建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的新思路探索

1、    建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的新思路探索    郭學(xué)文 王磊磊摘要：如今，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，居民生活水平也在不斷提高，城市建筑的規(guī)模也越來越大，各式各樣的建筑物層出不窮，建筑物的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也在一定程度上影響著工程設(shè)計(jì)。和其他行業(yè)的設(shè)計(jì)不同，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的宗旨是構(gòu)筑建筑物的靈魂。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接決定著建筑工程項(xiàng)目的工期以及工程成本。本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和基本要求著手，簡要的探討了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的新思路。關(guān)鍵詞：新思路；建筑結(jié)構(gòu)；應(yīng)用 ：tu2： a一 引言通常來講，建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)

2、等等，建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是依據(jù)建筑設(shè)計(jì)的要求，合理的選擇符合建筑結(jié)構(gòu)類型的結(jié)構(gòu)體系，避免任何錯(cuò)誤和遺漏。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，一定要做好方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析以及概念設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面。參與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師應(yīng)該從用戶的使用需求出發(fā)，結(jié)合一定的審美角度，用客觀的態(tài)度進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的探索，樹立前沿觀念，致力于實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的功能和審美的結(jié)合，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)功能的多樣化，注重建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)用性，最大限度的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用的整體性。二 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新思路的原則 1結(jié)構(gòu)的規(guī)則性 如今，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，一定要符合相應(yīng)的規(guī)范、法規(guī)。諸如說，建筑設(shè)計(jì)時(shí)，一定要符合抗震設(shè)計(jì)的基本要求，不能采用極不規(guī)則的方案。要做好建筑物結(jié)

3、構(gòu)分析，計(jì)算結(jié)構(gòu)在各種作用下的效應(yīng)，這不僅關(guān)系到建筑物的安全性、經(jīng)濟(jì)性，還關(guān)系到建筑物的實(shí)用性。結(jié)構(gòu)分析的關(guān)鍵在于處理好計(jì)算模型，要判斷邊界條件和對建筑物的分解及組合有全面的了解，要確保分析的結(jié)果和設(shè)計(jì)的參考科學(xué)合理。要計(jì)算好結(jié)構(gòu)在水平方向上和豎直方向的承載力分析，防止由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)而導(dǎo)致的局部薄弱。2規(guī)則結(jié)構(gòu)的主要特征 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的規(guī)則結(jié)構(gòu)一般指的是建筑物的結(jié)構(gòu)符合一定的體型，即平面和立面的結(jié)構(gòu)對稱，同時(shí)具有十分好的抗扭曲性。規(guī)則結(jié)構(gòu)的豎向分布較為均勻，結(jié)構(gòu)的剛度、質(zhì)量以及承載力的分布都十分勻稱，沒有特別突起的地方。規(guī)則結(jié)構(gòu)的建筑一般保持較好的整體新，給人以均勻?qū)ΨQ的感覺。3規(guī)則平面布

4、置需滿足的要求 建筑物的結(jié)構(gòu)平面布局必須合理的考慮到抵抗水平以及豎向荷載的因素。結(jié)構(gòu)平面布局應(yīng)該實(shí)現(xiàn)均勻?qū)ΨQ、減少扭矩、傳力直接以及受力明確等四個(gè)關(guān)鍵因素。若是遇到地質(zhì)災(zāi)害問題的話，建筑平面應(yīng)該符合形狀規(guī)整、受力均勻以減少地質(zhì)災(zāi)害的侵蝕。在建筑物中，相對獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元中，應(yīng)該確保結(jié)構(gòu)平面的形狀簡單明了，以此來保證建筑物的承載力和剛度分布平均。需要特別注意的是，應(yīng)該盡量避免或者減小嚴(yán)重不規(guī)則的平面布局，以此來防止建筑物的重心偏移。三 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新思路審視我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和原則，不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)前我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)片面的追求經(jīng)濟(jì)利益，忽視了建筑的整體感官和社會效益，在建筑施工的過程中片面的

5、追求速度，沒有嚴(yán)格把握質(zhì)量關(guān)，導(dǎo)致了我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即建筑工程施工建設(shè)距離發(fā)達(dá)國家有較大的差距。我們應(yīng)該正視這種差距的存在，從總體上把握建筑解雇的特性，使建筑結(jié)構(gòu)在預(yù)設(shè)的各方面作用下的反應(yīng)控制能夠控制在既定的范圍內(nèi)，這樣也有利于建筑業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。1 人性化設(shè)計(jì) 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅要選擇合適的結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，選擇符合建筑要求的平面形狀以及剖面和形體，我們還需重視建筑物的個(gè)性化設(shè)計(jì)。從建筑物的本性來說，是為了提供給人們居住、生活或者辦公的場所，一定要既能保證滿足基本的物質(zhì)生活需求，還應(yīng)該具備一定的藝術(shù)氣息，給人以舒適、溫馨的氛圍。有鑒于此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師一定要從用戶的需求考慮，更多的

6、在設(shè)計(jì)中貫穿人文的氣息。比如在許多大型商場、電影院、超市等地方，設(shè)計(jì)有專為殘疾人士設(shè)計(jì)的無障礙設(shè)施，讓殘疾人士能夠感受到更多的關(guān)愛。又比如在許多購物場所，為了減輕家長的負(fù)擔(dān)，專門設(shè)計(jì)有供兒童玩耍的小型娛樂場。將以上種種人性化理念貫穿于整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，更能彰顯我國建筑行業(yè)的進(jìn)步程度。2 技術(shù)和人才的共同進(jìn)步 如今，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中大量的運(yùn)用了cad繪圖技術(shù)，autolab分析軟件，在結(jié)構(gòu)分析的過程中，無論是采用二維的模式，還是進(jìn)行三維計(jì)算，難免會出現(xiàn)概念性的錯(cuò)誤或者是由于操作不當(dāng)而造成的計(jì)算誤差，這其中許多小錯(cuò)誤往往會導(dǎo)致嚴(yán)重的不良后果，應(yīng)該引起我們的重視。許多參與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作人員沒

7、有經(jīng)過系統(tǒng)的培訓(xùn)，所以這些工作人員隨具備一定的建筑結(jié)構(gòu)軟件分析技術(shù)，然而，因?yàn)闆]有受過系統(tǒng)的培訓(xùn)以及沒有建筑行業(yè)設(shè)計(jì)的背景知識，往往會導(dǎo)致缺乏對整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的認(rèn)識?，F(xiàn)代建筑，從其設(shè)計(jì)理念、組成元素以及設(shè)計(jì)方法等各個(gè)方面都在進(jìn)行著突飛猛進(jìn)的跨越式發(fā)展。我們應(yīng)該掌握扎實(shí)的技術(shù)知識，合理的運(yùn)用現(xiàn)代化的建筑分析軟件，將兩者進(jìn)行合理的融合。3 自然環(huán)境與設(shè)計(jì)的融合理念 自然環(huán)境與設(shè)計(jì)的融合理念是一個(gè)新概念，一般設(shè)計(jì)兩個(gè)問題，即技能環(huán)保問題和因地制宜的考慮。我們在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探索過程中，要善于通過對建筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，進(jìn)行合理的選擇建筑材料等方式，是建筑物能夠達(dá)到環(huán)保節(jié)能的效果，響應(yīng)政府可持續(xù)發(fā)

8、展的戰(zhàn)略方針。具體可采取如下措施，比如，通過設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的朝向，改變風(fēng)和氣流的走向，可以使房屋達(dá)到自然風(fēng)流通的效果；可以采用新型環(huán)保節(jié)能材料，例如使用led燈，不僅可以降低能耗，還能提供一定的美觀性。除此之外，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，可以有效利用當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境，比如在有山坡的地方，可以在考察當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況是否允許建房屋的基礎(chǔ)上伴山而建，這樣不僅能夠增添居住的享受，更能節(jié)約一定的建筑資源。因地制宜則是對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新要求。因地制宜在于在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中積極響應(yīng)政府的號召，節(jié)約能耗的同時(shí)，將建筑風(fēng)格、建筑形式與當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情有機(jī)的結(jié)合在一起，給人為之一亮的清新感，富有創(chuàng)造性的結(jié)合時(shí)代精神和民

9、族傳統(tǒng)，體現(xiàn)了人與自然、人與社會的完美融合。四 對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中新思路的幾點(diǎn)建議 1建筑機(jī)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的前期的參與 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的前期準(zhǔn)備工作對于整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有至關(guān)重要的影響，然而，在許多前期方案的制定過程中通常沒有將結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)包括在內(nèi)，這樣直接導(dǎo)致了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，往往會沒有考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，最終導(dǎo)致了一方面增加了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，另一方面增加了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本。因此，我們一定要重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前期工作，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行討論并優(yōu)化。2設(shè)計(jì)人員要注重細(xì)部優(yōu)化 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中，不僅要重視對整體設(shè)計(jì)的把控，也要注重對細(xì)部結(jié)構(gòu)

10、的優(yōu)化。具體設(shè)計(jì)中，應(yīng)該通過劃分矩形板塊的現(xiàn)澆板，以此來提高現(xiàn)澆板的受力情況并防止拐角裂縫的出現(xiàn)。如今，科技發(fā)展速度越來越快，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該注重將計(jì)算機(jī)技術(shù)融入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提高設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度，使設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)。3決定計(jì)算方法 在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，一定要注意，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算過程，常常會涉及多種計(jì)算程序。而且，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化的過程則更加復(fù)雜，因此，我們一定要經(jīng)常留心將附加約束條件的問題轉(zhuǎn)化為沒有附帶約束條件的問題。通過確定合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方式，可以節(jié)省大量的時(shí)間，也可以節(jié)約設(shè)計(jì)成本。4選擇最優(yōu)程序 在確定了建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)模型之后，也選取了科學(xué)合理的計(jì)算方

11、法，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者就可以進(jìn)行最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，即擇優(yōu)選取最優(yōu)程序。一個(gè)完善、合理的程序設(shè)計(jì)一定要具備以下優(yōu)點(diǎn)：用途齊全、功能齊全以及運(yùn)轉(zhuǎn)高效等。最優(yōu)程序通常是由許多小程序組成而成的一種綜合程序，確定好最優(yōu)程序能夠充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對建筑整體性能的重要作用。結(jié)束語 科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，居民生活水平也在不斷提高，城市建筑的規(guī)模也推陳出新，各式各樣的建筑物也經(jīng)常映入我們眼簾。隨著人們要求的不斷提高，建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來越復(fù)雜，當(dāng)然，我們要清晰的認(rèn)識到建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在一定程度上對工程設(shè)計(jì)產(chǎn)生著影響。不同于別的行業(yè)的設(shè)計(jì)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的宗旨是通過設(shè)計(jì)，來構(gòu)筑建筑物的靈魂。我們一定要重視建筑機(jī)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的前期的參與、注重細(xì)部優(yōu)化、決定科學(xué)合理的計(jì)算