建筑工程结构形式篇1

众所周知，空间是建筑的本质。空间是建筑工程项目的主要出发点，同时也是建筑工程项目的最终目标和探究目的。在当前建筑工程项目中，其是一项系统而又复杂的流程。在建筑工程项目之中除了对空间的探究和应用之外，还包括对环境、技术、文化、功能等因素的分析和认可，在目前的建筑工程项目中，这些因素的存在都是依附于空间结构的，是通过空间结构为基础在建筑工程项目中所体现出来的流程。

一、建筑空间形式系统的提出

从人类历史发展角度来看，建筑空间结构系统的产生主要来来源于人们对万物规律的认识和探究，是通过建筑体系中从在的各种空间系统结构形成的一项系统化的空间研究科目。在建筑空间形式系统中主要包含空间基元、空间路径和空间结构三个成分。

在目前社会的不断发展之中，我们清楚的认识到从事物的基本单位和组织结构出发是提出空间形式系统的主要方式和手段，是人类在发展之中认识各类食物的基本方法和主要手段。对于建筑空间结构形式而言，我们采取了这样的研究思路是将复杂的建筑空间形态当做空间单位进行分析，使得空间系统呈现出一个集合现象，这对目前的见证书空间形态研究有着重要的作用和意义。

建筑空间形式系统是在科学发展的背景之下形成的一种学科体系，是对建筑工程项目构造原理和原则的整体性思考和认识。它在应用的过程中超越了整个建筑工程学派，从理论学的角度进行分析和探究，在建筑工程体系中是从一个更高的层次进行复试，思考建筑学在发展中存在的各种问题和当前繁杂社会体系中的应用模式。建筑空间形式系统虽然不能够直接应用在建筑工程项目之中，但却是建筑工程项目中不可缺少的一部分，是基于科学发展的背景下形成的一套系统化研究模式，是对建筑项目中存在问题的介绍依据。

二、空间原型分析

建筑是空间限定的结果——因为人对空间的体验，是通过人们在生活和工作之中对各种视觉和运动性能的要求所决定的一项系统化的工作流程，也是目前建筑工程在设计和施工的主要重点形态方式。科学作为一门伟大的人类创造体系，它在目前社会发展中被广泛的应用在各个社会领域之中，是通过人类对社会发展规律的认识而总结形成的一门新的课程体系和社会发展结构措施。

建筑空间形态中，空间原型是最近本的空间单位，也是目前建筑空间形式系统中的主要衡量基础和构成元素。在建筑项目的应用和分析中，它主要是保持者空间属性的存在感，是通过多种不可分割的细小空间单位构成的有限元，在这个有限元的分析和控制之中能够形成一套系统化的工作流程和设计理念，促使建筑工程项目的完善合理发展。

1.边界状态设定

空间原型的边界，我们设定为两种状态：“透”或“不透”。我们以符号来予以表达。实际上，在透和不透两种状态之间存在着各种灰度的中间状态为便于讨论，我们仅选择两种极端状态。

我们认为所谓空间的限定对于处于重力体系下的人而言意味着两方面的限定：人的运动和人的视觉。凡同时完全限制了人的运动和人的视觉的限定，我们将其状态归为“不透”，反之我们则称之为“透”。例如，实墙形成的边界，我们将其状态归为“不透”，玻璃、列柱等形成的边界，我们将其状态归为“透”

2.内域状态设定

空间原型的内域，我们设定为两种状态：“无柱”或“有柱”我们要以符号来予以表达

无柱即空间内域无任何限定物。有柱即空间内域有限定物。独柱式对柱式列柱式等等，我们都将其状态归为“有柱”。

三、结构原型及结构构造特性

在建筑工程体系之中，空间形式系统的探究主要是监理在一个不断深化过程的基础上，在深入了解和研究之中通过对原有基础上的工作内容进行澄清和设计深入的前提直线，针对各种深化工作能够及时的进行处理，完善各个事物的结构形态。结构就是涵项之间的关系，而不涉及涵项本身，使得在建筑工程形态结构之中能够引入目前我们常常研究的结构单元函数，针对单位中能够存在的各种符号要求及时的处理，并且使得结构原型能够及时合理的并入建筑空间形式系统之中。

1.结构原型

结构原型是建筑空间形态的基本结构形式，u有两种：1平行并置2垂直相交结构原型及其变体都是两个结构单位及其关系的形式总体对于一个只以两个结构单位为同等级结构单位的结构而言，如果不存在既属于a又属于b空间，那么该结构必定为平行并置及其变体。如果存在既属于a也属于b的空间，同时a中又存在只属于b而不属于a的空间，那么，该结构必定为垂直相交及其变体需要说明两点：

其一：三个以上的结构单位之间的关系，我们都归结为两个结构单位之间的关系。因此，我将两个结构单位之间的关系作为问题的原点。对于只有一个结构单位的结构形式我们可将它视为状态为“无”结构。好比整数中的“零”

其二，这里我们没有将具有“包含”关系的两个结构单位的结构作为结构原型。因为结构原型体现了两个同等级结构单位间的关系

实际上平行并置和垂直相交恰恰分别反映了东西方建筑形态构成的基本特征

2.结构构造特性

结构形式具有层级性的构造特性

对于一个有层级性的系统而言，每一等级的对象都是在较低等级对象的基础上构造出来的

为便于说明，每一等级去两个涵项，自下而上为系统的构造过程，其过程为构造的第一阶段，第二阶段……例如对于构造过程而言，第n阶段意味着处于n等级的两个涵项n_1，n_2通过n/n关系而转化为紧邻的n+1等级上的涵项n+1_1的过程。

对于建筑空间形态的结构形式，我们将比照上述系统而做出描述：结构单位充当了涵项；同等级结构单位间的关系则为结构原型所体现的“并”关系和“交”关系，紧邻等级的结构单位间遵循着“由整体到局部”的原则，即每一阶段新增的结构单位均被上一阶段的结构单位包含，例如：在结构系统构造的第n阶段，位于n等级的两个结构单位n_1，n_2通过n/n关系在平行并置和垂直相交所体现的两种基本关系“并”和“交”中取值

四、结束语

建筑工程结构形式篇2

邮编：611756

建筑学不是一门单纯的学科，它是技术与艺术相结合在一起的，它们二者密切相关而且相互促进。在建筑学漫长的发展长河里，技术在很长一段时间占有主导的地位，但在某些情况下，艺术反过来也能够影响技术发展的进程。在普通人的心目中甚至在很多工程人员的眼中，都把建筑结构单纯的看作是只有技术含量的学科，把然后在做设计的时候也就只考虑建筑物如何才能够坚固耐用巍然不动，却忽略了视觉效果；与此同时很多建筑师做设计时把重点放在如何才能让建筑看起来更美上面，忽略了建筑结构对建筑形式的反作用。建筑形式与建筑结构的论题其实一直受到建筑界乃至社会多方面的关注和重视，很多从事建筑设计的人一生都努力在这两点之间寻找出路，但是真正能做到这点的确实是很难。

美是人类自从有了文明以后一直存在的主题，我们的祖先从未停下追求和创造美的事物的脚步。美涉及在人类生活的方方面面大到宇宙太空小到细胞原子。孔子说："食不厌精，脍不厌细"，是对美食的追求；''乘肥马，衣轻裘"，是对华服的讲究。如今人们追求美的方式更是多种多样，甚至出现了反自然的整形手术，可以说是到了疯狂的地步。人类这种追求美的天性从古到今无一例外的留在了每一个他们生活过的地方，包括最常见也是使用率最高的建筑上。墨子说："居必常安，而后求乐。""常安"，其实说的是在建筑的使用功能方面要既坚固又耐用；"求乐"，说的是在实用功能基础上达到人们的审美需求。这就是我们通常说的建筑三要素，即坚固、实用、美观。建筑学不是一门单纯的学科，它是技术与艺术相结合在一起的，它们二者密切相关而且相互促进。在建筑学漫长的发展长河里，技术在很长一段时间占有主导的地位，但在某些情况下，艺术反过来也能够影响技术发展的进程。在普通人的心目中甚至在很多工程人员的眼中，都把建筑结构单纯的看作是只有技术含量的学科，把然后在做设计的时候也就只考虑建筑物如何才能够坚固耐用巍然不动，却忽略了视觉效果；很多建筑师做设计时却把重点放在了如何才能更美上面，忽略了建筑结构对建筑形式的反作用。建筑形式与建筑结构的论题其实一直受到建筑界乃至社会多方面的关注和重视，很多从事建筑设计的人一生都努力在这两点之间寻找出路，但是真正能做到这点的确实是很难。早期在这方面有过积极作用的建筑师很多，包括有密斯.凡.罗，他的观点是建筑形式要在构造中来完成，而不是一些无谓的纯装饰，功能上的需求更是要用最简单的结构和线条。然而罗伯特？文丘里的则不这么认为，他强调装饰注意才是建筑中最为重要的原则，要利用人文环境中的一些手法去装饰建筑。持有这两种极端观点的人占有很大的比例，伴随着建筑风格和潮流不断的变换，它们之间的更迭从未停止过，一直伴随着建筑师们的设计，只是表现形式多有所区别。在现代建筑创作中更多的考虑到建筑结构对建筑形式的影响对建筑师开拓眼界，培养勇于探索的创新精神，突破陈旧建筑观念的束缚，传播未来建筑的信息等等，都具有重要意义。一个没有建筑结构意识的建筑师，就不算是一个真正的建筑师。在建筑创作的整个过程中，虽然建筑师主要负责建筑构思这个部分，然后再由结构工程师进行具体的结构分析与计算，但是如果最初建筑师缺乏必要的结构意识，没有考虑建筑结构对建筑形式的影响，或者建筑形式对建筑结构的反作用，会给结构工程师造成很多的不变。如果一味的追求建筑的形式而忽略建筑结构方面存在的问题，一旦建筑建成，就会存在危险的隐患。所以，实现建筑结构和建筑形式完美结合这是每一位建筑师、结构工程师甚至是施工技术人员的梦想，这也是每一位工程师要肩负起来的责任，本文研究的价值也体现在这个方面。

在当今社会，电子技术、计算机技术、数字技术几乎每天都在推陈出新攀登更高的科学高峰，在我们建筑界同样也受到了这些科学技术进步所带来的影响，尤其是高层建筑所受到的影响就更加大了。新型建筑材料的出现、新的结构体系的诞生、新的施工手段的运用，都是对建筑师的一种挑战也是机遇。建筑不同于其它艺术形式，它艺术形象的诞生必须实现在建筑物质实体的呈现。因此，不管是建筑师还是结构工程师更或者是施工技术人员，都必须保持一个与时俱进的心态，不断更新自己已有的结构，同时还要学习新的建筑、人文、社会、环境方面的诸多知识，这样在设计的时候才能面面到，创作出优秀的建筑作品。任何概念的表达最终要通过物质实体作为载体来实现，结构形体的塑造涉及创作手法的技术本源，以此为基础探求其形式特征以及建筑表达的艺术特色。

从建筑的演变过程中可以看出，建筑进化其实就是多样变异、接受选择、进行保存与遗传的过程。变异的原因不仅有的需求也有主动的激励方面的因素。结构技术作为一种美的形式与建筑艺术具有一致性，它们共同遵从形式美的规律，那么在二者的结合上面，结构技术给建筑艺术形式的丰富提供了不可缺少的素材。结构技术呈现出来的力量美感是最有代表性的建筑艺术形式之一。结构技术给与建筑艺术的支持，体现在结构形式上的自由为新的艺术形式提供可能性。建筑艺术不能等同于美术或是雕塑，建筑形式受到各种荷载方面的限制约束了其在形式上的自由度。这种自由度的多少在很大的程度上都是建筑技术给与支持提供的。在这个方面结构技术的美也就等同于结构形式运用的自由程度。结构技术与建筑艺术融合其实是一个统一的过程。我们在设计一个建筑的时候为了使得建筑坚固实用，要选择一个适合的结构体系，不管是哪一种结构体系都是由很多的构件按照一定的规律组成的，其实这种按照一定组成的体系本身就具有装饰效果。所以说，结构技术是构成建筑艺术形象的重要因素，结构形式本身就具有美学表现力。因此，作为建筑师就应该具有敏锐的洞察力，发现这种美并且发挥这种美使之体现在建筑艺术上，把结构形式与建筑的空间艺术形象融合起来，让二者相辅相成的结合起来成为一个整体而不是分离开来设计。自然，我们这里讨论的是结构技术与建筑艺术的融合问题，如果一味的追求结构本身的美，认为只有没有任何装饰才是美的，这就有走向了另一个极端。所谓的融合就是把结构中具有美学价值的因素，经过建筑师的提炼和艺术加工，使得整个建筑表现出建筑美的目的，而不是说只是简单地表现建筑结构的本身。毕竟建筑美学价值的产生不仅仅具有客观性的一面，而且还具有主观性的一面。

建筑工程结构形式篇3

中图分类号：TS958文献标识码： A

1、引言

近年来,随着经济实力、建筑技术的快速发展和对土地资源的合理、高效利用的迫切需求,我国高层建筑发展相当迅速。高层建筑的高度不断增加,功能和类型愈来愈复杂,结构体系趋于多样化,地区分布也更加广泛。高层建筑一般是承担较多功能,且工程造价较大的重要建筑物,所以从安全和经济的角度,高层建筑的概念设计就相当重要。高层建筑结构的选型在结构抗震概念设计中占有极其重要的地位,它们直接影响着结构的安全性与经济性。因此我们必须建立合理有效的研究体系,综合考虑各种条件和制约因素,为结构选型的科学决策提供依据。

2 高层建筑结构选型的重要性

高层建筑与城市社会发展的关系密切我国城市化进程及人口的持续增长导致城市人口急剧上升,城市居住、生产、生活用地日趋紧张。为节约及充分利用城市土地资源,减少拆迁费、市政工程费和复杂地形处理费,提高城市社会吸纳能力及其综合效益,缓解城市膨胀及城市房屋的严峻供需矛盾,改善城市环境与调节心理等城市社会性问题,高层建筑的数量仍将在全国各大中城市持续增长,且其规模、高度、复杂性及建设速度也将呈上升趋势。

高层建筑结构复杂性提高现代高层建筑体形与平立面空间分布日益复杂,高度、规模、投资日益增大,要求性能更先进、更优化的结构系统形式与之相适应。主要表现为:需求多元化、功能综合化的趋势,必然要导致高层建筑方案平立面形状与内部空间分布等多样化、个性化与复杂化,为增大建筑净空高度,很多一般多高层建筑中不存在的新问题与矛盾开始出现,对结构系统形式的要求提高。随着高度与规模等增大,高层建筑投资增加、工期增长,其结构系统优化的必要性及可优化的空间与效益将更明显。结构优化,首先是其形式的优化,然后才是其布局与构件参数的优化。高层建筑需考虑的影响因素日益复杂、系统、综合和多变,选型需要的知识信息愈加庞大,选型结果受人为因素的影响也将增大。

3 高层建筑选型主要内容

结构选型主要包括以下内容:(1)选择合适的基础结构; (2)选择合适的竖向承重结构;(3)选择合适的水平承重结构。高层建筑的基础结构有独立基础、条形基础、筏形基础、箱形基础、桩基础等多种形式;竖向承重结构有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体等多种形式;水平承重结构有无梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖、单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖等多种形式。高层建筑的初步设计中,为选择合适的结构形式,要求对各种结构的受力特点及适用范围有较好的了解。选定的结构体系应符合以下要求:

(1)建筑场地宜选有利地段,避开不利地段,远离危险地段,避免土质液化及地基土不均匀沉陷灾害;

(2)平面和立面形式简单、对称、规则,减小偏心;

(3)抗侧力构件和质量分布在同层平面内宜基本对称,相邻层刚度和质量变化宜缓慢;

(4)地震区的高层建筑应具备多道抗震防线,有足够的承载力、刚度和延性;

(5)结构型式尽可能的与建筑型式相一致;

(6)施工简便可行,经济合理且与周边环境和谐。

4 高层建筑选型影响因素

高层建筑选型是工程项目的重要环节，由于其规模庞大，投资额大，功能要求多，所以其选型受多种因素的影响。

4.1所处环境影响

进行高层建筑物选型，首先调查其所在环境的因素，高层建筑所在位置的环境资料是进行结构选型的基本资料，并且所处的环境决定了建筑的基础结构、竖向承重结构和水平承重结构。高层建筑结构选型中，要考虑融合周边环境与建筑外形空间艺术的和谐，来设计高层建筑结构体系外部的部分。掌握高层建筑所处区域的情况，再融合专家的设计知识、经验以及工程实例发挥合理的想象，进行高层建筑选型设计。

4.2建筑功能要求会影响高层建筑的选型

高层建筑更能充分体现建筑的功能实现，因此建筑功能要求是高层建筑选型设计的首要考虑因素。任何建筑都要与客观空间和地质环境相匹配，高层建筑更是要符合土地资源高效开发利用的要求。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定的各类结构体系的最大适合高度，以及对使用功能的要求，可以大体确定高层建筑的规模、高度和功能空间的分配。在高层建筑结构选型时要考虑提高建筑空间的利用效率，并且节省维护结构的费用，降低建筑物的总成本，这就要求所选择的结构式剖面要与建筑物使用的空间相适应。

4.3结构材料对结构选型的影响

结构材料在近年来的建筑中应用越来越多，结构材料的应用加速了建筑结构形式的变革，同时也给高层建筑结构选型带来了显著的影响。高层建筑的发展源于19世纪后期钢铁结构作为承重结构材料。20世纪中期以来，新型的结构材料不断涌现，轻质高强的结构材料在高层建筑中被广泛应用，这些结构材料的出现为高层建筑的发展提供了有利条件。在高层建筑结构选型时，可以密切结合结构材料的选用，结构选型设计应充分发挥材料性能的结构形式，创新高层建筑结构形式。

4.4工程施工技术

随着科技的发展，新的施工机械和施工技术在建筑工程中也广泛应用，这使得高层建筑以及大跨度建筑的各种结构形式都能够实现。传统的深基坑支护、桩基施工、大体积混凝土浇筑、深层降水等施工技术都进行了逐步改善，组合模板、大模板、爬升模板和滑升模板工艺逐渐趋于成熟，这些技术的进步保证了先进的建筑结构形式的实现。

4.5建筑结构设计理论发展的影响

随着创新理论的延伸，建筑结构设计理论也取得了显著的进步，为高层建筑的复杂结构设计和问题优化提供了理论基础。在新的结构理论研究中，重点研究了抗震设计对高层建筑结构外形的影响。由于高层建筑受所在区域地质条件和地震运动随机性的影响，会产生不同程度的损坏，这样难以确定抗震设防烈度，会给结构选型带来困难。针对上述问题结合我国对地震规律的认识程度和经济条件，结构选型设计提出了三个水准(小震不坏，中震可修，大震不倒)和两个阶段(承载力计算和构造措设计阶段、弹塑性变形验算阶段)作为建筑抗震设计的总思路。

5 结束语

近年来，随着高层建筑的不断涌现，高层建筑结构选型已成为国内外相当一部分专家和学者研究的重要内容，在理论研究和方法应用上尚未充分。综上所述，结构选型受多种因素的影响，是一个复杂的综合的决策过程，包含了多项不确定性。这就要求高层建筑结构选型要重视结构形式的创新与智能化，最终构建集成的智能形式高层建筑设计。

参考文献

建筑工程结构形式篇4

Abstract: a good structure forms of choice, not only should consider building on the use function, the safety of the structure is reasonable, the construction of the possible conditions, also want to consider the cost of economic value and artistic modelling beautiful. This paper discusses the influence the selection of building structure factors.

Keywords: influence; Building structure; Selection; Importance; factors

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：

在建筑工程建设中 ,工程造价中2/3 左右的费用用于结构工程 ,而结构工程的施工工期也约占建筑物施工总工期的一半以上。因此搞好结构工程对于建筑工程建设的质量控制、投资控制和进度控制有十分重要的作用，搞好结构工程的关键在于结构选型 。一个好的结构形式的选择 ,不仅要考虑建筑上的使用功能 ,结构上的安全合理 ,施工上的可能条件 ,也要考虑造价上的经济价值和艺术上的造型美观。如果选型不当会给结构的安全使用及耐久性带来无法弥补的缺陷 ,同时也会延误工期 ,提高造价。因此在建筑物方案设计中必须将结构选型放在重要地位。

一、建筑结构选型的重要性

1、建筑与城市社会发展的关系密切

我国城市化进程及人口的持续增长导致城市人口急剧上升,城市居住、 生产、 生活用地日趋紧张。 为节约及充分利用城市土地资源,减少拆迁费、 市政工程费和复杂地形处理费, 提高城市社会吸纳能力及其综合效益,缓解城市膨胀及城市房屋的严峻供需矛盾,改善城市环境与调节心理等城市社会性问题,建筑的数量仍将在全国各大中城市持续增长,且其规模、高度、 复杂性及建设速度也将呈上升趋势。

2、建筑结构复杂性提高现代建筑体形与平立面空间分布日益复杂,高度、 规模、 投资日益增大,要求性能更先进、 更优化的结构系统形式与之相适应。主要表现为: （1）需求多元化、 功能综合化的趋势, 必然要导致建筑方案平立面形状与内部空间分布等多样化、 个性化与复杂化,为增大建筑净空高度,很多一般多高层建筑中不存在的新问题与矛盾开始出现,对结构系统形式的要求提高。（2）随着高度与规模等增大,建筑投资增加、 工期增长,其结构系统优化的必要性及可优化的空间与效益将更明显。结构优化,首先是其形式的优化, 然后才是其布局与构件参数的优化。（3）建筑需考虑的影响因素日益复杂、 系统、 综合和多变,选型需要的知识信息愈加庞大,选型结果受人为因素的影响也将增大。

二、影响建筑结构选型的因素

1、 施工水平

建筑施工的生产技术水平及生产手段对建筑结构型式有很大影响。 正是大型起重机械及各种建筑机械例如混凝土泵，相继问世才使高层建筑的各种结构型式成为现实，施工水平对建筑结构型式的影响表现在以下三个方面：

（1） 先进施工技术是实现先进结构型式的前提。

（2）建筑结构方案要密切与施工条件相结合。

一方面，施工技术条件不具备或选用的结构方案不适应现有施工技术能力，将给工程建设带来困难 。例如选择装配式框架结构方案时需要认真考虑施工单位焊工技术力量，否则将给工程质量带来严重影响。 如果决策人员在结构选型时考虑不周也将会给施工单位带来不必要的困难。 因此选型时有关设计人员应多与施工单位人员沟通，共同磋商解决选型中出现的矛盾。

另一方面，选择结构型式时要结合施工工艺因素考虑工程的具体施工条件，同一种结构型式可以对应不同的施工工艺，而不同的施工工艺不仅影响材料消耗，劳动力工期施工工期的影响已经在经济因素中分析及造价等技术经济指标，而且会影响到结构的受力状态 、抗震性能 、计算分析及构造措施。 所以，在高层建筑结构选型中应对施工工艺连同其它因素加以全面综合权衡考虑。

2、建筑结构材料

随着科学技术的发展，新的结构材料如高强砼 、轻骨料砼、 复合材料中的钢管砼 、钢纤维砼等等不断诞生，新的结构材料促使传统结构型式发生变革，新的结构型式产生，从而不可避免地给结构选型问题带来深刻影响 。众所周知在传统的建筑材料中，钢材符合轻质又高强的条件，在国外高层建筑中很多采用钢结构体系，鉴于我国国情和条件，绝大部分高层建筑都采用钢筋砼结构体系，且一般都采用普通钢筋砼。 混凝土及钢材的强度等级不高，建筑物的自重一般平均在 12~17kN/平方米 。据统计，在我国已建成的高层建筑中，自重小于 12kN/平方米的只占 22%，而大于 14kN/平方米的占 46%，总的来说，自重偏大给设计、 施工、 材料运输、 结构抗震性能及结构技术经济指标带来较多不利影响。因此在考虑了材料的供应状况的前提条件下，优先选用能减轻建筑物自重的结构材料是很有必要的。

减轻建筑物自重给整个高层建筑带来的效益有：（1）有利于减小结构截面节约建筑材料尤其对于高层建筑下部楼层的柱子影响更大。（2）有利于减小基础投资据统计在软土地基地区基础的造价约占土建总投资的 25%左右在上海市约占 20%~30%有的甚至达到35%。例如：天津市桩箱型基础约占 28%，随着目前地下室越来越深这个比例有加大的趋势。所以减轻高层建筑自重对减少软土地基地区高层建筑基础投资有重大意义。

3、 建筑物的功能

建筑工程结构形式篇5

中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：

一、建筑结构的设计特点

结构的设计过程结构设计的阶段大体可以分为三个阶段，结构方案阶段，结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为：根据建筑的重要性，选型工作具有很强的综合性包含大量确定与不确定的因素,受诸多条件和因素影响,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式除了要考虑工程造价和投资能力,还要考虑所选结构型式对建筑功能的适应性,施工条件,技术能力,施工工期,建筑材料和能源供应,高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。

1、高层建筑结构选型的相关概述高层建筑的结构体系主要有框架结构,异型柱框架结构,框架一剪力墙结构,剪力墙结构,部分框支剪力墙结构,一般高层建筑结构体系包括框架体系、剪力墙体系、框架－剪力墙体系、框架－筒体体系、框筒体系、筒中筒体系等结构体系。新颖高层建筑结构体系。近年来,出现了一些新颖的高层建筑结构体系。其中具有代表性的有束筒体系、巨型框架体系、脊骨体系等结构体系。

二、高层建筑结构选型的重要性

1、高层建筑与城市社会发展的关系密切我国城市化进程及人口的持续增长导致城市人口急剧上升,城市居住、生产、生活用地日趋紧张。为节约及充分利用城市土地资源,减少拆迁费、市政工程费和复杂地形处理费,提高城市社会吸纳能力及其综合效益,缓解城市膨胀及城市房屋的严峻供需矛盾,改善城市环境与调节心理等城市社会性问题,高层建筑的数量仍将在全国各大中城市持续增长,且其规模、高度、复杂性及建设速度也将呈上升趋势。

2、高层建筑结构复杂性提高现代高层建筑体形与平立面空间分布日益复杂,高度、规模、投资日益增大,要求性能更先进、更优化的结构系统形式与之相适应。高层建筑方案平立面形状与内部空间分布等多样化、个性化与复杂化,为增大建筑净空高度,很多一般多高层建筑中不存在的新问题与矛盾开始出现,对结构系统形式的要求提高。高层建筑投资增加、影响因素日益复杂、系统、综合和多变,选型需要的知识信息愈加庞大,选型结果受人为因素的影响也将增大。

三、工程建筑结构设计时应注意的问题及事项1、关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题2、阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小，可砍成直角或斜角。3、如果底板钢筋双向双排，且在悬挑部分不变，阳角不必加辐射筋。3.选型工作具有很强的综合性包含大量确定与不确定的因素,受诸多条件和因素影响,高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。除了要考虑工程造价和投资能力,还要考虑所选结构型式对建筑功能的适应性,施工条件,技术能力,施工工期,建筑材料和能源供应,建筑美学要求包括建筑群及其环境的配合建设场地的地形地貌自然灾害等等。

四、建筑工程现浇混凝土的处理及结构分裂设计

现代建筑行业从长期的建筑施工状况看，我国的建筑施工普遍存在着各种结构裂缝问题，其对于整个项目工程质量有着重要的影响。为了避免这一现象的发生，需要采取多项措施进行处理，这样才能保证裂缝有效处理。造成混凝土裂缝产生的原因是多方面的，主要有材料、设计、施工和温度等。此次研究从结构设计方面进行分析，以掌握好裂缝处理的有效策略。

1 现浇混凝土建筑结构设计对裂缝控制的策略裂缝对于建筑结构的影响是众人皆知的，但在处理裂缝时必须要从早期环节开始，这样才能有效控制裂缝的形成。工程单位应在设计的方案阶段和施工图阶段则要树立较强的裂缝意识，根据工程具体情况制定处理方案。对于变形因素影响较大的结构，采用“抗放”结合的原则，在施工时设置后浇带，在完成大部分变形后，再对后浇带进行浇筑，使结构形成整体，来抵抗尚未完成的收缩和沉降变形，具体在如下几个方面进行：

1.1 混凝土结构的概念混凝土结构概念设计在混凝土结构裂缝控制中起着重要作用，设计的思路可通过概念设计来实现，发挥和利用结构总体体系与各基本构件之间的关系，能迅速、有效地对总体结构体系进行构思、比较和选择。通过概念设计和创新，可获得受力明确、抗裂性能良好、造价较低的结构总体方案

1.2 设计概念概念设计可以创造一个性能良好、安全和经济的结构总体方案。设计概念，是指在施工图阶段，对工程结构计算所需的材料性能、力学知识和结构分析方面，必须有一个正确的概念，这对实现总体设计方案，确保施工图设计质量是至关重要的。1.2.1 结构电算中的设计概念：现在的结构分析都借助于计算机，在电算过程中，除了数据检查和计算结果的电算判断外，结构计算的程序选择和应用分析，应用分析是指判别结构周期、变形、内力和配筋的计算是否正确及满足有关设计规范的规定。这些判断均与设计概念是否正确密切相关。

1.2.2 结构计算方法：结构的计算模型要进行必要的简化，简化程度与计算程序有关。简化模型要尽量符合真实受力情况，包括结构构件的空间布置、荷载的分布、结构构件的刚度、形式、约束、连接、位移变形特征等，实际结构的简化模型应与软件假定的力学模型相符。

1.2.3 楼面整体性及其水平刚度：现在结构计算在考虑侧向荷载分配时，主要有3种方法:(1）按各榀抗侧力结构的受荷面积进行分配。(2）按各榀抗侧力结构的刚度单向协同工作进行分配。(3）按所有抗侧力结构的刚度双向协同工作进行分配。

五、结语总而言之，因此现代建筑结构选型必须不断发展与创新，各种建筑结构对安全性、适用性、经济性和施工难以程度方面的侧重不同，不可能用一个精确的量化指标来表达。以适应更多发展上的新变素。使得我们做出的结构既能满足建筑需要，建筑结构的生命全过程可分为施工期、使用期、老化期三个阶段，由此可见，高层建筑的结构体系是高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。

参考文献：

[1]张吉人.建筑结构设计施工质量控制[M].中国建筑工业出版社.2006.9.

[2]罗国强.混凝土与砌体结构裂缝控制技术[M].北京：中国建材工业出版社，2006.

[3]惠云玲.工程结构裂缝诊治技术与工程实例[MI.北京：中国建材工业出版社，2007.

建筑工程结构形式篇6

19世纪80年代结构型钢的出现加快了钢结构在建筑工程中的发展，近20年来，钢结构更加广泛应用于土木工程的公共建筑中，比如沈阳桃仙国际机场屋盖，北京天文馆新馆工程等，我国目前不仅能生产各种类型的建筑钢材，同时钢材生产的新技术、新工艺、新产品日益也增多，如彩钢压型板、彩钢复合板、彩钢扣板、拱形厂房及彩钢制品等的生产，使建筑结构充满现代化的时代气息。

现代钢结构建筑模数协调统一标准实现了建筑工业化大规模生产，提高了建筑预工程化，使不同材料、不同形状和不同制造方法的建筑构配件具有一定的通用性和互换性。同时钢结构建筑的预工程化使材料加工和安装一体化，大大降低了建设成本；并且加快了施工速度，使工期能够缩短40％以上，从而加快了房地产开发商的资金周转速度，使建筑能更早投入使用。现在人类已具有建造跨度超过1000米的超大穹顶与高度超过1000米最高至4000米的超高层建筑的能力。并且钢索与膜结构相结合形成索膜结构体系更能满足建筑对跨度的要求，使这类型建筑成为标志性建筑，比如英国政府为迎接21世纪而兴建的标志性建筑伦敦千年穹顶──大型综合性展览建筑也是索膜结构体系，其穹顶直径达到320m。

在钢结构建筑中，结构成为形象构成的重要因素，结构的形体，构件，节点从很大程度上导致并制约着建筑的形象。建筑与结构的设计与功能只有做到一体化，才能使建筑更富有功能化以便随后的各个设计环节进行下去，创造出技术与艺术融为一体的钢结构建筑。北京2008年奥运会国家体育场投标方案中有许多方案都体现了钢结构建筑的这一特点。例如清华大学建筑设计院设计的可开合式方案，在体育场大屋面的中央设置两个半圆型的玻璃顶面，同时相对旋转、平行滑动完成大屋面的开合；又如中国建筑设计研究院场馆方案外观即为建筑的结构，形象完美纯净，功能与结构达到了完美的统一；还有日本朱式会设建筑事务所设计的折叠式方案，屋顶由悬臂的钢架结构支承，可在30分钟内完成开闭的动作，确保全年比赛的及活动不受天气影响。

钢结构建筑的科技含量很高，结构本身往往就是建筑表现，钢结构的表现与工艺不仅是实现形象构思的必要手段，而且对建筑形象的影响极为显著，这就决定了结构构思是形象构思成功与否的关键所在。

钢结构建筑设计的构思成功关键所在是技术构思与表现，在方案设计的深化中，需要同结构工程师，设备工程师，甚至包括机械工程师密切配合。此时技术表现是自然而然的事情，无论是空间形式，形式体量还是构造节点对其建筑设计与表现影响都是很重要的，下面就分别从几个方面来阐述这一点。

（1）钢结构建筑设计的技术表现

建筑形象的构思是一个概念形象的创作过程，是建筑创作的难点之一，也是建筑设计中备受关注的核心问题之一。回顾工业革命以来建筑与科学技术关系的发展，可以明显地发现建筑对技术变革反应的迟滞性，这从一个侧面反映了建筑学在社会文化当中的深层地位，以及建筑学与人的生活方式的密切联系。另外现代方兴未艾的信息革命正在广泛地渗透并涉及社会活动的每个领域，使现代科学思维被融入到建筑设计中，新项目的规划、建筑和景观设计方法发生了巨大的变化。建筑设计的宗旨也从单纯的追求美发展到追求问题的合理解决，从根本上改变了人们以往对建筑的认识和设计方式，并最终影响了人类千百年来形成的传统建筑观，比如高技派建筑就是其主要代表，其以精致的节点和精细的加工来体现高超的技艺，以更高的工艺水平来设计和“制造”建筑。

（2）钢结构建筑细部设计有较高要求

钢结构建筑设计的复杂化与精致度要求越高，对细部设计的要求也越高。因为细部设计决定一个地方最终是否得到确认及其质量。在现代钢结构建筑中，各种金属结构杆件，连接金属杆件的节点细部，常常暴露在外，使建筑带有强烈的科技感，比如建于1977年法国的巴黎蓬皮杜艺术与文化中心，它的钢柱、钢梁、桁架等结构构件都在外，从中不仅体现出技术美，而且体现出人的智慧和能力。因而，对钢结构建筑来说细部质量保持较高的设计要求是非常重要的，在钢结构建筑中应受到特别重视。

（3）建筑策划也是钢结构建筑设计与表现的影响因素

因为钢结构建筑设计具有建筑设计的一般属性，建筑师不是随心所欲在作设计，业主设计任务书对建筑师的平面和设计构思等发生的作用是重大的。客户希望设计师有更好的业绩，而且希望在其最终产品的确定过程中，设计师和市场专家都能更高效的参与决策。在这个阶段，建设项目更强调整体设计、更强调

专业设计师、市场专家及开发商之间的协调，设计过程包括了持续的信息和知识的交流与整合。另外，钢结构建筑的专业化不但能提供丰富的设计知识而且能有效的整合设计资源和市场专家共同对建筑负责，使设计和业主的经营意图有效的结合起来，使项目获利和减少风险。

总之，钢结构建筑设计应根据不同具体条件的不同而有所侧重，一个好的建筑设计，必须做到形象构思与结构构思的一体化。我们所提倡的是：抛开风格要素，从结构理性主义出发，从现代的和传统的众多风格流派中吸取精华，创造出技术和艺术有机融合的钢结构精品建筑。

参考文献：

1、方鄂华 编著. 高层建筑钢筋混凝土结构概念设计. 北京：机械工业出版社，2004年

2、唐兴荣 编著. 高层建筑转换层结构设计与施工. 北京：中国建筑工业出版社，2002

建筑工程结构形式篇7

在对工程砌体结构抗震进行验算时，要对建筑工程的各层地震力进行有效的计算，然后按照建筑结构的刚度，使建筑工程中的每片墙体和每个墙段都可以承受一定的地震剪力。然后在计算墙体的平均压应力时，要严格按照建筑工程楼面的荷载和墙体自重以此进行计算。最后就是对砌体结构中的每段墙体和墙段的抗震承载力进行有效的计算，主要是运用墙体截面的抗震受剪承载力的计算公式进行有效的验算。在运用PKPM计算方法和手算方法对我国某建筑工程砌体结构抗震性能进行有效的验算时，以此将其进行对比分析，得出PKPM计算方法的优势，确保我国建筑工程结构抗震性能过关。

一、手算和PKPM算法验算

1、工程实例。假设我国某建筑工程，主要是纵横墙混合承重体系，有着8度抗震设防烈度，有着等级为二级的安全指数。建筑工程的楼盖和房盖都是选用现浇混凝土板，厚度是100毫米。建筑工程高度是10米，宽是16米，长是40米。该建筑一共三层，走道长度是2.4米。

2、手算方法进行验算。在对建筑砌体结果的抗震性能进行验算时，可以采用底部剪力法，只需要对水平地震作用进行详细的考虑。在建筑结构总水平地震剪力作用下，其主要标准值FEK=amaxGeq。在其中amax主要代表的是影响水平地震系数最大的数值，在8度地区，严格按照建筑抗震设计规范中的要求，每增加一度，地震加速度是要在0.02g。所以amax是0.16另外，Geq主要是建筑工程结构重力荷载代表数值 ，其中G代表的是结构重力荷载代表值。

3、PKPM计算方法主要是运用PKPM软件PMCAD模块，对建筑工程的抗震承载力进行有效的验算。

二、验算过程

1、对水平地震作用进行有效的验算。按照相关公式，对结构重力荷载、结构总重力荷载、水平地震影响系数最大值和建筑结构总水平地震剪力作用标准值进行有效的计算。

2、验算墙体截面抗震承载力。此建筑工程结构主要是现浇混凝土楼盖和横纵墙混合承重体系，在分配结构的地震剪力时，可以按照墙体等效刚度进行验算。在计算砌体墙段的等效侧向刚度时，通常是会受到建筑墙体的高宽比影响。当建筑工程的高宽比没有超过1时，只需要对建筑结构的剪切变形进行一定的计算。当建筑的高宽比超过1时而且超过4时，就需要对建筑结构的计算弯曲和剪切变形进行全面的计算。

3、在分配建筑结构的水平地震剪力时，要根据建筑工程的体系进行分配。作为刚性楼盖体系纵横墙进行水平地震剪力进行分配时，主要是按照下面的公式进行分配计算。

在公式中Kim和Kik主要是建筑结构墙体等效侧向刚度，Vi主要是建筑横向水平地震剪力。

墙体侧向刚度。在验算墙体的侧向刚度时，墙体的上下端没有发生转动现象，当建筑墙体受到单位水平作用力影响下，而由于弯曲而发生变形的现象或者是由于剪切而引起的变形时，就需要对其变形进行相关的计算。在计算弯曲变形和剪切变形时，计算的主要内容包括：墙体、门墙或者是窗间墙高度；墙体、门间墙或窗间墙水平截面积和水平截面惯性矩；同时也要有截面剪应力分布不均匀系数，砌体弹性模量和剪变模量。在单位水平作用下，对墙体顶端的总变形进行计算。另外，要对建筑结构弯曲和剪切变形的墙体进行同时计算时，或者是不用考虑弯曲变形的影响，而对剪切变形墙体结构进行考虑时，都需要对其的侧移刚度进行有效的计算。

4、建筑结构的抗震性能和效益。在按照地震剪力分配时，通常计算出建筑结构墙体所需要承担的水平地震剪力，当建筑砌体结构要满足抗震受剪承载力时，必须要保证建筑结构的抗力和效应之比大于或等于1时，才可以满足。

5、分析和比较手算和PKPM计算结果。在比较两种计算方式对砌体结构的效应时，手算计算出来墙体所受地震的作用结果和PKPM计算方法计算出来的结果相近，只有1%左右的偏差。在抗力比较时，PKPM计算值超过手算计算出来的数值。当建筑结构墙段中段没有构造柱时，手算计算出来的结果与PKPM计算出来的结果没有较大的误差。

三、PKPM计算方式的优势

1、PKPM计算方式在计算时具备着全面性。在计算砌体结构抗震性能时，手算没有考虑建筑结构中的构造柱，而PKPM计算方式对建筑结构的构造柱进行考虑，体现了PKPM计算方式具备着全面性。

2、在利用PKPM计算方法进行砌体结构抗震性能计算得出，当建筑结构中的构造柱参与抗震性能中时，建筑墙段的抗力就会得到相应的提高。

3、利用手算方法对砌体结构的抗震性能进行计算时，当不考虑建筑结构的构造柱时，手算方法有着很大的安全性和准确性。在比较分析中，PKPM计算方法对砌体结构抗震性能进行计算时，其计算结果与手算计算结果非常接近，同时PKPM计算方法全面的考虑了建筑构造柱。因此，PKPM计算方法比手算方法在计算砌体结构抗震性能时，有着很高的准确性和可靠性。

4、在验算砌体结构抗震时，采用PKPM计算方式，对建筑结构墙段中部构造柱的抗震作用也进行仔细的考虑。同时在利用PKPM软件验算抗震时，在很大程度上节省了手算需要花费的时间和成本，从中可以看出PKPM计算方式有着一定的科学性和安全性。虽然在建筑结构中，利用手算方法进行地震验算，有很大的安全性，但是PKPM计算方法所计算出来的结果与手算方法非常接近，因此，PKPM计算方法具备着很大的安全储备性能。

总结

在砌体结构抗震验算中，为了保证建筑结构的稳定性和安全性，有着较高的抗震性能，确保人们的生命安全和财产安全，必须要保证建筑结构抗震验算结果具备着安全性、稳定性和科学性。在有效利用PKPM计算方法时，其计算方法具备着全面性、科学性和准确性，在很大程度上提高了建筑结构抗震验算结果的安全性和稳定性，以此提高了建筑结构的稳定性和安全性，确保了建筑工程质量的过关，保证了人们的生命和财产安全。

参考文献：

[1]韩腾飞，李永录.砌体结构抗震验算手算与PKPM计算比较分析[J].山西建筑，2010，38（29）：156-158.

[2]施养杭.石粉在石砌体结构抗震加固中的应用研究[J].天津大学建筑工程学院，2003，37（06）：13-15.

建筑工程结构形式篇8

2建筑结构设计成本优化算法

（1）设计阶段优化的成本优化。有限元法是复杂结构优化的可靠而强大的分析手段，运筹学和计算机技术的应用能够为有限元法提供运算的平台，使有限元法成为了一种有效精准的工具。优化设计要求在相同使用性能下获得尽可能低的成本，但是不能够忽略建筑结构、设备等多种影响因素，把集成化和串行式设计为并行式，保证建筑使用要求的同时实现成本的优化。（2）结构设计成本优化。进行设计要选择设计变量，包括结构形状参数和使用材料等，通常情况下选取因素越多效果越好，但是设计变量越多工作量也越多，施工工程设计过程中要把优化效果不明显的参数作为预定量，选择设计量要根据客观实际制定一定的范围，数据并不是任意的。（3）选择设计变量之后根据变量建立目标函数，按照设计变量表示追求的指标的表达式或者由设计变量决定的无法用解析式表示的某种指标。目标函数是评定结构方案合理性的技术指标，包括体积、承载能力、造价、变形等都可以是优化设计的目标函数。（4）约束条件。约束条件是和优化变量有关的不能忽略的限制，约束条件需要尽量简化。但是进行结构设计时往往有很多的约束条件，最主要有两种：一种是设计标准参数，例如混凝土配筋率和梁的最小宽度等；另一种则是保证结构功能正常发挥的参数限制，主要有强度、刚度和稳定性等，这些约束条件和设计变量之间相关性不大，往往需要在复杂的结构计算之后才能够得出。（5）优化算法。优化算法要具有收敛速度快并且计算相对简化的特点，需要选择合理的优化算法模型，可以简化理解为在约束条件下求目标函数的极值或者最优的数学问题。在工程实际优化过程中约束条件和目标函数之间的关系是非线性并且是隐形函数，优化算法还需要根据优化问题的层次进行适当调整。

3建筑结构成本优化措施

对建筑成本的研究始自上个世纪60年代，主要形式是采用成本管理思想方法提供有助于决策的成本信息，有目标分析、作业分析等内容。之后我们对建筑成本、建筑方法功能、价值管理和生命周期等技术进行了归纳总结，认为只有更加精准和富有活力的施工成本预测才能更好的提供早期成本建议和市场预测。我们认为未来建筑成本的研究优化发展方向将是建筑成本优化实际工作的更深程度和工艺对市场、定额更好的适应性，这也是我国建筑结构的设计成本优化的工作目标。

3.1建筑设计阶段的成本优化

建筑的主体是建筑结构，建筑成本主要包括建筑结构、土石方、设备安装、地基处理等，建筑结构的成本超过了建筑总成本的50%，所以保证建筑结构的科学合理是控制建筑成本的关键，而建筑结构的成本控制，除了施工阶段外，设计阶段的工作也十分重要，建设过程中要采用科学有效的措施优化建筑成本，进而为整个建设工程节约成本。

3.1.1建筑设计阶段的成本优化

常见的建筑设计阶段通常采用的成本管理方法主要是限额设计，具体实现方法以及途径是目标成本的分解和工程量的控制，专家采用类似工程建设成本比例把成本估算按照比例分配到各个项目中，但是建筑工程成本的影响因素很多，采用经验分析的方法会造成较大的差异性，不能实现最优成本分配。建筑结构是建筑主体和支撑，进行结构设计的主要目的是满足建筑物的建筑功能，还要保证建筑结构拥有一定的承载能力，拥有一定的安全性、适用性和耐久性，这些都需要通过合理的设计成本来提高建筑结构的工程性能来实现。

3.1.2建筑结构的规划设计的成本优化

要遵循安全适用、经济美观的科学原则，还要通过合理的结构规划为施工提供便利，保证各项工程要素之间能够相互配合，保证设计水平的整体提高。进行结构设计要注意结合建筑设计的整体特征，避免产生彼此之间的矛盾。进行建筑设计要保证整体结构的安全性和经济性，因为建筑结构的设计规划是对建筑结构设计的根本层面，只有真正重视起这个工作环节才能为建筑工程后续的施工发展创造良好的条件，以下是建筑结构规划设计中的成本管理主要工作内容：（1）保证结构的合理性。结构方案是施工主要的参考资料基础，相同的建筑如果在不同方案基础上会产生不同的效果，设计者要保证施工方案的科学合理。结构方案要能够处理好结构和构件之间的关系，保证受力结构能够保持最佳状态，还要保证建筑结构的承载力和刚度。在设计方案中要注意简化受力途径，还要提高建筑结构抗风险能力，降低工程整体造价。设计者制定的设计方案要能够保证结构件的协调一致，保证设计达到最佳标准，建筑师和设计师之间要进行充分的沟通，创新结构设计形式，保证各项基础建筑功能，构建完善的结构设计体系。（2）保证结构设计的准确性。建筑工程是一项复杂的系统工程，安全性和舒适性是建筑工程的建设目标，进行设计要把设计者的经验充分利用起来，并利用计算机技术保证运算的准确性，减小计算和设计误差。同时还要保证计算参数的准确性，通过计算机程序进行计算时要和建筑的工程实际相结合，不能把所有设计过程都依赖电脑完成，设计者需要根据设计结构概念以及自身工作经验判断设计方案的合理性。

3.2施工建设过程中的成本管理

（1）结构材料的选择。建筑结构的基本属性是具有一定的承载能力，建筑物的承载力依靠优质的建筑材料和合理的施工设计方案完成，选择建筑材料需要遵循一定的原则，材料的使用要能够提高建筑本身的整体强度、刚性等参数，设计人员进行设计时要结合施工实际确定选择钢筋混凝土还是预应力混凝土，保证建筑物的安全性和经济性。混凝土变形和配筋率需要合理设定，降低工程间接成本。（2）基础形式的合理化。建筑工程基础的建设成本占到了总成本的30%，合理的基础结构设计对于建筑成本优化有着显著的作用。进行基础结构设计时如果存在承载能力较强的天然地基，而高层建筑为剪力墙结构形式时合理的基础形式应该是墙下条基和小筏板，通过这种形式减小基础的工程量。

3.3建筑整体设计成本优化提高

建筑的功能性和安全性需要把全局观念和整体意识灌输到每一个工程技术人员的观念中，合理配合整体结构和构件，保证建筑整体性的最佳受力状态和单独构件的最佳受力状态的协调统一，提高建筑刚性和延展性。

建筑工程结构形式篇9

当前，人们的住房理念日益革新，对工程建设及房屋建筑结构设计提出了越来越高的要求。传统的基础设计形式已经无法满足人们的住房需求。近年来，建筑市场竞争日益激烈，工程建设成本也相对较高。基础设计是房屋建筑结构设计中的核心环节，直接关乎房屋建筑的成本及安全问题。项目负责人和设计人员要依据具体工程背景，对基础设计过程进行严格控制，使房屋建筑更加安全、舒适，提高建筑行业的市场竞争力，推进其全面发展。

1房屋建筑结构基础设计形式

基础设计初期，设计人员要依据具体工程背景及设计要求，对地质条件和建筑结构传力体系进行全面考量，并以此为载体，进行基础选型。该过程中，既要使其满足上部建筑荷载作用，又要对其刚度进行严格控制及考量。需抵抗不均匀地基反力和水浮力，并对沉降量进行合理控制。分析各类基础设计形式，依据具体房屋建筑工程情况，选取合理的基础类型，并在实际工程中加以应用。

1．1独立基础设计

独立基础设计应用比较普遍，需对地质条件进行考量。该种施工方式比较简单，也具备成本方面的优势，工程费用比较低，且具备较好的抗震性及抗不均匀沉降能力，整体性相对较好，适用于各类地基土。钢筋混凝土和素混凝土是独立基础设计中的主体性材料。如果建筑物上部为框架结构或者单层排架结构承重，可选用圆柱形、多边形或方形独立基础。在具体工程实践中，对独立基础进行应用，也存在一定的缺点和弊病，由于上部重力由土壤承载，所以，它的应用效果取决于土质情况。如果地质条件差，很容易使独立基础坍塌。

1．2条形基础设计

条形基础由墙下条形基础和柱下条形基础之分。砖、毛石、混凝土刚性基础等，都属于墙下条形基础形式，主要被应用于砌体结构和单层厂房中。该种基础形式成本比较低，且施工速度快，能够提高房屋建筑工程的整体设计刚度。它具有较大的荷载承受力，能够对上部结构荷载进行承担，而地基变形也不会对其产生太大干扰。但是，它不具备抗剪度和抗拉力方面的优势，对地质条件提出了较高的要求。如果地质情况比较复杂，地基承载力不均匀，要避免应用墙下条形基础。也不能够将其应用到持力层埋深比较深的地段［1］。柱下条形基础具有刚性优势，能够依据具体工程情况，对建筑工程施工中的不均匀沉降进行有效控制。如果房屋建筑工程所在地的地基不够稳定，或者柱荷载比较大，可采用该种基础设计形式。实际工程实践中，要控制柱与柱之间的距离，将它的效能发挥到最大。如果在柱网中对柱下条形基础进行双向布置，会形成十字交叉基础，它与柱位相交又会形成交叉条形基础。十字交叉条形基础在房屋结构设计中得到了广泛应用，它的空间刚度很强。如果地基条件较差，可采取该种基础形式调整不均匀沉降。但是，它的计算过程比较复杂，实际应用中，涉及到的相关数据比较多，稍有不慎，就会发生失误。

1．3钢筋混凝土筏板基础

钢筋混凝土筏板基础的应用界面主要有:(1)柱下条形基础、柱下十字交叉条形基础与上部结构对变形的要求及地基承载力要求不符合;(2)柱荷载大，但柱距小，或者柱荷载之间存在较大偏差，容易形成较大的沉降差，需对基础整体刚度进行调整，有效控制不均匀沉降;(3)建筑物中包含地下室，而地下水位又超出地下室地坪，需采用钢筋混凝土筏板基础，避免发生地下水渗漏;(4)部分房屋建筑主要依托于风荷载和地质荷载，对基础刚度和稳定性具有较高要求。

1．4桩基础

桩基础被广泛应用于房屋建筑结构设计中，尤其适用于高层建筑。它具有抗震性、沉降量、承载力方面的优势。将桩基础应用于地基土中，能够对基础持力层埋深比较深问题进行有效规避和解决。而且，具体工程实践中，噪音较小，不会对周边居民产生干扰［2］。

1．5复合基础

复合基础从属于人工地基范畴，它涵盖的范围比较广，包括深层搅拌桩、注浆固结、强夯等基础形式。采用复合基础会使地基具备较好的承载力。它主要是通过基体和增强体共同承担荷载。该基础形式的主要优势表现在沉降、抗震、强度、承载力等方面。如果部分土层状况不佳，需要应用桩基础或进行处理，可选用复合地基，以有效弥补天然地基缺陷。而复合地基也具备一定的局限性，它的荷载承担方式是增强体和基体共同作用。它的组成和受力也比较复杂，在理论研究层面仍然存在一定的缺陷。

2房屋建筑基础设计程序

(1)确定基础设计等级。该过程中，需要综合考量地质情况、建筑规模、功能等。如果基础设计等级不同，它的计算内容也会存在差异。设计人员要依据具体房屋建筑背景及设计要求，分析相关地质资料，明确该工程界面内的具体地质构造及地质灾害类型等，收集整理外部环境、气候等相关数据资料，对房屋建筑基础设计进行等级划分。该过程中，要考量地基状况、建筑物规模、功能以及破坏性等相关指标［3］。(2)确定基础形式。依据地质情况、水文条件、工程条件及房屋建筑各项指标等，对基础形式进行合理选择。以城市高层建筑为例，筏板厚度往往在1m以上。基础设计中，要充分考量大体积混凝土的施工影响因素。(3)基础施工图。建筑基础主要原理是借助自身的刚度和强度，实现荷载传递，将上部荷载传递到基底持力层，而基底反力和水浮力是它的反作用力，基础受力过程比较复杂。执行基础计算时，将抗剪、抗冲切、基底土变形等造成的沉降问题作为主要考量指标，经多次计算和论证，使施工图纸更加准确、规范。审图机构也要依据具体工程情况，对施工图纸进行审核，审查通过后，将其应用到建筑工程施工中，使建筑工程更加安全、合理［4］。

3结语

综上所述，基础设计是房屋建筑结构设计中的主要内容，其涉及到的相关要素比较多，直接关乎房屋建筑工程的经济性及整体使用性能。设计人员要结合具体工程背景，对基础设计过程进行严格控制，并对其进行综合分析和计算，有效避免基础设计不合理导致的工程弊病，提高房屋建筑工程设计质量，为人们提供安全舒适的住宅空间，推进我国建筑工程行业的快速、稳定发展。

作者:周春财 单位:都昌县建筑设计院

参考文献:

［1］王洪波．现行房屋建筑地基基础工程设计与施工技术探究［J］．建材与装饰，2015(49):31－32．

建筑工程结构形式篇10

文章编号:ISSN1006―656X(2013)06 -0182-01

一、高层建筑概论

建筑是随着社会生产的发展和人类活动的需要而发展起来的，是随着经济的的发展而发展起来的。

我国《民用建筑设计通则》 (JGJ 37 ) 、《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045)中规定：住宅建筑10层及10层以上为高层建筑。

除住宅建筑之外的民用建筑高度超过24m者为高层建筑(不包括建筑高度超过24m的单层公共建筑)。建筑高度超过100m的建筑均为超高层建筑。

现代高层建筑是是商业化、工业化和城市化的产物,一定程度上反映了一个国家、一个地区的社会、经济发展水平。

高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用，高层建筑结构体系的一个重要组成部分，逐渐受到了业内人士的重视。

二、高层建筑主要基础形式及适用范围

（一）筏形基础

筏式基础一般采用现浇整板作为上部结构与地基的接触平台，因此也叫板式基础。目前，这种基础一般有两种形式：倒肋形楼盖式和倒无梁楼盖式，两者的主要区别是：倒肋形楼盖式基础中含有纵横板底架梁将接触划分成若干小区间，其板底架梁增加了基础的强度和刚度，有效减小板的厚度；倒无梁楼盖式基础板底无架梁，可以看成一个整体平板覆盖在地基上，由于没有架梁为其提供足够的刚度，板厚要比倒肋形楼盖式基础厚的多。

在通常倒无梁楼盖式筏板基础使用比较普遍，其原因是倒无梁楼盖式筏形基础在钢筋绑扎、模板支撑、混凝土浇筑等施工过程中施工比较简便，施工速度较快，对加快施工进度较为有利，但其导致整个基础工程的钢筋和混凝土使用量相对倒肋楼盖式筏型基础较浪费，对控制基础工程的总造价不利。倒肋楼盖式筏形基础与倒无梁楼盖式相比具有材耗低、刚度大的优点，缺点是基础浇筑相对比较麻烦。

总体上来说，筏形基础主要适用于位于软土地基，使用条形基础不能满足上部结构的容许变形和地基容许承载力的建筑；柱距较小，柱子的荷载较大，必须将基础连成一整体，才能满足地基容许承载力的建筑；风荷载或地震荷载起主要作用，必须保证基础有足够的刚度和稳定性时的高层建筑。

（二） 箱形基础

箱形基础是由顶板、底板、外墙和一定数量的纵横交错的内隔墙组成的一种钢筋混凝土空间箱形结构。它的主要优点是：刚度大、整体性好、传力均匀、能抵抗和协调由于软弱地基在大荷载作用下产生的不均匀变形、抗震性能好、稳定性能好。设置箱形基础，其使基础埋深加大，可卸除原有基础的一部分自重应力，地基承载力有所提高，并使建筑物重心下移，增加了建筑物的稳定性；由于埋深较大，箱形基础外壁与土的摩擦力增大，增大了基础周围土体的结构的阻尼，提高结构的抗震性能；箱形基础的中空部分还可用作地下室，充分利用地下空间。其主要缺点是：当箱形基础内隔墙较多时，给支模等施工带来不便，增长施工时间；过多的内隔墙也会在一定程度上影响对地下空间的利用。

当地基极其软弱且不均匀沉降十分严重，筏形基础所提供的刚度不足以满足上部结构对地基不均匀沉降要求时，一般采用箱形基础。

（三）桩基础

桩基础由两部组成，一部分是桩基的承台一般可采用筏型基础的底板或箱形基础的底板，另一部分才是桩本身。桩承台作用是将上部荷载传给桩，并使桩群连成整体，而桩又将荷载传至较深的土层或持力层去。桩，按受力性能来区分，有摩擦桩和支承桩两种。摩擦桩主要是通过沿桩长四周表面与土壤之间的摩擦力，将荷载扩散至下部地基。同时，摩擦桩的桩靴处与下部地基土挤压，也承受上部结构传来的荷载，但所占的荷载比重较少。支承桩，则主要通过桩靴压力传荷载至下部坚实土壤或岩石的持力层。

桩基础适用条件为：浅表土层软弱，在较深处有能承受较大荷载土层作为桩基础的持力层情况下；在较大深度范围内，土层均较软弱，且承载力较低情况下；高层建筑结构传递给基础的垂直和水平荷载很大情况下；高层建筑对于不均匀沉降非常敏感和控制严格时；地震区采用桩基础可提高建筑物的抗震能力情况下。

三、总结

在高层建筑设计过程当中，选择正确的基础形式是非常重要的。高层基础如果选型不当，将严重影响建筑物的安全性；基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重，通常情况下可以达到25%左右，在结构复杂或者地质情况复杂时，所占比重还会有所增加，选择合理的基础形式能很大程度上降低工程造价；基础工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右，合理选择基础形式对缩短施工工期具有重要意义。

对于选择正确的基础形式以及对所选的结构形式进行合理的设计，主要考虑如下几个方面：1.地质条件，地质条件是影响高层基础选型的一个非常重要因素，各种基础形式针对不同地质条件各有优缺点及适用范围；2、上部建筑结构形式选型，不同的上部结构，对地基不均匀沉降的要求各不相同，因此要根据上部结构的不同结构形式选配合理的基础型式，保证上部结构和基础形式的相互协同工作，充分利用上部结构的刚度；3、高层建筑结构功能要求，高层建筑基础选型应满足建筑物使用上的具体要求；4、抗震要求，在地震烈度比较高的地区，基础选型要充分考虑在地震作用下基础可能出现过大变形、不均匀沉降和倾覆的情况，选择经济适用、安全冗余度高的基础形式；5、在建工程周边建筑，在建工程周围已有建筑物很大程度上对基础选型影响，当建筑物间距很小的条件下，若采用筏形或箱形基础，在深基坑开挖时，可能会对已有建筑物的基础或主体造成局部下沉、开裂等情况；6、工程造价，在基础选型时，应在满足上述因素的前提下，选用造价最为经济的基础方案。

参考文献：

[1] 孙少鹏. 浅析高层建筑中的结构与基础选型[J]. 商情，2011，6

[2] 董伟 秦萌. 论筏形基础特点及施工工艺[J]. 大科技?科技天地年代，2010，11

建筑工程结构形式篇11

中国传统木构建筑类主要包括穿斗式和抬梁式两种形式。每一个钩件都在力学上扮演着重要角色，建筑功能问题也在这种美学和力学的完美结合中发挥了重要作用。时至今日木结构的功能仍然在建筑设计中成为一种独特的风格，这种巧妙的木构工程产生于对力学和木材料的深入的独特理解。每个部件的形状、结构和功能都需要从整体布局的思维定位，不断分解，最后落实到某一个具体的位置和功能部件，因此在这种基础的分解下也成为影响和提升传统建筑结构的一个重要组成部分。中国传统木构建筑单体一平面以‘间”为单元，采用这种单位划分有利于建筑结构中的柱网结构划分，而且在这种功能布局下也是的我们的建筑结构域能够最大程度的减小部件的受力程度，极大的增强了主体的稳固程度。古埃及建筑中也有的采用了这种的建筑结构形式，一平面为单位，不断的扩大整个建筑的受力范围，但是从根本上古埃及建筑和中国古代传统建筑存在巨大差距，因而二者有个根本的不同，那就是建筑材料的特点。不同的建筑材料在建筑师手里发挥不同的作用，材料不同，必然会导致建筑思维产生巨大差异。在中国传统建筑结构工程中比较有特点的还有一梁架，这种建筑形式最早出现在建筑空间宽敞的房屋内，这与当时的社会需要存在很大关系，极大的拓展了建筑空间，是古代厅堂建筑中比较常见的建筑形式。替力梁架是一种层层递减的关系，从最下一道梁到最上一道梁，每一层都成递减趋势，这样不仅空间和材料能最大程度的节省出来，而且久而久之也成为一种独特的建筑风格。

二、材份制—智慧的模数制

模数制是现代主义建筑中比较常见的一种形式，尤其在工业大革命时期的建筑，模数制被得到了充分的挖掘和发挥。批量生产住宅和建筑构件，是的一些建筑原件的标准化生产开始盛行，建筑按标准行事。其实这种建筑思维早在中国古代的匠人们就开始探索尝试，材份制就是和模数制比较接近的一种建筑思维。制定一个统一的标准，按照标准生产一些经常用到的部件和一些基础材料，这样工匠们在设计和建筑的过程中就能很好的利用好标准节省单独施工和设计的步骤，而且在这种形式下也可以最大程度的满足建筑主体的标准化生产需求。这种建筑形式思维在中国传统建筑的结构工程中也发挥了非常重要的作用，例如梁的长度和重量在建筑行业内都有统一的标准。这种标准在中国古代建筑中经历了酝酿到盛行的阶段，唐宋时期的材份制度已经相当盛行，而且在这种建筑结构工程特点中也发挥了比较重要的作用，同时也成为影响和提升中国古代建筑工程结构特点的一个重要方面。材份制是一个复杂的体系，它包括大木作材料力学、结构力学的内容，并且将这种体系按照简约化处理，标准化、规格化是确保整个体系能够按照流程操作的一个重要指标和方面，同时这些方面也在不断的优化和组织中形成了比较常见的古建筑结构工程特点，这样才能确保整个木质材料风格体现的淋漓尽致。

三、开放性与生长性

中国古代建筑结构工程的特点还包括开放性和生长性。无论从建筑的技术、技巧，还是风格、功能等都呈现出一种不断完善、不断变化的过程。建筑工程结构是一个复杂的建筑体系，有一套相当成熟的建筑理论。如果说这种体系和建筑是一颗参天大树，那么这株大树是从小树苗不断生长起来的，因此在这种背景和过程中也是需要建筑师们不断的探索和积累最后才能汇聚成整体建筑结构的生长性。传统建筑结构工程还具有一定的开放性，他是不断融合各种先进的思想和建筑风格从而发展和完善起来的，这其中也反映了中国古代建筑在建筑分割的完善和发展中形成的独具一格的建筑整体风格。这样在这种背景下我们才能不断地满足人民在建筑发展过程中出现的各种新需求。

建筑工程结构形式篇12

中图分类号：TU318

文献标识码：B

文章编号：1008-0422(2006)04-0121-02

收稿日期：2006-02-25

作者简介：邓晓春(1973-)，女，1995年毕业于华中理工大学工业与民用建筑专业，湖南省建筑设计院内聘高级工程师，一级注册结构工程师。

1 引言

中国古建筑虽然历经了数千年的演变，但其独特的结构方法和布置规模始终没有改变，并且是世界上独具风格的一门建筑学科，是世界建筑艺术宝库中的一颗璀璨明珠。中式传统古建筑以木结构为主，在材料选用、平面处理和艺术造型等方面都有许多自己的特点，但随着社会的发展与进步，传统木结构在防火与防腐方面的缺陷也日益明显，新技术、新材料的运用使仿古建筑的设计和建造成为可能，这也是对中国古建筑文化的继承与发展。现代仿古建筑以钢筋混凝土为主体结构，改变了传统中国古建筑以木结构组合为主的受力系统，吸收了传统中国古建筑风格的精华，在钢筋混凝土结构的基础上，将传统古建筑的造型、部件等，作为装饰效果，从而达到建筑上的仿古目的。以下本文将就某工程实例对此种建筑的结构设计谈几点体会，能为同行在设计工作中提供一些参考。

2 中国古代建筑的特点

中国古代建筑是以木构架为主的一种结构方式，平面布局内向含蓄，层次丰富，均衡对称，空间布局灵活，承重与围护结构分工明确；在建筑的设计和施工中很早就实行了模数制和构件的定型化，对于建筑整体到局部的形式、尺度和做法都有相当详细的规定。中国古代建筑还独创了斗拱的结构形式，并充分运用色彩的装饰手段，使建筑物显得庄重而华丽。

中国古代建筑的结构方式有“叠梁式”、“穿斗式”、“井干式”三种，屋顶形式有硬山顶、悬山顶、庑殿顶、歇山顶、攒尖顶和复合顶。

3 仿古建筑的结构设计要求

现阶段的仿古建筑多采用钢筋混凝土结构代替木结构，为了达到油漆彩绘之后与木构架相同的外观效果，与传统的钢筋混凝土结构相比，仿古建筑的结构设计具有以下特殊要求：

3．1模数要求和构件定型化

各受力构件的规格需满足古典建筑的模数要求，传力体系的构成极其各构件的尺度和形体完全仿照古代木结构中柱、梁、枋、檩的相应做法。

3．2屋面造型要求

屋面变化显著，造型要求高，构架体系采用了步架和举架的处理方法，使屋面坡度越往上越陡峻，越往下越平缓，形成了曲线优美、出檐深远的特征，体现了我国古代建筑的造型特点。

3．3建筑中有大量的具有独特装饰作用的结构构件，其中最具有代表性的是斗拱和雀替。

斗拱：斗拱中方型的底座叫做斗，上面错落搭建的船形木块叫做拱。斗拱是中国传统古建筑特有的型制，它位于木结构梁和柱子之间，具有传导屋面荷载、加大屋檐挑出长度、缩短梁枋跨度、吸收地震能量等结构作用和装饰作用，是中国古代建筑中最具特色的部分之一。对于仿古建筑而言，因主体结构为钢筋；昆凝土，装饰常常成为斗拱的主要作用。

雀替：用于额枋(檐枋)与檐柱相交处，近似于三角形，表面有雕刻装饰的构件。可以缩短梁枋的净跨距离，具有辅助拉结和装饰双重功能。

4　工程实例

4．1工程概况

开福寺位于长沙城北，它是一座殿字宏伟、气势非凡的千年古寺，具有“三湘名刹”之称。开福寺始建于五代时期，距今已有一千多年的历史，现有的寺院规模已不能满足佛教事业的发展需要，自2004年开始修复扩建，大悲殿的建设就是其扩建工程子项之一。大悲殿为南方单层双重檐仿古建筑，建筑面积1200m2，总高度25m，面阔七间，共37．8m，进深六间，共30．6m。屋顶形式为歇山顶，黄色琉璃瓦铺盖，飞檐翘角，气魄雄伟，檐下为七踩斗拱。室内采用“露明造”，使空间更高大、更宽敞。该建筑采用了钢筋；昆凝土仿木结构。

4．2大悲殿的结构体系

采用现浇钢筋混凝土仿木框架结构，用SATWE程序进行整体计算，主受力框架用PK程序复核计算配筋。结构方式按照古建筑中的“叠梁式”，构架体系采用了步架和举架的处理方法，其传力途径也明显不同于传统钢筋混凝土建筑，屋面荷载通过T形屋面板传给屋面檩条梁，再由梁架逐层往下传递，最终通过最底层的梁传给框架柱。主受力框架立面详见图1。由于大殿建成后需供奉大尊佛像，故殿内抽掉了两根里金柱，使相临柱子间跨度分别达到了19．8m和18．6m。建筑平面图详见图2。这么大的跨度在传统古建筑中是罕见的，而为了保持室内“露明造”的完整性，在15．5m标高处设3根断面为400x1200的交叉转换梁(位于4轴、5轴、C轴上)，共同支撑其上的柱子和屋面梁架体系。

4．3屋面板的设计

木结构的屋面木基层是由望板和椽组成的，这就使得仿古建筑的屋面板截面形式为T形，单向受力，板肋之间的距离很近、肋高较小见图3，加上屋面陡峻图4(大悲殿屋脊处为九五举)、造型复杂，屋面一次性全现浇施工难度很大，支模困难，混凝土浇注质量和外观效果均难保证。故将屋面板设计成叠合板，先预制单块的预应力混凝土T形板(或几块T形板组合)作为底模，再在底模上绑扎钢筋网，用细石混凝土浇注叠合层，完成后二者形成整体共同受力。设计时按叠合前和叠合后分阶段对T形板进行强度计算、抗裂验算、挠度验算。分别满足施工阶段和使用阶段的受力要求。

4．4斗拱和雀替的设计

在主体结构为钢筋混凝土的仿古建筑中，斗拱是作为受力构件还是纯装饰构件?采用木结构还是钢筋；昆凝土结构?这就值得探讨了，笔者在考察其他仿古建筑时了解到其斗拱大多是采用钢筋；昆凝土预制构件，各级斗与拱之间通过预埋件焊接连接(尺度较大时)或座浆连接(尺度较小时)，斗拱在结构中为受力构件。这种做法的主要缺点是做工较粗糙、不美观，而且前者由于构件数量太多防腐和维修费用较高，后者受力不太可靠。故本工程的斗拱采用木结构，且仅作为装饰构件，不考虑其受力。屋檐荷载通过斗拱上方的现浇；昆凝土桃尖梁以及斗拱中间的现浇混凝土剪力墙传给剪力墙下方的额枋，斗和拱在桃尖梁施工前安装就位。

雀替仅作为装饰部分，不考虑其受力，采用钢筋混凝土预制构件，用定型模板在施工现场制作。主体结构施工时在相应位置留设预埋件，预制的雀替通过预埋件与主体结构的额枋(檐枋)和檐柱焊接连接。

木斗拱与混凝土的预制雀替都是作为装饰构件，与主体结构不是一起现浇成型，但采取了上述方式与受力构件连接后，再经过油漆彩绘处理，整个建筑物浑然一体，完全达到了传统木结构的艺术效果。建成后的大悲殿入口屋檐照片图4。

5　结束语

钢筋混凝土结构的仿木仿古建筑，因组合形式变化大，构件形状复杂，其空间梁板的形状定型和模板、钢筋施工是最大的难题，给传统的钢筋混凝土结构设计带来了许多挑战，本文探讨了一些新的思路，力求用现代的构造和装饰处理，还原其传统古代建筑的风格。大悲殿于2004年4月完成设计，同年5月开工，2005年年底建筑竣工图50

参考文献：