时间：2023-07-11 17:36:55
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篇建筑结构设计案例，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：高层住宅剪力墙概念设计基础设计
中图分类号：[F287.8]文献标识码： A 文章编号：
1工程概况
某高层住宅小区，一共七栋塔楼，总建筑面积为 42688.21m2，地上 12层，地下室1层。住宅设计使用年限为50年，建筑耐火等级为二级。抗震设防烈度为七度，主体为剪力墙结构，地下室为框架结构。地基基础设计等级为乙级，12层塔楼及地下室为筏板基础，七层塔楼为柱下独立基础，本文着重论述了小高层及地下室的设计中应注意要点。
2 概念结构布置与设计
概念设计在建筑剪力墙结构平面设计中应尽量使 x向和 y向抗侧刚度接近，剪力墙不宜过多以免刚度过大，在梁系布置上也应力求受力明确，传力路径简捷，避免梁系为多重搭接传力，造成安全隐患。在竖向布置上也要力求均匀，避免少数楼层出现敏感薄弱部位，使结构整体形成均匀的抗侧力结构体系，在此基础上，结合电算才能作出安全、经济、合理的结构。在本工程住宅楼主体剪力墙时，x向剪力墙墙肢较短，y向剪力墙墙肢较长，墙肢尽量多做成带翼缘的L形、T形等，不做“一”字形短墙；高厚比多在8以上，通过这些措施使结构总体指标控制在规范允许范围内。总体指标对建筑物的总体判别十分有用。譬如说若刚度太大，周期太短，导致地震效应增大，造成不必要的材料浪费；但刚度太小，结构变形太大，影响建筑物的使用。
3 基础设计
目前，小高层建筑剪力墙结构设计由于考虑埋置深度的要求，一般均设置地下室。基础多采用筏板基础。合理选择筏板厚度及边缘挑出长度也直接影响结构整体安全和工程造价。该工程上部 12层带 1层地下室，根据勘察报告，取筏板厚为1000mm，经细算后筏板可减至800mm。由于地库室为单层框架结构，筏板基础厚度计算后定为250mm，为解决柱对筏板的冲切，对柱下局部范围加厚（见附图1）。经此处理经济性明显。因此，基础选型应作方案比较，才能选定经济合理的方案。而对于筏板厚度的取值，对小高层来说一般筏板厚初选时可按楼层数计，即每层按 50mm厚增加。如12层建筑则初选可取 600mm厚试算，试算后根据筏板配筋情况再逐步加大或减小。筏板厚度及配筋与地基持力层的承载力和压缩模量有关，同时应考虑桩冲切、角桩冲切、墙冲切、柱冲切及板配筋等多方面的因素进行优化调整才能取得较满意的结果。
筏板长度的设置应考虑地下室的使用合理性，通常采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝。本项目采用添加剂以补偿混凝土的因水化热引起膨胀与收缩，或采用纤维混凝土等方法在一定范围内可不设或少设后浇带，并且对所设后浇带采取必要的保护和加强措施。该工程地下室长120m，大于规范要求的55m，故筏板基础采后浇带来解决结构超长的问题。并在塔楼与地下室之间设置后浇带，解决两种不同荷载之间的不均匀沉降问题（见附图2），效果良好。
4剪力墙设计
4.1 剪力墙合理的布置
剪力墙布置必须均匀合理，使整个建筑物的质心和刚心趋于重合，且x，y两向的刚重比接近。在结构布置应避免“一”字形剪力墙，若出现则应尽可能布置成长墙( h /w > 8)；应避免楼面主梁平面外搁置在剪力墙上，若无法避免，则剪力墙相应部位应设置暗柱，当梁高大于墙厚的 2.5倍时，应计算暗柱配筋，转角处墙肢应尽可能长，因转角处应力容易集中，有条件时两个方向均应布置成长墙；规范中对普通墙及短肢墙的界定是墙高厚比8倍及8倍以下为短肢墙，大于8倍则为普通墙。该工程剪力墙布置后，刚心和质心x向在同一位置，y向相差0.5m，大大减小了扭转效应；主梁搁置在剪力墙上的，在相应部位设置暗柱，以控制剪力墙平面外的弯矩。
4.2剪力墙配筋及构造
4.2.1剪力墙配筋
该工程剪力墙一层墙厚为 250mm,其余地面以上墙厚均为200mm，水平钢筋放在外侧，竖向钢筋放在内侧。六层以下水平筋￠10@ 200双层双向，双排钢筋之间采用￠6 @ 400拉筋；六层以上￠8 @ 200双层双向，双排钢筋之间采用￠6@ 600拉筋。地下部分墙体竖向配筋￠14@ 200为主要受力钢筋，水平筋则构造配置，该工程均取￠12@ 150。地下部分墙体配筋大多由水压力、土压力产生的侧压力控制，简化计算后由竖向筋控制。为增大计算墙体的有效高度，可将地下部分墙体的水平筋放在内侧，竖向钢筋放在外侧。地下部分墙体钢筋保护层按《地下工程防水技术规范》第 4.1.6条规定：迎水面保护层应大于50mm。
4.2.2 剪力墙边缘构件的设置
试验研究表明，钢筋混凝土设置边缘构件后与不设边缘构件的矩形截面剪力墙相比，其极限承载力提高约40%，耗能能力增大20%，且增加了墙体的稳定性，因此一般一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部应设置约束边缘构件；其余剪力墙应按《高规》第7.2.17条设置构造边缘构件。
对于本工程剪力墙来说，其暗柱配筋满足规范要求的最小配筋率，建议加强区0.7%，一般部位0.5 %；对于短肢剪力墙，应按《高规》第7.1.2条控制配筋率加强区 1.2 %，一般部位1.0 %；对于小墙肢其受力性能较差，应严格按《高规》控制其轴压比，宜按框架柱进行截面设计，并应控制其纵向钢筋配筋率加强区1.2%，一般部位1.0%，而对于一个方向长肢另一方向短肢的墙体，设计中往往按长肢墙进行暗柱配筋并不妥当，建议有两种方法：其一，计算中另一方向短肢不进入刚度，则配筋可不考虑该方向短肢影响；其二，计算中短肢计入刚度，则配筋中应考虑该方向短肢的不利影响。建议该短肢配筋率在加强区取1.0 %，一般部位可取0.8 %。该工程地面一、二层设置构造边缘构件，纵筋最大直径为￠14，加强区暗柱配筋率最大为 1.45%，最小0.8%；三层及三层以上为构造边缘构件，构造边缘构件纵筋配筋率普遍在 0.6%~0.7%。
4.2.3 剪力墙的连梁
剪力墙中的连梁跨度小，截面高度大，虽然在计算中对其刚度进行折减，但在地震作用下弯矩、剪力仍很大，有时很难进行设计，如果加大连梁高度，配筋值有时反而更大。连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算到楼面标高。对于门洞，上述所示情况梁的高度是一样的；但对于窗洞，连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底，有时则高度太高，这样高跨比太大，并且与计算图形不符，相应配筋亦较大，不合理。所以连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面，对于窗洞楼面至窗台部分可用轻质材料砌筑。对于窗台有飘窗时，可再增加1根梁，2根梁之间用轻质材料填充。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。该工程连梁截面均为墙厚×400mm，大部分连梁纵筋为4￠14，箍筋为￠8@ 100；个别连梁纵筋为 4￠16，箍筋为￠8@100。
5结束语
总之，小高层住宅剪力墙结构设计呈多样化的趋势，如何做到安全、经济需要结构设计人员通过充分运用概念设计把握结构的整体性，科学布置剪力墙，合理设计基础，这样才能有效地提升小高层住宅建筑的抗震性及安全性。
参考文献
【关键词】建筑工程；BIM技术；应用
随着科学技术的迅猛发展，传统采用的二维建筑结构设计方法已经无法满足当前建筑结构设计的要求，所以如何才能够将丰富的设计理念和方法灌输到建筑结构设计中，使建筑结构设计过程可以更加直观、便捷是现阶段建筑行业发展所亟待解决的难题之一。而BIM技术不仅可以确保结构分析和设计的质量，也可以有效地提高结构设计的效率。因此，对于BIM技术在建筑工程结构中的应用进行分析具有重要的意义。
1 BIM技术
1.1 BIM技术的基本含义
所谓的BIM技术实际上就是建筑信息模型的英文缩写，其实际上是数字化技术在建筑结构设计中的具体运用。所谓的BIM技术实际上就是借助计算机这个结构设计平台，通过相应的结构设计软件来模拟建筑结构三维模型，从而可以实现从二维模型设计向三维模型设计方向过渡，同时借助数字化的技术可以为建筑工程提供丰富的结构设计信息数据，所以可以更好地反映建筑的专业化和集合信息，也可以对于那些建筑结构设计中非构件对象的运动和空间行为等信息进行描述。另外，通过BIM技术中的各种专业软件，可以实现建筑内部各构件和系统之间参数信息的关联性，并且可以使相关的设计人员借助可视化互动平台来便捷地进行分析、设计和修改，从而可以确保结构分析和设计的科学性和合理性，同时也可以有利于提升建筑工程造价的合理性和经济性。简言之，BIM技术实际上就是在建筑正式开始建造前，先在计算机设计平台上进行相关建筑的提前设计和优化，接着再将相应的结构设计结果反映到建筑结构施工中来，这种协同化、可视化的交互设计可以大大提高设计的质量和效率。
1.2 BIM技术在建筑工程设计中的优点
正如上述所述，BIM技术在建筑工程设计中的应用可以彻底打破传统二维模型设计所存在的种种弊端，为设计人员提供了一个全新的结构设计平台，可以使结构设计人员将自己的设计思想和理念以三维设计的方式展现出来，从而可以确保建筑工程设计的质量。而就BIM技术在建筑工程设计中应用的具体优点而言，其主要包括以下几个方面：首先，BIM技术作为建筑工程结构设计的载体，其富有丰富、完整的设计模型，可以充分体现建筑结构设计的各个部分，真实体现建筑结构的真实情景；其次，该技术的应用可以有效地解决当前建筑设计不够深入的问题，其可以从多角度、多方面来对建筑工程进行全面模拟，所以可以使设计人员直观把握建筑结构的各个尺寸，以便更深入地分析建筑的空间结构。另外，BIM技术可以代替建筑图纸而以虚拟的建筑形式展示给学生，所以有利于避免图纸所存在的结构设计不全面的问题。因此，通过BIM技术的应用，建筑工程结构分析和设计质量非常好。
2 BIM技术在建筑工程结构设计中的应用分析
2.1 模型建立
BIM技术可以将建筑中各个结构以虚拟的三维实体模型真实地还原出来，这主要借助于模型构建软件平台上所收录的各种构件库。与传统的建筑结构设计相比，BIM技术设计手段彻底打破了CAD技术所存在的平面绘图限制，可以以形象直观地三维建筑模型来展现建筑整体结构与其各建筑构件间的联系性。另外，在实际的建筑结构设计分析和设计的过程中，借助BIM技术的运用，可以借助动态可视化技术来动态展现建筑中各个结构的实际物理变化和力学特性，从而可以制定一个科学、完善的建筑结构设计方案，同时也可以借助BIM技术来快速、准确地发现和修改建筑工程结构设计过程中存在的建筑结构设计方案，确保建筑结构设计的质量。
2.2 参数化设计
在建筑结构设计中应用BIM技术的时候，可以通过相关的结构设计软件来将建筑的整个结构信息整理成一个完整的数据库，并且该建筑所形成的数据库具有良好的共享性，所以参与建筑结构设计的各方均可以共享这些建筑结构信息和数据。通常而言，建筑工程的初步设计和方案设计会对建筑工程施工图纸的设计具有较大的影响，这就致使建筑结构工程人员错误地将那些建筑工程结构设计中的次要设计阶段作为了结构设计的重点，所以这种本末倒置的设计理念和思想极大制约了设计的科学性和合理性。而BIM技术在建筑结构设计中的参数化设计则可以很好地解决这一问题，其可以借助参数化的三维实体模型构建来将建筑工程中实际的梁柱等构件以点、线、面等形式展现出来，同时建筑中的各个结构构件也包含了材料、几何和逻辑等方面的信息，所以参数化的设计可以确保建筑结构设计的质量。
2.3 设计过程优化
与传统的建筑结构分析和设计相比，BIM技术在建筑结构设计流程方面上进行了良好地优化处理。通常而言，BIM技术在建筑结构设计中的具体设计流程主要包括以下几个方面：从BIM数据库中导出相应建筑的几何信息、设计建筑结构方案、优化结构设计方案、初步选择结构设计和布置的情况、建立初步的建筑结构分析模型、借助软件来分析建筑结构的特性、完成建筑工程各结构的截面设计、对设计完毕的建筑结构模型进行多专业的分析与评估以及输入相应的BIM数据库并绘制针对性的建筑工程施工图。通过这种顺序化的建筑结构设计流程，可以确保建筑结构设计的质量。另外，为了确保建筑结构设计流程的合理性，施工人员还需要加强对各设计步骤的检查和审核强度，以确保设计的质量。
2.4 建筑结构设计中应用BIM技术的难点
虽然BIM技术在建筑工程结构设计中的应用具有一系列优点，但是也存在着一些不利的问题，具体主要包括以下几个方面：首先，缺乏标准化的制度体系。当前我国针对BIM技术的应用还处于初级的探索阶段，还没有形成完善的标准体系，所以BIM技术传递的过程中，BIM相关方面的规范以及计算机操作软件的协调性之间具有衔接性不足的问题。其次，法律责任问题主要体现在该技术运用过程中的有效性和合法性，比如模型建立与传统建筑设计内容之间具有差异性，并且BIM各方的修改权限所引发的质量问题等等。再次，应用与交付问题。针对建筑结构设计的不同阶段，BIM技术的设计标准和深度会有差别，同时分工内容也会各不相同，加之BIM技术当前还处于初期的推广阶段，所以BIM技术的传递性有待进一步提高。
另外，BIM技术的文件存档会对计算机的硬件配置有较高的要求，并且存档也会进一步增加建筑结构设计的成本，所以BIM技术的存档问题有待进一步解决；而BIM技术的应用成本也比较高，对于设计人员的素质要求比较高，所以必须要投入一定量的资金来对这些人员进行专门性的技术培训，还需要进行软件的实时更新。因此，针对当前BIM技术应用中存在的种种缺陷和不足，我们必须要加大对该技术的分析和研究力度，以不断提高BIM技术在建筑结构分析和设计的应用质量，并要尽量降低其应用的合理性和经济性。
总之，BIM技术作为一种全新的结构设计技术，其以三维的参数设计的全新理念和方法为基础，极大地丰富了建筑设计的内容，可以有效地提高设计的科学性、合理性和效率性，同时也可以使建筑工程减少因工程返工或变更而造成的经济损失，其重要性可见一斑。因此，在建筑工程结构设计的过程中，相关设计人员必须要结合建筑工程的实际情况来采取BIM技术，从而确保结构分析和设计的质量。
参考文献：
[1] 龙辉元.BIM技术应用于结构设计的探讨与案例[J].土木建筑工工程信息技术，2013，2（4）：89-91.
关键词：高层建筑；结构设计；问题；分析
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
1 高层建筑结构设计的基本要求
基础设计在设计的时候应当最大限度地发挥出建筑地基的潜力，在必要的时候还可以对地基变形进行验算。基础设计应该有详尽的地质勘探报告，在一般情况来说，同一个结构单元最好不要采取两种不同的基础类型。
在高层建筑构造设计中，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境以及施工条件等情况进行整体分析，并且要与建筑、水、电、暖等专业进行充分协调，同时在此基础之上对建筑结构进行选型，确定结构方案，在必要的时候还应该对多方案进行比较、择优。
在高层建筑构造设计中，为了保证建筑结构安全应当选择恰当的计算简图。计算简图中应当有相应的建筑构造措施作保证。实际的建筑构造节点一般不可能只是纯粹的铰接点或刚接点，但是必须要与计算简图的误差在构造设计的许可范围之内。
在高层建筑构造设计中，要坚持“强剪弱弯、强柱弱梁、强压弱拉”的原则；要注意构件的延性；注意钢筋的锚固长度；加强薄弱部位；把温度应力的影响考虑在内。
在高层建筑构造设计中，考虑均匀、规整、对称的原则；考虑抗震的多道防线；避免出现薄弱层。
2 高层建筑结构设计的特点
随着我国经济社会的发展，城市化的速度逐渐加快，随之而来的问题也越来越多，建筑用地面积的缺乏就是一个重要的问题，因此在有限的土地面积上的建设高层建筑来增加住房面积。城市中高层建筑的数量不断增加，高层建筑的结构也是趋于多样化，因此高层建筑的结构设计也逐渐成为高层建筑结构工程设计工作的重点和难点。
2.1高层建筑结构设计中的水平力
在多层建筑的结构设计里，通常是以重力为主要代表的竖向荷载来控制结构设计。但是，对于高层建筑来说，即使竖向的荷载依然是建筑结构设计中的一个非常重要的因素，但是起着决定性作用的却是水平荷载。这是由于建筑的自身重量与楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力与弯矩的数值，其值的大小仅与建筑高度大小成正比；而水平荷载对建筑结构产生的倾覆力矩，以及在竖向构件中所造成的轴力，与建筑物的高度大小的平方成正比。并且对于一定高度的建筑而言，竖向荷载的大小基本上是一个定值，而水平荷载的数值是随着结构动力性的不同而有一定的差异的。
2.2结构侧移是结构设计的控制指标
在高层建筑结构设计中结构侧移是其关键因素，这一点是与多层建筑不同的。随着建筑物层数的增加，水平荷载下结构的侧移变形问题变得越来越严重，对于水平荷载作用下的侧移应当控制在一个特定的限度里。
2.3抗震设计要求高
高层建筑结构设计的抗震设防设计除了需要考虑竖向荷载和风荷载以外，建筑结构还必须具备较好的抗震能力，在结构设计中应当做到小震不坏、大震不倒。
2.4轴向变形
在高层建筑中，由于竖向的荷载数值非常大，可以在柱中产生非常大的轴向变形，因而会使连续梁中间支座处的负弯矩值的大小变小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值的大小增大；还会在一定程度上影响预制构件的下料长度，根据轴向变形的计算值的大小，对下料长度进行相应的调整；另外还会影响到构件剪力和侧移。
2.5结构延性
与低层建筑与多层建筑相比，高层建筑的结构更柔一些，当出现地震的情况，高层建筑的变形会更大一些。为了使高层建筑在进入塑形变形阶段以后仍然具备较强的变形能力，为了避免建筑倒塌，应该特别需要在建筑构造中采用恰当的方法，以保证高层建筑的结构具有一定的延性。
3 高层建筑结构设计的问题及对策
3.1结构的超高问题
在有关抗震规范以及高层规程中，对于建筑结构的总高度有着明确、严格的限制，特别是在新出台的规范中，针对以前的超高问题，不仅仅将原来的高度限制采用A级高度之外，还增加了B级高度，无论是处理措施还是设计方法都有了不少改变。而在实际的建筑工程设计中，有过由于未考虑结构类型转变的问题，致使施工图在审查时没有通过，要求必须重新调整结构设计或者召开专家会议进行进一步论证的案例，这对建筑工程的工期、造价等方面的影响非常大。因此，在高层建筑构造设计时必须严格按照相关规定，控制建筑总高度，以避免不必要的损失。
3.2短肢剪力墙的设置
根据新规范的相关规定，把墙肢截面的高厚比在4到8之间的墙定义为短肢剪力墙，经过大量的实验数据以及实际工程经验，对于短肢剪力墙在高层建筑中的应用添加了非常多的限制，所以，在高层建筑构造设计中，结构设计工程师应当尽可能少地采用最好是不采用短肢剪力墙。
3.3嵌固端的设置
现在的高层建筑通常都配置两层或者两层以上的地下室和人防，嵌固端一般会设置在地下室的顶板上，也有可能是设置在人防的顶板上，所以，在嵌固端的设置位置这个问题上，结构设计工程师通常会忽视由于嵌固端的设置问题所带来一些需要注意的地方，例如：嵌固端楼板的设计、在结构整体计算时的嵌固端的设置、嵌固端上下层的刚度比的限制、结构抗震缝的设置与嵌固端位置的协调性、嵌固端上下层的抗震等级的一致性等问题，如果忽视其中一个方面就极有可能导致在后期设计时的工作量全部放在结构设计的修改上，甚至是为建筑的安全埋下伏笔。因此，在高层建筑结构设计中应当把与嵌固端的设置相关的问题考虑进去，以免设计后期的麻烦。
3.4高层建筑结构的规则性
新出台的规范在高层建筑结构的规则性上与以前的规则有较大的不同，新规则在这方面增加了比较多的限制条件，不像以前那么宽松，例如：嵌固端上下层的刚度比信息、平面规则性信息等内容，并且，新的规范还采用了强制性的条文明确规定：高层建筑不应当采取严重不规则的结构体系。所以，结构设计工程师必须严格注意新规范中的这些限制，以避免在后期施工图的设计工作中形成被动的局面。
4 结束语
近几年来，随着人们对住房面积和建筑审美的需求，城市中的高层建筑越来越多，其结构越来越多样化，相应的高层建筑设计也就越做越复杂。高层建筑结构设计与多层建筑结构相比较，结构设计与建筑施工的其他工作相比占有更重要的地位，不同结构体系在细节设计中都有不同的设计特点。一个合格的高层建筑结构设计不仅仅是要保证高层建筑的安全，而且还要保证建筑结构的合理性和经济性。在高层建筑结构设计中，高层建筑应该做到结构功能同外部条件相一致，结构的功能要与经济性相协调。为了更好地做好结构设计，应当用概念设计来检测计算设计的合理性。其中结构计算的主要指标有周期、周期的扭平比、剪重比、位移比等，这些指标都应当满足高层建筑结构设计的规范要求，还要注意高层建筑构造设计的细节问题。
参考文献：
[1] 胡丽荣.概念设计在建筑结构设计中的应用意义[J].黑龙江科技信息,2010,(07).
[2] 包乐琪 郭玉霞 陈绪坤.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导,2011,(14).
[3] 刘建立 王礼辉 郭松立.概念设计在建筑结构设计中的应用探究[J].建材与装饰,2012,(03).
[4] 李博，石国栋.试论如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性[J].科技信息，2012，（24）.
【关键词】建筑结构设计；问题；解决策略
0.引言；我国建筑行业的快速发展促使高层建筑越来越广泛的被应用到现代城市建筑中，随着当前建筑物高度的不断提高，侧向力形成的倾覆力矩和剪切变形都会随之升高，建筑工程中的墙、柱在建筑设计中必须要求具有更高的性能，其在建筑结构设计中是极为重要的问题，需要给予高度重视。本文主要对于经常出现在高层建筑结构设计中的一些问题进行分析。
一.建筑结构设计中问题分析
1.1 结构设计图太简单实践证实。合理而完善的建筑结构设计图必须将建筑结构设计过程中涉及的每一个部位进行充分的展现，并且给予尽可能详尽的说明。建筑结构设计图中主要涵盖的设计指标有： 建筑结构选用材料及裂缝控制等级； 建筑结构抗震等级及活荷载限值； 建筑结构体系及基础类型等。当前建筑结构设计中存在诸多设计环节不规范的地方，例如选用的规范、图集没有及时更新； 设计图中地下和地上结构层高、标高、梁柱编号等重要信息没有做出明确标识，结构图与建筑图相互矛盾，造成建筑施工现场作业活动不规范，出现施工随意，甚至混乱的局面，严重损害建筑项目的整体质量。
1.2建筑基础选择不合理。建筑的基础包括独立基础、条形基础、筏形基础以及箱形基础等，不同基础所承受荷载的形式不同，使用的环境就不同，独立基础所承受荷载的形式为点荷载，适用于一般承载能力较好的土壤，箱形基础承受荷载能力的形式为面荷载，适用于湿陷性土壤等比较恶劣的地表环境下，不同类别的基础形式之间所存在的差别绝不只是一个名称的不同那么简单。
但是在目前的部分高层建筑基础选型过程中，往往不是特别科学，导致了建筑体下层的地基土壤根本无法有效地承受基础所传来的上部建筑的荷载，基础容易发生不均匀沉降，如果在这样的地基上进行建筑物的建造，但不采取有效的处理措施，基础选型不合理，那么所成型的建筑质量就会严重偏离安全标准，建筑的寿命会大大减小，同时对所居住的居民的生命安全也是一个威胁。
1.3混凝土楼板质量不过关。在高层建筑物的施工过程中，楼板作为承载人们日常生活的主要活动区域，人们走动、跳跃等都在楼板上进行，楼板承担着上部传来的不间断的活荷载作用以及墙体、梁、柱等所传下来的固定荷载作用，如果楼板的结构设计不合理、配筋不符合规范要求，楼板就会发生过早开裂的现象，而这一情况的发生将会直接导致建筑使用寿命的减少，并且造成安全隐患，尤其是一些气候温差较大的北方地区，对楼板现浇混凝土的要求更为严格。
1.4地下室的外墙设计不合理。绝大多数的高层建筑都拥有地下室，用作设备用房或者商业用房，其中地下室外墙作为地平线下的建筑主体，容易受到地下水等因素的影响，必须区别于地上建筑墙体进行设计。墙体的厚度以及所使用混凝土的强度等级、防水性能等都必须按照规范要求以及实际情况综合确定，然而一些结构设计人员并没有意识到地下水位对于墙体的影响，仍旧按照地上墙体的做法进行地下室墙体的设计，带来了很大的安全隐患。
二.关于建筑结构设计中存在问题的解决策略
2.1实现相关专业间的互通有无，进行充分沟通。建筑设计人员在进行一个建筑的设计时，拿到建筑方案之后，不可急于下手，盲目的进行建模以及计算，而应该首先对该项目进行一个全面总体的认识，在与相关设计人员进行充分沟通之后，对工程的地理环境、自然社会条件以及选型有一个整体的把握，对投资方的意图进行透彻的分析与理解，再进行工程的设计。确保每一个步骤满足结构设计标准，采取统一的规范做法与标准，确定总体的方案，极力避免后续不合适重新调整的无用功而耽误工期。
2.2建筑结构在设计之前必须充分收集资料。建筑结构的设计并不是一个孤立的单独工程，而应该被放入建筑所在地的大环境中进行考虑，外观要与周围的社会环境相适应，内部结构要满足当地的自然条件需求，因此，在进行建筑结构设计之前必须充分的收集相关的资料，只有对建筑所在的大环境以及各方面相关情况有一个整体的了解，才能完成一项优秀的建筑结构设计
作品。
2.3提高建筑物抗震能力。对于建筑体来说，地震所带来的影响是非常巨大的，尤其是高层建筑。在汶川地震等多个地震发生以来，国家建筑行业更是将建筑物的抗震指标作为一项重要的参数来对待。正确合理的抗震指标不仅可以充分满足建筑物的设计安全系数，又不至于指标过大而造成浪费。在抗震设计过程中，要时刻遵守这样的一个原则“小震不坏，中震可修，大震不倒”，对于地下室的抗震等级确定与上部建筑主体结构的抗震等级要区分开来，分别予以考虑，一般来说，地下层的抗震等级要略低于地上结构，而裙楼的抗震等级应该不低于主楼的抗震等级。
2.4沉降计算。在基础埋置时，基坑开挖过程中，基坑周边的基底土不会产生反弹作用，这是由于其处于摩擦角的范围内而受到一定的约束作用，因此，主要进行反弹的土层便是坑中心位置的地基土，为了避免这种反弹现象的发生，就需要人工对这部分回弹土层进行清理。当建筑物所选基础为较大的箱形基础类型时，其约束力相对来说比较小，在沉降计算时主要考虑基地的压力，而忽略坑边土的约束作用。但是当所选基础为较小的独立基础或者条形基础时，所受到的约束力相对来说就比较大了，这时的沉降计算主要考虑基地的附加应力而忽略回弹部分的应力作用。
2.5统筹分配和优化利用建筑材料。建筑结构设计中，统筹分配和优化利用建筑工程中需要的各类建筑材料同样至关重要。选择建筑材料要充分考虑建筑材料的工作环境和受力特征，同时必须选择使用性具有保障的建筑材料，也即建筑材料具有稳定的性能指标，能够确保建筑材料长时间使用中不出现刚性、韧性等影响建筑工程质量的指标急剧衰减。例如墙、柱为竖向压弯构件，砼强度等级尽量考虑采用C30 以上较高的等级，而梁构件为水平向受弯构件，砼强度等级则不必那么高。梁、墙、柱中的钢筋则都应采用高强、高性能的钢筋，规范中的最小配筋率为最低要求，实际结构设计中梁、墙、柱配筋应按计算适当提高，具有一定的安全储备。当然在确保经济性和实用性平衡的情况下，建筑材料的选择也应该考虑建筑材料的外观特征，从而为建筑工程整体价值的体现做出必要贡献。统筹分配和优化利用建筑材料的基本原则，第一是物尽其用，第二是优化使用效果。建筑结构设计中设计师对建筑材料的选取，要尽可能做到性能对比、经济对比，从而确保实现建筑结构设计的整体质量。
三.结语
综上所述；建筑结构设计问题涉及到设计工作的方方面面，在实践中相关工作人员要结合建筑工程实际情况，做到多沟通、多调研、多复核，确保建筑设计图的科学合理，选择合理的建筑基础选型，并对建筑材料进行统筹分配和优化利用，以确保建筑结构设计的整体质量。
参考文献：
[1] 吴必正，赵永辉. 试论高层建筑结构设计存在的问题及对策[J]. 门窗， 2014，（ 01） ： 95 + 98.
【关键词】发电厂建筑；结构；设计；安全性
安全问题已经成为当前发电厂建筑结构设计中不可忽视的问题。安全度，简单说来就是用来衡量一个事物安全性的度量值，所以建筑结构设计安全度就是用来衡量建筑结构设计安全性的一个度量值。在实际的建筑结构设计中，由于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：1)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，仍能保持必须的整体稳定性，即建筑结构需具有的安全性；2)在正常使用时具有良好工作性能，即建筑结构需具有适用性；3)在正常维护下具有足够的耐久性。
一、我国发电厂建筑结构设计现状
自20世纪5O年代以来，我国建筑结构的设计方法，经历了容许应力设计法、破损阶段设计法、极限状态设计法和概率极限状态设计法的重大变化。但在结构设计安全度上一直没有大的变化，与国际通用设计标准相比始终处于低水平。我国建筑结构设计安全度的现状主要表现在：设计规范取用的荷载值比国外低，材料强度的取值比国外高，所用结构承载力计算公式的安全裕度比国外低，甚至在个别情况下偏于不安全，对结构的构造规定又远比国外要求低。也就是说，在设计结构安全度的各个环节中，几乎没有一个环节比国外更偏于安全的。
二、提高发电厂建筑结构设计安全性的有效对策
1．转变设计思想
建筑结构作为特殊商品，确定其设计安全度的高低不再是纯政府行为，目前至少会有房屋开发商、保险业和用户参与。开发商应该对其出售建筑物的安全质量负责，在影响售价不多的情况下应尽可能提高安全度，更高的安全性能应作为房屋开发商促销和竞争的一个热点。我国现行结构设计标准的低安全度原则已不能适用当前的国情，提高我国建筑结构的安全度水平将有利于生产、生活水准的改善，有利于国民经济发展，也符合建筑物业主的利益和要求。从提高结构安全度出发，为了改善结构物的安全性，要提倡合理地多用钢材，而不再是挖空心思地节约钢材。
2．加强质量安全意识
加强质量引导观念，树立“百年大厦，质量为本”的安全思想，强化设计理念中的“百年大厦、千年大厦”的意识。加强与施工单位的沟通，杜绝因设计缺陷造成安全事故的同时，减少施工承担单位的失误和失职。在建筑结构设计中，设计方必须严格把握好建筑结构设计的安全度，在设计中就施工方法等方面明确提出要求事项，甚至连水泥的浇筑程序、钢筋的绑扎位置都可以明确提出要求，这样的态度不仅是在为委托方负责，为业主负责，也是在为施工承建单位负责，更是为设计、施工单位树立品牌、建造百年大厦恪尽职守。当然，对局部小范围形成的裂缝还有一定的补救处理方法，这种方式属于技术处理手法，是“亡羊补牢”。
3．充分考虑抗震因素
增强防震抗震观念，把抗震要求列人结构设计安全的首位。建筑设计中对于防震、抗震的要求是极其明确的，其意义不仅仅在于应对地震所造成的灾害，也在于对其他振动如外力冲击(如爆炸、撞击等)、共振等极易形成的伤害。四川某桥因一队整齐列队行进的队伍产生共振而引发大桥垮塌就是由于其中一个极具典型性的案例。这虽然是个案，但也说明了设计安全度问题的考虑在设计之中就应该更好地体现。地震是最严重的自然灾害。至于抗震规范，则与国家及行业的政策密切相关。一个国家的抗震政策(体现在规范上)，实际上是一个国家的政府愿意为他的人民在抗震方面投多少保险。地震的情况因各国、各地地质构造不同，引发的震级也不同。我国也是多地震国家，虽然同一个地区发生大震的机遇一般不很频繁，但这一问题绝不应被忽视。例如北京，根据历史记载，大约每300年有一次大震。当然，地震的机率不同，设计所用的抗震规范当然也不尽相同。值得一提的是，近二十多年来，按照我国规范设计的抗震工程，总体还是安全的。如近年云南省发生过几次较强地震，在地震中凡是按规范正常设计、正常施工的工程，都经受住了考验，没有造成重大损失和影响。这就说明了安全度在其中产生了作用。但仅此仍然不够，必须进一步增强这种意识，因为我国很多地方在抗震级别上大多按照6度或7度级别设计，而30年前的唐山大地震烈度则达到了10度。因此，在建筑结构设计与施工的安全问题上还是应做到未雨绸缪，防患于未然，避免悲剧的重演。
4．强化安全管理意识
建筑结构设计与施工过程均要始终贯穿建筑物安全意识和施工安全意识，认真执行国家标准与规范，防微杜渐。其中一个重要职责之一，就是运用科学合理的方法、以较低的建造成本去满足建筑物各种功能的要求，节约材料，降低建造成本。安全与节约是一对矛盾。如果将构件截面任意加大，材料用量任意增多，这是每个建筑师都能做而且也是乐意做的，但结构工程技术人员就不能只考虑效率，他还必须考虑效益。因此，安全与节约必须有机地统一起来。在发达国家，经常会有一些建筑学界组织的节约材料赛事，就深刻地反映出建筑结构中安全与节约这一主题。如由美国建筑师学会(AIA)举办的最佳建筑设计竞赛，“安全与节省材料”就常常是竞赛的主题之一。而在美国这样的经典之作也不乏其例：纽约时报建造新印刷厂因采用规则的矩形平面和常规材料，节约五千万美元而获得建筑师学会的奖项；贝聿铭大师设计的香港中国银行因其结构方案布置得当，比同样高度的其他结构节约了大量的钢材，在建筑结构领域被奉为经典之作。因此，节约与安全并非矛盾体，而是一个科学的组合体，其中之关键就是如何科学有机地把掌握好安全度，以科学的安全理念融合于节约理念之中。资深专家普遍认为，我国建筑结构设计规范中从现实的角度看也符合安全规范。按照这个规范，一般规定为建筑结构的最低用钢量，设计时一般也会根据标的物的结构重要性，予以适当提高。
综上所述，国家建设的飞速发展给我们建筑结构设计师提供了前所未有的结构设计实践机会，发电厂作为我国的支柱产业，在建筑结构设计中更应综合考虑安全因素，在这个实践过程中，需要通过我们不断的设计实践与探索，争取走在世界结构设计技术发展的前列。确保我国发电厂建筑结构设计合理安全。
参考文献：
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[3]国家自然科学基金委员会工程与材料科学部.学科发展战略研究报告———建筑、环境与土木工程II(土木工程卷)[M].北京:科学出版社,2006:26 67.
关键词：建筑 结构设计安全 抗震性
中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：
建筑结构设计安全度的概念
对建筑结构进行设计的根 本 目的，在 于使建筑物在有限 的使用 期 内，满足人们对其各种功能的需求。通 常情况 下，建筑物 的结构设计 的应当满足的条件有 以下几种：
1保证建筑物在施工的过程中以及人们在使用的过程中，能够在各种可能存在的意外情况中，能以稳定的状态满足人们的使用，具体点就是指对于建筑物安全度的标准和要求
2．能够确保在正常使用期限内，具备良好的使用功能 并 且能够适用于使用者的需求；
在人们正常的使用时间里，建筑能够保持较好的使用功能，同时满足使用者对于建筑的各种要求
3．通过维修人员对于建筑的正常维修，建筑能够保持一种长时间的耐久性，从以上这些设计结构以及设计理念能够得出这样的结论，衡量建筑物的使用功能，首先要看它是否具备安全性能以及它的适用性和独特的耐久性这样的最起码标准。概括为一句话那就是建筑物是否可靠，是否更有利于人们的居住。
2我国结构设计安全度的现状
结构设计的安全度，能够反映出一个国家的经济实力以及设计水平的能力，同时还包括建筑材料的好坏。对于建筑来说，在提高建筑结构安全的同时，不仅会令建筑的造价不断升高，而且还会耗损大量的材料。但是这样却可以提高建筑的安全性能，降低或者避免建设结构可能存在的风险。与外国相比，我国的建筑设计结构的安全性是非常低的，不管是在设计结构的安排上，还是在整个施工的材料的运用上，我们国家的结构设计是远远落后的。3提高建筑结构设计中安全性的措施
3．1提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视意识
对于建筑物的结构设计来说，它是一项非常系统细致的工作，只有做到每一个面都考虑到才可以，因此在进行结构设计的时候，需要结合深厚的理论知识，以及要具有更多的创新能力以及灵活变通的能力。设计者要根据居民居住的实际情况以及结合他们的需要来进行结构设计。在进行设计的同时，不仅要考虑建筑结构的安全性，另外还要考虑这样的建筑结构设计是否能更好的满足居民的生活。设计人员在进行设计的时候，要提高设计的质量和水平，可以借鉴外国人的成功案例，要把安全放在第一位。
3．2严格按照国家规定的建筑规范设计建筑结构
社会的发展，更多的人开始注意安全问题。对于建筑行业来说，它的建筑结构已经被更多的人关注。安全是关系到居民切身问题的事情，针对它的特殊性国家也颁布了很多规定，其目的就是为了促使设计人员在进行设计的时候更加的注重建筑的安全性和实用性。但是，对于国家出台的这些规定，更多的是从政治上促发的，它对于技术的指导力度是不够的。因此对于这些规定，国家也应该根据具体的情况不断的完善和修改，以期更好的为建筑行业保驾护航。同时，作为设计人员来说，也不能满足于现在的设计理念，要不断的更新知识和思想，进行更多的尝试，只有这样才能不断的提高建筑的安全性能，避免更多的安全事故。
3.3．适当增强制度
在过去人们在进行建筑设计的时候，更多的是采用增加建筑所具有的刚度来提高建筑的设计结构，但是很多的事实告诉我们，仅仅注重建筑的刚度还是完全不够的。例如，当一些地区在发生巨大的灾难的时候，一些高加仓或者重物盖厂房由于它们的自身很重所以会受到严重的破坏，给人们的生命财产造成重大损失。因此可以看出，那些自重比较大的建筑它们的损害率要远远高于那些自重比较小的建筑。这些对于建筑安全在灾难面前的的反应，早已被一些经常发生地震的国家所验证。之所以会出现这样的现状有两个原因：首先就是地震力的大小往往与建筑的自重成正比的关系，如果自重量较大，那么地震破坏力也会相对较大，而对于那些自重较小的建筑，地震的破坏力就相对减少了许多。另外的原因就是重力的作用了，在房屋面对地震的破坏而倒塌的时候，重力起着关键性的作用。通过对建筑设计结构的弹性以及非弹性的观察可以发现，当地震发生时，建筑的结构处在非常稳定的弹力范围内的时候，不会发生整个结构坍塌的情况。如果建筑结构在地震的破坏下出现了非弹性的变形，这就会导致建筑的倒塌。因此设计人员在设计建筑结构的时候一方面要增大建筑的弹性，另一方面要尽可能的减轻房屋自身的重量，只有这样才能保障房屋更好的为居住者提供安全保障。
3.4开展科研。创新设计软件
工具在我们的生活中，扮演了很重要的角色，有了工具的帮助我们可以更加成功的做好一件事情。工具的运用，不仅体现在我们的生活中，更多的运用在不同的行业中，特别是建筑业对于工具的使用。随着人们对于安全问题的重视，以及对于安全建筑的期待，建筑结构的设计变得更加的复杂，设计难度也大大提高。这种情况下，就对我国的建筑结构设计人员提出了更高的要求。因此传统的设计结构的程序已经无法满足建筑行业的快速发展以及人们对于建筑的更高要求。在过去设计结构的时候，会采用一些力学模型，但是它并不能很好的结合实际的建筑结构进行科学的设计。另外对于建筑的安全来说，设计某些构件所具有的承载力是非常重要。因此设计人员在进行建筑结构的设计上需要运用更加高精度多功能的软件，而对于这种软件的开发和利用，就需要设计者以及计算机程序员共同努力去设计和开发，用不断创新的精神和精益求精的追求来设计出真正能够保障建筑安全的设计软件。
结语
建筑的安全，关系到人们的切身利益，更关注到社会的稳定和国家的发展。因此对于设计人员来说，要不断的进行创新和改革，采用更加有效的方法设计出更具有安全保障的建筑。这就需要设计者在进行设计的时候，时刻以安全为根本，把设计的结构与先进的科学技术相结合，从而设计出更加合理的建筑结构，让建筑能够更多的避免风险，为居住者提供一个安全美好的居住环境。
参考文献
【1】朱镜清．结构抗震分析原理【M】．地震出版社，2002，11．
【2】徐宜．丁勇春．高层建筑结构抗震分析和设计的探讨【J】．江苏建筑，2009．
关键词：房屋建筑；结构；设计优化
中图分类号： S611 文献标识码： A
前言：
进入21世纪以来，随着物质生活水平的不断提高，人们的生活理念发生了巨大的变化。作为人们工作生活的场所，房屋建筑的结构设计也成为人们关心的话题。在现代消费观念的影响下，房屋不再仅仅是供人居住办公，遮风挡雨的场所，同时还被赋予了满足人们审美观念的新功能。当前，除了最基本使用功能外，建筑正在被开发出越来越多的新用途，同时也是人们实现审美追求，提高生活格调重要途径。建筑设计师在设计房屋时，不仅要考虑房屋的使用功能，更要从美学角度考虑更多的内容。只有二者协调统一，完美结合，同时满足使用者在使用功能和审美要求上的双重要求，才能成为受人青睐的建筑佳品。房屋建筑的结构设计包含的内容非常广泛，其根本目标是实现功能完善、质量可靠、符合人们审美情趣的设计方案。要达到这个目标，需要持之以恒的长期学习和实践，需要汲取其它优秀设计方案的菁华，取长补短，融会贯通，不断优化设计方案，充分利用空间资源，最大程度地满足房屋使用者的实际需要。
一、建筑结构设计优化方法理论
在对工程项目的结构进行设计的时候，不仅要对设计对象基础性的是用功能进行合理有效的考虑，还要对设计对象的美观程度进行有效的考虑。这也是工程结构优化的问题所在，简而言之就是使用科学的方法和语言把所有可能设计的方案进行集中，从而找到能够满足设计目标又能让人满意的设计方案。
对结构设计优化方案从理论上进行分析，主要体现在房屋设计的工程上面，其中包括房屋工程结构总体优化设计和房屋结构工程局部优化设计两个方面。对房屋整体结构优化设计又包括房顶系统的设计方案优化以及结构细部设计的优化设计方案。建筑师在保证设计安全的前提之后，就应该要对房屋设计勇敢的去创新和挑战，从而设计出独特美观的房屋设计。但是在创新的时候应该要注意尽量规则、对称，使质量中心和刚度中心尽可能的缩小，从而使得建筑的荷载能力进一步的提高。在竖向的设计方面应该注意尽可能的不用要使用转换层，从而减少结构分析和设计困难，可以大程度的减少建造经济，而且还能够增加荷载强度。
二、对建筑结构进行优化的重要性
在房屋结构的设计中，采用合理的建筑结构优化方案，不仅能够实现建筑物的实际使用价值，还能够很好地实现建筑物的经济价值和环保价值。此外，好的结构方案还可以最大程度上减少建设单位的资本投入，为企业带来更多的经济效益，还可以保护建筑施工现场的生态环境，实现经济利益与环保相结合的良好经营模式。因此，合理地使用建筑结构优化技术能够更好地实现建筑物的综合效益。建设单位开发建筑物的基本原则就是在最大程度的减少资本投入、建筑材料使用的基础上，实现建筑物的高质量和长期使用。况且建筑物只有在保证良好质量的基础上实现其美观、耐用、新颖等特点，才能够满足不同人群的需要，为企业带来更多的经济利益。与传统的建筑结构设计方案相比，建筑结构设计优化模式可以降低建筑成本。其采用的设计优化措施可以有效地实现建筑施工中各个资源的合理配置，以及各项建筑材料的充分利用，并且协调好房间的布局，使得这些布局能够有效的结合，共同发挥其使用功能。合理的利用建筑结构优化技术，在确保建筑物安全性能的前提下能够充分的体现出其创新性。此外，这种技术还能够帮助设计人员选择最为合理的设计方式。
三、建筑结构优化技术的经济意义
使用优化建筑结构的方法，能够使房屋在整体结构上更加科学、合理。在实际的房屋施工建设中，房屋的层数对房屋的成本造价产生了直接的影响。在一般情况下建筑物的单位面积造价会随着层数的增加而降低，但是在超过一定的层数之后(即超限建筑物)，房屋单位面积的造价反而会增加。因为随着建筑物楼层的增高，房屋中的承重墙和柱等结构将会受到更多的荷载，房屋的稳定性也将受到一定的影响。为了确保建筑结构的稳定性，增强建筑物的抗震性能以满足现行规范的要求，结构形式将会发生大的变化，从而房屋的单位面积造价也会进一步增加。想要在相同的用地面积内，达到理想的房屋设计效果，提高建设单位的经济效益，就需要合理的控制建筑物的层数，并且确保房屋良好的设计效果。使用建筑结构优化技术不仅能够实现对房屋结构的优化，还能够在有限的用地面积内实现最大化的利用效果，促进对建筑用地的合理使用。
四、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用
将建筑结构优化设计方法应用于房屋结构设计中，不仅能够降低工程投入成本，同样可以做到使房屋结构设计达到最优配置，体现巨大的经济效益与社会效应。通常来说，建筑结构设计优化方法一般应用于房屋结构设计的前期设计环节、结构内部抗震设计、旧房屋的整体改造等方面。
（1）前期设计环节
房屋结构的前期设计环节是影响房屋经济性设计的重要方面，它会对项目的总投资资金造成影响。当前，在房屋设计方面存在的普遍的问题便是在前期环节并没有将建筑结构优化设计的方法应用其中，在设计前期并没有考虑到结构设计的科学性与合理性，甚至部分情况下，会对房屋结构设计造成负面影响。因此，必须在前期设计环节将建筑结构优化设计方法应用其中，选择较为合理、可行的结构形式，策划合理的设计方案，在设计初始时期保障设计的合理性，为整体设计创造较好的开端。
（2）上部结构的优化设计
想要对房屋建筑上部结构进行模型建立及优化，首先应合理布设剪力墙。保证剪力墙的质量均匀，使对称楼层的平面刚度中心点同楼层的结构重心相重合，从而削减地震、风力等外部荷载作用的扭转影响。假如房屋类型允许，尽可能应用大开间的剪力墙构造，同时增加剪力墙的墙肢长，这样，不但可以缩减墙肢的数量，同时还能够在保证刚度符合标准的基础上降低混凝土使用数量。另外，因为剪力墙中的暗柱一般应用钢筋建材，如果应用大开间的剪力墙构造能够缩减钢筋的使用该数量。然而，假如建筑所在地区的地质情况较差，而建筑对抗震性能的要求较高，那么，就不应采用大开间的剪力墙构造。
（3）房屋基础地基优化设计
房屋地基作为其结构设计的关键，为达到优化设计的目的，首先需要确保其地基结构设计的最优规划。随着建筑行业的飞速发展，房屋地基设计也正根据其建筑成品的功能、具体形态不同，其对地基的具体标准要求也存在着强弱差异，基于房屋基础地基设计更需要从其实际情况出发，设定好地基实际勘测计划，在结构优化设计时，秉承节省工程造价的原则，若地基设计主要以地桩为基础，则需要根据实际受力情况，对不同材质的地桩进行考察，选择最佳的设计方案。
（4）抗震概念设计
在房屋结构设计中，建筑结构设计优化方法主要应用于无具体数据参数指标的抗震设计情况。将抗震设防烈度作为设计案例，正是由于其发生具有较大的不确定性，实际计算情况通常会与预定设计情况产生差异，因此需要采取结构优化设计中的概念设计方案。将以往的数据作为辅助考察依据，在具体设计过程中，将建筑结构优化设计方法灵活运用于设计中，以期达到最佳设计值。另外，在保障宏观设计满足要求的同时还需要注重结构细节的设计。将房屋结构设计细节中现浇板的选用作为具体设计要求，若其异形板在拐角末端较易产生断裂情况，设计时则需要考虑钢筋选择的范围，在投入成本相当的情况下，选用极限拉力较强、能够满足塑性要求的钢筋材料。若现行规划的现浇板所选用的材质是在受力方面有较强功能的，此时为保障塑性要求，则可选择冷轧带肋式的钢筋材料。保障在内部结构设计时，现浇板外部里面的配置钢筋材料能够满足结构优化的具体条件，不仅能够为建筑安全设计提供保障，同样也可以达到经济性控制的目的。
（5）对统计结论进行分析
设计人员在进行了各种计算之后，要对统计结果进行认真的分析，并且找出各个设计方案中不同点和相同点，并且结合总体的设计情况和进展选择最佳的设计方案。设计人员在进行结论分析的时候，要注意不要遗漏一些细节问题。房屋的建设与设计是一项耗时长、成本高的项目，它不仅涉及到建设单位的利益，也涉及到了房屋使用者的利益，设计人员在把握细节的基础上，要注意从宏观上把握住当事人的利益，这样才能够有效的节约建设成本，进一步优化建筑结构。在进行建筑结构优化的时候，设计人员不仅要避免追求片面的利益，还应该避免为了追求设计创新而忽略了建筑实际情况。
（6）设计优化的范围
在对建筑进行结构优化设计的过程当中，要求相关的设计人员应该严格的遵守相应的结构设计规范，不仅仅能够对设计规范中的条例进行充分的了解，还要借个工程周边环境的实际对建筑进行合理的结构设计优化。与此同时还应该对结构设计规范中的不足之处做出有效的改变，比如:安全性比较差、要求过于宽松等等，设计人员应该对当地的实际情况适当的相结合，从而在实际的情况下保证建筑设计优化的效果。
五、结束语
总而言之，将建筑结构优化方法应用于房屋结构设计中，可以有效的达到降低工程总造价、提高建筑结构的经济性的目的。在保障房屋安全和使用质量的前提下，设计人员可以通过合理的结构设计，使得房屋结构在整体上达到安全、舒适和经济的目的。除去对房屋实用性及安全性的要求外，同时能够从整体上节省房屋工程建造成本，实现良好的经济、社会效益，较好地迎合了当前科学发展观、可持续发展理念的要求。
参考文献:
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[3]冷新义．试析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].门窗，2013(05)．
关键词：建筑结构；概念设计；结构设计
Abstract: the development of the design of the building structure is inevitable, as a new design concept, concept design must have their own development space, it can not only better arouses design inspiration, more can keep do architectural design innovation, meet the demand of higher construction industry, complied with the trend of the development of the building, so building design staff need to strengthen to the conceptual design to understand and use, and use the information time information, better use of new materials and technology, and the role of the concept design better play, so as to ensure the development of the design of the building structure, improve the level of the construction industry, to ensure the construction quality and safety of the people at the same time satisfy the demand of the architecture design.
Keywords: building structure;conceptual design; Structure design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
近几年概念设计的理念方式被建筑行业广泛的应用，从越来越多的成功建筑案例中体现了应用了概念设计的优势，因而这种设计方式吸引了很多的工程师，他们大力推广这种设计方式，从他们的设计建筑就不难发现。因此我们可一发现，这种设计对建筑业的影响之大，改变之巨。因此要将概念设计的理念发展和优化下去，就要靠设计师们的不断突破和对新事物的探索追求，这对建筑设计和城市规划都具有长远的意义，只有将这种设计理念传递下去，人们的生活环境将不断的提高和改善。本文主要供设计概念的角度出发来探讨其在建筑设计中的广泛应用和影响。
一、 从建筑结构设计的角度分析概念设计的定义
1.1 概念
概念设计是指在建筑结构方案设计初期，工程设计师依据已知设计理论结合工程经验，从宏观的角度对建筑设计方案进行概念性的分析估算和比较选择，通过对建筑结构的总体布局和布置必要的抗震措施，以实现合理设计的目标。所得方案往往概念清晰，定性正确，易于手算，避免后期设计阶段中不必要的繁琐运算，具有较好的经济可靠性能。
1.2 建筑设计中应用概念设计的重要意义
当今社会各项工作的分工都是在不断的细化，但是在建筑行业，很多设计的工作人员整体的设计能力还不是很好，他们对计算机、设计规则等的依赖性更是在增强，因此也就没有对传统设计更好的创新，更加的不重视新工艺和新技术的推广使用，最重要的原因就是他们比较看重的是设计结构产生的后果，不想去承担设计创新的责任，再有就是在实际的设计中对计算机太过依赖，很多的设计人员的设计水平都不能提高，这样就很难去适应建筑设计不断的发展需要。
对现代建筑结构设计人员来讲，通过概念设计这一先进的建筑结构设计理念的应用，能够将个人的设计思内，设计人员通过在结构总体设计中应用整体性的概念，使建筑不同的结构之间，结构与构件之间的关系可以更灵活的处理，这样设计的效果会更好。而且设计人员自身的努力和不断的进步，他们设计的水平和设计的实践能力都是会有很大的进步的，这些对建筑设计的发展和完善都是有着很大的有利的影响的。
二、建筑结构设计中概念设计的具体应用
2.1 平面设计中的概念设计
在目前的建筑概念设计中，尤其是对于高层建筑而言，需要重点考虑在水平荷载作用下产生的结构侧移，必须严格遵守相关设计要求，构建完善的抗侧力结构体系，这已经成为一个优秀建筑结构设计人员的必备素质。为降低风压等因素的影响，要注重建筑平面形状的选择，并考虑到周边建筑物对风压分布的影响，保证建筑物的竖向荷载和抵抗能力；同时，如果涉及到地震因素的影响，对建筑平面的设计则应当力求简单。此外，考虑到风荷载因素的影响，建筑物的刚度设计不宜过小，以更好的保证建筑物的抗倾覆能力。
2.2 剖面设计中的概念设计
概念设计在建筑结构设计中的应用，主要涉及到两个方面，即竖向传力体系设计和竖向形体设计。
2.2.1 竖向传力体系
在进行竖向传力体系设计时，要注意以下几点：①严格控制建筑物的高度比，避免不必要的失误和设计缺陷；②对高层建筑来说，必须保证相应的锚固深度，以更好的满足地下停车库和设备用房的建设需求，同时一到两层地下空间的设计与利用，能够在一定程度上降低建筑物的重心，这对提高建筑物的稳定性是非常有利的；③在对建筑物抗侧力结构的刚度进行设计时，要考虑到基础向顶层之间的逐渐过渡，想方设法减少竖向上发生刚度突变的可能性，进而避免因为刚度上的较大变化导致的建筑物抵抗水平荷载能力的降低；④假如因为设计或施工需要，而不得不对刚度结构布置进行较大改变时，建筑结构在设计时要设置相应的结构转化层。
2.2.2 竖向形体设计
在进行竖向形体设计时，主要采用以下几种形式：①上窄下宽形。随着高度的增加，高层建筑为了增强自身的抗风能力和结构上的稳定性，建筑结构随着高度的增加而不断变细或缩进，以求降低建筑的整体重心，增强自身的稳定性。该形体主要包括退缩形体和削楔形体，前者具有截切式、收进式、台阶式等多种形式，后者则更有利于抗震与抗风，具有良好的稳定性和韧性。②截锥形。该形体不仅在抗震性能和抗风性能方面具有一定的优越性，在建筑的使用功能方面也具有自身的优势，因为其为了增加房屋的刚度，由下而上对楼层面积进行分段式的缩小，呈现出阶梯状的体型。③新月形。该类型的建筑房屋能够有效增强建筑物抵抗侧向力的刚度，重力荷载被科学的分布在柱、壳、框架等结构上，竖向的壳体合理的承受了建筑物的侧向荷载，非常有利于侧向力和建筑物对称作用的抵抗。
2.3 基础设计中的概念设计
2.3.1 在对建筑物基础的地质环境进行充分调研的基础上，可以根据建筑物的位置和结构形式对建筑物基础的类型进行合理选择，具体说来，主要有箱式基础、桩基础和筏形基础等类型。箱式基础在高层建筑中的应用比较广泛，因为其拥有很好的整体刚度，能够将高层建筑的上部结构荷载合理的传递到建筑基础上，在对建筑上部结构进行有效嵌固的同时，能够有效抑制地基的不规则沉降，增强了建筑物的整体稳定性。而对于建筑层数较多、荷载较大、地基土承载力不理想的情况，则应尽量采用桩基础，这样可以使建筑物的上部荷载直接传递到下部的持力层，桩基础有钢管桩、混凝土灌注桩和预制钢筋混凝土桩等形式。筏形基础具有刚度大、整体性好的特点，优势是能够有效控制基地的压力和建筑上部结构的荷载，因此常常应用于地基承载力不高、上部结构荷载较大的建筑结构。
2.3.2 基础不但和和地基之间有相互作用，它和建筑的上部的那些结构也是相互作用的，所以必须要做好基础和上层建筑之间作用力的分析，加强基础的承载力，控制好建筑高低层的差异，使用最合适的结构类型，从而保证建筑的稳定和安全。比如，进行高层的地下室通道设计的时候，在确保通道与外部平行的时候，更要做好外壁的设计，从而对建筑防水层设置起到积极作用，更可以加强建筑的使用性。
结束语
经济社会的不断发展，基础的物质生活已经满足不了人们需求，人们追求生活的舒适已经从物质层面到达精神层面上，因此人们对自己居住环境的要求也越来越高，这就要我们发展先进计算理论，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。这不仅仅是对建筑设计的挑战，更是对建筑师能否突破传统，而丰富传统，将先进的技术与设计概念相联系起来，创造的每一个作品都是有灵魂的。
参考文献
[1]王桂起. 建筑结构设计基本原则及合理设计方案[J]. 科技创新与应用,2012
关键词：钢筋混凝土； 高层结构设计；解决措施；
中图分类号： TU318 文献标识码： A
当前我国建筑行业得到飞速发展，高层结构的建筑群不断涌现，使得高层建筑的设计理念、施工技术以及建筑材料都发生了重大的变化。作为现代建筑普遍采用的结构形式，钢筋混凝土结构具有强度大、稳定性高、耐久性强以及抗震性能好等优点，使其在现代高层建筑结构中得到广泛应用。要满足高层建筑中钢筋混凝土结构的实际需求，其结构设计是至关重要的。因此，探讨钢筋混凝土高层结构设计中存在的问题，了解设计过程中遇到的难点和重点，并采取科学合理的手段来完善和提高钢筋混凝土高层结构设计，以此提高钢筋混凝土高层结构设计质量。
一、 钢筋混凝土高层结构的发展
高层建筑的发展历程：高层建筑的发展历史悠久，最早出现应该是古埃及的金子塔和我国古代寺塔建筑等，至今已有几千年的历史。随着社会经济的不断发展，人们对于高层建筑的研究也越来越深入，高层建筑结构体系设计也越来越完善，真正意义上的高层建筑最早出现在19世纪末的美国芝加哥，采用框架式结构建造的11层保险商务大楼，被人们称作是高层建筑结构设计的重要转折点，从此拉开了现代高层建筑的序幕。
二、钢筋混凝土高层结构特点
钢筋混凝土高层结构的设计不同于一般的中层及以下建筑结构的设计，这两者有本质的区别，高层建筑结构自身水平的荷载因素在设计中占主导地位，因此，在对高层建筑的结构设计和施工中，注意的地方非常多，对技术水平要求也高，随着建筑高度的增加，水平作用力使得建筑结构的好坏和建筑材料的用量都存在很大的不同。
三、 结构概念设计
建筑结构设计在满足建筑工程实际效果和使用功能的同时，还需具备良好的质量保障，这也是建筑结构最重要的环节。在现代高层结构设计中，人们提出了“概念设计”的理论，其实建筑结构概念设计是提高结构抗震性能的一种设计方法。在设计过程中，选择优质的结构设计方案对建筑整体抗震非常有利。对结构设计的各个延性构件，要进行具体的分析。并采取相应的解决措施，避免一些薄弱层出现损坏的现象。在高层结构设计中，强调概念设计也说明其重要性。结构工程师在工程设计过程中必须按照规范和标准，并掌握结构概念设计的相关原则，从宏观上避免出现设计失误或者计算失误的情况，保证工程的本质安全。
四、 钢筋混凝土高层结构设计常见的问题分析
以下通过实例来分析和探讨钢筋混凝土结构设计中常见的问题。某市一大型超市位于该市东城黄河路南侧。该建筑地下一层，地上 17 层。建筑长度 102.4m，宽度为 53.6m，高度为 76.65m，1～3 层高度为 4.5 m，四层及四层以上层高 4.2 m，地下室层高 4.2m，房屋主楼最大跨度 14m，抗震缝以上裙房最大跨度为 20 m。该建筑工程主楼结构为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构体系，抗震裙房为框架结构。主楼采用桩筏基础，桩采用预应力混凝土管桩。抗震缝以上裙房采用柱下独立桩基承台基础，主楼上部结构的嵌固端为地下室底板顶部。针对该建筑工程实际情况，分析和研究其结构设计中存在的问题，进而提高和完善该建筑工程结构设计的要求。
4.1. 结构设计问题
确定剪力墙结构加强部位的墙体厚度。在进行高层结构抗震设计过程中，剪力墙的底部加强部位要确定其墙体厚度，采用约束边缘构件和构造边缘构件等措施来起到加强抗震的效果。这样能够避免薄弱处进行剪切时造成损坏，还能提高整体建筑抗震性能。针对这一问题，应严格按照《高层建筑混凝土结构技术规程》进行设计。墙体厚度要按照规范规定取值，同时要根据建筑工程实际情况和抗震等级来确定墙体厚度。确保剪力墙底部加强部位抗震时不屈服，保证其安全稳定。
4.2 地基设计问题
地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础是整个工程造价的决定性因素。因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。
目前，广东应用预应力管桩作为钢筋混凝土高层建筑基础设计的楼层高度已达到 40 层。凡是采用预应力管桩作为高层建筑地基设计的地区，其地基出现质量问题及事故的发生率明显降低。采用预应力管桩进行地基基础设计能够提高桩基质量，其优点表现在这几个方面：第一，预应力管桩桩身混凝土强度高、设计选用范围广、成桩质量可靠，对持力层起伏变化较大的地质条件适应性强、单桩承载力造价低；第二，管桩运输吊装方便，接桩便捷、成桩长度不受施工机械的限制，桩身耐击，穿透力强，是高层建筑工程中施工速度快、工效高、质量可靠、性价比高的桩型。地基设计要严格按照相关规范和标准进行，重视细节部分的规范设计。同时应根据地质情况具体问题具体分析，所有桩基均应进行承载力和桩身强度计算。桩基应选用中、低压缩性土层作桩端持力层。桩基设计时，应结合地区经验考虑桩、土、承台的共同工作。因此，在地基设计过程中，不仅要参考国家设立的地基设计规范章程，也要按照岩土工程勘察报告所提的地质条件，选择合理的桩型。
五、 结构计算与分析问题
5.1高层结构设计要进行结构计算，针对案例中采用的结构体系，可以采用楼板整体平面内无限刚假定模型进行计算。在计算过程中要根据建筑工程实际情况灵活应用，主体结构及基础计算采用中国建筑科学研究院 CAD 工程部 PKPM(多层及高层建筑结构空间有效元分析与设计软件 SATWE)。其中整体分析采用 STAWE 高层版,JCCAD 计算软件，主楼整体分析计算为多余地震下的弹性计算。
5.2采用振型分解反应谱法，高层建筑整体计算的嵌固部位为地下室顶板。抗震设计是高层结构设计的重点，结合工程实际情况，按照《高层建筑混凝土结构技术规程》来确定该工程项目的抗震等级。然后根据建筑结构要求，对相应的抗震等级进行评估和计算，确定抗震效果满足高层建筑结构设计的质量标准。
5.3非结构构件的计算与设计。在高层建筑中,往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容,尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时,由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大,因此,必须严格按照规范中的非结构构件的计算处理措施进行设计。
六、结语
钢筋混凝土高层结构设计作为现代建筑行业的主要结构形式，其优势推动了建筑行业的发展，提高了建筑行业的整体质量。在进行钢筋混凝土高层结构设计时，不仅要保证高层建筑的使用功能和外观效果，还应充分考虑设计安全质量的问题，这也是高层结构设计的重中之重。通过本文了解到了钢筋混凝土高层结构设计过程中常见的问题，并对其问题进行讨论和分析，从中分析出高层结构设计需要注重选型设计、地基设计以及结构计算三个方面的内容。因此，在以后的钢筋混凝土高层结构设计中，应充分考虑这三个方面的制约因素，并在实际工程中将各项工作落实到位，从而进一步提高高层建筑结构设计质量和水平。
参考文献
关键词：高层建筑设计；课程改革；教学规划
中图分类号：TU2文献标识码： A
一、高层建筑设计课程教学的现状
一直以来，高层建筑迅速发展，高层建筑的教学也在不断地进行着变革，但有些根本的问题，一直没有得到很好的解决：
1、高层建筑设计课程涉及相关专业课程知识较多的特点，导致了其定位的复杂性，对高层设计课程做出了综合性的要求，专业定位多元化的因素，使其难以找到各学科间的平衡点。
2、针对高层设计具体环节的单一训练比较多，比如屋面这个学期的高层分成五个部分来教学：结构、造型、标准层、裙房地下车库以及设备层，每个部分教学过程时间不等，但是连贯性、整体性较差。
3、高层建筑设计应注重学生逻辑思维和形象思维能力的培养，但教学当中更多的偏向于理性的逻辑思维能力，较少有感性的形象思维能力，导致学生忽略了设计的感性因素，缺乏学习激情。
4、高层建筑设计课程分为理论、案例和设计实践三大部分，从整体教学思路上看是合理的，但其中隐藏的问题始终制约着课程的科学发展，如实践教学环节在整个过程当中比例不高，和理论环节的交叉不够。
二、高层建筑设计课程改革的具体内容
1、首先，课程的重新定位
建筑设计课程带有鲜明的教学特色，高层建筑设计课程的定位，除了传统的学科特点之外，还要体现出定位的明确性。而从教学效果方面分析，除了要让学生充分掌握高层理论的基本知识，并逐步提高学习兴趣之外，还要让学生在观摩建筑现场之后，绘制图纸和制作模型，从而了解设计过程的细节和方法，使得学生的实践能力、创新能力、想象能力得意最大限度的挖掘和开发。
2、课程内容的重新安排
高层建筑设计课程内容的分支安排科学与否，直接决定了课程教学效果。在安排课程内容一方面要进行拆分，分成若干个独立的单元进行训练，以增强具体环节的针对性，另一方面，内容要整合，从整体入手，从调研分析，平面与功能系统进行学习。三是建筑造型与空间，强调形象思维能力在设计过程当中的重要性，包括立面设计、内外部空间构成等，并鼓励创新。最后是实践训练，理论与实践相结合，进行检验。
3、教学模式的改革
教学模式的改革是教学改革的重点，较目前实践教学结果分析，教学模式改革可以从以下几个方面着手。
教学体系环节的交叉进行：高层建筑设计是一门注重实践的教学课程，在课程改革中，要注重更多的实践环节，交叉的环节内容，一是理论教学，二是参观调研，三是模型制作，四是设计实践。应合理安排各个环节的教学时间比重和顺序，引导各环节交叉进行，保证连续性。
扩展学习内容，加强教学内容的逻辑性：引用现有的工程案例和国内外研究成果，进行课堂讨论，通过对多案例的对比分析，解决问题，培养学生创新能力。
教学改革的评价：教学评价方式的确定，会直接影响到学生学习的积极性，根据课程的改革确定细致的评分标准，促进学生主动学习并注意积累。再是成立评图小组，在每个单项设计完成之前进行评图，不断总结经验教训。
三、教学目标定位与模块构建
为了培养具有良好“工程能力”的工程人才，学院以“能力培养”为核心，对高层建筑结构设计课程进行了“模块化”构建，其基本指导思想见图1。
( 一) 工程能力的确定
教学目标即能力定位: ( 1) 具有运用现行有关规范( 指国家关于结构工程设计的各种规范的总称，以下同) 手工进行一般高层建筑结构设计的能力; ( 2) 具有运用现行有关规范解决高层建筑施工中一般变更设计问题的能力; ( 3) 具有熟练使用建筑结构CAD 技术进行一般高层结构的工程设计能力。
教学要求: 掌握高层建筑结构设计的基本概念、结构布置特点、结构内力分析方法、构造要求; 掌握建筑结构CAD 技术。此模块共5 个学分，其中理论教学2 学分，上机教学1． 5 学分，实践教学1． 5 学分。整个模块的学时数分为教学( 包括学习指导) 和学生自主学习两部分，两部分学时数的比例为1∶ 1。
( 二) 相关知识内容的调整
“模块化”教学改革对整个人才培养方案来说是全局性的，不是局部的。构建不同的“能力―知识”体模块时，应将能力所需的知识内容在整个人才培养方案中进行合理的科学的调配，避免相同的知识内容重复出现。以往的课程教学中，讲究该课程知识结构的完整性，而“模块化”教学体现的是整个人才培养方案的知识结构的完整性，所追求的是达到能力的要求。值得强调的是应将有关规范内容与设计理论有机结合，避免把理论和规范割裂成“两张皮”; 既要重视设计原理的普遍性，也要重视设计的特殊性。要通过相关知识内容的调整，使“高层建筑结构设计模块”中的知识内容更有针对性。
三、教学规划
“高层建筑结构设计模块”的教学环节分为课堂讲解教学、上机操作教学、工程设计实践教学、学生自主学习、考核五个教学环节。
( 一) 课堂讲解教学
课堂教学以讲解基本设计理论、有关规范等内容为主，加强案例对比分析，根据教学内容采用灵活多样的教学方法。
1． 精讲结构体系的力学性态
对结构体系的性态分析要充分，既要分析结构体系的性态的一般性，也要分析性态的特殊性。重点讲解结构性态反应、理论建立的基本思想、计算参数和计算结果的意义，公式推导可简略一些。通过同一结构体系、不同结构布置方案案例的结构性态对比，学生很容易把握设计中所涉及的重要参数对结构的影响。教学中案例教学方法的效果最好。
2． 重视对规范要求、条款的理解把握结构体系性态反应以及一个构件的性态反应表现到怎样的程度，人们是可以接受的或是不可以接受的，这都必须引入规范加以阐释。判定一个结构是否能用，也必须依靠有关规范做出判断，所以应重视对相关规范的学习理解，而不能仅仅掌握教材内容。理解和把握规范对提高工程设计人员的设计能力、培养学生的“工程能力”至关重要。
( 二) 上机操作教学
上机操作教学的重点是理解和掌握高层混凝土结构工作性态，分以下三个步骤进行教学:
1． 讲解、练习结构布置
除了强化学生的建模技巧外，主要是要求学生理解规范关于结构布置的要求。如对抗侧力构件、特殊构件( 如短肢剪力墙) 、结构传力途径等基本概念的感性认识。
2． 讲解、练习结构计算参数的输入要求学生按照规范要求，结合实际情况输入计算，理解各参数的工程意义。
3． 掌握参数的调整和对结算结果的分析通过对结算结果的分析，使学生正确认识结构的性态。
( 三) 工程设计教学
工程设计教学的第一阶段是手工计算高层结构主要构件的结构设计; 第二阶段是利用建筑结构CAD 技术进行一般体型的高层建筑结构设计。
( 四) 学生自主学习
在模块构建时，应明确规定学生自主学习的内容，如知识扩展内容、小型设计项目等。有的要求学生独立完成，有的要求学生自己组建团队完成。要完成自主学习任务，学生必须要查阅相关资料，有的还要走访工程现场，也可以结合“第二课堂”活动来进行，由此也丰富了学生的课外学习生活。
三、结束语
综上所述，高层建筑设计课程随着行业的需求和模式的发展更新，之前的教学模式不适应，要重新定位课程，并重新安排课程，从建筑认知、平面与功能，造型与空间、感知与实践训练等四个方面着手，提高教学内容的科学性，三是对教学模式进行改革，提高教学内容的逻辑性，提高教学效果。
参考文献
[1]易成,郑利军. 新时期建筑学专业高层建筑设计课程教学思考[J]. 中国科教创新导刊,2010,（32）.
关键词：高层建筑；不规则性；结构设计
1 高层建筑中不规则建筑的发展现状
随着我国科技技术水平的逐步提升，我国建筑行业也在不断的发展。随着城市的不断扩建，设计者们为了迎合城市建设的发展需求，他们已经逐步更新了自己以往建筑物必须要对称、规则的观念，他们正试着建造一些标新立异、新颖别致、独树一帜的建筑，如非对称、不规则的建筑结构物。随着人们的观念的转变，现如今大城市中出现了许许多多复杂体型和不规则的结构，这种趋势在某种程度上代表了我国建筑的发展方向。
2 某工程平面不规则构件设计及其设计措施
工程采用框架-剪力墙结构，存在平面不规则、扭转不规则、楼板不连续、竖向体型收进等抗震不利因素，为不规则高层建筑，须进行抗震设防专项审查。合理布置剪力墙以减弱结构的不规则程度，缓解竖向刚度突变部位和平面薄弱环节在地震作用下应力和变形的集中程度，对薄弱部分进行中震不屈服分析并采取适当的抗震构造措施，提高结构在强烈地震作用下的抗震性能。
2.1 结构和构件设计
2.1.1 结构形式
工程设计利用楼、电梯间设置核心筒，在框架柱内嵌入剪力墙形成框架-剪力墙结构，该结构形式在较好地满足下部商场和上部住宅建筑功能的同时，保证了结构竖向抗侧力构件的连续，具有良好的抗侧刚度和抗扭性能。
2.1.2 结构平、立面布置
核心筒剪力墙布置时，纵、横向剪力墙力求均匀对称并互为翼墙，并保证筒体角部墙肢的完整性，提高核心筒的抗震性能。通过优化调整建筑物周边剪力墙墙肢长度和厚度，实现结构质量中心和刚度中心的接近或重合，减小结构的扭转效应。
2.1.3上部结构主要构件设计
（1）剪力墙的设计
核心筒周边和结构剪力墙厚度从下往上分别为350，300，250，200mm，对应的剪力墙端柱及框架柱的截面尺寸分别为700，600，500mm，混凝土强度等级分别为C40，C35，C30。
结构总质量为15104.859t。X向最小剪力系数5.09%，Y向最小剪力系数5.26%，满足抗规第5.2.5条最小剪力系数≥3.2%的规定。
（2）框架梁、暗梁和次梁的设计
嵌入框架柱之间的剪力墙在楼面位置设暗梁，暗梁宽度为墙宽，高度取墙宽的两倍且不小于600mm，该暗梁参与结构整体计算并按框架梁计算配筋。核心筒区域剪力墙设边框暗梁，宽度为墙宽，高度为墙宽的两倍，该暗梁按抗震构造配筋。
（3）楼板设计
竖向体型突变部位及上下1层的楼板厚度分别为150，130mm，双层双向配筋，配筋率取计算振型数与周期比。
振型数与周期比简单计算：结构计算振型数取15个，X向的有效质量系数98.66%，Y向的有效质量系数99.92%，满足高规第5.1.13规定。结构第1振型为X向平动，第2振型为Y向平动，第3振型为扭转，T3/T1=0.7761，满足高规第3.4.5规定。值且不小于0.25%。
2.2 结构的不规则情况和设计措施
2.2.1 楼板不连续
为提高楼板削弱区域抗震性能，竖向体型突变部位的楼板在该区域的厚度取180mm，其他楼层的板厚在该区域分别增加30mm，该薄弱区域楼板钢筋采用双层双向通长设置，配筋率不小于0.30%。楼板边缘设扁梁，扁梁上部纵筋直锚入楼板内，锚固长度按照抗震要求确定。
2.2.2 凸凹不规则
本工程层4～21平面凸出长度为11.3m，大于平面突出方向结构总长度（22m）的51.4%，按照高规判别为凸凹不规则。结构设计时对平面尺寸突变位置的楼板厚度和配筋进行加强。
2.2.3 竖向体型收进
（1）竖向体型收进的判别
因建筑使用功能变化，本工程层4以上结构平面部分收进，体型收进位置的高度为11.1m，为建筑总高度的17%，接近高规第3.5.5条20%的限值。收进后的平面宽度为12.7m，为下部楼层对应宽度的49.6%。按照高规第3.5.5条收进后的平面尺寸不宜小于下部楼层平面尺寸75%的规定，本工程为结构竖向不规则。
（2）竖向体型收进建筑的抗震加强措施
结构薄弱层在多遇地震作用下的剪力设计值乘以1.25的增大系数。该楼层剪力墙的墙肢名义剪应力的控制和剪力墙水平抗剪钢筋的配置采用中震不屈服分析的计算剪力。在结构设计时上部收进楼层和相邻下部楼层对应位置剪力墙和框架柱的截面尺寸不变，混凝土强度等级不变，以减小两个楼层的抗侧移刚度和承载力的差异。在结构设计时竖向体型收进楼层及地上层4设置约束边缘构件，提高墙肢的抗震性能。对竖向体型突变部位及其上、下一层楼板的厚度和配筋采取加强措施。
3 不规则高层建筑结构设计中应采取的措施
3.1 减小建筑结构的相对偏心距。
相关研究表明建筑结构的扭转效应与相对偏心距在一定程度上是成线性关系的，如果想要改善建筑结构的扭转效应，以及进一步的缩小楼层的位移比，则可以通过调整建筑结构的平面布置，进而使得建筑结构的质心和刚心可以更加的接近。实践工程中减小建筑结构偏心距的常用方法有：① 调整建筑结构平面的不规则性布置应该是在初步计算分析后才进行，通过初步计算的结果找到建筑结构的质心、刚心，同时需要做的便是通过相关数据以及实践经验比较准确的判断建筑结构的刚度分布，最后在适当的增减距质心较远的抗侧力构件。
3.2 调整建筑结构抗侧刚度和抗扭刚度比。
由相关研究表明：建筑结构的扭转效应与结构周期比的平方的关系基本上是线性的关系，所以在设计建筑物时，可以考虑适当的减小建筑结构的周期。在做剪力墙时，则需要在合理的范围内尽量的加长或者增厚周边剪力墙，特别需要重视的是那些离刚心最远处的剪力墙。加大结构抗扭刚度的一般做法是在建筑结构边上设拉梁，同时缩小建筑结构的扭转周期，还可以通过增加周边连梁的刚度来实现。
3.3 提高周边抗扭构件抗剪力。
要保证建筑结构在强烈震动下依然安全，只靠调整结构布置是不够的。相关技术人员通过实验得到了如下的结论，即：当建筑结构处于非弹性时期时，对称的建筑结构受到双向水平地震作用便会随形态变化的而偏心。如果考虑建筑结构的抗震性能，则应该强化那些受抗扭效应制约构件的抗剪性能，以便使得建筑结构可以在强震作用下保持整体弹性状态。
结束语：地震灾害时有发生，不规则建筑结构却大量涌现，这对新时期背景下的高层建筑结构设计人员提出了更高的要求。建筑结构之所以分为规则结构和不规则结构，主要是因为不同的结构下，地震的作用受力特点和震害特点不同。引起不规则的因素比较复杂，对不规则的准确界定及具体指标仍然存在不足，不能完全依赖结构的规则性规范下的定量指标。设计人员要结合高层建筑设计采取针对性的措施，加强不规则的应用，提高高层建筑结构设计的安全有效性，为整个高层建筑工程质量奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]安志宏.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[D].吉林大学，2004.
关键词：建筑结构； 优化设计； 剪力墙；
中图分类号： TU2 文献标识码： A
一、建筑结构优化设计的基本原则
（一）功能性
建筑是人类的基础物质生存环境，建筑结构优化的终极目标就是为了满足人类对物质生存环境的最大化需求。对功能性的满足也不再局限于传统的实用，而是增添了舒适性、 美观性、协调性等多种新元素， 满足人类对基础物质生存环境的更高要求。
（二）安全性
建筑作为人类生存的基础生存环境，与人类的生产、生活紧密相关，安全性成为建筑结构优化设计的必然考虑因素。一味追求建筑结构的优化设计，忽略决策阶段、设计阶段、建设阶段的安全性，其作为建筑不但没有任何实际意义，反而会给人类正常生产和生活带来致命的危害。因此， 安全性是结构优化设计中的必然考虑因素。
（三）经济性
建筑结构优化设计的经济性是市场经济条件下对资源配置提出的新要求。经济性是指通过建筑结构的优化设计，最大化的节约各种材料资源，达到减少建设成本的目标。另外，各种材料资源都存在一定的稀缺特性，建筑结构的优化设计能科学合理的减少材料的使用量，节省建设材料使用成本。
（四）环保性
建筑结构设计的环保性是继经济性之后的一大更高要求，建筑结构优化设计过程通过材料选用品种的环保、整体布局的环保来体现可持续的发展理念。在建筑资源的材料选用方面，在保证建筑本体功能性、安全性的基础上，最大可能的选择节能环保型材料，同时，在结构优化的整体布局中，不仅强调建筑主体内部结构的统一与环保，也包括建筑建设过程中废旧材料的处理与应用，更不能忽略建筑未来使用过程中对环境产生的重要影响。另外，材料选用的环保、整体布局的环保也是结构优化设计过程中安全性的体现。
二、建筑结构优化设计的主要措施
（一）剪力墙的优化设计
剪力墙设计中连梁的设计是关键。联肢墙是通过连梁连接的各墙肢联结而成， 从而增加了墙肢的约束条件。连梁的刚度增大必将使得结构的地震作用也增大，这样连梁和墙肢分配内力也相应增大，此时必须增大构件的配筋量，显然这一设计结果必然会造成材料的浪费。因此，在住宅结构设计时，有经验的设计师都不会采用大刚度的窗下墙作为连梁，而是将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。同时，在满足结构刚度与变形要求时，应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑，合理布置抗侧力构件。显然，剪力墙数量越多，结构抗侧力刚度愈大，相应结构位移会减小，但是结构地震力会随抗侧力刚度增大而加大，对结构的造价控制不利。因此剪力墙应以周边均匀、对称、分散等原则合理布置，以规范规定的水平位移限值为准尽可能减少剪力墙数量。
（二）建筑结构形式的优化
不同的建筑类别和功能要求决定了户型的选择，从砌体结构、 底部剪力墙结构和梁的选用与布置谈起。
1、加强砌体结构的设计
作为承重构件和抗侧移构件的砖砌体，其平面布置较为灵活，但不适宜做跃层结构，杜绝受力较大的突兀结构形式。门窗开洞宽度不宜超过2.1m，纵向墙体数量不宜少于三道，这一措施可以适当减少构造柱的配筋。
2、加强底部框架剪力的设计
底部为框架剪力墙的结构由于竖向抗侧力构件不连续，使得设计中受力平衡容易出现问题，因此对建筑平面的要求较为严格。承重墙尽量放在框架梁上，如果出现放在次梁上的墙体时，应加大该次梁、主梁、框架梁的配筋，加厚该处的楼板厚度。结构楼板不能随便错层，只有在楼板上填轻质材料实现的方式才可行。户型设计中宜让大房间布置在临街面，卫生间、厨房等小房间布置在背面，这样方便临街面柱网的布置等。
3、梁的选用与布置
常规梁经济性最好，但严重影响建筑层高，尤其是在目前土地资源有限的情况下，最终还是无法实现社会整体经济效益的最大化；宽扁梁能减少梁的截面高度，增加建筑物的净高。在建筑物总高度限制的情况下，可以增加层数，以获得更多的建筑面积。但宽扁梁在经济指标上与常规梁相比并不是最优，由于 y 方向截面高度减小，使得纵向钢筋的配筋率较高，同时挠度偏大。在跨度进一步加大的情况下,也可采用预应力梁，以满足建筑物的特殊要求，但费用较高。此外，高层建筑框架柱截面大小主要由轴压比控制，在上部轴力一定的情况下，可以通过加大柱截面、提高混凝土设计强度、加大柱箍筋、采用钢混凝土柱等不同方法来控制柱轴压比，最大化程度保证功能性与安全性。
（三）基础设计荷载取值的优化
对于框架结构，建筑物的柱下基础一般设计为相互独立的。对于层数低于8层且高度低于 25 米的普通建筑，若地基的关键受力部位不在软性粘质土层，则可以省去基础抗震能力的校验步骤。此外，验算独立基础的尺寸大小时，应取轴力设计值。若取为剪应力设计值或弯矩设计值则会使设计的独立基础尺寸偏小，可能会对建筑物上部结构的安全造成威胁。
（四）箍筋与框架梁间距的优化
对于抗震等级不同的框架，箍筋与框架梁的间距不同。一般情况下，加密区箍筋与框架梁的间距不超过 10cm，非加密区钢筋与框架梁的间距不超过 20cm。合理地设计箍筋直径及其箍筋与框架梁的间距对建筑工程结构设计的优化具有重要意义。需要注意的是，在设计非加密区柱、梁的配筋时，不需考虑高剪应力弱弯矩的规定，即可以不计算剪应力的增大系数及弯矩的减少量。
（五）提高材料的利用率
结构设计的目的便是花尽可能少的钱，做最安全、适用的建筑，这就要求结构设计时对材料的选用要合理，利用要充分。要根据结构构件的不同受力特点、工作环境和材料的力学性能特点，选用合适的建筑材料。在钢筋混凝土结构中，以受压为主的柱子，就要充分发挥钢筋混凝土材料中混凝土抗压性能好的特点，尽可能采用高标号混凝土，不但可以减小构件截面，增加使用空间，还能减轻结构自重。梁板以受弯为主，可采用高强度钢筋，以减少钢筋用量，同时要注意钢筋混凝土结构中钢筋与混凝土强度的匹配，最大限度地发挥出材料的性能。
三、建筑结构优化设计的新思路及辅助手段
（一）概念设计优化
对于同一个建筑方案可以有不同的实现途径和结构设计；对于我们分析的设计方案，由于参数、荷载、所用的材料的不同都会导致各项的取值是不尽相同的，对于建筑物结构设计的细节处理方法也不是唯一的，这就需要我们设计人员根据自己多年的经验和实际的理论以及当时的情况进行自行的判断，计算机是无法解决这些不确定的问题的。但是我们的判断也只能在结构设计规律的指导下进行主观的概念设计，而这种概念设计是设计人员在多种备选方案中的选择过程。
（二）结构设计的优化分解法
该方法是将建筑工程结构设计的优化问题分解成比较小的子问题， 如基础、屋架、梁、柱等。优化过程分为两级。第一级是对各个子问题单独进行优化处理。这时可以根据各种不同类型的结构如框架、梁、柱等即各子问题的特点，分别采用各不相同的优化方法。第二级是对第一级子问题的优化方法进行综合调整。循环几次后，即可得到各自适应的优化方法。这种方法的优化过程具有良好的收敛性，且计算工作量较小。
（三）结构设计的变换分析优化求解法
该方法是把优化目标当作优化依据，对影响结构设计的各个因素进行分析， 从而得出一个规律或者方向，以指导结构设计的优化。继而再用优化方法达到结构整体最优化的目的。
（四）借助计算机进行准确的结构计算
一体化计算机结构设计程序的不断完善和全面应用，使结构工程师从繁重复杂的结构计算中解脱出来。工程师可以在概念、经验和估算的基础上借助计算机进行可靠的分析计算，经过多次计算比较和调整，使结构设计更加合理和经济。在利用计算机结构设计程序进行结构计算时，要注意以下问题：不能盲目的依赖计算机，对于输入的几何图形，构件尺寸、荷载数据等应认真核对、力求准确无误，对计算参数的选取要正确合理，注意实际结构与计算模型的差异。
四、结束语
综上，优质的结构优化设计不仅能够保证房屋建筑使用的安全和经济，还能最大程度地降低工程造价，控制工程投资，进而获得更多的经济效益。这就需要房屋建筑结构工程师在设计中发扬精益求精的精神，不断运用各种手段优化建筑结构设计方案，设计出更经济、安全、适用的建筑产品。
参考文献
[1]JGJ3―2010 高层建筑混凝土结构技术规程[S].中国建筑工业出版社， 2011.
[2]苏英.高层建筑结构设计的几个问题[J].科技信息(学术研究)，2007.16.
