简析建筑工程的结构设计

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简析建筑工程的结构设计:简析建筑工程的结构设计及其施工

【摘 要】建筑工程的结构设计及施工对建筑工程的质量有很大的影响，这就要求必须加强建筑工程的结构设计，严格组织施工，制定严格施工质量管理体系。本文简要分析了建筑结构设计中存在的问题及其加强建筑工程结构设计的措施，并阐述了建筑工程结构的施工，旨在提高建筑工程的质量。

【关键词】建筑；结构设计；问题；措施；施工

一、建筑结构设计中存在的问题

1、抗震设计不符合标准的问题。近年来我国在建筑领域颁布了很多政策，其中《建筑抗震设计规范》对我国建筑抗震度进行了明确的规定，即在小型地震中建筑物不损坏、中型地震中可以对建筑物进行修复，大型地震中保证建筑物不会倒坍。但是现阶段我国建筑工程的抗震性还无法满足抗震标准，这在很大程度上影响了我国建筑工程的快速发展。一些建筑工程项目中的结构设计人员，在设计过程中没有重视建筑物的抗震性，导致建筑工程项目建设的抗震度不符合相关规定中的标准，对人民群众的生命财产安全构成严重的威胁。

2、环境因素的问题。建筑工程结构设计在考虑结构稳定性和安全性基础上，还需要全面考虑外部环境因素，包括空气湿度、温度和土质结构等，但就现状来讲，环境因素往往会被忽略，而这些因素对结构构件会产生重大的负面影响。不仅无法强化工程结构的稳定性和安全性，而且也会对工程结构带来巨大隐患。

3、建筑结构设计中偷工减料的问题。（1）建筑企业为了获取高额的利润，节约建筑成本，在建筑结构设计中偷工减料、过度节约，忽略了建筑工程的整体质量与安全性能；建筑企业选择一些廉价、质量不合格的建筑材料，增加了建筑工程建设中的安全风险，尤其是建筑工程施工中所需要使用到的钢材；我国建筑工程建设相关规定中明确对钢筋的配筋率进行了确定，在建筑工程不同施工环节中，要选择相应的钢筋配筋率。建筑结构设计人员应当充分重视建筑工程项目建设中的配筋率，并且对建筑结构施工进行合理的监管。（2）一些规模较小的建筑企业，为了节约建筑工程项目建设中的资金成本，在建筑结构设计中选择冷轧变形钢筋，这种钢筋的韧性小、强度高、脆性大，不适合在现代建筑结构中使用，而且对于建筑物的抗震性有着严重的影响，使建筑物无法达到抗震标准，增加了建筑结构设计中的安全风险，不利于建筑工程整体质量的提升，在很大程度上降低了建筑物的安全性。

二、加强建筑结构设计的措施

1、确定结构设计方案。工程结构设计方案主要包括框架选择、基础设置和结构措施等内容。框架结构由结构性构件组成，彼此之间通过节点加以连接，以产生垂直和水平荷载能力。若是多层建筑，还要对水平风荷载加以特殊考虑。此外，框架结构最好要选择杆件刚接体系，以确保工程结构的抗震性和稳定性。

2、建筑的基础设置。基础设置要充分考虑施工现场的水文地质和施工环境等。若是低层建筑，那么其上部结构荷载不会太大，由此便可以选择独立基础的结构模式。若是高层建筑，就要选择综合基础的结构模式。结构措施要结合具体的抗震设计规范要求，在结构设计方面加强抗震设计，采取有效抗震措施。比如以整体浇筑的方式进行梁柱灌注，选择最佳的结构构件。

3、设计内力组合。内力组合是工程结构设计中抗震设计的关键点，要在调整结构抗震系数的基础上加以科学设计。在进行抗震设计时，构件材料的强度要大于未考虑抗震要求时的材料强度。若是以普通抗震设计材料强度对抗震系数加以计算，那么在实际工程结构抗震设计过程中要对系数加以调整。经过全面的抗震系数调整，提高建筑结构的抗震能力。

4、提升建筑结构设计人员的专业技能。随着我国建筑事业的快速发展，现阶段建筑结构设计与以往的建筑结构设计，在内容与形式上具有很大的差异性，在技术方面的要求进一步提高；针对这一实际状况，建筑结构人员应当开拓自己的视野，拓展自身知识的广度，加强建筑结构设计的深度。信息时代的来临，要求建筑结构设计人员掌握计算机信息技术，熟悉计算机设计软件的应用；所以，建筑企业应当加强建筑结构设计人员在新知识、新技术方面的培训，研究与开发更加先进的建筑结构设计软件，不断的创新，在建筑企业内部中建立一支综合素质高、实践经验丰富以及专业性强的建筑结构设计队伍。

三、建筑工程施工的分析

1、钢筋工程的施工与控制。在建筑钢筋转换层工程中，转换板的含钢量很大，往往需要很长的主筋密密麻麻的布置在其中。在梁与柱的节点区域钢筋分布更为集中，正确合理的连接和下料成为关键一步。必须考虑好节点之间钢筋穿插和避让的关系，正常情况下节点主筋接头都采用闪光对焊，两节弯头对接，冷挤压套筒等方法连接。钢筋的稳固性能也非常重要，施工时尽量保证钢筋骨架稳固操作简便，制作的尺寸和绑扎的顺序合理，也可以使用永久骨架。当今社会出现的高强钢索使得斜拉结构和悬挂结构拥有更大的可用空间，被广泛应用于转换层中。

2、混凝土施工。对于大多数建筑的转换层的转换板，具有体积、厚度都很大的特点，这就导致施工条件复杂而且技术要求相对较高。不仅要求普通混凝土的刚度、耐久性、强度等，还要严格控制温度应力、温差的影响。所以要保证多方面因素相对稳定结合，确保混凝土质量。在建筑工程中普通混凝土的抗拉强度较低，是脆性材料并且抗裂性能也不符合标准，这就影响了建筑物的使用年限、存在安全隐患。因此，人们从逆向思维进行思考在钢筋的初步安装时不受应力改为受应力状态，这样解决了结构延展性、耐久性和混凝土的矛盾，使之成为弹性材料。在浇筑时还必须让每层整体连续性做到最好，从转换板的中心部位向两侧同时进行，对称浇筑可以使得下部转换板受力均匀，防止应力扭偏。在浇筑结束后需要静待一到两小时，等混凝土表面泌水渗出后要及时排水。

3、裂缝控制与施工。导致混凝土的裂缝的原因很多，特别是大体积的混凝土浇筑。这个问题不容忽视，如果不能采取有效措施，其后果不容设想。现在的大体积混凝土浇筑都采用标号很高的混凝土，这种混凝土添加多种化学试剂，成分多种多样，也导致施工程序复杂，如果任何一个环节出现问题都会导致裂层的出现。要想避免或者减少断裂、裂缝的出现，就必须对高标号的混凝土做好温度保护。普遍的做法有两种。一种是在春秋时期，为了保证混凝土的内外温差，减缓收缩还有散热时长，让混凝土在后期缓慢降温过程中得到充分的强度来抵抗变形和温度作用力。还要在混凝土表面增加保湿材料；另一种是在寒冷的冬天，气温较低，为了保证混凝土硬化正常不被寒潮天气气温突降而冻裂，在混凝土表面要采取相应的措施。保温湿控法被广泛的认可，它主要是在混凝土表面铺一到两层草垫，有时也可以铺塑料薄膜以保障表面与外界温差达到最小，保持湿度，与此同时也可以减少散热以保持强度的潜力和抗拉效果。预应力工程技术的应用可以抵消部分或者全部负荷的应力，使得混凝土由脆性建材变成具有弹性的塑性材料，避免或延缓了混凝土的开裂现象。

结束语

随着城市化建设的快速推进，促进了建筑业的快速发展，使得建筑日益增多。为了更好适应日趋复杂和多元化的建筑，深入地研究探讨结构设计与施工技术具有十分重要的意义。

简析建筑工程的结构设计:建筑工程梁式转换层结构设计实践分析

摘要：随着建筑业的不断发展，建筑结构也获得了巨大的进步，其中梁式转换层结构更是得到了广泛的应用。本文就简要分析了梁式转换层的设计原则与梁式转换层的结构设计等。

关键词：建筑工程；梁式转换层；结构设计；实践分析

引言

随着建筑业的不断发展，我们的建筑越来越高，功能越来越复杂，相应的，对结构的设计要求也越来越高。正是在这种大环境中，梁式转换层被创造了出来，并对高层建筑的设计做出了巨大的贡献。

一、梁式转换层结构设计

转换层顾名思义就是某楼层的上下两部分，由于平面上使用功能变化，相应的结构也随之发生变化，而在两种结构发生转换的位置，我们称为转换层。而本文所介绍的梁式转换层就是诸多结构形式中应用最广泛的一种。而梁式转换层简单地说就是由框支柱和框支梁组成的转换层。

在上世纪七十年代，梁式转换结构就已经出现在了我国，并被应用到实际的结构设计中。但是，当时梁式转换结构并没有被应用在转换层上，而是被用在解决建筑结构下层大开间的问题上。等到八十年代的时候，梁式转换结构越来越受重视，并获得了不断完善和系统化的机会。等到九十年代的时候，梁式转换结构在大连的某栋建筑中以梁式转换层结构的形式首次出现，为我国的建筑开辟了新的发展方向。

二、梁式转换层的设计原则

（一）减少高层建筑的竖向构件

在高层建筑中，使用梁式转换层结构设计，首先应该考虑的就是要尽可能的减少整个建筑中的竖向构件。因为在建筑内部，如果它的竖向结构构件过多，那么在进行平面功能变化时，可以变化的功能结构的数量就会很少。这样就会对梁式转换结构造成影响，使梁式转换层结构不够稳定，进而影响整个建筑结构的稳定性，甚至产生建筑安全隐患。

（二）要对称布置转换柱和剪力墙

在在进行建筑结构的设计时，结构设计师一定要按照国家规范严格进行布置，尤其是在布置转换柱和剪力墙的时候，结构设计师更应该注意，一定要保证转换柱和剪力墙两者之间的对称性。转换柱最好是能够放置在转换梁的中间，这样能够防止转换梁在发生严重形变时，对转换柱产生影响，避免转换柱随转换梁的形变而发生形变。

（三）确保梁式转换层的结构刚度

在进行梁式转换层结构设计时，一定要确保梁式转换层的结构刚度。因为，梁式转换层如果不能达到国家要求的硬性指标，就会严重影响到建筑本身的抗震性能，所以结构设计师一定要重视梁式转换层的结构刚度问题。在进行梁式转换层的结构设计时，应该严格按照国家规范要求，转换梁的高度必须超过其自身跨度的百分之十二，而且在实际的施工当中，混凝土必须采用性能好，等级高的，只有这样才能够保证混凝土的梁式转换层结构具有较好的结构刚性，发挥梁式转换层结构的真正作用，进而保证结构的安全性和稳定性，建筑持久稳固。

当然，在实际的建筑施工项目中，结构设计师也应该考虑到实际的施工环境和施工状况，对剪力墙和转换柱、转换梁的实际受力情况进行科学、准确的计算，进而得出准确的数据，进行合理的结构设计。

（四）转换层结构位置不能过高

在进行结构设计时，转换层的位置不能设计在过高的地方，应该保证转换层位置的合理性。如果转换层位置超出一定范围，超过国家标准要求，就会使梁式转换层的结构度降低，转换柱、转换梁的受力情况发生巨大变化，受外力影响大大增加，不可控因素也会增加，使结构出现巨大的隐患。转换层结构位置过高可能会使转换梁、转换柱的受力大大增加，甚至造成转换梁、转换柱的形变和超筋的状况出现，进而会影响建筑结构的稳定性，降低建筑的抗震性能。如果因为建筑功能的要求，转换层的位置超过了国家标准所规定的范围，那么结构设计师就必须要想方设法增加转换层结构的刚度 ，增强转换梁和转换柱的强度，并控制好落地剪力墙之间的间距，保证结构的稳定性。

（五）强化梁式转换层下部的结构刚度

为了保证建筑整体的结构刚度，确保结构的稳定性，结构设计师一定要强化梁式转换层下部的结构刚度。而强化梁式转换层下部结构刚度的方法就是要适当削弱结构整体的刚度效果，进而保证梁式转换层上部和下部之间结构相近、变形相似的特点。

为了实现梁式转换层下部结构刚度的强化，一方面就是要使用剪力墙来提升抗侧刚度，从而阻止转换层上、下两部分之间的中心发生偏移，保证结构整体各部分之间的结构刚度均匀布置，使结构的质量中心和刚度中心重合。另一方面就是要增强筒体截面的控制。在筒体截面刚度设计时，一定要确保筒体结构下部的刚度要有所提升，并且结构符合建筑抗震荷载的相关国家要求，确保结构的安全性，保证结构抗震的整体效果，确保梁式转换层质量的安全性。

三、梁式转换层的结构设计

（一）梁式转换层的结构形式

梁式转换层结构还可以被称为梁式框支剪力墙结构，因为梁式转换层结构实际上是由框支柱和框支梁组成的。所以，它的实际结构体系就是，利用下部的转换梁，将上部的剪力墙结构置于框支梁之上，再由框支柱来支撑框支梁结构，这样就形成了梁式转换层结构支撑体系。梁式转换层结构的受力情况是力经过剪力墙传递到转换梁，再由转换梁传递到转换柱，由于这种力的传递方式直接、明确，便于计算和分析，所以在实际的工程中应用十分广泛。

（二）受力机理和结构设计分析

由于梁式转换层结构的受力情况是力经过剪力墙传递到转换梁，再由转换梁传递到转换柱，所以，转换梁所受到的力就是来自剪力墙的刚度，转换梁自身的刚度以及支撑转换梁刚度的转换柱的刚度。所以，为了更加清晰的了解梁式转换层的受力情况，结构研究人员就以转换梁所承担的建筑层数对转换梁受力的影响情况为例，利用有限元程序进行了准确的分析和计算。通过对计算所得出结果的分析，结构研究人员得出：当转换梁的跨度小于等于十二米时，转换梁的标准承担层数为三层，但是当承担层数为四层或五层时，数据的分析也没有超过百分之五十，在规范所允许的承担范围之内。所以，在承担层数为三层、四层、五层时，梁式转换层结构可以以三层的结构标准来进行计算和分析。

（三）梁式转换层结构设计注意事项

首先，设计人员要全面了解结构的设计原则，控制好每一步的结构设计效果；其次就是要明确转换层设计时的各项注意事项，降低安全隐患；然后就是要调节好转换梁跨中的弯矩以及支座剪力和转换层上部分之间的结构关系，减少因协调性造成的结构刚度下降的现象。

结语

随着社会的不断进步和建筑业的不断发展，梁式转换层结构的应用将会越来越广泛，梁式转换层结构体系也将会发展的越来越成熟。但是，设计师在进行梁式转换层结构设计时，仍应该保持谨慎，考虑实际工程状况，不断创新，不断发展，使梁式转换层结构更上一个台阶。

简析建筑工程的结构设计:关于建筑工程混凝土结构设计注意事项的探讨

【摘要】建筑工程结构设计不仅关系着建筑工程质量，还关系着人们的日常生活。做好建筑工程的结构设计，能够保证工程结构的合理科学，提高建筑工程的质量。本文阐述了建筑工程混凝土结构设计的要点以及建筑工程混凝土结构设计的特点与原则，对建筑结构设计的注意事项进行了探讨分析。

【关键词】建筑工程；混凝土；结构设计； 要点；特点；原则；注意事项

一、建筑工程混凝土结构设计要点

1、结构选型。结构选型需要考虑结构规则性问题、结构超高问题以及嵌固端设置问题。建筑的结构规范新旧版本有着很大的不同，在新规范中，对于结构的限制条件也有所增加。并且，新规范明文规定建筑不应采用严重不规则的设计方案。因此，结构工程师需要在执行新规范时多注意不同之处，避免施工设计时处于被动状态。建筑结构的总高度在抗震规范以及高度规范当中都有着严格的限制，新规范中对于超高问题有了新的规定，增加了除了a级高度建筑以外的b级高度建筑。所以在进行结构选型时需要注意控制超高问题。建筑往往带有地下室，因此结构设计工程师需要对嵌固端设置进行重视。

2、概念设计。基于建筑工程结构的抗震能力，在结构设计过程中需要设计人员在设计时采用结构概念设计。这种设计方式对建筑师以及结构设计师有很高的要求，必需严格地遵守结构概念设计的规范规程以及各项规定，设计过程中需要对建筑结构进行全面的分析，不能仅仅依靠计算来进行设计。在进行结构体系设计时，需要对结构选型以及平面布置的规律提高重视程度，选用具有较好的抗震能力以及抗风性能，并且经济性较高的结构类型，并要对结构进行计算简图的设计，保证结构的地震力有合理的传递，并保证在两个主轴方向有相近的动力特性。另外，概念设计可以保证建筑受到中等级地震后可以通过修复继续使用，而在遇到高等级地震时可以保证不倒。为保证"中震可修，大震不倒"的目标，需要专家对设计提出具体指标，对建筑的稳定性以及弹性进行完善的设计。

二、建筑工程混凝土结构设计的特点与原则

1、建筑工程混凝土结构设计的特点。（1）建筑结构刚度的适宜性。随着建筑的高度的不断增长、侧向位移较大的建筑越来越多。因此，在建筑设计中，不但结构强度的要求非常重要，也不能忽视结构的适用性，确保了结构的合理振动频率、控制水平层位移。（2）结构应具有良好的延性。相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。建筑结构的耐震主要取决于结构的承载力和变形能力两个因素。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免建筑在大震下倒塌，必须在满足必要强度的前提下，通过优良的概念设计和合理的构造措施，来提高整个结构、特别是薄弱层（部位）的变形能力，来保证结构具有足够的延性。因此，在结构设计中应综合考虑这些因素，合理设计，使结构具有足够的强度、适宜的刚度、良好的延性。（3）侧向力的把握。在建筑结构设计过程中，侧向力已成为结构形变及内部结构发生变化的主要影响因素，无论是民用建筑还是在建筑，所有在自重、雪活荷载和负荷、负荷力，再加上风、地震和力水平影响都会作用在结构上，水平荷载内力和位移逐渐增加，因此水平荷载和地震力是其主要的控制因素。

2、建筑工程混凝土结构设计的原则.（1）结构性。在混凝土结构设计过程中，要充分了解其结构与各要素是非常重要的。建筑结构决定着建筑的性能和质量，同时它也是性能的载体，还可以反作用于结构。（2）整体性。混凝土结构设计的整体性是指把各个部分组成一个整体，研究整体的功能和设计规律，从整体和部分中发现整体的特征。（3）整合性。混凝土结构设计中存在差异整合，使建筑的各个部分合理的组合在一起，差异的部分相互互补，相互支持，相互需要，保证着整合后的性能。建筑结构的形成也离不开差异整合，充分体现了它的重要性。 （4）动态性。混凝土结构设计的动态原则是把握系统的内外联系，以及发展趋势，动力规律、方式等方面，使混凝土在建筑中得到更好地应用。

三.建筑工程混凝土结构设计的注意事项

1、结构体系的注意事项。结构体系的选择应从建筑、结构、施工技术条件、建材、经济等各专业综合考虑。结构的规则性问题。规范在这方面有相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，采用强制性条文明确规定"建筑不应采用严重不规则的设计方案。"因此，结构工程师在遵循规范规定上必须格外注意，避免后期施工图设计阶段工作的被动。结构的超高问题。在抗震规范与高规中，对结构总高度都有严格限制，除将原来的限制高度设定为A级高度建筑外，还增加了B级高度建筑，因此，必须对结构高度严格控制，一旦结构为B级高度建筑或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。

2、设缝的注意事项。温度伸缩缝、沉降缝、防震缝是建筑结构设计中较重要的构造措施。对温度伸缩缝，其影响因素很多，规范用规定结构伸缩缝的最大间距来控制，还规定了最大间距宜适当减小和适当放宽的情况，应根据实际工程的具体情况执行相关条文。沉降缝由于同一建筑物中各部分基础显著的沉降差产生，在设计中，通常用"放"、"抗"、"调"等办法解决，即设沉降缝、采用刚度大的基础、调整各部分基础形式或施工顺序。防震缝在规范中有明确规定，但应据实际情况适当放宽或缩小。

3、侧向位移限值的注意事项。高层建筑结构的水平位移随着高度增长而迅速变大，为防止位移过大，规范对顶点位移和层间位移都作了限制。控制顶点位移u/h的主要目的是保证建筑内人体有舒适感和防止房屋在罕遇地震时倒塌。但控制房屋在罕遇地震时倒塌与否的条件是结构极限变形能力而不是u/h限值。另外，为使结构具有较好的防倒塌能力，应在结构计算中考虑相关效应。控制层间位移u/h的主要目的是防止填充墙、装饰物等非结构构件的开裂和损坏。

4、扭转的注意事项。建筑三心为几何形心、刚度中心、结构重心，在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一，在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用发生扭转破坏，应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下，高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀，减轻结构的扭转振动，应使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简单平面形式。在某些情况下，由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制，高层建筑不可能全部采用简单平面形式，当需要采用不规则L形、T形、十字形等比较复杂的平面形式时，应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内，同时，在结构平面布置时，应尽可能使结构处于对称状态。

结束语

城市化建设的快速推进，使得建筑体型规模越来越大，对结构设计人员的要求越来越高。而建筑主要都采用钢筋混凝土结构，这种结构有着较高的强度以及荷载能力，可以保证建筑的结构稳定，因此对其进行研究分析具有重要的现实意义。

简析建筑工程的结构设计:建筑工程结构设计中如何提高安全性措施研究

摘 要： 随着科学技术的进步，高层建筑结构向着体型复杂、功能多样的综合性方向发展，对于建筑结构的安全要求也越来越高，这是因为建筑结构安全直接影响建筑物的安全，结构不安全会导致墙体开裂、构件破坏、建筑物倾斜等，严重时甚至发生倒塌事故。因此，在建筑结构设计过程中，相关设计人员必须要重视建筑结构安全性，通过合理设计方式优化设计体系，提升设计工作质量，减少威胁建筑结构安全的问题。基于此，本文就这方面的相关问题进行了分析探讨。

关键词： 建筑工程设计；建筑结构安全性；措施

引言

近年来，建筑工程设计中建筑安全性成为人们所关注的焦点，建筑设计人员必须要保证建筑结构的安全性，排除其中存在的安全隐患，提升建筑设计质量，为人们营造良好的生活与工作空间。

1.建筑工程结构设计安全概念阐述

从事建筑结构设计的基本目的是在一定的经济条件下，赋予结构以适当的安全度，使结构在预定的使用期限内，能满足所预期的各种功能要求，一般来说，建筑结构必须满足的功能要求是：能承受在正常施工和使用时可能出现的各种作用，且在偶发事件中，仍能保持必要的整体稳定性，即建筑结构需具有的安全性：在正常使用时具有良好的工作性能，即建筑结构需具有的适用性：在正常维护下具有足够的耐久性。因此可知安全性、适用性和耐久性是评价一个建筑结构可靠（或安全）与否的标志，总称为结构的可靠性，对这些性能的度量，即结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，称为结构的可靠度（或称安全度）。建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定方面起着至关重要的作用。但也有一种不好的倾向，少数建筑设计师把结构设计摆在从属地位，并要求结构必须服从建筑，应以建筑为主。许多建筑设计师强调创作的美观、新颖、标新立异，强调创作的最大自由度，然而有些创新的建筑方案却在结构上很不合理甚至无法实现，这无疑给建筑结构的安全带来隐患。

2.建筑工程设计中存在的安全隐患

在建筑工程设计过程中，经常会出现一些安全隐患，影响着建筑结构的安全性，甚至会出现一些难以解决的问题，具体表现为以下几点：第一，建筑结构抗震能力不足。在一些大型地震中，人们的财产受到严重损失，生命安全性也无法保证，根据相关调查人员的调查结果可以得知，在地震过程中，多数建筑的抗震能力不足，一方面，相关建筑企业没有按照国家规范开展施工工作，导致建筑结构质量下降。另一方面，建筑设计人员不能对建筑结构进行合理的设计，难以提升建筑结构安全性。虽然此次地震给建筑施工与设计部门带来一定的警告，在建筑设计与施工中可以有效提升部分建筑结构的抗震能力，但是，在实际施工与设计中还是会存在一些问题，设计人员不能树立正确的设计观念，难以提升建筑结构的设计质量。第二，建筑设计中出现材料不足的现象。部分建筑设计人员与建筑施工企业为了降低施工成本，在设计过程中偷工减料，原材料数量与质量难以达到相关标准，导致建筑质量不达标，建筑结构安全性降低，例如：某建筑企业在建筑设计的时候，10cm的钢材剪切成为9.2cm的钢材，而8cm的线材被剪切成为6.8cm的线材，导致建筑安全性降低。同时，部分建筑设计人员没有根据我国钢材使用规范对其进行设计，对于不同的建筑结构，无法根据不同使用规范开展设计工作，部分建筑企业为了节约成本，甚至使用已经变形的钢筋，此类钢筋缺乏足够韧性，抗震能力不能达到相关标准，甚至会危害到人们的生命安全性。第三，缺乏合理的建筑工程设计方案。建筑工程设计人员在执行设计工作期间，缺乏足够的工作技能与工作经验，无法根据国家相关规定开展建筑结构设计工作，导致出现安全性问题。同时，建筑设计人员没有树立正确的安全观念，对建筑结构安全认知不够全面，甚至会出现一些难以解决的问题，导致建筑结构安全质量降低，影响着建筑企业的经济效益，威胁着人们的生命财产安全。另外，设计人员不能全方面的考虑建筑设计工作，难以提升设计工作质量与建筑结构的安全性，导致建筑工程施工有效性降低。

3.建筑工程设计中提升建筑结构安全性措施

在建筑工程设计期间，相关设计人员必须要保证建筑结构安全性符合相关规定，提升建筑结构的设计质量。具体措施包括以下几点：

3.1提升建筑设结构安全的必要性

在建筑工程设计中，建筑结构安全性影响着人们的生命安全，只有提升对建筑结构安全性的重视力度，才能为人们营造安全的生活空间。随着人们生活水平的不断提升，人们不仅关注建筑价格，更关注建筑结构的安全性，对于建筑结构施工安全性与舒适度等提出了更高的要求。由此可见，在建筑工程设计过程中，建筑结构安全性较为重要。

3.2树立正确的设计观念

在传统的建筑结构设计工作中，经常会出现一些安全隐患，影响着建筑结构的安全性，因此，建筑工程设计人员必须要树立正确的设计观念，保证可以将抗震工作作为重要观念之一。首先，相关设计人员必须要抱着认真负责的态度，不断对建筑结构设计工作进行创新，全面分析建筑结构设计规范与设计准则，积极配合各类工作管理工作。其次，建筑设计人员要善于发现问题与解决问题，积累丰富的建筑设计经验，摒弃传统设计模式，正确看待抗震等民生问题，将提升建筑结构抗震性能作为自身职责。最后，建筑工程设计人员需要配合政府部门的工作，保证建筑结构的安全性。

3.3根据国家规定开展建筑设计工作

建筑工程设计人员必须要根据国家相关规定对建筑工程进行设计，保证可以提升建筑结构的安全性，一方面，建筑设计人员要全面分析建筑结构设计需求，按照国家相关规定开展设计工作，根据国家相关政策，明确自身设计职责，一旦发现设计方案中存在不符合相关规定的项目，就要对其进行修改与处理。另一方面，建筑结构设计人员不可以做出违法的事情，合理优化建筑工程设计方案，同时，建筑结构设计人员还要保证建筑原材料与设备的质量，不可以出现偷工减料的问题，按照国家规范设计原材料规格，针对每一项施工项目进行分析，并且合理设计建筑原材料规格，提升建筑结构的安全性，减少各类经济损失。

3.4重视科技研发工作

建筑工程设计人员必须要重视科技研发工作，保证可以提升科技研发工作质量。首先，建筑工程设计人员要逐渐创新科技研发工作方式，从多个角度提升建筑设计技术的设计效率。其次，建筑设计人员必须具有丰富的工作经验，掌握先进工作技能，满足设计人员的工作需求，提升建筑内部设计工作的精准性，全面估算建筑结构设计安全性问题，进而增强建筑工程设计精准性。最后，建筑工程设计人员必须要配合建筑结构生产工作，积极应用计算机操作设备等，开发出属于自己的建筑设计软件，保证建筑设计软件的精密性，在各个建筑结构设计人员的全面配合之下，可以提升建筑设计工作的创新性。另外，建筑工程设计单位还要制定完善的责任制度，将建筑结构安全设计分为几个责任区域，并且要求设计人员负责某个责任区域，在责任区域出现建筑结构安全设计问题的时候，就要惩罚相关负责人员，在责任区域设计质量较高的时候，就要奖励负责人员，进而提升建筑结构安全设计工作质量，增强其发展效果。

4.结语

在建筑工程设计过程中，相关设计人员必须要制定完善的设计制度，优化建筑结构设计方案，减少建筑结构设计中的各类安全性问题，为人们营造安全的生活空间。

简析建筑工程的结构设计:建筑工程中框支剪力墙结构设计问题探讨

摘要：随着城市进程的不断加快，高层建筑逐渐增多，如何保证其结构的科学性成为业内人士普遍关心的焦点。框支剪力墙结构属于一种较为常见的现代建筑结构，并在高层建筑中得到了广泛应用。下文将针对该类结构的设计要点进行相关探讨。

关键词：高层框支剪力墙；结构设计；要点

1.工程概况

某建筑工程，建筑总面积88616m2，共计52层（含地下4层），建筑高度184.6m。该建筑采用框支剪力墙结构，框支柱采用高强钢管混凝土柱，转换层采用一般梁式转换。框架、剪力墙的抗震等级分别为：1）框支框架的抗震等级为特一级。2）普通框架的抗震等级为一级。3）剪力墙1～12层的抗震等级为特一级。4）其他蛹袅η降目拐鸬燃段一级。

2.结构的整体计算分析

整体计算本建筑工程时，先后使用SATWE、ETABS，并对两种计算方法的结果予以分析，发现由它们得到的主要指标没有明显差异，提示计算结果具有足够的可信度。由结构布置和得到的计算结果可知，本建筑工程属于超限高层，其涉及的超限内容如下：1）在总高度上大于规范要求的B级高度钢筋混凝土建筑的最大适用高度。2）竖向抗侧力构件有间断，属于Ⅱ类，伴有扭转不规则问题。3）大底盘多塔复杂结构，还涉及高位转换问题，但没有达到严重不规则程度。

3.关键部位的结构设计

3.1剪力墙设计

借助A、B两个塔楼所属的核心筒进行剪力墙的设置，并将之当作关键竖向抗侧力构件，考虑建筑存在高度超限问题，于是应用多重措施以保证剪力墙具有足够的延性：1）增加厚度和提高砼强度等级以保证剪力墙截面具有足够强度，并保证其轴压比的合理性，考虑大地震情形下基底能够承受的剪应力水平，从而避免剪力墙发生脆性剪切破坏。2）对底部进行加强时，增加加强层数，即由原先的-1～9层调整到-1～l2层，剪力墙配筋率调整为0.6%，约束边缘构件配筋率调整为1.8%，配箍率调整为2.0%。3）受地震荷载、风荷载的影响，连梁通常承受较大剪力，为避免连梁由此受到剪切破坏，应对“跨高比≤2”的连梁进行加强，如增添交叉暗撑等，与此同时，参考其承受的总剪力值进行配筋计算。

3.2钢管混凝土柱设计

钢管混凝土柱具有诸多优势，不仅承载力高，而且延性好，同时还表现出良好的抗震性能，作为框支柱使用，一方面能够保证抗震性能符合要求，另一方面能够减少自身截面积而空出更多的使用面积。所以，在设置有转换层的高层建筑中，钢管混凝土柱获得了普遍应用。本工程的框支柱部分便采用性能优异的钢管混凝土柱，并通过轴力方式使其承担一定的倾覆力矩。计算构件截面抗剪承载力时发现，如果截面、配筋以及轴压力三大参数一致，那么不同钢管混凝土柱所对应的截面抗剪承载力也趋于一致，所以，应确保第一层钢管混凝土柱所对应的受剪承载力不可低于第二层钢筋混凝土柱所对应的受剪承载力的3/4。钢管柱使用的钢材为Q345B，内衬管以及柱底环板使用的钢材为Q235B，柱中砼强度等级设计为C60。钢管混凝土柱经由环梁节点和楼盖相接，框架梁纵筋被牢固锚入环梁之中，环梁节点中设计有2Φ25抗剪环，且通过贴焊的方式和钢管壁有效连接。

3.3转换层设计

本建筑工程的转换层应用的是一般梁式转换。基于建筑功能考虑，转换层的某些框支梁和转换框支梁相接，这种设计能够赋予框支剪力墙良好的抗震性能，然而其受力不仅大，而且较为复杂。所以，有必要考虑并设置更多的安全措施。在设计过程中，应尽量保证转换层具有理想的抗震性能，通常应用中震对应的地震影响系数对结构展开相应的弹性内力分析，同时考虑竖向荷载的大小，在材料强度设计值的基础上（忽略构件内力增大系数及其影响），对转换梁予以严格的强度验算，从而保证其在中震条件下能够保持理想的弹性工作性能。为避免转换梁发生剪切破坏，应对转换梁截面进行合理增大，对梁抗剪箍筋进行合理加大，对那些受剪强度偏大的转换梁设置内焊形式的材质为Q345B的H型钢，从而确保钢筋混凝土转换梁所对应的最大剪压比不会超过0.15，型钢混凝土转换梁所对应的最大剪压比不会超过0.30。在型钢混凝土梁梁面以及梁底设计纵向受力钢筋，适当提高梁底纵向配筋率（增加到1.30%）。

4.建筑框支剪力墙结构设计体会

1）对建筑结构进行设计时，应重视并做好概念设计工作，深入了解建筑结构体系的整体及局部特点，不仅要了解和处理好结构薄弱层，而且要善于发现抗震设计缺陷并予以有效改进。在设计过程中，应最大程度发挥工程设计软件所具有的积极作用，通过严谨的建模以及比较分析，最终设计和提供集各种优势于一体的建筑结构方案。2）在设计过程中，应重视并把握好框支剪力墙结构所对应的抗震性问题，尤其要采取相关措施以保证转换层满足要求。3）假若采用框支剪力墙结构为主且附带裙楼这种形式，则需要认真考虑结构可能发生的扭转效应，并采取针对性的处理措施，如选择外伸裙楼远离平面质心的角部设置一道L型抗扭剪力墙，不仅如此，还需要在主楼和裙楼连接部位设计一道剪力墙以起到有效加强的作用。4）转换梁受力状态将会受到两大因素的共同影响，一个是上部墙体分布形式，另一个是梁支座采用的约束形式。支座受到较强的约束时，梁将会受到偏心受拉作用，在抬小墙肢或者梁抬柱等相关情形中，转换梁将会面临所谓的全跨偏心受压。5）框支剪力墙如果属于高位转换形式，则需要重视并做好概念设计工作，在整体及局部结构上进行严谨分析和系统论证，尤其要做好对上部墙体设计的优化调整，从而使其具有最为科学的抗侧移刚度。6）对转换构件予以局部应力分析，并对其配筋进行校核。对框支梁的抗剪截面进行计算，当其未能满足设计要求时，应选择加宽的处理方式，而不是加高截面，防止由于过分提高框支梁刚度而有违“强柱弱梁”以及“强剪弱弯”的原则。

5.结束语

在当前建筑中，框支剪力墙结构以其诸多优势获得了广泛应用，为业内人士所重视。设计人员应基于相关设计要求，同时参考工程具体情况对该类结构可能存在的薄弱部位予以全面而深入的分析。不仅如此，还应深刻了解和把握框支梁框支柱配筋方面的特殊性，最大程度发挥工程设计软件在建模以及分析领域的作用，对各种方案予以比选和优化，从而提供高质量的框支剪力墙结构设计方案，为建筑工程整体质量提供有力保障。