建筑結構設計中的問題與解決策略

文/李偉群，身份證號碼：210122198208220627

1 建筑結構設計中的問題分析

1.1 建筑基礎選擇不合理

現(xiàn)階段，在高層建筑或者超高層建筑的基礎選擇過程中，往往合理性不強，科學性不足，不對施工現(xiàn)場進行全面的勘察與監(jiān)測，就開始設計工作，導致基礎的選擇不合理，缺乏客觀性與實際性，最終，土壤不能夠承受基礎所能夠承受的載荷，導致結構出現(xiàn)沉降。如果在這種基礎結構上開展施工工作，不進行特殊處理或者特殊操作，將會導致建筑結構的質(zhì)量不滿足實際要求，與實際標準相偏離，建筑結構的耐久性受到影響，對建筑內(nèi)部的人群造成一定的安全隱患。

1.2 建筑結構構件超筋問題

在對建筑結構的構建進行計算時，構建超筋是構建計算中常見的現(xiàn)象。比如，剪力墻體現(xiàn)出的連梁超筋，是由于各個墻肢經(jīng)過連梁構成整體，從而成為連肢墻，以此來增強墻體的抗側剛度。之所以呈現(xiàn)出這種效果，主要是依賴于連梁的約束彎矩，從而使得連梁超筋受連梁的剪扭能力欠缺，連梁超筋一般出現(xiàn)在整個房屋總高度的1/3左右樓層的部位。

1.3 荷載能力的設計

高層房屋建筑，常常在樓板上布置一些非承重隔墻，在樓板設計中設計人員會錯把該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后，進行板的配筋計算。但有些設計人員錯誤地將隔墻的總荷載附以板的總面積。同時，板上隔墻頂部處理常采用立磚斜砌砌頂緊上部分的樓、屋面板，這樣會給上部的板增加了一個中間支承，使其變?yōu)檫B續(xù)板，支承上部出現(xiàn)了負彎矩，而在板的設計中又沒考慮該部分的影響，致使板頂出現(xiàn)裂縫其是大跨度板。

1.4 抗震設計問題

地震導致了人們的生命財產(chǎn)受到了極為嚴重的損失，我國現(xiàn)階段高層建筑的數(shù)量持續(xù)增加，更加應該注重結構的抗震設計，但是仍然存在以下問題：設計人員沒有合理考慮建筑所在地的設計抗震要求，不能結合設計地點地質(zhì)條件進行準確的、有針對性的設計；抗震設計并沒有滿足相關標準和規(guī)范的要求。設計人員并沒有針對新的標準和規(guī)范及時調(diào)整設計公式和常數(shù)，導致抗震設計不能滿足標準和規(guī)范的要求，可能引發(fā)極為嚴重的安全事故。

2 建筑結構設計中存在問題的解決措施

2.1 完善建筑結構設計圖紙

建筑結構設計圖紙是建筑結構的一大體現(xiàn)，同時也是工程施工的重要依據(jù)。在設計建筑結構時，設計人員要嚴格的按照設計規(guī)范來設計圖紙，不能為了圖方便而忽略對其的標識。在一些較為復雜的結構區(qū)域，設計人員需要更加的關注。在完成整張圖紙設計后，要校對圖紙，及時發(fā)現(xiàn)設計中出現(xiàn)的問題，然后根據(jù)實際的情況進行修正，通過不斷的檢查和修正來保障結構的完善和科學。

2.2 優(yōu)化建筑結構設計方案

為了保證建筑結構設計方案的合理性，要求設計人員對設計方案進行不斷的優(yōu)化與改進，并進行反復篩選。首先，設計人員要明確建筑的功能，在確保滿足功能要求的前提下，在成本與美觀方面進行優(yōu)化，以保證最終的設計方案滿足各方面的需求；其次，在每一次優(yōu)化的過程中，都要考慮建筑的整體性，這是保證建筑結構整體性的關鍵，對于較為片面的問題可以予以舍棄，或在其他方面進行補充與完善；最后，在每一步的結構設計中，都要對設計的可實施性進行考慮，以確保最終設計方案的可行性。

2.3 提高建筑結構的抗震性能

就建筑結構整體來說，地震會對其造成極大的影響，對高層建筑和超高層建筑的影響尤為嚴重。建筑結構必須嚴格的滿足國家對于抗震水平方面的要求，建筑的抗地震設計必須留有足夠的安全余量，同時，避免余量過大而造成的設計浪費。抗震設計應該滿足的原則：等級較低的地震不對建筑結構構成損壞；中等級別的地震對建筑結構造成的損害可以妥善修復；發(fā)生較高等級的地震時，必須保證建筑結構不發(fā)生倒塌?；诘叵率液偷厣喜糠纸ㄖY構的抗震等級存在一定的差別，所以應該在設計過程中將其合理的區(qū)別對待，裙部結構的抗震等級應該大于建筑主體的抗震等級。

2.4 優(yōu)化計算方法、計算數(shù)據(jù)及設計理論

建筑結構設計過程中，會通過結構模型、設計理論以及各種計算公式來實現(xiàn)設計。建筑結構設計用到的各種計算公式、計算方法是非常之多的，因此，設計人員在選擇運用時，一定要把握好、根據(jù)工程實際情況進行合理選擇，通過合理選擇變量、邊界條件和設定目標函數(shù)（以成本控制為核心），通過求解函數(shù)得到最佳的結構設計參數(shù)。但是，在實際操作過程中，由于實際情況要比各種公式計算出來的情況復雜的多，所以受到各種條件的限制，因此，設計人員要不斷更新自己的知識庫，放寬思路，注重細節(jié)，從宏觀角度對方案進行優(yōu)化，并結合具體實際工作開展情況，優(yōu)化計算方法、計算程序，使得出的計算數(shù)據(jù)更加真實可靠，更能符合建筑結構設計的需要。

優(yōu)化設計理論及概念。建筑結構的概念設計是從宏觀、整體上對建筑結構進行考量的。優(yōu)化設計理論及概念，能夠擺脫計算軟件當前存在的不足，能夠提高設計的水平。但是，這種宏觀層面的優(yōu)化，并非簡單的設計人員就能實現(xiàn)的，需要專業(yè)能力極強，經(jīng)驗以及理論基礎深厚的設計人員來操作的。因此，優(yōu)化理論設計及概念，就要培養(yǎng)專業(yè)的設計人才。

運用價值工程優(yōu)化結構設計。價值工程也稱為價值分析，顧名思義就是對建筑結構設計的成本的控制。通過控制不切實際的功能或減少過剩來使成本降低。在建筑結構設計中，價值工程的目標是是實現(xiàn)建筑的核心價值，是設計人員對用戶需求的充分了解。

3 結論

總的來說，建筑結構的設計工作與施工工作和結構的質(zhì)量、耐久性密切相關，技術人員要做好設計中不同要素的全面考慮和管控，避免由于不同的環(huán)節(jié)沒有得到合理的協(xié)調(diào)而導致設計階段出現(xiàn)問題，要對建筑結構的地質(zhì)狀況、水文條件以及抗震等級等影響因素進行全面、客觀的分析，保證建筑在滿足規(guī)范標準要求的同時，滿足人們的實際需要，同時，促進建筑設計整體水平的穩(wěn)步提高。