建筑工程結構設計要點管理與分析

趙銘亮

【摘要】工程質量是指工程滿足業主的需要，符合國家法律，法規特點，技術標準，并與設計文件以及合同保持一致。建設工程作為一種特殊的產品，除了共同的一般產品質量特性，如性能，壽命，可靠性，安全性，經濟性等，以滿足其物業的使用價值的社會需求，但也有特定的含義。建設項目主要有以下幾個方面的質量特征：適用性，耐久性，安全性，可靠性，經濟性等方面。

【關鍵詞】建筑工程;結構設計要素;概念設計;抗震設計

一、概念設計在建筑結構設計中的重要作用

美國一些著名學者和專家曾警告工業界：“誤用計算機造成結構破壞而引起災難只是一個時間的問題。”由于建筑設計軟件之間的差異性，如果設計軟件的選擇和使用不當，給建筑結構設計造成危害是不容忽視的。比如在實際設計中很多設計人員用多、高層結構三維空間分析程序來計算底層框架，還有人為地布置一些抗震墻，但是不能完全滿足樓層間的合理剛度比，也不能完全正確地反映底層框架在地震時受力狀態。在設計中導致這樣問題的出現，根本原因就是在于結構概念不明確，沒考慮這兩種結構體系的差異。如果是運用概念設計方法可以在建筑設計的方案階段迅速、有效地對結構體系進行構思、比較與選擇，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正確，避免后期設計階段一些不必要的繁瑣運算，具有較好的經濟可靠性能。同時，概念設計也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。所以，避免這些問題的產生，在建筑結構設計中采用概念設計是最好的方法。因為，掌握好概念設計不僅可以保證正確的設計原則，還可以通過它來解決設計中出現的問題以提高設計水平。當發現某個技術問題時，可以根據概念設計來分析其原因，這往往比直接檢查數據更快捷有效，而且可以找到問題的癥結所在。這個方法最適合用于判斷電算結果，電算過程往往有上億個數據，要跟蹤數據是不可能的，只有用概念來判斷其合理性或查找原因，用概念設計原則去解決問題才是最簡潔的出路。

二、工程建筑的設計管理

無論是工業建筑或土木工程施工，施工質量都不能完全被忽視。做好施工現場的管理工作是確保建筑物的施工質量的關鍵。施工質量管理需要做好以下幾方面。

2.1原料采購和管理

工業與民用建筑的質量在很大程度上取決于施工材料的質量，這是決定高層建筑質量的根本。選擇工業與民用建筑材料，嚴格把關，確保建材的選擇上使用，特別是混凝土和鋼結構，符合施工要求，同時，要嚴防收紅包的現象，以杜絕使用劣質產品的現象。?關于原料管理，在工作現場材料或半成品的庫存質量較差的情況下，對設備故障以及停機原因的進行可視化的管理，用于預防管理。

2.2人事管理

施工人員的技術素質將直接決定施工工藝的優劣。提高施工質量的關鍵在于施工人員的培訓。即實施科學的建設方法，對施工人員進行統一全面的培訓，并進行考核制度。在保證產量的同時也要狠抓對內容的專業安全知識的培訓，用激勵機制或相應的規定來實施獎懲制度，以提高施工人員的施工工藝，提高使用機械設備的熟練程度，提高施工人員的專業水平。項目施工應遵循“按圖施工”的原則，做好檢查工作，并強調安全保障體系。如果發現問題，要及時糾正。避免因施工不當，或由多種原因引起的團隊操作有不當的施工工藝的損失。人事管理使用科學的管理方法，對施工現場的檢查要堅持記錄，并根據記錄情況與相關負責人進行溝通，對發現的問題要及時處理，同時還要堅持回訪，以確保施工現場的安全性，提高項目工程的施工質量。

2.3?施工機械設備的維修

隨著施工技術的飛速發展，機械設備今天的建設項目中的作用越來越大，因此機械設備的管理也已經成為工程施工項目的一個關鍵性工作。首先，要加強對機械設備操作人員的技能培訓，堅持憑證上崗，強化質量安全意識。此外，需要對機器和設備的維修定期檢查，一方面是保證機械和設備的正常運行，以保證工作質量，另一方面它可以有效地提高機械的壽命和設備，節省施工成本。

三、高層建筑的設計要素

3.1?水平力是設計主要因素

在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

3.2?減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎造價和處理措施，可以多建層數，這在軟弱土層有突出的經濟效益。地震效應與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結構抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結構上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構件產生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。

3.3?軸向變形不容忽視

采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達到較大的數值，其后果相當于連續梁中間支座沉陷，從而使連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。

四、建筑結構設計需要做好抗震設計

我國是一個多地震國家，保證建筑物的抗震性能以減少地震發生時的人員傷亡和財產損失是一個重要問題。因此，提高建筑結構的抗震設計水平是提高建筑結構設計水平的一個重要組成部分。

關于抗震設計，我國目前建筑結構的抗震?設防原則是“小震（超越概率63%）不壞、中震（超越概率10%）可修、大震（超越概率2%）不倒”。根據這些原則，我國頒布了《建筑抗震設計規范》，其他設計規范也據此列出了有關抗震設計的原則、計算方法、構造處理等內容，為我國的建筑抗震設計提供了依據。遵循這些進行抗震設計，建筑物的抗震性能應該是符合我國的建筑抗震標準的。可是，目前的情況則不太理想。主要是有些設計人員對抗震設計方法的本質還認識不透，抗震設計不是從原則入手，而僅著重于具體計算，造成了建筑物表面上是經過抗震計算而且滿足規范要求，但實際上并不具有真正的抗震性能的情況，這種情況屢見不鮮。

地震的隨機性很大，建筑物遇到地震時所產生的地震作用難以準確判定。目前規范所提供的抗震計算方法是理論的方法，而有關參數則是在有限統計資料的基礎上通過概率分析得出的，據之作出的計算結果僅能是理論上的和近似的，不能認為它真實反映建筑物在地震時所受到的作用和它的真正工作能力。而另一方面，也是更重要的一面，通過過去比較大量的震害調查研究，已從宏觀上總結出各種形式的結構和構造，哪些是對抗震有利的，哪些是不利的，從而制定了一些抗震設計的原則，這些原則在有關規范中都有列出，它反映了客觀規律，遵循這些原則就能使建筑物在原則上具有比較可靠的抗震性能。

參考文獻：

[1]?容柏生.提高建筑結構設計水平的若干問題.第十屆全國工程設計計算機應用學術會議.2000

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