發(fā)展階段。高層建筑結構力學分析人員要對基于最優(yōu)化理論的結構分析方法中的數學模型進行深入研究，對剪力墻最優(yōu)剛度進行有效分析，從本質上提高數據分析處理效果，拓寬基于最優(yōu)化理論的結構分析方法的應用前景。

4基于分區(qū)廣義變分原理與分區(qū)混合有限元的分析方法

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1．1方案選擇的合理性設計方案的選擇是十分重要的，不僅關系到以后工程的質量和結構，還影響著人們的居住。在結構方案的選擇上，要遵守科學、合理、發(fā)展的原則，而且由于很多種因素都對設計方案造成影響，所以設計出來的方案就是多種多樣的。方案設計出來了，又面臨著合理的選擇上，方案選擇的不好，日后發(fā)生的后果不堪設想，所以應該進行認真的分析比較，選取的方案既要科學合理，又要經濟，所以方案的選擇很重要。在對設計方案的可行性進行選擇的時候，要對建設地及施工材料等進行全面的分析，保證每一個環(huán)節(jié)的科學合理，還要有專業(yè)人士對各種影響設計的因素進行評估分析，選擇出科學合理的結構概念設計方案。

1．2結構簡圖的科學性結構概念設計首先要有科學專業(yè)的理論作為支撐，而且一般情況下利用結構設計簡圖對結構概念設計的合理性進行評估。在結構簡圖的選擇上，要遵照安全和準確的原則，選取合理的簡圖。因為如果選取的簡圖不夠科學，那么相應的結構概念設計也會出現相應的錯誤，甚至對工程的質量問題造成巨大的影響。所以說，結構設計簡圖在制作時應該做到精確、科學，使出現的誤差也在可控范圍內，應該進行嚴格的審查，保證簡圖的質量。

1．3對計算的結果進行準確分析隨著社會和經濟的發(fā)展，信息技術被廣泛的應用，特別是在數字的計算等方面設計出種類繁瑣的計算軟件，可是各計算軟件在計算的結果上確實各不相同，讓使用者也不知道哪個是正確的，所以在工程的設計中計算工作經常出現混亂。在進行設計時，軟件的選擇很重要，應該對各個軟件進行系統化分析，根據工程的實際情況和設計的原理等，選擇適合的軟件，確保計算結果科學準確。

2如何在結構設計中運用概念設計

2．1建筑場地的合理性選擇建筑場地的選擇影響著結構概念設計的結果，所以說對結構設計來說非常重要。建筑場地的選擇要符合施工的條件，同時滿足采光、水電、噪音等多方面的考慮。最重要的一點，就是應該考慮建筑場地的抗震能力。選擇的地點必須是抗震效果比較好的地點，以免發(fā)生危險的情況。一般在工程的初步設計之前就要進行建筑場地的科學選址和勘察，如果施工場地確實不允許，又必須在此進行建設，那么就應該做好科學有效的手段來降低危險系數。

2．2建筑基礎的科學化應用建筑場地進行合理選擇后，緊接著就是對建筑基礎的科學化選擇上，在選擇的時候要根據建筑場地的地形和地質結構等進行分析，選取合理的建筑基礎。一般在建筑基礎的選擇上有以下三種情況:

(1)樁基礎。在地質比較松軟或者負重比較大的情況下，大多會選擇樁基礎，因為樁基礎能夠使下部對上部進行力的承載;

(2)箱形基礎。箱形基礎的安全性比較高，抗災能力比較強。一般高層建筑中會應用箱形基礎。是因為箱形基礎使下部的承載力實現均勻分配，保持地基的受力均勻;

(3)筏形基礎。筏形基礎能夠實現分散建筑上部結構承載力，是下部承載力減弱，對地基進行力的控制，不出現地基的不均勻沉降。

2．3結構規(guī)則的合理應用建筑結構中只要保證非結構件的正常穩(wěn)定運轉，就能使建筑材料的成本實現降低，因此主體建筑結構的選擇，要做到合理、科學和對稱性，在多數的施工中，實現抗側力主體結構的對稱，所選擇的平面結構也應該是容易形成對稱結構的。當然，具體情況具體分析，還要根據實際情況進行選擇，同時符合平面工程的科學設計。

2．4抗震抗災能力的強化建筑設計和施工的成功與否，不只是外型和質量的方面，還有抗震抗災上的需求。所以機構概念的設計，要考慮到抗震抗災的問題，在設計時要多增加防線，以期實現減弱地震的危害性。當然結構的變化也能起到抗震抗災作用，比如安裝特定的原件，使得建筑體對地震的破壞力進行有效的減弱。

2．5結構剛度科學化選取建筑結構在剛度的選擇上至關重要，而且在建筑結構概念設計中也必須遵守剛度的要求。結構剛度可科學化選擇，是保證工程質量的有效措施，還能夠對地震等災害起到危險性降低的作用。與此同時，結構剛度的科學化選取還能擴大空間的占有率，使建筑平面的利用率等都能得到合理的利用。

3實施結構概念的措施

為了提高設計的科學性和合理性，同時保證工程的質量和安全，在進行結構概念的設計時，主要運用以下幾種措施:

(1)在建筑場所的選擇上，要選擇抗震性能比較高的，如果選擇的場所抗震性能較差同時還必須在此施工，那么要進行科學的補救措施，以免造成不必要的危險;

(2)在結構材料的選擇上，要選擇抗震系數比較高的結構材料，而且選取的材料還應具有良好的均勻性，滿足抗震的要求，保證安全性;

(3)在結構構件的組合上，添加贅余等組件，減小地震的破壞性，也可以多增加防線;

(4)在構件的延性上下功夫，通過采取多種有效的手段，提高剛度和承重能力，增加抗震的能力;

(5)在構件的連接上，保證結構的整體性和統一性，加強對節(jié)點的控制，保證其連接的質量;

(6)實現所有設計的完全一致，在相關的數據等方面做到精確一致，保證方案的科學化和合理化。

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2高層建筑大底盤不規(guī)則多塔結構的設計要點分析

大底盤多塔建筑結構在設計時首先要考慮到該結構的抗震效果，關于多塔樓建筑的抗震效果也是現代人們越來越關注的問題。在大多數的大底盤多塔結構設計中主要采用“調”、“抗”、“放”的整體結構設計思想，因此設計出了一種適用于高層建筑的新型連體剛結構。同時通過現場實踐對該系統進行了技術服務和工程質量方面的研究，實踐結果表明該項設計結構經受住多種受力考驗，達到了預期的效果。此外，從整體的設計模型中可以看出，在大底盤多塔結構中距離塔樓較遠的結構構件受到的振動影響較小。換句話說，在水平力的作用下，多塔樓對于距離塔樓較遠的構件的影響較小。由此，我們可以得出，在滿足大底盤頂層上部塔樓嵌固層的條件下，可以對塔樓各部分結構進行拆分計算，并且這樣的大底盤塔樓結構計算符合塔樓結構的實際受力情況，對于這些結構的計算將用于后續(xù)的工程設計當中。另外，大底盤頂層樓板平面要具有足夠的剛度來滿足其嵌固功能，可以采用大底盤頂層樓板與人防結構相結合的方式，得到頂層樓板的板厚厚度要達到300mm。對于板配筋設置采用雙重雙向拉通的方式，板的配筋率要在0.3%之上。針對落地的剪力墻的配筋要滿足設計計算要求，其配筋值應為其對應上部短肢剪力墻配筋值的1.1倍以上。

3高層建筑大底盤不規(guī)則多塔結構的設計計算分析

對高層建筑大底盤不規(guī)則多塔結構進行計算時要采用兩種不同的力學模型結構分析軟件進行計算，以確保對此不規(guī)則結構的力學分析的可靠性。對于B級高度的高層建筑大底盤不規(guī)則多塔結構的設計要滿足的計算要求如下：首先，采用兩個或兩個以上力學模型三維分析軟件對此類建筑的整體內力位移進行計算；其次，在對此類建筑進行抗震計算時要考慮到結構的扭轉效應，其振型數值要在塔樓數值的9倍及其以上，并且還要滿足振型的參與質量不小于總質量的90%；最后對于此結構設計的補充運算采用彈性時程分析的方法。對于結構中薄弱層的彈塑性變形的驗證，采用彈塑性靜力或動力分析方法。針對那些豎向不規(guī)則的多塔結構或是高層建筑中某一層建筑的抗側剛度在其上一層抗側剛度的70%之下，或是其抗側剛度值是其上相鄰3層樓層側向剛度平均值的80%之下，或是高層建筑中某層建筑的豎向抗側力構建之間不連續(xù)，此樓層的薄弱層抗震標準值的地震剪應力需要乘以1.15的增大系數。對于高層建筑大底盤不規(guī)則多塔結構的設計需要滿足JGJ3-20025.1.13的規(guī)定。

4高層建筑大底盤不規(guī)則多塔結構的設計

針對高層建筑的9度抗震設計，進行多塔結構設計時，其結構選用要盡量避免帶夾層、連體、轉換層等結構。針對高層建筑的抗震度在7度或是8度時，在選用建筑結構時，選用兩種或以下種類的建筑結構，對于剪力墻結構錯層的建筑房屋高度要分別≤80m和≤60m，其框架剪力墻結構錯層建筑房屋的高度與剪力墻結構高度的要求相同。

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作為建筑工程項目開展中的一個重要環(huán)節(jié)，建筑結構設計不但會關系到建筑工程項目的順利開展，而且還會影響到整個建筑工程質量。所以，相關單位要充分重視建筑結構設計工作，并且采取科學有效的方法有效提高建筑結構設計水平。在其中合理地運用概念設計方法，可以有效地優(yōu)化建筑結構設計方案，提高建筑結構設計水平。因此，設計人員要在建筑結構設計中要積極、合理地運用概念設計方法。

1概念設計概述

所謂的概念設計即為在尚未經過數值計算，特別是在一些很難通過相關的規(guī)范制度做出明確規(guī)定或者是很難進行精確理性分析的問題當中，根據整體結構體系以及分體系彼此之間存在的力學關系、試驗現象等總結獲得的設計思想與設計原則，以此來從整體上來完成對建筑結構的總體規(guī)劃與布置，有效管理與控制抗震細部方法等［1］。在建筑設計方案制定的時期，這一設計方法可以更加科學、合理地完成對結構體系的構思、建立以及選擇等，進而能夠獲得更加準確以及概念清晰的方案，從而為后期的設計奠定堅實的基礎，進而提升其經濟性以及安全、可靠性。

2概念設計在結構設計中的重要作用

2．1有效彌補計算機設計中存在的缺陷

在采用計算機完成建筑結構設計方案的時候是會存在許多缺陷的，其無法正常完成方案初步設計工作。這是由于計算機設計往往會為設計師造成一定的錯覺，會使得設計人員覺得計算機程序的運用簡單易行，因此就會對計算機軟件產生過度依賴的心理，于是就不會去專心地研究與學習結構概念的相關知識，進而影響到其設計能力的提升。另外，一些設計人員會存在一種習慣，即會在設計過程中應用分析程序。然而其卻沒有充分意識到假如采用正確的軟件會使得設計效率與設計水平得到有效提升，而假如選擇的軟件是錯誤的，那么就會造成結構設計發(fā)生問題，會留下潛在的隱患。因此，為了能夠有效彌補計算機設計存在的缺陷，那么就應該合理運用概念設計，要鼓勵與引導設計人員積極地學習結構概念的相關知識，進而充分利用概念設計的基本原則制定出最為理想化的結構方案。

2．2有效優(yōu)化結構設計

對于每位建筑設計人員而言，其都需要充分地了解與掌握結構概念。因為利用結構概念可以幫助其創(chuàng)造出新的靈感以及更加準確、清晰的思路，可以幫助設計人員在充分遵循正確設計基本原則的基礎上，有效地防止概念混亂以及定性不正確等諸多問題的出現［2］。除此以外，工作人員在面對一些技術問題的時候，假如其可以充分了解概念設計，那么就能夠準確地找到問題的原因所在，然后再采取科學、有效的方法解決問題。在當前實行的《建筑結構設計統一標準》當中就涉及到概念理論，而且標準中明確提出了一個圍繞概念理論而制定的結構極限狀態(tài)設計準則，這一種設計方法會更加科學、嚴謹，進而可以有效提高結構設計的完善性與可靠性，有效地實現結構設計方案的優(yōu)化。

3概念設計在建筑結構設計中的應用策略

3．1在建筑場地選擇中的應用

為了可以有效地提升建筑結構設計的有效性與科學性，那么就必須要做好建筑場地的選擇工作，因為只有充分保證建筑場地的科學、合理性，那么才可以也使得后續(xù)建筑設計工作更加順利地開展，有效地確保其工作價值的實現。因此，在選擇建筑場地的過程中要合理應用概念設計。具體而言，必須充分注意以下要素:(1)地形因素。因為不同的地形也會對建筑結構產生不盡相同的影響，而且在大多數的情況下還會對其產生極大的制約，所以在開展建筑結構設計的過程中，必須要充分考慮到建筑結構設計的要求，考慮到建筑的實際情況，進而綜合考慮選擇出最為合適的地形。(2)地質因素。由于地質因素也會在很大程度上影響的建筑結構設計稅票，特別是對基礎結構設計具有較大的影響。因此，在選擇建筑場地的過程中，需要積極地開展全面、科學合理的評估以及分析，進而充分確保施工場地的地質能夠有效地滿足建筑施工的要求［3］。(3)抗震性因素。由于抗震性也會在很大程度上影響到建筑結構設計水平，因為只有在充分確保建筑結構有著良好的抗震能力以后，那么才能夠有效地確保建筑的使用安全。因此，在選擇建筑場地的時候，也要合理地應用概念設計，進而盡量防止在在那些極易發(fā)生震動的地方開展建筑操作。

3．2在基礎設計中的應用

建筑結構的設計人員根據建筑物的具體結構形式以及所處的地理位置，然后再充分遵循概念設計的基本原則，對基礎設計類型進行選擇。例如筏型基礎以及箱型基礎等等［4］。在具體采用箱型基礎的過程中，需要充分確保建筑物的負載能力，可以及時、均勻地傳遞給地基，這樣就能夠對地基不均勻沉降現象產生有效地抵御作用，而且使其可以有效地完成對周圍土體的協作互助，進而有效地提升建筑物的抗風以及抗震能力。在選擇使用筏型基礎的時候，就會使得建筑物上部結構存在著非常大的荷載。對于建筑而言，其具有非常小的承載能力，這一結構類型能夠使得建筑物上部得到有效的分散，而且使得地基獲得更大的承載能力，在此狀況下就會使得極不均勻沉降現象得到了有效的避免。

3．3在高層結構設計中的應用

在受到水平負荷作用時候，會造成高層建筑結構側移現象的發(fā)生，這是高層建筑設計的一個重點與難點問題，每位建筑設計工作人員都必須要給予充分重視。在具體開展結構設計工作的過程中，設計人員要充分遵循概念設計基本原則，不但要充分考慮相關的要求與標準，與此同時還必須要選擇更加科學、合理的抗側力體系，不但要對建筑物四周存在的其他建筑物的位置、結構等進行綜合、全面的分析與考量，而且還要對這些建筑物對所要建設建筑物的風壓布局所、造成的影響進行綜合的考量［5］，進而要在具體開展結構設計的時候，采取有效的措施努力提升建筑物的豎向荷載及其抵抗力，要合理地運用概念設計基本原則，努力加強建筑結構的抗震力，使其能夠保證平面結構的簡單性以及規(guī)范性?？傊诋斍翱茖W技術快速發(fā)展的時代背景下，也使得我國建筑行業(yè)獲得了跨越式的發(fā)展。然而，其在建筑結構設計方面還存在著諸多問題，那么為了能夠有效地提升建筑結構設計水平，就應該合理地應用概念設計方法，以此來有效地提升結構設計的完善性與可靠性，有效彌補在結構設計中存在的問題，優(yōu)化結構設計方案，有效促進建筑結構設計水平的不斷提升。