摘要：在建筑中不同的建筑形式，對(duì)于建筑物會(huì)造成不同的影響，而且直接關(guān)系到工程的投資問題，一般情況下，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在普遍使用的是磚混結(jié)構(gòu)、框架的結(jié)構(gòu)以及排架結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)形式，這些在建筑中一般會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的選擇，要考慮地質(zhì)環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)實(shí)力和施工技術(shù)等問題，綜合考慮之后，選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行施工，從而在保證建筑質(zhì)量的前提下，減少建筑的投資，節(jié)約資源，提高經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：建筑 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)

一、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所遵守的原則

（1）便于施工的原則，對(duì)于不同的建筑設(shè)計(jì)，我們要考慮施工場(chǎng)地的環(huán)境，以及施工中所需要的工藝，所做的設(shè)計(jì)盡量符合地質(zhì)等方面的，盡量簡(jiǎn)化施工的過程，降低要求，從而提高工作效率。

（2）安全的原則，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，我們還要考慮相關(guān)的安全問題，包括施工現(xiàn)場(chǎng)的安全，以及建筑物的安全，因此安全問題是我們必須重視的，尤其要重視的是抗震的設(shè)計(jì)，為了提高建筑物的安全性，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能的提高建筑物的抗震能力，這不僅關(guān)系到相關(guān)人員的利益，也會(huì)直接影響經(jīng)濟(jì)效益。

（3）經(jīng)濟(jì)的原則，建筑行業(yè)所需的投資是非常大的，任何錯(cuò)誤都會(huì)直接導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，因此我們?cè)谶M(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮各方面的因素，盡量將投資風(fēng)險(xiǎn)降到最低，在保證建筑質(zhì)量的前提下，也可以保證各方面的利益。

（4）美觀的原則，現(xiàn)代社會(huì)人們的生活觀念已經(jīng)發(fā)生了改變，對(duì)于生活環(huán)境也有了較高的要求，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，我們不僅僅要考慮建筑的功能，還要考慮建筑的美觀性，在最大程度上滿足人們的審美需求。

二、 建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程分析

首先是結(jié)構(gòu)方案的計(jì)算，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)、構(gòu)件部分的計(jì)算以及內(nèi)力的計(jì)算，對(duì)所確定的方案進(jìn)行預(yù)算，才能更好的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，具體的計(jì)算包括荷載部分的計(jì)算，不同的建筑對(duì)于荷載有不同的要求，因此在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算出荷載的具體數(shù)據(jù)，從而保證施工的順利進(jìn)行，不同的構(gòu)件需要承擔(dān)的荷載不同，因此需要根據(jù)實(shí)際進(jìn)行精確的計(jì)算，使施工中的構(gòu)件達(dá)到相關(guān)的要求，避免出現(xiàn)安全問題的同時(shí)，可以保證施工質(zhì)量。

第二是施工圖紙的設(shè)計(jì)，根據(jù)以上計(jì)算所得出的具體數(shù)據(jù)，以及相關(guān)的要求，進(jìn)行施工圖紙的設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，一張科學(xué)合理的施工圖紙不僅可以保證施工的順利進(jìn)行，也可以簡(jiǎn)化施工過程，較高質(zhì)量的完成建筑施工。由此我們可以看出，合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略可以提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效率，同時(shí)可以保證施工的進(jìn)行，在提高安全性的同時(shí)，保證施工質(zhì)量。

三、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在的問題

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)牢固性差

建筑工程結(jié)構(gòu)的牢固性在很大程度上決定著工程整體的安全性，而建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性已經(jīng)成為了工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中普遍存在的一個(gè)問題。雖然局部結(jié)構(gòu)的破壞不會(huì)導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的崩塌，但一旦發(fā)生火災(zāi)或地震等重大災(zāi)難性事故，將會(huì)給工程結(jié)構(gòu)的冗余度設(shè)計(jì)帶來巨大考驗(yàn)。比如，若是地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未能充分考慮到地質(zhì)承載能力等因素，必然無法確保外力破壞下工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。當(dāng)前國(guó)內(nèi)大部分建筑工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面并不是很完善，建筑工程的整體穩(wěn)定性和牢固性并不是很強(qiáng)。

2 構(gòu)造柱和承重柱的區(qū)分問題

構(gòu)造柱和梁若是設(shè)計(jì)合理，能夠有效防止墻體裂縫的發(fā)生，是提高建筑工程抗震能力的有效途徑和手段。事實(shí)上，一些設(shè)計(jì)人員未能明確構(gòu)造柱和承重柱的概念，將構(gòu)造柱設(shè)計(jì)等同于承重柱設(shè)計(jì)，未能為構(gòu)造柱設(shè)置基礎(chǔ)。所以，在抗震能力方面不是很強(qiáng)，造成了結(jié)構(gòu)的裂縫和沉降，甚至導(dǎo)致建筑工程的倒塌。此外，為了對(duì)承重柱的受力加以客觀全面的分析，將其截面面積設(shè)計(jì)的太小。如此一來，一旦發(fā)生外力破壞，柱體和梁體變化產(chǎn)生裂縫。

3 忽略環(huán)境影響因素

工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在考慮結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性基礎(chǔ)上，還需要全面考慮外部環(huán)境因素，包括空氣濕度、溫度和土質(zhì)結(jié)構(gòu)等，但就現(xiàn)狀來講，環(huán)境因素往往會(huì)被忽略，而這些因素對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生重大的負(fù)面影響。

四、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題的對(duì)策

1 確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案主要包括結(jié)構(gòu)選型、基礎(chǔ)設(shè)置和結(jié)構(gòu)措施等內(nèi)容?？蚣芙Y(jié)構(gòu)由結(jié)構(gòu)性構(gòu)件組成，彼此之間通過節(jié)點(diǎn)加以連接，以產(chǎn)生垂直和水平荷載能力。若是多層建筑，還要對(duì)水平風(fēng)荷載加以特殊考慮。此外，框架結(jié)構(gòu)最好要選擇桿件剛接體系，以確保工程結(jié)構(gòu)的抗震性和穩(wěn)定性?；A(chǔ)設(shè)置要充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)和施工環(huán)境等。若是低層建筑，那么其上部結(jié)構(gòu)荷載不會(huì)太大，由此便可以選擇獨(dú)立基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)模式。

2 設(shè)計(jì)內(nèi)力組合

內(nèi)力組合是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，要在調(diào)整結(jié)構(gòu)抗震系數(shù)的基礎(chǔ)上加以科學(xué)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，構(gòu)件材料的強(qiáng)度要大于未考慮抗震要求時(shí)的材料強(qiáng)度。若是以普通抗震設(shè)計(jì)材料強(qiáng)度對(duì)抗震系數(shù)加以計(jì)算，那么在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過程中要對(duì)系數(shù)加以調(diào)整。經(jīng)過全面的抗震系數(shù)調(diào)整，提高建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震能力。

3 板設(shè)計(jì)和配筋的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行這方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)板長(zhǎng)邊和短邊長(zhǎng)度進(jìn)行全面分析。若是長(zhǎng)度差距在2 倍以內(nèi)，那么就要采用雙向板設(shè)計(jì)若是長(zhǎng)度差距在2～3 倍，則采用單向板加以設(shè)計(jì)，并在長(zhǎng)邊位置上合理布置構(gòu)造鋼筋。結(jié)合結(jié)構(gòu)板的實(shí)際大小，可靈活采用彈性方法加以設(shè)計(jì)。在對(duì)連續(xù)雙向跨板的最大彎矩進(jìn)行分析和計(jì)算時(shí)，一定要結(jié)合具體荷載分布，對(duì)滿布荷載加以分解，對(duì)間隔加以合理布置。

4 控制轉(zhuǎn)換層模板的側(cè)壓力

在對(duì)轉(zhuǎn)換層進(jìn)行澆筑時(shí)，可靈活使用內(nèi)部振搗器。在確保模板承載性的基礎(chǔ)上，盡可能地增強(qiáng)模板剛性。而轉(zhuǎn)換層模板的側(cè)壓力，可通過固定公式加以計(jì)算：F=0.2γct0β1β2V2。上式中的F 代表最大側(cè)壓力，單位為kN/m2；c 代表具體的凝注時(shí)間，單位為h。

五、設(shè)計(jì)的優(yōu)化

選擇設(shè)計(jì)變量：所謂設(shè)計(jì)變量，是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要優(yōu)化的量，具體包括構(gòu)件尺寸、結(jié)構(gòu)形狀和結(jié)構(gòu)材料等。通常來講，設(shè)計(jì)變量越多，優(yōu)化效果就越好，但復(fù)雜度也相應(yīng)加大。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，總是盡可能地減少設(shè)計(jì)變量，將那些不會(huì)產(chǎn)生太大優(yōu)化效果的參數(shù)排除。設(shè)計(jì)變量的選擇要以客觀條件為依據(jù)，要合理控制其選擇范圍，若是將梁的截面高度選為設(shè)計(jì)變量，根據(jù)具體要求，它是受一定限制的。目標(biāo)函數(shù)建立：目標(biāo)函數(shù)是對(duì)以設(shè)計(jì)變量目標(biāo)性指標(biāo)的一種解析表達(dá)式。目標(biāo)函數(shù)是衡量結(jié)構(gòu)方案好與壞的重要標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)的剛度、抗震力、形狀、尺寸和重量等都能夠成為目標(biāo)函數(shù)。

約束條件設(shè)立：所謂約束條件，是指優(yōu)化過程中要遵守的具體條件。約束條件一定要符合具體的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)立約束條件時(shí)，要將那些和優(yōu)化變量有關(guān)，必須存在的限制條件作為約束條件，并去掉一些可有可無的限制條件，盡可能地實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化。在優(yōu)化過程中，約束條件主要分為兩類：第一，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求中有明確規(guī)定的數(shù)值，比如梁的寬度要求、配筋率要求和鋼筋混凝土要求等；第二，確保結(jié)構(gòu)常態(tài)下的穩(wěn)定性、安全性和承載性等的限制，這些條件通常和設(shè)計(jì)變量之間不存在直接聯(lián)系，需要經(jīng)過復(fù)雜計(jì)算才能確定和設(shè)立。

優(yōu)化算法選擇：為了取得良好的優(yōu)化效果，必須要在構(gòu)建優(yōu)化模型基礎(chǔ)上，合理選擇優(yōu)化算法。選擇合理的優(yōu)化算法對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行解算，可將其視為在約束條件下求目標(biāo)函數(shù)相關(guān)值的問題。就現(xiàn)實(shí)來講，約束條件和目標(biāo)函數(shù)并非單純的非線性，還具有隱形函數(shù)性質(zhì)，因此，不同的優(yōu)化問題要選擇相應(yīng)的優(yōu)化算法，以此來確保優(yōu)化效果的最佳化。

六、 結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則以及要點(diǎn)形式等問題的分析，可以對(duì)民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題有一個(gè)清晰的表現(xiàn)，這對(duì)于我國(guó)民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展，對(duì)居民生活水平的提高具有十分重要的作用。