建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和相關(guān)問(wèn)題框架思路構(gòu)建

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一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題

（一）基礎(chǔ)選型方面

建筑工程當(dāng)中，地基基礎(chǔ)影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在進(jìn)行地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須確?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力和穩(wěn)定性滿(mǎn)足工程建設(shè)要求。但是，當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，由于對(duì)地基基礎(chǔ)的重視程度不足，容易出現(xiàn)地基基礎(chǔ)選型不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，嚴(yán)重影響地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載能力。而且，在具體的設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，由于缺乏對(duì)周邊地質(zhì)條件、水文特征的細(xì)致勘察，基礎(chǔ)施工或使用過(guò)程中出現(xiàn)沉降、側(cè)移等病害，嚴(yán)重影響了建筑工程的整體安全性。

（二） 扭轉(zhuǎn)問(wèn)題

扭轉(zhuǎn)問(wèn)題的產(chǎn)生主要是由于高層建筑三心設(shè)計(jì)存在偏離，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)在水平力影響下出現(xiàn)不同程度的扭曲震動(dòng)，降低建筑安全性。高層建筑的三心指的是質(zhì)量中心、剛度中心和幾何中心這三項(xiàng)。所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要對(duì)三心進(jìn)行合理把控和計(jì)算，減少偏差的產(chǎn)生。

（三）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在較多缺陷

在針對(duì)高層建筑鋼筋混凝土上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理時(shí)，易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，導(dǎo)致高層建筑結(jié)構(gòu)安全性下降，結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)裂縫或是倒塌事故。在具體框剪結(jié)構(gòu)連接構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)剪力墻布置不合理時(shí)，會(huì)導(dǎo)致框剪連接構(gòu)件設(shè)計(jì)難度增加，從而對(duì)整體結(jié)構(gòu)的可靠性帶來(lái)較大的影響。

二、構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化體系的主要思路

（一）關(guān)注基礎(chǔ)類(lèi)型選擇

在建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）對(duì)建筑工程建設(shè)場(chǎng)區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，詳細(xì)了解地質(zhì)地貌、水文特征等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)中的各類(lèi)危險(xiǎn)因素，對(duì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)，根據(jù)圖紙要求進(jìn)行建模演算分析，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性；（2）根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)勘察所得報(bào)告，綜合考慮上部結(jié)構(gòu)及場(chǎng)地地質(zhì)條件，確定 2 種類(lèi)型的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，然后從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等角度出發(fā)，選擇適宜的基礎(chǔ)類(lèi)型；（3）在建筑工程基礎(chǔ)選型完成后，可以此為依據(jù)完善施工方案，然后再進(jìn)行校審，并正式應(yīng)用。

（二）注重房屋建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，一定要注重建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，僅僅只是關(guān)注房屋的整體設(shè)計(jì)，并不能達(dá)到人們所滿(mǎn)足的要求，在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該涉及到各個(gè)方面。舉例來(lái)說(shuō)，如果在進(jìn)行現(xiàn)澆板的設(shè)計(jì)當(dāng)中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員就需要有目的針對(duì)現(xiàn)澆板受力情況進(jìn)行分析，進(jìn)行重復(fù)檢查，從而設(shè)計(jì)出更好的優(yōu)化技術(shù)，對(duì)于當(dāng)中所出現(xiàn)的問(wèn)題，也要進(jìn)行及時(shí)解決的措施應(yīng)對(duì)，有利于減少裂縫的產(chǎn)生，從而最大的方便是解決了后期的很多問(wèn)題，有效的給建筑工程的整體降低了成本問(wèn)題。

（三）建筑主體優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作需要進(jìn)行整體性的優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作。在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以利用相關(guān)的計(jì)算機(jī)等模擬的技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)的優(yōu)化工作，使其建立的模型更加的精準(zhǔn)化、直觀(guān)化。例如，現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)過(guò)程中使用比較普遍的剪力墻的優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作，可以使其進(jìn)行均勻的分布，使得空間的開(kāi)闊的程度更好。剪力墻的墻肢長(zhǎng)進(jìn)而減少墻肢的數(shù)量，可以做好建筑資源的節(jié)約化。另外在設(shè)計(jì)的過(guò)程中采用較高樓層中心點(diǎn)與樓層整體結(jié)構(gòu)的重心相結(jié)合的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以提升建筑物的整體穩(wěn)定性?；炷两Y(jié)構(gòu)依然是目前的建筑施工的過(guò)程中常見(jiàn)的施工的材料，在進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化的過(guò)程中也要與施工過(guò)程中的主體的控制的工作相結(jié)合。在進(jìn)行施工過(guò)程中混凝土材料的設(shè)計(jì)配比、預(yù)制件的制作、模板的設(shè)置、支架的工作的過(guò)程中，每一步都要進(jìn)行相應(yīng)的控制工作，規(guī)范工作的相應(yīng)的流程。目前由于施工人員的素質(zhì)不達(dá)標(biāo)等一系列的問(wèn)題，對(duì)于施工的質(zhì)量有著一定的影響。因此，在進(jìn)行混凝土澆筑處理的過(guò)程中，要進(jìn)行混凝土配比的相關(guān)的計(jì)算工作，需要在合理的科學(xué)的配比的相應(yīng)的工作上，科學(xué)的進(jìn)行外加劑的配比工作，進(jìn)行混凝土強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能的提升工作。并且在終凝之后的混凝體要使其保持在一個(gè)濕潤(rùn)的狀態(tài)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。需要通過(guò)加強(qiáng)技能培訓(xùn)等一系列的方式，加強(qiáng)對(duì)于混凝土施工技術(shù)的落實(shí)工作。

（四）扭轉(zhuǎn)控制

1. 控制結(jié)構(gòu)平面寬度

對(duì)于小型高層建筑框架結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，應(yīng)結(jié)合工程專(zhuān)業(yè)套件選擇合理的扭轉(zhuǎn)控制措施。如果專(zhuān)業(yè)不允許，可以通過(guò)添加抗側(cè)力剛度的方式進(jìn)行扭轉(zhuǎn)控制 ；如果專(zhuān)業(yè)允許，則可通過(guò)添加框架柱的方式完成扭轉(zhuǎn)剛度的控制。對(duì)于相對(duì)小型的高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻一般會(huì)設(shè)置在電梯、樓梯等位置上，為了更好實(shí)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)控制，可適當(dāng)?shù)南魅踔虚g部門(mén)剪力墻，添加外側(cè)剪力墻，不過(guò)相應(yīng)的施工成本也會(huì)增加。由此可見(jiàn)，若建筑工程中能使用框架體系，則盡量不使用框架剪力墻體系，以此滿(mǎn)足控制扭轉(zhuǎn)效應(yīng)需求。

2.建筑結(jié)構(gòu)周期比控制

建筑結(jié)構(gòu)周期比控制也是實(shí)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)控制的主要措施。在實(shí)際操作中，一方面可以通過(guò)增加剪力墻厚度的方式來(lái)延長(zhǎng)扭轉(zhuǎn)周期 ；另一方面可通過(guò)提升拉梁剛度的方式縮短扭轉(zhuǎn)周期，增大抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。

3.增大周邊結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度

在保證抗側(cè)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性的基礎(chǔ)上，適當(dāng)提升周邊結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)控制目標(biāo)。首先，將單項(xiàng)剪力墻轉(zhuǎn)變成形剪力墻，并盡可能延長(zhǎng)其長(zhǎng)度 ；其次，增加剪力墻厚度 ；最后，增大周邊剪力墻連梁高度，利用樓板、下層門(mén)定高度之間的距離來(lái)確定連梁高度，強(qiáng)化扭轉(zhuǎn)控制效果。

三、結(jié)語(yǔ)

由于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中會(huì)受到較多因素的影響，這也導(dǎo)致在實(shí)際設(shè)計(jì)中往往會(huì)存在一些問(wèn)題，這就需要采用科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法，有效的提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，確保高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，有效的推進(jìn)建筑行業(yè)的健康、有序發(fā)展。