建筑结构设计的未来发展

刘娟 李峰 邵婷婷

摘要：本文首先简述了建筑结构设计的各个方面，在第二部分又讲述了现阶段建筑结构设计的形态，指出其中不足，在第三部分，则指明建筑结构设计的发展方向，在最后则说明结构设计要避免发展误区。

关键词：结构设计；建筑设计；发展方向

一、简述建筑结构设计

（一）建筑结构设计的原则。建筑结构设计是对建筑内在的设计，其有以下一个方面的原则，或者要求。①要便于施工。这是首要的要求，如果施工都无法进行，或者难以进行，其它的都会无法施行，这是根本的条件。②安全。不管是建筑还是建筑的使用都要考虑到安全这个因素，安全是一个必要存在的条件。③经济。这考虑到投入的问题，经济条件是制约建筑结构设计的因素之一，没有经济这个层面的支持，建筑结构设计很难施行。④适用。这考虑到建筑使用的问题了。建筑归根结底都是要被使用的，而使用起来是否合适，也是建筑结构设计的一个方面。⑤美观。这是审美上的要求。这五个原则各有侧重，而且在某种因素下还是相互限制的，要将这五个原则进行整合以及优化，化解它们对立的那一面。

（二）结构设计与建筑设计的关系。这两者的关系是一前一后，也各有侧重。结构设计一般在建筑设计的后面进行。一方面结构设计不能破坏建筑设计，另一方面建筑设计要为结构设计考虑，不要超过结构设计的能力范围。但是结构设计作为设计的一个基础，它在某种程度上决定着建筑设计的能否实现，在这个基础上，结构设计又显得更加重要。

（三）建筑结构设计的两部分。第一部分是整体设计，第二部分是部件设计。一般都是先实行整体设计在实行部分设计，就是先整体后部分。整体设计又分为结构体系的选择、柱网的布置、梁的布置、剪力墙的分布、基础的选型等。部件设计又分为柱、梁、板、墙（剪力墙）和块体这5部分的内力和配筋计算。

（四）结构设计所用的设计方法。目前国内使用的是概率极限状态设计法。

1、一般情况下的使用极限状态，是指结构或结构构件达到正常使下的某项规定限值，最大的极限状态。

2、负载情况下的极限状态，是指某个部分在负载情况下的最大极限状态。

3、特俗情况下的极限状态，是指整体或者某个部分损坏，功能减弱所能达到的极限状态。

二、现阶段建筑结构设计的形态

现阶段结构设计的一般程序可分为两个步骤一是计算内力，二是验算构件的承受性和柔韧度。由此可以发现，现阶段的结构设计方法主要是考虑构件的相关因素，因此存在着种种不足：

首先既是构件力的计算缺少总的要求，存在着“一国三公”的情况，这是构件内部的缺陷。尤其在构件内力的计算和构件受力的计算上，使用的方法总是不一致的。

其次是不同的构件存在着可靠度上的差异，这是构件外部的缺陷。不同的构件，使用不同的标准进行考虑，没有合理统一的标准，导致构件之间的质量部一直，是想建筑的质量。

以上两点不足，都会影响到结构设计，一方面在前期设计是无法全面考虑这些问题，因为标准太多，其次就是在建设施工时期，估计就无法按照当初的设计来进行，这就影响到结构设计的顺利施行。

三、建筑结构设计的发展方向

（一）总体设計趋势比较大。总体设计讲的是合理运用可行性方案，合理的选择构件的组成材料以及微小部构成问题，以达到建筑的安全性。总体设计是依照安全的多层次性以及难以预测性而提出来的一种从整体上避免非安全事件发生的设计方法。这里的非安全事件既包括自然因素的，也包括社会因素的。总体设计是基于安全理论因素而确定的，是结构设计发展的一个大的方向。

（二）使用科学的的计算理论。建筑的结构设计，需要非常多的计算，而计算往往又阻碍了结构设计的进行，一方面需要投入大量的人力以及无力，对结构设计带来不需要的麻烦，另一方面又会阻碍先进的结构设计理念的运行。结构设计的计算有空间受力计算，，非弹性变形计算等，这些计算都非常繁琐而写细致，引入先进的科学计算理论和方法已经势在必行。不仅可以节约成本，也能推动结构设计的有效进行。

（三）建筑材料的变革。建筑材料至于结构设计，一个实际运用的东西，另一个是理论层面的。建筑材料的升级会带来结构设计的变迁。不同的时代由于建筑材料不同，所以结构设计也不同。现在建筑材料的发展趋势是走简洁，无污染，轻便的路线。这个路线不仅会带来建筑上的变革，另一个方面也会带来结构设计的变革，是最明显的一个发展方向。

（四）审美理念的变革。审美是影响结构设计的一个因素，在新的时期，审美将更多的影响结构设计的发展方向。由于物质水平的段提高，以及民众的精神水平也会这提高，那么结构设计的审美方面也会随之发展。这是影响结构设计发展的一个隐性方面。审美是人的天性，结构设计在将来一定会遵循审美的理念进行设计。

四、建筑结构设计发展的误区

（一）华而不实。建筑结构设计是一个实用的设计，如果华而不实，必然影响其实用性以及实用价值。如果光注意其外在的可观性，而不注意它的使用以及寿命，或者达不到建筑工程的要求，将破坏建筑结构设计的可靠性，影响建筑质量。

（二）忽视安全。安全是建筑的根本保证，一方面要求在总体上有质量的要求，另一方面也要求在局部或者细节对其它因素要好好的控制，切勿因小节而丢整体。建筑结构设计是建筑的局部因素，如果在这个局部而去忽视安全，建筑的安全也无法得到保证。安全是社会话题，也是民众什么时候都强烈要求的生存因素，同样对于建筑结构设计，安全也是肯定需要存在的要素。

（三）过度追求材料的新。新材料固然是好的，有很多老材料没有的优点，使用上也比较便利，但是不能急于求新，得在有科学依据的情况下进行使用，不要做先行者，除非你已经得到了可靠的科学依据。

参考文献：

[1]张敬书.建筑结构设计常用规范条文解读[J].水利水电出版社.2009年6月

[2]魏利金.建筑结构设计常遇问题及对策[J].中国电力出版社.2009年1月