結構設計論文范文第1篇
摘 要在磚混結構設計中有些技術措施的內容是一樣的，如在結構布置措施中的樓板、配筋等，本文目的是幫助設計者在做磚混結構設計中減少漏項、減少差錯。
關鍵詞磚混結構；樓板；配筋
在我國，磚混結構經過幾十年的發展，尤其是經過唐山大地震的經驗教訓，整個的設計已經非常成熟了。
本文是作者由多年的設計工作中得出的有關磚混結構的設計構造、措施和難點，結合規范，理論和實踐經驗。對設計人員起到一定的借鑒作用。
1結構布置措施
1.1預制板的布置
通常設計的時候，對于預制板的塊數和類型標注的，一般都采用對角線的方式標注，但是這種標注的方式在預制板多的時候很容易造成標注線的交叉，那么可以改用水平線或垂直線進行標注，如果房間的預制板的類型相同的時候，那么可以只標注一塊板，相同的板直接標房間類型編號就可以。
編號的時候要注意全樓統一，可按照橫向或者縱向的順序進行，不僅不容易出錯，還能提高設計的效率，施工人員也方便看圖施工。預制板相互間的板縫一般取40mm，板縫之間根據實際情況可不配筋或加一根筋。
布板時應從整個建筑平面的中部開始逐漸向往外側布置，為了減少板的數量，盡可能的用大尺寸的預制板，如果個別位置不符合模數，需要現澆板，現澆板的位置最好位于門窗洞口的地方，方便整體的布置?，F澆板的寬度一般≥200mm，如果尺寸太小，會影響水管和暖氣管道的穿板。
為了滿足建筑的需要，構造必須使用整體現澆層的時候，現澆層最小厚度80mm，配雙向φ8@250，混凝土強度最小是C20。從抗震的方面考慮，采用橫墻或橫縱墻（橫墻為主）混合承重方案效果更好。
1.2現澆板的配筋
從08年汶川地震的經驗總結，盡量采用高強度的鋼筋，抗震性能更好。用三級鋼包括直徑φ10的三級鋼。鋼筋強度高，直徑和間距可以加大，但最大間距不能超過200mm，通過計算，當距取200mm時，小于6.6米跨度的板的裂縫都能達到規范的要求。個別跨度較小的板上部的負筋為了便于施工，可以不斷，在說明里可以說明，配置為雙層雙向鋼筋φ8@200。為了方便施工。樓板的上下部鋼筋間距可以相同，而且鋼筋的直徑也不宜相差太大?？紤]到屋面板的抗裂要求，板的上部鋼筋可以不斷開，或隔一斷一，部分受力較大處要附加鋼筋。
為了減少畫圖的工作量，對于樓板的形狀不同，但是配筋相同的時候，也可以編為一個板號。為了防止出錯，每層的樓板宜統一編號，方法可以是按照從左往右，從上往下的順序編號。由于現在的強弱電管都要走樓板中部，對板的厚度有相應的要求，一般≥120mm，不宜采用樓板較薄，再單獨設置墊層埋電線管的做法。個別電管過多的板需要加大板的厚度。為了保持房間的凈高，盡量布置大跨度的樓板，減少單獨外露的梁的使用，減少對住戶的壓迫感。
為了減少樓板角部的應力集中，挑板的陽角加輻射筋。挑板的陰角加斜筋。即使是預制板結構的住宅，為了增強防水的效果，屋面板必須采用現澆樓板，還可以有效的減少樓板的開裂，尤其是屋面板與女兒墻的連接處，更是開裂的主要部位。對于懸挑結構，應采用現澆板，我國很大省市發生了很多懸挑結構倒塌的事故，事后分析，很大原因是預制板整體性不好，與主體結構連接不牢固，比如雨罩、挑廊，陽臺等。
1.3圈梁、構造柱布置
圈梁和構造柱是磚混結構主要的抗震措施，從唐山大地震后，規范中就對圈梁和構造柱提出了很多的技術措施。
圈梁要每層澆圈閉合。如果個別時候圈梁（包括地圈梁）由于構造原因，在外墻樓梯、入口等處被截斷，必須在被截斷處附加一道梁，并且梁的兩端要滿足搭接長度。針對唐山大地震倒塌房屋的特點，規范中還特別指出，如果單層房屋層高≥4米，宜在窗戶的上面再增加一道圈梁。保證墻體的側向剛度。規范中，還強調必須保證圈梁和構造柱縱筋要有可靠的搭接及錨固。
對于構造柱來說，首先箍筋在柱子的上下端應加密（加密區的長度取柱子凈長的1/3）。同時構造柱要生根于基礎。對于較大的門窗洞口，兩側宜加構造柱（洞口寬度2.4米以上）。如果每層的構造柱相同，只需標注一根，其他采用相同的編號。汶川地震以后，很多地區從抗震的角度出發，要求圈梁鋼筋、構造柱縱筋必須采用三級鋼筋。
如果圈梁外露，在溫差變化較大的地區，容易產生裂縫，而且圈梁外露，從裝飾效果上看，也不美觀，所以，如果外墻采用370，圈梁一般采用240，外側留有120的磚墻。同時構造柱必須與圈梁有可靠的連接。圈梁的鋼筋必須錨入構造柱的鋼筋里面。
1.4過梁布置
結構師和建筑師應該配合工作，如果結構師發現圈梁下的空間不能放置過梁，可以和建筑師協商，用圈梁兼做過梁。從抗震的角度來說，過梁也應該采用整體現澆的方式。過梁的鋼筋與柱或構造柱的鋼筋應有可靠的連接。當過梁上有大梁的時候，過梁要兼用梁墊，一般截面較大。
1.5雨蓬、陽臺、挑檐布置
為了方便施工，懸挑板的豎板現澆最小厚度為80mm。又是為了加快施工速度，陽臺的豎板可以采用工廠預制的方式，但是必須與懸挑板中的預埋構件有牢固的焊接。從受力的角度考慮，由于雨棚和陽臺上部受力，所以鋼筋應放在板的上部，而且鋼筋的根部必須牢固的錨入墻體圈梁當中。有些陽臺采用門聯窗的方式，為了滿足日后入住居民裝修的需要，可以采用方便鑿掉的輕質隔墻材料。懸挑板的長度如果過大，從安全的角度考慮，必須在板下配置構造鋼筋。挑板內跨板上筋長度應大于等于挑板出挑長度，尤其是挑板端部有集中荷載時。為了避免清潔的時候塵土下落，挑板內跨板的根部應該加個小的豎沿。挑從很多地方懸挑板發生的工程事故經驗分析，板的配筋應該適當的偏大，為了防止施工時，工人野蠻施工，把負筋踩塌，應用大直徑的鋼筋。和樓板一樣，如果挑板的跨度較小，為了方便施工，可以把挑板支座的負筋拉通。
2梁、柱的布置
1）受到集中力的梁應附加箍筋或者是吊筋，從方便施工的角度考慮，宜優先考慮使用附加箍筋。2）主次梁交接的時候，如果把次梁搭接在主梁的支座附近，次梁會導致主梁出現扭轉，必須通過增加構造抗扭縱筋和箍筋的方式來改善。3）建筑為了造型，很多時候喜歡用有圓柱，但是為了方便施工，設計師最好把地下的柱子設計為方柱。從受力的角度考慮，圓柱的縱筋最少8根，箍筋可以使用螺旋箍筋，規范要求螺旋箍筋的端部應有一圈半的水平段。下部方柱的箍筋宜使用復合箍筋，在上下部要加密。角柱因為受力大，注意要增大縱筋直徑并沿全柱高度加密箍筋。幼兒園為了幼兒的安全，防止運動中碰傷，不宜使用有棱角的方柱。4）考慮到混凝土澆筑的質量，柱子的縱筋宜大直徑和大間距，但最大間距也不宜大于200mm。從防止出現裂縫的角度考慮，梁的縱筋宜小直徑好和小間距，但鋼筋間距必須滿足構造的要求。5）如果進深梁與構造柱相連接的的高度大于300mm，規范規定，梁端1.5倍梁高范圍內的箍筋宜加密。次梁彈性支承在墻體上或者次梁的端部與框架梁相交，梁端的彎矩為零，此時的支座可按簡支設計，但安全期間，梁端的箍筋必須加密。
3結論
本文針對磚混結構在進行結構設計的時候遇到的一些技術上的難題，根據工程經驗，提出了相應的解決措施。供設計人員參考和借鑒。
參考文獻
[1]王文棟.混凝土結構構造手冊[M].中國建筑工業出版社,2003.
[2]朱炳寅.建筑結構設計問答及分析[M].中國建筑工業出版社,2009.
結構設計論文范文第2篇
摘 要：當前生活與生產中用水出現了迅速增加的趨勢，進行泵站設計、施工成為市政工程建設的一項主要內容。該研究以泵站結構設計工作為平臺，提出了科學控制泵站結構設計的理念，在結合泵站結構設計實際與經驗的前提下，分析了泵站結構設計中模型計算、荷載計算等要點，提供了泵站結構設計的基本原則，重點強調了泵站結構設計應該突出和把握的防腐設計、設計施工配合等關鍵問題，希望為泵站結構設計工作的不斷完善與提升有所借鑒。
關鍵詞：泵站結構設計 模型計算 荷載計算 伸縮縫 設計施工配合 原則 防腐
泵站是城市生產生活調配水資源的重要設施，是整個市政工程中關鍵的結構與節點，在城市化發展趨勢和特點逐步顯現的今天，泵站的設計、施工成為影響城市生活與生產的關鍵性工作。在具體的泵站結構設計工作中應該從模型計算、荷載計算等主要工作出發，堅持泵站結構設計的經濟、安全和優化原則，構建泵站結構設計現代化的體系，在做好伸縮縫控制，控制好混凝土結構防腐性能，設計施工配合等關鍵性工作的基礎上，提升泵站結構設計的質量，實現對市政工程建設、城市化發展的有效支撐與保障。
1 泵站結構設計的主要工作
1.1 泵站結構的模型計算
在泵站結構設計過程中要根據泵站的結構特點與功能構成劃分為易于計算的部分，進而建立起設計與運算的數字模型。泵站地下部分以鋼筋混凝土為建模標準，垂直壁板的計算過程中要注意長寬比，低于0.5的地下部分以單向板結構計算，大于0.5的地下部分以雙向板計算；泵站地上部分以框架結構為建模標準，要注意模型構建的合理性和結構的完整性。
1.2 泵站結構荷載的計算
要根據泵站設計的基本要求和工程實際，對泵站結構進行平面計算，要重點做好泵站自重、土壓、活荷載、靜水壓力、工作荷載等與泵站結構和強度相關的計算，以便確保泵站結構符合建設的實際情況和運行的基本要求，從負荷能力與抗荷載能力上確保泵站的穩定。
1.3 泵站結構設計的原則
一是，泵站結構設計要堅持適當原則，泵站結構設計應該滿足當前的工程實際和施工技術水平，以此來確保泵站結構設計的可行性，要盡量控制泵站結構的合理性，受力的明確性，真正實現泵站結構設計的安全與經濟等目標。二是，泵站結構設計要堅持安全原則，在泵站結構設計中要通盤考慮地基的穩定性、土壤性質，避免出現泵站結構施工中大量挖掘和填埋，在妥善利用地形地利的情況下，做到泵站結構的安全。三是，泵站結構設計要堅持優化選型原則，要通過泵站結構設計工作來控制整個泵站的結構尺寸，減少泵站結構出現過多的裂縫影響結構功能，同時提高泵站結構對震動、溫差、負荷的抵抗能力，確保泵站結構的強度。四是，泵站結構設計要堅持經濟性原則，泵站結構設計過程中應該結合施工當地的特點，采用因地制宜的措施與方法，控制泵站結構建設的成本，例如：在泵站結構設計中要注意到材料的選擇，通過就地取材來降低泵站結構的建設造價，從成本上進行深入的控制和合理的設計。
2 泵站結構設計應該突出和把握的關鍵問題
2.1 強化泵站結構混凝土防腐性能設計
設計工作中應根據泵站混凝土結構的特點做好各方面的處理和強化，做到對腐蝕作用的有效防治。一方面要做好泵站混凝土結構溶解性腐蝕的防治設計，要在設計中控制混凝土pH值，避免在pH值超標而出現腐蝕性離子的溶解，預防泵站混凝土結構外部的“泛鹼”，控制腐蝕性離子對鋼筋、混凝土結構的腐蝕，確保泵站混凝土結構的強度與耐久性。另一方面要做好泵站混凝土結構周圍土壤腐蝕的防治設計，在設計中根據土壤中存在的硫酸根、碳酸根、氯酸根離子的特點，采用化學防護和物理保護向結合的措施，確?；炷两Y構的性能，控制鋼筋腐蝕的速度，做到從設計的角度實現泵站混凝土結構的高抗腐蝕性能。此外，在設計中可以應用防腐涂料來對抗混凝土腐蝕問題，例如：可以在設計中增加噴涂防腐涂料——環氧粉末，以此來達到提高泵站混凝土結構的抗滲性和防腐性，使泵站混凝土結構對鹽堿、水分、二氧化碳等腐蝕性物質的抵御能力大幅度提升，做到對混凝土結構的保證，進而從設計的角度提高了泵站結構抗腐蝕性能。最后，在設計中還可以通過規范施工技術來做到對防腐蝕性能的提升，例如規范施工環境，加強混凝土表面等方式都可以實現對腐蝕的有效防治。
2.2 強化泵站結構設計施工間的配合
泵站設計牽涉的專業較多，工藝較復雜，各專業之間的配合就顯得尤為重要。工藝及通風、配電等各專業應與土建專業多溝通，例如：池壁與池壁之間、壁板與底板之間的構造加腋（八字角）要求；如水工藝不允許加腋，應向土建設計人員講明。對于各專業設備需要在板上或池壁上開洞的位置，應提前與土建設計人員溝通，避免與結構發生沖突。另外，土建設計人員應盡量滿足水工藝要求，以設計規范為依據，專業之間互相配合，對一些構造措施應區分情況，靈活掌握。設計與施工緊密相連，設計應切合施工、方便施工。例如：水池施工為便于支模及澆筑混凝土，一般在離池底及加腋以上300～500 mm處留置施工縫，設計人員應考慮施工要求，在此范圍內避免設計有預留洞、預埋管、懸挑梁板等。設計應多了解新的施工工藝、新材料、新技術、新方法。
3 結語
在具體的泵站設計工作中要強化結構設計，要以科學、合理的結構來確保泵站的整體穩定與安全運行，應該將泵站的功能、城市未來發展、施工實際等環節做到通盤考量，從方案、地基、材料、工藝等方面出發做到對泵站結構的有效強化，以此來實現泵站在結構的上的價值與意義，達到對市政工程科學化設計、合理化建設的有效支撐。
參考文獻
[1]曲春成.污水總泵站的設計[J].水利科技與經濟，2009（3）：203-205.
[2]方春.大型泵站的技術改造[J].安徽水利水電職業技術學院學報，2009（2）：55-56.
[3]歐勇.鋼管注漿在立交橋泵站塌陷治理中的應用[J].淮北職業技術學院學報，2008（5）：25.
[4]王瑟瀾，張鵬程，周一軍.推斷測量技術在城市排水泵站控制系統中的應用[C]//第七屆工業儀表與自動化學術會議論文集.2006.
[5]張鴻斌，李曦淳，楊麗麗.中新天津生態城市政排水泵站的生態設計[C]//全國給水排水技術信息網42屆技術交流會論文集.2014.
結構設計論文范文第3篇
摘要：液壓平板閘門目前已廣泛應用于河流、礦山等領域，具有結構簡單、密封性好、操作靈活、便于控制等優點。為控制城市地下污水管道分流、引導，設計了液控平板閘門，并通過軟件對其進行三維建模和有限元仿真。通過對平板閘門不同開口度的靜力學仿真和模態分析，得到閘門工作時的應力、變形、各階固有頻率和振型，可根據平板閘門的固有頻率合理設計污水管道水工設備并決定其應用場合。靜應力分析和模態分析為管道用平板閘門的結構設計和應用工況分析提供了理論依據。
關鍵詞：平板閘門;靜力學仿真;模態分析
DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.04.012
0 引言
近年來，我國城市化進程發展迅猛，用于防洪排澇和收集城市用水的給排水系統是城市發展不可缺失的一部分[1]。城市地下管網的建設和管理之間存在時間差、不同步現象是大部分城市在發展過程中存在的難題，主要表現為管網設計落后、不夠超前，已建污水管網基礎資料缺失，日常管理存在多頭現象、銜接不暢不到位等[2]。南京市雙壟河為南北向河道，目前雙壟河與二陽溝連通工程正由橋工段企業實施，為合理分配雙壟河蓄排雨水功能，充分發揮水利調度優勢，亟需設計一款自動化程度高、環境適應性強的閘門。
平板閘門因具有結構簡單、安裝容易、維修方便、綜合造價低、運行安全可靠等優點[3]，近年來廣泛應用于各種水利樞紐或水電站中。作為水利工程中的擋水裝置，水利管網的運行與閘門結構的可靠性密切相關。運用軟件分析，依據相應規范驗證鋼閘門設計的可行性，對引水工程閘門結構進行靜力學模擬計算和頻率分析，得出適合引水工程的閘門結構型式，對工程應用具有重要意義[4-5]。
1 結構設計
閘門設計的重點和難點主要在于如何選擇更優的閘門構造型式，以更好地滿足工程布置及功能要求?；诎惭b環境需求，本設計選擇平板式閘門為基本構型，輔以液壓缸、加強筋等構件，完善平板閘門整體結構。
本設計平板閘門如圖1所示，包括滑道、液壓缸、桁架、液壓桿、擋水板、加強筋及密封件等。平板閘門安裝面與水工建筑螺栓連接固定，擋水板與液壓桿鉸接固定，通過外接油路控制液壓桿的伸出、縮回實現活動閘門的位移、開啟、關閉，或將活動閘門鎖定在油缸行程內的某一位置，控制泄水量。
如圖2所示，滑槽直升式擋水板，面板厚度10 mm，背部焊接田字型加強筋，增加結構強度。閘門整體尺寸為1 200 mm×2 000 mm×183 mm，最大開口直徑800 mm。
2 力學分析
平板閘門正常運行時，閘門材料均處于線彈性階段，其各構件產生形變均較小，因此計算時為線彈性薄板問題。閘門薄板廣義上的應變矩陣為：
應力矩陣為：
由于薄板為各方向同性質的均勻材質，考慮水工鋼閘門材料的實際情況，視各板結構均為彈性變形：
式（3）中的矩陣D為水工鋼閘門材料的彈性矩陣，由各構件材料的彈性模量E與泊松比ν共同決定，屬于材料的固有屬性。矩陣D的計算公式可以表示為：
在平板閘門的應用中，設計承載水壓為10 kPa，為更好地計算閘門受力狀態，有必要進行有限元分析。將建立的平板閘門三維模型導入ANSYS中，并施加約束和負載，觀察不同開口度平板閘門的受力狀態。
圖3為閘門全閉工況下受力變形云圖，從圖中可以看出閘門的主要變形分布在擋水板中部，最大變形量不超過0.5 mm。加強筋處于變形集中部位，能夠起到增加擋水板強度的作用。
圖4和圖5為閘門半開狀態下的變形和應力分布云圖，由圖可知，平板閘門在運行過程中變形和應力均較小，閘門可靠性高，使用穩定。變形與應力較大位置有加強筋支撐，保證了擋水板的可靠運行。
3 模態分析
為避免平板閘門在使用過程中與其他水工設備產生共振而造成嚴重損壞，有必要對閘門進行模態分析，確定結構的模態與主振型。對于平板閘門，因其質量和剛度都具有分布特性，理論上將其看成有限多自由度問題。多自由度無阻尼自由振動微分方程的一般形式為：
系統自由振動中，假設所有質量均做簡諧振動，方程的解為：
式中：Xi為第i階振型中位移的陣列;A（i）為第i階振型中各點的振幅向量;ωni、φi分別為第i階的固有頻率和相角。
對于振動系統，振幅不全為零，故有特征方程：
求解特征方程后可以得到固有頻率，即式（8）的特征值。在求得系統各階固有頻率后，將其中某一階固有頻率ωni代回到主振型方程式（7）中，并展開得：
對式（9）進行求解，求得的值都與An（i）成正比，這樣就得到了第i階固有頻率ωni的n個振幅之間的比例關系，也就是系統按第i階固有頻率振動時各坐標的振幅比。所以，這n個具有確定相對比值的振幅組成的列陣稱為系統的第i階主振型，即：
將三維模型導入ANSYS中，并完成材料屬性設置，對閘門結構采用自適應網格劃分，隨后進行模態分析。
全閉閘門模態云圖如圖6所示。
從圖7中的數據可知，在平板閘門全閉狀態下的各階模態中，閘門結構都發生了嚴重變形，特別是在第9階121.55 Hz和第10階121.79 Hz，主振型超過1 m。
平板閘門運行過程中半開狀態經常出現，故有必要對半開狀態閘門進行分析，圖8為半開閘門模態云圖。
圖9為半開閘門前10階固有頻率和主振型，從圖中可以看出，在第1階70.3 Hz、第6階113.35 Hz、第8階132.01 Hz及第10階193.62 Hz主振型較大，均超過0.4 m。在閘門半開狀態下應避免此頻率產生共振現象。
圖10為閘門全開狀態下的固有頻率和主振型，其中第1階70.37 Hz、第4階112.71 Hz、第6階132.01 Hz和第8階194.16 Hz主振型較大，均超過0.4 m。在閘門全開狀態下應避免此頻率產生共振現象。
4 結論
本文基于SolidWorks和ANSYS軟件對平板閘門進行三維建模及靜力學和模態分析，通過時域和頻域兩個角度驗證平板閘門的可靠性，由仿真得出如下結論：
（1）根據平板閘門靜力學仿真分析結果，閘門全閉狀態下最大變形發生在擋水板中心位置，半開閘門最大變形在擋水板底部，應在附近分布加強筋，以增加擋水板強度。
（2）通過對平板閘門不同開口度的模態分析，得出不同開口度下固有頻率的分布和主振型的大小，為平板閘門的應用提供了參考，可避免在使用中發生共振現象。
[參考文獻]
[1] 郭永強.市政污水管納入綜合管廊的設計要點及影響探析[J].黑龍江交通科技，2020，43（7）：98-99.
[2] 喬小虎.淺談縣城污水管網管理中存在問題及對策[J].建筑與預算，2021（8）：101-103.
[3] 畢秋生，馬弘毅.高精度控制液壓平板閘門的設計與實現[J].煤炭技術，2017，36（11）：291-294.
[4] 楊光明，萬宇飛，俞人杰，等.考慮止水位置的平面鋼閘門應力有限元分析[J].人民長江，2019，50（1）：153-157.
[5] 吳鋒.三金攔河閘改建工程閘門的設計及優化[J].黑龍江水利科技，2018，46（4）：148-150.
收稿日期：2021-11-24
作者簡介：范科飛（1971—），男，江蘇句容人，機械工程高級工程師、建設工程教授級高級工程師，長期從事機械設備及工程管理相關工作。
結構設計論文范文第4篇
摘要：隨著中國經濟的飛速發展，對各行各業都有不同程度的影響。城市里的摩天大樓逐漸增多，其結構設計也越來越多樣和復雜，這對于高層工程設計工作者來說更加的困難，其質量直接關系到人類生命和財產的安全問題，基于此本文主要探討高層房屋建筑結構設計管理，希望能廣大同行提供借鑒價值。
關鍵詞：高層房屋建筑;結構設計;管理
建筑結構的設計工作很繁瑣。因此，作為一名優秀的建筑結構設計師，可以有效地借鑒自己和他人的以往經驗，將其運用到自己的實際設計中，根據實際情況進行修改設計，從而在建筑設計方面做得更好。下面將著重對建筑結構設計管理進行分析。
1 高層房屋建筑結構的設計特點
高層房屋建筑的建筑結構設計與許多樓層的傳統低層建筑不同。高層房屋建筑不僅在建筑設計中需要藝術的外觀設計效果和平滑合理的平面布局，而且在設計中還要具有強大的抗震性能和抗風性能，這是很重要的方面。因此，有必要在結構設計中了解高層房屋建筑的特點，進行全面考慮和仔細計算并采取適當的控制措施。
1.1 控制指示器的橫向運動
增加建筑物的高度會在水平載荷下導致結構更大的橫向變形，結構的側向位移與具有四次方的建筑物的高度成正比。因此，應該認為結構強度足夠大并且具有足夠的內部強度，運動的剛性保證了在水平載荷下結構的橫向運動在規范極限之內。當橫向移動太大時，建筑物的居住者會引起心理不適，吊索，建筑裝飾和建筑物的回填墻會破裂，變形和損壞，并且橫向移動會導致建筑結構的開裂甚至損壞，都會危及結構的使用壽命。所以，為了確保建筑物的正常運行，有必要控制建筑物結構的橫向運動。
1.2 水平力
影響高層建筑建筑結構設計的主要因素是水平力，該水平力不同于多層或較低層結構的荷載控制所產生的力。在高層建筑中，水平荷載對住宅結構的設計有非常重要的影響。其中，由于地震引起的風和水平載荷很常見，這就要求高層建筑具有很高的剛性。
1.3 軸向變形不容忽視
在外力的影響下，建筑物的所有結構都會產生三種類型的位移：剪切，彎曲和軸向變形。由于軸向力和剪切力通常對結構元件的影響相對較小，因此在低層建筑物的建造中經常忽略軸向變形和剪切。然而，由于大的軸向力和相對大量的建筑物層，高層建筑物結構的垂直變形對高層建筑物結構的內部強度具有很大的影響。另外，增加建筑物的高度將引起軸向變形的顯著變化。因此，在考慮切割墻的橫截面時，高層建筑的結構設計應格外小心。
1.4 高抗震設計
高層建筑的結構設計必須考慮到建筑設計結構的抗震性能，以使建筑物在小地震中不會損壞，并且可以恢復外觀，不會造成一定影響。在發生地震時，因為其防震設計，可以最大程度上保障每個人的財產和人身安全，為了達到此效果，這就需要采取一系列的抗震措施來提高高層建筑的抗震性能。
2 建筑結構設計的管理原則
2.1 選擇合適的計劃結構圖
設計計劃在一項工程中的作用很重要，選擇不適當的計算設計圖將導致結構不安全出現事故。所以，為了保證結構的安全性，有必要選擇合適的計算方案和設計圖，還必須配合相應的施工措施。盡管實際的結構節點不能完全固定或鉸接，但我們還必須在合理范圍內分析，判斷和設計缺陷，每一個方面都要考慮到。
2.2 選擇適當的結構方案
選擇適當的結構方案意味著選擇可行的結構系統和結構類型，結構系統必須滿足簡單傳遞和清晰應力條件的要求。不同的結構系統不能在同一結構單元中混合使用，地震帶應盡可能遵循垂直和水平規則。同時，有必要徹底分析材料的供應，設計要求，施工條件，地理環境和其他項目條件，并與其他行業進行充分咨詢，然后選擇結構以確定正確的結構計劃。如有必要，有必要比較幾個程序，建立分析和模型比較，并選擇最合乎邏輯的結構程序。
2.3 選擇合適的基礎方案
要選擇合適的基礎方案就應根據諸如上層建筑的類型，地質條件，施工條件以及相鄰建筑物的影響等因素來選擇合適的基礎方案，同時也要考慮鄰近的分布式載荷等因素。在設計制作過程中，應盡可能利用地基的潛力，必要時應進行地基變形的計算，并與詳細的地質報告協作以執行基本設計，以及現場要仔細進行檢查工作或參考附近的建筑材料。
2.4 對計算結果進行分析
在現階段，大多數結構設計都是軟件計算，不是人工進行的，并且類型很多。不同的軟件和不同的計算方法將導致出現最終不同的結果。所以在設計之前，需要充分了解程序包含的條件和范圍，熟悉設計規范，并將計算機用作輔助設計。在設計過程中可能會發生錯誤，例如人工輸入錯誤，軟件本身有缺陷，實際結構和程序不一致等情況的出現，這將導致計算不準確，因此一旦計算完成，設計人員必須仔細分析并考慮計算機計算的結果進行準確的評估。
3 分析與高層結構有關的問題
3.1 安裝短腳踏板墻問題
與短腳踏板墻相比，稱為切割墻的新規范在5-8部分的高度和厚度之間存在關系，并增加了在建筑物中使用短墻。很高的高度。受限制的。裂縫的形狀與切割墻的形狀不同，因此在設計高層建筑時，建議使用最少的短墻。
3.2 集成頭的配置問題
高層建筑通常有兩層樓或地下防空層。嵌入式頭可放置在無氣或地下室的屋頂中。結果，結構設計工程師經常忽略集成頭的安裝。浸入頭的上下層的硬度比是由浸入頭的上下層的稠度，地震等級的一致性，浸入頭的底板的設計以及其他問題造成的，應注意進一步設計工作中的隱患。
4 結語
高層房屋建筑的設計很復雜，因此我們必須根據當地情況，并遵循整個管理和控制過程，這樣才能使整個高層房屋建筑的結構設計更安全，可靠，經濟，合理，項目建設將順利進行。
參 考文獻：
[1]毛華毅.淺談高層建筑結構設計的若干問題 [J].山西建筑，2010
[2]張建，倪彩琴.淺議房屋建筑結構設計中問的分析[J].建筑設管理 ，2010.
[3]宣紅，淺談房屋建筑結構中的抗震設計要求[J];科技創新與應用;2014年04期
[4]徐銳鋒，房屋設計中常見問題及應對措施研究[J];廣東科技;2013年24期
[5]劉成波，淺議混凝土結構電算結果整體合理性的判斷[J];山西建筑;2011年12期
[6]張映超，淺談房屋建筑結構的抗震設計[J];科技風;2011年13期
[7]王勉，杜文，談房屋建筑結構中的抗震設計要求[J];山西建筑
結構設計論文范文第5篇
【摘要】建筑地基工程的質量直接關系到建筑的安全和穩定，是建筑結構的根本，在結構設計中必須進行全面細致的設計，以保證建筑的安全性。其屬于地下隱蔽工程，是建筑結構的根本，一旦發生事故就會造成災難性后果?；诖?，本文簡述了建筑地基工程存在的問題，對建筑工程中地基結構設計的計算以及建筑工程中的地基結構設計進行了探討分析。
【關鍵詞】建筑工程；地基結構設計；地基計算；樁基設計；
建筑工程地基結構設計等級分為甲級、乙級、丙級三種。甲級用于30層以上的高層建筑、大面積的多層地下建筑物、開挖深度大于15m的基坑工程等；乙級用于除甲級、丙級以外的基坑工程、工業與民用建筑物；丙級用于次要的輕型建筑物、場地和地基條件簡單且開挖深度小于5.0m的基坑工程等。
一、建筑地基工程存在的問題
導致建筑工程地基問題有因素，筆者認為主要有以下幾方面：（1）強度及穩定性問題。地基的強度問題直接決定了房建的質量好壞，當地基的抗剪強度不足以支撐上部結構的自重及外荷載時，地基就會產生局部或整體剪切破壞。（2）由于動荷載引起的地基問題。當遇到不可避免的因素，例如地震或爆破等時，這種動載荷動力會引起地基土、特別是飽和無黏性土的液化、失穩和震陷等。（3）壓縮及不均勻沉降問題。建筑不可避免的問題是沉降問題，這一直是專家學者研究的課題之一。當地基在上部結構的自重及外荷載作用下產生過大變形時，會影響建筑物的正常使用，特別是超過規范所容許的不均勻沉降時，結構可能會開裂。
二、建筑工程中地基結構設計的計算
1、地基計算前首先應確定基礎埋深：（1）建筑物的用途，有無地下室、設備基礎和地下設施，基礎的形式和構造；（2）作用在地基上的荷載大小和性質；（3）工程地質和水文地質條件；（4）相鄰建筑物的基礎埋深；（5）地基土凍脹和融陷的影響。除巖石地基外，基礎埋深不應小于0.5米。高層建筑基礎的埋置深度應滿足地基承載力、變形和穩定性要求。位于巖石地基上的高層建筑，其基礎埋深應滿足抗滑穩定性要求。在抗震設防區，除巖石地基外，天然地基上箱形和筏形基礎埋深不宜小于建筑物高度的1/15；樁箱或樁筏基礎的埋置深度（不計樁長）不宜小于建筑物高度的1/18。當存在相鄰建筑物時，新建建筑物的基礎埋深不宜大于原有建筑物基礎。
2、地基穩定性計算；地基穩定性可采用圓弧滑動面法進行驗算。具體可按照《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011第5.4.1條、5.4.2條、5.4.3條相關規定進行驗算，山區地基（包括丘陵地帶）的設計，還必須按照第6.1.1條中可能出現的設計條件進行分析認定，避免發生滑坡、泥石流、崩塌等引起房屋倒塌的事故。
3、地基承載力計算應滿足《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011第5.2.1條、5.2.2條相關規定。
4、地基變形計算；地基變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜。建筑物地基變形值，不應大于地基變形允許值。建筑物地基變形允許值按照《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011第5.3.4條中表5.3.4規定采用，建筑物地基最終變形量按照第5.3.5條進行計算。
三、建筑工程中的地基結構設計
3.1建筑工程中無地下室的地基結構設計
建筑工程屬于砌體結構應優先采用剛性條形基礎，如毛石條形基礎、四合土條形基礎、灰土條形基礎、混凝土條形基礎、毛石混凝土條形基礎等，當基礎寬度大于2.5m時，可采用鋼筋混凝土擴展基礎即柔性基礎。多層框架結構，無地下室，荷載過大，地基較差的情況時，這時需采用十字交叉梁條形基礎，以便減少不均勻沉降、增強整體性；框架結構地基較好，無地下室，荷載較小時，可選用獨立柱基，在抗震設防區可按《建筑抗震設計規范》設柱基拉梁?？蚣艚Y構無地下室，地基較好，荷載較均勻時，可選用框架柱獨立柱基，剪力墻下條基，抗震設防地區，柱基下設拉梁并與剪力墻下條基連結在一起。剪力墻結構不論有無地下室，地基較好，這種情況下可以選用交叉條形基礎。如采用上述基礎不能滿足地基基礎強度和變形要求，又不宜采用樁基或人工地基時，可采用筏板基礎。
3.2建筑工程中有地下室的地基結構設計
現在的高層建筑一般都設有地下室。一般情況下有地下室的建筑物可采用筏板基礎；在有地下室，地基較好，建筑物無防水要求，柱網、荷載較均勻的情況下，應使用筏板基礎、鋼筋混凝土交叉條形基礎，或是選用獨立柱基，抗震設防區加柱基拉梁；當基礎地基較差，為滿足地基強度和沉降要求，可采用樁基或人工處理地基；當有防水要求時，可選用筏板基礎或箱形基礎；另外建筑物屬于框架結構，有地下室且上部結構對防水要求高，不均勻沉降要求嚴格，柱網均勻時，可采用箱型基礎，柱網不均勻時，就采用筏板基礎；如果地下室設置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時，采用箱形基礎；要注意建筑物地基結構施工時無論采用何種基礎都要處理好基礎底板與地下室外墻的連結節點。
3.3樁基礎設計
建筑工程地基結構設計過程中，當天然地基或人工地基的地基承載力或變形不能滿足設計要求，可采用樁基礎。
（1）樁平面布置原則：同一結構單元不應同時采用摩擦樁和端承樁；各樁樁頂受荷均勻，上部結構的荷載重心與樁的重心相重合，群樁在承受水平力和彎矩方向有較大的抵抗矩；大直徑樁宜采用一柱一樁；筒體采用群樁時，在滿足樁的最小中心距要求的前提下，樁宜盡量布置在筒體以內或不超出簡體外緣一倍板厚范圍之內；在伸縮縫或防震縫處可采用兩柱共用同一承臺的布樁形式；剪力墻下的布樁量要考慮剪力墻兩端應力集中的影響，而剪力墻中和軸附近的樁可按受力均勻布置；在縱橫墻交叉處都應布樁，橫墻較多的多層建筑在橫墻兩側的縱墻上布樁，門洞口下面不宜布樁。
（2）樁端進入持力層的最小深度：應選擇較硬土層或巖層作為樁端持力層。樁端進入持力層深度，對于粘性土、粉土不宜小于2d（d為樁徑）；砂土及強風化軟質巖不宜小于1.5d；對于碎石土及強風化硬質巖不宜小于1d，且不小于0.5m。樁端進入中、微風化巖的嵌巖樁，樁全斷面進入巖層的深度不宜小于0.5m，嵌入灰巖或其他未風化硬質巖時，嵌巖深度可適當減少，但不宜小于0.2m。當場地有液化土層時，樁身應穿過液化土層進入液化土層以下的穩定土層，進入深度應由計算確定。
（3）樁型選擇原則。樁型的選擇應根據建筑物的使用要求，上部結構類型、荷載大小及分布、工程地質情況、施工條件及周圍環境等因素綜合確定。預制樁（包括混凝土方形樁及預應力混凝土管樁）適宜用于持力層層面起伏不大的強風化層、風化殘積土層、砂層和碎石土層，且樁身穿過的土層主要為高、中壓縮性粘性土，穿越層中存在孤石等障礙物的石灰巖地區、從軟塑層突變到特別堅硬層的巖層地區均不適用。其施工方法有錘擊法和靜壓法兩種。
四、結束語
地基在建筑工程中的結構設計和施工過程中是最重要的。建筑工程中地基結構設計的關鍵是基礎類型的選擇，在地基結構設計的過程中，應該根據工程實際情況進行選型，以保證其設計的科學、合理。
參考文獻：
[1]《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011.
[2]丁瑜婷.探索地基結構設計及處理方法[J].江西建材，2012
[3]張家康，黃文萃.我國建筑結構設計規范編制與進展[J].建筑結構學報，2010
[4]丁瑜婷.探索地基結構設計及處理方法[J].江西建材，2012