建筑结构的问题分析5篇

论文栏目:建筑结构论文 第一篇
1房屋建筑结构设计的基本方法
1.1屋面结构图建筑屋面为坡面屋时，建筑结构处理方式通常为梁板式和折板式两种。梁板式通常适用在建筑屋面不是很规整，板跨度大的坡面屋。而折板式通常适用于建筑屋面较为规整，板跨度较小的坡面屋。但不管是何种建筑结构处理方式其板都为偏心受拉构件。在板配筋设计时应注意部分板负筋拉通，使其抵抗建筑结构拉力。其中板厚不宜低于120厚；在建筑结构外梁板的折角处，钢筋布置应附有大样示意图。对于坡屋面板的平面画法，一般要画大样详图及剖面示意图，使整个建筑结构图能够一目了然，便于施工人员理解图纸设计思路。因此，建筑结构设计人员必须要具备一定的专业建筑知识及良好的空间思维能力，使所绘制的设计图纸能够较为容易地让施工人员明白，提高施工效率及质量。1.2大样详图在绘制大样样图时，首先要确保建筑结构详图准确无误。然后结合建筑结构详图绘制大样样图。也可以在局部建筑结构详图上绘制大样样图。此阶段要注意在保持建筑结构外形不变的情况下尽量使建筑结构受力的合理性。此外要确保建筑结构设计的标高和建筑外形尺寸同建筑专业的相关规范保持一致。1.3楼梯在绘制建筑楼梯结构时要注意梯板的挠度，确保梯梁的下净高和建筑总体要求保持一致；上下梯梁位置在没有特殊施工要求的情况下尽量保持位置统一；如果业主有特殊要求或者施工现场实际情况限制，可局部进行结构调整，比如采用折板楼梯。其中折板楼梯钢筋的内折角处要断开，分别加设锚固，防止楼梯局部应力集中造成楼梯结构发生变形或者开裂；此外还需注意梁下净空要求及梯板宽度。首段梯板基础应注意沉降，防止首段梯板基础发生沉降影响下阶段梯板的稳定性，根据工程施工实际加设梯梁。1.4基础建筑结构设计时，对于基础方面要注意基础混凝土标号是否符合建筑设计规范耐久性要求。一般情况下，建筑基础施工所采用的水泥为C25，通过混凝土配筋方式进行施工，要注意配筋率满足建筑设计要求，特别是建筑施工中的重点审查部位。条基交接处的钢筋设置应选用标准图或详图，在钢筋设置时，图上的条基交叉的基底面积不能重复使用，合理调整基础宽度。如果建筑结构中的局部墙体所承受的荷载较大时，也需要对基础宽度进行调整。构造柱在基础图中应明确其具体位置。
2房屋建筑结构设计中的常见问题及解决措施
（1）桩间距过小，无法满足桩最小中心距的有关要求。尤其是试桩、锚桩间的间距设计人员往往没有注意，没有深入地计算并验证桩间距，造成试桩之间间距存在误差。（2）桩身钢筋笼长度在设计过程中没有符合有关设计要求，通常存在钢筋笼长度不足等问题，使得桩身钢筋笼笼长不能有效地贯穿软弱土层的层底，造成桩身的土灌注桩被挤兑。这是建筑工程结构设计中比较常见的问题之一，应在设计过程中按照有关建筑结构设计规范标准，使配筋长度达到钢筋笼的长度要求。（3）建筑结构的承重墙应根据不同的砌块的特性来设计墙体的结构构造。如建筑屋面的承重墙可采用多孔砖砌筑承重墙，而地基或者地下室部分则不能采用多孔砖砌筑墙体。（4）在建筑结构设计过程中要按照房体结构的受力、拉应力及构件强度的特点合理设计房屋的宽度及高度，严格控制好高度和宽度的比限值。但在建筑结构设计过程中有些设计人员却未严格按照房屋宽度及高度的比限值规程设计，甚至部分建筑的高度和宽度比远远超出规范的比限值，建筑房屋的安全稳定性得不到保障。所以在建筑结构设计过程中，设计人员要严格按照建筑房屋的高度和宽度比规程进行设计，尤其是对于高层或者超高层建筑更应尤为注意建筑的高度和宽度的比限值，结合建筑结构体系的实际特性及场地类型合理设计建筑结构。
3结语
建筑结构设计的合理性关系着建筑工程质量，建筑工程设计人员应扎实掌握有关建筑结构设计知识，通晓建筑结构各种构件的特性，结合建筑工程实际确定科学合理的建筑结构结构设方案，对于建筑结构设计中现存问题进行深入研究，探索出行之有效的解决对策，才能不断提高建筑结构设计水平，为确保建筑工程质量奠定基础。

1高层隔震的发展现状
为了保障高层建筑内部的财产及人员安全，一些多高层建筑运用到了隔震技术，比如江苏宿迁的皇冠国际公寓，其高度为72．9米，公寓采用的是基础橡胶隔震技术［3］;目前国内最高的隔震建筑是云南省玉溪市的公租房，该隔建筑群中最大高度达90．35米，其中另一栋采用基础隔震的楼房也达到了89．9米高。
2减少高层隔震支座拉力的建议
2．1隔震层的布置建议高层建筑应用隔震的工程实例已有很多，但工程师们对隔震支座进行拉应力计算时，仍经常发现隔震支座的拉应力过大，以致需要重新考虑新的隔震布置方案。为此，本文给出了如下能有效地减少高层隔震支座拉力的措施:(1)合理地布置隔震层对于降低支座拉应力具有重要的意义。在对隔震层进行布置和设计时，应尽量使隔震层的刚度中心与上部结构的质量中心重和，这样能够有效地减小隔震结构的扭转。对于高层结构来说，扭转作用会使边角处的支座产生较大的拉力，从而致使边角处支座受拉破坏，因此尽量避免隔震层与上部结构的偏心。(2)对于高层隔震建筑来说，建筑物的四个边角处极易出现拉力过大，在支座的布置中，应尽量避免隔震支座出现在四个边角位置。当无法避免时，应加大相邻两个支座的间距，使得单个支座承受更大的竖向受压荷载，从而提高边角处隔震支座的抗拉能力。(3)在进行隔震层设计时，应合理地选取隔震支座的参数进行验算，直到满足设计要求。当遇隔震支座所受拉力较大时，应选取支座面积较大，且水平刚度又相对较少的支座。(4)对于某些项目由于无法变更设计或者有其他条件限制时，在预算允许的范围内，应考虑购置性能较好的抗拉和抗拔隔震支座，并将其布置在受拉不利的位置。2．2上部结构的布置建议工程实例表明，调整隔震建筑的上部结构，改变上部结构的布置方式，也能够显著地改善受拉隔震支座的受力。结合实际经验，本文给出了一些改变上部结构的布置方式，减少隔震支座拉力的措施:(1)上部结构的几何形状应尽量规整。对于高层建筑来说，若上部结构的严重偏心，形状极不规整时，仅仅通过调整隔震层的布置也很难保证支座在罕遇地震作用下满足受拉要求。隔震支座拉力产生的原因主要是受到了上部结构扭转作用的影响，即便调整隔震层使得隔震后结构的第一振型由扭转变为平动，若此时扭转振型的振型质量参与系数仍然较大，以及高层建筑在高阶振型及P－△效应等因素的共同作用下，建筑物四边的隔震支座仍易产生拉应力。因此，隔震建筑在设计时，其扭转周期比宜满足《抗震规范》提出的扭转周期比的要求。(2)高层建筑隔震支座的拉力受结构倾覆弯矩的影响也较大。而上部结构高宽比对倾覆弯矩有着重要的影响，若建筑物高度越高，则结构所受的倾覆弯矩就会越大;建筑物宽度越窄，会使受拉隔震支座与受压隔震支座之间的力臂越小，致使受拉隔震支座的拉力过大。2．3有限元分析方面的建议运用有限元软件，如ETABS软件进行隔震设计时，可以从以下方面考虑减小支座拉应力:(1)由于隔震支座的拉压刚度不同，即隔震支座存在着拉压双线性的性质［4］。在计算支座受拉时，可以用GAP［5］单元来模拟隔震支座的力学性能，通常取受拉刚度为受压刚度的1/7［6］左右。研究表明，考虑了拉压双线性的隔震支座其所受拉力减小，这种模型也更符合实际情况。(2)根据实际支座可能出现的屈服情况，合理地选取隔震支座的屈服后水平刚度。若隔震支座的水平刚度按隔震支座未屈服时考虑，则模型计算出来的地震力和隔震支座的拉力均偏大，结果偏保守。
3结论
本文针对减少高层隔震支座的拉力，得出了以下几点结论:(1)在隔震层的设计中，应尽量使隔震层的刚度中心与上部结构的质量中心重合;可以考虑去掉边角上的支座或者增大支座的间距以减小高层建筑物边角处的拉力。(2)高层隔震建筑受扭时边角处支座所受的拉力较大，因此上部结构宜采用规则的几何形状，调整上部结构时，宜优先对上部结构扭转周期比进行调整，同时严格控制结构的高宽比。(3)用有限元分析模型时，可用GAP单元模拟隔震支座的拉压双线性。这样模型计算出来的隔震支座拉力较小也更符合实际;隔震层的水平刚度宜根据实际情况，考虑隔震支座屈服后刚度的应用。



1合理选择抗震结构体系
（1）应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。（2）应避免应部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震性能或重力荷载的承载能力。（3）应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。（4）对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能量。（5）宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。（6）结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。[1~2]
2选择合理的结构构件并确保施工质量
由于地震作用产生的内力主要为水平荷载，为了防止地震是建筑结构因为这样的内力而产生破坏，因此，我们要求在抗震建筑上应用的建筑结构应该有良好的延性，这样就可以尽量避免建筑物出现脆性或者结构的失稳破坏。2008年震惊世界的汶川大地震发生以后，笔者前往都江堰市查看了地震后房屋的损坏情况，其中查看的房屋建筑主要都是砌体结构，我们知道，按照规定对砌体结构而言，其结构抗震的主要保证条件就是在设置圈梁和构造柱，在地震的破坏现场，我们看到有些建筑的柱子的的确确是按照相关规定设置了，但是其内部的结构布置就和相关规定有些差距，就柱子而言，我们知道，为了防止柱子在遭遇地震作用的时候不那么容易被破坏，我们常常会在柱子的两端处设立较密集的箍筋防止柱子发生剪切破坏，确保柱子的安全性。但是在震害现场，我们看见的情况却不是这样，有些柱子的箍筋设置以及构造筋的设置均不符合国家相关规定的要求。所以，要想把建筑物的结构抗震做好。我们必须把建筑结构物的设计以及施工同时做好，缺一不可，否则的话，一切都是枉然。
3做好建筑抗震性能化设计
现在，地球上地震的发生已经越来越频繁了，我们必须对现代建筑做好抗震的性能化设计，而我们建筑结构的抗震性能化设计的控制目标，应做到如下要求：3.1地震动水准的确定一般情况，对设计使用年限50年的结构可选定多遇地震、设防地震和罕遇地震的地震作用。对设计使用年限超过50年的结构宜考虑实际需要和可能，经专门研究后对地震作用做适当调整。此外，对处于发震断裂两侧10km以内的结构，应计入进场影响，若地震参数未计入近场影响，5km以内宜乘以增大系数1.5，5km以外宜乘以不小于1.25的增大系数。3.2不同地震动水准下的预期损坏状态或使用功能的确定一般情况，可参照《建筑地震破坏等级划分标准》选定，应不低于《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）对基本设防目的的规定。3.3为实现预期性能的具体指标的确定应选定分别提高结构或其关键部位的抗震承载力、结构变形能力或同事提高抗震承载力和变形能力的具体指标；宜明确在预期的不同地震动水准下对结构不同部位的水平、竖向构件承载力的要求（如不发生脆性剪切破坏、形成塑性铰、达到屈服值或保持弹性等），以及相应的构件延性的高、中或低要求。当构件的承载力明显提高是，相应的延性构造可以适当降低。[3]
4优先选择规则对称的建筑结构
为了能够达到良好的抗震效果，在选择建筑物结构的时候我们应该尽量选择规则对称的建筑结构。在实际的建筑当中，我们也遇见过很多这样的情况，当地震发生的时候，建筑结构规则的建筑其抗震性能比不规则的建筑好很多。6结束语随着地震的日益频发，建筑结构的抗震设计也让人们越来越重视，而我国恰好是地震多发国家，近几十年来，我国发生的两次特大地震：1976年7月28日3时42分的唐山大地震以及2008年5月12日14时28分的汶川大地震。两次特大地震给我们的人身安全和财产损失带来了巨大的伤害。随处可见建筑倒塌在废墟中，在感叹地震无情的同时，我们的土木工程师等工程技术人员更多的则是要考虑如何才能让我们设计和建造出来的建筑物能够在遭遇如此强大地震的时候显得不那么“脆弱”，说倒就倒。地震发生后，我们去地震灾区可以很明显的看见，绝大部分在地震中倒塌的建筑物其抗震设计是根本没有做到位的。目前，报告我国在内的许多国家的抗震设计规范都趋向于“小震不坏，中震可修，大震不倒”作为建筑抗震设计的基本准则。要真正做到这一点，我们的土木工程师等工程技术人员则必须对建筑物的结构进行严格的抗震设计和施工，设计和施工方面缺一不可，只有把这两个方面都做好了我们建筑物的抗震性能才会得到真正意义上的保证。

1高层建筑结构设计原则
1.1合理选择结构方案众所周知，只有合理的结构设计才能够确保结构方案的经济型、科学合理性。具体来说就以最低的经济成本实施可行的结构体系，但在结构上要有明确的传力路径及受力构件。特别是在对超高层建筑进行结构抗震设计时，要尽量保证平面结构及空间布置上的简约，即在结构布置较为复杂时应尽量将其细分为简单、单独的结构。其次，考虑到在实际的工程设计要求、材料选用及供应、施工条件、工程地质条件等方面要求，在结构方案的选用上要尽量综合考虑这类问题。1.2正确分析计算结果当前，随着计算机技术的迅速发展，在建筑结构设计上计算机得到普及。但需要注意是，当前网络中各类计算软件纷繁复杂，而且有不同的适用范围与使用条件，因此结构工程师在计算和分析结果之前必须要对计算软件有一个大致了解，然后进行计算。此外，由于受到各种主客观因素的影响，如参数错误、计算设计值、软件缺陷及实际差异等原因，在得出计算结果之后还应该反复核算，最后进行分析，从而得出准确的判断。1.3采取相应的构造措施在结构设计上要严格遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”这一原则，同时对于结构较为薄弱、构建延性也要得到重视。其次在设计当中还应该考虑到钢筋锚固长度、温度应力等因素的影响，总之在结构设计工作当中要严格按照《建筑结构抗震设计规范》、《钢筋混凝土结构设计规范》对构造措施所表明的具体要求。
2超高层建筑建筑结构设计的相关问题分析
2.1结构的超高问题超高层建筑结构设计规范、抗震规范当中对结构总高度给出了限制，尤其是近年来修订的新规范标准对超高问题上将限定高度氛围了A级和B级两种，A、B二级高度不论是在结构设计方法还是在处理措施上都存在较大差异。但调查发现，在实际工作当中很多工程师并没与众重视此类问题，以至于导致在施工图审查时无法通过，从而严重影响了工期、施工进度及建筑物的整体规划，付出了巨大代价。2.2短肢剪力墙的设置问题钢筋混凝土结构设计规范当中明确提出：“短肢剪力墙墙肢界面高厚比为5：8”，同时根据大量的试验与数据分析结果，在超高层建筑设计中限制了短肢剪力墙的应用范围。所以，在超高层建筑结构设计当中工程师应该尽量不去采用短肢剪力墙，从而避免短肢剪力墙的设计给后续工作带来不必要的问题。2.3嵌固端的设置问题超高层建筑一般都具有2层及2层以上的地下室结构，其嵌固端的设置位置一般在地下室顶板。但是在实际的结构设计工作当中，很多结构设计师并没有对嵌固端的设置上没有引起重视，其实在嵌固端的设计上需要注意以下几个方面：嵌固端上下层刚度比限制、嵌固端楼板设计及嵌固端上下层抗震等级设计等，在对嵌固端结构进行计算式其设计位置、抗震缝设计、嵌固端协调性等问题。但如果在超高层结构设计当中忽视了其中任何一个问题，都会对后期的设计工作产生巨大影响，因此为了避免后期工作当中陷入大量修改的境地必须要对此慎重对待。2.4结构的规则性问题新修订的《钢筋混凝土结构设计规范》在结构规则上的内容出现了较大变化，同旧规范相比新规范添加了较多的限制条件，如结构平面规则性、嵌固端上下层刚度比等。其中还采用强制性的条文对结构的规则性问题进行了具体说明，即建筑物不得采用严重不规则的设计方案。正因如此，在超高层建筑结构设计上，工程师必须要对新规范所标定的各类限制条件进行分析，确保后期设计工作有条不紊的开展。2.5结构材料选用超高层建筑不同于一般建筑物，在结构材料的选用上必须要紧密结合以下三点：轻便、稳固、延性。钢筋混凝土、纯钢材料都可以作为超高层从建筑结构构建的主要使用材料；而在外墙维护上应该尽量多选用复合板材，如玻璃幕墙、铝合金幕墙等。其次，在楼层面的选用上最好以钢板、混凝土面层为主，必要时还应该在承重结构表面喷涂防火材料。
3结语
近年来我国社会经济迅速发展，建筑技术水平日益提升，我国的超高层建筑结构设计技术位于世界前列。但不可忽视的是，超高层建筑结构设计中仍然存在较多的问题，总而言之，超高成建筑结构设计关系到建筑工程项目的质量，因此对于结构设计工作必须要引起结构工程师及工程设计人员的高度重视。
第五篇
1建筑结构设计过程中存在的问题
1.1上部结构方面1.1.1忽视了框剪结构的作用。连梁作为连接两片剪力墙的重要环节，在遇到中等或大地震时会首先裂开，通过消耗自己的能量来维持建筑物的延性。1.1.2建筑结构中房梁的设计不当。建筑设计者往往只留意了对梁的强充和倾覆进行验算，而忽略了对梁手挠度的验算。梁高选用过小，会引起梁截面的受压区应力过高，在正常使用状态下，梁截面受压区会产生非线性徐变，梁挠度也会随时间的推移而不断加大。挑梁的变形又会引起梁板泛起裂痕，裂痕宽度跟着挑梁变形的回大而加宽，这种挑梁的变形发展到后期，梁支座截面上部和受支座四周上部受拉区经常泛起较宽的竖向裂痕，最终将影响到房屋的正常使用。1.1.3对楼板的实际受力情况认识不够。在整座建筑物里，墙、柱等竖向抗测力结构随着楼板而共同变形，也共同承受各种荷载。不少设计人员由于专业知识的欠缺从而把双向板受力情况的计算简单的归类为单向板的推算，然而这样推算出来的结果与实际情况不符，会导致单向板一方受力不足而另一方受力过大，从而使楼板出现裂缝，严重影响建筑物结构的稳定与安全。1.1.4承受柱截面高度设计过小。某些设计人员为了简化对建筑结构的受力分析，故意缩小承受柱的截面高度，反而加大梁柱的线刚度比，这种做法忽略了梁柱间的刚结作用，一旦整座建筑结构受力，柱子很容易被梁压弯，最终出现裂痕，形成塑性饺。这将影响房屋的耐久性，更为严重的是，这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则，因而在遭遇地震很有可能会达倒塌。1.2材料、机构体系方面没有选择合适的建筑材料以合理的结构体系。尤其是当今的民用建筑很多都是高层甚至超高层的，应该尽量采用钢骨混凝土结构或者钢管混凝土结构等，使得其柱断面的尺寸有效减小，从而使得结构的抗震功能显著提高。然而，在实际的建筑工程中都出现了规则性差以及抗震结构不利等现象，以及楼层错层问题。如果在高层的建筑中出现大范围的错层，那么楼板的连续性也会随之出现问题。这种结构一旦形成对于抗震非常不利。1.3主观思想方面1.3.1设计者没有相当的职业操守当今社会物欲横流，人们浮躁不安，一些设计人员面临着较大的经济压力，为了尽快谋取利益而草率收工，只求速度，粗制滥造，不顾结构设计的合理性。1.3.2设计者与业主的交涉不够设计人员没有积极主动地与业主协商沟通，责任感不强，导致完工的建筑物不得业主好评。1.3.3技术人员的专业知识有待提高对建筑物结构设计的重要性不甚理解，创新意识不够，设计理念守旧，满足于照抄照搬并加以适当的改动，或者固定一些设计模板反复应用，又或者盲目套用其他地方的建筑结构设计，这些问题和现象的存在都说明了部分建筑结构设计工作者缺乏创新理念及适应新形势的意识，没能与时俱进，因而为建筑物的施工工作带来负面影响。
2对于建筑结构设计过程中相关问题的解决措施
2.1因地制宜地设计建筑结构做出适宜当地地质、建筑个体的设计。结合当地的地质条件、气候条件等特点以及当地的建筑结构设计实践经验，在开工之前做好全面、系统的调查，深刻理解规范和规程的含义，因地制宜地制定整改措施并创造性地开展工作。如地下室外墙的设计，就要结合地质情况，了解常年水位、历史最高水位、枯水期水位等数据，确定水压力，从而确定计算模型。2.2充分收集资料，做好准备工作在设计一座建筑物之前应准确确定这项工程所涉及的参数，通过明确基本风压、基本雪压、地震烈度、场地土类别等数据，精确计算结果。做到具体情况具体分析，严格规范材料用量，避免浪费、返工等现象的发生。2.3与其他专业相互配合拿到提资图后先要展开全面分析，并在此过程中与建筑结构设计人员交换意见，积极沟通，达成共识。要充分了解建筑物的各类数据，协调各专业的特点要求，统一方案，确定设计原则。避免在开工后产生意见分歧，影响工程进度。2.4进行结构优化。要灵活运用建筑结构的设计理由，优化设计方案，保障工程施工的经济性。要始终遵循“强柱弱梁，强剪弱弯，强压弱拉”原则，切勿随意加大构件的材料量，应注意其延伸性能，加强其薄弱部位。与此同时，还应考虑到平面与立面的位置关系，加强其抗震能力。然而在高层建筑物中，起控制作用的则不再同于低层建筑物中的竖向荷载，而是风和地震作用的水平荷载。因此要综合考虑多方面的因素，根据实际情况，对所有已有的设计方案进行分析对比，从中形成最优方案。2.5树立创新意识，更新设计理念。要建立一支设计理念新颖、业务功底深厚的建筑结构设计工作者队伍。以建筑智能化为契机，注重逐步调整建筑结构设计队伍的知识结构；以科技为先导，全面提高建筑结构设计工作者的素质，增强建筑结构设计工作者的创新意识、服务意识、市场意识和竞争意识，有效发挥建筑结构设计工作者的积极性，设计出符合智能化要求的绿色环保、舒适安全、经济合理的作品。