高層民用建筑結(jié)構(gòu)設計規(guī)范精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇高層民用建筑結(jié)構(gòu)設計規(guī)范，期待它們能激發(fā)您的靈感。

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關(guān)鍵詞：民用建筑 結(jié)構(gòu)設計 新形勢 原則

Abstract: Design work昀 the civil building is瘀攀 arduous bearing great responsibility; it directly affects the building durability, safety, comfort and economy. In the 21 st century building industry under the new situation, the civil building design technology status is especially outstanding and important. This article discussed the structural design of the civil building of relevant anti-seismic concept design, and again from building design existing problems were analyzed, and the civil building structural design research, the principles and civil building structure of the new trend of development of the technology from three aspects are summarized.

Key Words: civil building structural design principle of the new situation

中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A 文章編號：

民用建筑工程與人們的生產(chǎn)、生活緊密相連，對其結(jié)構(gòu)的設計工作在整個民用建筑工程中有十分重要的作用。民用建筑的設計工作既繁重，又承擔著巨大的責任，并直接影響著建筑物本身的經(jīng)濟性、安全性、舒適性和耐久性。民用建筑設計的對象是以居住為主要功能的建筑。民用建筑設計在當今社會中，秉承著“以人為本”的設計理念，同時還要求設計者能在設計方法上不斷創(chuàng)新，在設計思路上拓展得更寬。

一、結(jié)構(gòu)抗震的概念設計

結(jié)構(gòu)抗震的概念設計是指通過地震對建筑結(jié)構(gòu)的整體效應來有效地解決建筑結(jié)構(gòu)設計中存在的基本問題，具體包括分析建筑結(jié)構(gòu)的破壞機制和過程。在設計時，設計師要考慮到建筑結(jié)構(gòu)的整體布局，更不能忽略那些關(guān)鍵部位的設計細節(jié)，這樣，才能從根源上提高建筑結(jié)構(gòu)的總體抗震能力。

二、民用建筑結(jié)構(gòu)設計存在的問題――不容樂觀的設計質(zhì)量和設計審查

通過筆者對民用建筑結(jié)構(gòu)設計文件審查工作的經(jīng)驗，總結(jié)數(shù)百個設計工程，諸如北京、上海等省市地區(qū)的設計單位（其中包括很多大型甲級設計單位），得出目前建筑結(jié)構(gòu)設計在結(jié)構(gòu)的布置、結(jié)構(gòu)的體系、結(jié)構(gòu)的計算、電算的總信息、地基的基礎方案、荷載的取值、鋼筋混凝土的構(gòu)造等方面存在著諸多問題，構(gòu)件或配筋經(jīng)常少于計算值所得，從這個角度上來說，沒有一個工程在進行電算總信息時是完全正確的。這對于施工設計來說，后果是不可估量的，很多建筑結(jié)構(gòu)設計都需要整改才能夠進行施工。

目前建筑結(jié)構(gòu)設計的市場十分混亂，普遍出現(xiàn)大量行賄索賄、掛靠設計、業(yè)余設計、壓價競爭等現(xiàn)象。設計周期嚴重短于國家明文規(guī)定更是司空見慣的現(xiàn)象。特別是20世紀80年代之后成立的中小型建筑結(jié)構(gòu)設計單位以及縣級的施工圖的審查機構(gòu)，因設計或?qū)彶榈娜藛T配備不充足、缺乏相應完善的管理制度、審查制度以及設計經(jīng)驗不足，在設計和審查方面存在很大的質(zhì)量問題。很多大型的工程在進行施工圖審查時，一次合格率相當?shù)拖拢踔恋陀?0%，近乎違反一千多條強制性條文，存在重大的質(zhì)量問題。

（一）結(jié)構(gòu)設計不合理

結(jié)構(gòu)設計不合理，存在較大安全隱患，不能按照按照建筑的抗震設計有關(guān)規(guī)定嚴格執(zhí)行。不按照規(guī)定進行荷載的取值計算現(xiàn)象十分嚴重，很多結(jié)構(gòu)設計與計算書之間存在明顯的不符，計算結(jié)果超過結(jié)構(gòu)強度本身，嚴重威脅建筑物的質(zhì)量。

（二）設計深度不合規(guī)定

建筑結(jié)構(gòu)設計圖紙存在著偷工減料的現(xiàn)象，設計粗糙，缺少應有的配套系統(tǒng)圖及大樣圖，細節(jié)模糊，忽視重要的參數(shù)或安全等級，責任推諉。這些都源于設計人員對于民用建筑結(jié)構(gòu)設計的不重視，自身學識不夠，生搬硬套，缺乏正確的運算和經(jīng)驗。

（三）結(jié)構(gòu)計算不嚴謹

民用建筑結(jié)構(gòu)設計在計算上存在的問題主要有以下三個方面：

荷載取值不當。

多層框架的民用建筑采用獨立基礎，如果地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層，當建筑物高度低于八層且在25米以下，盡管不用驗算其地基的抗震承載能力，但是還是應該考慮風荷載的作用。

2.驗算底框砌體不當。

3.結(jié)構(gòu)周期的折減系數(shù)。

一般而言，實際的剛度比計算時大，實際的周期比計算時小，所以計算地震承載力一般要小，這是結(jié)構(gòu)存在安全隱患的因素之一，計算周期時的折減就顯得尤為重要。

（四）構(gòu)造設計不恰當

地基基礎設計問題和框架結(jié)構(gòu)設計問題是民用建筑結(jié)構(gòu)設計中時常出現(xiàn)的重要問題。不恰當?shù)倪x用柱基類型，加上不當?shù)氖┕げ僮鳎粌H會給施工質(zhì)量的完成帶來影響，還會對周圍施工的環(huán)境造成損毀。

（五）材料選用和結(jié)構(gòu)體系不合理

選用材料、結(jié)構(gòu)體系對于工程技術(shù)人員是重要的工程要素。尤其體現(xiàn)在高層民用建筑上，根據(jù)我國建筑鋼材的分類，民用高層建筑在選材上應盡量使用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)等，以減少柱基斷面的尺寸、提高防震效果。

規(guī)則性差、抗震機構(gòu)不合理、樓層錯層是民用建筑工程中常出現(xiàn)的問題。根據(jù)我國民用建筑結(jié)構(gòu)設計中關(guān)于抗震方面的設計要求，一般對于高層結(jié)構(gòu)盡量不使用復雜結(jié)構(gòu)。避免樓板開洞過大導致結(jié)構(gòu)不規(guī)則，從而影響結(jié)構(gòu)的抗震效果。

很多實際的建筑工程中都出現(xiàn)了規(guī)則性差以及抗震結(jié)構(gòu)不利等現(xiàn)象，還有就是樓層出現(xiàn)錯層的問題。如果在高層的建筑中出現(xiàn)大范圍的錯層，那么樓板的連續(xù)性則會出現(xiàn)問題，這種結(jié)構(gòu)一旦形成對于抗震是非常不利的。此外，一些民用的高層建筑存在薄弱層可是又沒有補救的抗震措施。按照我國對于高層建筑中抗震設計的相關(guān)要求，一般高層結(jié)構(gòu)是不能采用兩種或者兩種以上的復雜結(jié)構(gòu)。而樓板開洞過大也會造成結(jié)構(gòu)的不規(guī)則，影響結(jié)構(gòu)的抗震效果。

三、民用建筑結(jié)構(gòu)設計基本原則

結(jié)構(gòu)設計遵循的基本原則是：安全可靠、經(jīng)濟合理、符合規(guī)范、施工方便。

（一）安全可靠，規(guī)范施工

設計人員應盡量規(guī)范自己的行為，使民用建筑的結(jié)構(gòu)設計達到行業(yè)標準。在對建筑進行結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)荷載、剛度、強度、結(jié)構(gòu)、計算、布置等方面的設計工作時，設計人員不僅要做到不違反政府出臺的相關(guān)強制性條文，還應該尊重細節(jié)，嚴格執(zhí)行相關(guān)的規(guī)章制度。

（二）經(jīng)濟合理

民用建筑結(jié)構(gòu)設計不僅要符合安全可靠的原則，還應該考慮到經(jīng)濟合理的原則，不能過度浪費，保證在正常的施工條件下，施工建筑按照我國規(guī)范設計，確保工程安全順利開展。

（三）施工方便

進行民用建筑結(jié)構(gòu)設計時要遵守方便施工的原則。例如：不可使混凝土強度和等級的種類過多，這樣不僅影響施工造價，而且對工程質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。所以在一個構(gòu)件內(nèi)配筋不應太復雜，注意鋼筋的根數(shù)和直徑的種類不應太多。

四、建筑結(jié)構(gòu)新技術(shù)的發(fā)展

（一）民用建筑中鋼結(jié)構(gòu)的推廣

我國鋼鐵工業(yè)的蓬勃發(fā)展，為民用建筑行業(yè)的發(fā)展提供了極好的發(fā)展機遇。在民用建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用，鋼結(jié)構(gòu)與以往的混凝土結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)相比較而言，具有以下三個特點：

1.鋼材強度高

由于鋼材的強度相對較高的特點，民用建筑設計方便于采用大開間的布置。但是混凝土結(jié)構(gòu)以及磚混結(jié)構(gòu)因材料性質(zhì)的限制，影響了空間的自由布置。如果出現(xiàn)結(jié)構(gòu)跨度過大的情況，就會導致構(gòu)件尺寸的加大，不僅影響了美觀，更加增大了結(jié)構(gòu)自重，使造價相應增加。

2.綜合經(jīng)濟效益好

由于考慮到鋼結(jié)構(gòu)體系能夠?qū)γ裼媒ㄖa(chǎn)生極好的綜合經(jīng)濟效益，在民用建筑工程中積極推廣鋼結(jié)構(gòu)。民用建筑中的鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕的特點（相對于磚混結(jié)構(gòu)，是其自重的65%），減少了石土沙的使用量，更加適用于軟弱地基。即使應用于其他的地基條件，同樣有利于減少基礎造價。

另外，在民用建筑中，鋼結(jié)構(gòu)的施工周期較短，可以加快資金周轉(zhuǎn)，大大提高民用建筑投資方面的效益。

最后，基于鋼結(jié)構(gòu)建筑較高的性價比，不僅僅有利于環(huán)境和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，還有利于建筑行業(yè)更快的適應產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，具有發(fā)展前途，可以帶動鋼鐵產(chǎn)業(yè)以及新型材料產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。

（二）短肢剪力墻倍受青睞

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)吸收了傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)的諸多優(yōu)點，利用隔墻位置的靈活布置，提供較多的選擇方案，有利于克服傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)的一些缺點，得到廣大設計師、開發(fā)商和用戶的青睞。

（三）預應力大板結(jié)構(gòu)的廣泛應用

預應力混凝土的大板結(jié)構(gòu)是指在柱和柱之間布明梁，樓板使用預應力大板，并在預應力大板上面直接布置隔墻的結(jié)構(gòu)體系。隨著這項技術(shù)的成熟，有利于施工成本的減少，平面設計更加靈活，便于二次裝修改造，滿足住戶的個性要求。

總結(jié)：民用建筑的結(jié)構(gòu)設計是一個十分復雜的系統(tǒng)，這不僅要求設計者在設計建筑結(jié)構(gòu)時要嚴格計算每個構(gòu)件，掌握每一個要點；還要求他們在對建筑物的整體結(jié)構(gòu)進行宏觀和細節(jié)上的設計時要嚴格按照國家制定的相關(guān)標準來操作，同時還應加強對建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設計及性能設計，以提高我國民用建筑結(jié)構(gòu)的設計水平，進而使我國建筑質(zhì)量有質(zhì)的飛躍。

參考文獻：

[1]《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2001問答(5)至(8)索引[J].工程抗震，2004(01)

[2]混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范修訂動態(tài)[J].工程質(zhì)量.，1999(01)

[3]張保珍.建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設計淺議[J].山西建筑，2004(06)

篇2

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加快，城市人口密度增加，土地資源緊張，高層建筑成為了解決住房擁擠的最佳選擇。但是隨著高層建筑物功能的完善和承受壓力的加大，對建筑物的結(jié)構(gòu)要求也相應增加，建筑結(jié)構(gòu)的設計和質(zhì)量關(guān)系到建筑物的使用安全，如何解決結(jié)構(gòu)設計中存在的問題，保證建筑物的整體安全，是擺在廣大建筑結(jié)構(gòu)設計人員面前的重要課題。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)設計應遵循的基本原則

1、結(jié)構(gòu)方案最優(yōu)化原則

建筑結(jié)構(gòu)的方案設計是整個建筑施工的首要環(huán)節(jié)，對于整個建筑框架的構(gòu)建起著宏觀指導作用。在制定結(jié)構(gòu)設計方案時，要對建筑所處地區(qū)的詳細資料做到全面了解和掌握，從經(jīng)濟、技術(shù)、施工可行性等多個方面進行綜合評定考慮，從而選出最佳設計方案。在設計方案編制過程中，同一結(jié)構(gòu)單元設計中應盡量使用同一種結(jié)構(gòu)體系，確保結(jié)構(gòu)受力均勻，傳力便捷。在高層建筑結(jié)構(gòu)設計過程中，設計人員應進行充分討論，最終確定符合施工現(xiàn)場操作的施工方案和設計施工圖。

2、計算簡圖合理化原則

高層民用建筑在進行結(jié)構(gòu)設計時，為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，必須要進行周密的公式計算，把結(jié)構(gòu)設計數(shù)字化，從細節(jié)上杜絕安全隱患的存在。選用的計算公式和計算方法，以及結(jié)構(gòu)設計方案都會對計算結(jié)果產(chǎn)生不同程度的影響，因此，制定標準的計算規(guī)范，選擇合適的計算簡圖是保證公式計算結(jié)果準確的有效手段。這就需要設計人員根據(jù)具體的施工條件和作業(yè)要求，結(jié)合相關(guān)的設計指標，在充分協(xié)商交流的基礎上，選擇最佳的計算簡圖。

3、結(jié)果分析精準化原則

隨著計算機技術(shù)的普及應用，給數(shù)據(jù)處理帶來了極大的便利。在進行建筑結(jié)構(gòu)設計時，通過計算機強大的數(shù)據(jù)分析和計算能力，構(gòu)件建筑模型，能夠幫助設計人員更加直觀的找出結(jié)構(gòu)設計方案中存在的缺陷與不足，從而能夠在最短時間內(nèi)實現(xiàn)方案的優(yōu)化。另外，在計算時要注意使用統(tǒng)一的計算機軟件，防止不同軟件之間的計算誤差影響結(jié)果分析的準確性。

二、影響高層建筑結(jié)構(gòu)設計的主要因素

1、人為因素的影響

民用建筑的結(jié)構(gòu)設計，要充分考慮到居民日常生活的便利性以及可能出現(xiàn)的災害性事故，從而能夠有針對性的設計建筑機構(gòu)。例如，民用建筑較為常見的人為因素有火災、煤氣灶或煤氣管道爆炸、機械振動以及噪聲等。這就要求建筑結(jié)構(gòu)設計人員在進行設計工作時，要以此為出發(fā)點，結(jié)合建筑物的實際情況，設計出相應的防火、防爆、防震以及應急通道等，防止建筑物受到更嚴重的損失。

2、外力因素的影響

各種外力對建筑物的作用統(tǒng)稱為荷載。荷載可分為恒荷載和活荷載兩類。荷載的大小是建筑結(jié)構(gòu)設計的主要依據(jù)。風荷載是高層建筑水平荷載的主要因素，高層建筑上部的風與地面的風在風力、轉(zhuǎn)向等方面不同，尤其是在沿海地區(qū)，風速更大，對于高層建筑結(jié)構(gòu)的要求也更高。因此，高層建筑設計必須符合有關(guān)設計規(guī)范執(zhí)行。豎向荷載通常是一個定值，在建筑建設過程中隨高度增加荷載逐漸增大。而高層建筑受到的水平荷載則受到諸多因素影響，如風速、地震、地表沉降等，因多數(shù)因素變化屬于不確定因素，因此，在高層建筑設計中還應重點關(guān)注水平荷載作用。

3、氣候條件的影響

我國國土面積位居世界第三，幅員遼闊，境內(nèi)地形、地貌、地質(zhì)復雜多樣，不同地理位置下的環(huán)境、水文特征等各不相同，從炎熱的南方到寒冷的北方，從干燥的西部到濕潤的東部，氣候條件有很大差異。建筑物由于長期暴露在自然環(huán)境中，受到風吹日曬和雨水沖刷侵蝕，加上氣候變化等多種因素，一些建筑結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)熱脹冷縮、老化變形等問題。這些問題表現(xiàn)在建筑物外部，容易出現(xiàn)墻體裂縫、墻體滲水、墻面鼓脹等現(xiàn)象，給民用建筑的美觀和使用安全都帶來了不良影響。

三、高層民用建筑結(jié)構(gòu)設計的技術(shù)探討

1、重視軸向變形問題，合理分配下料長度

在高層建筑施工的過程中，因為豎向負荷比較大，會導致柱中出現(xiàn)程度比較大的變形，對彎矩和連續(xù)墻造成比較大的影響。一般情況下，此影響主要有下面兩個方面：一是降低連續(xù)梁中間支座的負彎矩值，二是對跨中正彎矩的數(shù)值或端支座負彎矩數(shù)值進行增加。通過使用構(gòu)件的豎向變形和構(gòu)件進行對比，得出不安全的結(jié)果，可以參考計算軸向變形的數(shù)值對構(gòu)件下料長度的影響進行預測，然后根據(jù)預測結(jié)果合理的分配下料長度。

2、保證建筑結(jié)構(gòu)延性，減小地震沖擊影響

高層民用建筑的機構(gòu)與低層相比，在建筑結(jié)構(gòu)方面更加柔和，并且其柔和度與建筑物的高度成正相關(guān)關(guān)系。我國處于環(huán)太平洋地震帶附近，境內(nèi)地震時有發(fā)生，因此保證高層建筑結(jié)構(gòu)變形的合理性具有非常重要的安全保護意義。為了避免在發(fā)生地震時建筑物受到較大的沖擊力，因此需要在建筑結(jié)構(gòu)設計時做好科學的變形設置，以防止受地震危害而導致建筑物主體結(jié)構(gòu)受損或坍塌。在進行該方面工作時，可以參考借鑒日本高層建筑的結(jié)構(gòu)設計思路，采用新型的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，既能減小建筑物的對地沖擊力，又能保證堅固性，確保高層建筑結(jié)構(gòu)具有較大的抗沖擊延性。

3、嚴格執(zhí)行國家標準，規(guī)范制定設計安全

隨著城市化進程的加快，城市建設如火如荼的開展，相應的城市建筑規(guī)范也有了較大的進步和完善，相關(guān)部門對于建筑結(jié)構(gòu)安全的設計也有了一定程度的重視。但是我們也應該看到，我國現(xiàn)階段的建筑市場魚龍混雜，建筑和設計團隊水平參差不齊，存在著以此充好、濫竽充數(shù)的不良現(xiàn)象。這就要求進行高層民用建筑結(jié)構(gòu)設計時，充分考慮到國家頒布的執(zhí)行標準的施工規(guī)范，將安全生產(chǎn)和質(zhì)量施工的意識刻入每一位設計人員腦中。加強結(jié)構(gòu)設計團隊的專業(yè)技能培訓，充分借鑒國外先進的高層建筑結(jié)構(gòu)設計方案，并將其與實際建筑情況相結(jié)合，探討出一條實用性強、質(zhì)量水平高、可靠穩(wěn)定的標準化民用高層建筑結(jié)構(gòu)。

結(jié)語

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關(guān)鍵詞：高層；住宅建筑；結(jié)構(gòu)設計；問題

中圖分類號：TU208文獻標識碼：A

一、當前我國高層建筑結(jié)構(gòu)設計現(xiàn)狀分析

以住宅建筑來看，由于建筑高度不斷攀升，從經(jīng)濟適用性和應用普及來看，近幾年來，與大多高層商業(yè)建筑采用鋼結(jié)構(gòu)不同的是：高層住宅建筑結(jié)構(gòu)主體更多采用鋼-混結(jié)構(gòu)進行高層建筑的建造和設計。而近幾年針對民用高層建筑采用主體結(jié)構(gòu)的是以鋼結(jié)構(gòu)還是鋼-混結(jié)構(gòu)為主攻方向的爭議就沒有停止過。推崇鋼結(jié)構(gòu)為主攻方向的一部分學者認為：在當前住宅產(chǎn)業(yè)化趨勢之下推行鋼結(jié)構(gòu)具有：材料強度高、自重輕、施工速度快、防潮、抗震性能好，便于安裝和拆卸（便于實施產(chǎn)業(yè)化住宅實施以及二次優(yōu)化設計） ，但鋼結(jié)構(gòu)存在防火和腐蝕的典型問題，而作為民用建筑住宅的成本來看，鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟成本較高。

隨著近年我國房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及國家對抗震等硬性指標的規(guī)范，以往磚混結(jié)構(gòu)的住宅正在逐漸被鋼-混結(jié)構(gòu)所替代，雖然鋼-混結(jié)構(gòu)較之磚混結(jié)構(gòu)成本會高出很多，但在抗震等規(guī)范指標下與鋼結(jié)構(gòu)主體比較成本要低出許多。這也是近年來我國民用高層住宅建筑多采用鋼-混住宅結(jié)構(gòu)的因素之一。

二、高層住宅建筑結(jié)構(gòu)的設計原則

1.結(jié)構(gòu)堅固、耐久

除按荷載大小及結(jié)構(gòu)要求確定構(gòu)件的基本斷而尺寸外，對陽臺、樓梯欄桿、頂棚、門窗與墻體的連結(jié)等構(gòu)造設計，都必須保證建筑物構(gòu)、配件在使用時的安全。

2.應用先進技術(shù)

在進行建筑構(gòu)造設計時、應大力改進傳統(tǒng)的建筑方式，從材料、結(jié)構(gòu)、施工等方面引入先進技術(shù)、并注意因地制宜。

3.合理降低造價

各種構(gòu)造設計，均要注重整體建筑物的經(jīng)濟、社會和環(huán)境的三個效益，即綜合效益。在經(jīng)濟上注意節(jié)約建筑造價，降低材料的能源消耗，又要有利于降低經(jīng)常運行、維修和管理的費用。還須保證工程質(zhì)量，不能單純追求效益而偷工減料，降低質(zhì)量標準，應做到合理降低造價。

4.注意美觀大方

建筑物的形象除了取決于建筑設計中的體型組合和立面處理外，一些建筑細部的構(gòu)造設計對整體美觀也有很大影響。例如欄桿的型式、陽臺的凸凹、室內(nèi)外的細部裝修，各種轉(zhuǎn)角、收頭、交接處的接頭設計.都應合理處理.并相互協(xié)調(diào)，注意美觀大方。

三、影響高層民用建筑結(jié)構(gòu)設計的主要因素

1.外力作用的影響

作用在建筑物上的各種外力統(tǒng)稱為荷載。荷載可分為恒荷載（如結(jié)構(gòu)自重）和活荷載（如人群、家具、風雪及地震荷載）兩類。荷載的大小是建筑結(jié)構(gòu)設計的主要依據(jù)。也是結(jié)構(gòu)選型及構(gòu)造設計的重要基礎，起著決定構(gòu)件尺度、用料多少的重要作用。風載是高層建筑水平荷載的主要因素，風力隨著地面的不同高度而變化，在沿江沿海地區(qū)，風力影響更大，設計時必須遵照有關(guān)設計規(guī)范執(zhí)行。

地震荷載也是主要荷載。地基土的縱波使建筑物產(chǎn)生上下顫動；橫波使建筑物產(chǎn)生前后或左右的水平方向的晃動。但這三個方向的運動并不同時產(chǎn)生，其中橫波的振動往往超過風力的作用，所以地震力產(chǎn)生的橫波是建筑物的主要側(cè)向荷載。地震的大小用震級表示，震級的高低是根據(jù)地震時釋放能量的多少來劃分的，釋放能量愈多，地震越大，震級也愈高。故震級是地震的大小指標。

在進行建筑物抗震設計時，是以該地區(qū)所定地震烈度為依據(jù)，地震烈度是指地震引起的地面震動及其影響的強弱程度。

2.氣候條件的影響

我國各地區(qū)地理位置及環(huán)境不同，從炎熱的南方到寒冷的北方，氣候條件有許多差異。太陽的輻射熱、自然界的風、雨、雷、霜、地下水等構(gòu)成了影響建筑物的多種因素。有的構(gòu)、配件因熱脹冷縮而開裂；有的部位出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象；有的因室內(nèi)過冷或過熱而妨礙工作等等.放在進行構(gòu)造設計時，應該針對建筑物所受影響的性質(zhì)與程度，對各有關(guān)構(gòu)、配件及部位采取必要的防范措施.如防潮、防水、保溫、隔熱、設伸縮縫、設隔蒸汽層等等。以防患于未然。

3.各種人為因素的影響

人們在生產(chǎn)和生活活動中，往往遇到火災、爆炸、機械振動、化學腐蝕、噪聲等人為因素的影響。故在進行建筑構(gòu)造設計時，必須針對這些影響因素，采取相應的防火、防爆、防振、防腐、隔聲等構(gòu)造措施，以防止建筑物遭受不應有的損失。

四、高層民用建筑結(jié)構(gòu)設計中的主要問題分析

1.框架柱剪力調(diào)整

受力需要：框剪結(jié)構(gòu)在小震作用下彈性計算變形協(xié)調(diào)所得的框架柱剪力較小大震作用下剪力墻筒體及連梁出現(xiàn)裂縫后剛度退化框架柱剪力將大大增加。抗震需要：提高結(jié)構(gòu)二道防線的抗震能力。問題：是否需滿足節(jié)點力系平衡――調(diào)整相連框架梁梁端剪力彎矩。

分析： （1）框架柱偏壓，軸壓比控制，配筋一般由構(gòu)造控制，剪力調(diào)整――柱承載能力未能得到有效提高； （2）框架梁純彎，梁端彎矩調(diào)整，配筋成比例調(diào)整，增大剪力調(diào)整――梁承載能力得到明顯提高； （3）實際結(jié)構(gòu)承載能力向強梁弱柱方向發(fā)展，不利于整體結(jié)構(gòu)強柱弱梁延性抗震； （4）臺灣、日本、美國震害表明，整澆樓蓋的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件墻柱破壞嚴重，樓蓋梁板一般未出現(xiàn)破壞。

建議和對策：

（1）小震作用下柱剪力調(diào)整十分必要； （2）不必拘泥于地震作用下框架節(jié)點力系平衡； （3）不必調(diào)整相連框架梁梁端彎矩剪力。

2.框架柱軸壓比控制

抗震受力延性需要：避免大震作用下框架柱壓屈脆性破壞。現(xiàn)行規(guī)范框架柱軸壓比限值(抗震規(guī)范6.3.6條或高規(guī)6.4.2條)：

分析：地震作用下，中柱所受軸力較小，邊柱、角柱所受軸力較大，尤其角柱迭加斜向扭轉(zhuǎn)作用所受軸力最大。建議和對策：框架中邊、角柱軸壓比控制宜參照1984年高層建筑結(jié)構(gòu)學組《高層建筑結(jié)構(gòu)設計建議》區(qū)別對待適當調(diào)整，中柱適當放松，邊柱不變，角柱適當從嚴。建議框架柱軸壓比限值：

3.框支框架傾覆彎矩控制

背景：現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定框剪結(jié)構(gòu)，控制框架結(jié)構(gòu)承受傾覆彎矩≤50%整體結(jié)構(gòu)傾覆彎矩。現(xiàn)行規(guī)范尚未提及框支框架結(jié)構(gòu)承受傾覆彎矩的控制。美國、日本、臺灣震害表明帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)主要破壞形態(tài)為大震[5]。作用下筒體剪力墻連梁開裂后，框支柱承受軸力過大，壓屈破壞。建議及對策：對帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)，增加地震作用下框支柱軸力。水平量化控制――控制框支框架結(jié)構(gòu)承受傾覆彎矩≤50%整體結(jié)構(gòu)傾覆彎矩。效果：有利于落地墻，筒體加強。有利于減輕框支柱受力，提高結(jié)構(gòu)抗震，抗倒塌能力。

4.地基基礎設計

地基基礎設計控制的要素：控制長期重力荷載作用下地基基礎的變形及其差異變形；滿足重力荷載水平荷載組合作用下地基基礎承載能力要求。建議和對策：強化中央?yún)^(qū)，弱化邊緣區(qū)。減小重力荷載作用下地基基礎最大沉降及盤式差異。沉降斜率，改善結(jié)構(gòu)工作性能，提高結(jié)構(gòu)安全度。經(jīng)濟合理。

5.結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)變形控制

計算原則：采用材料彈性，樓蓋剛性的計算假定。采用水平地震作用下樓蓋角點豎向構(gòu)件水平層間位移。建議和對策：宜用第1振型，不宜用振型組合。雙向作用宜參考IBC采用另向效應的30%計，不宜采用均方根法。

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【關(guān)鍵詞】高層民用；建筑結(jié)構(gòu)設計；安全度；現(xiàn)狀 ；理論

中圖分類號： TU2 文獻標識碼： A 文章編號：

高層民用建筑結(jié)構(gòu)設計安全度的現(xiàn)狀

當前的建筑物安全事故，與結(jié)構(gòu)設計可靠度無關(guān)。如20世紀50年代的結(jié)構(gòu)設計方法，與現(xiàn)在近似，當時所用的混凝土強度很低，施工手段也很落后，混凝土用人工攪拌，沒有振搗器，而當時施工發(fā)生安全事故的較少。現(xiàn)在的安全事故與結(jié)構(gòu)設計安全度沒有連帶關(guān)系。

我國建筑設計規(guī)范中的構(gòu)造規(guī)定尚屬恰當。安全規(guī)范與國際市場無直接聯(lián)系，要根據(jù)國家政策而定。從實踐表現(xiàn)看，我國規(guī)范中的構(gòu)造規(guī)定，并非都比別國低。我國規(guī)范對于梁受壓鋼筋的配筋率有明確規(guī)定且數(shù)值與美國基本相等，并非”無此規(guī)定”，至于受拉鋼筋的最小配筋率，有設計經(jīng)驗的人都知道，在一般梁板構(gòu)件中，此值并不起作用，有影響的是在類似基礎厚板一類構(gòu)件中。這種構(gòu)件中，我國規(guī)范與國外規(guī)范相比，在某些情況下配筋更多，因此也不能一概而論，說我國的構(gòu)造配筋比國外如何的少。

不容忽視設計中的浪費現(xiàn)象。當前建筑結(jié)構(gòu)設計存在的問題中，有一個方面不容忽視，是設計中的浪費現(xiàn)象。我們有不少鋼筋混凝土高層建筑的用鋼量，已超過國外同等高度鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量，其不合理可見一斑!現(xiàn)在這種關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設計安全度的討論，是正常的，我擔心會不會引起誤導，使一些設計人員誤以為按我國規(guī)范進行設計會造成不安全，以致盲目加大構(gòu)件截面，增加用鋼量。造成不必要的浪費。這種可能性。是不能不防的。

二、關(guān)于高層民用建筑可靠度設計理論

高層民用建筑可靠度理論是分析結(jié)構(gòu)安全性的一種有效手段。我國已頒布統(tǒng)一標準，要求結(jié)構(gòu)設計規(guī)范按可靠度理論設計。70年代的我國混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范分別采用不同的設計方法體系，在安全度的表達形式上互不相同，給設計或教學都造成不便，50年代用可靠度理論率先加以統(tǒng)一。但是，對規(guī)范采用可靠度理論，以及這一理論能否將各種結(jié)構(gòu)的安全度都統(tǒng)一在同一體系中，觀點如下：

1、我國規(guī)范采用了先進的可靠度理論，用失效概率度量結(jié)構(gòu)的可靠性，通過將抗力和作用效應相互獨立，將隨機過程化為隨機變量并以經(jīng)驗為校準點，成功地將這一理論用于建筑結(jié)構(gòu)設計規(guī)范中，這是我國規(guī)范先進性的一種表現(xiàn)。工程設計采用可靠度理論為國際標準組織(ISO)所提倡，在國際上是大勢所趨；多次國際安全度會議也傾向于采納ISO提出的在設計規(guī)范中采用可靠度理論的原則。可靠度理論一樣重視經(jīng)驗，可靠度取值用校準法確定。

可靠度理論是分析和度量結(jié)構(gòu)安全性的一種先進手段，但在應用上還有其局限性，理論本身也有一些方面未能突破，比如結(jié)構(gòu)可靠度分析的三個約束條件：將抗力與作用效應分離，將隨機過程變?yōu)殡S機變量，以及將截面承載力的安全指標B作為結(jié)構(gòu)的可靠指標，隨著認識的發(fā)展都值得質(zhì)疑。用概率可靠度理論需要進行大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計，但不論荷載統(tǒng)計或抗力統(tǒng)計都還存在一些問題，規(guī)范安全度還需考慮將來可能出現(xiàn)的荷載變化。概率可靠度理論會有意或無意地簡化、忽略本應考慮但又無法用這一理論處理的因素，如一定程度的人為失誤以及社會。經(jīng)濟因素等。可靠度理論強調(diào)三個正常，即正常設計。正常施工和正常使用，但正常和不正常有時不易界定：匆忙地將可靠度理論推廣于各種規(guī)范，會帶來一些不必要麻煩，比如地基基礎規(guī)范中，地基承載力強度的設計值競比標準值還高，抗震設計規(guī)范中不得不引入調(diào)整系數(shù)。又如地下結(jié)構(gòu)的荷載與其作用效應高度輛合，其不確定性遠大于荷載本身的不確定性、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的不確定性。以及材料強度不確定性的總和，而前者又難以估計，這時勉強采用可靠度設計往往徒有形式而無實效。

關(guān)于高層民用建筑物安全性鑒定工作的幾點思考

1、高層民用建筑物安全性規(guī)范要根據(jù)國家政策而定。有人以為，低安全度有損于我國建筑業(yè)的國際形象。有損于國際形象的事情有，但不是結(jié)構(gòu)設計安全度問題。低安全度一是施工質(zhì)量低劣，二是結(jié)構(gòu)設計浪費大。一個國家的規(guī)范，不僅僅是技術(shù)性的，還有很強的政策性，許多方面，是一個國家經(jīng)濟條件的直接反映。因此．我國規(guī)范的材料用量，當然應該比發(fā)達國家低，也即安全度應該低一些。至于抗震規(guī)范，更與政策密切相關(guān)。我國雖是多地震國家，但同一個地區(qū)發(fā)生大震的幾率一般不很頻繁。近年四川省發(fā)生過幾次較強地震，凡是按規(guī)范正常設計、正常施工的工程，都經(jīng)受住了考驗。現(xiàn)在這種關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設計安全度的討論是正常的，但筆者擔心這會不會引起誤導，使一些設計人員誤以為按我國規(guī)范進行設計會造成不安全，以致盲目加大構(gòu)件截面，增加用鋼量，造成不必要的浪費。這種可能性，是不能不防的。

2、加強質(zhì)量引導觀念，樹立“百年大廈，質(zhì)量為本”的安全思想，加強與施工單位的溝通，杜絕因設計缺陷造成安全事故的同時，減少施工承擔單位的失誤和失職。質(zhì)量觀念淡薄的典型反應就是施工方的偷工減料。這絕偷工減料的施工方要么是實力較差，要么是目光短淺，要么是因為第一次涉足地產(chǎn)開發(fā)因沒有長期打算而產(chǎn)堂 撈一把就走”的心態(tài)，為了降低成本，就在施工中偷工減料。這些問題的存在極易導致建筑物日后大規(guī)模的不均勻沉降。這種沉降在交付使用初期無法看出裂紋，外表與一般合格建筑并無異樣，實際上在一、二年后，建筑物開始產(chǎn)生裂縫，容易產(chǎn)生安全問題。

3、增強防震抗震觀念，把抗震要求列人結(jié)構(gòu)設計安全的首位。建筑設計中對于防震、抗震的要求是極其明確的，其意義不僅僅在于應對地震所造成的災害，也在于對其他振動如外力沖擊(如爆炸、撞擊等)、共振等極易形成的傷害。四川菜橋因一隊整齊列隊行進的隊伍發(fā)生共振而引發(fā)大橋垮塌就是由于具中一個極具典型性的案例。這雖然是個案，但也說明了設計安全度問題的考慮在設計之中就應該更好地體現(xiàn)。

4、建筑結(jié)構(gòu)設計與施工過程均要始終貫穿建筑物安全意識和施工安全意識，認真執(zhí)行國家標準與規(guī)范，防微杜漸。提高企業(yè)領導對建筑安全生產(chǎn)的認識。堅決落實行安全生產(chǎn)“一票否決制”，將企業(yè)職員的政績和安全生產(chǎn)與企業(yè)資質(zhì)、安全資質(zhì)、項目經(jīng)理資質(zhì)相掛鉤。提高企業(yè)相關(guān)負責人對安全工作的重視，使領導者將安全工作真正擺到重要的議事日程上加大對安全事故有關(guān)責任者的處罰力度，同時，對優(yōu)秀企業(yè)及相關(guān)職員做出精神及物質(zhì)獎勵。切實樹立起“安全第一”的觀念，做到行動上時時處處重視安全生產(chǎn)。

參考文獻：

[1] 張秀成，王立友.建筑工程安全事故分析[J]. 天津建設科技. 2007(S1)

[2] 黎志聰.工程施工安全技術(shù)管理分析[J]. 建材與裝飾(中旬刊). 2007(10)

[3] 孔令榮.淺析施工項目安全管理存在問題及防范措施——以某公園景觀工程施工項目為例[J]. 科技資訊. 2010(22)

[4] 林炬.建筑工程高處墜落事故淺析[J]. 湖南安全與防災. 2009(12)

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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設計 安全性

一、 建筑結(jié)構(gòu)設計中存在的安全隱患

1、抗震度不夠

前幾年的汶川大地震及玉樹地震造成的損失足以說明我國一些地方的建筑抗震性很差，未達到我國規(guī)定的標準。因此保證建筑物的抗震性能是減少地震發(fā)生時人員傷亡及財產(chǎn)損失的重要問題。在建筑結(jié)構(gòu)設計中提高抗震設計水平是提高建筑結(jié)構(gòu)設計水平的一個重要方面。關(guān)于建筑物的抗震性能設計，我國頒布了《建筑抗震設計規(guī)范 》，為我國的建筑抗震設計提供了依據(jù)。《 規(guī)范 》中規(guī)定：“小震(超越概率6 3％)不壞、中震(超越概率10％)可修、大震(超越概率2％)不倒”。而一些建筑公司領導對建筑物的抗震性能的重視程度不夠，導致了公司員工也不重視抗震性，尤其是建筑結(jié)構(gòu)設計人員。有些建筑結(jié)構(gòu)設計人員對抗震設計的認識不透，設計過程中個別忽略抗震性原則，造成了建筑物施工過程僅僅是一個表而工程，而實質(zhì)是建筑物并不具有真正的抗震性能。這種現(xiàn)象在我國不少地區(qū)屢見不鮮。當然我國地域遼闊，各個地區(qū)的情況不同，地震幾率與地震級別各有不同。不能恪守規(guī)則，不了解實際情況進行設計。建筑結(jié)構(gòu)設計者要根據(jù)地區(qū)的實際狀況，選擇不同的抗震規(guī)范，以免造成不必要的浪費。

2、結(jié)構(gòu)設計中偷工減料，鋼材不足導致功能減弱

一方而在結(jié)構(gòu)設計中，一些建筑公司為節(jié)省開支，獲取高額利潤，過度節(jié)約鋼材等偷工減料，不重視建筑物的質(zhì)量及安全性，導致建筑物中鋼材等材料的性能減弱，進一步導致建筑物的質(zhì)量不過關(guān)，安全性下降。我國對建筑物鋼筋的配筋率有明確的規(guī)定，建筑物的不同部位，其配筋率是不同的。建筑設計公司的設計人員要高度重視建筑物的配筋率，對施工過程進行實時監(jiān)督另一方面，一些小的建筑公司為節(jié)省開支，使用中小城市現(xiàn)在還任發(fā)展的冷軋變形鋼筋。這種鋼筋強度高，脆性大，韌性小，且對建筑抗震不利，就是因為可以節(jié)省鋼材，進而節(jié)約開支，所以，一些小建筑公司為牟取利益不惜不顧人們的生命安全使用不符合規(guī)定的鋼材。

3、建筑結(jié)構(gòu)設計不合理

由于建筑結(jié)構(gòu)設計者的知識和經(jīng)驗不足，導致其設計的建筑結(jié)構(gòu)不合理，存在安全隱患或其他問題。(1)建筑方面。①布置豎向交通中心，確定樓梯、電梯的數(shù)量和布置方式，不能保證使用效率和防火安全。②內(nèi)外建筑裝修、構(gòu)造、用料和做法不適應因風力、地震、溫度變化等所引起的變形和安全問題。(2)結(jié)構(gòu)方面。①沒有考慮高層建筑遇到巨大風力和地震力時所產(chǎn)生的水平側(cè)向力。②沒有嚴格控制高層建筑體型的高寬比例，不能保證其穩(wěn)定性。③建筑平面、體型、立面的質(zhì)量和剛度不能保持對稱和勻稱，使整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。④不能妥善處理因風力、地震、溫度變化和基礎沉降帶來的變形節(jié)點構(gòu)造。(3)設備和電氣方面。①設計供暖和給水排水系統(tǒng)時，沒有考慮因建筑高度增大的壓力，不能保證管道、爐片具有耐壓能力。有些設計者安全意識薄弱，只顧建筑設計的美觀而不顧建筑質(zhì)量，或者明知道公司要求的設計形式行不通，為了保住自己的飯碗而不提出異議，縱使悲劇上演。因此設計人員要人人自危，不能只考慮公司利益，也要切身為顧客考慮，學會換位思考。

二、建筑結(jié)構(gòu)設計中安全性的措施

2．1 提高建筑結(jié)構(gòu)設計人員對抗震性能的重視意識

結(jié)構(gòu)設計是個系統(tǒng)、全面的工作，需要扎實的理論知識作為基本功，靈活刨新的思維和嚴肅認真負責的工作態(tài)度。設計人員要精益求精，重視每一個基本構(gòu)件的設計，并做到知其所以然，并深刻理解規(guī)范和章程的含義，密切配合建筑工程，在工作中做到事無巨細，善于反思和總結(jié)工作經(jīng)驗和教訓，為以后的工作積累經(jīng)驗。

結(jié)構(gòu)設計人員要轉(zhuǎn)換自己的陳舊思想，正確對待抗震性能的重要性，為人們的生命財產(chǎn)負責，發(fā)揮自己的主導作用，對工作負責，應用自己的個人才智，控制建筑結(jié)構(gòu)設計的安全性能水平，讓自己設計出來的作品體現(xiàn)自己的人本意識，積極配合國家以人為本的政策。

2.2 嚴格按照國家規(guī)定的建筑規(guī)范設計建筑結(jié)構(gòu)

隨著建筑業(yè)進一步的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)越來越被重視。國家也出臺了一些相應的規(guī)定。而一個國家的規(guī)定不僅僅是技術(shù)性的，還具有很強的政策性。而且這些規(guī)定是與時俱進的，要不斷修改，我們不能僅僅滿足于過去的設計標準。嚴格按照國標設計、用料、施工(1)目前設計者應該熟悉和掌握的與高層建筑消防電氣有關(guān)的設計規(guī)范主要有《高層民用建筑設計防火規(guī)范》、《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》、《民用建筑電氣設計規(guī)范》。三部規(guī)范對高層建筑中一、二類建筑的劃分以及對火災報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設置與要求總體來講是一致的，但從各自不同角度三部規(guī)范也各有側(cè)重，有所區(qū)別。對設計者來說，國標是帶有強制性的，必需嚴格遵守，部標或行業(yè)標準應服從國標。

2.3開展科研，創(chuàng)新設計軟件

工欲善其事，必先利其器，道理是顯然的。隨著建筑事業(yè)的發(fā)展，特別是現(xiàn)今建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設計的內(nèi)容越來越復雜，難度越來越大。從另一個角度來說，我國建筑結(jié)構(gòu)設計對設計人員知識的深度和廣度有了更多的要求。在此種情況下，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設計程序已不能滿足設計人員的需求。同時計算機程序的內(nèi)容和功能直接影響結(jié)構(gòu)設計水平。有時為了解決生產(chǎn)問題，配合軟件的能力，只能把計算過程簡化以滿足計算程序的能力。所以，提高結(jié)構(gòu)設計中建筑的安全性，首先耍開發(fā)出一款高精度軟件，這就需要設計者和計算機程序?qū)I(yè)人員合作去完成軟件開發(fā)，推新創(chuàng)新，不安于現(xiàn)狀，勇于承擔起這個任務。

參考文獻：

[1]朱鏡清．結(jié)構(gòu)抗震分析原理[M]．地震出版社，2002，l1．