结构设计问题论文

摘要：城市建筑的优化是城市化建设必不可少的环节，是城市发展提升基础设施建设的首要环节。这是因为随着城市化发展进程的加速，人们逐渐意识到房屋结构的重要性以及房屋居住的舒适性。基于此，在现阶段房屋建筑设计中尤其需要注意结构的科学性以及舒适性。本文对高层建筑结构设计问题及对策进行分析，以供参考。下面是小编精心推荐的《结构设计问题论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

结构设计问题论文 篇1：

高层建筑结构设计问题及对策分析

摘要：城市建筑的优化是城市化建设必不可少的环节，是城市发展提升基础设施建设的首要环节。这是因为随着城市化发展进程的加速，人们逐渐意识到房屋结构的重要性以及房屋居住的舒适性。基于此，在现阶段房屋建筑设计中尤其需要注意结构的科学性以及舒适性。本文对高层建筑结构设计问题及对策进行分析，以供参考。

关键词：高层建筑;结构设计;问题对策

1高层建筑结构设计中应该遵循的原则

1.1结构方案的优良

高层建筑结构设计过程中，要求保证建筑设计的可行性和经济性，具体的设计方案要合理，同时结构体系和结构形式要更具可行性。在同一结构设计单元中，尽量避免出现多种类型的结构设计体系，结构体系受力要明确，并深入分析各种可能的影响因素。针对于结构方案中的一些重要问题要加强与专业设计人员进行沟通，以此来保证高层建筑结构设计方案的合理性。

1.2抓大放小原则

房屋建筑结构设计体系简单来说就是由大小不一的不同构建组合，并协同进行工作的一个整体，同时各个构建性能的支持下构建出建筑的整体性能，但是这个过程中需要着重注意的是，不同构件之间的性能差异。而强柱弱梁和强剪弱弯等条件下，注定了需要在房屋建筑结构设计中考虑抓小放大的原则，这也是目前最为常见的建筑结构设计原则。

2高层建筑结构设计出现的一些问题

2.1结构体系不合理

在高层建筑结构设计时，当设计人员选择结构体系不合理时，结构的稳定性必然会下降。如在钢筋混凝土结构体系设计时，设计人员需要充分的结合工程结构特点，并根据建筑所处地区抗震设防等级及风荷载情况来选择适宜的结构体系。如果设计人员选择的结构体系不合理，在一定程度上会降低结构的稳定性。特别是在选择钢盘混凝土结构体系时，一旦选择的设计指标欠缺科学性，必然会降低整体结构的性能和可靠性，易发生各种质量和安全问题。

2.2消防结构设计问题

高层建筑装修中使用的可燃性材料相对较多，这为火灾事故的发生创造了条件。受到高层建筑自身结构特征的限制，消防结构在设计中存在一定的复杂性，消防系统的运行存在诸多阻碍;高层建筑中随着层高的增加，受到的风力也就越大，空气流通速度较快，一旦发生火灾，上层建筑的火势会快速蔓延，威胁人们的生命财产安全;对于高层建筑来说，在火灾发生时，电梯等设施无法正常使用，且建筑内部人员数量众多，这为人员疏散带来了困难，再加上很多消防设施的高度无法满足高层建筑需求，救援工作的开展受到阻碍，导致伤亡和损失的增大。

3高层建筑结构设计问题中的解决对策

3.1科学进行结构设计

相较于高层建筑结构设计理论的发展，结构设计相对滞后。计算机技术在结构设计中的应用，有效地提高了结构设计的效率，但在实际结构设计过程中还存在一定的约束因素，这也使建筑结构优化设计的难度较大。在当前部分结构设计时，设计人员往往觉得设计与规范要求相符，计算准确即可，但在实际工作中建筑结构设计方案一般需要根据工程施工变化而进行相应的调整。因此在实际建筑结构设计中，要求其要能够满足各种性能的要求，以此来保证结构设计的科学性和合理性，而且建筑在后期使用过程中的安全性和稳定性也能够得到有效的保障。同时在结构设计时还要重视结构的延性特征，这样才能保证高层建筑使用过程中变形和倒塌风险降低，提高建筑对荷载的承受力。另外，针对于建筑结构形式的选择，由于钢结构和钢筋混凝土结构各有特点，在具体选用过程中，需要考虑建筑地点的地理环境，同时还要结合建筑的实际用途，从而选择更为适宜的结构形式。虽然近年来钢结构制造水平有了大幅度的提升，但其在防火方面还存在一定的欠缺，因此在当前高层建筑结构设计过程中，通常会将钢结构与钢筋混凝土结构相结合，进一步保证结构的稳固性和安全性。

3.2消防结构设计优化

首先，加强防火间距设计的合理性。防火间距的长短对于防火效果有着直接影响。对于高层建筑结构设计来说，防火间距要避免过长，以免阻碍应急处理措施的落实，降低防火效果。而防火间距过小则会造成费用的浪费及防火器材利用率低下等问题。针对不同形式的高层建筑，国家有相应的国定标准，必须严格执行。其次，安全疏散通道设计。安全疏散通道的设计要保证其合理性，且在条件允许情况下，尽可能保持2条以上的安全疏散通道，从而提高火灾发生时人员疏散效率，减少伤亡的产生。在安全疏散通道内还要设置排烟系统，隔绝浓烟侵袭。最后，按照高层建筑结构特征，设置防火层、防火墙等设施。

3.3运用计算简图

从结构方案设计的角度来说，运用计算简图，能够有效保证设计的质量和准确性，减少设计误差的出现。若产生设计误差，比如配筋误差等，将会引发系列问题，影响着建筑建设的质量和效益。基于此，开展结构设计时，运用计算简图，综合分析各类因素，做好全面的把控。需要注意：要结合实际需求，选择适宜的结构设计计算软件，辅助结构设计作业的开展，保证设计方案参数计算结果的真实性和准确性，提高结构设计工作的质量和效率。

3.4加强结构抗震设计

抗震措施是对不同程度地震危害进行的经验教训总结，也是广大专家学者针对抗震设计给出的概括，是对结构抗震计算结果进行的补充，特别是严重与特别不规则，因其结构体系十分复杂，难以符合软件基本技术条件及假定，所得解析结果实际上并不准确，容易产生较大的计算误差，与工程实际情况远远不相符。基于此，抗震设计极为重要，必须引起相关设计人员的高度重视，采取合理可行的抗震措施。在这种情况下，很多规范都对抗震构造措施采用强制性条文予以书写，这对设计人员而言，不论是否掌握了这些强制性条文，都必须严格遵照和执行。

3.5提升房屋建筑设计的严密性

结构设计时房屋建筑施工中的根本是建筑结构设计。因此，需要对房屋建筑结构设计给予高度的重视，并有针对性地建立专业的设计队伍。在具体的设计之前，需要设计人员对施工区域的气候以及环境进行严密的考察，在环境、地域等因素的分析后针对可能出现的地质灾害等进行预防，这是需要在设计图纸中体现的方面，因而建筑企业需要保证设计图纸的合理性与精准性、严密性。

结束语

综上所述，在当前的建筑工程建设与发展过程中，不规则结构无法避免，也正是由于不规则的结构，才为人们创造出万千变化的居住环境。基于此，对于不规则结构而言，不可单纯的排斥，而是要做到趋利避害和因势利导。首先，正确领会相关规范的要求，根据工程具体情况，對设计方案予以不断优化，选取适宜的计算方式与参数，深入分析薄弱部位，采取有效的抗震措施，以此从根本上解决不规则结构一系列问题。

参考文献

[1]王贵珍，谭潜，魏俊彪，王丽萍.最小剪力系数及其调整方法对超高层建筑地震响应的影响[J].地震工程学报，2019，41（05）：1161-1169.

[2]于重阳.超限高层建筑框架——核心筒结构设计分析[J].居业，2019（09）：61-63.

[3]武丽君.基于高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析[J].居业，2019（09）：72-73.

[4]张百振，范志昂.浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题[J].绿色环保建材，2018（11）：67+70.

[5]张勇.组合结构柱在某超高层建筑中的应用对比研究[D].清华大学，2017.

作者：姜肇阳

结构设计问题论文 篇2：

高层建筑结构设计问题及对策分析

摘 要：城市建筑的优化是城市化建设必不可少的环节，是城市发展提升基础设施建设的首要环节。这是因为随着城市化发展进程的加速，人们逐渐意识到房屋结构的重要性以及房屋居住的舒适性。基于此，在现阶段房屋建筑设计中尤其需要注意结构的科学性以及舒适性。本文对高层建筑结构设计问题及对策进行分析，以供参考。

关键词：高层建筑;结构设计;问题对策

一、高层建筑结构设计中应该遵循的原则

1. 结构方案的优良

高层建筑结构设计过程中，要求保证建筑设计的可行性和经济性，具体的设计方案要合理，同时结构体系和结构形式要更具可行性。在同一结构设计单元中，尽量避免出现多种类型的结构设计体系，结构体系受力要明确，并深入分析各种可能的影响因素。针对于结构方案中的一些重要问题要加强与专业设计人员进行沟通，以此来保证高层建筑结构设计方案的合理性。

2. 抓大放小原则

房屋建筑结构设计体系简单来说就是由大小不一的不同构建组合，并协同进行工作的一个整体，同时各个构建性能的支持下构建出建筑的整体性能，但是这个过程中需要着重注意的是，不同构件之间的性能差异。

二、高层建筑结构设计出现的一些问题

1. 结构体系不合理

在高层建筑结构设计时，当设计人员选择结构体系不合理时，结构的稳定性必然会下降。如在钢筋混凝土结构体系设计时，设计人员需要充分的結合工程结构特点，并根据建筑所处地区抗震设防等级及风荷载情况来选择适宜的结构体系。如果设计人员选择的结构体系不合理，在一定程度上会降低结构的稳定性。

2. 消防结构设计问题

高层建筑中随着层高的增加，受到的风力也就越大，空气流通速度较快，一旦发生火灾，上层建筑的火势会快速蔓延，威胁人们的生命财产安全;对于高层建筑来说，在火灾发生时，电梯等设施无法正常使用，且建筑内部人员数量众多，这为人员疏散带来了困难，再加上很多消防设施的高度无法满足高层建筑需求，救援工作的开展受到阻碍，导致伤亡和损失的增大。

三、高层建筑结构设计问题中的解决对策

1. 科学进行结构设计

在实际建筑结构设计中，要求其要能够满足各种性能的要求，以此来保证结构设计的科学性和合理性，而且建筑在后期使用过程中的安全性和稳定性也能够得到有效的保障。同时在结构设计时还要重视结构的延性特征，这样才能保证高层建筑使用过程中变形和倒塌风险降低，提高建筑对荷载的承受力。另外，针对于建筑结构形式的选择，由于钢结构和钢筋混凝土结构各有特点，在具体选用过程中，需要考虑建筑地点的地理环境，同时还要结合建筑的实际用途，从而选择更为适宜的结构形式。

2. 消防结构设计优化

首先，加强防火间距设计的合理性。防火间距的长短对于防火效果有着直接影响。对于高层建筑结构设计来说，防火间距要避免过长，以免阻碍应急处理措施的落实，降低防火效果。而防火间距过小则会造成费用的浪费及防火器材利用率低下等问题。针对不同形式的高层建筑，国家有相应的国定标准，必须严格执行。其次，安全疏散通道设计。安全疏散通道的设计要保证其合理性，且在条件允许情况下，尽可能保持2条以上的安全疏散通道，从而提高火灾发生时人员疏散效率，减少伤亡的产生。在安全疏散通道内还要设置排烟系统，隔绝浓烟侵袭。最后，按照高层建筑结构特征，设置防火层、防火墙等设施。

3. 运用计算简图

从结构方案设计的角度来说，运用计算简图，能够有效保证设计的质量和准确性，减少设计误差的出现。若产生设计误差，比如配筋误差等，将会引发系列问题，影响着建筑建设的质量和效益。基于此，开展结构设计时，运用计算简图，综合分析各类因素，做好全面的把控。需要注意：要结合实际需求，选择适宜的结构设计计算软件，辅助结构设计作业的开展，保证设计方案参数计算结果的真实性和准确性，提高结构设计工作的质量和效率。

4. 加强结构抗震设计

抗震措施是对不同程度地震危害进行的经验教训总结，也是广大专家学者针对抗震设计给出的概括，是对结构抗震计算结果进行的补充，特别是严重与特别不规则，因其结构体系十分复杂，难以符合软件基本技术条件及假定，所得解析结果实际上并不准确，容易产生较大的计算误差，与工程实际情况远远不相符。基于此，抗震设计极为重要，必须引起相关设计人员的高度重视，采取合理可行的抗震措施。在这种情况下，很多规范都对抗震构造措施采用强制性条文予以书写，这对设计人员而言，不论是否掌握了这些强制性条文，都必须严格遵照和执行。

5. 提升房屋建筑设计的严密性

结构设计时房屋建筑施工中的根本是建筑结构设计。因此，需要对房屋建筑结构设计给予高度的重视，并有针对性地建立专业的设计队伍。在具体的设计之前，需要设计人员对施工区域的气候以及环境进行严密的考察，在环境、地域等因素的分析后针对可能出现的地质灾害等进行预防，这是需要在设计图纸中体现的方面，因而建筑企业需要保证设计图纸的合理性与精准性、严密性。

结束语

综上所述，在当前的建筑工程建设与发展过程中，不规则结构无法避免，也正是由于不规则的结构，才为人们创造出万千变化的居住环境。基于此，对于不规则结构而言，不可单纯的排斥，而是要做到趋利避害和因势利导。首先，正确领会相关规范的要求，根据工程具体情况，对设计方案予以不断优化，选取适宜的计算方式与参数，深入分析薄弱部位，采取有效的抗震措施，以此从根本上解决不规则结构一系列问题。

参考文献：

[1]王贵珍，谭潜，魏俊彪，王丽萍.最小剪力系数及其调整方法对超高层建筑地震响应的影响[J].地震工程学报.

[2]于重阳.超限高层建筑框架——核心筒结构设计分析[J].居业.

[3]武丽君.基于高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析[J].居业.

[4]张百振，范志昂.浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题[J].绿色环保建材，2018（11）：67+70.

[5]张勇.组合结构柱在某超高层建筑中的应用对比研究[D].清华大学，2017.

作者：韩光春

结构设计问题论文 篇3：

水工闸门结构设计问题研讨

摘要：本文主要就水工闸门结构设计问题进行了详细的分析与研究，闸门是重要的水工建筑物之一，闸门的结构设计非常重要，它关系到闸门的承受能力以及水工建筑物功能的实现 ，本文以下进行了详细的阐述。

关键词： 水工设计； 闸门设计；

一、前言

水闸是用来调节、控制水流的水工建筑，是重要的水工建筑物之一，闸门的结构设计非常重要，它关系到闸门的承受能力以及水工建筑物功能的实现，本文以下进行了详细的阐述。

二、水工闸门的概述

1、水工闸门的组成

从广义上讲，闸门包括闸门与阀门。闸门一般主要由活动部分、埋设部分、启闭设备三大部分组成。活动部分：是封闭孔口而又能根据需要开启孔口的闸门主体，一般称为门叶。埋设部分：埋设在土建结构中的构件，主要是孔口的门楣、底槛和支承轨道等，通过这些构件将门叶承受的荷载包括自重等传递给土建结构。

2、闸门设计的主要工作程序

闸门设计一般程序是收集和分析资料、闸门的选型和布置、门体布置和结构及零部件的设计计算、施工图的绘制。下面就各个程序介绍闸门设计的主要工作内容和方法。

（一）、收集和分析资料。要进行一项闸门的设计工作，首先要收集和研究分析闸门设计的基本资料，包括枢纽的任务和水工建筑物的等级、形式与布置；闸门运用条件与相关尺寸；水文、泥沙、水质、漂浮物与气象方面的资料；有关闸门的材料、制造、运输和安装等方面的条件；地质、地震和其他特殊要求等。分析资料就是要分清闸门的各种工况及运行条件，确定闸门的荷载及具体的操作方式。

（二）、闸门的选型布置原则。闸门的选型布置合理，不仅会节约大量资金，而且还会取得安全可靠、操作灵活、维修方便等效果。闸门的选型与布置，应从全局出发、统筹兼顾，正确处理闸门设计与取水输水建筑物的关系，以满足工程的各种使用要求。大中型工程常需要做多种形式和布置的方案，与建筑物一起作技术经济比较，从而选定最优方案。

三、水工闸门的设计

1、水力设计

水力设计一般包括：过流能力验算、拟定闸门控制运行方式和消能防冲设计计算。病险水闸除险加固设计时，影响水闸过流能力的主要因素包括设计水位的变化、孔口断面尺寸和型式的变化、过水涵洞断面尺寸以及涵洞长度的变化、消能防冲设施变化等。设计时应根据复核后的特征水位和规模，对水闸的过流能力进行复核。当采取加厚底板尺寸、加固闸墩以及增加底坎等措施时，过流面积、水流流态以及下游的出流状态都可能发生变化，需要重新复核水闸的过流能力。尤其要注意流态的变化，需要根据实际情况而采取和原设计以及安全鉴定时不同的过流能力计算公式来进行验算。如果水闸为穿堤涵闸，闸室后紧邻的涵洞断面尺寸、长度变化都可能引起过流能力的变化。

2、水闸门防渗排水设计

水闸的防渗排水设计主要是根据闸基地质情况及上下游水位条件等进行设计计算，其内容包括：进行水闸的地下轮廓布置，设计防渗、排水设施的型式、布置、构造和尺寸；渗流压力计算；渗流坡降计算，验算地基抗渗稳定性；滤层设计；防渗帷幕及排水孔设计；永久缝止水设计。除险加固的水闸应根据水闸存在的问题，按水闸实际的防渗、排水设施型式、布置、构造和尺寸进行防渗排水设计验算。不同水闸存在问题不同，在除险加固设计时也应根据加固设计采取的措施，对改建后的排水设施进行复核计算。必须注意的是，一旦改变了原防渗措施，须对渗流压力进行计算，因为新增的防渗设施可能会改变渗流壓力分布，影响到闸室稳定。

3、闸室结构布置及稳定性分析

三类闸除险加固时，首先需根据新的设计条件对原结构进行分析计算，然后结合安全鉴定中结构存在的问题，采取必要的工程措施进行加固，同时按加固后的结构尺寸重新进行结构分析和稳定验算。验算时应尽可能考虑工程措施中新老材料之间的差异性，以及这些差异将对工程安全运行带来的影响。

4、地基处理及设计

当水闸发生不均匀沉降或者地基总体沉降量较大时，需根据地质情况重新复核地基承载力。闸室加固、防渗措施改变时都需要重新验算地基承载力。

由于闸基处于混凝土底板之下，且闸底板钢筋混凝土厚度一般均在0.8m以上，钢筋间距较小，因此，直接对地基加固有一定困难。当地基已发生较大不均匀沉降时，需根据已有地质资料认真复核地基承载力，确定合理的加固措施。必要时增加地质勘探工作，取得更为合理的地基土的物理力学指标，确保采取的措施合理、经济且施工可行。

5、慎重对待闸底板高程的调整

当因稳定问题以及挡水等需要闸底板加固时，设计中一般会对加固后的闸室问题、底板结构进行必要的分析验算。而在这种情况下，易于忽视因闸底板高程变化而对河流河床变形和水力参数变化的考虑。以拦河水闸闸底板高程抬高为例。因此，当需要对闸底板高程进行改变时，须对未来的河床演变和水面线影响作出合理的预测。

四、加强对闸门养护措施

水工闸门在管理中的重要环节是观测检查和养护维修。观测检查工作的主要任务是掌握闸门的工作状态，及时发现不正常现象，分析其原因，采取安全可靠的养护方法，保证安全运行。要加强对钢闸门的养护，必须要做到以下几点：

1、领导重视，严格管理制度

制定和执行严格的管理和操作制度是钢闸门正常运行的基本条件，而闸门管理工作的重要保证是水利部门的领导重视管理和维护工作，经常听取现场管理人员的建议和帮助解决具体问题，在养护经费上给予适当的倾斜。同时要建立一支责任心强，有一定专业技术知识的管理队伍。

2、坚持经常检查，防止事故发生

只有经常性地检查，才能及时发现问题和处理问题，防止事故的发生。钢闸门日常检查的内容有：观测有无歪扭，支承行走部分的滚轮和滑道等的磨损和锈蚀；止水设备的完好性及有无漏水；螺杆是否与闸门板的横轴垂直；闸门的焊缝有无脱焊，埋件有无变形，表面油漆或喷锌层的剥落和腐蚀等情况。启闭设备则应观察运转是否灵活，有无振动和碰撞；传动机械和承重构件的损坏磨损；地脚螺栓是否松动；制动器是否有限；润滑油是否充足；钢丝绳受力是否均衡，有无腐蚀及断丝；安全保护设备是否完好等等。

3、做好防腐工作，提高钢闸门使用寿命

为了延长钢闸门的使用寿命，必须使用先进的防腐蚀技术和方法，确保防腐蚀的质量。钢闸门常用的防腐蚀方法有：涂料防护法、喷锌保护法和电化学保护法。对于我们广东等沿海和近海的地区，最佳的防腐方法是喷铝金属加涂料保护法。

4、加强养护和维修，保证运行效果

采取先进、经济的养护方法，可提高钢闸门的正常运行效果。对行走机构、活动部分及启闭机械要做到经常擦洗，定期更好润滑油，发现局部锈蚀应及时处理。电机受潮要进行通风或烘烤。长期使用中磨损严重，影响正常运行的机构部件要及时维修和更换。钢丝绳传统的养护方法是涂黄油，但只能起表面润滑，难侵入油棉线内，容易腐蚀生锈。通过管理人员的实践经验，如黄油和机油混合使用，按1：4配制，养护效果较好。

五、结束语

总之，闸门的设计非常重要，它关系到闸门的承受能力以及水工建筑物功能的实现，对整个水工建筑物的正常运行乃至国民经济的发展将产生直接的影响。我们应该加强对闸门的设计的认识，不断吸取和总结经验，提高员工的自身素质，从而才能提高水工闸门的安全性和可靠性。

参考文献

[1]武汉大学编写，水工钢结构，中国水利电力出版社，2011

[2]李冬祥，王仲发，水工钢结构防腐蚀技术措施综述，2011

作者：吴长征