建筑结构设计基本方法及发展趋势分析【摘要】我国的建筑工程数量越来越多，在建筑工程的建设过程中，建筑设计是十分重要的一步，它直接关系到建筑的安全和质量，并且对建筑的适用性起着重要的作用，所以，建筑的设计工作是十分重要的，而随着社会的发展，建筑的设计方法也得到了不断的创新和进步。

接下来我们就对建筑结构的设计的基本方法做出简单的分析。

【关键词】建筑结构的设计；方法；发展趋势
建筑结构的设计工作对建筑的安全有重要的作用，所以我们要使用科学的方式进行设计，使设计符合规范。

1 结构设计的基本方法
1.1 结构平面图在进行绘制结构平面布置图工作之前，有一个重要问题，不能够通过输入结构软件完成设计的建模工作。

如果建筑是处于抗震设防的烈度为六度的地区（建造于ⅳ类场地上较高的高层建筑除外），根据相关的建筑抗震的设计规范，不能够对截面抗震进行验算，应该按照相关的标准和要求来进行。

对于那些砌体的结构来说，如果时间没有很充裕的话，就可以不必使用软件来进行建模工作，直接就进行设计工作就可以了。

但是要注意局部受压和受压的问题，要对此进行人工复核工作。

而对于那些局部受压的防御措施，则要按照规定在梁下安装梁垫还有构造柱等设施。

但是如果时间比较宽裕，最好还是输入建模的方式比较好，这样可以通过使用软件来进行荷载的计算工作。

此
外，如果建筑是设在抗震烈度在七级以上的，就必须要输入软件，在进行建模计算。

在绘制平面结构图的时候，假如直接在图上绘制结构图而没有进行建模工作，这样就必须要对建筑图上没用的部分进行删除，这样工作就很复杂了。

而最简单的方式就是通过使用软件的图层功能来进行设计，这样可以使相关的层直接被冻结。

然后再实现新的结构图层的建立，包括圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层，等等。

只有这样才能够提高绘图的效率，在不同的结构平面图间可以更方便的进行拷贝移动和删除工作。

1.2 屋顶（面）结构图如果建筑是坡屋面，一般结构的处理有两种方式，一是梁板式，一个是折板式。

一般梁板式比较适合用于建筑平面比较不规整，屋面的坡度大屋脊线比较曲折复杂，而且梁板的跨度很大的坡屋面。

与这种情况相反的，就要使用折板式的方式。

这两种方式的板，都是偏心受拉构件。

板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。

板厚基于构造需要一般不宜小于
120mm厚。

此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。

至于坡屋面板的平面画法，建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法。

1.3 大样详图大样详图的绘制可以在建筑详图的基础上直接绘制，前提是建筑详图的准确无误；也可以在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。

要注意的是在保持建筑外形的前提下尽量地使结构受力合理和施工方便。

在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。

需要提醒的是建筑标高和结构标高的关系要搞清楚，该减的减，不该减的就不要减。

1.4 楼梯在楼梯设计时要注意对梯度的控制，梁下净的高度要符合建筑的要求，而且尽量要使梁梯的位置上下达到统一。

对于那些不合适的部分可以使用折板式的楼梯。

折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。

阁楼层处的楼梯由于有分户墙的存在要设置抬墙梁。

注意梁下的净空要求，并要注意梯板宽度的问题。

首段梯板的基础应注意基础的沉降问题，必要时应设梯梁。

1.5 基础基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的
要求（通常情况下可采用c25）。

基础的配筋应满足最小配筋率的要求（施工图审查中心重点审查部位）。

条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。

条基交叉处的基底面积不可重复利用，应注意调整基础宽度。

局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度（因软件计算的是墙下的平均轴力）。

基础图中的构造柱，当定位不明确时应给予准确定位。

2 我国建筑结构设计的发展趋势
2.1 以功能为基础的设计
功能设计的概念在于根据灾害荷载的不确定性(发生时间、强度、作用历时等的变化)以及抗力的不确定性特点对不同风险度水平的灾害荷载作用(地震等)，将建筑物设计成满足不同的功能要求，既保障建筑物在稀有大震时的安全，同时又使建筑物在整个运行期充分发挥功能，维护和改建方便，符合经济目的。

这是我国建筑抗震设计规范体现的“小震不坏，中震可修，大震不倒”原则的进一步发展。

2.2 系统可靠度、结构的冗余度与防止连锁破坏
整体性要求结构具有必要的冗余度与延性，能适应较大的变形并具有较强的耗能能力。

此外，整体性还要求加强结构各构件的相互连接，特别是加强边梁和结构的连接。

整体性促进了结构冗余度的研究。

冗余度表示结构具有多重传力途径，代表结构抵御破坏和抵御运行事故的能力。

在新建结构中一般不宜采用单一传力途径。

传统的结构安全度评价方法常常建立在单一构件分析的基础上，对于具有并行系统(冗余度)的结构，系统的抗力和单个构件抗力之间的关系变得比较复杂。

因为这种系统某一部件超出承载极限以后，作用力将在其它部件之间进行重分配。

系统的可靠度取决于并行系统的数目、构件材料的力学性质(本构模型)和作用力重分配的方式等。

这是目前可靠度研究中的一个重要方面。

2.3 结构投资的合理分配
传统的设计方法根据满足某一最低要求的安全度出发，安全系数的确定在很大程度上依靠经验和判断，显然不能满足工程建设日益发展的要求。

一些研究者提出了运用期费用(life-cydecost)的期望值为最低的概念。

运用期费用包括建造费用、维护费用、灾害事件(如强地震、强风)发生造成的破坏损失及修理费用、伤亡损失费用等。

同时还要考虑不同时间费用和损失的贴现(均化为按现时价格计算)。

采用一定的计算模型可以得出运行期费用的解析表达式，从而获得最优解，求出最合理的设计荷载和杭力水平。

2.4 结构振动控制
在强震区，新建房屋或对现有建筑进行维修加固，采用各种控制技术在美、日等国已经相当普遍。

房屋隔震中比较广泛应用的是叠层橡胶支承。

但橡胶材料在低温时性能不好，需要加热。

隔震目的在于利用支承的柔性延长房屋周期，减小地震力。

通常橡胶支承延长周期依靠增大垂直应力，使橡胶变软、变细，这相应增加了不稳定性。

采用摩擦支承可以使情况得到改善。

可以将橡胶支承与摩擦支承联合运用，调节它们承担侧力的比例。

2.5 新材料与新结构
近10年来，新型建筑材料与结构型式得到很大发展。

首先值得提出的是高性能混凝土(hpc一凡ghper10rmaneec石nerete)在许多国家受到日益广泛的重视并在很多类型的工程中得到应用。

hpc 最初指高强混凝土hsc，由于hpc采用低水灰比，具有高密实度，目前hpc的含义还包括低透水性混凝土、抗化学侵蚀混凝土以及其它特殊性能的混凝土等。

加拿大高强混凝土在桥梁和房屋建筑中运用的经验表明hpc施工速度快，构件断面小，自重轻，可提供更多的利用空间，从而带来经济效果。

hpc由于低水灰比，自然增加了耐久性。

hpc也有利于增强钢筋的防腐蚀性，提高抗老化能力。

hpc 可做到对氯离子有较低的穿透力和低导电性，这就使钢筋的寿命得以延长。

3 结语
建筑的结构设计工作是一个全面性和系统性的工作，它的设计结果对建筑的使用寿命还有能够正常使用有重要的关系。

所以，结
构设计的工作者和相关的科学家要进行不断地创新工作，创造出更科学的设计方式，这样才能为社会提供更好地服务，对经济发展起到更好的作用，通过本文我们对我国建筑结构的设计的基本方法做了简单地介绍，并且对其发展趋势做了简单的介绍。

所以我们要采用科学的方式进行设计，这样才能使建筑结构更合理，建筑的安全性才能够得到保证。

参考文献：
[1]林皋. 廿一世纪建筑结构设计和建造技术的发展动向[j]. 建筑结构,1999,(8).
[2]王有为. 中国的建筑结构及发展[j]. 建筑学报, 2002, (02).。