我對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)(一)

1、我對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)(一)適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則。這五個(gè)方面各有所重，又互為矛盾，一個(gè)優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往是這五個(gè)方面的最佳結(jié)合。往往設(shè)計(jì)人員注意到適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀，而忽略了便于施工。有時(shí)設(shè)計(jì)人員為圖方便，用偏于安全的簡化方法計(jì)算，雖然既省事又保證安全，卻增加了造價(jià)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般在建筑設(shè)計(jì)之后，“受制”于建筑設(shè)計(jì)，但又“反制”建筑設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能破壞建筑設(shè)計(jì)，建筑設(shè)計(jì)不能超出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力范圍。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定建筑設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)意義上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得更為重要。但一棟標(biāo)志性建筑建成后，往往建筑師便成為了人們心目中的建造者，為了實(shí)現(xiàn)該建筑設(shè)計(jì)而付出辛勤

2、勞動(dòng)一絲不茍的結(jié)構(gòu)師并不為人們所知。但無論如何，設(shè)計(jì)一個(gè)適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的責(zé)任。根據(jù)我對建筑結(jié)構(gòu)的理解，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可分為整體設(shè)計(jì)和部件設(shè)計(jì)兩部分。整體設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)體系的選擇，柱網(wǎng)的布置，梁的布置，剪力墻的分布，基礎(chǔ)的選型等。整體設(shè)計(jì)一般分主體和基礎(chǔ)兩部分進(jìn)行。設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑物的性質(zhì)、高度、重要程度、當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)防列度、風(fēng)力情況等條件來選擇合適的結(jié)構(gòu)體系。是采用磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、框支結(jié)構(gòu)、筒體，還是巨型框架選定結(jié)構(gòu)體系后，就要具體決定柱、梁、墻（剪力墻）的分布和尺寸等。在進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算后，主體結(jié)構(gòu)底截面的內(nèi)力成了基礎(chǔ)選型和計(jì)算的重

3、要依據(jù)。內(nèi)力計(jì)算一般盡量簡化為平面體系來計(jì)算，但有時(shí)必須采用空間受力體系來計(jì)算。無論怎樣，內(nèi)力計(jì)算最終是對柱、梁、板、墻（剪力墻）和塊體這五種部件的計(jì)算。也就是說，進(jìn)行整體設(shè)計(jì)后，就要進(jìn)行部件設(shè)計(jì)。梁和柱一般可看作細(xì)長桿件，內(nèi)力情況與計(jì)算體系相符合。單向板可簡化為單位寬度的梁來計(jì)算，雙向板的計(jì)算理論也較成熟，異型板的計(jì)算就較為復(fù)雜，應(yīng)盡量避免。對于單片的剪力墻，一般把它視作薄壁柱來近似計(jì)算，有時(shí)要考慮翼緣的作用；對于筒體結(jié)構(gòu)中的剪力墻則要用空間力學(xué)的方法來計(jì)算。塊體不同于梁、柱、板、墻，它在空間三個(gè)方向的尺寸都比較大，難以視作細(xì)長桿件或簡化為平面體系來計(jì)算。如單獨(dú)基礎(chǔ)，樁的承臺(tái)，深梁都是塊體，

4、受力情況很復(fù)雜，難以精確分析，所以在計(jì)算中往往加大安全系數(shù)，以策安全。目前國內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所用的設(shè)計(jì)方法是概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，作用效應(yīng)S必須小于等于結(jié)構(gòu)抗力R，結(jié)構(gòu)要滿足強(qiáng)度條件和位移條件。內(nèi)力計(jì)算采用的力學(xué)模型一般是彈性模型，要考慮塑性變形內(nèi)力重分布時(shí)，往往是把利用彈性模型計(jì)算所得的內(nèi)力乘以一個(gè)調(diào)整系數(shù)。手算和計(jì)算機(jī)算所采用的計(jì)算方法、理論、計(jì)算模型是有差別的。結(jié)構(gòu)計(jì)算的工作量是很大的，采用手算時(shí)要在工作量和計(jì)算精度之間折衷。手算為降低工作量，受力體系盡量簡化為平面力系，計(jì)算中作一些假設(shè)，利用經(jīng)驗(yàn)值和查用圖表。但隨著高層、超高層建筑的日益增多，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，抗震要求越來越高，手算的工作量和計(jì)算

5、精度難以滿足要求，計(jì)算機(jī)已被大量利用到結(jié)構(gòu)計(jì)算中來。計(jì)算機(jī)的工作量和速度非人所及，機(jī)算采用更科學(xué)、精度更高的計(jì)算方法，機(jī)算的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了手算。要充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，需要優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)計(jì)算程序。這些程序一般以空間力系作計(jì)算模型，以有限元的方法計(jì)算。例如著名的TBSA的計(jì)算模型是空間桿件體系。要編寫優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)計(jì)算程序，開發(fā)人員除了必須具備編程技巧外，還要掌握科學(xué)的先進(jìn)的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員也應(yīng)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)所用的計(jì)算理論，不應(yīng)只停留在會(huì)用結(jié)構(gòu)計(jì)算程序，而不知所以然。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序的出現(xiàn)并沒有降低對設(shè)計(jì)人員的要求，相反，它要求設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)更先進(jìn)的計(jì)算理論。目前結(jié)構(gòu)計(jì)算程序有一個(gè)弊端：就是計(jì)算過程的屏蔽。使用者只管輸入數(shù)據(jù)和會(huì)看結(jié)果，對計(jì)算過程一無所知，不知道計(jì)算是建立在什么基礎(chǔ)上，不知道適用范圍，這是潛在的危險(xiǎn)。一個(gè)優(yōu)秀