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[摘 要] 我国城市现代化建设正在飞速发展，因此为满足人们日益增长的生活需求，越来越多的大型高层建筑要被建造。高层建筑结构的结构型式繁多，其中框架-剪力墙结构体系是高层钢筋混凝土建筑结构中最为传统的、广为应用的结构体系。本文主要论述了建筑物结构设计面临的问题、影响因素及几点要求。
[关键词] 建筑物 结构设计 要求
中图分类号：？TU 318文献标识码： A 文章编号：
高层建筑是一种为了缓解城市建设用地，满足日益紧张的城市建设用地而出现的建筑结构形式，它在城市化建设中的比例正在日益扩大。近年来出现了一系列例如巨型框架结构、巨型桁架结构等的新的结构体系。目前采用这些结构体系的工程尚较少，经验不多，对于这些结构的研究也不够深入、成熟，因此还有待开发利用。
1. 结构设计面临的常见问题
近年来，建筑工程质量事故屡次出现，这不仅给社会带来了负面影响，更重要的是给人民的生命财产造成了严重损失和危害。究其原因，不仅是由于对工程质量没有进行有效的控制，对设计中易引起质量隐患的问题也没有给予足够的重视。建筑结构设计中的几个常见问题如下：
1.1.承重柱截面高度设计问题
由于尺寸限制或考虑到美观等其他原因，好多工程在设计中把承重柱截面高度设计得过小，从而导致了梁柱的线刚度比增大。由于忽略了梁柱间的刚结作用，因此一旦结构受荷，柱顶抗弯强度就无法满足其需求，这样就使柱子与梁底相交处出现“塑性饺”，也因此给建筑结构留下了安全隐患。
1.2.嵌固端的设置问题
一般情况下，高层建筑带有二层或二层以上的地下室或者人防，因此嵌固端有可能设置在地下室顶板或人防顶板等位置。但很多时候，结构工程设计人员往往会忽略了由嵌固端设置带来的以下几个问题：（1）考虑嵌固端的楼板的设计；（2）高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置并保证其协调性；（3）综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级保持一致。对其中任何一个方面的忽略都有可能导致后期设计工作的大量修改，甚至可能会埋下安全隐患。
1.3. 建筑结构的规则性问题
关于高层建筑的新规范，相对于旧规范有了很大的改动，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等等，并且用强制性条文明确规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工图设计阶段工作的被动，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意。
1.4. 梁高选取问题
实际设计中，设计人员常常忽略了对梁挠度的验算，只是重视梁的强度、刚度，从力学上讲，如果梁高度配置过小，梁截面的受压区应力一定会过大，因此该受压区在正常使用的过程中必定会发生非线性徐变。随时间的积累，梁的挠度位移会不断增大，从而引起楼板出现裂缝，裂缝宽度也会伴随着梁挠度的增大而增大，这非常不利于房屋的耐久性
1.5. 结构的超高问题
基于高层建筑抗震的要求，我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，尤其是针对高层建筑的超高问题，不但在新规范中把原来限制的高度由A增加到了B 级高度，处理措施与设计方法也都有了较大改变。在实际工程的设计中，由于结构类型的变更而忽略了高层超高问题，致使在施工审图时未予通过，只能重新进行设计或者进行专家会议的论证等。这对整个建筑工程的造价和工期都会造成相当大的影响。
2. 高层建筑结构设计的影响因素
2.1. 不可忽视轴向变形的影响
任何建筑结构在外力作用下产生的位移主要由弯曲、轴向变形和剪切变形三部分组成。但一般在低层建筑结构设计中，通常会忽略了轴向变形和剪切变形的影响，而只是考虑弯曲变形。由于高层建筑具有层数多、轴力大，沿高度积累的轴向变形显著的特点，因此轴向变形会对高层结构的内力产生很大影响。此外，剪切变形的影响是不可忽略的，因为高层结构中的剪力墙的截面往往是很大的。
2.3. 侧移为控制指标
结构侧移是高层建筑结构设计的关键因素，这也是高层建筑与低层或多层建筑结构设计的不同之处。作为高层建筑的关键问题，结构侧移的有效控制是保证建筑物正常使用的需要。在高层建筑结构设计中，要求结构有足够大的强度和足够的抗倒移刚度，来保证结构在水平荷载作用下所产生的侧移限制在一定范围内。
3. 对建筑物结构设计的要求
尽管对于各种建筑物，其竖向和水平结构体系设计的基本原理都不尽相同，但由于高度的增加，较大的竖向荷载要求有较大的柱、墙和井筒。除此之外，侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多，必须精心设计来保证结构设计的水准。
3.1.结构体系的选用
结构体系的选取要点如下：
（1）尽量将结构体系的选择简化为当前计算手段能解决的平面或空间计算简图；（2）尽量避免不利抗震的间接传力途径，而选择合理的直接或基本直接的传力途径；（3）足够的侧向刚度，较强的水平承载能力及良好的变形与耗能能力是很重要的； （4）沿结构平面和竖向各抗侧力构件应具有合理的刚度和承载力分布，避免局部削弱或突变形成薄弱楼层。
3.2.计算简图的合理选用
结构计算是在计算简图的基础上进行的，如果计算简图选择的不够合理，就很容易导致一些结构安全事故。因此，只有选择了正确且恰当的计算简图，才能保证高层建筑的结构设计安全。与此同时，一些相应的构造措施也应该被实施来保证计算简图的安全。在实际的结构中，为保证和计算简图的误差在设计允许范围内，结构节点不能只是刚结或铰结点，。
3.3.剪力墙结构体系设计的应用
剪力墙在高层房屋建筑设计中的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度。剪力墙具有刚度大，空间整体性好，用钢量少的优点，因此在剪力墙结构中，由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置。
3.4.基础设计方案的选择
基础设计应该是在考虑工程地质条件、上部结构类型及荷载分布、相邻建筑物影响及施工条件等各个因素的基础上对其进行综合分析，最终设计并选择出比较科学合理的基础方案。对于基础方案的选择，应该考虑到地基潜力的发挥，尽量选择使得地基的潜力得到最大程度的发挥的方案，必要时还应进行关于地基变形的检验。基础设计应有详尽的地质勘察报告，如果发现缺失，应进行现场查看并参考相邻建筑物的有关资料。
3.5.计算结果的准确分析
随着科学技术的不断发展和进步，建筑结构的设计越来越普遍的依赖计算机技术。建筑结构设计人员应该对程序的适用范围和技术条件等有一个全面的认识和了解，因为采用不同的软件可能会得到不同的结果，而目前市场上的各种软件也是种类繁多。因此，软件的选择对设计师来说也是一个考验。在进行计算机辅助设计时，一些例如程序与结构某处实际情况不相符，出现人工输入误差，或软件本身有缺陷等的问题，都可能使计算结果出现误差，因此，对结构设计工程师的技术要求也就更加严格。工程师在拿到通过计算机软件得到的结果以后应进行认真分析，慎重校核，并做出合理判断。
结语：结构设计的过程不仅是设计者的主观能动性发展的过程，同时也是知识和经验高度融合的过程。与传统设计不同，由于计算机技术的不断发展，我们可以充分利用计算机资源，对多种结构形式进行结构试算、分析、比较，从中选择合理的结构类型。同时还可在满足建筑结构长远效益的前提下，为建筑整体性方案设计进行合理的决策，尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度和合理性。
参考文献：
[1]汪树玉.结构优化设计的现状与进展[J].基建优化，2007：12-13.
[2]孙军.高层建筑结构设计的问题分析[J].山西建筑，2008（19）.
[3]关度豪.浅谈住宅的结构设计方法[J].黑龙江科技信息，2011，（24）.
[关键词] 建筑物 结构设计 要求
中图分类号：？TU 318文献标识码： A 文章编号：
高层建筑是一种为了缓解城市建设用地，满足日益紧张的城市建设用地而出现的建筑结构形式，它在城市化建设中的比例正在日益扩大。近年来出现了一系列例如巨型框架结构、巨型桁架结构等的新的结构体系。目前采用这些结构体系的工程尚较少，经验不多，对于这些结构的研究也不够深入、成熟，因此还有待开发利用。
1. 结构设计面临的常见问题
近年来，建筑工程质量事故屡次出现，这不仅给社会带来了负面影响，更重要的是给人民的生命财产造成了严重损失和危害。究其原因，不仅是由于对工程质量没有进行有效的控制，对设计中易引起质量隐患的问题也没有给予足够的重视。建筑结构设计中的几个常见问题如下：
1.1.承重柱截面高度设计问题
由于尺寸限制或考虑到美观等其他原因，好多工程在设计中把承重柱截面高度设计得过小，从而导致了梁柱的线刚度比增大。由于忽略了梁柱间的刚结作用，因此一旦结构受荷，柱顶抗弯强度就无法满足其需求，这样就使柱子与梁底相交处出现“塑性饺”，也因此给建筑结构留下了安全隐患。
1.2.嵌固端的设置问题
一般情况下，高层建筑带有二层或二层以上的地下室或者人防，因此嵌固端有可能设置在地下室顶板或人防顶板等位置。但很多时候，结构工程设计人员往往会忽略了由嵌固端设置带来的以下几个问题：（1）考虑嵌固端的楼板的设计；（2）高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置并保证其协调性；（3）综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级保持一致。对其中任何一个方面的忽略都有可能导致后期设计工作的大量修改，甚至可能会埋下安全隐患。
1.3. 建筑结构的规则性问题
关于高层建筑的新规范，相对于旧规范有了很大的改动，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等等，并且用强制性条文明确规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工图设计阶段工作的被动，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意。
1.4. 梁高选取问题
实际设计中，设计人员常常忽略了对梁挠度的验算，只是重视梁的强度、刚度，从力学上讲，如果梁高度配置过小，梁截面的受压区应力一定会过大，因此该受压区在正常使用的过程中必定会发生非线性徐变。随时间的积累，梁的挠度位移会不断增大，从而引起楼板出现裂缝，裂缝宽度也会伴随着梁挠度的增大而增大，这非常不利于房屋的耐久性
1.5. 结构的超高问题
基于高层建筑抗震的要求，我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，尤其是针对高层建筑的超高问题，不但在新规范中把原来限制的高度由A增加到了B 级高度，处理措施与设计方法也都有了较大改变。在实际工程的设计中，由于结构类型的变更而忽略了高层超高问题，致使在施工审图时未予通过，只能重新进行设计或者进行专家会议的论证等。这对整个建筑工程的造价和工期都会造成相当大的影响。
2. 高层建筑结构设计的影响因素
2.1. 不可忽视轴向变形的影响
任何建筑结构在外力作用下产生的位移主要由弯曲、轴向变形和剪切变形三部分组成。但一般在低层建筑结构设计中，通常会忽略了轴向变形和剪切变形的影响，而只是考虑弯曲变形。由于高层建筑具有层数多、轴力大，沿高度积累的轴向变形显著的特点，因此轴向变形会对高层结构的内力产生很大影响。此外，剪切变形的影响是不可忽略的，因为高层结构中的剪力墙的截面往往是很大的。
2.3. 侧移为控制指标
结构侧移是高层建筑结构设计的关键因素，这也是高层建筑与低层或多层建筑结构设计的不同之处。作为高层建筑的关键问题，结构侧移的有效控制是保证建筑物正常使用的需要。在高层建筑结构设计中，要求结构有足够大的强度和足够的抗倒移刚度，来保证结构在水平荷载作用下所产生的侧移限制在一定范围内。
3. 对建筑物结构设计的要求
尽管对于各种建筑物，其竖向和水平结构体系设计的基本原理都不尽相同，但由于高度的增加，较大的竖向荷载要求有较大的柱、墙和井筒。除此之外，侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多，必须精心设计来保证结构设计的水准。
3.1.结构体系的选用
结构体系的选取要点如下：
（1）尽量将结构体系的选择简化为当前计算手段能解决的平面或空间计算简图；（2）尽量避免不利抗震的间接传力途径，而选择合理的直接或基本直接的传力途径；（3）足够的侧向刚度，较强的水平承载能力及良好的变形与耗能能力是很重要的； （4）沿结构平面和竖向各抗侧力构件应具有合理的刚度和承载力分布，避免局部削弱或突变形成薄弱楼层。
3.2.计算简图的合理选用
结构计算是在计算简图的基础上进行的，如果计算简图选择的不够合理，就很容易导致一些结构安全事故。因此，只有选择了正确且恰当的计算简图，才能保证高层建筑的结构设计安全。与此同时，一些相应的构造措施也应该被实施来保证计算简图的安全。在实际的结构中，为保证和计算简图的误差在设计允许范围内，结构节点不能只是刚结或铰结点，。
3.3.剪力墙结构体系设计的应用
剪力墙在高层房屋建筑设计中的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度。剪力墙具有刚度大，空间整体性好，用钢量少的优点，因此在剪力墙结构中，由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置。
3.4.基础设计方案的选择
基础设计应该是在考虑工程地质条件、上部结构类型及荷载分布、相邻建筑物影响及施工条件等各个因素的基础上对其进行综合分析，最终设计并选择出比较科学合理的基础方案。对于基础方案的选择，应该考虑到地基潜力的发挥，尽量选择使得地基的潜力得到最大程度的发挥的方案，必要时还应进行关于地基变形的检验。基础设计应有详尽的地质勘察报告，如果发现缺失，应进行现场查看并参考相邻建筑物的有关资料。
3.5.计算结果的准确分析
随着科学技术的不断发展和进步，建筑结构的设计越来越普遍的依赖计算机技术。建筑结构设计人员应该对程序的适用范围和技术条件等有一个全面的认识和了解，因为采用不同的软件可能会得到不同的结果，而目前市场上的各种软件也是种类繁多。因此，软件的选择对设计师来说也是一个考验。在进行计算机辅助设计时，一些例如程序与结构某处实际情况不相符，出现人工输入误差，或软件本身有缺陷等的问题，都可能使计算结果出现误差，因此，对结构设计工程师的技术要求也就更加严格。工程师在拿到通过计算机软件得到的结果以后应进行认真分析，慎重校核，并做出合理判断。
结语：结构设计的过程不仅是设计者的主观能动性发展的过程，同时也是知识和经验高度融合的过程。与传统设计不同，由于计算机技术的不断发展，我们可以充分利用计算机资源，对多种结构形式进行结构试算、分析、比较，从中选择合理的结构类型。同时还可在满足建筑结构长远效益的前提下，为建筑整体性方案设计进行合理的决策，尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度和合理性。
参考文献：
[1]汪树玉.结构优化设计的现状与进展[J].基建优化，2007：12-13.
[2]孙军.高层建筑结构设计的问题分析[J].山西建筑，2008（19）.
[3]关度豪.浅谈住宅的结构设计方法[J].黑龙江科技信息，2011，（24）.