我國現階段建筑結構設計的現狀與未來的發展

■蔚統原 ■太原理工大學建筑設計研究院，山西 太原 030024

當前我國社會經濟發展的速度非常快，在這個大背景下，我國的建筑行業也得到了突飛猛進的發展，而建筑的質量一直是社會和廣大人民群眾關心的重點，其中建筑結構設計是影響建筑質量的重要因素之一。因為建筑結構設計是保證建筑建設順利、高效實施的重要保障因素之一，同時也是確保建設質量的基礎和關鍵。然而，要想確保我國的建筑結構設計順利進行，從而提高我國建質量，需要對我國建筑的現狀進行相關的了解。因此，本研究分析了當前建筑結構設計的基本現狀，同時對其的未來發展進行了展望，希望我國的建筑結構設計可以順利的發展。

1 我國建筑結構設計的基本現狀

1.1 結構力學方面的狀況

從改革開放之后，我國的建筑結構的設計得到了高度的重視，尤其在一些發達的城市，建筑行業得到了飛速的發展。近些年，我國加大了對建筑結構領域研究的力度，其中首先研究的方向是分結構力學方面。因為建筑物的結構力學是設計與施工的基礎，其中包括結構靜力和彈性的分析。我國的建筑物中薄殼、扁圓形或圓柱的結構居多，主要原因是這些形狀的穩定性好，所以在實際應用中較多。與此同時，蓋頂端的結構設計也逐漸興起，這種結構的想象與發揮的空間更廣闊。然而，建筑物結構力學的設計方面的人才仍然很稀缺，尤其是安全為第一要素的建筑結構而言，防震建筑的設計與構建將會是未來我國建筑業發展的主要方向。

1.2 工程結構方面的發展

通過觀察我國這么多年的建筑工程結構可以得出，我國在鋼筋混凝土的研究與應用方面取得了令人驕傲的成績，同時在預應力的設計與多軸應力下混凝土的承載力得到了很大幅度的提高。同時，我國大部分的工廠都是利用鋼筋混凝土來產生抗震性能，同時在這方面的研究也報道了很多的報告，但是與西方發達國家的先進技術相比較，仍存在很大的不足。另一方面，在建筑結構設計的土力學與地基基礎上進行相關研究時，地域的限制造成了研究的難度。例如，北方氣候干燥和土地比較堅實，與北方相比較，南方常年濕潤和多有沿海的軟土。為了克服這些難題，我國研究出了打樁技術與地基反力系數理論，而且發展前景非常良好。最后就是墻體的堆砌技術，為了避免建筑受到過大的自然壓力，我同出臺了有關墻體結構系數的相關指標。這樣既能對建筑結構設計施加一定的約束力，也能夠有彈性的進行方案的調節，因此建筑結構設計具有更大的發展空間。

2 建筑結構設計基本特征和未來展望

2.1 具有交叉性和系統性的特點

建筑結構設計也按照人們習慣進行了分類。其中我國的鋼結構設計的分類與以往的思維模式存在很大的不同，將其分為“鋼管混凝土結構”、“鋼管混凝土疊合結構”、“鋼一混凝土組合梁”、“鋼骨混凝土結構”等，其中鋼結構框架與中央混凝土核芯筒綜合，隨之“鋼一混體系”就產生了，而且其在我國目前鋼結構高層建筑具有重要的作用。而將鋼筋混凝土結構與砌體結構構件進行綜合，隨之產生的是圈梁構造柱的砌體結構體系和混凝土核心簡磚墻體系。把天然地基與樁基礎結合起來產生的是“復合樁基與復合地基”體系。異形柱和短肢剪力墻結構體系產生在中高層住宅體系中。而且近期，空間結構方面的發展較為顯著，如果把空間網格結構和張拉結構結合起來，就會產生一些新的結構體系，同時在這些結構設計中巧妙地將張拉構件利用盡力，高效的張拉體系就會應運而生。

2.2 具有先進性與時代性的鮮明特點

隨著科技的迅速發展社會逐漸進入了計算機與信息時代，如果將網絡技術應用在相應的領域，會使得不同領域得到快速的發展。將計算機應用到建筑結構的設計中，不僅可以提高設計的彈性與可塑性，還能把想象的問題具體化，從而增加其實踐性。隨著計算機技術在建筑行業的引進，傳統的設計模式逐漸被打破，開拓和創新了建筑結構設計師們思維，從而使得建筑結構設計更加與時俱進。最典型的例子是利用離散化有限元的理論處理建筑結構設計單元的構造的具體問題。一些抽象化、科學化的建筑既能夠滿足人們的審美需求和要求，還能增加其使用的價值。然而，在一些相對落后的地區，信息技術和網絡技術的引進有一定的困難，因此無法建造這樣的建筑。但是隨著建筑施工技術的普及，貧富差距一定可以得到縮短，建筑結構設計的新理念一定可以得到更廣泛的應用。

2.3 鋼結構建筑的特點與未來展望

鋼結構建筑在研究建筑結構設計的新理念中起到非常重要的作用。尤其是在近些年，我國的鋼結構建筑受到了越來越多的關注，因為其在建高效益造工廠以及一些公共設施方面起到非常重要作用。與很多建筑材料相比較，鋼結構具備建筑形式具有獨特的優點。鋼結構建筑具有更輕盈、更高大、更舒適的特點，而且輕型的鋼結構建筑已經取得了重要的突破。輕型的鋼結構可以優化結構截面，從而均布荷載起控制作用，而且在無沖擊、疲勞、振動等荷載的條件下，可充分利用屈曲后有效截面來分析壓彎桿件腹板的穩定性。這樣對屈曲后強度的利用，將傳統的對于結構板件高厚比的限制打破了，恰恰滿足了社會對商品化程度的高要求以及建筑工廠的施工的高質量、高效益的要求。同時，鋼結構建筑仍然具有很大的發展空間，相關的技術研究與現代化的設備生產都需要不斷地進行改進與創新。

3 研究建筑結構設計的可靠度

建筑結構設計的可靠度的高度直接關系到我國建筑業的發展和存亡。因此，如何提高建筑結構設計的可靠度直接決定了未來我國建筑結構設計發展方向的基礎。提高建筑結構設計的可靠度重需要很好的應用與把握建筑的可靠程度。工程的結構設需要具有較高的安全體系即使用性能，從而可以確保我國人民的生命財產安全。經驗豐富的建筑設計師可以依據夯實的專業知識判斷出綜合的判斷工程的可靠度。另一方面，近幾年，我國出臺了建筑結構設計的相關規范，設計與施工人員在嚴格遵守相應規定的同時，還要根據工程的具體情況靈活的設計方案，從而最大程度上完善和提高建筑結構設計的可靠程度。最后，建筑物屬于一種特殊的商品，其適應度與可靠度對我國的建筑業未來的發展與經濟的進步有著直接的關系，因此在保障建筑物使用年限的基礎上，還要提高建筑在極端氣候頻發的環境下的安全性能。與此同時，隧道橋梁工程的修建既要遵循相應的技術標準，還要采用專業的技術人員進行建筑結構的設計。

4 結語

通過上述的介紹，結構力學和工程結構是目前我國建筑發展較為關注的問題，同時建筑結構具有交叉性和系統性、先進性與時代性的特點，而且鋼結構的發展在建筑結構設計方面起到非常重要的作用。本研究闡述了建筑結構設計的可靠度問題。目前，在信息化和網絡化的大背景下，我國建筑業發展非常迅速，但是，一些大型的復雜工程體系在設計與施工方面仍然有待于提高，我國可以通過吸取發達國家的成功經驗，不斷的擴大對輕型的鋼結構建筑的建設。同時加強建筑施工設計的信息和學術方面的交流，從而促進我國的建筑業的更好發展。

［1］陳立民.對比國內外高層建筑結構設訃現狀及未來趨勢［J］.城市建設理論研究，2013(21):121 -125.

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