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摘要：本文作者结合多年的工作经验对结构设计的认识，对结构设计过程作一个详细的分析。这样，也是对过去的总结和提高自己的工作，也为同行提供一定的参考作用。
关键词：结构设计；过程；调整；施工图
一、结构设计的准备阶段
1.1了解甲方及建筑设计师的设计意图
在设计之前，建筑的首先方案都是甲方和建筑设计师谈论下而达成共识的，他们首先考虑的是建筑物的审美和经济建设，和结构的安全性和可行性，更多的是考虑结构工程师。因此，作为一个专业的结构设计工程师，应该首先充分了解建筑图纸的设计意图，从自己的专业出发，尽可能的配合建筑方案进行结构设计。但这并不说明一味盲从，而更多的是要求我们要从整个结构的布局出发，指出哪些地方结构可以实现，哪些地方是结构做不到的，或者是就算可以做到，也是存在安全隐患的。结构实在是做不到的地方，要勇于提出自己的修改方案，并尽可能的让甲方和建筑设计师认可。不然，就会给接下来的结构设计造成很大的隐患，造成“一子错，满盘皆落索”的局面。这也就是结构设计工程师所必须具备的初判能力，这种能力不是一时三刻就能练就的，要靠平时经验的积累和对规范的熟悉程度。这就要求我们在平时的设计中，要多读，多想，多向有经验的老前辈学习。
1.2 搜集关于周边环境的信息
当了解了甲方及建筑设计师的设计意图后，接下来要做的准备工作就是搜集信息。建筑物所处地区的地质条件，抗震设防烈度，风荷载，雪荷载，甚至是附近楼宇的密集程度和河流的分布情况等信息，都尽可能的多掌握，这些对往后的设计都起着至关重要的作用。例如在设计锦江豪苑A11和A12的时候，按照规范对风荷载的规定，本应该取清远地区基本风压0.35，但考虑到这个小区位于北江河边，而且周边非常空旷，常年风荷载较大，故最后取了0.5，事实证明，这个更贴合实际的风荷载。
二、结构设计的初步设计阶段
2.1初步建模
根据确定下来后的建筑方案，我们就可以进行初步建模的工作了。国内现行的结构设计软件有PKPM，广厦，SAP2000等，应根据自己的熟悉程度，选择适合自己的设计软件。当然，现在很多设计院都有自己所习惯应用的软件，故应该顺应潮流，熟练运用应该熟悉的软件。开始建模的时候，很有可能会发现在前期准备中没发现的问题，特别是和其他专业的冲突。这个时候，要尽快把这些问题向其他的专业工程师反映，提前把问题消化掉。在建模过程中，尽可能每做一个结构层，都作一次检查，看看那些地方出现错误，及早修改，不然待建模完成运算时，才发现问题，那时光查找问题就要浪费大量的时间，更严重的是要重新建模，造成不必要的损失。
2.2初步运算
建模完成后，就要进行初步运算了。这个运算过程比较关键，首先硬件方面，尽可能用高配置的计算机，这个对运算的时间和准确性都有影响。其次是运算过程中尽可能不要打开其他的程序，特别是杀毒软件，让计算程序更顺利的进行。本人曾经设计过的一个高层建筑，结构节点多，结构布置比较复杂，每次运算到一半都提示出错，经过反复几次后，发现原来是计算程序的驱动和杀毒软件不兼容，最后把杀毒软件暂时关闭，问题得以解决。运算结束后，计算程序会提示基本的超限信息，这个时候，不要急于去调整修改每个结构构件的截面，而应该首先检查计算模型的各种参数是否合理，适当调整模型布置和参数，再次进行运算。
三、结构设计的模型调整阶段
3.1调整模型的各项参数
运算结束后，应根据计算结果，结合规范对结构模型进行修改和调整。主要检查的参数包括轴压比，剪重比，刚度比，位移比，周期比，刚重比，层间受剪承载力比等等。这些参数超限时，应首先进行调整，这个调整不是局部的，应是整体的调整，这个调整过程是很繁琐的，有时往往需要十几次的重复调整和重新运算，直到模型满足各项参数的要求。在调整过程中，应能初步判断调整的方向和调整后出现的结果，很多时候经过调整，轴压比是满足了，而位移比，周期比又不满足，这个时候我们就需要从另外一个角度进行调整，不能用单一思维看待。
3.2超限结构构件的调整
当主要结构参数都满足规范要求后，接下来我们要调整的就是各项超限的结构构件，包括梁，柱，剪力墙以及楼板等，这个相当于微调阶段。一般的超限，只要把构件的混凝土等级提高或者是加大截面尺寸就可以解决。而相当一部分的超限是由于整体的结构布置导致的，应从整体的结构分析出发调整。本人曾经设计的一个剪力墙结构，电梯核心筒中间的一道连梁，怎么加大截面都是超限，后来反而把截面减少了，却得以通过。究其原因，应该是连梁的截面变大了，其吸收的地震力也随着变大，并且过度放大了吸收地震剪力的作用，导致超限。
四、结构设计的模型细化阶段
4.1检查电算结果
当计算模型的运算满足规范要求的各项参数，且各项构件也不再超限，这个时候我们要做的就是对计算模型进行细化，首先要做的就是检查电算结果。其中弯矩图，剪力图，及位移变形图等图表都是要检查的对象。检查的时候应该遵循从整体到局部，从重点部分到次要部位的原则。对于结构对称的部分，应该将其加以对比，找出差异较大的地方。对于结构薄弱部位，例如核心筒附近的连接部分，角部位置，剪力墙托柱或者梁托柱的部位，以及悬挑部位，都应该重点检查，发现异常的地方应找出原因并修改。
4.2根据电算结果优化计算模型
在检查电算结果没有异常以后，我们接下来要做的就是优化计算模型。这个时候就要对计算模型进行各种优化，当然这些优化都是在不影响原模型的基础上进行的。优化之前应先将原计算模型进行备份，防止新的计算模型出现异常。优化过程应该根据电算结果来进行，看看那些部分是有富余的，那些部分是刚好满足的，都可以尽量进行微调。举个例子，模型里的次梁，如果发现配筋都是比较小的，且基本上按照构造来配筋，这个时候就可以适当把次梁的截面减少，达到节约的目的。还有尽量建议建筑设计师采用轻质材料，减少结构荷载，增加结构的安全性。
五、结构设计的施工图阶段
5.1根据电算结果出具施工图
当模型进行优化以后，就可以按照电算结果进行施工图的设计。国内的计算软件一般带有后续的施工图功能，一般会连带把施工图整套出具。但计算软件出具的施工图我们绝对不能直接用于施工，一方面是图纸的表达问题，更重要的是需要我们人工进行干预和控制。软件出具的施工图，很多地方都是以一定的归并率进行归并的，具有很多的不合理性。这个时候，就需要我们根据电算结果，慢慢的对施工图进行修正。对配筋异常的地方，应该按照电算结果重新人工配筋；对结构薄弱部位，应该予以加强；对一些梁柱，或者梁和剪力墙结合的部位，应该检查钢筋配置的合理性，减少施工的难度。
时间充裕的情况下，尽量不要采用软件出具的施工图，而应该根据电算结果，人工出具施工图，这样的施工图更符合自己的设计构想，也更合理更贴近实际。
5.2对结构的重点部位进行局部验算
完成施工图的基本绘制后，就开始对结构的重点部位进行检查和验算了。验算最好采用另外一种计算软件进行，有条件的话可以采用人工手算。诸如结构连接部位，薄弱部位，悬挑部位，大跨度部位，异型结构部位等都是要验算的重点部位。这些部分的验算应该结合规范和自己的经验进行，发现异常应该及时调整，自己判断不了的时候，应该多向老一辈的工程师或者是经验丰富的总工程师请教，排除这些部位的隐患。
六、结束语
以上这些是本人工作以来，对结构设计的一些体会。结构设计是一项非常严谨的工作，关系到千家万户的生命安全。熟悉规范，了解规范，并能融会贯通其中的结构原理，不盲从经验，不固守前规，积极创新，努力将自己打造成一个认真负责的结构设计师。
参考文献：
[1]《第7章 风荷载》来源：《建筑结构荷载规范》
[2]《第8章 基础》来源：《建筑地基基础设计规范》
[3]《第5章 結构分析》来源：《混凝土结构设计规范》
关键词：结构设计；过程；调整；施工图
一、结构设计的准备阶段
1.1了解甲方及建筑设计师的设计意图
在设计之前，建筑的首先方案都是甲方和建筑设计师谈论下而达成共识的，他们首先考虑的是建筑物的审美和经济建设，和结构的安全性和可行性，更多的是考虑结构工程师。因此，作为一个专业的结构设计工程师，应该首先充分了解建筑图纸的设计意图，从自己的专业出发，尽可能的配合建筑方案进行结构设计。但这并不说明一味盲从，而更多的是要求我们要从整个结构的布局出发，指出哪些地方结构可以实现，哪些地方是结构做不到的，或者是就算可以做到，也是存在安全隐患的。结构实在是做不到的地方，要勇于提出自己的修改方案，并尽可能的让甲方和建筑设计师认可。不然，就会给接下来的结构设计造成很大的隐患，造成“一子错，满盘皆落索”的局面。这也就是结构设计工程师所必须具备的初判能力，这种能力不是一时三刻就能练就的，要靠平时经验的积累和对规范的熟悉程度。这就要求我们在平时的设计中，要多读，多想，多向有经验的老前辈学习。
1.2 搜集关于周边环境的信息
当了解了甲方及建筑设计师的设计意图后，接下来要做的准备工作就是搜集信息。建筑物所处地区的地质条件，抗震设防烈度，风荷载，雪荷载，甚至是附近楼宇的密集程度和河流的分布情况等信息，都尽可能的多掌握，这些对往后的设计都起着至关重要的作用。例如在设计锦江豪苑A11和A12的时候，按照规范对风荷载的规定，本应该取清远地区基本风压0.35，但考虑到这个小区位于北江河边，而且周边非常空旷，常年风荷载较大，故最后取了0.5，事实证明，这个更贴合实际的风荷载。
二、结构设计的初步设计阶段
2.1初步建模
根据确定下来后的建筑方案，我们就可以进行初步建模的工作了。国内现行的结构设计软件有PKPM，广厦，SAP2000等，应根据自己的熟悉程度，选择适合自己的设计软件。当然，现在很多设计院都有自己所习惯应用的软件，故应该顺应潮流，熟练运用应该熟悉的软件。开始建模的时候，很有可能会发现在前期准备中没发现的问题，特别是和其他专业的冲突。这个时候，要尽快把这些问题向其他的专业工程师反映，提前把问题消化掉。在建模过程中，尽可能每做一个结构层，都作一次检查，看看那些地方出现错误，及早修改，不然待建模完成运算时，才发现问题，那时光查找问题就要浪费大量的时间，更严重的是要重新建模，造成不必要的损失。
2.2初步运算
建模完成后，就要进行初步运算了。这个运算过程比较关键，首先硬件方面，尽可能用高配置的计算机，这个对运算的时间和准确性都有影响。其次是运算过程中尽可能不要打开其他的程序，特别是杀毒软件，让计算程序更顺利的进行。本人曾经设计过的一个高层建筑，结构节点多，结构布置比较复杂，每次运算到一半都提示出错，经过反复几次后，发现原来是计算程序的驱动和杀毒软件不兼容，最后把杀毒软件暂时关闭，问题得以解决。运算结束后，计算程序会提示基本的超限信息，这个时候，不要急于去调整修改每个结构构件的截面，而应该首先检查计算模型的各种参数是否合理，适当调整模型布置和参数，再次进行运算。
三、结构设计的模型调整阶段
3.1调整模型的各项参数
运算结束后，应根据计算结果，结合规范对结构模型进行修改和调整。主要检查的参数包括轴压比，剪重比，刚度比，位移比，周期比，刚重比，层间受剪承载力比等等。这些参数超限时，应首先进行调整，这个调整不是局部的，应是整体的调整，这个调整过程是很繁琐的，有时往往需要十几次的重复调整和重新运算，直到模型满足各项参数的要求。在调整过程中，应能初步判断调整的方向和调整后出现的结果，很多时候经过调整，轴压比是满足了，而位移比，周期比又不满足，这个时候我们就需要从另外一个角度进行调整，不能用单一思维看待。
3.2超限结构构件的调整
当主要结构参数都满足规范要求后，接下来我们要调整的就是各项超限的结构构件，包括梁，柱，剪力墙以及楼板等，这个相当于微调阶段。一般的超限，只要把构件的混凝土等级提高或者是加大截面尺寸就可以解决。而相当一部分的超限是由于整体的结构布置导致的，应从整体的结构分析出发调整。本人曾经设计的一个剪力墙结构，电梯核心筒中间的一道连梁，怎么加大截面都是超限，后来反而把截面减少了，却得以通过。究其原因，应该是连梁的截面变大了，其吸收的地震力也随着变大，并且过度放大了吸收地震剪力的作用，导致超限。
四、结构设计的模型细化阶段
4.1检查电算结果
当计算模型的运算满足规范要求的各项参数，且各项构件也不再超限，这个时候我们要做的就是对计算模型进行细化，首先要做的就是检查电算结果。其中弯矩图，剪力图，及位移变形图等图表都是要检查的对象。检查的时候应该遵循从整体到局部，从重点部分到次要部位的原则。对于结构对称的部分，应该将其加以对比，找出差异较大的地方。对于结构薄弱部位，例如核心筒附近的连接部分，角部位置，剪力墙托柱或者梁托柱的部位，以及悬挑部位，都应该重点检查，发现异常的地方应找出原因并修改。
4.2根据电算结果优化计算模型
在检查电算结果没有异常以后，我们接下来要做的就是优化计算模型。这个时候就要对计算模型进行各种优化，当然这些优化都是在不影响原模型的基础上进行的。优化之前应先将原计算模型进行备份，防止新的计算模型出现异常。优化过程应该根据电算结果来进行，看看那些部分是有富余的，那些部分是刚好满足的，都可以尽量进行微调。举个例子，模型里的次梁，如果发现配筋都是比较小的，且基本上按照构造来配筋，这个时候就可以适当把次梁的截面减少，达到节约的目的。还有尽量建议建筑设计师采用轻质材料，减少结构荷载，增加结构的安全性。
五、结构设计的施工图阶段
5.1根据电算结果出具施工图
当模型进行优化以后，就可以按照电算结果进行施工图的设计。国内的计算软件一般带有后续的施工图功能，一般会连带把施工图整套出具。但计算软件出具的施工图我们绝对不能直接用于施工，一方面是图纸的表达问题，更重要的是需要我们人工进行干预和控制。软件出具的施工图，很多地方都是以一定的归并率进行归并的，具有很多的不合理性。这个时候，就需要我们根据电算结果，慢慢的对施工图进行修正。对配筋异常的地方，应该按照电算结果重新人工配筋；对结构薄弱部位，应该予以加强；对一些梁柱，或者梁和剪力墙结合的部位，应该检查钢筋配置的合理性，减少施工的难度。
时间充裕的情况下，尽量不要采用软件出具的施工图，而应该根据电算结果，人工出具施工图，这样的施工图更符合自己的设计构想，也更合理更贴近实际。
5.2对结构的重点部位进行局部验算
完成施工图的基本绘制后，就开始对结构的重点部位进行检查和验算了。验算最好采用另外一种计算软件进行，有条件的话可以采用人工手算。诸如结构连接部位，薄弱部位，悬挑部位，大跨度部位，异型结构部位等都是要验算的重点部位。这些部分的验算应该结合规范和自己的经验进行，发现异常应该及时调整，自己判断不了的时候，应该多向老一辈的工程师或者是经验丰富的总工程师请教，排除这些部位的隐患。
六、结束语
以上这些是本人工作以来，对结构设计的一些体会。结构设计是一项非常严谨的工作，关系到千家万户的生命安全。熟悉规范，了解规范，并能融会贯通其中的结构原理，不盲从经验，不固守前规，积极创新，努力将自己打造成一个认真负责的结构设计师。
参考文献：
[1]《第7章 风荷载》来源：《建筑结构荷载规范》
[2]《第8章 基础》来源：《建筑地基基础设计规范》
[3]《第5章 結构分析》来源：《混凝土结构设计规范》