建筑结构设计和相关问题框架思路构建

（辽宁北方工程咨询有限公司，辽宁 沈阳 110000）

一、建筑结构设计过程中存在的主要问题

（一）基础选型方面

建筑工程当中，地基基础影响建筑结构的稳定性。在进行地基结构设计时，必须确保基础结构承载力和稳定性满足工程建设要求。但是，当前建筑结构设计工作过程中，由于对地基基础的重视程度不足，容易出现地基基础选型不当的问题，严重影响地基基础结构的承载能力。而且，在具体的设计工作过程中，由于缺乏对周边地质条件、水文特征的细致勘察，基础施工或使用过程中出现沉降、侧移等病害，严重影响了建筑工程的整体安全性。

（二） 扭转问题

扭转问题的产生主要是由于高层建筑三心设计存在偏离，导致建筑结构在水平力影响下出现不同程度的扭曲震动，降低建筑安全性。高层建筑的三心指的是质量中心、刚度中心和几何中心这三项。所以在建筑结构设计中，要对三心进行合理把控和计算，减少偏差的产生。

（三）上部结构设计存在较多缺陷

在针对高层建筑钢筋混凝土上部结构设计时，当框剪结构设计不合理时，易出现应力集中现象，导致高层建筑结构安全性下降，结构易出现裂缝或是倒塌事故。在具体框剪结构连接构件设计时，当剪力墙布置不合理时，会导致框剪连接构件设计难度增加，从而对整体结构的可靠性带来较大的影响。

二、构建建筑结构设计优化体系的主要思路

（一）关注基础类型选择

在建筑工程基础结构选型设计中，应注意以下几点：（1）对建筑工程建设场区进行现场勘查，详细了解地质地貌、水文特征等，及时发现项目建设中的各类危险因素，对图纸进行优化设计，同时，根据图纸要求进行建模演算分析，保证结构设计计算的准确性；（2）根据项目现场勘察所得报告，综合考虑上部结构及场地地质条件，确定 2 种类型的基础设计方案，然后从技术性、经济性等角度出发，选择适宜的基础类型；（3）在建筑工程基础选型完成后，可以此为依据完善施工方案，然后再进行校审，并正式应用。

（二）注重房屋建筑内部结构当中的设计

在进行房屋建筑结构的优化设计当中，一定要注重建筑内部结构的设计，仅仅只是关注房屋的整体设计，并不能达到人们所满足的要求，在进行优化设计过程当中，应该涉及到各个方面。举例来说，如果在进行现浇板的设计当中，相关的设计人员就需要有目的针对现浇板受力情况进行分析，进行重复检查，从而设计出更好的优化技术，对于当中所出现的问题，也要进行及时解决的措施应对，有利于减少裂缝的产生，从而最大的方便是解决了后期的很多问题，有效的给建筑工程的整体降低了成本问题。

（三）建筑主体优化设计技术

建筑的结构优化设计的工作需要进行整体性的优化设计的工作。在进行优化设计的过程中可以利用相关的计算机等模拟的技术进行相应的设计的优化工作，使其建立的模型更加的精准化、直观化。例如，现阶段的设计过程中使用比较普遍的剪力墙的优化设计的工作，可以使其进行均匀的分布，使得空间的开阔的程度更好。剪力墙的墙肢长进而减少墙肢的数量，可以做好建筑资源的节约化。另外在设计的过程中采用较高楼层中心点与楼层整体结构的重心相结合的方法进行设计，可以提升建筑物的整体稳定性。混凝土结构依然是目前的建筑施工的过程中常见的施工的材料，在进行主体结构的优化的过程中也要与施工过程中的主体的控制的工作相结合。在进行施工过程中混凝土材料的设计配比、预制件的制作、模板的设置、支架的工作的过程中，每一步都要进行相应的控制工作，规范工作的相应的流程。目前由于施工人员的素质不达标等一系列的问题，对于施工的质量有着一定的影响。因此，在进行混凝土浇筑处理的过程中，要进行混凝土配比的相关的计算工作，需要在合理的科学的配比的相应的工作上，科学的进行外加剂的配比工作，进行混凝土强度、硬度等力学性能的提升工作。并且在终凝之后的混凝体要使其保持在一个湿润的状态进行养护。需要通过加强技能培训等一系列的方式，加强对于混凝土施工技术的落实工作。

（四）扭转控制

1. 控制结构平面宽度

对于小型高层建筑框架结构来说，应结合工程专业套件选择合理的扭转控制措施。如果专业不允许，可以通过添加抗侧力刚度的方式进行扭转控制 ；如果专业允许，则可通过添加框架柱的方式完成扭转刚度的控制。对于相对小型的高层建筑框架剪力墙结构，剪力墙一般会设置在电梯、楼梯等位置上，为了更好实现扭转控制，可适当的削弱中间部门剪力墙，添加外侧剪力墙，不过相应的施工成本也会增加。由此可见，若建筑工程中能使用框架体系，则尽量不使用框架剪力墙体系，以此满足控制扭转效应需求。

2.建筑结构周期比控制

建筑结构周期比控制也是实现扭转控制的主要措施。在实际操作中，一方面可以通过增加剪力墙厚度的方式来延长扭转周期 ；另一方面可通过提升拉梁刚度的方式缩短扭转周期，增大抗扭转强度。

3.增大周边结构抗侧力刚度

在保证抗侧力结构设计合理性的基础上，适当提升周边结构的抗侧力刚度，以此来实现扭转控制目标。首先，将单项剪力墙转变成形剪力墙，并尽可能延长其长度 ；其次，增加剪力墙厚度 ；最后，增大周边剪力墙连梁高度，利用楼板、下层门定高度之间的距离来确定连梁高度，强化扭转控制效果。

三、结语

由于高层建筑结构设计中会受到较多因素的影响，这也导致在实际设计中往往会存在一些问题，这就需要采用科学合理的设计方法，有效的提高结构设计的质量，确保高层建筑结构的安全性和稳定性，有效的推进建筑行业的健康、有序发展。