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科學(xué)論文：科學(xué)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用（通用7篇）
在學(xué)習(xí)和工作中，大家都不可避免地要接觸到論文吧，論文的類(lèi)型很多，包括學(xué)年論文、畢業(yè)論文、學(xué)位論文、科技論文、成果論文等。那么一般論文是怎么寫(xiě)的呢？下面是小編收集整理的科學(xué)論文：科學(xué)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用，僅供參考，大家一起來(lái)看看吧。
科學(xué)論文：科學(xué)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用 篇1
【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑規(guī)模越來(lái)越大,形式多樣化的同時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越做越復(fù)雜,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也逐漸工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。不同于其它的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念和質(zhì)量直接影響著工程周期、節(jié)能環(huán)保、成本節(jié)約�？梢哉f(shuō)是一個(gè)工程中重要的靈魂。本文就從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和原則出發(fā)，探討科學(xué)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】科學(xué)理念;建筑結(jié)構(gòu);應(yīng)用
1 引言
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合反復(fù)的過(guò)程，任何失誤、遺漏都會(huì)使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果不理想，甚至?xí)苯佑绊懙皆O(shè)計(jì)過(guò)程以及施工過(guò)程。為了防止建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)不穩(wěn)定因素，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)從消費(fèi)者較高使用需求以及建筑美的視角出發(fā)，采用科學(xué)的原理深入探析設(shè)計(jì)方案，樹(shù)立系統(tǒng)的前沿理念，努力提高建筑結(jié)構(gòu)的使用價(jià)值，完善建筑結(jié)構(gòu)的多樣化功能，最大限度地追求設(shè)計(jì)應(yīng)用的整體效益，大幅度增強(qiáng)設(shè)計(jì)應(yīng)用的實(shí)效性。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及其原則
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括許多內(nèi)容，通常有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)和給排水設(shè)計(jì)等。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，每一個(gè)部分都要滿(mǎn)足功能性、環(huán)保性、美觀性以及經(jīng)濟(jì)性的要求。由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響到建筑的綜合水平，為了確�？茖W(xué)的建筑結(jié)構(gòu)，必須要通過(guò)認(rèn)真計(jì)算，計(jì)算出結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的極限狀態(tài)和并對(duì)正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。另一方面，當(dāng)多種作用效應(yīng)同時(shí)發(fā)生在結(jié)構(gòu)上時(shí)，應(yīng)通過(guò)結(jié)構(gòu)分析分別求出每一種作用下的效應(yīng)，考慮其有可能產(chǎn)生的最不利組合。最后，在抗震性方面，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須因地制宜，依據(jù)其所在地區(qū)的地質(zhì)地形，對(duì)于相對(duì)應(yīng)的抗震標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行不同的計(jì)算與設(shè)計(jì)。下面就規(guī)則性原則作簡(jiǎn)要的分析。
2.1結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系，不僅會(huì)導(dǎo)致建筑難以具備必要的承載能力、變形能力和剛度，而且由于部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞會(huì)使整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失承受風(fēng)荷載、重力荷載和地震作用的能力。結(jié)構(gòu)的豎向和水平布置應(yīng)當(dāng)具有合理的承載力分布和剛度，避免因局部突變和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而形成薄弱部位。面對(duì)這種情況，要對(duì)可能出現(xiàn)問(wèn)題的薄弱部位，采取有效的措施予以加強(qiáng)。建筑的'結(jié)構(gòu)體系宜具有多道抗震防線(xiàn)。
2.2 規(guī)則結(jié)構(gòu)的主要特征
規(guī)則結(jié)構(gòu)通常是指建筑體型(平面和立面)規(guī)則，結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)并具有較好的抗扭剛度且平面分布均勻。結(jié)構(gòu)豎向布置均勻，結(jié)構(gòu)的剛度、質(zhì)量和承載力分布均勻，沒(méi)有突變。建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)出現(xiàn)側(cè)向剛度和承載力突變的情況;建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜對(duì)稱(chēng)、規(guī)則，并且具有良好的整體性。
2.3 規(guī)則平面布置需滿(mǎn)足的要求
結(jié)構(gòu)平面布置必須考慮到抵抗水平和豎向荷載的問(wèn)題，應(yīng)滿(mǎn)足受力明確、均勻?qū)ΨQ(chēng)、傳力直接、減少扭轉(zhuǎn)的條件。在地震作用下，建筑平面應(yīng)力求簡(jiǎn)單規(guī)則，而風(fēng)力作用下則可適當(dāng)放寬。抗震設(shè)防的建筑，平面形狀宜簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)、規(guī)則，以減少震害。在建筑的獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，應(yīng)當(dāng)使結(jié)構(gòu)平面形狀簡(jiǎn)單規(guī)則，承載力和剛度分布均勻。不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的平面布置，減少偏心。
3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)理念
從我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和基本原則，可以清晰的看出我國(guó)對(duì)于建筑業(yè)的要求。但是就目前情況來(lái)說(shuō)，過(guò)多的建筑商一味追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視社會(huì)效益，追求速度，忽視質(zhì)量，在我國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展水平與國(guó)際水平還有一定的差距的基礎(chǔ)上。更加不利于建筑業(yè)的健康發(fā)展。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持的科學(xué)理念，以助建筑業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展。
3.1合理地選用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要影響因素包括：建筑物結(jié)構(gòu)各個(gè)部件間的關(guān)聯(lián)性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性等因素，對(duì)于上述這些影響因素，建筑設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充分地分析與考慮，并且對(duì)這些影響因素進(jìn)行綜合性的研究與分析，對(duì)其中的一些有利因素則應(yīng)該進(jìn)行加工和創(chuàng)新，以有效加強(qiáng)各個(gè)構(gòu)件間的協(xié)調(diào)性與靈活性，而對(duì)其中的一些不利因素，相關(guān)設(shè)計(jì)者則應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行有效地修正與改進(jìn)，以確保這些因素對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以起到促進(jìn)作用。
3.2 在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)要注意剛?cè)嵊卸?/p>
建筑物的剛性是指建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮到建筑物本身以及其內(nèi)部所要承受的各方面力的荷載作用，只有具備一定的剛性才能支撐整個(gè)建筑的正常使用。然而如果建筑結(jié)構(gòu)太剛，則相應(yīng)的變形能力就會(huì)降低，難以抵御較大的破壞力，一旦出現(xiàn)大面積坍塌，則會(huì)造成重大損失;如果建筑結(jié)構(gòu)沒(méi)計(jì)過(guò)柔，穩(wěn)定性又會(huì)降低，一旦遭遇較大的變形，則會(huì)使得整個(gè)建筑物軟體傾覆。由此就需要設(shè)計(jì)人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，能夠準(zhǔn)備把握工程的設(shè)計(jì)力度，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。
3.3 人性化設(shè)計(jì)
住宅作為一種共同需要的商品，應(yīng)該充分滿(mǎn)足住宅居住者對(duì)住宅的生理和心理需要，同時(shí)需要保證居住者的安全、舒適和健康。所以對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者，在充分考慮建筑使用者上述需要的基礎(chǔ)上，調(diào)整設(shè)計(jì)思路，從全局出發(fā)，設(shè)計(jì)出符合建筑使用者的人性化需求的產(chǎn)品。對(duì)于具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，住宅的整體環(huán)境就是一種宏觀考慮，除了空間和環(huán)境品質(zhì)的物質(zhì)形態(tài)，還是以人及存在的環(huán)境的關(guān)系為中心的一種環(huán)境，它包括自然環(huán)境、社會(huì)生態(tài)環(huán)境、人文歷史環(huán)境等。整合居住區(qū)生活方式場(chǎng)所，使其更適于人居住和發(fā)展。從內(nèi)部來(lái)說(shuō)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的室內(nèi)環(huán)境，就要求將人的生活習(xí)慣、健康舒適、建筑風(fēng)格等都考慮在內(nèi)，尤其是在無(wú)障礙設(shè)計(jì)方面，如住宅出入口設(shè)置無(wú)障礙坡道，注意扶手高度;公共走道滿(mǎn)足無(wú)障礙設(shè)計(jì)的要求等等。人性化理念融入每一個(gè)細(xì)節(jié)是我國(guó)建筑業(yè)綜合水平提升的理念之一。
3.4技術(shù)和人才的共同進(jìn)步
雖然在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中采用了CAD技術(shù)，但在結(jié)構(gòu)施工圖中還是會(huì)出現(xiàn)很多概念性的錯(cuò)誤以及計(jì)算錯(cuò)誤，其中有些錯(cuò)誤甚至?xí)䦟?dǎo)致嚴(yán)重的后果。這些錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因是由于部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員雖然具備了一些初級(jí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件的使用能力，但未受過(guò)系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)教育，從而導(dǎo)致缺乏整體結(jié)構(gòu)認(rèn)知概念。對(duì)軟件技術(shù)設(shè)定條件認(rèn)識(shí)不清或過(guò)分相信計(jì)算機(jī)分析結(jié)果從而導(dǎo)致計(jì)算出錯(cuò)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)真考慮從模型簡(jiǎn)化、荷載匯總、結(jié)構(gòu)計(jì)算到施工圖繪制的每一環(huán)節(jié)，保證簡(jiǎn)化的計(jì)算模型與工程實(shí)際相符，這需要使用軟件的人熟悉設(shè)計(jì)軟件的適用條件及技術(shù)條件，正確的運(yùn)用PKPM 軟件，保證計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。但是軟件技術(shù)發(fā)展再完善，也只是輔助設(shè)計(jì)程序，需要設(shè)計(jì)人員對(duì)軟件參數(shù)設(shè)置有成熟的理解。不斷提高自己運(yùn)用結(jié)構(gòu)的素養(yǎng)和技巧，在創(chuàng)新的同時(shí)，了解并學(xué)習(xí)先進(jìn)的建筑技術(shù)，將先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)有建筑。
3.5節(jié)能環(huán)保
通過(guò)對(duì)建筑的合理設(shè)計(jì)，合理選材，達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)保節(jié)能的目的�？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)計(jì)手段，把室內(nèi)自然溫度控制在人體舒適的溫度范圍之內(nèi)。例如合理使用太陽(yáng)能、地?zé)�、風(fēng)能等以及各種建材與節(jié)水節(jié)電設(shè)備等。在降低建筑物的運(yùn)行能耗，提高用能效率的同時(shí)為居住者提供舒適、環(huán)保的居住空間。應(yīng)當(dāng)加大開(kāi)發(fā)和使用可再生能源以及新能源的力度，因?yàn)楣?jié)能環(huán)保與先進(jìn)的技術(shù)密不可分。所以學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新是一項(xiàng)重要任務(wù)。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的因地制宜就是指充分利用當(dāng)?shù)氐牡乩項(xiàng)l件，少動(dòng)土方，將原有的地理形勢(shì)與設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，最大程度地利用原有的地形地貌。
3.6 合理利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源
例如將園林植物、湖水等自然景觀與建筑風(fēng)格相融合。達(dá)到既降低了成本，又體現(xiàn)出自然舒適、親近大自然的目的。因地制宜的另一體現(xiàn)，就是將當(dāng)?shù)貧v史文化、地域特色、傳統(tǒng)習(xí)俗等人文軟資源融合到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中去。建筑之美并不是千篇一律的，應(yīng)當(dāng)是有特色的。真正好的建筑是可以代表一個(gè)地域，讓人眼前一亮，看到就可以聯(lián)想到特定的地域。這些特色是從當(dāng)?shù)亟ㄖ幕瘍?nèi)涵中來(lái)的。只有吸取合理的建筑思想，才可以創(chuàng)造出具有時(shí)代精神、民族傳統(tǒng)和地方特色的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)格，才可以將自然環(huán)境與設(shè)計(jì)完美融合，達(dá)到人與自然的和諧相處的境界。
4 結(jié)束語(yǔ)
目前，我國(guó)的城市化建筑當(dāng)中，高層建筑的比例越來(lái)越大。對(duì)建筑使用功能的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，隨著越來(lái)越復(fù)雜的建筑類(lèi)型與功能的出現(xiàn)，建筑高度的不斷增加，高層建筑數(shù)量的日漸加大，建筑結(jié)構(gòu)體系的多樣化，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用也越來(lái)越受到重視。只有全面了解建筑結(jié)構(gòu)體系及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)原則，將先進(jìn)的科學(xué)理念融入設(shè)計(jì)之中，才可以使設(shè)計(jì)應(yīng)用達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的目的。
【參考文獻(xiàn)】
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科學(xué)論文：科學(xué)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用 篇2
隨著我國(guó)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度的增快，促進(jìn)了房地產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，建筑行業(yè)無(wú)疑成為了我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的支柱，而城市中的高層建筑物非常多，并與生產(chǎn)建設(shè)以及人們生活密切相關(guān)，為此要想確保高層建筑物的穩(wěn)定性就要做好其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和選型。本文從高層建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，探討了做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選型的方法，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)部門(mén)提供一些借鑒。
1 高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
1.1 抗震性能好
高層建筑是城市發(fā)展的產(chǎn)物，在城市化進(jìn)程的推動(dòng)下，高層建筑的重要性逐漸凸顯，并且其建設(shè)質(zhì)量決定著一個(gè)城市的發(fā)展程度。其主要特點(diǎn)為：一般高度的建筑物結(jié)構(gòu)都會(huì)承受來(lái)自外界的垂直負(fù)荷以及水平負(fù)荷，其抗震性能標(biāo)準(zhǔn)是非常高的。因?yàn)橐坏┌l(fā)生地震，如果建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)物的平面布置不當(dāng)，就會(huì)造成剛度中心和質(zhì)量中心有較大的不重合，結(jié)構(gòu)會(huì)沿著豎向剛度有很大的變化，則容易造成結(jié)構(gòu)破壞，進(jìn)而因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)過(guò)大的扭轉(zhuǎn)或反應(yīng)，變形集中，建筑薄弱底層房屋將倒塌。尤其是高層建筑，其抗震性能更是設(shè)計(jì)人員應(yīng)該著重考慮的問(wèn)題。現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)基本采用鋼結(jié)構(gòu)，而鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)踐中的應(yīng)用得到一致的好評(píng)。鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、結(jié)構(gòu)的抗震能力好、強(qiáng)度和剛度都很高的優(yōu)點(diǎn)，能滿(mǎn)足現(xiàn)代高層建筑施工的基本要求。
1.2 穩(wěn)定性能好
此外，來(lái)自外界的建筑結(jié)構(gòu)水平負(fù)荷對(duì)低層建筑物產(chǎn)生的影響較小，而高層建筑物因?yàn)楦叨鹊南拗剖艿剿截?fù)荷和地震影響較大，并且隨著建筑物的增高，其產(chǎn)生的位移會(huì)大大增加，如果位移幅度較大將對(duì)居民的生活產(chǎn)生較大的影響，會(huì)增加人的不舒適感。為此，其結(jié)構(gòu)位移是高層建筑結(jié)構(gòu)的一大特點(diǎn)，要想確保其穩(wěn)定性，就要將結(jié)構(gòu)位移控制好，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是非常重要的。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能是影響建筑施工安全的重要因素，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定是確保后期工程項(xiàng)目能正常投入使用的重要前提和基礎(chǔ)。建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性主要包括部分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)中，要考慮的因素很多，是一項(xiàng)十分復(fù)雜且注重細(xì)節(jié)的工作，所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)該不斷積累自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從細(xì)節(jié)出發(fā)，確保結(jié)構(gòu)整體格局的穩(wěn)定性，保證結(jié)構(gòu)體系的完整性。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
2.1 應(yīng)用分析方法了解各類(lèi)結(jié)構(gòu)體系
2.1.1 框架式的剪力墻結(jié)構(gòu)。高層建筑結(jié)構(gòu)種類(lèi)是非常多的，其中框架式的剪力墻結(jié)構(gòu)就是較為普遍的一種建筑結(jié)構(gòu)，其內(nèi)在的位移結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法非常多，并衍生出了很多的計(jì)算方法，應(yīng)用最為普遍的是連續(xù)假定方法。在對(duì)位移的協(xié)調(diào)性進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要明確剪力墻框架的水平位移與轉(zhuǎn)角狀況，從而對(duì)其進(jìn)行正確的計(jì)算，其求解的方法是構(gòu)建結(jié)構(gòu)位移和結(jié)構(gòu)負(fù)載之間的關(guān)系方程式。但是在對(duì)其進(jìn)行構(gòu)建過(guò)程中，其影響因素和內(nèi)在的需求等變量是有所差別的。
2.1.2 剪力墻的體系。剪力墻的受力與變形狀況是剪力墻結(jié)構(gòu)開(kāi)洞影響的。剪力墻的單片受力特性是有差異的，并且按照這種差異可以將其分為單肢墻結(jié)構(gòu)和特殊的開(kāi)洞墻結(jié)構(gòu)。這些不同的墻面結(jié)構(gòu)截面所具有的應(yīng)力和負(fù)荷也是有差異的，為此，在對(duì)其內(nèi)應(yīng)力和位移進(jìn)行計(jì)算時(shí)要采用不同的計(jì)算方法。通常采用的計(jì)算方法是平面限單元方法，這種計(jì)算方法準(zhǔn)確性較高，并且適合多種類(lèi)型的剪力墻。但是其缺點(diǎn)是資源的浪費(fèi)較為嚴(yán)重，自由分散度也較多。
2.1.3 筒體結(jié)構(gòu)。根據(jù)其計(jì)算模型的處理方法不同，筒體結(jié)構(gòu)的分析也是不同的`，主要包括連續(xù)分析法、分散分析法以及三維空間分析法，其中三維空間分析法的精確度較高，并且很多工程都采用這種計(jì)算模型。
2.2 高層建筑的抗震分析設(shè)計(jì)和應(yīng)用
高層建筑抗震分析和設(shè)計(jì)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，為此要想使高層建筑能夠具有非常強(qiáng)的抗震性能，并滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)功能，就要對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的彈性、塑性、變形能力進(jìn)行研究和分析�，F(xiàn)今，我國(guó)抗震性能的各項(xiàng)規(guī)范都是構(gòu)建在地震多發(fā)帶上，并滿(mǎn)足高層結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力和位移條件，這種在多地震帶上進(jìn)行的設(shè)計(jì)和分析對(duì)高層建筑穩(wěn)定有重要意義。
3 高層建筑結(jié)構(gòu)選型的主要內(nèi)容與要求
高層建筑結(jié)構(gòu)在選型上有非常多的要求，同時(shí)也是確保高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提。其主要內(nèi)容是：要選擇好基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；水平和承重結(jié)構(gòu)要適合；豎向承重結(jié)構(gòu)包含了剪力墻；橫向承重結(jié)構(gòu)有單板和雙板的樓蓋。在高層建筑初期設(shè)計(jì)階段，要想使設(shè)計(jì)符合規(guī)范就要明確高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和使用范圍。其選型的要求為：高層建筑設(shè)計(jì)要選擇好地段，要盡量在安全的環(huán)境下設(shè)計(jì)和選型，從而減少事故的發(fā)生率。所以，要求設(shè)計(jì)人員也要深入到施工現(xiàn)場(chǎng)，全面勘察和調(diào)研項(xiàng)目施工場(chǎng)地的地質(zhì)情況和地質(zhì)特點(diǎn)。全方面搜集相關(guān)的數(shù)據(jù)和資料，確保提出和制定的施工方案具有可行性。在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，高層建筑要有足夠強(qiáng)的承受力，并具有多重的抗震防線(xiàn)；其結(jié)構(gòu)的選型要與建筑物的承受力相適應(yīng)；在施工過(guò)程中，要盡量節(jié)省資金和資源，并要與周?chē)沫h(huán)境相適應(yīng)。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受環(huán)境的影響較大，并且風(fēng)力、壓力、承受能力等都是影響因素；建筑方案中的建筑尺寸、方位、高度等基本因素，還有建筑的外形、立體形態(tài)等；建筑使用功能也是非常重要的因素，一般高層建筑功能按照其功用的不同呈現(xiàn)出不同的利用價(jià)值，比如住宅、辦公樓等。有很多建筑功能和結(jié)構(gòu)是不能匹配的，為此，要針對(duì)建筑功能的不同對(duì)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，建筑施工工期也是影響因素，還有建筑施工材料的供應(yīng)狀況、建筑設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的影響、建筑結(jié)構(gòu)的抗震性等。為此，在選型時(shí)一定要對(duì)其影響因素進(jìn)行綜合分析。
4 結(jié)語(yǔ)
本文主要對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選型方法進(jìn)行了分析，并對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選型的具體方法提出了建議，表明要想使高層建筑提高抗震能力并使穩(wěn)定性增強(qiáng)，就要做好結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)計(jì)。所以，作為一名設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該明確設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和可行性對(duì)后期工程項(xiàng)目施工的重要影響，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該明確自身的工作職責(zé)，具有吃苦耐勞的精神，能深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察和調(diào)研工作，為設(shè)計(jì)方案的完成搜集和提供詳細(xì)和可靠的數(shù)據(jù)，以設(shè)計(jì)出最完美的建筑結(jié)構(gòu)方案，并科學(xué)合理地完成結(jié)構(gòu)選型，達(dá)到項(xiàng)目整體效益最大化的戰(zhàn)略目標(biāo)。
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科學(xué)論文：科學(xué)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用 篇3
土木工程是建筑材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和施工措施三者的有機(jī)結(jié)合的綜合性工程。各種新材料的研發(fā)給工程建筑帶來(lái)機(jī)遇，然而，近年來(lái)由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的安全事故頻頻發(fā)生，這使人們?cè)俅侮P(guān)注到安全問(wèn)題的重要性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑的靈魂，因此有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題在土木工程中顯得格外的重要，我們研究因結(jié)構(gòu)因素可能引起的安全問(wèn)題，并尋求解決方法，以保證工程的質(zhì)量問(wèn)題，確保用戶(hù)的財(cái)產(chǎn)安全和人身安全。
1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全因素問(wèn)題
由于土木工程行業(yè)在我國(guó)起步比較晚，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)研究目前還不夠完善，存在著工程結(jié)構(gòu)牢固性不夠，工程的安全設(shè)置和結(jié)構(gòu)的規(guī)范等方面問(wèn)題比國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)低、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)不夠、工程中的承重柱受力面積不夠、工程建筑中環(huán)境對(duì)耐久性的認(rèn)知不夠等方面的安全因素，下面對(duì)其一一闡述。
1. 1 工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)牢固性不夠
工程建筑物的牢固性問(wèn)題會(huì)直接影響建筑的使用質(zhì)量和安全性問(wèn)題。因此對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題必須格外注意。目前我國(guó)土木建筑工程中普遍有建筑物牢固性不夠、安全可靠性等級(jí)低的問(wèn)題，這在一定程度上限制了建筑物整體使用質(zhì)量的提升。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要解決這個(gè)問(wèn)題必須從整體出發(fā)，將每個(gè)可能影響建筑物的牢度問(wèn)題因素都充分的考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中（ 如建筑物所處地段的土壤環(huán)境問(wèn)題、土壤腐蝕問(wèn)題等） .使建筑物即使出現(xiàn)局部損壞也不會(huì)造成整體的崩塌。不影響整個(gè)建筑的使用，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中留下較大的裕度，以滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)牢固性的要求。
1. 2 土木工程建筑的安全設(shè)置和結(jié)構(gòu)的規(guī)范等方面問(wèn)題低于國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)
該行業(yè)在我國(guó)起步晚，發(fā)展速度緩慢。這造成目前我國(guó)缺少具有專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的高級(jí)人才，國(guó)家對(duì)土木工程建筑的相關(guān)法律法規(guī)不夠完善。
使得安全監(jiān)測(cè)部門(mén)對(duì)建成的建筑物的檢測(cè)不嚴(yán)，還有不少商販偷工減料使用空心磚等劣質(zhì)建筑材料，造成建筑物使用不到幾年就出現(xiàn)墻體崩裂，一旦發(fā)生地震等自然災(zāi)害就整體倒塌，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)極大地危害。相比于國(guó)外可使用幾百年的建筑，其使用質(zhì)量顯得極其低劣。歸根到底，除了一些人為因素外，國(guó)家法律法規(guī)管理、處罰不嚴(yán)、安全設(shè)置等級(jí)較低也是個(gè)重要原因。
1. 3 設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)不夠，專(zhuān)業(yè)人才少，專(zhuān)業(yè)水平低
在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中由于設(shè)計(jì)師的專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)不夠，常將設(shè)計(jì)中的構(gòu)造柱和承重柱區(qū)分不清，在施工中若是按照錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，將會(huì)極大地影響土木建筑的牢固性。建筑中的構(gòu)造柱是與梁配合，用以防止墻體裂縫，能夠提高建筑物的抗震能力。一旦設(shè)計(jì)人員將構(gòu)造柱混當(dāng)承重柱使用，由于構(gòu)造柱的強(qiáng)度不如承重柱，一旦發(fā)生墻體震動(dòng)，就會(huì)發(fā)生破壞，出現(xiàn)墻體或柱的開(kāi)裂，造成坍塌，釀造悲劇的發(fā)生。為防止此類(lèi)現(xiàn)象的發(fā)生，必須要求設(shè)計(jì)者能夠準(zhǔn)確區(qū)分構(gòu)造柱和承重柱。
1. 4 承重柱的面積不夠
在對(duì)于抗震要求不高的地區(qū)，設(shè)計(jì)人員往往會(huì)將承重柱的面積設(shè)計(jì)過(guò)小以簡(jiǎn)化土木工程建筑的受力分析，使設(shè)計(jì)過(guò)程得到簡(jiǎn)化。這樣做具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，承重柱的面積不夠會(huì)降低其承重強(qiáng)度。一旦有意外發(fā)生，使墻體受到一定的外力作用，就會(huì)發(fā)生載重梁和柱的開(kāi)裂，極大地降低了其抵抗外力的能力�？s短了建筑物的使用壽命。若是發(fā)生地震等強(qiáng)自然災(zāi)害則可能會(huì)發(fā)生墻體坍塌，增大人員的傷亡。
1. 5 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，工程建筑環(huán)境對(duì)耐久性的影響認(rèn)知不夠在我國(guó)建筑行業(yè)中，工作人員常常會(huì)重視不同的載荷、變應(yīng)力對(duì)建筑物持久性的影響，卻忽視了環(huán)境因素（ 溫度、土壤的酸堿度、濕度、土壤的腐蝕性等因素） 對(duì)耐久性的影響。這些因素極大地影響了建筑物材料的壽命，一旦忽略了這些因素的影響，將會(huì)造成對(duì)土木建筑物的壽命評(píng)估錯(cuò)誤，這將是一個(gè)極大地安全隱患。在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。
2 解決結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題的策略
土木建筑的安全問(wèn)題極大地危害到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此如何解決這些安全問(wèn)題變得重要，這是工程建筑中應(yīng)帶首要考慮的問(wèn)題，本文做出以下建議以供參考。
2. 1 國(guó)家應(yīng)嚴(yán)化對(duì)土木工程建設(shè)的各項(xiàng)規(guī)定，完善行業(yè)中的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、制度
規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)要首先制定，使設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠得到統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格的按照相關(guān)法律規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。保證設(shè)計(jì)出的工程結(jié)構(gòu)能夠符合國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)借鑒國(guó)外的先進(jìn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我們自身的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出即質(zhì)量高又能滿(mǎn)足人們生活需要的建筑物。
以國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)促進(jìn)我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展，完善我國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提高我國(guó)土木工程建設(shè)的總體質(zhì)量。同時(shí)國(guó)家要完善行業(yè)的相關(guān)規(guī)定，加大對(duì)建造過(guò)程的監(jiān)督和監(jiān)查力度，提高行業(yè)招標(biāo)過(guò)程中的透明性，確保企業(yè)能夠嚴(yán)格執(zhí)行招標(biāo)規(guī)則，保證招標(biāo)過(guò)程中的公平、公正、公開(kāi)。使得投標(biāo)者能夠享有相同的投標(biāo)權(quán)益，優(yōu)化選取設(shè)計(jì)方案。并出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī)嚴(yán)懲不法建筑商使用劣質(zhì)建筑材料的現(xiàn)象。鼓勵(lì)媒體、群眾舉報(bào)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)懲不貸。
2. 2 注重圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量
設(shè)計(jì)圖紙是設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)思想的結(jié)晶，是整個(gè)建筑的靈魂所在，它不僅對(duì)建筑商的意義重大，還對(duì)整個(gè)社會(huì)具有重大影響。因此，一份完好的設(shè)計(jì)圖紙是保證建筑質(zhì)量的前提。設(shè)計(jì)圖要保證詳細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)避免出現(xiàn)錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)中還要兼顧經(jīng)濟(jì)性的考慮。這就要求設(shè)計(jì)者具有一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。設(shè)計(jì)圖紙要對(duì)每個(gè)可能出現(xiàn)誤解的細(xì)節(jié)都予以明確標(biāo)注，以防止由于施工人員的專(zhuān)業(yè)能力不同導(dǎo)致對(duì)圖紙的理解不一，而造成因誤解圖紙引起的施工錯(cuò)誤，造成經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。在圖紙完成后，應(yīng)當(dāng)交由安全部門(mén)檢測(cè)，多人依次檢閱來(lái)保證圖紙的合理性。在保證安全問(wèn)題后，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，做到最大程度上的降低成本。
2. 3 加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)，提升設(shè)計(jì)人員的職業(yè)操守
建筑物不僅融合了企業(yè)建筑的思想，更融合了城市的思想文明； 建筑物不僅是企業(yè)的建筑標(biāo)志，它更是城市文明的標(biāo)志，對(duì)全社會(huì)都具有很大的影響。建筑設(shè)計(jì)師是整個(gè)建筑的宏觀掌控者，一座合格的建筑物要求建筑師既能設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足安全要求又經(jīng)濟(jì)合理的建筑結(jié)構(gòu)圖。因此在選取建筑設(shè)計(jì)師時(shí)必須要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的'篩選，定期對(duì)建筑設(shè)計(jì)師進(jìn)行培訓(xùn)，加強(qiáng)同國(guó)外技術(shù)領(lǐng)先的設(shè)計(jì)師的交流，提升設(shè)計(jì)師的能力，以滿(mǎn)足日新月異的現(xiàn)代化建筑物的要求。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮環(huán)境因素對(duì)建筑物壽命的影響，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上留下較大的安全裕度以滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的需求。同時(shí)還要提升設(shè)計(jì)者的職業(yè)操守，不能在設(shè)計(jì)中為圖設(shè)計(jì)過(guò)程的方便過(guò)度簡(jiǎn)化力學(xué)分析，造成設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)受力不足，引起安全問(wèn)題。
3 結(jié)束語(yǔ)
土木工程建設(shè)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題將會(huì)直接影響建筑物的使用安全問(wèn)題，直接影響著用戶(hù)的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意每個(gè)可能會(huì)引起安全問(wèn)題的因素，并以一定的方法策略解決這些安全隱患。在確保足夠安全的前提下，改善工程建設(shè)質(zhì)量，提高工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性，以滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、人口數(shù)目持續(xù)增長(zhǎng)所需的建筑、住房問(wèn)題。
新材料的不斷研發(fā)，一些特殊性能的材料正不斷被引 用到土木工程中，這將會(huì)再次促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。因此，工程建筑上應(yīng)當(dāng)借鑒國(guó)外的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，吸取過(guò)去建筑安全事故的教訓(xùn)，加快完善行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。提高建筑物的整體質(zhì)量，設(shè)計(jì)出更滿(mǎn)足未來(lái)人們生活需求的建筑。
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科學(xué)論文：科學(xué)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用 篇4
當(dāng)前我國(guó)土木工程在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的安全問(wèn)題，特別是在民用建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，為了追求經(jīng)濟(jì)效益而忽略建筑的安全問(wèn)題，影響土木工程的結(jié)構(gòu)安全性以及結(jié)構(gòu)耐久性。如果出現(xiàn)安全事故，造成的經(jīng)濟(jì)損失不可估量。所以，解決土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題至關(guān)重要。
1.當(dāng)前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所面臨的幾項(xiàng)難題
1.1 土木工程設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)規(guī)范的安全等級(jí)低
我國(guó)在土木工程的設(shè)計(jì)中存在很多安全隱患，有的設(shè)計(jì)在使用很短時(shí)間后就出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問(wèn)題，像墻壁裂縫、變形等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，從而使得國(guó)人對(duì)工程質(zhì)量缺乏一定的信任。而相比于國(guó)外來(lái)說(shuō)，其在土木工程方面的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于中國(guó)，有的建筑甚至已有幾百年的修建歷史但仍然保存完好，未出現(xiàn)任何質(zhì)量問(wèn)題。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的主要原因是我國(guó)關(guān)于土木工程的結(jié)構(gòu)安全設(shè)置的等級(jí)較低，目前我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的抗震設(shè)防目標(biāo)是小震不壞，中震可修，大震不倒，圍繞這個(gè)目標(biāo)完成的設(shè)計(jì)僅僅能保證小震下建筑的完好，在中震下部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件可能會(huì)發(fā)生破壞。對(duì)于震后的維修是一個(gè)較難的課題，不僅是經(jīng)濟(jì)方面的因素還有社會(huì)安定方面的因素。而國(guó)外的土木工程安全等級(jí)較高，這樣最終所涉及處理的工程質(zhì)量必然存在一定的差異[1].
1.2 土木工程設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性差
提高土木工程安全性的主要條件是確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。然而縱觀我國(guó)土木工程設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)還可發(fā)現(xiàn)存在著一些不足之處，即工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較低。倘若該工程涉及的穩(wěn)定性高，即使建筑工程的局部受到一定程度的損害，也不會(huì)使整體結(jié)構(gòu)受到破壞。例如框架結(jié)構(gòu)中半框架結(jié)構(gòu)體系，底框結(jié)構(gòu)體系都是不利于抗震的結(jié)構(gòu)體系。在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)制定合理結(jié)構(gòu)體系，不能僅依照計(jì)算軟件所提供的計(jì)算參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，很多結(jié)構(gòu)體系不合理但是通過(guò)局部的加強(qiáng)后計(jì)算參數(shù)也是有可能滿(mǎn)足規(guī)范要求。所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)參考計(jì)算結(jié)果做出合理的判斷選取穩(wěn)定性好的結(jié)構(gòu)體系。就目前我國(guó)在土木工程設(shè)計(jì)技術(shù)方面還較為欠缺，使得建筑物出現(xiàn)塌方、損壞等現(xiàn)象，造成一定的人員傷害。像玉樹(shù)地震等帶來(lái)的房屋倒塌等現(xiàn)象都在時(shí)刻告誡我們?cè)鰪?qiáng)土木工程穩(wěn)定性非常關(guān)鍵。
1.3 框架柱截面積設(shè)計(jì)不標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)于一些抗震等級(jí)要求不高區(qū)域的建筑來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)將框架柱截面積設(shè)計(jì)的比較小。也有一部分設(shè)計(jì)人員為了為甲方控制經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，結(jié)構(gòu)體系中盡量減少框架柱的數(shù)量，增加梁的跨度，但是為了滿(mǎn)足規(guī)范要求，梁的剛度會(huì)比較大，造成了強(qiáng)梁弱柱的結(jié)果，這與強(qiáng)柱弱梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念是相違背的，強(qiáng)柱弱梁措施的強(qiáng)弱是相對(duì)于梁端截面實(shí)際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小，是決定由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過(guò)其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，不致形成層側(cè)移機(jī)構(gòu)。強(qiáng)梁弱柱這種設(shè)計(jì)會(huì)存在一定的不足，當(dāng)建筑物受到像雷雨天或是地震等外力，會(huì)使得建筑物的梁柱核芯區(qū)等出現(xiàn)不同程度的裂縫現(xiàn)象，大大縮短建筑物的使用年限。倘若遇到地震等自然災(zāi)害時(shí)，建筑房屋極有可能出現(xiàn)倒塌等現(xiàn)象，嚴(yán)重者會(huì)使得人員受到一定的傷害，后果不堪設(shè)想[2].
1.4 設(shè)計(jì)要求在建筑的使用過(guò)程不能完全的體現(xiàn)
在進(jìn)行土木工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員會(huì)按照建筑物或構(gòu)筑物的使用要求施加相應(yīng)的外部荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是在建筑物交付使用后卻不能?chē)?yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行使用，造成了超負(fù)荷使用，建筑物長(zhǎng)時(shí)間在極限狀態(tài)下使用。因此要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行使用，最大限度的減少不安全事故的發(fā)生。
1.5 在設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員未意識(shí)到環(huán)境因素的重要性
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行土木工程設(shè)計(jì)時(shí)通常對(duì)怎樣提高工程的安全性能以及延長(zhǎng)工程的使用年限較為注重，而對(duì)環(huán)境因素的影響卻沒(méi)有引起足夠的重視。然而，環(huán)境因素對(duì)工程設(shè)計(jì)質(zhì)量也有著不容忽視的作用，如果濕度較大或是水的酸堿度以及化學(xué)藥品的腐蝕等環(huán)境因素的影響，會(huì)對(duì)土木工程的質(zhì)量造成一定的威脅，更有甚者會(huì)帶來(lái)一定的安全隱患。
2.增強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性與安全性的主要方式
2.1 設(shè)計(jì)方法應(yīng)優(yōu)化
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐不斷加大，建筑行業(yè)的發(fā)展速度也在逐漸上升，我國(guó)對(duì)土木工程管理的安全性引起了足夠的重視，并根據(jù)目前的發(fā)展?fàn)顩r制定出切實(shí)可行的建筑行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)制度。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面來(lái)考慮設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最大限度的增強(qiáng)工程的安全性與穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)方法不應(yīng)停留在現(xiàn)行的小震靠計(jì)算，中震靠構(gòu)造的方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)每一個(gè)工程進(jìn)行中震下的驗(yàn)算，對(duì)宜破壞的主要構(gòu)件進(jìn)行特殊的加強(qiáng)措施，確保結(jié)構(gòu)體系在中震下也是完好的。這樣既能保證結(jié)構(gòu)體系的安全性也能保證其經(jīng)濟(jì)性的要求[3].
2.2 重視設(shè)計(jì)人員安全責(zé)任觀念的培訓(xùn)力度
要做好土木工程設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)人員在其中發(fā)揮著重要作用，要求他們一方面應(yīng)具有扎實(shí)的`設(shè)計(jì)理論知識(shí)與專(zhuān)業(yè)的基本技能，另一方面還需具有一定的安全責(zé)任觀念。在設(shè)計(jì)過(guò)程中要經(jīng)過(guò)反復(fù)計(jì)算，對(duì)每一個(gè)工程的每一個(gè)數(shù)據(jù)都要有據(jù)可循。要用較強(qiáng)的安全責(zé)任觀念來(lái)完成每一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)。在平常多開(kāi)展相關(guān)培訓(xùn)活動(dòng)，組織設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)人員自身也要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，確保每個(gè)設(shè)計(jì)階段都能高質(zhì)高量的完成。
2.3 加強(qiáng)科研，推動(dòng)創(chuàng)新
提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平可以使設(shè)計(jì)成品具有更高的水品，更合理的結(jié)構(gòu)形式，因此要不斷加強(qiáng)創(chuàng)新，不斷發(fā)展。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師不能安于現(xiàn)狀，必須通過(guò)大量研究并反復(fù)計(jì)算，將成果運(yùn)用到實(shí)際工程中。只有這樣設(shè)計(jì)出的成品才能更加安全可靠。
2.4 嚴(yán)格控制建筑使用條件
對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)交付使用后，應(yīng)由建筑責(zé)任主體方負(fù)責(zé)控制建筑的使用要求，建筑要按設(shè)計(jì)條件使用，不得超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)使用，避免造成結(jié)構(gòu)可靠度降低的現(xiàn)象。
2.5 加大設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)安全監(jiān)督力度
一些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全問(wèn)題也和安全監(jiān)督不到位有關(guān)，應(yīng)定期或不定期的審查建筑設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程，保證整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。
3.結(jié)論
總而言之，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的高低直接決定了工程項(xiàng)目的安全性，而且與人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要熟知自身工作的重要性和重大責(zé)任性。不斷的總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，保證每一個(gè)建筑的安全性都達(dá)到要求。
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科學(xué)論文：科學(xué)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用 篇5
1 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性
如何盡量降低投入資金，并保證房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量乃時(shí)代發(fā)展的需求，這也是許多建筑企業(yè)以及投資人員愈發(fā)注重的問(wèn)題。施工人員必須將確保建筑質(zhì)量安全當(dāng)作前提與基礎(chǔ)，精細(xì)劃分設(shè)計(jì)方案里的所有細(xì)節(jié)，并通過(guò)相對(duì)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念以及技術(shù)，掌控好工程造價(jià)。通過(guò)相關(guān)的數(shù)據(jù)體現(xiàn)的狀況而論，同沒(méi)有通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化的建筑對(duì)比來(lái)講，進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化以后，經(jīng)費(fèi)能夠降低 8% ~22%.可是，對(duì)于實(shí)際操控而言，由于被多種環(huán)境束縛，想要完全施展，則面臨較多困境，并且也無(wú)法令優(yōu)越性較好地發(fā)揮出來(lái)。
對(duì)于優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，可以令建材的性能以及機(jī)械設(shè)施的性能完全展現(xiàn)出來(lái)。如此，與之前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)比，更具優(yōu)勢(shì)。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以后，工程造價(jià)的資金便能有效降低，進(jìn)而令企業(yè)可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。
并且優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，能夠完成房屋結(jié)構(gòu)里所有單元的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而提高了建筑的質(zhì)量，對(duì)人們的居住安全提供了良好的保障。所以，想要令房屋結(jié)構(gòu)更加具有實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性，就要進(jìn)行優(yōu)化房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[1].
2 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化在房屋建設(shè)應(yīng)用中的步驟
2. 1 創(chuàng)建結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模型
在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)整體必要優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，要對(duì)設(shè)計(jì)變量采取有效選擇，確定目標(biāo)函數(shù)，并確定束縛的條件，以便展現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)。
2. 2 對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的核算方案進(jìn)行設(shè)定
通過(guò)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)遇到較多束縛，且非線(xiàn)性?xún)?yōu)化問(wèn)題和繁瑣的多變量，在執(zhí)行相應(yīng)分析和核算時(shí)要將存在束縛的優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)變成無(wú)束縛。通常會(huì)通過(guò)Powell 法、拉氏乘子法以及復(fù)合形法進(jìn)行核算。
2. 3 執(zhí)行程序的相應(yīng)設(shè)計(jì)
通過(guò)可靠度執(zhí)行的房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)模型乃至所運(yùn)用的優(yōu)化設(shè)計(jì)的核算方式，能夠編排一個(gè)運(yùn)算速度較快并功能完善的綜合應(yīng)用程序。
2. 4 結(jié)果分析
對(duì)于此過(guò)程而言，需要從全面角度進(jìn)行分析，并對(duì)問(wèn)題采取多方面考慮，這一步驟在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中特別關(guān)鍵。合理選擇設(shè)計(jì)方案，不僅可以保障結(jié)構(gòu)的安全性、實(shí)用性、美觀性以及合理性，還可以對(duì)資金投入具有較大的節(jié)約作用。只在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中注重經(jīng)濟(jì)節(jié)約而忽視技術(shù)要求，是錯(cuò)誤的。同理，只注重技術(shù)要求而忽略經(jīng)濟(jì)要求，也不正確。我們一定要對(duì)兩者采取合理配置，才可以符合相應(yīng)準(zhǔn)則[2].
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
3. 1 房屋建筑的總體性和局部性?xún)?yōu)化
由層次來(lái)講，包括了建筑的總體設(shè)計(jì)體系、結(jié)構(gòu)相關(guān)體系、安裝體系等，所有獨(dú)立的體系又具備了許多下屬體系。在進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要對(duì)所有下屬系統(tǒng)采取優(yōu)化，打破關(guān)聯(lián)的橫向性，完成疊加型工程。所以，在執(zhí)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)要由總體入手，才可以完成整體設(shè)計(jì)優(yōu)化。
3. 2 建筑壽命優(yōu)化及階段性?xún)?yōu)化
在工程使用年限里，對(duì)所有階段都要執(zhí)行相應(yīng)的方案優(yōu)化。房屋設(shè)計(jì)人員要考量所有階段的特征，通過(guò)真實(shí)結(jié)論采取優(yōu)化方式的確定，進(jìn)而對(duì)工程的總體壽命進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化。如此，不僅能保障建筑質(zhì)量，還可以提升建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
3. 3 樁基礎(chǔ)具體優(yōu)化
建筑里的樁基礎(chǔ)可以分成灌注樁以及預(yù)制樁。灌注樁對(duì)于總體施工的質(zhì)量較難把握，并且操作技巧繁瑣，時(shí)間較長(zhǎng)。所以在符合沉降標(biāo)準(zhǔn)的前提下，要采用預(yù)制樁的施工，進(jìn)而降低相應(yīng)的工序。而且隨著樁基的持續(xù)加深，土壤自身對(duì)樁基的摩擦逐步加大，一定要選取較長(zhǎng)的預(yù)制樁。
3. 4 對(duì)建筑主體上部結(jié)構(gòu)采取科學(xué)性?xún)?yōu)化
房屋建筑上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建相應(yīng)的模型且進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行剪力墻設(shè)置，確保剪力墻總體質(zhì)量的均衡，如此可以令樓層中平面剛度的核心點(diǎn)與樓層總體的結(jié)構(gòu)重心重合，來(lái)降低地震或風(fēng)力造成的破壞。剪力墻的暗柱采用普通型鋼材而成，一旦使用較大的剪力墻，就能夠降低相對(duì)的鋼筋使用數(shù)量，降低對(duì)應(yīng)的成本。如果建筑物的自身不具有相應(yīng)環(huán)境，就不可設(shè)置過(guò)大的剪力墻。
3. 5 結(jié)構(gòu)優(yōu)化和建筑優(yōu)化保障協(xié)調(diào)
針對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)而言，只有確保建筑的'整體結(jié)構(gòu)以及平面設(shè)計(jì)相配合，才可以完成建筑自身的美觀以及結(jié)構(gòu)的匹配效果。針對(duì)建筑系統(tǒng)而言只需要確保自身的風(fēng)格。進(jìn)行樓體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)本身受力較大的轉(zhuǎn)角范圍，要選擇高強(qiáng)度建筑材料來(lái)當(dāng)作承重材料，以便更好的降低結(jié)構(gòu)自重�？傮w而言，要確保正確的疊加，防止結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的狀況出現(xiàn)。
3. 6 結(jié)構(gòu)優(yōu)化和排水系統(tǒng)優(yōu)化保持協(xié)調(diào)
要將房屋建筑中排水系統(tǒng)設(shè)定在地下室并且確保管道的預(yù)留尺寸以及預(yù)留深度要與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)相符，針對(duì)樓板自身的鉆孔位置進(jìn)行加固。并且，要加強(qiáng)水平方向管線(xiàn)貫穿柱或梁的調(diào)整，要盡量壓低此類(lèi)現(xiàn)象的發(fā)生概率。一旦管道在建設(shè)中超出承重墻，就一定要對(duì)墻體進(jìn)行加固[3].
3. 7 結(jié)構(gòu)優(yōu)化和電氣優(yōu)化確保協(xié)調(diào)
電氣管線(xiàn)安裝是通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)方式設(shè)定于金屬管體外端或墻體、樓板之處，如此設(shè)定或許為預(yù)制結(jié)構(gòu)施工形成較大困難。因此，如果想要管線(xiàn)穿過(guò)梁體，就要事先在梁體上段保留相應(yīng)的空洞，且確保梁體寬度與相符的墻體寬度相同。
4 結(jié)束語(yǔ)
想要進(jìn)行好房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，工程師就要具備豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，并且要真正掌握房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的相應(yīng)規(guī)范。通過(guò)不懈的努力，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)將更為成熟，從而為房屋安全性、實(shí)用性進(jìn)行確保，以保百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全。
參 考 文 獻(xiàn)
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科學(xué)論文：科學(xué)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用 篇6
當(dāng)今，我國(guó)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)越來(lái)越重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性，與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的建筑穩(wěn)定性、安全性、藝術(shù)性和可行性都受到人們的關(guān)注。不同類(lèi)別的建筑物對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需求也是不同的，差異化和多樣化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能滿(mǎn)足社會(huì)日益發(fā)展而產(chǎn)生的建筑需求。建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施是關(guān)乎建筑質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。因此，必須明確房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，以提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體水平。
1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念闡述
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指將建筑及各相關(guān)專(zhuān)業(yè)所要表達(dá)的內(nèi)容通過(guò)結(jié)構(gòu)語(yǔ)言予以體現(xiàn)的過(guò)程，結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)計(jì)算以及施工圖設(shè)計(jì)是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。結(jié)構(gòu)方案是指房屋建筑的主要結(jié)構(gòu)形式，具體包括建筑物的重要性、工程所在地的抗震設(shè)施烈度、相關(guān)地質(zhì)勘測(cè)資料以及場(chǎng)地類(lèi)型等等。結(jié)構(gòu)計(jì)算，是指在掌握房屋建筑結(jié)構(gòu)形式數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上，針對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)開(kāi)展的計(jì)算活動(dòng)，包括結(jié)構(gòu)內(nèi)力、荷載以及構(gòu)建試算和計(jì)算等等，最終目的在于用科學(xué)的計(jì)算方法保證房屋建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。施工圖設(shè)計(jì)則是根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)確定房屋建筑構(gòu)建的具體布局，然后明確施工構(gòu)造及施工措施。
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì)的關(guān)系
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與理論之間存在一定的差異，特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不可計(jì)算性，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要更多地注重概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)就是以個(gè)人實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，基于宏觀的角度對(duì)建筑結(jié)構(gòu)實(shí)施的定性設(shè)計(jì)。但是，概念設(shè)計(jì)不是憑空落成的，需要考察實(shí)地情況，包括氣候環(huán)境、地質(zhì)情況、自然風(fēng)貌等，根據(jù)所獲得信息給予的靈感和理性認(rèn)知，擬定關(guān)于一個(gè)建筑物的初步想法； 這個(gè)想法不同于精確的測(cè)量計(jì)算，除了靈感和理性認(rèn)知還要基于工程師豐富的實(shí)地工程經(jīng)驗(yàn)。概念設(shè)計(jì)更加注重設(shè)計(jì)結(jié)果，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則是一種逆向的推導(dǎo)過(guò)程，在概念設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)力學(xué)、構(gòu)造學(xué)等理論知識(shí)，配合相關(guān)的數(shù)據(jù)原理而推導(dǎo)出房屋建筑結(jié)構(gòu)布置。
綜合而言，建筑結(jié)構(gòu)造價(jià)水平的高低以及建筑的施工進(jìn)度是由概念設(shè)計(jì)所決定的，如果房屋建筑的概念設(shè)計(jì)不合理，就可能增加建筑造價(jià)，延誤工期。概念設(shè)計(jì)體現(xiàn)的是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想。受技術(shù)水平和計(jì)算理論等因素的限制，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果往往與建筑實(shí)際存在較大差異，而為更好地彌補(bǔ)這些誤差可能導(dǎo)致的問(wèn)題，必須要借助概念設(shè)計(jì)來(lái)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性�？梢哉f(shuō)，概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間是一種相輔相成的關(guān)系，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于現(xiàn)代房屋建筑工作的開(kāi)展顯然具有非常重要的意義，而概念設(shè)計(jì)則起到對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)補(bǔ)充和優(yōu)化的作用。優(yōu)秀的概念設(shè)計(jì)往往有著較為可靠的經(jīng)濟(jì)預(yù)估，因此也有較高的可行性，同時(shí)還可以避免復(fù)雜的運(yùn)算勞動(dòng)，減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體水平。
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要措施
3. 1 科學(xué)選擇建筑場(chǎng)地建筑場(chǎng)地的選擇對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果有很大影響。房屋建筑場(chǎng)地應(yīng)該選擇抗震性較好的地方，這能有效地減少外力對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的影響。如果要在地震區(qū)進(jìn)行建設(shè)，就必須要充分考慮結(jié)構(gòu)破壞因素，根據(jù)結(jié)構(gòu)體系方案以及設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和合理性來(lái)確定結(jié)構(gòu)體系，以充分保證建筑結(jié)構(gòu)的勻質(zhì)性。房屋建筑場(chǎng)地發(fā)生地震事故時(shí)，由于地震會(huì)持續(xù)一定的時(shí)間，因此，必須在房屋結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)多道抗震防線(xiàn)，確保房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體系數(shù)能夠有效地滿(mǎn)足抗震需求，增強(qiáng)建筑整體的抗震能力。
3. 2 合理選擇結(jié)構(gòu)材料在選擇結(jié)構(gòu)材料時(shí)，設(shè)計(jì)人員要充分結(jié)合自身的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，借鑒和參考已建建筑經(jīng)驗(yàn)，選擇承重能力較強(qiáng)的施工建設(shè)材料，以防因計(jì)算結(jié)果不精確而影響建筑建設(shè)質(zhì)量。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要合理分析和評(píng)價(jià)施工圖紙，深入探討施工圖紙中可能存在的數(shù)據(jù)問(wèn)題，并以此來(lái)作為結(jié)構(gòu)材料選擇依據(jù)，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。如在鋼筋、混凝土的選擇上，一定要根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇適合強(qiáng)度的施工材料，一般箍筋與混凝土強(qiáng)度等級(jí)不能低于 C20,直徑 10mm 的縱筋，強(qiáng)度等級(jí)不得低于C25,這樣才能夠充分滿(mǎn)足強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)要求。其他結(jié)構(gòu)材料的選擇也應(yīng)該嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而不能夠單純地依據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)判斷。
3. 3 注意結(jié)構(gòu)受力的合理性合理選擇房屋建筑結(jié)構(gòu)材料將顯著提高建筑結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)建筑受力的影響，確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足實(shí)際的建筑需求。通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠獲取相對(duì)全面的計(jì)算結(jié)果，反映出建筑結(jié)構(gòu)的受力情況。但是，通過(guò)計(jì)算機(jī)以及理論推導(dǎo)所獲取的實(shí)際數(shù)據(jù)往往存在一定誤差，并且容易出現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)建設(shè)需求不符的情況。這樣的`情況下，就必須要適當(dāng)采取概念設(shè)計(jì)來(lái)提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。
3. 4 注重施工現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)劃管理在房屋建筑施工過(guò)程中，存在較多不確定因素，這就需要設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)劃和全程把控，以降低不確定因素對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響，使施工作業(yè)活動(dòng)能夠按照房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果有條不紊地開(kāi)展。由于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依賴(lài)于計(jì)算機(jī)和理論數(shù)據(jù)，這些計(jì)算的結(jié)果與現(xiàn)實(shí)是存在一定差距的。因此，設(shè)計(jì)人員不但需要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)予以高度關(guān)注，更需要憑借自身的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)技術(shù)，做好施工單位、監(jiān)理單位的協(xié)調(diào)和交流活動(dòng)，提出建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)，保證設(shè)計(jì)方案的順利落實(shí)。
4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì)協(xié)同工作的應(yīng)用
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，協(xié)同工作的定義是將建筑工程中的每個(gè)構(gòu)件的性能和作用充分到極致，并實(shí)現(xiàn)與其他部件的相互配合。在協(xié)同工作中，要求與各個(gè)產(chǎn)品零部件的使用壽命相似，并且具有相同的荷載，正確處理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，確保兩者之間形成一個(gè)有機(jī)的整體。下面以地基基礎(chǔ)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì)協(xié)同工作的應(yīng)用為例進(jìn)行說(shuō)明。
傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)流程用到的算法往往是將上部建筑、基礎(chǔ)、地基分別視作獨(dú)立的單位，測(cè)量和設(shè)計(jì)都獨(dú)立進(jìn)行，但并不意味著，某一單元出現(xiàn)的問(wèn)題不會(huì)影響到其他的結(jié)構(gòu)單元，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，這種流程有著不可忽視的缺陷。地基基礎(chǔ)往往對(duì)上層建筑造成很大影響，若地基產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，則地面建筑大多會(huì)開(kāi)裂、錯(cuò)位、甚至崩塌； 同時(shí)，如果地面結(jié)構(gòu)的建筑層數(shù)不符合規(guī)范，超過(guò)地基、基礎(chǔ)承重，則也會(huì)給地基帶來(lái)變形的危險(xiǎn)。因此，在地基基礎(chǔ)的概念設(shè)計(jì)當(dāng)中，要更多地考慮到將地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起分析，這樣才能減少地基變形帶來(lái)的負(fù)面影響。
5 結(jié)語(yǔ)
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了要確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的真實(shí)性和有效性之外，還應(yīng)該從建筑實(shí)際施工角度出發(fā)，加強(qiáng)對(duì)概念設(shè)計(jì)的引入，充分發(fā)揮概念設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的補(bǔ)充作用。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分利用自身豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果予以補(bǔ)充和優(yōu)化，最終形成一套真正適用于房屋建筑施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，更好地滿(mǎn)足建設(shè)需求，確保房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。
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科學(xué)論文：科學(xué)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用 篇7
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，我國(guó)起步較晚，近幾年來(lái)，各大城市才不斷出現(xiàn)了一些高層建筑，甚至超高層建筑，這些建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常重要，決定著建筑的使用質(zhì)量與壽命，業(yè)主的需求不斷增加，也給設(shè)計(jì)人員提出了更多的要求。針對(duì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，需要進(jìn)行一一解決，才能真正實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量建筑投入運(yùn)行。
1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中水平力是決定性因素。水平荷載在高層建筑結(jié)構(gòu)中的穩(wěn)定性貢獻(xiàn)非常大。與普通建筑相似，高層建筑結(jié)構(gòu)在豎向的荷載多以重力表示，但在水平荷載方面，高層建筑與普通建筑有著極大的不同，高層建筑的自重與荷載在豎向構(gòu)件可以產(chǎn)生一定的軸力與彎矩，在建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性方面起著決定性的作用。
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要嚴(yán)格控制好側(cè)移指標(biāo)。當(dāng)建筑的高度不斷增加，水平荷載下的結(jié)構(gòu)側(cè)向移動(dòng)將會(huì)不斷被放大，對(duì)高層建筑的穩(wěn)定性造成威脅，同時(shí)也會(huì)對(duì)人的生活舒適度造成一定的影響，所以需要保持側(cè)移能夠控制在一定的范圍之內(nèi)，這成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心元素。
高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于抗震設(shè)計(jì)要求已經(jīng)明顯提高，隨著近幾年來(lái)地震現(xiàn)象不斷頻繁，任何一個(gè)等級(jí)的偏差都有可能會(huì)造成穩(wěn)定性破壞；當(dāng)高層建筑的豎向荷載不斷增大時(shí)，柱內(nèi)的軸向嚴(yán)重，連續(xù)梁彎矩變化讓支座處的負(fù)彎矩減小，從而對(duì)預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度造成影響。所以在高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)需要注意軸向變形問(wèn)題； 要通過(guò)一定的措施，確保建筑結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有裕?dāng)高層建筑物遇到危險(xiǎn)時(shí)，避免出現(xiàn)倒塌的問(wèn)題，如果沒(méi)有延性設(shè)計(jì)，將會(huì)對(duì)使用效率產(chǎn)生危害。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
2. 1 合理計(jì)算簡(jiǎn)圖
首先要保證計(jì)算簡(jiǎn)圖合理，簡(jiǎn)圖對(duì)結(jié)構(gòu)有著決定性作用。為了確保計(jì)算簡(jiǎn)圖的安全，需要采用相應(yīng)的構(gòu)造方法，除了要在鋼節(jié)點(diǎn)與鉸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注外，還需要不斷減小計(jì)算誤差，把計(jì)算簡(jiǎn)圖控制在一定的范圍之內(nèi)。
2. 2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選擇
其次，在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分了解高層建筑所在的地質(zhì)條件，另外對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與荷載分布分析要全面，根據(jù)施工條件以及鄰近相互影響進(jìn)行綜合考究，在全面了解基礎(chǔ)信息的前提下進(jìn)行科學(xué)合理的基礎(chǔ)方案確定�；A(chǔ)方案中，地基的潛力將發(fā)揮最大的作用，需要提前進(jìn)行地基檢測(cè)。
2. 3 結(jié)構(gòu)方案選擇
合理的結(jié)構(gòu)方案需要達(dá)到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體要求，并盡可能達(dá)到經(jīng)濟(jì)的目的。在相同的結(jié)構(gòu)單元中，使用相同的結(jié)構(gòu)體系，根據(jù)地理?xiàng)l件、工程要求、施工因素綜合確定結(jié)構(gòu)選擇，從而制定出最佳方案。
3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題分析與改善方向
3. 1 建筑結(jié)構(gòu)超高
一些城市為了進(jìn)行評(píng)比，在樓宇的高度上不斷進(jìn)行更新，仿佛樓層越高，城市的地位就更靠前。但建筑物不斷超高卻對(duì)抗震性與建筑質(zhì)量提出了更高的要求。相關(guān)的建筑規(guī)范對(duì)建筑物的高度與抗震要求進(jìn)行明確的規(guī)定，無(wú)論是多高的建筑物，都需要滿(mǎn)足相對(duì)應(yīng)的抗震等級(jí)要求。針對(duì)目前多地存在的建筑物超高問(wèn)題，建筑物規(guī)范將會(huì)進(jìn)行限定，不斷細(xì)化規(guī)則，與時(shí)俱進(jìn)，這使得高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法與措施有了明顯的改進(jìn)。每一個(gè)建筑單位的項(xiàng)目管理部都要注重建筑的超高問(wèn)題，在設(shè)計(jì)圖與施工組織審核時(shí)都應(yīng)該及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，不斷進(jìn)行論證，避免對(duì)工程的造價(jià)與工期造成影響。
3. 2 短肢剪力墻的設(shè)置
隨著我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷深入，對(duì)短肢剪剪力墻的設(shè)置問(wèn)題更加關(guān)注。目前我國(guó)的相關(guān)建筑規(guī)范已經(jīng)對(duì)它進(jìn)行了充分嚴(yán)格的定義，并對(duì)其使用進(jìn)行了限制。短肢剪力墻主要是指建筑物墻肢截面的高厚度在 5 - 8 左右的情況，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)表明，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中人盡可能使用些種結(jié)構(gòu)墻，所以在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能地避免。
3. 3 嵌固端設(shè)置
高層建筑的`嵌固端在二層以上的地下室頂板上，同時(shí)也有可能會(huì)設(shè)計(jì)到人防頂板上，嵌固端設(shè)置時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師對(duì)于嵌固端設(shè)置帶來(lái)的問(wèn)題沒(méi)有提前判斷與預(yù)測(cè)，比如樓板的設(shè)計(jì)、上下層的剛度要求等等，這些問(wèn)題都有可能在后來(lái)的設(shè)計(jì)中做出更改，造成不必要的損失與安全隱患。
3. 4 結(jié)構(gòu)規(guī)則性問(wèn)題規(guī)則性問(wèn)題
在目前的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中已經(jīng)進(jìn)行了明確的限制。如新規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)嵌固端上下層的剛度進(jìn)行了規(guī)定，現(xiàn)代建筑不宜采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。不規(guī)則的設(shè)計(jì)將對(duì)建筑的豎向荷載計(jì)算產(chǎn)生偏差，不易估計(jì)，有可能會(huì)存在安全風(fēng)險(xiǎn)。但是在目前的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，仍然會(huì)存在著這一問(wèn)題，對(duì)建筑的整體質(zhì)量造成了一定的影響。為了避免圖紙?jiān)诤罄m(xù)施工過(guò)程中進(jìn)行變更，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的規(guī)則性問(wèn)題進(jìn)行提前分析，遵守相關(guān)的規(guī)范規(guī)則，提高整體質(zhì)量。
3. 5 消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
高層建筑結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)非常明顯，它的功能復(fù)雜性決定著建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)非常復(fù)雜，需要選用不同的建筑功能材料。傳統(tǒng)建筑中所選用的材料多為可燃性材料，這種材料無(wú)形中增加了高層建筑火災(zāi)的發(fā)性頻率，更不易進(jìn)行救火。高層建筑間空氣流動(dòng)強(qiáng)，風(fēng)力非常大，如果發(fā)生高層火災(zāi)事故，救援難度可想而知。在傳統(tǒng)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，把火災(zāi)線(xiàn)路設(shè)計(jì)成垂直形態(tài)，建筑人員在進(jìn)行火災(zāi)疏散時(shí)將花費(fèi)更多的時(shí)間，對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全造成了更大的延誤。在消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，也需要對(duì)排煙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這對(duì)于高層建筑的安全性設(shè)計(jì)有著重要的意義。在設(shè)計(jì)中要保證煙氣能夠有效排出，避免在火災(zāi)發(fā)生時(shí)不利情況的蔓延。
3. 6 抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在高層建筑設(shè)計(jì)中，抗風(fēng)性研究非常重要。在進(jìn)行設(shè)計(jì)建造時(shí)，要注意抗風(fēng)壓性，對(duì)有效的設(shè)計(jì)非常重要。隨著高層建筑的高度不斷增加，結(jié)構(gòu)本身對(duì)風(fēng)起著擾動(dòng)作用與阻隔作用，不利于風(fēng)量的及時(shí)移動(dòng)，在風(fēng)速較大時(shí)，會(huì)對(duì)靜止的高層建筑產(chǎn)生振動(dòng)效果，從而造成一定的動(dòng)力荷載力，將會(huì)對(duì)其穩(wěn)定性造成威脅，甚至有可能會(huì)導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)受到破壞，導(dǎo)致玻璃幕墻破裂、裝飾物毀壞甚至墻體斷裂等工程質(zhì)量受到影響的危險(xiǎn)。
4 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略總結(jié)
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要注重設(shè)計(jì)原則，合理選擇基礎(chǔ)條件與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，對(duì)高層的消防結(jié)構(gòu)、抗震結(jié)構(gòu)、抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。
在消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，要設(shè)計(jì)合適的防火間距，對(duì)建筑物間的距離進(jìn)行精確計(jì)算，根據(jù)地形條件設(shè)計(jì)合理的防火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加疏散通道設(shè)計(jì)，采用分隔式進(jìn)行設(shè)計(jì)，控制煙霧與火勢(shì)的蔓延； 在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，要合理規(guī)劃建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件位置，發(fā)揮不同的構(gòu)承載功能，對(duì)地基進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化建筑平面，分割高度差異，提高建筑物的剛率與強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)地基的穩(wěn)固性，另外需要注重對(duì)剪力墻的設(shè)計(jì)，控制位移，對(duì)簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，確保結(jié)構(gòu)的完整性與對(duì)稱(chēng)性； 在抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中，首先要進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，選擇級(jí)配高的砂石，在結(jié)構(gòu)義部使用抗拔錨桿，穩(wěn)定地基，在高層建筑結(jié)構(gòu)中增加耗能減振系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)多種元素的綜合，使用強(qiáng)粘彈性的阻尼材料，解決好水平力、風(fēng)荷載造成的荷載疊加問(wèn)題，對(duì)受力高壓區(qū)進(jìn)行加固處理，精確計(jì)算建筑物的風(fēng)荷載與承載力。
5 結(jié)語(yǔ)
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該對(duì)超高、抗震、抗風(fēng)、消防、規(guī)則性、嵌固端設(shè)置等問(wèn)題進(jìn)行充分認(rèn)識(shí)，提前結(jié)合地質(zhì)條件與基礎(chǔ)條件對(duì)各個(gè)影響因素進(jìn)行分析，不斷進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保高層建筑結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性，提高使用壽命與質(zhì)量。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不是孤立存在的，而是與其他的設(shè)計(jì)相輔相承。結(jié)合目前經(jīng)驗(yàn)所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化，避免對(duì)質(zhì)量造成影響。隨著我國(guó)專(zhuān)家學(xué)者對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究的不斷深入，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將更加完善，促進(jìn)我國(guó)城市建設(shè)水平的提高。
參考文獻(xiàn)
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