建筑结构设计论文

今天小编给大家找来了《建筑结构设计论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。摘要：高层建筑基礎承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用，在设计时，应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑。在地震区，凡是地基基础好的，建筑结构所受到的破坏就轻，危害就小。在工程质量事故中，如果基础工程出现质量问题，补救起来相当困难，还会给工程造价和工期带来较大的影响。

第一篇：建筑结构设计论文

浅析高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计

摘要：我国城市化进程越来越快，城市人口大幅度增加，城市的范围也在不断扩展。同时高层建筑已经成为城市中最为重要的建筑形式之一，我国也加强对高层建筑规模的投资，从建筑结构方案设计和结构选型过程中强化管理，以此提高社会效益，促进建筑功能、工程造价的不断优化。本文主要论述了高层建筑的结构选型设计，提出了结构优化设计措施。

关键词：高层建筑;结构选型;结构优化;设计措施

1 引言

对建筑结构设计时需要充分考虑到各种设计原则，包括合理性、高效性、完整性等，使设计出来的建构建筑结构方案满足实际要求，确保建筑物强度的同时保障其经济性和使用功能性，以此促进高层建筑体系更为完善的发展，增强人们对于高层建筑的满意度。

2 高层建筑结构选型的重要性

2.1高层建筑结构选型关系到城市建设的发展

高层建筑成为解决当前城市资源紧缺的主要形式，大大提高了土地利用率，实现城市优质资源的高效利用，进而实现城市综合能力的提高，实现现代化的建设和发展。高层建筑作为城市现代化的典型代表，受到社会各界的广泛关注，因此，高层建筑结构选型，直接关系到城市的现代化建设。

2.2高层建筑的结构选型是高层建筑发展的基础

现代城市建设要求通过结构选型来实现对高层建筑功能实用性的保证和经济成本的控制。一是表现在高层建筑的功能趋于综合化和多元化的发展，这就要求高层建筑的内部空间设计和平立面设计要趋于多元化和多功能化，要求高层建筑必须重视结构选型;二是高层建筑的规模和高度越来越大，投资和施工难度越来愈高，对建筑结构进行选型优化，可以有效的对部件和构建进行优化，实现成本的有效控制;三是高层建筑做成城市的地标性建筑，受到社会各界的广泛关注，一些新的理论和信息需要在高层建筑中进行表达，高层建筑的结构选型受到各种人为因素的影响。

3 高层建筑结构选型设计因素

3.1建筑物所处环境

在对高层建筑结构选型方案进行设计的过程当中，需要在掌握基本资料之后从多个目标与多个层次出发而进行创造性活动。在这个过程当中，建筑物所在位置的环境条件是一个需要重点考虑的因素，这是基础结构、承重结构确定的重要依据。与此同时，在选型设计的时候还需要对建筑结构体系外部裸露的部分进行装饰与加工，实现建筑结构、空间艺术形象与周边环境融为一体，将建筑物与环境之间的和谐之美体现出来。

3.2建筑物的功能要求

高层建筑本身的功能要求是重要的选型设计因素。无论何种建筑，在设计的过程当中在客观空间和地质环境方面都具有一定的要求，高层建筑的特点是实现了对土地资源的高效开发与利用，这一要求更为严格。在设计的过程中，需要根据高层建筑混凝土结构体系的最大使用高度来确定建筑的尺寸与规模，在结构选型的过程当中也要最大化地保持结构形式与使用空间之间的适应，在这个基础上适当地降低结构构建的高度，这样才能有效提高建筑空间的使用效率，降低高层建筑在结构维护方面的费用。

3.3结构材料

在高层建筑结构形式变革的过程当中，结构材料发挥了重要的作用，这同时也对建筑结构的选型造成了一定的影响。在十九世纪初期才产生了现代化意义的高层建筑，这些建筑使用的主要结构材料为钢铁。在这之后，还出现了铸铁框架、熟铁框架、钢框架以及钢筋混凝土框架等不同的承重骨架。二十世纪50年代之后，新型建筑材料快速发展，促进了结构材料的成熟，更多轻质高强的材料开始在高层建筑当中广泛应用。在结构选型设计的过程当中，需要合理选用结构材料，将材料的功能更好地发挥出来，实现结构形式的创新。

4 建筑结构的优化设计

4.1结合建筑类型进行优化

汶川地震震害结果表明，对于教育类项目，如中小学，由于使用功能要求，相比其它建筑，教学楼竖向结构体系相对较弱，强度和刚度不足，并且建筑体型不对称，致使建筑在地震中易倾倒。因此教育类项目，应在建筑侧边及楼梯间布置剪力墙，以增强建筑结构的整体性与稳定性，使其具有良好的工作性能。针对文化体育类项目，例如图书馆、博物馆，根据其典藏书籍及文物的特点，其荷载大，使用空间大，平面不规则，在结构进行平面布置时不必按照传统9m模数布置，某项目案列按12m模数优化柱网后，结构截面变化不大，但能更好满足建筑使用功能需求。

4.2结合建筑总高度进行优化

在某超高层中，通过对比分析钢骨砼柱—砼梁与钢管砼柱—钢梁，钢梁组合楼盖可有效降低梁柱截面，满足建筑使用净高要求，且中庭洞口各层交错布置，采用钢梁组合楼盖解决了传统支模难题;可有效控制塔楼标准层室内梁高，内部净高高出150～200mm;绝大部分构件都在工厂加工完成，最大化地提高建筑产品工业化水平，大大减少施工现场建筑垃圾;施工工期大大缩短。

4.3结合建筑荷载进行优化

越来越多的企业在项目建设过程中承受着巨额成本的压力，地下室优化的必要性不容忽视。在满足安全和建筑功能、效果的前提下，充分考虑覆土、消防车、人防等荷载，再进行平面布置，并进行多方案比选，项目实例表明，在常规8.5m×8.5m柱网情况下，荷载越大，采用大板结构，建筑物含钢量最低，最经济。在结构优化过程中应多方面考虑，对建筑安全、美观、经济等全面比较，以实现项目效益最大化。

4.4剪力墙结构优化理论在实际工程中运用

(1)在进行结构计算时，应通过软件分析，满足最大层间位移、周期比、位移比、轴压比等各项指标确要求。

(2)通过适当的缩减剪力墙的长度，减轻自重，增加高层建筑内部使用空间。

(3)剪力墙的肢截面控制，在具体的控制中，需要保障肢截面以简单、规则为基准，具体的门窗洞口，同样需要设计整齐成列，并形成明确的墙肢与连梁，进而使得应力可以的合理的分布，提升高层建筑的整体安全性和稳定性。

(4)剪力墙过长的部分，采用的开设洞口的方式，完成对剪力墙的均分，再由刚度较小的连梁对他们进行连接，避免剪力墙出现的脆性剪切破坏，影响高层建筑的整体质量和安全。

(5)剪力墻应自上而下的连续性布置，减少高层建筑出现刚度突变的情况，保障剪力墙的连续性。设计过程中适当对剪力墙的厚度和混凝土强度进行调整，满足轴压比的要求。

(6)对窗口梁和阳台梁等截面进行调整，完成对结构刚度及位移的微整，使结构布置更合理。针对高层建筑的结构选型设计的基本情况，可完成高层建筑的结构优化，从而使得高层建筑的空间效果、结构性能和高层建筑的整体综合效益等均可得到改善，在保障高层建筑基本功能的基础上，提升高层建筑的稳定性和安全性。

5 结语

总之，结构选型在高层建筑行业发展中是十分复杂的一项，拥有很强的综合性，而且包含着大量的不确定性。对于高层建筑，结构选型和结构设计对建筑的稳定性和质量安全有着重要影响。所以，建筑单位必须加大重视程度，结合实际的施工情况，考虑建筑的具体使用功能、选择更符合使用需求的设计方案，在结构选型中应该研究和建立许多的智能型的优化方法，为高层建筑结构选型提供更多的便利，从而保障高层建筑的结构安全性。

参考文献：

[1]翁泽松，焦柯.高层住宅结构剪力墙优化设计探讨[J].广东土木与建筑，2020(6)：5+10.

[2]皮丹.评价高层建筑结构抗震优化设计[J].城市建筑，2020(3)：177～178.

作者：阴哲

第二篇：高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计

摘要：高层建筑基礎承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用，在设计时，应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑。在地震区，凡是地基基础好的，建筑结构所受到的破坏就轻，危害就小。在工程质量事故中，如果基础工程出现质量问题，补救起来相当困难，还会给工程造价和工期带来较大的影响。所以，在进行地基基础设计时，除了保证基础本身应具有足够的强度和刚度外，还应考虑地基的强度、稳定性及变形的要求，为使基础设计更合理，应综合考虑上部结构、基础和地基的共同作用。

关键词：高层住宅;建筑结构;选型;设计管理

引言

随着城市化建设进程的不断加快，近年来，建筑的设计开始逐渐趋于功能多元化发展。同时，基于我国基本国情，高层建筑的建设力度大幅度增加，促使我国各城市中的可规划空间越来越多，有效推进了我国的城市规划进程。高层建筑的结构设计质量，可对其整体安全性以及功能起到决定性影响，确保相关各环节设计的质量有助于促进高层建筑更好的发展。

1高层住宅建筑结构的选型

高层住宅建筑的结构体系和选型方式直接决定了建筑结构在建设过程中和建成使用后的经济效益和施工的难度。一般来说，传统的高层住宅建筑结构体系是指建筑物的物理结构能抵抗纵向和水平方向荷载和各种力的作用而保持结构的稳定性。对于建筑物中各种受力部件之间的相互作用关系和组成结构的方式，都涵盖在结构体系当中。住宅建筑由于其用途具有特殊性，建筑的结构需要以稳定性为重点进行设计和建造。各种力的传播和竖向以及水平方向的荷载都能通过水平构件和竖向构件实时的传递到地基上，从而不会对建筑物造成直接的外力作用，以此实现建筑物的整体结构稳定。但随着当前建筑物高度的不断增加，由于自然环境的风力和水平地震力的外力作用而产生的横向荷载会显著大于其纵向的增长速率。为此，就需要有针对性的对建筑结构中抗侧力体系进行加强。使外力能够沿着垂直向下的方向传到基础层，避免侧向外力对建筑造成的影响。

一般来说，高层住宅结构体系根据抗侧力体系进行分类，主要包括框架、剪力墙、筒体式、筒中筒和脊骨式等多种形式。也有一些复杂的结构形式由以上基本形式组合演变而来的连体、悬挑、带加强层的复杂结构形式也在近年的高层住宅建筑当中频繁出现。目前城市高层住宅建筑中最常见的结构是钢筋混凝土、钢和二者的混合结构这三种形式。在高层建筑住宅的选型阶段，应根据高层建筑安全经济运行所需要的结构基础和造价预算，以及工程施工的工期长短来选择最适宜的结构体系类型。还需要注意结构体系的选择，以适应建筑理念的可持续发展，并达到国家消防建筑体系的标准，消防安全是设计和选择的指导因素。

2优化设计的原则

2.1安全性

结构优化设计不仅可以降低工程投入，节约建设成本，更重要的是可以保证结构的安全性能。如果仅以节约资金投入作为结构优化的判别依据，而不考虑结构的安全性，那么结构的优化将无任何价值和作用，并且不能保证结构安全的优化设计也是行不通的，因此，安全性是设计人员结构优化的根本原则和基础条件。

2.2功能性

房屋建筑的功能性可通过优化设计体现，在优化过程中，不能以除去建筑物内部承压梁的形式提升空间范围，房屋建筑的功能和居住环境的舒适度是优化设计的重要原则，尤其是在目前的经济条件下，对房屋设计进行选择时，消费者有更加具体的功能性要求，只有在满足房屋功能性要求的条件下，建筑结构才能发挥它的实际价值和作用。

2.3经济性

对建筑材料的优化使用是房屋设计经济性原则的主要方法，建筑施工是一个涉及多个领域的综合性大型工程，并且随着经济水平的快速发展，各个方面，如钢筋、混凝土、水泥、砌体等都需要投入大量的资金，进行工程建设时，各个分支的资金使用十分有限，这就要求在保证安全性的条件下，遵循经济性原则，通过节能材料的合理选择严格控制建筑成本，合理安排施工流程，减少不必要的成本投入。

3高层建筑结构优化设计策略

3.1高层建筑结构方案的优化选择

高层建筑结构设计前，首先应做好结构方案的选择和选型工作。设计行业有“方案成功是设计成功的一半”的思想和共识。进行高层建筑结构优化设计时，必须将结构方案的选择与定型工作列为重要的前提和基础，为高层建筑结构设计的其他工作提供必要的计算、技术前提和条件。结构方案选择中，要确立标准和价值目标，以此来适应高层建筑结构设计工作的要求和目标，综合与权衡各类要素和各方面的因素，提升优化高层建筑结构设计的科学性和合理性。一个优秀的结构方案和设计产品，首先要符合建筑技术和设计行业的基本要求和标准，这是选择结构方案的必要前提。在优化高层建筑结构方案过程中，既要与施工要求一致，也要与外部条件吻合。在优化和选择高层建筑结构方案的细节中，要综合考虑社会、地质、文化等因素，预防地下水位过高、土质情况不良、社会文化制约等因素所产生的对高层建筑结构建设工作的影响，以此提升高层建筑结构设计的科学性及合理性。

3.2重视高层建筑结构计算简图的数字化运用

随着数字技术尤其是计算机的快速发展，传统的计算分析和图纸逐渐被数字化技术取代，在结构设计参数影响分析和快速设计结构方案时，数字化技术表现出了良好的适用性与可靠性。例如，可利用GAMES软件构建模型，该软件具有操作简单、处理快捷等优点，并在混合整数、线性及非线性优化方面有广泛的应用价值。另外，可利用TBCAD等软件进行科学、有效的建模分析和方案的优化，从而更加直观、准确地展现建筑结构形式。数字化计算机软件为处理结构优化设计的必备工具，在处理解决各种复杂情况时表现出了较强的使用功能。

3.3优化结构设计的功能性

在高层建筑结构优化设计工作中，要有多维度的视角和多层次的认知，这样，才能确保建筑结构满足施工建设及日后使用的要求和需要。在高层建筑结构优化设计过程中，设计人员要明确优化的基本目标———让高层建筑取得施工和使用、应用和安全、功能和保障上的最佳状态。从高层建筑结构优化设计工作开始，必须强化结构设计的多功能性。要根据高层建筑的立项意图和建设方意见进行结构优化的细节设计。但是，在结构优化设计过程中，必须强调工作的科学性和设计的规范性，所设计的结构和功能才能在施工中得到顺利体现，结构的优化才能有安全、标准、实施上实现的可能，才能提升整个高层建筑结构的功能性和适应性。在优化高层建筑结构设计过程中，必须重视延性设计环节，进而体现高层建筑结构的延性参数和指标，使高层建筑结构在优化的前提下更好地适应施工中冲击、使用中撞击、结构坍塌、框架形变等问题，以良好的延性冗余提升高层建筑结构的稳定性和功能性。在高层建筑结构优化设计过程中，要提升整体的水平力，这是优化工作的关键要素和重要参数。通过结构优化，提升高层建筑结构水平力的稳定性，将单一方向的荷载分解为高层建筑结构整体的受力，确保高层建筑结构水平方向的连续性和安全性。要在优化设计工作中，始终强调结构整体的稳定性。要通过结构强化、系统优化、功能分化等措施，提升结构的稳定性，进而适应建筑物在施工和使用中对各方面的影响，以此提高整体稳定性和连续性。

结束语：

总而言之，高层建筑结构设计人员要立足于加快城市建设进程和社会经济快速增长的大局，要看到高层建筑物在结构、功能和资源上的优势，有针对性地采取优化设计策略，以严谨的精神、科学的手段、系统的措施进行高层建筑结构的优化设计工作，从初始阶段就奠定好精品高层建筑结构的基础，对高层建筑结构施工建设产生更加直接、更加规范的引导和影响，系统强化，全面保障高层建筑结构施工质量和建设成果。

参考文献：

[1]岳文萍，周强茂，刘飞飞.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].住宅与房地产，2016，(03)：90-91.

[2]赵东晓.高层建筑结构设计的问题与对策研究[J].商品混凝土，2012，(09)：132-133.

[3]张振新.高层建筑结构设计中的问题及对策研究[J].工程技术研究，2017，(07)：218-219.

作者：卞河拔

第三篇：建筑结构设计中抗震设计探讨

【摘要】随着我国经济的不断发展，人们对于住房安全性的关注也是前所未有的，尤其是房屋建筑趋于高层化，住房安全已成为人们最关注的问题之一。建筑抗震设计作为建筑设计中相当重要的一部分，直接关系到房屋建筑的质量，应当引起设计者和施工者的足够重视。在建设房屋建筑之前，应采用科学的方法计算建筑结构的受力，并选择合适的结构体系和抗震体系，以全面提高建筑的抗震性能。

【关键词】房屋建筑;结构设计;抗震设计

建筑混凝土抗震结构的设计，对于人们的生活质量与安全性产生直接影响，相关设计人员必须要严格遵循设计原则，阶段性的学习新型抗震结构设计知识，充分考虑到设计工作影响因素，保证能够提高其设计质量，同时，在设计人员实施工作期间，必须要对抗震结构设计经济效益加以重视，提高成本控制效率。

1、建筑抗震结构的设计要求

在房屋建筑抗震结构设计之前，设计人员要对其要求加以全面的了解，保证能够提高设计效率。首先，在房屋建筑抗震结构设计的过程中，必须要满足发生严重地震时不倾倒的要求，在遭遇中级地震的之后，经过维护与检修可以再次使用，在遭遇微弱地震之后，房屋建筑抗震结构可以保持在整体结构稳定牢固的状态，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”的建筑抗震三水准。同时，设计人员还要对各方面影响因素加以考虑，保证能够提高房屋建筑抗震结构设计的科学性与合理性，并根据房屋建筑的实际情况，制定完善的设计与规划方案，满足抗震设计需求，保证房屋建筑抗震结构的稳定性，为其发展奠定良好基础。其次，房屋建筑抗震结构设计人员在执行工作的过程中，要保证结构设计刚度满足相关要求，并且全面了解房屋建筑抗震设计物理学知识，或是机械设备的运行原理，保证能够通过适当的调整与配合，不断提升房屋建筑混抗震结构的抗震效果，使其波动力在一定范围之内，进而提高抗震结构设计质量，为其发展奠定良好基础。最后，房屋建筑抗震结构设计人员在设计过程中，必须要重视某些连接点与结构构件的受力情况，保证能够采取有效的减震措施，避免在遭受地震灾害的时候，出现严重的经济损失，导致房屋建筑结构出现连续损坏的现象，进而形成崩塌的后果。

2、建筑结构抗震设计存在的问题

2.1明确建筑结构抗震设计概念的问题

抗震防震的宗旨是大震不倒(指連续倒塌)、中震可修、小震不裂。我们的建筑结构抗震设计也是这个目标。地震的能量是巨大的几乎难于估量，即使设计很厚的钢筋混凝土墙来抵抗地震，不但劳民伤财，反而吸收的更大地震的能量，地震灾害来临更易破坏。实践证明硬碰硬是不行的，以柔克刚虽然能消耗地震的能量，但这样的建筑会产生很大的位移变形，人们生活居住也接受不了。我们通过震害调查，仔细研究建筑结构后，不完全靠计算，在建筑的关键部位加强人工干预抗震设计，并有意适当设置地震薄弱部位，消耗地震能量、拖延震害过程。用上述的抗震概念来指导设计，例如：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点”此类抗震措施等等就叫抗震概念设计，是建筑结构抗震设计的指导思想。

2.2不够重视建筑抗震的问题

近些年来，我国连续发生了不少大大小小的地震，这些地震所造成的直接影响就是给人们的生命、财产安全带来了无可弥补的损失，造成该损失的大部分原因是我国已有的建筑物缺乏足够的抗震性能。另外，还有一些建筑的设计人员不够重视建筑结构抗震设计的重要性，在确定设计方案时不够重视建筑结构设计中的抗震设计的合理性，导致设计方案中的抗震设计内容被忽视，这种情况在一些改建，扩建工程中尤为普遍，在地震灾害来临时就会留下致命的隐患。因此，这就要求建筑结构设计人员在建筑结构设计的时候，要严格按照抗震规范的条款，根据该地区的自然条件来选择恰当的抗震级别和合理的抗震构造措施;必须考虑怎样能最大限度的提高建筑物的抗震性能，从而确保人们的生命财产安全。

2.3建筑结构设计人员的意识问题

现在不少的建筑结构设计人员不具备扎实的专业知识，缺乏足够的专业设计能力，导致设计出来的建筑物缺乏足够的抗震性能，留下一定的抗震安全隐患。另有一些建筑结构设计人员抗震安全意识不足，建筑设计时强调、注重建筑的外观美感，轻视建筑抗震整体协调问题，也对该建筑留下了一定的抗震安全风险。所以，建筑结构设计人员要继续专业学习，丰富自身的专业设计能力，要具有建筑抗震的危机意识，一定要站在人民的生命、财产安全的立场上考虑建筑结构设计：并要结合该建筑的具体使用功能，这样才能设计出抗震安全、外形美观、经济合理的建筑物。

3、建筑结构抗震的优化设计探讨

3.1优化结构方案设计

房屋建筑结构抗震的稳定性和安全性应得到最优先的考虑，这一点毋庸置疑。然而，抗震结构设计的经济性和可行性也是不可或缺的部分，必须得到足够重视。任何设计都应考虑到经济效益，当一个设计方案的成本过高时，它就失去应用价值。与此同时，抗震结构的设计必须要综合多方意见，充分考虑业主、施工单位、建筑企业以及开发商的意见，在尽可能地满足他们各方需求的基础上进行具有个人特色的创造和发挥，既能满足各方需求保证了设计的经济效益和实效性，又能彰显自己的特色，最终达到皆大欢喜的多赢局面。

3.2建筑的平、立面布置

建筑的立面和平面这两方面是房屋建筑抗震结构设计的重要部分必须得到设计人员的足够重视。具体应当遵守以下几点要求：(1)必须规范结构方案的设计，严禁采用不规则的建筑抗震设计方案，做好多层次震防线，保证抗震效果。(2)要注意对建筑主体结构的保护，最大程度减轻地震对建筑主体的破坏，降低地震能量对主体结构的影响，设法提高房屋建筑物的固有周期，以起到更好的抗震效果。

3.3科学、合理的选择建设位置

经过对地震灾害的分析，房屋抗震结构的建设位置对于抗震效果会产生直接的影响，因此，在设计过程中，必须要科学、合理的选择建设位置，并且全面考虑房屋混凝土建筑抗震地质条件，此时应该注意到，不可以选择在变电站、火电厂等附近，避免受到不安全因素的影响，同时，还要避免在山坡与丘陵的附近选择建设位置，为其发展奠定良好基础。

结语：

近年来，国内房屋建筑的规模、数量不断增加，由于该建筑体具有一定的特殊性，需要充分加强抗震技术的全面落实，切实做到安全稳定的目的。抗震分析作为后期设计的保证，需要充分考虑抗震规范的落实，对应房屋建筑施工中的混凝土、钢结构等均需满足相关规范规程。需要引起注意的是，超过规范范围之外的房屋建筑体，其抗震分析的特殊要求、经验借鉴等均需引起关注。

参考文献：

[1]卢森，宋臻，汪黄翔.住宅高层建筑结构抗震的优化设计[J].江西建材，2016，01：12+16.

[2]张建新，李辉，孙柏涛.超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究[J].世界地震工程，2016，01：94-97.

[3]黄炳生.带加强层高层建筑结构抗震性能及基于性能的抗震设计方法研究[J].低碳世界，2016，07：141-142.

[4]凌观保.梁式转换复杂高层建筑结构抗震设计研究[J].建材与装饰，2016，03：116-117.

作者：王佳