建筑结构设计中的新思路探索

郭学文 王磊磊

摘要：如今，科学技术飞速发展，居民生活水平也在不断提高，城市建筑的规模也越来越大，各式各样的建筑物层出不穷，建筑物的结构也越来越复杂，建筑物的结构设计也在一定程度上影响着工程设计。和其他行业的设计不同，建筑结构设计的宗旨是构筑建筑物的灵魂。建筑结构设计的好坏直接决定着建筑工程项目的工期以及工程成本。本文就建筑结构设计的基本内容和基本要求着手，简要的探讨了建筑结构设计中的新思路。关键词：新思路；建筑结构；应用 中图分类号：TU2文献标识码： A一 引言通常来讲，建筑物的结构设计包括建筑设计、结构设计、电气设计、给排水设计等等，建筑物结构设计就是依据建筑设计的要求，合理的选择符合建筑结构类型的结构体系，避免任何错误和遗漏。建筑结构设计的过程中，一定要做好方案设计、结构分析以及概念设计等几个方面。参与建筑结构设计的设计师应该从用户的使用需求出发，结合一定的审美角度，用客观的态度进行设计方案的探索，树立前沿观念，致力于实现建筑结构的功能和审美的结合，促进建筑结构功能的多样化，注重建筑结构的实用性，最大限度的实现设计应用的整体性。二 建筑结构设计新思路的原则 1结构的规则性 如今，建筑结构的设计过程中，一定要符合相应的规范、法规。诸如说，建筑设计时，一定要符合抗震设计的基本要求，不能采用极不规则的方案。要做好建筑物结构分析，计算结构在各种作用下的效应，这不仅关系到建筑物的安全性、经济性，还关系到建筑物的实用性。结构分析的关键在于处理好计算模型，要判断边界条件和对建筑物的分解及组合有全面的了解，要确保分析的结果和设计的参考科学合理。要计算好结构在水平方向上和竖直方向的承载力分析，防止由于结构设计不当而导致的局部薄弱。2规则结构的主要特征 建筑结构设计中的规则结构一般指的是建筑物的结构符合一定的体型，即平面和立面的结构对称，同时具有十分好的抗扭曲性。规则结构的竖向分布较为均匀，结构的刚度、质量以及承载力的分布都十分匀称，没有特别突起的地方。规则结构的建筑一般保持较好的整体新，给人以均匀对称的感觉。3规则平面布置需满足的要求 建筑物的结构平面布局必须合理的考虑到抵抗水平以及竖向荷载的因素。结构平面布局应该实现均匀对称、减少扭矩、传力直接以及受力明确等四个关键因素。若是遇到地质灾害问题的话，建筑平面应该符合形状规整、受力均匀以减少地质灾害的侵蚀。在建筑物中，相对独立的结构单元中，应该确保结构平面的形状简单明了，以此来保证建筑物的承载力和刚度分布平均。需要特别注意的是，应该尽量避免或者减小严重不规则的平面布局，以此来防止建筑物的重心偏移。三 建筑结构设计的新思路审视我国建筑结构设计的基本内容和原则，不难发现当前我国的建筑结构设计片面的追求经济利益，忽视了建筑的整体感官和社会效益，在建筑施工的过程中片面的追求速度，没有严格把握质量关，导致了我国建筑结构设计即建筑工程施工建设距离发达国家有较大的差距。我们应该正视这种差距的存在，从总体上把握建筑解雇的特性，使建筑结构在预设的各方面作用下的反应控制能够控制在既定的范围内，这样也有利于建筑业的长远发展。1 人性化设计 在建筑结构设计中，不仅要选择合适的结构体系，进行恰当的设计，选择符合建筑要求的平面形状以及剖面和形体，我们还需重视建筑物的个性化设计。从建筑物的本性来说，是为了提供给人们居住、生活或者办公的场所，一定要既能保证满足基本的物质生活需求，还应该具备一定的艺术气息，给人以舒适、温馨的氛围。有鉴于此，建筑结构设计师一定要从用户的需求考虑，更多的在设计中贯穿人文的气息。比如在许多大型商场、电影院、超市等地方，设计有专为残疾人士设计的无障碍设施，让残疾人士能够感受到更多的关爱。又比如在许多购物场所，为了减轻家长的负担，专门设计有供儿童玩耍的小型娱乐场。将以上种种人性化理念贯穿于整个建筑结构的设计中，更能彰显我国建筑行业的进步程度。2 技术和人才的共同进步 如今，在建筑结构设计中大量的运用了CAD绘图技术，Autolab分析软件，在结构分析的过程中，无论是采用二维的模式，还是进行三维计算，难免会出现概念性的错误或者是由于操作不当而造成的计算误差，这其中许多小错误往往会导致严重的不良后果，应该引起我们的重视。许多参与建筑结构设计的工作人员没有经过系统的培训，所以这些工作人员随具备一定的建筑结构软件分析技术，然而，因为没有受过系统的培训以及没有建筑行业设计的背景知识，往往会导致缺乏对整体建筑结构设计的认识。现代建筑，从其设计理念、组成元素以及设计方法等各个方面都在进行着突飞猛进的跨越式发展。我们应该掌握扎实的技术知识，合理的运用现代化的建筑分析软件，将两者进行合理的融合。3 自然环境与设计的融合理念 自然环境与设计的融合理念是一个新概念，一般设计两个问题，即技能环保问题和因地制宜的考虑。我们在进行建筑结构设计的探索过程中，要善于通过对建筑结构的合理设计，进行合理的选择建筑材料等方式，是建筑物能够达到环保节能的效果，响应政府可持续发展的战略方针。具体可采取如下措施，比如，通过设计建筑结构的朝向，改变风和气流的走向，可以使房屋达到自然风流通的效果；可以采用新型环保节能材料，例如使用LED灯，不仅可以降低能耗，还能提供一定的美观性。除此之外，建筑结构设计的过程中，可以有效利用当地的地理环境，比如在有山坡的地方，可以在考察当地地质情况是否允许建房屋的基础上伴山而建，这样不仅能够增添居住的享受，更能节约一定的建筑资源。因地制宜则是对建筑结构设计的新要求。因地制宜在于在进行建筑结构设计的过程中积极响应政府的号召，节约能耗的同时，将建筑风格、建筑形式与当地的风土人情有机的结合在一起，给人为之一亮的清新感，富有创造性的结合时代精神和民族传统，体现了人与自然、人与社会的完美融合。四 对建筑结构设计中新思路的几点建议 1建筑机构优化技术的前期的参与 建筑结构优化技术的前期准备工作对于整个建筑结构设计具有至关重要的影响，然而，在许多前期方案的制定过程中通常没有将结构优化设计技术包括在内，这样直接导致了建筑结构设计人员在进行结构设计的过程中，往往会没有考虑建筑结构设计的合理性，最终导致了一方面增加了建筑结构设计的难度，另一方面增加了建筑结构设计的成本。因此，我们一定要重视建筑结构设计的前期工作，对设计方案进行讨论并优化。2设计人员要注重细部优化 建筑结构设计人员在进行建筑设计的过程中，不仅要重视对整体设计的把控，也要注重对细部结构的优化。具体设计中，应该通过划分矩形板块的现浇板，以此来提高现浇板的受力情况并防止拐角裂缝的出现。如今，科技发展速度越来越快，在建筑结构设计的过程中应该注重将计算机技术融入结构设计中，提高设计的精准度，使设计方案更加科学。3决定计算方法 在进行建筑结构设计的过程中，一定要注意，结构设计是一个复杂的计算过程，常常会涉及多种计算程序。而且，对建筑结构设计进行优化的过程则更加复杂，因此，我们一定要经常留心将附加约束条件的问题转化为没有附带约束条件的问题。通过确定合理的建筑结构设计计算方式，可以节省大量的时间，也可以节约设计成本。4选择最优程序 在确定了建筑结构的结构模型之后，也选取了科学合理的计算方法，结构设计者就可以进行最重要的一个环节，即择优选取最优程序。一个完善、合理的程序设计一定要具备以下优点：用途齐全、功能齐全以及运转高效等。最优程序通常是由许多小程序组成而成的一种综合程序，确定好最优程序能够充分发挥结构设计对建筑整体性能的重要作用。结束语 科学技术飞速发展，居民生活水平也在不断提高，城市建筑的规模也推陈出新，各式各样的建筑物也经常映入我们眼帘。随着人们要求的不断提高，建筑物的结构设计也越来越复杂，当然，我们要清晰的认识到建筑物的结构设计在一定程度上对工程设计产生着影响。不同于别的行业的设计，建筑结构设计的宗旨是通过设计，来构筑建筑物的灵魂。我们一定要重视建筑机构优化技术的前期的参与、注重细部优化、决定科学合理的计算方法，使建筑结构设计能够充分的体现建筑结构的优点，在建筑中反映出结构上与众不同的特点。 参考文献[1]高立人，王跃，结构设计的新思路──概念设计[J]，工业建筑，2012年01期 [2]戴国莹，李德虎，建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题[J]，建筑结构，2013年04期[3]潘韶志，广场结构设计思路及其要点探讨，城市建设理论研究，2012年第16期