建筑結構設計的特點及設計原則與安全性分析

■胡方亮 ■景德鎮市建筑設計院，江西 景德鎮 333000

經濟社會的發展為我國建筑業的發展提供了更為廣闊的發展空間，使我國建筑業得到了充分發展，與此同時，它也對我國建筑業提出了更高的要求，不僅要滿足建筑的實用性要求，還要滿足建筑的安全性和美觀性要求。為了滿足新時期的建筑要求，我們需要高度重視建筑結構設計問題。建筑結構設計的好壞不僅影響到建筑工程的造價成本，還關系到建筑的空間利用效率和美觀，由此可見，建筑結構設計在建筑工程中發揮著重要作用。在實際操作過程中，建筑結構設計是一個復雜的系統工程，不僅涉及范圍廣，而且專業性強。下面，我們就對建筑結構設計的特點、原則以及安全性等問題進行介紹和分析。

1 建筑結構設計的特點

1．1 結構設計的延性特點

在建筑物使用的過程中，由于受到地震、風力以及沉降等因素的影響，建筑會發生一定的變形，尤其是一些高層建筑。為了避免高層建筑由于變形而發生損壞甚至倒塌現象，我們在對建筑結構設計的時候，需要采取一些措施使建筑物具有一定的結構延性，從而確保建筑結構的安全性。

1．2 結構設計的水平荷載問題

一般來說，在對一些低矮的建筑進行設計的時候，我們主要考慮的是豎向的荷載因素，而在一些高層建筑中，雖然豎向的荷載控制非常重要，但是，水平荷載則起著主要的決定性作用。鑒于此，在對一些高層建筑結構進行設計的時候，我們不僅要考慮豎向的荷載控制，更要注重水平荷載的影響，通過提高建筑結構水平荷載能力，進而增強建筑結構的穩定性和安全性。

1．3 結構設計的抗震特點

近年來，由于受到多種因素的影響，地震動發生頻率增多，對建筑造成了嚴重傷害。因此，現代建筑對抗震性能的要求也比較高。在這種形勢背景下，為了順應時代發展潮流和滿足現實發展需要，我們在對建筑結構進行設計的時候，還要考慮抗震要求，使建筑結構的質量達到小震不壞和大震不倒的標準，通過提高建筑結構的抗震性能，從而減少地震等自然災害對建筑的毀壞。

1．4 結構設計的側移變形問題

目前，為了節約有限的土地資源，高層建筑已經成為現代建筑發展的一種趨勢。高層建筑的水平荷載比較大，并隨著建筑高度的增加而增加，在一些因素的作用下，高層建筑就會發生一定的變形，使建筑的安全性大大降低。因此，在建筑結構設計的時候，我們要提高建筑的強度，使它具有良好的強度和剛度，有效控制側移變形的發生。

2 建筑結構設計的原則

2．1 選用合理的基礎方案

基礎設計是建筑結構設計中一個重要的組成部分，在對建筑進行基礎設計的時候，我們需要綜合考慮周圍的地質條件、施工條件以及分析建筑結構的類型和荷載的分布等。總之，我們要從建筑實際情況出發，依據相關要求，選用合理的基礎方案。

2．2 選擇適當的計算簡圖

計算簡圖是建筑結構設計中一個關鍵環節，它是建筑結構的一種簡化形式，對建筑結構的安全性具有重要影響。因此，在建筑結構設計的時候，我們要選擇適當的計算簡圖，提高建筑結構設計的安全性，避免由于計算簡圖問題引發各種安全事故。

2．3 選用科學的結構方案

科學的結構方案是提高建筑結構設計水平的重要保證。因此，在對建筑結構結構進行設計的時候，我們要選用一個經濟性的方案，確保建筑結構形式和結構體系的可行性。比如，在建筑結構體系方面，同一結構單元最好采用相同的結構體系，并且達到受力明確，傳力簡潔的要求。簡而言之，在對建筑結構進行設計的時候，我們要綜合考慮施工現場的地質條件、選材以及設計要求等因素，從而選用一個更加科學的結構方案。

2．4 采取一定的構造措施

為了提高建筑結構設計的科學合理性，保證建筑結構的安全穩定性，在進行建筑結構設計的時候，我們還要采取一定的構造措施。比如，我們要注意鋼筋瞄固的長度，要關注構件的延性，要考慮溫度的應力作用等。通過這些構造措施的應用，可以在很大程度上保證建筑結構的質量。

3 建筑結構設計的安全性

安全性是建筑結構設計中一個重要的問題。為了保證建筑結構的安全性，在對其進行設計的時候，我們需要關注以下幾個問題。第一，建筑設計中超高問題的處理。正如上文所述，在土地資源緊缺狀況下，現代建筑向著高層的方向發展。但是，為了保證高層建筑的安全性，在對建筑結構進行設計的時候，我們要對建筑的高度進行嚴格控制，避免由于樓層過高影響建筑的質量和抗震性能等。第二，建筑中短肢剪力墻的問題。在建筑施工中，為了保證建筑結構的抗側力，我們需要設置一定的剪力墻，而那些墻肢截面高厚比例是5—8的剪力墻，我們稱之為短肢剪力墻。短肢體剪力墻在應用過程中會受到很多限制，因此，在建筑結構設計中，如果條件允許，我們盡量少用甚至不用短肢剪力墻，避免給建筑結構設計增添一些不必要的麻煩。第三，建筑中嵌固端的問題。在建筑結構設計中，嵌固端位置的選擇也是一個不容忽視的問題。一般來說，大多數高層建筑都會有地下室，在對嵌固端進行設計的時候，我們可以把它設置在地下室的頂板位置，不僅有利于建筑結構的后期設計的順利進行，而且也更加安全，減少了建筑結構設計中的安全隱患。第四，建筑中的規則性問題。隨著建筑業的發展，我國建筑結構規則方面發生了很大的變化。比如，建筑設計中平面規則性的信息變化、建筑結構中嵌固端中上下層的剛度比的信息變化等。在對建筑結構進行設計的時候，設計工作人員要關注這些結構規則信息變化，并遵循新的規范，避免在建筑結構設計后期由于修改而增添麻煩。

4 結束語

綜上所述，在經濟社會大發展的環境中，高層建筑越來越多。與過去低矮建筑相比，高層建筑結構設計的難度增加，面臨著更多的壓力和挑戰。因此，在建筑結構設計中，我們要把握結構設計的特點和原則，同時關注結構設計中的一些安全性問題，并針對這些問題采取一些措施，從而不斷提高建筑結構設計的水平，設計出更加科學合理的建筑結構方案，為后續的施工提供指導作用，實現建筑的實用性、安全性、美觀性以及經濟性的統一，使建筑更好地為我國經濟社會發展和人們生產生活提供服務。

［1］劉瑛，王廣躍．高層建筑結構設計特點與原則探討［J］．中國新技術新產品，2012，05(13):108 －109．

［2］程興華．闡述高層建筑結構設計原則與特點［J］．城市建設理論研究(電子版)，2011，09(32):89 －90．