《基于概念的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺談》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、基于概念的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺談-結(jié)構(gòu)理論基于概念的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺談-結(jié)構(gòu)理論基于概念的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺談-結(jié)構(gòu)理論基于概念的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺談-結(jié)構(gòu)理論基于概念的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺談　　摘要：結(jié)合多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，筆者從概念設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，探討了在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要注意的一些基本結(jié)構(gòu)概念知識(shí)，從而保證建筑的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。　　關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)、剛度、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎　　　1概念設(shè)計(jì)的含義　　建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)通常是指不經(jīng)數(shù)值計(jì)算，特別是在一些難以作出精確理性分析或在建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范沒有或

2、者難以規(guī)定的問題中，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細(xì)部措施的宏觀控制。運(yùn)用概念性近似估算方法，可以在建筑設(shè)計(jì)的方案階段迅速、有效地對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正確，避免后期設(shè)計(jì)階段一些不必要的繁瑣運(yùn)算，具有較好的經(jīng)濟(jì)可靠性能。同時(shí)，也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)?！　「拍钤O(shè)計(jì)的取得要依據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的積累，在實(shí)際中結(jié)合建筑

3、功能要求、結(jié)構(gòu)安全等級(jí)、抗震設(shè)防等級(jí)、地質(zhì)資料、當(dāng)?shù)夭牧?、?dāng)?shù)刈匀画h(huán)境等來進(jìn)行定性設(shè)計(jì)的過程，它的內(nèi)容可以包括：確定三縫設(shè)置、結(jié)構(gòu)體系、基礎(chǔ)形式和埋深、主要構(gòu)件的幾何尺寸等。比如，有的設(shè)計(jì)人員用多、高層結(jié)構(gòu)三維空間分析程序來計(jì)算底層框架，還人為的布置一些抗震墻，即不能滿足樓層間的合理剛度比，也不能正確地反映底層框架在地震時(shí)受力狀態(tài)。問題還是在于結(jié)構(gòu)概念不明確，沒考慮這兩種結(jié)構(gòu)體系的差異。軟件的選擇和使用不當(dāng)．造成的危害是不容忽視的。美國一些著名學(xué)者和專家曾警告工業(yè)界：“誤用計(jì)算機(jī)造成結(jié)構(gòu)破壞而引

4、起災(zāi)難只是一個(gè)時(shí)間的問題?！比欢苊膺@種情況，概念設(shè)計(jì)的思想不妨是個(gè)好方法。　　2概念設(shè)計(jì)的重要性　　概念設(shè)計(jì)是展現(xiàn)先進(jìn)設(shè)計(jì)思想的關(guān)鍵。一般認(rèn)為，概念設(shè)計(jì)做的好的結(jié)構(gòu)工程師，隨著他不懈追求盡善盡美的設(shè)計(jì)思想，其結(jié)構(gòu)概念將隨他年齡的增長(zhǎng)與實(shí)踐的積累越來越豐富，設(shè)計(jì)成果也越來越創(chuàng)新、完善。遺憾的是，隨著社會(huì)分工的越來越細(xì)，很大一部分結(jié)構(gòu)工程師還停留在只會(huì)依賴規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)、計(jì)算機(jī)程序做習(xí)慣性傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的階段，缺乏創(chuàng)新，有的甚至拒絕對(duì)新技術(shù)、新工藝的采納，害怕承擔(dān)創(chuàng)新的責(zé)任。這種狀況在—體化計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)程

5、序設(shè)計(jì)全面應(yīng)用的今天，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的要求，亟待發(fā)展和改變。　　強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)的重要，主要還是因?yàn)楝F(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與計(jì)算理論存在許多缺陷或不可計(jì)算性，比如對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)力計(jì)算是基于彈性理論的計(jì)算方法，而截面設(shè)計(jì)卻是基于塑性理論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，這一矛盾使計(jì)算結(jié)果與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)差之甚遠(yuǎn)，為了彌補(bǔ)這類計(jì)算理論的缺陷，或者實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際存在的大量無法計(jì)算的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)，都需要良好的概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施來滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。結(jié)構(gòu)工程師加強(qiáng)結(jié)構(gòu)概念的培養(yǎng)，能比較客觀、真實(shí)地理解結(jié)構(gòu)的工

6、作性能?！　「拍钤O(shè)計(jì)之所以重要，還在于方案設(shè)計(jì)階段，初步設(shè)計(jì)過程是不能借助于計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。這就需要結(jié)構(gòu)工程師綜合運(yùn)用其掌握的結(jié)構(gòu)概念，選擇效果最好、造價(jià)最低的結(jié)構(gòu)方案。　　3結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)　　3.1結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)原則　　眾所周知，在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵控制因素，如何在滿足相關(guān)要求的前提下選擇更好的抗側(cè)力體系成了結(jié)構(gòu)工程師追求的重大目標(biāo)。建筑平面的形狀宜選用風(fēng)壓較小的形式，并應(yīng)考慮鄰近高層建筑對(duì)其風(fēng)壓分布的影響，還必須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載。在地震作用下，建筑平面要

7、力求簡(jiǎn)單規(guī)則，風(fēng)荷載作用下則可適當(dāng)放寬。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)整體彎曲變形所引起的側(cè)移與結(jié)構(gòu)體系抵抗傾覆力矩的有效寬度的三次方成反比例關(guān)系，所以不宜建造寬度很小的建筑物。一般應(yīng)將結(jié)構(gòu)的高寬比I-WB控制在5—6以下，當(dāng)設(shè)防烈度在8度以上時(shí)，H/B限制應(yīng)更嚴(yán)格一些。另外，建筑平面的長(zhǎng)寬比也不宜過大，一般宜小于6，以避免兩端相距太遠(yuǎn)，振動(dòng)不同步，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)等復(fù)雜的振動(dòng)，而使結(jié)構(gòu)受到損害。在規(guī)則平面中，如果結(jié)構(gòu)平面剛度不對(duì)稱，仍然會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。所以，對(duì)任何平面形式的高層建筑來說，其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的布置原則都是盡量使平面的質(zhì)

8、量中心接近于抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度中心。因此，簡(jiǎn)潔、規(guī)整、均勻?qū)ΨQ的平面設(shè)計(jì)，對(duì)于合理布置抗側(cè)力結(jié)構(gòu)是有利的。由于質(zhì)量分布很難做到均勻?qū)ΨQ，在結(jié)構(gòu)布置時(shí)，除要求各向?qū)ΨQ外，還最好能具有較大的抗扭剛度，在滿足建筑功能的條件下，把抗側(cè)力構(gòu)件從中心布置和分散布置，改為沿建筑周邊或四個(gè)角上布置，就大大提高結(jié)構(gòu)的抗扭能力。　　3.2結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)　　高層建筑對(duì)內(nèi)部空間的要求，因其使用性質(zhì)和功能不同，建筑平面布置也就隨之變化。小空間平面布置方案僅適用于住宅及旅館；辦公室要求大小空間兼有；餐廳、商場(chǎng)、展覽廳等，則要