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【摘 要】 建筑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。作为设计人员，要掌握结构设计的过程，保证设计结构的安全，还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验，对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。
【关键词】 建筑;结构;设计
结构设计一般在建筑设计之后，“受制”于建筑设计，但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计，建筑设计不能超出结构设计的能力范围。结构设计决定建筑设计能否实现，在这个意义上，结构设计显得更为重要。但一栋标志性建筑建成后，往往建筑师便成为了人们心目中的建造者，为了实现该建筑设计而付出辛勤劳动一丝不苟的结构师并不为人们所知。但无论如何，设计一个安全、经济、适用、美观、便于施工的结构设计方案是结构设计人员的责任。
1、结构设计过程
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：首先，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。其次，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。再次，内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行输入计算机计算，通过计算软件的反复计算、分析和调整，以达到经济合理的结构布置，对结构分析软件的计算结果，应进行分析判断，确认其合理、有效后方可作为工程设计依据。
施工图设计阶段的内容为：绘制模板图，根据建筑使用要求、受力合理、方便施工等方面绘制结构模板图，应将构件尺寸、构件标高反映在结构模板图上，反提结构模板图给各专业，要求各专业配合确认各构件尺寸及高差，有矛盾的地方，各专业应综合考虑，需结构专配合的，对结构模板图进行修改。绘制基础、墙、柱、梁、板施工图，墙、柱施工图绘制方法宜优先采用平法施工图的截面注写方式，施工图的绘制应符合《11G101-1》的有关规定，梁施工图的绘制应符合《11G101-1》的有关规定，板施工图的绘制宜按《11G101-1》的有关规定，绘制过程中如发现个别构筋配筋异常，应查找原因，对配筋率过大的构件，考虑截面选取是否合适。绘制楼梯施工图，应检查所有梯板的合理性，在保证建筑使用的前提下，优先选用安全、经济的梯板布置方式。绘制细部详图，应检查所有细部节点的合理性，在保证建筑造型的前提下，优先选用经济、方便施工的做法，应对细部节点中所有的受力构件进行计算分析，对受力较大的构件应补充计算书，以保证节点的安全。
2、结构设计的主要方法
2.1常用方法
目前国内结构设计所用的设计方法是概率极限状态设计法，作用效应S必须小于等于结构抗力R，結构要满足强度条件和位移条件。内力计算采用的力学模型一般是弹性模型，要考虑塑性变形内力重分布时，往往是把利用弹性模型计算所得的内力乘以一个调整系统。手算和计算机算所采用的计算方法、理论、计算模型是有差别的。结构计算的工作量是很大的，采用手算时要在工作量和计算精度之间折衷。手算为降低工作量，受力体系尽量简化为平面力系，计算中作一些假设，利用经验值和查用图表。但随着高层、超高层建筑的日益增多，结构越来越复杂，抗震要求越来越高，手算的工作量和计算精度难以满足要求，计算机已被大量利用到结构计算中来。计算机的工作量和速度非人所及，机算采用更科学、精度更高的计算方法，机算的能力远远超出了手算。要充分发挥计算机的优势，进行合理的结构内力计算，需要优秀的结构计算程序。这些程序一般以空间力系作计算模型，以有限元的方法计算。例如著名的TBSA的计算模型是空间杆件体系。要编写优秀的结构计算程序，开发人员除了必须必备编程技巧外，还要掌握科学的先进的结构计算方法。作为结构设计人员也应学习计算机所用的计算理论。不应只停留在会用结构计算程序，而不知所以然。结构设计程序的出现，并没有降低对设计人员的要求，相反它要求设计人员学习更先进的计算理论。目前结构计算程序有一个弊端：就是计算过程的屏弊。使用者只管输入数据和会看结果，对计算过程一无所知，不知道计算是建立在什么基础上，不知道适用范围，这是潜在的危险。一个优秀的结构计算程序还应该提供程序采用的计算理论的详细说明，说明其采用的计算模型、计算假设、适用范围等，另外应允许使用者干预计算过程，充分发挥设计者的主观能动性和创造力。
2.2被动设计与主动设计
结构计算理论经历了经验估算，容许应力法，破损阶段计算，极限状态计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。概率极限状态设计方法更科学、更合理。作用效应S小于等于结构抗力R是结构计算的普遍适用公式。目前结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R，以至混凝土的等极越用越高，配筋量越来越大，造价越来越高。这里把提高抗力R的设计方法称之为被动设计法。以抗震设计为例，一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度，再由结构刚度越大，地震作用效应越大，配筋越多，刚度越大，地震力就越强。这样便会出现为抵御地震而配的钢筋，因为增加了结构的刚度反而使地震和作用效应增强的情况。其实，为什么不考虑降低作用效应S呢？我把降低作用效应S的设计方法称之为主动设计法。国外在抗震设计中，已有在基础与主体之间设一弹性层，以降低地震作用效应的设计;有的在建筑物顶部装一个“反摆”，地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反，从而对建筑物的振动产生阻尼作用，减少建筑物的位移，降低地震作用效应。国内的设计以被动设计为主，当然也有主动设计，如设置“塑性铰”。因此认为结构设计应该被动设计与主动设计相结合，但要实现主动设计需要先进理论和高科技的支持。
3、结构设计今后的发展趋势
随着社会的需求，计算理论的发展，计算机的应用，新型建材的研究与应用，建筑结构设计将面临前所未有的机遇。综上所述，预测今后结构设计的方向。
3.1概念设计将发挥越来越大的作用
概念设计是指正确的解决总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。概念设计是根据抗震设计的复杂性，难以精确计算而提出来的一种从宏观上实现合理抗震，避免无必要的繁琐计算，同时为抗震计算创造有利条件，使计算分析结果更能反映地震时结构反应的实际情况的设计方法。
3.2采用先进的计算理论
空间受力分析，非弹性变形分析，塑性内力分析，由加载到破坏的全过程受力分析，时程分析，最优化设计，方案优化等先进科学的设计方法、设计理论将得到越来越多的应用。
3.3采用主动设计，使设计更合理、更经济
今后的设计除了提高结构抗力，还应考虑尽可能的降低作用效应。因为降低作用效应，对增加结构安全性，降低造价，节约国家投资意义重大。
3.4使用具有高强、轻质、环保等特.点的新型建材
建筑物的自重在结构计算中占很大的比重，使用轻质、高强的建材，将使建筑结构设计发生革命性的变化。
4、结束语
安全、经济、适用、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。但往往设计人员注意到安全、经济、适用、美观，而忽略了便于施工。有时设计人员为图方便，用偏于安全的简化方法计算，虽然既省事又保证安全，却增加了造价。所以这五个方面各有所重，又互为矛盾，一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。
【关键词】 建筑;结构;设计
结构设计一般在建筑设计之后，“受制”于建筑设计，但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计，建筑设计不能超出结构设计的能力范围。结构设计决定建筑设计能否实现，在这个意义上，结构设计显得更为重要。但一栋标志性建筑建成后，往往建筑师便成为了人们心目中的建造者，为了实现该建筑设计而付出辛勤劳动一丝不苟的结构师并不为人们所知。但无论如何，设计一个安全、经济、适用、美观、便于施工的结构设计方案是结构设计人员的责任。
1、结构设计过程
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：首先，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。其次，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。再次，内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行输入计算机计算，通过计算软件的反复计算、分析和调整，以达到经济合理的结构布置，对结构分析软件的计算结果，应进行分析判断，确认其合理、有效后方可作为工程设计依据。
施工图设计阶段的内容为：绘制模板图，根据建筑使用要求、受力合理、方便施工等方面绘制结构模板图，应将构件尺寸、构件标高反映在结构模板图上，反提结构模板图给各专业，要求各专业配合确认各构件尺寸及高差，有矛盾的地方，各专业应综合考虑，需结构专配合的，对结构模板图进行修改。绘制基础、墙、柱、梁、板施工图，墙、柱施工图绘制方法宜优先采用平法施工图的截面注写方式，施工图的绘制应符合《11G101-1》的有关规定，梁施工图的绘制应符合《11G101-1》的有关规定，板施工图的绘制宜按《11G101-1》的有关规定，绘制过程中如发现个别构筋配筋异常，应查找原因，对配筋率过大的构件，考虑截面选取是否合适。绘制楼梯施工图，应检查所有梯板的合理性，在保证建筑使用的前提下，优先选用安全、经济的梯板布置方式。绘制细部详图，应检查所有细部节点的合理性，在保证建筑造型的前提下，优先选用经济、方便施工的做法，应对细部节点中所有的受力构件进行计算分析，对受力较大的构件应补充计算书，以保证节点的安全。
2、结构设计的主要方法
2.1常用方法
目前国内结构设计所用的设计方法是概率极限状态设计法，作用效应S必须小于等于结构抗力R，結构要满足强度条件和位移条件。内力计算采用的力学模型一般是弹性模型，要考虑塑性变形内力重分布时，往往是把利用弹性模型计算所得的内力乘以一个调整系统。手算和计算机算所采用的计算方法、理论、计算模型是有差别的。结构计算的工作量是很大的，采用手算时要在工作量和计算精度之间折衷。手算为降低工作量，受力体系尽量简化为平面力系，计算中作一些假设，利用经验值和查用图表。但随着高层、超高层建筑的日益增多，结构越来越复杂，抗震要求越来越高，手算的工作量和计算精度难以满足要求，计算机已被大量利用到结构计算中来。计算机的工作量和速度非人所及，机算采用更科学、精度更高的计算方法，机算的能力远远超出了手算。要充分发挥计算机的优势，进行合理的结构内力计算，需要优秀的结构计算程序。这些程序一般以空间力系作计算模型，以有限元的方法计算。例如著名的TBSA的计算模型是空间杆件体系。要编写优秀的结构计算程序，开发人员除了必须必备编程技巧外，还要掌握科学的先进的结构计算方法。作为结构设计人员也应学习计算机所用的计算理论。不应只停留在会用结构计算程序，而不知所以然。结构设计程序的出现，并没有降低对设计人员的要求，相反它要求设计人员学习更先进的计算理论。目前结构计算程序有一个弊端：就是计算过程的屏弊。使用者只管输入数据和会看结果，对计算过程一无所知，不知道计算是建立在什么基础上，不知道适用范围，这是潜在的危险。一个优秀的结构计算程序还应该提供程序采用的计算理论的详细说明，说明其采用的计算模型、计算假设、适用范围等，另外应允许使用者干预计算过程，充分发挥设计者的主观能动性和创造力。
2.2被动设计与主动设计
结构计算理论经历了经验估算，容许应力法，破损阶段计算，极限状态计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。概率极限状态设计方法更科学、更合理。作用效应S小于等于结构抗力R是结构计算的普遍适用公式。目前结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R，以至混凝土的等极越用越高，配筋量越来越大，造价越来越高。这里把提高抗力R的设计方法称之为被动设计法。以抗震设计为例，一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度，再由结构刚度越大，地震作用效应越大，配筋越多，刚度越大，地震力就越强。这样便会出现为抵御地震而配的钢筋，因为增加了结构的刚度反而使地震和作用效应增强的情况。其实，为什么不考虑降低作用效应S呢？我把降低作用效应S的设计方法称之为主动设计法。国外在抗震设计中，已有在基础与主体之间设一弹性层，以降低地震作用效应的设计;有的在建筑物顶部装一个“反摆”，地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反，从而对建筑物的振动产生阻尼作用，减少建筑物的位移，降低地震作用效应。国内的设计以被动设计为主，当然也有主动设计，如设置“塑性铰”。因此认为结构设计应该被动设计与主动设计相结合，但要实现主动设计需要先进理论和高科技的支持。
3、结构设计今后的发展趋势
随着社会的需求，计算理论的发展，计算机的应用，新型建材的研究与应用，建筑结构设计将面临前所未有的机遇。综上所述，预测今后结构设计的方向。
3.1概念设计将发挥越来越大的作用
概念设计是指正确的解决总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。概念设计是根据抗震设计的复杂性，难以精确计算而提出来的一种从宏观上实现合理抗震，避免无必要的繁琐计算，同时为抗震计算创造有利条件，使计算分析结果更能反映地震时结构反应的实际情况的设计方法。
3.2采用先进的计算理论
空间受力分析，非弹性变形分析，塑性内力分析，由加载到破坏的全过程受力分析，时程分析，最优化设计，方案优化等先进科学的设计方法、设计理论将得到越来越多的应用。
3.3采用主动设计，使设计更合理、更经济
今后的设计除了提高结构抗力，还应考虑尽可能的降低作用效应。因为降低作用效应，对增加结构安全性，降低造价，节约国家投资意义重大。
3.4使用具有高强、轻质、环保等特.点的新型建材
建筑物的自重在结构计算中占很大的比重，使用轻质、高强的建材，将使建筑结构设计发生革命性的变化。
4、结束语
安全、经济、适用、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。但往往设计人员注意到安全、经济、适用、美观，而忽略了便于施工。有时设计人员为图方便，用偏于安全的简化方法计算，虽然既省事又保证安全，却增加了造价。所以这五个方面各有所重，又互为矛盾，一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。