时间：2023-06-19 16:16:03
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇简述建筑结构概念，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：建筑结构设计、概念设计、结构措施、分析与探讨
在建筑结构设计过程中，概念设计与错够措施是相当重要的一部分内容。良好的概念设计与结构措施在一定程度上反映了结构设计人员的专业设计业务水平，下面主要概述作者对在建筑结构设计中的概念设计与结构措施的认识，并提出几点个人的观点及看法。
一、建筑结构设计中的概念设计与结构措施简述
概念设计的主要内容是从建筑结构设计的总体方案开始，主要是应用人们对于建筑结构抗震设计方面知识去严格把握处理建筑结构设计工作当中的常见问题，如房屋整体机构体系、力学分布计算和结构构件延性等问题。一般认为，我们应用概念设计与结构措施主要是从宏观原则的角度出发对所发现的问题进行合理评价、有效鉴别和优化选择等处理过程，然后再通过计算整理和构造措施，以避免和减少建筑结构设计中出现抗震的薄弱部位。这一过程主要是考验建筑结构设计工作人员判断思维能力，原则上是通过从大量的建筑结构震害经验中总结设计经验，宏观上确定并尽可能地解决建筑结构设计中的常见问题。由此可见，作为专业的建筑结构设计专业人员必需全面了解建筑的整体结构抗震设计的特点，重点是从建筑结构承载力分布情况考虑，发现问题，突出矛盾，以求利用正确的设计理念指导建筑结构概念设计。通常，概念设计所涉及的内容非常广泛，不仅仅要遵循建筑整体总体方案确立的基本原则，还需要考虑到非材料的正确使用和结构关键部位的细部构造设计。
当前，概念设计是建筑结构设计中能够展现先进设计思想理念的重要内容之一。在已经拟定的建筑设计空间中应用概念设计来完成建筑结构的总体设计方案，且可以良好地处理建筑结构构件之间的协调与配合的关系非常重要。但是，鉴于目前建筑行业在设计分工方面明显细分化的现状，专业的建筑结构设计工作人员也只能够单调地依赖与国家编制的规范规程和设计手册等，习惯了传统的设计流程，开拓创新性明显不足，这样就造成概念设计与结构措施的应用推广遇阻，实难以全面发挥预期的作用效果。
从经历几年的实践经验来看，建筑结构设计的概念设计与结构措施是非常重要，之所以重要是因为在我国现在所推行的建筑结构设计理论与计算理论中还存在许多不可忽略的缺陷和问题，如建筑结构混凝土构件内力和截面设计计算，内力计算主要是基于材料弹性理论，而混凝土构件截面是基于材料塑性理论的研究成果，二者之间就出现了一个比较突出的矛盾关系，往往由于这种矛盾关系导致设计计算的结果与使用结构的实际承载力分布情况偏差很大。概念设计与结构措施主要就是利用其先进的设计思想理念以弥补这种计算偏差的缺陷或者说是在设计过程中对不具备可计算性的结构设计实现可计算性。建筑结构设计的概念设计之所以重要还在于建筑结构设计的初步设计阶段是不能够通过依靠计算机来完成的，而主要的设计手段是需要专业的结构设计人员运用自身所掌握的对建筑结构概念的认识并结合经验选择一种成本最低、效果最好的结构设计方案。这就要求设计人员必须深刻地了解各类建筑结构的性能和特点，不断加强自身的专业技能和知识水平，并且能够充分应用，灵活运用。同时，由于现在的计算机技术逐渐在建筑设计与施工行业中起到了相当重要的作用，计算机技术具有计算高速、高精度的特点，这样往往会给建筑结构设计人员造成建筑结构工作性能的误解，对加强设计人员对建筑结构设计概念的意识培养造成极大的影响。
二、建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用
2.1协同设计工作与结构体系的应用在不断的结构设计研究与实践中我们可以发现，协同工作的概念已广泛存在于我国工业生产设计与制造行业之中，对于工业产品主要要求的是其在没有达到设计寿命时尽可能控制质量不损坏，而对于建筑工程结构的设计，协同工作的概念更被进一步的延伸，要求建筑结构内部构件在能够承载各种极限状态下的合理受力不致破坏，且还需要各个构件之间的相互协调和配合工作。应该注意的问题是建筑结构的协同工作注意表现在建筑基础与上部结构的关系上，务必将建筑基础与上部结构视为一个有机的系统整体，而不能够将二者分开设计处理。对于协同工作概念的理解还要考虑到结构在受到荷载的情况下，建筑结构内部各个构件都具有一定标准的应力承载水平。尤其是对于多、高层建筑物的结构设计时，为了能够使得同层各个承力柱在一个相同的水平位移范围之内，应避免设计过多的短柱。但是，随着建筑物高度与层数的不断增大，为避免底层竖向承力柱的截面积越来越大的情况，就不得不增加多、高层建筑下几层短柱的设计数量。因此，田形柱的设计作为一个特殊的设计手段解决了这个问题。多、高层建筑结构设计的主要目的要求是为了抵抗水平力的作用以防止发生扭转，为了能够有效地抵抗多、高层结构的水平力作用，在一个平面之上的若干个正交方向的尺寸应尽量减小之间的距离，以保证在此两个方向上的惯性矩相等，所以多、高层建筑抗侧力结构的设计应尽量将其设置在建筑结构的四周，以增加整体结构的抗侧刚度和抗扭惯性矩等稳定性能。
2.2 协同设计工作与材料利用率的应用
协同工作与材料利用率的应用是建筑结构概念设计与结构措施的另一项重要内容。设计材料的利用率越高，就体现出建筑结构设计协同工作的程度就越高。我国作为一个发展中大国，建筑结构概念设计的目的还在于能花最少的钱做最好的工程，设计材料利用率的高与低就是直接的体现。最后，我们应认识到协同工作原则也是建筑整体设计的工作原则，在建筑结构概念设计越来越被重视的今天，针对于建筑结构设计专业人员的要求标准，必须要具备深厚的结构设计基本理论知识基础，并且能够在实践经验当中不断吸收先进的设计思想和理念，以精益求精的工作态度完成设计工作。
三、结束语
伴随着我国社会经济的发展和人民生活水平质量的提高，对于我国建筑结构设计也提出了更高的质量要求。在当前计算机技术的高速发展的大环境下，发展比较先进的设计计算理论和对计算机应用的加强都将会是我国建筑结构概念设计的重要保障基础。同时，与时俱进的加快研究与应用新型的建筑施工材料和施工工艺，使得建筑结构设计更安全、更适用、更可靠、更经济。建筑结构设计人员也应充分发挥自身的专业技能和个性，打破传统成规，将建筑结构概念设计的思想进一步推广和应用。
参考文献
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[3] 孙鹏；建筑结构设计中的概念设计与结构措施；黑龙江科技信息；2011，11（04）：307 - 307
[4] 杨俊华，周维宇；概念设计与结构措施；工业建筑；2003，33（02）：123 - 128
关键词：工业建筑；结构设计；复杂性；安全性
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.101
对于工业建筑而言，其结构设计合理与否，不仅决定着工业建筑建设质量，也影响着工业建筑建设资金投入。只有科学的设计，工业建筑结构才会合理，与生产活动和工艺要求等相适应。工业建筑与民用住宅建筑不同，其结构设计更复杂，安全性要求更高，要适应生产活动和工艺要求。介于此，进行工业建筑结构设计的复杂性与安全性分析是必要的，利于加深对工业建筑结构的认识。
1 工业建筑简述
1.1 概念
工业建筑，指的是提供人民从事各类生产活动的建筑物或构筑物[1]。其中，构筑无有烟囱、水塔等，建筑物有化工厂房、纺织厂房、医药厂房等各类型厂房。
1.2 特点
工业建筑主要特点：（1）要有足够的面积和空间；（2）符合生产工艺要求，安全性要求很高；（3）具体的生产活动不同，工业建筑结构形式也不同，要根据生产活动及其特点进行结构设计；（4）屋面排水、通风、采光及构造处理等方面复杂性较高。
2 工业建筑结构设计的复杂性与安全性
2.1 结构选型
由于工业厂房建成后的使用用途不同，不同的工业厂房，其生产工艺等方面要求是不同的[2]。所以，进行工业厂房结构选型时，要充分考虑工业厂房的使用用途、施工条件等因素，不仅要使用材质好、寿命长的材料，还要确保建成后的工业厂房结构能够灵活的适应的生产容量等方面变化。下面对工业建筑常用的结构形式进行了分析：
第一，筋混凝土结构。钢筋混凝土结构，具有建材采购方便、施工便利、耐火耐蚀、现场建筑、成本低等优势。而且，按照这种结构建造出来的建筑，有着很广的适用性，很多厂房都采用钢筋混凝土结构。
第二，钢结构。钢结构一般采用工业化体系建设，工期短、成本低、施工方便，且适用于大跨度、大空间的工业厂房。但是受材质限制，这种结构防火、防腐蚀性能较差，如果工业建筑采用这种结构类型，必须注重防火、防腐蚀方面设计。
从以上内容可以看出，一般情况下，工业建筑结构建议采用钢筋混凝土结构，因为这种建筑结构优势明显，不需要特别注意防火、防腐蚀方面的设计，安全性较高。但是如果是大跨度、大空间、振动较大的工业建筑，适宜采用钢结构。
2.2 平面布置
确定工业建筑选址后，以生产工艺流程为依据进行建筑总平面设计，合理确定各分区、竖向设计、公用设施等[3]。进行工业建筑总平面布置时，除了以生产工艺流程为依据外，还要考虑职工生活用户、生产经营管理用房、福利设施用房，以及污染问题，按照全局角度考虑平面布置。为了确保总平面布置的合理性，设计者可以采用计算机软件辅助设计，如建筑信息模型，基于同一模型设计多种设计方案，优选出最佳平面布置方案。
2.3 生产工艺要求
建造后的工业建筑是用于生产活动的，为了生产活动的正常运作，工业建筑结构设计必要以生产工艺为依据，将生产工艺和生产活动做出结构设计的出发点，这样才能保证工业建筑结构设计合理。
对于工业建筑而言，其生产工艺要求主要体现在三个方面：（1）生产流程。生产流程影响着各部门、各工段平面的次序和相关关系；（2）运输方式及工具。运输方式及工具影响着工业建筑结构类型选用、平面布置等设计工作；（3）生产特点。生产活动具有污染、易燃易爆等特点，做好生产环境、防腐蚀等方面的设计工作。
2.4 防腐蚀设计
工业建筑建成投入使用后，受生产工艺和生产活动影响，生产过程中经常使用或产生酸碱盐类物质，容易腐蚀建筑物。所以，进行工业建筑结构设计时，要特别注重防腐蚀设计。
第一，选用防腐性能好的材料，或对建材采用防腐措施。如，门窗使用木质、塑料、玻璃钢等防腐性能好的材料；金属挂件涂抹耐腐蚀的涂料，在金属表面形成防腐层；地面采用沥青混凝土、花岗岩等材料。
第二，结构构件采用钢筋混凝土材质，同时是混凝土表面涂抹耐腐蚀的涂料。如果结构构件使用钢材，务必要做好防腐蚀措施，必须在钢表面涂抹环氧树脂漆等材质的防腐蚀涂料。
第三，带有腐蚀性的生产活动要集中布置在下风侧或水流的下游，限制酸碱盐类物质腐蚀工业建筑结构。
2.5 防震设计
防震设计是关键的，它在工业建筑结构设计上占据首要位置，因为它直接决定着工业建筑后结构的安全性。根据我国相关规定，工业建筑方防震设计要求比较高，如果不能达到安全性要求，一旦遭受意外的冲击振动，所造成的后果是严重的，特别是生产活动具有易燃易爆特点的，危及工业建筑区内及周围范围内的人员生命安全。因此，进行工业建筑结构设计时，必须合理进行防震设计，符合抗震要求。
当工业建筑结构规则、对称，整体性比较好时，按照工业建筑结构及其抗侧力结构进行抗震设计；当工业建筑结构整体性比较差使，要按照工业建筑结构抗震设计要求采用相应的加强措施，增强工业建筑结构的抗震性；当工业建筑厂房的结构高差比较大时，必须将生产用房与生活用房、管理用房等分开来布置，并分开相邻的抗震缝，便于提高结构的抗震性。此外，抗震缝两侧要布置墙等构件，并按照设计要求合理控制抗震缝宽度。
3 结论
综上所述，工业建筑不同于民用住宅建筑，其结构设计具有较高的复杂性与安全性。为满足工业建筑结构设计的复杂性与安全性要求，要认真的进行工业建筑结构选型、总平面布置、防腐蚀设计、防震设计等工作，使工业建筑结构设计符合生产工艺要求，满足建造后的使用用途，达到相关设计标准。
参考文献：
[1]潘绍洁.工业建筑结构设计的复杂性及安全性[J].科技展望，2016（07）：33.
关键词：现代建筑结构设计；概念设计；工程实例
Abstract: With the development of the times and the improvement of people's living standard, the construction project scale, investment, technical complexity continues to increase, especially the influence of structural design of the factors and requirements are also increasing. This paper describes the connotation of architectural concept design, to explore the key points of application of conceptual design in structural design should grasp, hoping to give designers building structure of some work experience and help
Key words: modern architecture design; conceptual design; engineering example
中图分类号：TU3文献标识码A 文章编号：
引言：概念设计是结构设计的核心和灵魂，它贯穿于结构设计的全过程。概念设计运用得合理，能使结构满足建筑要求并以最快的方式将荷载传递到基础、地基中，创造更为安全、舒适的工作和生活环境。并节约材料和资金，概念设计是一名设计工作者进行创新设计的基础。
1、概念设计简述
概念设计就是运用清晰的结构概念，依据整个结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、地震灾害、实验现象和工程经验等对结构及计算结果进行正确的分析，并考虑到结构实际受力状况与计算假设之间的差异，对结构及构造进行设计，使建筑物受力更加合理、安全、协调。概念设计主要从以下两个方面对结构设计进行宏观控制。一是在方案设计满足建筑要求的情况下，从宏观的角度考虑结构的整体性及主要分体系的相互关系，来确定建筑结构的总体布置方案。二是在理论设计过程中综合考虑各方面因素对结果的影响，以判断理论设计的准确性，并对一些工程中难以作出精确分析或在规范中未精确规定的问题，根据实际经验采用一些结构构造措施进行处理。概念设计的目的是力求使设计方案安全、可靠、经济、合理，是一个优化的过程。
2、结构设计中概念设计的体现
2.1 概念设计在结构设计流程中的体现
结构设计的流程一般分为三个部分：前期的方案选择阶段、中期的结构计算阶段及后期的施工图绘制阶段，这三个阶段都发挥着重要的作用。
（1）合理选择结构方案。一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案，即选择一个切实可靠的结构形式和结构体系。必须对工程的设计要求、地理环境、材料供应、施工条件等情况进行综合分析，在此基础上进行结构选型，确定最优结构方案。概念设计在工程设计一开始就应把握好场地选择、能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等几个方面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节。
（2）选用恰当的计算简图。结构计算是在计算简图的基础上进行的，即对作用的荷载与构件的约束状态进行一定的简化，使其更加接近实际状态。现在的建筑物功能复杂多样，手
算已经无法满足要求，结构计算需通过计算机来完成。所以，要将实际工程的结构形式转变成可以用于计算机计算的模型，并保证有足够的准确性就成为结构设计的关键问题。而达到这一目的就需要设计人员在结构计算的过程中利用概念设计进行分析与控制。
（3）正确分析计算结果。现在有许多软件可以供结构设计人员选择，但不同软件往往会得出不同的计算结果。所以，设计人员在进行结构计算前，首先要全面了解该软件的适用范围和计算原理，其次使用时要避免人为失误，并利用概念设计对电算结果进行科学分析，以做出正确、合理的判断。
2.2 抗震设计中应注意的概念设计问题
抗震设计是结构设计的重要组成部分。地震是一种随机振动，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性及参数，目前尚难做到。现在所采用的地震参数只是概率意义上的估计值，而结构在地震作用下所表现出的性能也具有许多不确定性，因此，抗震设计不能过分依赖理论计算，此时概念设计在抗震设计中就显得尤为重要。
（1）选择合适的场地。地震造成建筑物的破坏情况是各不相同的。一是由于地震时地面强烈运动，使建筑物在震动过程中，因丧失整体性或结构强度不足、构件变形过大而遭受破坏；二是由水坝倒塌、海啸、火灾、爆炸等次生灾害造成；三是由断层错动、山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。前两种可以通过工程措施加以防治，而后一种情况，单靠工程措施很难达到预防的目的。因此，选择工程场址时，应进行详细勘察，搞清地形、地质情况，选择对建筑物抗震有利、尽可能避开对建筑物抗震不利的地段。任何情况下均不得在抗震危险地段建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。
（2）选择合适的基础方案。基础设计应根据工程地质条件、上部结构类型、荷载分布、相邻建筑物影响及施工条件等多种因素确定，从而选择经济合理的基础方案。基础设计应参
照详尽的地质勘察报告，一般情况下同一结构单元不宜采用两种不同的基础类型。
（3）采取相应的构造措施。遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”的设计原则，注意构件的延性性能，加强薄弱部位，注意钢筋的锚固长度，尤其是直线段钢筋的锚固长度，
考虑温度对应力的影响。除此之外还应根据均匀、对称、规整原则考虑平面和立面的布置。设置多道抗震防线从而尽量避免出现薄弱层。
3、结构设计中概念设计的应用
某工程为商住楼，主体平面形状为凹字形，不规则的平面结构体系。工程设有一层地下室，一至三层为商场，上部为三个联体单元的住宅，建筑功能较复杂。由于该地区为六度抗震设防区且风压值较高，为确保结构的经济与安全，概念设计主要通过以下几个方面来体现：
（1）根据建筑物现有状况及自然条件进行结构选型，采用框剪结构，以满足《高层建筑混凝土结构技术规程》对六度抗震设防区建筑物高度及高厚比的要求。
（2）在结构抗侧力构件布置时，应与建筑专业密切配合，在建筑每部楼梯间及外周边转折处布置水平抗侧力构件（剪力墙），以加强结构抗侧移和扭转刚度，并尽可能考虑刚心与质心的重合，以减少水平力作用下由于结构偏心而引起的空间扭转效应。
（3）合理考虑楼层的平面布置，增大外周边枢架梁、连梁截面，增大竖向刚度变化较大的楼层平面刚度（增加板厚），以加强周边抗侧力构件的联系，增强结构整体性及空间协同工作的能力。
（4）在结构计算过程中，首先根据经验预设较合理的自振周期，并根据初算结果，调整平面中剪力墙相对刚度，以减少结构偏心，注意控制框架柱及小墙肢的轴压比，以增强结构延性。同时根据规范限值调整剪力墙沿竖向的厚度变化，控制层间位移量及顶点侧移值，以求经济与安全的统一。
（5）在构造设计时，有针对性地对转折部位、连接部位以及由于水平力作用引起结构受力复杂部位或相对薄弱部位的结构构件进行构造及配筋的加强，使主要受力构件具有良好的变形能力及耗能能力，以提高结构的抗侧力变形性能。
（6）尽量采用轻质墙体，以减轻楼层自重，同时要求提高地下室外回填土的压实系数，通过人防地下室高强度的侧壁与周边回填土的共同作用，增强对结构的约束，以提高结构抗侧力的整体稳定性，减少地震能量的放大。
（7）为减少温度变化引起的混凝土开裂，在主楼中部设置伸缩缝；为降低沉降差在主楼与群楼之间设置沉降缝。通过以上概念设计，使该工程结构构件在刚度、延性、承载力等方面相匹配，形成一个在抗风、抗震中高效协同工作的结构整体，从而使建筑物在经济、安全、适用、美观的矛盾中找到了统一。
4、结语
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。设计内容纷繁复杂，应用灵活广泛，需要结构设计人员充分发挥主观能动性，在应用规范及工程力学知识和原理的基础上，根据个人对结构及其受力状态的理解，通过对自己积累的设计经验的完美运用，做出经济、合理、安全的结构设计。
参考文献：
关键词：建筑结构、设计、热点、要点
中图分类号： TU3 文献标识码： A 文章编号：
0引言
建筑结构设计是一项系统而复杂的工程设计，是结构设计人员对所要建造施工的建筑物的总体表达，其设计表达质量的好坏对建筑物的美观性、经济性和社会效益等均具有长远意义的影响。因此严格依照设计技术规范，掌握设计的热点及难点问题，并抓住设计的要点十分重要。
1建筑结构设计热点分析
众所周知，建筑结构设计通俗地讲就是结构设计师运用专业知识，通过结构语言（设计者的设计方案、计算书及专业图纸等）来表达自身的设计理念，进而通过结构语言凝炼出的建筑基础，诸如墙，柱，梁，板，大样、构造等元素来构架建筑的结构体系，确保建筑结构的安全性、稳定性和耐久性。通常结构设计师在接到具体的建筑结构设计任务时，要先进行全面的分析，做好设计准备工作，随后再依次进入结构方案规划设计，结构计算和施工图设计阶段，其中每个阶段都有其设计的热点、重点及难点问题。结构方案设计阶段，设计师通常会依据建筑特性、用途及复杂程度等，重点考虑工程地质勘查报告、结构抗震设防、结构选型、结构设计最终采用的结构形式（砖混结构、筒型构架或其它结构）等。而结构计算阶段是尾随结构方案设计的下一道程序，此阶段重点是根据所设计的结构形式的特点和要求来计算、布置结构的承重体系和受力构件，计算内容主要包括荷载的计算、构件的试算、内力的计算与构件的计算，具体到每个计算环节都有需要重点注意的内容与要点，诸如构件截面估算；梁、板的跨度计算；数据结果分析等等。而结构施工图是关于承重构件的布置、使用的材料、形状、大小及内部构造的工程图样,设计是为承重构件及其它受力构件施工提供依据。施工图设计包含的内容有很多，如结构总说明；结构平面图、基础布置图；承台配筋图；地梁布置图；各层柱、柱配筋、梁配筋、板配筋图、楼梯大样、节点大样等等，在设计时要重点注意，设计文件的完整性——图纸、目录、设计说明、计算书等缺一不可，及设计细部的具体性——配筋图、布置图、平面图等都应能够准确无误的表达各承载体系或构件的具体细节及位置。
总之，建筑结构设计包罗万象，各阶段的各个环节都有其设计的热点与重点，由于文章字数有限不能一一概述，那么笔者就针对自身设计体验，从设计三阶段中各择几点来简述其设计要点，望大家多多海涵。
2建筑结构设计要点试探
2.1结构方案设计阶段
2.1.1地质勘察报告要点分析。地质勘察报告是建筑地基结构设计的依据，而地基是建筑的基础，故做好地质勘察极其重要。笔者认为此阶段设计者应严格根据工程实际情况向甲方提出勘察要求，甲方应积极配合委托勘察单位进行地质勘察并提交完善详细的勘察报告，以供设计之用。其中要求勘查报告应包括以下要点：“勘察目的、依据标准、勘察工作布置和勘察方法；拟建项目概况；建筑场地地形、地质构造、地层地貌、岩土性质、参数及其均匀性；地下水水位类型；地基承载力的建议值；基础形式的推荐；勘察点平面布置图、土层剖面图、岩层等高线等”， 总之，勘查报告各项要点俱全才能为结构设计提供良好的前提依据。此处笔者认为值得一提的是结构设计时，软弱地基的危害十分严重，有的设计者凭经验和知识采用砂垫层加强一下承载力的处理方式是不可靠的，个人认为应该在经验、标准和知识的基础上，综合考虑垫层宽度及厚度，严格进行换土垫层的设计计算，方能安全经济的解决软弱地基的处理设计问题。
2.1.2结构防震设计要点。防震设计是建筑结构设计的重要环节。在进行抗震结构设计时，要着眼于结构的整体地震反应，并按照结构的破坏机制和过程，灵活运用抗震设计准则；还要把握防震整体布置的大原则，兼顾关键部位的细节，这样不但有利于从根本上解决结构抗震问题，更有利于提高结构自身的整体抗震能力。在实际设计中，通常设计师是运用计算软件来进行抗震分析，这就要求首先设计者应有专业的设计技能，且对所用软件的适用范围、技术条件、计算模型等均具有深刻的认识和充分的掌握，并对所有计算结果认真分析，确保结果合理有效，才可用于工程实际。其次可采取抗震构造措施设计，如选用抗震性能好的材料、提高结构自身承载能力和变形力、对结构采用多道抗震设防体系等来做好“防守”工作，确保建筑结构具备良好的抗震能力。
2.1.3结构选型设计要点。结构选型设计包括确定建筑结构体系、结构方案和初步确定结构构件尺寸。设计的要点是必须综合分析建筑物使用功能、建筑方案的功能要求、外部载荷作用、当地地质条件（包括地下水）、施工手段及建筑物高度（含地下室）等因素，并依照设计标准、专业知识和设计经验（如在民用住宅建筑中，结构体系多设计为框架结构、框剪结构、剪力墙结构）进行全方位的设计考虑，力求结构选型满足相关单位、建筑设计所提要求的同时，还要兼顾到结构造价的合理性和经济性，及其后期施工的便利性。
2.2结构计算要点
2.2.1构件截面估算要点。对构件进行截面估算主要是为了给整体结构建模提供依据。计算时要注意：对柱截面的估算应首先运用公式进行柱轴力估算，其次是引入水平地震荷载进行轴力调整，然后再次进行面积估算，最后再根据面积和受弯情况，按各向轴跨比确定构件宽高值。对梁截面的估算和板厚的估算则是按标准规定并结合工程经验而定，通常主梁的梁高常取1/8—1/12的梁跨；次梁取1/12—1/18的梁跨；悬挑梁取1/6的梁跨；梁宽则常取1/2—1/3梁高；板厚取1/30的板跨，双向板取1/30—1/40的板跨，悬挑板取1/10板跨。 2.2计算梁、板跨度的要点。之所以提到梁板的跨度问题是因为笔者认为：常规手册或教科书上所述的计算跨度的规定和概念仅适用于常规的结构设计，在应用渐广的宽扁梁中并不合适。解决此点的方法：可将梁板结构认为是在梁的中心线上有一刚性支座，取消梁的概念，将梁板统一看做是一变截面板，那么在扁梁结构中，梁高与板厚之比大于1不多时，个人认为应将计算长度取到梁中心，选取梁中心处的弯距、梁厚及梁边弯距和板厚配筋，并取二者大值配筋（借用台阶式独立基础变截面处的概念)。柱子计算也可将柱当做是超大截面梁，故配筋该取柱边弯距。
2.3施工图设计要点。对设计者而言，要想抓住结构施工图设计的关键要点，就必须正确掌握图纸的要素，对图纸有一个整体的把控，并深入到结构空间概念中，方能设计出完善的施工图。拿屋面结构图来讲：梁板式及折板式的结构处理方式，常被用于坡屋面建筑。当建筑屋面坡度及屋脊线转折复杂，且跨度大或平面不平时，设计者们此时该采取梁板式的结构处理方式，反之则采用折板式。还要注意绘图时经常用的文件应增加样品示意图以方便施工人员施工。再拿绘制结构图来讲：何时需要结构软件建模是需要结构设计者分析的。理论上讲，按照国家抗震设计规范，当建筑地处6度区的抗震设烈度地带时，可不必开展检查地震剖面的工作，也就不用输入结构软件建模，但前提是必须确保结构符合国家规定的抗震措施要求并解决了局部受压问题后，方可直接进行结构设计。但若新建建筑地处7度区以上地带时就必须进行建模计算。而实际工作中笔者建议出于稳妥和谨慎考虑，若条件便利，都事先进行合理的结构软件建模，对结构图绘制都是有益无害的。
3结语
总之，结构设计是项系统而全面的工作，设计者要有扎实的理论功底，灵活的思维及严谨的工作态度，牢固掌握设计规范及规程，抓住结构设计各阶段的热点与要点，不断学习、总结经验，才能设计出安全、适用、经济、美观且耐久性长的建筑结构。
参考文献
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【2】孙晓峰;陈小俊;浅谈结构设计一点体会[J];才智;2008年09期
【3】徐霓虹;建筑结构安全性的实现[J];煤炭技术;2011年08期
【关键词】建筑结构工程；抗震设计；理念；要点；作用
一、建筑结构工程的抗震设计理念
我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）对建筑的抗震设防提出"三水准、两阶段"的要求，"三水准"即"小震不坏，中震可修，大震不倒"。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，结构处于弹性变形阶段，建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此，要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算，要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此，要求结构具有相当的延性能力（变形能力）不发生不可修复的脆性破坏。
二.建筑结构工程抗震设计的要点
1、建筑形体及构件布置的规则性。平而不规则的主要类型有：扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续，具体可以体现到对结构分析软件的计算结果的分析判断，如扭转不规则，体现在：位移比不宜大于1.2且不应大于1.5，周期比对于A级高度建筑不应大于0.90竖向刚度不规则的主要类型有：侧向刚度不规则、抗侧力构件不连续、楼层承载力突变等，如侧向刚度不规则就要求本层的侧向刚度不小于相邻上一层的70。及其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80。等。如设计结果不满足，设计人员应对模型重新进行分析，调整梁柱布置及截而，尽量做到使结构规则。如确实满足不了，则应对薄弱部位进行重点加强。如平而规则而竖向不规则的建筑，刚度小的楼层的地震剪力，规范要求乘以不小于1.15的增大系数。
2、提高抗震设计等级。研究表明，以地震灾害分析50年为一个分析周期，而小震的重现世间为50年，小震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为62%；中型地震的重现世间为475年，中震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为10%；大型地震的重现世间为2000年，大震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为2%。因此，一些建筑工程设计专家指出，我国地震多发地带应该及时提高建筑工程的抗震等级，严格控制建筑工程的抗震设计，确保建筑工程的抗震稳定性。
3、控制建筑工程材料的质量。建筑工程抗震性能除了会受到建筑工程体系、抗震防线及建筑施工方案等因素的影响之外在多数情况下还对建筑的施工材料产生极大地影响。通常，建筑材料强度、建筑材料刚度对建筑工程的抗震性能会产生很大的影响，而且还会受到来自建筑材料连续性及建筑材料均衡性的影响。所以在选取建筑工程材料过程中，一定要对建筑施工材料的延伸性和刚度进行仔细、认真考查，并且同时最大限度与建筑工程体系相符合建筑施工材料能得到确保。
4、重点部位重点设防。对于建筑中容易出问题的环节，重要的环节可以人为的对其加强，如煤矿建筑井口房设计中，驱动设置在井口房楼板上的情况，该区域振动大、拉力大，并且与煤矿生产息息相关，设计中应重点加强。另外，破坏后容易引起大面积倒塌的构件，也应作加强处理。
5、轴压比和短柱设计。在建筑工程抗震设计中，为了提高结构的抗震性，需要减小柱的轴压比，增大柱的截面尺寸。减小柱轴压比的主要目的是为了使柱子处于大偏心受压状态，避免纵向受力钢筋未达到受拉屈服而混凝土却被压碎的情况发生。由于柱的刚性强度比较高，使得整体结构的延性就差，当发生地震灾害时，结构吸收地震能量和耗散能量就少，使得结构很容易发生破坏。所以在高层结构设计时，通常采用强柱弱梁设计方法，且梁具有很好的延性，可以发生适量的变形，就会减少柱子进入屈服强度的可能性，且在设计时可以适当增大轴压比。此外，许多高层建筑底层的柱子长细比小于4，但不能依据长细比小于4则判断是短柱。因为短柱的确定因素是柱的剪跨比，只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。
三.建筑结构工程中抗震设计的作用
1、降低地震对建筑的影响。现最被工程界认可的一个办法是在建筑基础与建筑的主体部分之间加设一个隔震层，有的设计师在建筑物的顶端部分加设一个"反摆"。此反摆的作用是能够在地震时使建筑物的位移方向相反，降低了加速度，降低地震的作用。根据相关研究分析，如果对"反摆"设置合理，那么对降低地震作用的概率可达65%，也能最大限度地减少建筑物内的物品受损程度。这一方式在国内外正被广泛地研究，并应用到了实际的工程建筑中，取得了较好的成效。
2、保证建筑的刚度。在建筑结构的设计过程中，合理地设计和确定建筑物的刚度非常重要。因此首先要考虑到的是采用大量的钢筋混凝土。主要是在已有的钢筋混凝土之上使用"钢结构"对其进行进一步加层加固。加固分为两种情况：a.如果所需要进行加层的建筑结构的体系是钢结构，而国家规定：上部是钢结构、下部是钢筋混凝土两种不同的体系结构是不符合抗震规范的。b.假设屋盖的部分是采用钢结构，而钢筋混凝土仍然是作为整个建筑结构的抗侧力的主要体系，则必须根据相关的规定进行抗震设计。
3、提高建筑结构的抗震力。出于对建筑结构抗震功能的保证，在建筑结构工程中要特别注意做到以下几点：a.在建筑结构工程中要考虑地基的稳定性因素，挑选对抗震有益的地基，防止地基变形影响抗震功能；b.同一建筑结构单元要设计在性质一样的地基上，要把地基最大潜力融入建筑的结构设计，有利于发挥地基的抗震功能；c.建筑结构工程尽量做到规则、对称，以降低地震作用导致的建筑变形度以及避免地震作用力集中导致建筑扭曲的状况发生；d.建筑的整体结构设计中要多加几道抵抗防线，以提高建筑结构的抗震力，同时建筑结构受力设计要明确，防止存在建筑结构局部薄弱；e.最大程度的减少建筑结构自身重量，从而减小建筑对地基的压力，达到缓解地震冲击作用对建筑体的影响力。
4、设防标准。我国明确规定，建筑的使用价值被区分成4个类别：甲乙丙丁。甲类和乙类建筑：当抗震设防的烈度是6度～8度时，应该符合本地的抗震设防再高1度；丙类建筑：丙类建筑的抗震措施以及抗震作用都应该要符合本地的抗震设防要求；丁类建筑：在通常情况之下，地震措施可以相对于本地抗震设防的要求适度降低，但地震作用必须符合本地的抗震设防要求。
结束语
由于地震的不确定性和破坏性特点，因此在建筑结构工程中应用抗震设计体现了设计的安全概念以及对自然灾害的预防措施。随着全球地震不断频发，为了更好的保护群众的财产生命安全，建筑结构工程的设计尤为重要，建筑物的抗震设计必不可少，因此有必要对抗震设计的作用进行分析，旨在提高建筑工程的质量。
参考文献：
[1]宋海燕. 谈抗震设计在建筑结构工程中的应用[J].山西建筑，2013（27）
[2]吴学荣. 高层建筑结构工程方法与应注意的问题[J]. 建材与装饰，2012（27）
窗体顶端
关键词：建筑结构；结构设计；当代建筑
在城市建筑中，高层建筑的数量日益增多，为迎合人们对建筑产品的质量和功能要求。结构设计方面呈现多元化的特征。本文将从容积率、消防和抗震三方面 的结构设计进行分析，确定三方面的基本内 容，并结合施工设计的实践经验，提出相应的结构设计改善方案，以确保高层建筑在结构方面具有更高的质量、更完善的功能和更安全的能力。
一.高层建筑结构设计存在的问题
根据高层建筑的特点以及相关的建筑设 计实践，笔者认为容积率、抗震和消防三方 面是结构设计方面最值得探讨的内容，因为 这方面直接涉及到项 目的经济利益、项目业 主住户的住宅安全等方面：①合理容积率的 确定，关系到建筑物未来业主入住时的舒适 程度。项目的占地面积一般是固定不变的， 而通过层数、栋距改变建筑面积，可以让容 积率也随着改变。层数的增加、栋距的减少， 容积率将会得到提高，开发商的经济效益也 会提高，但业主住起来的舒适程度将会大幅 度降低；反之容积率的减少，业主住起来的 舒适程度会得到提高，但会削弱开发商的经 济效益。由此可见，层高和栋距作为一个结 构设计时的可变因素，要在结合开发商和业 主两方面因素进行综合考虑 ②消防结构设 计方面，高层建筑的规模大、结构复杂、可 燃物也比较多，发生火灾的概率往往大于普 通的建筑物，而且火灾一旦发生，由于高温 对流作用以及高空风大的特点，火势的蔓延 速度快。高层建筑的层数多，垂直疏散距离 长，从高层到下层的疏散，往往需要较长的 时间，加上疏散通道宽度受到限制，容易产 生疏散困难的问题。⑨高层建筑在抗震结构 设计方面，是一个薄弱的环节，由于高层建 筑的复杂性以及地震发生时震动的不确定 性，以及建筑设计人员对地震的破坏性的理 解处于模糊概念状态，致使抗震分析的准确 度不高，笔者认为高层建筑的抗震结构设计 要根据地震灾害的特点进行总体规划布置以 及局部构造设计，进行灵活变动，以确保高 层建筑的耐久性以及建筑使用者的生命财产安全。
二.建筑结构设计的重点
①延性耗能。在建筑结构的整体设计上要注意加强薄弱环节 ，尽量做到等强度。同时， 应使建筑结构在一个恰当的部位能消耗大量的能量，在具体设计中即为各式各样的梁，如框架梁 、联肢墙的连肢梁等。结构延性一般用延性系数表示，它表示的是结构极限变形（位移、转角、曲率）与屈服变形的比值，也可以分别用位移延性系数 ，转角延性系数等来表示 ，该 比值越大 ，结构的延性越好 在设计上为提高钢筋混凝土梁的延性，一般采取以下措施：（1）首先应选取合适的梁截面尺寸，以获得合适的配筋率，避免梁受拉筋过多或出现超筋。因此，对地震区梁的配筋率要大大低于一般梁的最高配筋率。（2）梁上部（跨中）和下部（端部）配置适量 的受压筋。（3）提高梁混凝土强度等级，采用中低级钢筋对延性有利。（4）T形梁比矩形梁延性好。（5）注意加密箍筋。地震区钢筋混凝土梁的位移延性系数一般要求不得低于4。
②多道防线设计。现在有一种新的抗震概念：当建筑结构受到强烈地震动主脉冲卓越周期的作用时，一方面利用结构中增设的赘余杆件的屈服和变形 ，来耗散地震输入能量；另一方面利用赘余杆件的破坏和退出工作，使整个结构从一种稳定体系过渡到另一种稳定体 系，实现结构周期的变化 ，以避开地震动卓越周期长时间持续作用所引起的共振效应。这种通过对结构动力特性的适当控制，来减轻建筑物的破坏程度 ，是对付高烈度地震的一种经济有效的方法。
③妥善处理非结构部件。非结构部件一般是指在通常结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧力荷载的部件，如内隔墙，框架填充墙，建筑处围墙板 ，楼梯等。实际上 ，在地震作用下，高层建筑中的这些部件或多或少地参与工作，从而改变了整个结构或局部构件的刚度，承载力和传力路线。造成未曾估计到的局部震害。在钢筋混凝土框架体系的高层建筑中，这些影响最为普遍。（1）砌体填充墙的抗震作用：①使结构刚度增大 ，自振周期缩短 ，水平地震力增大 30%’50%。⑦改变了结构的地震剪力分布状况。③砌体填充墙具有较大的抗推刚度，限制了框架的变形，从而减小了整个结构的地震侧移幅值。（2）柱端震害，在地震中，角柱上端被嵌砌于框架问的砖墙顶断。这是典型的柱端震害。在框架体系设计中必须考虑，并采取恰当的预防措施。（3）形成短柱破坏。采用钢筋混凝土框架的高层建筑，就框架柱的受力状况和破坏形态而言，一般情况下属于长柱。由于窗裙墙对框架柱的刚性约束 ，减短了柱的有效长度，使它变成了短柱，承担的地震力大增，发生剪切破坏 因此，采用贴砌围护方案或墙、柱柔性连接方案都是防止短柱破坏的有效手段。否则沿柱的全高，柱身箍筋的配置均应符合短柱的规定。这一点，在施工图中，应当说明清楚。
三.建筑结构设计特点
3.1轴向变形不容忽视
建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起交大的轴向变形，从而对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
3.2水平荷载成为决定因素
①因为楼房自重和楼面使用荷载在构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比：而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件 中引起的轴力，是与连接区方高度的两次方成正比；②对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
3.3 结构延性是重要设计指标
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，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措 施，来保证结构具有足够的延性。
3.4 结构延性是重要的设计指标。
相对于较低的楼房而言 ，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。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，避免倒塌，尤其需要在构造上采取恰当的措施，以保证结构具有足够的廷陆。
四、建筑工程结构设计中提高建筑安全性的措施
加强工程结构设计安全性的管理要想保证建筑工程的质量，就必须要聘用好的设计单位，只有资质深的工程设计单位才能够设计出安全的建筑工程，因此，建筑工程结构设计相关单位一定要具备级别高的资质， 而且要具备非常强大的实力，同时还要有先进的内部管理。 这样的设计单位在设计理论比较扎实，设备齐全，同时设计工作者的知识丰富，具备非常高的素质，因此，设计出的工程结构更安全，让人放心。
关键词：高层建筑；抗地震；防倒塌
一、问题提出
建筑物在地震中是否会被损害，不能简单依据设计时的抗震级别和抗震烈度，设计时的受力大小、角度与实际地震中的受力大小、角度是否吻合，也是一个很重要的因素。但是，回想当年汶川重建人员“责任重于泰山，半点不敢马虎”的誓言，按照“8级抗震、9度设防”标准重建的建筑物，却有不少都抵不住7级地震，这就不能不令人质疑了，高层建筑结构设计上如何做到有效防震呢？本文就该话题谈几点笔者的看法。
二、我国高层建筑结构设计的难点
1、抗震结构设计
抗震结构一直以来都是高层建筑结构设计的难点之一，由于地震的发生具有不可预测性，加之高层建筑结构十分复杂，往往在高层建筑中，结构设计人员无法全面的将抗震原理融入建筑结构设计之中[2]。同时地震具有非常发性，高层建筑往往在结构设计上抗震数据分析简便，抗震系数难以得到保障。如若高层建筑在结构设计中不能够将地区地震特点融入总体规划布局之中，并合理设计结构局部，建筑物必将难以抵御地震危害，这对建筑物使用者造成的伤害也是巨大和难以挽回的。
2、抗风结构设计
高层建筑对风振十分敏感，因此抗风压成为了高层建筑结构设计的重点任务之一[3]。由于高层建筑本身楼层建筑较高，其对上层风的阻隔作用也就变得十分明显，风由于高层建筑的阻挡，其空气动力效应也将随之改变，会产生对高层建筑的动力荷载。因此，风压对高层建筑具有较高的危害性，如若风压过大，也可能会直接导致高层建筑的主体结构承受过大的动力荷载，而遭到损坏，甚至发生墙体裂缝、内外装饰物脱落等现象。
三、高层建筑抗震结构设计的方法
1、应重视建筑结构的规则性
结构的平面布置不规则、平面布局的刚度不均都会对抗震效果产生不利影响。因此，在高层建筑物的结构抗震设计中，不应采用严重不规则的设计方案。在高层建筑中抗震设计中，提倡平、立面布置规整、对称、减少偏心，建筑的质量分布和刚度变化均匀。以往震害经历表明，此种类型的建筑在地震时比较不容易受到破坏，容易估计出其地震反应，易于采取相应的抗震措施。
2、对地基的选择
高层建筑在地震中的破坏主要来源与地基沉降，如果高层建筑地基出现沉降，其结构必然受到破坏。因此，高层建筑结构设计中，首先要对地基抗震进行针对性的设计。选择坚硬的场地土建造高层建筑，可以明显地减少地震能量输入，从而减轻地震的破坏程度。高层建筑宜避开对抗震不利的地段，当条件不允许时应采取可靠措施，使建筑在地震时不致由于地基失稳而遭受破坏，或者产生过度下沉、倾斜。 为了保证高层建筑的稳定性，要求基础要有一定的埋置深度。埋深基础四周土壤的被动土压力，能够抵抗高层建筑承受水平载荷所产生的倾覆和滑移。天然地基基础埋深为建筑高度的1/15，桩基基础埋深为建筑高度的1/18。高层建筑宜设地下室。
3、多道设防
多道设防，就是设有多道抗震防线，避免因部分结构的破坏而导致整个体系丧失抗震能力。框架结构应使梁的屈服先于柱的屈服，利用梁的变形来耗能，从而使框架柱退居第二道防线。其措施就是梁端调幅。框剪结构应使剪力墙连梁首先屈服，然后是墙肢；要使墙肢易屈服，必须是墙肢稍短、洞口较多的联肢墙，因此规范规定限制墙肢过长。最后框架作为第三道防线。对剪力墙结构，通过构造措施，保证连梁先屈服，如连梁折减刚度，少配纵筋、配交叉抗剪筋，并通过空间整体性形成高次超静定等。
4、运用高延性设计
结构构件除应具有必要的承载能力，还应具有良好的延性和较多的耗能潜力，防止过早的剪切、锚固和受压等脆性破坏。所谓延性，就是结构受地震屈服后进入塑性变形阶段，其变形能力的大小。变形越大，就是延性越大，因为地震耗能是靠强度和塑性变形能力的综合，即充分变形而不倒，促使地震给高层建筑带来的破坏被有效地减弱，避免重大损失的发生。
5、结构构件设计合理性
框架设计应符合：刚梁柔柱，强柱弱梁，强剪弱弯，节点更强。框架作为主要受力构件，对结构安全至关重要。框架设计应避免剪切先于弯曲破坏，避免混凝土的压脆先于钢筋的屈服，避免钢筋锚固粘结先于构件破坏。目的就是使塑性变形开裂耗能而不致遭受脆性破坏。刚梁柔柱，就是让节点弯矩多分配一点给梁端；强柱弱梁，就是在配筋方面让柱多配一点，梁配筋恰当；强剪弱弯，就是梁顶弯矩可以调幅，而剪力不能调幅，剪力还可按实际弯矩配筋调大，剪力配筋强于弯矩配筋；节点更强，是加强节点配箍及纵筋锚固，施工中应注意钢筋间距，以便施工易于振密，保证节点稳固。
四、高层建筑结构抗震设计应用的体系
1、框架-剪力墙体系
框架-剪力墙体系不仅框架结构布置灵活，使用方便，又有较大的刚度和较好的抗震性能。在承受水平力时，剪力墙和框架通过的连梁和楼板共同组成的一种结构体系。在该体系中，框架的主要作用就是承受垂直方向的载荷，剪力墙的主要作用就是承受水平方向的剪力。框架-剪力墙的结构体系中剪力墙在地震作用下呈弯剪破坏，且塑性屈服尽量产生在墙体的底部。连梁宜在梁端塑性屈服，且有足够的变形能力，在墙段充分发挥抗震作用前不失效。按照“强墙弱梁”的原则加强墙肢的承载力，避免墙肢的剪切破坏，提高其抗震能力。
2、剪力墙体系
剪力墙体系的结构刚度大、空间整体性好。在剪力墙结构体系中，剪力墙担负了所有的垂直方向的载荷和水平方向的力。剪力墙结构体系的刚度和强度都很高，有延性，传力整体性好、直接均匀，抗倒塌的能力很强，它是一种良好的结构体系，能建的高度大于框架或者框架-剪力墙结构体系。
3、钢结构体系
钢结构具有良好抗震性，工业化生产程度较高，钢结构施工周期较短，并且具有节能环保、延展性好等优点，特别对于钢结构建筑具有的延展性可以对地震波产生衰减作用，减少地震对建筑的破坏，具有良好的优势。但由于经济和技术方面的要求，钢结构体系的高层建筑未能普及，这是未来高层建筑结构的发展方向。
提高高层建筑结构设计的规则性，合理设计各个抗侧力构建的布局，从而形成合理的系统化的承载布局，同时在垂直方向采用抗侧力构建提升建筑物整体的强度和刚度，满足建筑物的承载稳定性和连续性要求，也是高层建筑结构设计中抗震优化设计的重要方式。
五、总结
高层建筑的结构体系是随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展的。自20世纪90年代后，高层建筑结构抗震分析和设计已提到各国建筑设计的日程，特别是我国处于地震多发区，高层建筑抗震设防更是工程设计面临的迫切任务。
参考文献：
[1] GB 50011-2001 建筑抗震设计规范[S].
[2]吕西林・复杂高层建筑结构抗震理论与应用[M]・2007・
关键词：绿色设计；工厂设计；节能
中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：
为贯彻执行国家对工业发展的产业政策、装备政策、清洁生产、节能减排、环境保护、节约资源、循环经济和安全健康等法律法规，住房和城乡建设部于2010年8月了《绿色工业建筑评价导则》全面推进我国绿色工业建筑评价工作，对新建、扩建工厂中的主要生产厂房、辅助生产厂房、集中动力站房、仓库等建筑提出了设计和评价要求，从可持续发展的建设场地、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境与污染物控制、室内环境与职业健康、运行管理等方面进行控制。
机械工业作为国民经济的支柱产业, 产业规模大, 是耗能、耗材的生产大户, 已经成为能源消费增长的重要因素。近年来机械工业飞速发展, 汽车产业快速扩张, 打造绿色制造工厂是节能减排的要求和落实科学发展观的重要体现。在整个项目的建设过程，要全面贯彻绿色、环保、节能。设计作为建设项目中重要的环节，对整个项目的建设起到了重要的决定作用，因此在工厂的设计过程中，如何达到节能、环保，倡导绿色设计势在必行。
1.绿色设计的概念
绿色设计的概念是从并行工程(Concurrent Engineering) 思想发展而来,其目标是使所设计的产品对社会的贡献最大,而对制造商、用户和环境的成本最小。绿色设计作为一种设计思潮与方法论，是将环境与经济协调发展作为产品开发的基点, 强调在产品开发阶段按照全生命周期的观点进行系统性的分析和评价, 消除潜在的、对环境的负面影响，着眼于人与自然的生态平衡关系。它所要解决的根本问题就是如何减轻由于人类的生产与消费给环境增加的生态负荷。在设计过程的每一个过程中都要充分考虑到环境效应，即尽量减少对环境的污染和破坏。绿色设计的基本原则可以简述如下为资源利用最佳原则、能源消耗最少原则、零污染原则。
在设计全过程中，贯彻“预防为主，治理为辅”的环境保护思想，抛弃“先污染，后治理” 的传统设计的环境治理方式；采用先进的、安全的技术原则；使其综合效益最佳原则，从而满足实际需求的原则。
2.工厂设计中的绿色设计
2.1 总图布置及能源应用
工厂项目根据规模生产的特点多采用一次规划、分期实施, 厂房分期建设、设备分期采购, 产品分期投入的方式以满足生产和企业发展的要求。总体工艺设计应充分考虑分期衔接, 实现投资的技术经济合理性，资源、能源的有效利用。
因此，厂区的工艺总图需要按照产品的特性考虑工艺生产区划布局, 按生产工艺流程布置各类厂房, 厂房间设机械化运输通廊, 做到运行效率尽可能的高、物流路线尽可能的短、运行能耗尽可能的低。
精心布置生产工艺, 选择节能高效产品, 提高设备的开动率, 降低设备空载时间, 节约能耗。合理优选能源种类, 保障经济供给、降低综合能耗。
公用动力设施靠近负荷中心, 避免管线的迂回,节省管线材料及减少运行中的能量损耗。通过技术创新实现制造装备的革新, 提高效能、减少能耗。
2.2工厂能源的选择
机械工厂的能源使用量大，在能源的选择原则上采用“减量化、再利用、资源化”的原则,从源头上减少资源消耗和环境污染。在有限的能源选择中，选用环保、节能、可再生的资源。
目前在资源的利用中，除了传统的资源的基础上，也可采用地源热泵、太阳能、风能、余热回收等资源。
2.2.1地源热泵系统
地源热泵是一种利用土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖制冷空调系统。近年来,基于地源热泵的中央空调系统发展迅猛。目前，地源热泵系统逐渐在工业厂房建设项目中实现，如在安徽某汽车生产项目中采用地源空调对其总装车间供应舒适性空调，总建筑面积约6万㎡，空调系统冷负荷为3400kW，热负荷为4300kW，采用土壤源热泵系统运行模式。装配车间该地源空调项目2010年设计，2012年投入使用，效果达到设计要求。
2.2.2太阳能光伏技术
我国有着丰富的太阳能资源, 太阳能光伏发电作为一种清洁能源方式, 得到了越来越广泛的应用。为了加强对新能源的综合利用, 降低CO2 的排放,顺应国内外大环境和顾客的需求, 积极开展该项技术的开发和应用, 各设计团体在太阳能光伏发电系统课题的方面开展了研究。
在2010年，东风设计院在对东风公司总部大楼太阳能发电项目成功实施了太阳能发电项目后, 总装机容量为129KWP, 系统采用先进的太阳能光伏发电系统和柔性太阳能电池组件, 利用最大功率跟踪方式进行并网发电, 并于2011 年3 月1 日试运行。
此外，风能、水能以及生产过程中产生的余热回收，也将作为新型能源在工厂设计中广泛应用。
2.3工厂建筑设计
工厂项目的绿色设计涵盖了整个工厂建设的全过程,尤其在建筑设计方面，合理控制体型系数、围护结构窗墙比控制以及建筑保温隔热性能的节能适合部位采用可调节外遮阳, 防止夏季太阳辐射透过窗户玻璃直接进入室内。
在工厂建筑中应采用耐久性和节材效果好的建筑结构材料。高强混凝土、高耐久性高性能混凝土、高强度钢等结构材料在耐久性和节材方面具有明显优势。使用高强混凝土、高强度钢可以解决建筑结构中肥梁胖柱问题, 可增加建筑使用面积，实现生产区域大空间的需求，从而满足生产线的对车间面积的需求。
目前工厂钢结构建筑所占比重较大, 尤其是主要车间，很多厂区为了更大程度利用土地，采用大的综合性的联合厂房来满足生产的需求。钢结构具有公认的诸多优点: 自重减轻, 基础施工取土量少, 对土地破坏小； 大量减少混凝土和砖瓦的使用, 有利于环境保护； 建筑使用寿命结束后, 建筑材料回用率高, 有利于建筑节材等。
砌体结构( 含配筋砌体结构) 中涉及到的混凝土和钢材相对于钢筋混凝土结构或钢结构要少很多,所以对于砌体结构主要考虑使用原材料中含有废弃物再生利用的砌块, 如粉煤灰砖等。
围护结构应重点采用固体废弃物再生、可再循环材料回收和再利用的制成品。
3.结语
绿色设计在工厂设计中的应用，将会产生明显的经济效益、环境效益和社会效益，要在节约资源和能源，实现资源的永续利用，减轻了环境污染，实现社会、经济和环境的健康协调发展。设计作为项目中最重要的环节，充分利用绿色设计的理念，对整体项目的节能、环保以及可持续发展起到了有效的指导效用。
参考文献
[1]乔惠蓉. 绿色工厂设计[J].武汉勘察设计.2011(03)
[2]刘宏菊等. 绿色设计方法 —设计领域发展的新趋势[J].中国环境科学.1999(19)
建筑结构设计的基本要求。即是对建筑物结构的强度、刚度以及稳定性的设计计算和验算，使其满足各自对应的容许条件，从而保证建筑物结构的可靠性和安全性。建筑结构设计主要是指建筑基础结构和上部结构。由于建筑结构受到的恒载主要以建筑物的自重和竖向静力为主，其上部结构主要确保结构在受到以上荷载时能够保持稳定性在容许设计范围内。建筑物受到的地震荷载一般是呈纵向传递的，而静态荷载与地震作用一般是相反的呈垂直传递，为了有效、合理地平衡建筑物结构的上部和下部的地基复杂条件，因此选择基础结构就显得非常核心和重要。
二、对建筑结构设计中结构选型原则的简述
进行结构设计时，首先要选择各类结构的形式。结构选型是否合理，不但关系到是否满足使用要求和结构受力是否可靠，而且也关系到是否经济和是否方便施工等问题。结构的选型的基本原则是：（1）满足使用要求；（2）受力性能好；（3）施工简便；（4）经济合理。
三、对建筑结构设计中相关问题的注意事项以及解决方法
1关于箱、筏基础底板挑板的阳角的相关问题
由于通过阳角面积的区域占整个综合基础底面积的比例很小，因此可以直接将其设置成斜角或直角等都是可以的。如果底板的钢筋是双排双向布置，且在悬挑部分保持不变，则阳角不需要加辐射筋。
2关于箱、筏基础底板的挑板的相关问题
当箱、筏基础的底板处的钢筋以常规的处理办法来处理布置时，不会出现其总数影响全部钢筋的情况，从经济、节约以及合理的角度去综合考虑，不但有助于规范边跨底板部分的钢筋，而且在费用上还是非常节约而经济的，往往还便于计算。当设置好出挑板之后，能够有效地降低地基的附加力，使其明显地减弱。假如基础的形式位置是在人工及天然位置的坎上的时候，加挑板一般使用天然的低级，可以减轻总的下沉现象，如果出现受力不均衡的话，可以在特定的部位设置挑板，或者还可以采用调节沉降量和整体倾斜等。另外，如果有特殊需要还可以使用周圈窗井进行工作。
3关于梁、板的计算跨度的相关问题
一般来说，专业教科书或相关专业资料上所涉及到的本部分的内容，如净跨的1．05倍等说法，一般情况下只适合于那些日常比较常见的建筑结构设计中，而当遇到宽扁梁的跨度计算时，此种硬性规定就显得不太适合了。关于梁板的结构构件，从简化式的角度去分析，可以看成是在梁的中心线上有一个刚性支座，消除了单一的梁本身的概念，统一将梁板看成是一变截面的板。在宽扁梁结构构件中，如果梁的高度尺寸比板的厚度尺寸多出的部分并不是很大时，其计算长度应该取至梁的中心，并且选梁中心处的梁厚以及弯矩，同时选取梁边弯矩和板厚配筋，在二者中选取计算值较大者作为计算数据。（以台阶式独立基础变截面处的定义为例说明问题）在实际的设计过程中，柱子也可以近似看成是一个超大的截面梁，因此梁在计算配筋时应该取柱边弯矩。一般存在削峰，实际认为是比较正常的，假如不存在削峰，往往认为是存在问题的。
4关于当主梁有次梁时要加附加筋的相关问题
一般来说，当遇到主梁有次梁时，在这种情况下，应该先考虑添加箍筋，附加的箍筋实际上可以认为是：在此梁的截面范围内无法加箍筋或是箍筋缺乏时，在此梁的两侧补上箍筋（以在板上的洞口布置附加筋为例说明问题），通常情况下附加筋都是要有的，而且在建筑结构的设计规范中也有明文的规定，但是这样的规定并非是绝对的。目前，规范中已明确地对其进行了叙述，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。也就是说，位于梁上的集中力如：梁上柱、梁上后作的梁如：水箱下的垫梁是不需要添加附加筋的。总之，添加附加筋的原则是：位于梁下部的集中力应该添加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可以根据具体情况而定，当主次梁截面相差不大，且次梁的荷载较大时，应该添加附加筋；而当主梁高度很高，次梁的截面很小、荷载也很小时，而且快接近板上的附加暗梁，这时主梁可以不用再添加附加筋。再如由于工艺的原因而形成的主次深梁的截面都比较大时，但是荷载却不算大时，此时的主梁也可以不用再添加附加筋。总的来说，当主梁上的次梁存在开裂的问题时，如果次梁的受压区顶至主梁底部的截面高度的混凝土添加了箍筋，并且确保能够承受次梁产生的剪切力时，那么主梁就不需要再添加附加筋。同样，当主次深梁以及次梁的截面相对于主梁截面、荷载较小时，以上论述同样适用。梁上的集中力与产生的剪切力在整个梁的范围内都是一样的，即只要满足抗剪要求，则集中力也满足要求。
5关于沉降计算的相关问题
建筑物的基坑在被开挖的过程中，由于坑边的基底土在摩擦角范围内是受到约束的，因此它是不会发生反弹的，但是坑中心位置的地基土则是会发生反弹的，回弹的方式仍以弹性为主，回弹的部分则需要以人工清除的方式处理。而如果当基础较小时，其受到的约束就会相对比较大，这时就可以忽略回弹的那部分，所以在对其进行沉降量计算时，则应该遵照基底的附加应力计算。反之，假如当基坑非常大时，通过对比，就可以看出它所受到的约束就会不是很大（以箱基为例说明问题），所以在对其进行沉降量计算时，则应该遵照基底的应力进行计算，而被坑边土约束的那部分可以作为安全储备，这也就解释了导致经过计算得出的沉降值之所以大于实际施工过程中的沉降值的重要原因。
6关于回弹再压缩的相关问题
由于建筑物的基坑在被开挖之后，必然会出现反弹性（坑边的基底土在摩擦角范围内是受到约束的，因此它是不会发生反弹的），所以在对建筑物的箱基础进行沉降量计算以及定性分析时，都要遵照基底处的压力进行计算和分析，而被坑边土约束的那部分可以作为安全储备，这也就解释了为什么经过计算得出的沉降值之所以大于实际施工过程中的沉降值的主要原因。
7其他的一些需要注意和值得重视的相关问题
7．1柱子纵筋量的相关问题
一般情况下，建筑物中柱子的使用不是非常地多，其费用自然而然在整个建筑物构造费用中所占据的份额也就不是很高，但是柱子对于整个建筑物结构构造的稳定性的影响却是占据着举足轻重的地位。大量的实际工程实验显示，当柱子的纵筋的总量在大约2．4－2．6倍左右的计算值时，柱子上的塑性铰才有被避免的可能性，因此作为结构工程的设计人员不得不重视该项工作。
7．2钢筋的搭接长度及有关问题
建筑物构件中，纵筋的搭接长度等于N倍钢筋的直径D，一般来说，这个D值取钢筋中直径相对较小者（前提条件是：较大直径的钢筋并未被充分使用，否则D值仍然取钢筋中直径较大者，甚至有可能纵筋要向下延伸一层），实际施工过程中，为了将两根钢筋捆靠在一起，使用的工艺往往是用细铁丝捆在一起，其实这样做所起的作用不但与设计要求相差甚远，而且这样做还减弱了混凝土和钢筋的共同作用的默契，即弱化了钢筋和混凝土之间的粘结力。所以，应该尽量采用焊接的方式来处理。
四、结束语
关键词: 桩基；设计；分析
Abstract: Based on the calculation and analysis of the pile foundation vertical bearing capacity, this paper elaborates on how to correctly cloth pile according to the specifications requirements in JCCAD, points out several optimization pile foundation design method, discuss briefly its selection and summarizes the problems needing attention of cap, link beam, beam, raft calculation.
Key words : pile foundation; design; analyze
中图分类号：TU7文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
桩基工程是一项繁重而复杂的过程，在此过程中设计人员应在深刻理解规范的基础上，注重概念设计，选择合适的桩型，优化桩的布置方式，正确合理的使用计算软件，使上部结构荷载直接、有效、分散的传递到土中，统筹兼顾，从各方面使之合理化，做到“安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境”。
1 桩基的竖向承载力计算与JCCAD中荷载的选择
根据《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008，桩基的竖向承载力计算应符合下列要求：
1.1 荷载效应标准组合：
1.1.1 轴心竖向力作用下Nk≤R；
1.1.2 偏心竖向力作用下除满足
1.1.3 还应满足Nk≤1.2R（2）
1.2 地震作用效应和荷载效应标准组合：轴心竖向力作用下NEk≤1.25R;
在上述条件下桩顶荷载值是逐渐增大的，同时桩的承载力也是逐渐增大的，设计中必须同时满足以上条件。那么什么情况下是轴心竖向力？什么情况下是偏心竖向力？可以做一整体假设：假如上部结构重心和基础形心重合，在荷载效应标准组合下以及竖向地震作用下上部结构对基础形心只有轴向力而无弯矩，即轴心作用；在风荷载以及水平地震作用下，有轴力也有弯矩，即偏心竖向力。整体而言：风荷载和水平地震作用在整体上并不改变建筑的重量，对基础只是产生剪力和弯矩。
2 桩基的优化
2.1 活荷载折减。按照《建筑结构荷载规范》4.1.2条活荷载折减，把这一折减系数填在JCCAD中，程序默认系数为1.0，程序有自动折减选择，但这一折减系数仅针对荷载规范表4.1.1（1）项建筑类别，因此设计人员应根据建筑功能、层数选择合适的折减系数填入计算。
2.2 对摩擦型桩基，符合《JGJ 94-2008》5.2.4条时，可考虑承台效应确定复合基桩的竖向承载力特征值，让承台下地基土承担一部分竖向力。
2.3 在进行桩筏基础设计时，经常会出现地基反力大于单桩承载力的情况。此时可以通过调整基床反力系数K值，相应增加地基土所承担的反力值，但又不超过地基土的承载力，从而降低桩端反力，达到使其小于单桩承载力的目的。一般而言，地基土所承担的上部荷载值大概占10%左右。
2.4 通过破坏试验确定单桩承载力设计值。桩基设计，一般先根据岩土工程勘察报告所提供的土层参数值估算单桩承载力设计值。根据这个估算的承载力设计值进行桩基础设计，然后再通过静载试验复核是否满足单桩承载力设计值。这样做，多数情况下桩的实际承载力大于设计值，有的甚至相差幅度较大。因此有条件时，建议桩采用破坏性实验，准确科学的确定单桩承载力设计值来进行桩基础设计，可以取得比较好的经济效益。
3 桩型的选择
桩型的选择应根据建筑物的使用要求、上部结构类型、荷载大小、工程地质情况、施工设备和条件及周围环境等因素综合考虑确定：
3.1 预制桩适宜用于持力层层面起伏不大的强风化岩层、风化残积土层、砂层和碎石土层，且桩身穿过的土层主要为高、中压缩性黏性土层。所穿越土层中存在孤石或者从软塑土层突变到特别坚硬层的岩层，均不适宜采用预制桩。
3.2 沉管灌注桩适宜用于持力层起伏较大，且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性黏性土层。对于桩群密集，且为高灵敏度软土，则不适宜采取打入式沉管灌注桩，而且沉管灌注桩施工质量很不稳定，在工程中的应用受到限制。
3.3 钻（冲）孔灌注桩使用范围最广，通常适宜用于持力层层面起伏较大，桩身穿越各类土层及夹层多、风化不均、软硬变化大的岩层。但钻（冲）孔灌注桩施工需要泥浆护壁，如施工现场受限制或者环境保护有特殊要求则不宜采用。
3.4 人工挖孔桩适宜用于地下水埋藏较深，或者地下水埋藏较浅但能采用井点降水且持力层以上无流动性淤泥质的地层。成孔过程中可能出现流砂、涌水、涌泥的地质不宜采用人工挖孔桩。
4 承台、联系梁、承台梁、筏板的计算
4.1 桩承台应满足受弯、受剪、受冲切、局部受压，承台厚度一般由受冲切控制，同时柱纵筋在承台内的直锚长度应满足《JGJ 94-2008》4.2.5条，且桩顶纵向主筋锚入承台内的长度应满足《JGJ 94-2008》4.2.4条。对双柱联合桩基承台，当两柱之间出现负弯矩时应设置暗梁或者在承台顶部配筋。
4.2 承台与承台之间一般应设联系梁。联系梁的截面尺寸及配筋按下述方法确定：以柱剪力作用于梁端，按轴心受压构件确定其截面尺寸，宽度不宜小于250mm,高度一般为承台中心距的1/10～1/15；配筋则取与轴心受压相同的轴力，按轴心受拉构件计算。在抗震设防区也可取柱轴力的1/10为梁端拉压力确定截面尺寸及配筋。当联系梁上有隔墙时，联系梁按拉弯构件计算配筋，可以把计算的弯矩及轴力输入PKPM计算软件GJ模块快速计算。
4.3 当采用剪力墙下设置承台梁，承台梁下布桩时，桩应尽量布置在墙下，以减少承台梁内力及配筋。承台梁计算经常出现抗剪、抗弯不足，一般都调整承台梁截面宽度、高度等，在条件允许的情况下，可以把地面以下至承台梁顶面的剪力墙墙肢加长，使独立的墙肢之间的距离缩短或者联系起来，增强承台梁与上部剪力墙刚度，使承台梁与相邻剪力墙共同工作，使之更有利于承受上部荷载产生的弯矩、剪力。应注意承台梁的计算应采用JCCAD里面的“桩筏筏板有限元计算”模块，而不是“基础梁板弹性地基梁法计算”模块。
4.4 当采用桩筏基础时，应注重“变刚度调平”，在荷载较大处布置密桩、长桩、较大直径桩，改变桩基刚度使建筑物沉降均匀，从而降低筏板内力及配筋。筏板的配筋采用JCCAD里面的“桩筏筏板有限元计算”模块计算，筏板配筋局部较大时，可合理考虑上部结构刚度，考虑基础和上部结构共同工作，使基础刚度大大增大，从而增大抵抗上部结构传来不均匀荷载的能力，减少变形差，减少内力和配筋。
5 结语
桩基础具有整体性好，承载力高和沉降量小、结构布置灵活等优点，在结构设计中广为采用，尤其在高层建筑中应用更为普遍。而中国建筑科学院编制的PKPM基础CAD设计软件JCCAD是广大设计人员常用的软件之一。本文就如何安全、合理、经济的设计桩基础，并且正确使用JCCAD软件做一些分析，供设计人员参考。
参考文献：
[1] GB 50009-2001.建筑结构荷载规范（2006版）[S]
[2] GB 50007-2002.建筑地基基础设计规范 [S]
关键词：高层建筑；基础设计；上部结构；地基问题
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
引言：
高层建筑由于具有层数多，高度大，重量大等特点，所以其竖向荷载大而集中，风荷载和地震荷载引起的倾覆力矩成倍增长，因此要求基础和地基提供更高的竖直和水平承载力，同时使沉降和倾斜控制在允许的范围内，并保证建筑物在风荷载与地震荷载下具有足够的稳定性。这就对基础的设计提出了更高、更严的要求。高层建筑基础工程的造价在建筑总造价和总工期中所占的比例，与上部结构形式和层数、基础结构形式、桩型以及地质复杂程度和环境条件等因素有关。因此，基础工程的设计对高层建筑本身及其周围环境的至关重要。
一、高层建筑基础设计要素研究
高层建筑的上部结构具有很大的刚度，它和基础结构及地基三者实际上构成了一个共同作用的体系。长期以来，由于人们认识上的局限性以及计算手段的缺乏，在设计计算中往往人为地切割了各部分之间的联系，而把上部结构和基础结构作为两个独立的单元分别进行考虑，结果导致基础弯矩和纵向弯曲过大，基础设计偏于保守。同时，没有考虑基础实际存在的差异沉降对上部结构引起的次应力，在某些部位低估了上部结构的内力，从而使这些部位计算结果偏于不安全。
1.1 上部结构的刚度对基础受力的影响
假设上部结构为绝对刚性，当地基变形时，各竖向构件只能均匀下沉；如忽略竖向构件端部的抗转动能力，则竖向构件支座可视为基础梁的不动铰支座，亦即基础梁犹如倒置的连续梁，不产生整体弯曲，却以基底分布反力为外荷载，产生局部弯曲。反之，假设上部结构为绝对柔性，对基础的变形毫无约束作用，于是基础梁在产生局部弯曲的同时，还经受很大的整体弯曲。于是，两种情况下基础梁的内力分布形式与大小产生很大的差别。实际结构物常介于上述两种情况，其整体刚度的考虑非常困难，只能依靠计算软件分析。在地基、基础和荷载条件不变的情况下，增加上部结构的刚度会减少基础的相对挠曲和内力，但同时导致上部结构自身内力增加，即是说，上部结构对减少基础内力的贡献是以在自身中产生不容忽视的次应力为代价的。
1.2 地基条件对基础受力的影响
基础受力状况取决于地基土的压缩性及其分布的均匀性。当地基土不可压缩时，基础结构不仅不产生整体弯曲，局部弯曲亦很小；上部结构也不会因不均匀沉降产生次应力实践中最常遇到的情况却是地基土有一定的可压缩性，且分布不均，这样，基础弯矩分布就截然不同。基础与地基界面处往往显示出摩擦特征。由于土的强度有限，形成的摩擦力也有限，不会超过土的抗剪强度。孔隙水压力的变化，可能改变压缩过程中摩擦力的大小与分布。此外，外荷载的分布和性质、基础的相对柔度以及土的蠕变等涉及时间变化的效应等都会影响到界面条件。因此，应从完全光滑一直到完全粘着这两种极端情况之间来慎重估计界面摩擦的影响。
1.3 基础刚度对基底反力分布的影响
绝对柔性基础当上部结构刚度可以忽略时，对荷载传递无扩散作用，如同荷载直接作用在地基上，反力分布 p(x,y)则与荷载 q(x，y)大小相等、方向相反。当荷载均匀时，基础呈盆形沉降；如欲使基础沉降均匀，则需使荷载从中部向两端逐渐增大，呈不均匀状。理论分析与试验研究表明，基底反力的分布除与基础刚度密切相关外，还涉及到土的类别与变形特性、荷载大与分布、土的固结与蠕变特性，以及基础的埋深和形状等多种因素。基底反力分布大致分为三种类型：1）如果基底面积足够大，有一定的埋深，荷载不大，地基尚处于线性变形阶段，则基底反力图多为马鞍形；如图（a)所示；当地基土比较坚硬时，反力最大值的位置更接近于边缘。2）砂土地基上的小型基础，埋深较浅或荷载较大，临近基础边缘的塑性区逐渐扩大，这部分地基土所卸除的荷载必然转移给基底中部的土体，导致中部基底反力增大，最后呈抛物线形，如图（b）所示。3）当荷载非常大，以致地基接近整体破坏时，反力更加向中部集中而呈钟形，如图（c）所示；当两端存在非常大的地面堆载或相邻建筑的影响时，也可能出现钟形的反力分布。
图a) 图b) 图c)
1.3 上部结构与基础和地基共同作用的概念
上部结构与地基和基础三者是彼此不可分离的整体，每一部分的工作性状都是三者共同作用的结果。共同作用分析，就是把上部结构、基础和地基看成是一个彼此协调工作的整体，在连接点和接触点上满足变形协调的条件下求解整个系统的变形与内力。在共同作用分析中，上部结构和基础通常是由梁、板组成，因此可以采用有限单元法、有限条法或解析方法建立上部结构和基础的刚度矩阵，并利用变形协调条件与地基的刚度矩阵耦合起来。地基首先需确定采用何种地基模型：线弹性地基模型，非线弹性地基模型还是弹塑地基模型。然后建立地基的刚度矩阵。但是习惯上用所谓的结构力学法来建立各种地基模型的柔度矩阵，然后求逆得到它们的刚度矩阵，与上部结构和基础的刚度矩阵耦合起来，从而求得地基反力和沉降。在共同作用分析中，可以根据实测结果把基础和上部结构的实际刚度进行共同作用分析，并考虑施工过程的影响，把结构荷载和刚度形成情况分别考虑来进行共同作用分析。
二、高层建筑基础设计共同作用理念的应用
对上部结构、基础与地基共同作用的理论进行高层建筑的基础设计，能够比较真实地反映其实际工作状态，此外，还可以利用共同作用理论提高和改善高层建筑基础设计的水平和质量，取得更大的经济效果。具体来说，可从下面几方面入手：
（1）有效地利用上部结构的刚度，使基础的结构尺寸减小到最小程度。例如，把上部结构与基础作为一个整体来考虑，箱形基础高度可大为减小；当上部结构为剪力墙体系时，有可能将箱形改为筏基。应注意的是，上部结构的刚度是随着施工的进程逐步形成的，因此在利用上部结构刚度改善基础工作条件时，应模拟施工过程进行共同作用分析，以免造成基础结构的损坏。
（2）对建筑层数悬殊、结构形式各异的主楼与群房，可分别采用不同形式的基础，经慎重而仔细的共同作用分析比较，可使主、裙房的基础与上部结构全都连接成整体，实现建筑功能上的要求。
（3）运用共同作用的理论合理地设计地基和基础，达到减少基础内力与沉降、降低基础造价的目的。例如在一定的地质条件下，考虑桩间土的承载作用，得以加大桩径、减少桩数，合理布桩、减少基础内力，从而在整体上降低基础工程的造价。
三、高层建筑基础设计中应注意的问题
（1）保证荷载的可靠传递
基础结构应具有必要的强度和刚度，以保证将高层建筑上部结构作用于基础顶面的巨大竖向、水平向荷载与力矩，可靠地传给地基土或桩顶。
（2）参与变形协调，减少不均匀沉降
基础结构介于上部结构与地基土之间，其刚度大小及其在平面上的分布，对调整不均匀沉降、减少整体和局部挠曲至关重要。例如：多、高层建筑中，当采用条形基础不能满足上部结构对地基承载力和变形的要求，或当建筑物要求基础具有足够的刚度以调节不均匀沉降时，可采用筏型基础 筏型基础的平面尺寸，在地基土比较均匀的条件下，基底平面形心宜与上部结构竖向永久荷载的重心重合。当不重合时，在荷载效应准永久组合下，宜通过调整基底面积使偏心距 e 符合下式要求：
E≤0.1W/A
式中W——与偏心距方向一致的基础底面边缘的抵抗矩；
A——基础底面积。
对低压缩性地基或端承桩基的基础，可适当放松上述偏心距的限制。按上式计算时，高层建筑的主楼和裙房可以分开考虑。
（3）内力分析中，应尽可能考虑基础结构与上部结构和地基土的共同作用
基础结构与上部结构和地基土三者之间的共同作用是客观存在的。当然，在实际工程设计中往往不可能都做到，特别是地基模型及其参数的选取，对共同作用的结果影响甚大；但在构造和配筋上反映对共同作用结果的考虑，是完全可能和必要的。
例如：在同一大面积整体筏型基础上建有多幢高层和低层建筑时，筒体下筏板厚度和配筋宜按上部结构、基础与地基土的共同作用的基础变形和基底反力计算确定。带裙房的高层建筑下的大面积整体筏型基础，其主楼下筏板的整体挠度值不应大于 0.5 ，主楼与相邻的裙房柱的差异沉降不应大于1%，裙房柱间的差异沉降不应大于2%。
四、结语
总之，高层建筑的上部结构，基础及地基组成了一个共同作用的体系，在高层建筑基础设计中，要有效利用上部结构刚度，充分考虑地基条件对基础受力的影响，合理选择基础形式，运用共同作用的理论设计地基和基础，达到减少基础内力与沉降、降低基础造价的目的。
参考文献
关键词：再生性；建筑元素；室内艺术设计
中图分类号：TU972 文献标识码：A 文章编号：1006-4117（2012）02-0283-01
引言
在室内空间设计中，再生性元素的运用与体现无处不在。从室内建筑结构元素到设计师自我创造性元素再到现成品元素的直接运用等等，都能在某个特定环境下成为室内设计中再生性元素的体现。如果一个优秀的设计师在任何条件下都可以出色的完成其设计，就源于设计师本人对室内建筑各要素的把握和运用能体现结构功能及美观，提升室内空间的功能性及审美价值性。但如果设计师对于室内建筑元素的把握不够全面，忽视了元素的再生性，一味的做元素推挤的反复工作，或者过度的在不了解建筑性质的前提下使用元素的，最终导致设计结果与最初的想法相违背。于是针对诸如此类现状，通过研究当今各优秀室内设计案例以及古代建筑文明，揭示和开拓出建筑元素的可再生性原理。
简述再生性建筑元素
室内设计各行为中，了解室内建筑特性是设计的前提和必经之路，同时也是收集空间中各要素的关键，通过对原有建筑的仔细分析，可以了解到一些建筑元素的特性，所有这些对室内设计将有着巨大的影响。影响在于原有的元素在经过改造或者与新元素新材料的结合后会变化生成新的要素，很多时候这些要素将成为设计中的焦点或是体现设计提升设计价值的关键，把这些诸如此类产生的新元素我们称之为再生性元素。
一、再生性建筑元素在新室内空间设计中的体现
（一）突出主体、显现焦点
我们可以说室内空间中，建筑形式是基础要素。所谓建筑形式，广义上说是建筑的整体风格。狭义上是指建筑空间中各元素直接关系的体现，是各元素性质的总和后所产生的整体效果。设计师在考虑设置对象的大小、形状的时候，必须清楚的认识对象的形式特征给建筑空间带来的影响。好比我们着重强调一个对象时，这个对象将成为空间的焦点，把其他对象列为辅助使用，这样可以弥补空间中其他不足之处，突出主体、显现焦点。这都是通过创造元素及再生元素的方式达到我们最终理想的室内空间效果。
在世界文化遗产西递宏村的建筑中，其中门楼的修建是徽州人十分重视的，有“千金门楼四两屋”一说。再看其西递宏村中尚德堂的门楼十分精美，为“八”字门楼，上有大型门罩具有避雨的作用，门楼的设计凝重庄严，并体现了其房屋的实用性，并能反映主人身份和地位。
（二）体现空间质感、提升空间特性
在新室内设计空间中，选择特殊的材料和质地可以赋予空间特殊的含义和个性，所以材料是体现室内空间设计不可或缺的元素。材料的装饰好坏，直接影响着空间气氛。每种材料都有它本身的自然肌理纹理，纹理有粗超感的、细腻感的、坚硬感的、柔和感的，是体现空间质感的，同时也能提升空间特性。所以材质具有再生空间个性的作用
在英国伦敦由设计师阿尔瓦罗・西扎等人设计的临时性作品――蛇形艺廊就充分的说明了材料能体现建筑元素的再生性。设计师的建筑材料是的有机材料，墙和屋顶是用木片做成的曲面，结构由427根木横梁通过卯榫结构结合。屋顶盖了248块半透明聚碳酸酯塑料板，这样就形成一个宽达17米得轻型浮动结构，强调了它的临时性。整个设计的手法是现代的，确也结合了传统的元素。使用的材料反映了设计师追求创新同时又不失传统，并且通过材料的视觉重量感使得建筑作品轻盈，好像是浮动在地面上的效果，让材料附有生命气息。这里的材料似乎都是活动的，可随处搬移的，虽然是临时性的，确给人一种不论在何处都能再生的一种建筑体验。
（三）再现空间用途、体现功能需求
再生元素体现功能的方式在于利用与建筑的功能有直接关系的东西去装饰空间，这些东西可以是生活中的现成品，目的是再现空间的用途；或者用设计师抽象的概念，通过微妙概念化的方式传达其功能价值；再者使用文化符号的元素体现空间功能。在完成体现室内功能使命的同时也证实了元素的再生性。就好比设计师约翰・L・约翰逊设计的设计师之家的室内空间，大量的使用了家具去控制和组织内部的特殊区域，将位于中心处设计为操作台面，形成一个趣味的中心，其他的布置都围绕操作台而展开。这些处理都体现了室内空间中再生性元素的多功能使用。
二、再生性建筑元素在即有室内空间设计中的体现
再生性建筑元素在即有空间设计中形式的体现，与在新室内设计中的体现有所差异，其差异在于在即由空间里原本就存在旧的元素，而新的设计是要是整体的上做可能是颠覆作用的设计效果，那么新旧很容易产生很大的差异性。建筑也需要更新，以此来满足新的需求变化。位于英国利物浦的泰特美术馆，是一座用砖石建造的带有纪念性意义的大厂房，柱廊采用是象征坚固的多立克柱式，设计师只是重新组织和安排内部的空间，基本保留了建筑的外轮廓，只是将内部空间改造成一个简单、高雅的适合于布置现代艺术展览的空间，并在使用靓丽且具有曲线感的橘红色接待台装饰，格外引人注目。所以建筑色彩也是建筑元素中再生性的体现，色彩是带有生命的信号。
三、结语
“谁拥有这个建筑，这个建筑就应该为谁而特别设计”，这句话正是表明建筑元素的最终目的是为使用者服务的，设计师利用各种元素设计或改造环境都必须围绕未来使用者的功能需求，并不是盲目的自我化行为。
再生性元素只有站在为人服务的基础上，才会是有生命的。
作者单位：武汉纺织大学
参考文献：
[1]布鲁克・斯通.再生建筑元素[M].大连理工大学出版社,2010.9.