時間：2023-08-31 16:37:24
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關鍵詞：高層住宅；結構體系；控制參數
引言：
隨著建筑行業的大力發展以及人民生活追求的不得提高，這給建筑設計的復雜性帶來了更大的挑戰，如何設計出舒適、安全的高層民用建筑，以滿足消費者的需求，是設計師們要面對的問題。而掌握高層民用建筑結構設計要點，結構設計時正確合理地處理所出現的問題，是結構設計人員所需具備的要求，筆者將結合實踐經驗，針對高層民用建筑結構設計中所存在的問題進行了總結。
1、高層建筑結構體系介紹
目前高層建筑基本上都是采用鋼筋混凝土結構，其結構體系有框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構等，其中在高層住宅建筑中剪力墻結構和框架剪力墻結構使用較多。
1.1剪力墻結構
剪力墻結構是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱，作為豎向承重和抵抗側力的結構，這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結構稱為剪力墻結構。該結構通常采用平面布置形式，由于剪力墻受豎向荷載和水平荷載共同作用，剪力墻應雙向或多向布置。由于該結構全部由剪力墻組成，其剛度比框架剪力墻結構更好，常用于40層以下的高層住宅建筑等。該結構高寬比不宜大于6，其高度應考慮抗震要求。
1.2框架剪力墻結構
框架剪力墻結構是由框架和剪力墻組合而成的結構體系。其中剪力墻承受絕大部分水平荷載，框架承受豎向荷載，兩者共同受力，合理分工。剪力墻應均勻布置在建筑物的周邊、電梯間、平面形狀變化較大和豎向荷載較大等部位。由于該結構以框架結構為主，剪力墻為輔助，因此，該結構體系適用于25層以下的建筑，最高不宜大于30層。
2、高層結構設計的控制參數與應用
高層結構設計中各控制參數的選取直接影響結構的安全性、合理性等。因此合理的選取各控制參數，有助于提高結構整體控制的效率，也有助于使結構設計更加安全、經濟合理。
2.1軸壓比：限制結構的軸壓比，以保證結構的延性要求。當不滿足規范要求時可以通過增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強度的辦法調整。
2.2剪重比：限制各樓層的最小水平地震剪力，確保周期較長的結構的安全。當偏小且與規范限值相差較大時，可通過增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛度的辦法調整。
2.3剛重比：規范上限主要用于確定重力荷載在水平作用位移效應引起的二階效應是否可以忽略不計。當不滿足規范下限要求時，可以通過調整增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛度的辦法調整。
2.4層間位移角：限制結構在正常使用條件下的水平位移，確保高層結構應具備的剛度，避免產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性和使用要求。當不滿足規范要求時，只能通過調整增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛度的辦法調整。
2.5層間位移比：限制結構平面布置的不規則性，以避免產生過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應。當不滿足規范要求時，可以改變結構平面布置，減小結構剛心與質心的偏心距達到規范要求。
2.6周期比：限制結構的抗扭剛度不能太弱，使結構具有必要的抗扭剛度，減小扭轉對結構產生的不利影響。當不滿足規范要求時，只能通過調整改變結構布置，提高結構的抗扭剛度。
2.7剛度比：主要為限制結構豎向布置的不規則性，避免結構剛度沿豎向突變，形成薄弱層。當不滿足規范要求時，可以適當加強本層墻、柱和梁的剛度，或適當削弱上部相關樓層墻、柱和梁的剛度以滿足要求。
3、框架計算簡圖的處理
無地下室的框架結構，基礎埋深較深時。為了加強底層的整體性，可以在0.00m附近設置基礎連系梁。由于基礎連系梁的設計僅為構造設計，無法平衡底部柱腳的彎矩，更不能夠作為上部結構的嵌固部分，底層計算高度H顯然不能取用基礎連系梁頂面到一層樓蓋頂面的高度。正確的設計是：柱的H值取用基礎頂面至連系梁頂面的高度，也就是把基礎連系梁以下的部分看作底層，而把實際建筑的底層作為第二層計算，層高取用連系梁頂層至一層樓面的高度。當采用這樣確定計算簡圖時，應注意底層柱的配筋應取用基礎連系梁頂面和基礎頂面中較大內力設計值進行計算。
帶有地下室的框架結構，合理確定上部結構的嵌固位置是非常關鍵的。而《建筑抗震設計規范》和《混凝土結構設計規范》都沒有明確提出具置，需要我們根據工程的實際情況來分析。采用箱型基礎或者能夠滿足《建筑抗震設計規范》的地下室結構時，可以將地下室頂作為框架上部結構的嵌固位置。在利用PKPM進行設計時，樓層總數僅輸入地下室以上的實際層數，底層的實際層高就是層高H。這樣設計的地震作用和實際情況較為接近，但是豎向荷載的計算僅計算到底層的柱底處。當地下結構是采用的筏板基礎，嵌固位置最好取在基礎頂面。在利用電算時，總層數應為實際的樓層數加上地下室的層數。如當建筑地上6層時，地下2層時，總層數取8層。按此確定的計算簡圖經整體計算后，地震作用相對保守，結構設計比較安全。
4、結構計算參數的選取
4.1地震力的振型組合數
地震力的振型組合數，對高層建筑，當不考慮扭轉耦聯計算時，至少應取3，當振型系數多于3時，宜取3的倍數，但不應多于房屋的層數《建筑抗震設計規范》指出，合適的振型個數一般可以取振型參與質量達到總質量的90%所需的振型數。SATWE已有這種功能，可以很方便地輸出這種參與質量的比值。此外，由于耦合計算的地震剪力通常小于非耦合計算，僅結構存在明顯扭轉時才采用耦合計算，但在必要時應補充非耦合計算。
4.2框架結構活荷載的最不利布置、組合
當活荷載較大時，是否進行活荷載的最不利布置、組合對計算結果的影響非常大。使程序給定的梁設計彎矩放大系數，也不一定能反映出工程實際應力分布的情況，有可能造成結構不安全或保守。應注意的是PKPM中無法區分荷載規范，因此很難實現“荷載規范”區分荷載種類和樓面荷載折減系數的要求，程序中不區分不同的樓面活荷載類型，一般均按樓面活荷載類型考慮并取相應的折減系數，PKPM計算程序對樓面活荷載的折減是不全面的，使用PKPM計算時，應考慮區分不同構件進行分步計算，并在荷載輸入時將樓面活荷載折減。風荷載體型系數的選取應注意，當多個建筑物，特別是群集的高層建筑，相互間距較近時，宜考慮風力相互干擾的群體效應；一般可將單獨建筑物的體型系數乘以相互干擾增大系數，該系數可參考類似條件的試驗資料確定；必要時宜通過風洞試驗得出。
【關鍵詞】民用建筑結構；問題；要點淺析
一、高層民用建筑結構的設計原則
1.結構堅固、耐久。除按荷載大小及結構要求確定構件的基本斷而尺寸外，對陽臺、樓梯欄桿、頂棚、門窗與墻體的連結等構造設計，都必須保證建筑物構、配件在使用時的安全。
2.應用先進技術。在進行建筑構造設計時、應大力改進傳統的建筑方式，從材料、結構、施工等方面引入先進技術、并注意因地制宜。
3.合理降低造價。各種構造設計，均要注重整體建筑物的經濟、社會和環境的三個效益，即綜合效益。在經濟上注意節約建筑造價，降低材料的能源消耗，又要有利于降低經常運行、維修和管理的費用。還須保證工程質量，不能單純追求效益而偷工減料，降低質量標準，應做到合理降低造價。
4.注意美觀大方。建筑物的形象除了取決于建筑設計中的體型組合和立面處理外，一些建筑細部的構造設計對整體美觀也有很大影響。例如欄桿的型式、陽臺的凸凹、室內外的細部裝修，各種轉角、收頭、交接處的接頭設計.都應合理處理.并相互協調，注意美觀大方。
二、影響高層民用建筑結構設計的主要因素
1.外力作用的影響
作用在建筑物上的各種外力統稱為荷載。荷載可分為恒荷載（如結構自重）和活荷載（如人群、家具、風雪及地震荷載）兩類。荷載的大小是建筑結構設計的主要依據。也是結構選型及構造設計的重要基礎，起著決定構件尺度、用料多少的重要作用。風載是高層建筑水平荷載的主要因素，風力隨著地面的不同高度而變化，在沿江沿海地區，風力影響更大，設計時必須遵照有關設計規范執行。
2.氣候條件的影響
我國各地區地理位置及環境不同，從炎熱的南方到寒冷的北方，氣候條件有許多差異。太陽的輻射熱、自然界的風、雨、雷、霜、地下水等構成了影響建筑物的多種因素。有的構、配件因熱脹冷縮而開裂；有的部位出現滲漏水現象；有的因室內過冷或過熱而妨礙工作等等.放在進行構造設計時，應該針對建筑物所受影響的性質與程度，對各有關構、配件及部位采取必要的防范措施.如防潮、防水、保溫、隔熱、設伸縮縫、設隔蒸汽層等等。以防患于未然。
3.各種人為因素的影響
人們在生產和生活活動中，往往遇到火災、爆炸、機械振動、化學腐蝕、噪聲等人為因素的影響。故在進行建筑構造設計時，必須針對這些影響因素，采取相應的防火、防爆、防振、防腐、隔聲等構造措施，以防止建筑物遭受不應有的損失。
三、高層民用建筑結構設計過程中存在的問題
1.天然地基承載力與基礎埋深的確定問題
首先是地基承載力的確定存在誤差 ；在對地基承載力進行確定時不僅要對其性質加以充分的考慮，而且還要充分的考慮基礎的埋置深度以及寬度，地基承載力會隨著基礎埋置深度的加深以及基礎寬度的加大而逐漸的提高。但是如果屬于軟弱基地，那么將會使得地耐力取值進一步提高存在安全隱患。其次基礎埋深通常從室外地面標高開始算起；填方區域應在填土后才可進行挖槽，可從填土面開始算起，填土主要是在上部結構而完成的，從天然地面標高開始算起。如果地下室采用的是箱形基礎，那么基礎埋深應從室外地面標高開始算起；比如分離式的基礎的地下室也就是說內墻與內柱基礎，具體埋置深度應從室內地面開始算起；而地下室外墻基礎應采取室內與室外計算埋置深度的平均值。不過實際設計過程中通常沒有考慮天然地面室外設計地面標高間存在的不同和填土的規范施工順序，只一味的按照設計室內地面標高算起。這樣一來就會使得基礎計算埋深值進一步增大，最終導致按照深度調整后的地基承載力也較大，安全系數低。
2.結構計算存在的問題
建筑物結構計算存在的問題是荷載取值不夠合理、驗算底框砌體結構方面的問題以及結構周期折減系數的確定。如高層民用框架的建筑一般在采取獨立的基礎上以及其地基受力部位不具備軟弱粘性土層的情況下，那么就非常有必要對地基的抗震承載力加以驗算，在對其基礎進行設計時，應充分的考慮風荷載的作用。因此必須將風荷載輸入到高層民用建筑中。只有具有均勻的剛度時方可采用底部剪力法，假如其結構中存在薄弱層應充分考慮其因塑性變形集中所帶來的影響；此外由于框架結構等都有填充墻，因此它的實際剛度要高于計算時的剛度，但其實際周期比計算周期小，因此最終所計算出的地震剪力通常較小，使得結構潛在了安全隱患，唯一的解決辦法就是折減計算周期。
四、加強高層民用建筑結構設計措施
1.對地基承載力寬度與深度修正
在對地基承載力寬度與深度進行修正時，應結合工程具體情況，根據《建筑地基基礎設計規范》中的規定、基本原理以及理論，明確基礎埋置深度的取值，特別對于部分特殊情況，應充分的分析，合理的進行取舍。在施工中要求基礎完成時還要在上部結構施工前回填完成，回填土應進行分層夯實。實際上地基承載力就是地基同時滿足強度以及變形這兩個條件時，單位面積所能承受的最大荷載。一般情況下上部結構體型較為簡單，整體剛度較大，如果地基不均勻沉降有著極強的適應性，那么地基承載力就可取高值；如果基礎寬度大，埋置深度深，那么地基承載力就會有所提高；高層建筑為了使得地基具有較好的穩定性，避免建筑物滑動與傾覆，通常都會要求基礎整體剛度要大，埋置深度深，可采用箱形基礎。另外基礎埋深對于地基土體及上部結構所組成的相互作用體系的動力特性與動力反應有著一定的影響；各個學者在對這一問題進行研究后，所得出的結論存在著一定的差異，主要是因為上部結構剛度條件具有差異性。應對上部結構各種剛度條件加以全面的考慮，并進行大量的數值計算，從而獲取到基礎埋深對土體與結構共同作用體系的動力特性與反應影響的規律。
2.結構計算參數的選擇
具體有以下三方面：首先選擇合理的地震力振型組合數；其對于高層建筑，在沒有采取扭轉耦聯計算方式時，應取3，如果振型系數已經超出了3，那么應取3的倍數，不過決不能比房屋層數高，在《建筑抗震設計規范》中有明確的規定，一個合理的振型個數通常能夠取振型參與質量達到總質量的百分之九十所需的振型數。目前中國建筑科學研究院已經具備了這一功能，能夠及時的將這種參與質量的比值全面的輸出。同時通過耦合計算的地震剪力要比非耦合計算小，只有其結構發生極為明顯的扭轉時，才可以采用耦合計算的方式進行，必要時應采用非耦合計算加以補充。其次框架結構或荷載最不利布置與組合；如果活荷載較大，那么是否對活荷載進行最不利布置、組合，會嚴重的影響到計算全面的反映出來，很有可能導致結構不安全。在對結構計算過程中，應對各種構件進行區分，然后進行分布計算，并且當荷載輸入時，應進一步折減樓面活荷載。
五、結束語
民用建筑的結構設計是一個復雜的系統，其中存在的問題涉及到方方面面，要解決好這些問題就需要豐富的經驗和先進的理論知識，在此前提下，建筑結構設計師通過綜合考慮各方面設計因子，并與各種規范進行多重整合，運用科學的設計理念，做到建筑設計與結構設計的緊密結合，選擇合理的結構體系，這樣才能設計出真正滿意的建筑。
參考文獻：
關鍵字：高層住宅，民用建筑，結構設計，控制參數
TU241.8
引言
當今建筑市場競爭激烈，人們在對民用建筑的舒適、安全性能上的要求越來越高，如何設計出滿足消費者需求的高層住宅，更是設計師們要面對解決的首要問題。筆者結合自己的設計經驗，對高層民用建筑結構設計中常出現的問題進行了總結。
1 高層建筑結構體系介紹
鋼筋混凝土結構是當前大部分高層建筑采用的結構體系，它包括框架結構、框架剪力墻結構、剪力墻結構等，其中框架剪力墻結構和剪力墻結構在實際當中應用較多。
1.1 剪力墻結構
剪力墻結構（Shearwall Structure）是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱，能夠承擔各類荷載引起的內力，并可以有效地控制結構的水平力，用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結構。一般采用平面布置形式，并且剪力墻應雙向或多向布置，原因是剪力墻受豎向和水平方向荷載的共同作用。另外，該結構體系全部由剪力墻組成，那么它的剛度要比框架剪力墻結構更好，適用于40層以下的的高層民用建筑。還有，該結構的高寬比應不大于6，高度上還要考慮抗震的要求
1.2 框架剪力墻結構
框架剪力墻結構是由框架和剪力墻組合而成的一種結構體系。這種結構體系的受力特點是，剪力墻承受水平荷載，而框架承受豎向荷載，兩者合理分工，共同受力。在設計中，剪力墻要均勻布置在建筑物的周邊、電梯間、平面形狀變化較大和豎向荷載較大的部位。此外，該結構以框架結構為主，剪力墻為輔助體系，所以此結構體系通常用于25層以下的建筑，最高也不要大于30層。
1.3 框架結構
框架結構是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構成承重體系的結構，即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現的水平荷載和豎向荷載。采用框架結構的房屋墻體不承重，僅起到圍護和分隔作用，一般用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶粒等輕質板材等材料砌筑或裝配而成。
2 高層建筑結構設計的控制參數選取
高層建筑設計中各種控制參數的選取將會直接影響到整個結構的安全性、合理性等。因此，合理地選取各個控制參數，不僅有助于提高結構整體的控制效率，還有助于使結構設計更加安全、經濟、合理。
2.1 軸壓比：為保證結構的延性要求，要限制結構的軸壓比。通常采用增大墻或柱的截面或提高該層墻、柱混凝土強度的辦法，來調整軸壓比以滿足規范的要求。
2.2 剪重比：通過限制各個樓層的最小水平地震剪力來確保較長周期的結構安全。通過增強豎向構件如墻、柱等的剛度，可以增大剪重比，解決偏小甚至與規范值相差較大的問題。
2.3 剛重比：這個參數的規范上限用于判斷重力荷載在水平作用位移效應引起的二階效應是否可以忽略不計。如果不滿足規范的下限要求，就通過調整來增強墻、柱等豎向構件的剛度來調整。
2.4 層間位移角：這個參數用來限制結構在正常使用的條件下的水平位移，以確保高層結構應具備的剛度，避免過大的位移影響到結構的承載力、穩定性和使用要求。在不滿足規范要求的情況下，就只能采用調整豎向構件，增加豎向構件的剛度的辦法調整。
2.5 層間位移比：此參數限制結構平面布置的不規則性，以避免過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應。若不滿足規范的要求，則改變結構平面布置，減小結構剛心和質心的偏心距來達到規范要求。
2.6 周期比：該參數限制結構的抗扭剛度，不能太弱，結構具有必要的抗扭剛度可以減少扭轉對結構產生的不利影響。一般是調整改變結構布置，提高結構的抗扭剛度，以達到規范的要求。
2.7 剛度比：為了限制結構的豎向布置的不規范性，避免結構剛度沿豎向突變，形成薄弱層，影響結構的安全性而設置此參數。如果不滿足規范的要求，就采用適當加強本層墻、柱和梁的剛度，適當削弱上部相關樓層的墻、柱等豎向構件的剛度的方法來調整。
3 框架計算簡圖的處理
對于無地下室的基礎埋深較深的框架結構，可以在0.00m附近設置基礎連系梁，以增強底層的整體性。因為基礎連系梁的設計只是構造設計，根本不能平衡底部柱腳的彎矩，更不能作為上部結構的嵌固部分，因此基礎頂面至一層樓蓋頂面的高度顯然不能作為底層的計算高度H。那么正確的設計應該是：基礎頂面至連系梁頂面的高度取做柱的H，也就是把基礎連系梁以下的部分當成一層，而把實際建筑的一層當做第二層計算，層高取連系梁頂層至一層樓面的高度。那么在計算簡圖時，底層柱的配筋應取基礎連系梁頂面和基礎頂面兩個中內力較大的值進行計算。
而對于帶有地下室的框架結構，關鍵是如何合理確定上部結構的嵌固位置。但是在《建筑抗震設計規范》和《混凝土結構設計規范》中都沒有明確提出具置，這就需要我們根據工程的實際情況來確定了。對于箱型基礎或設計能夠滿足《建筑抗震設計規范》的地下室結構，可以將室頂作為框架上部結構的嵌固位置。在使用PKPM軟件進行設計時，樓層總數一欄僅輸入地下室以上的實際層數即可，樓層的實際層高就是層高H。這樣的設計，在進行地震作用時和實際情況較為接近。但是如果地下結構采用的時筏板基礎，嵌固位置最好選取基礎頂面，因為豎向荷載的計算只計算至底層的柱底處。電算時，總的層數是所有的樓層數，包括地下室，如地上6層，地下2層，那么總的層數取8層。這樣的計算簡圖，地震作用相對保守，結構設計也相對安全。
4 結構計算參數的選取
4.1 地震力的振型組合系數
高層建筑的設計中，如果不考慮扭轉藕聯計算，那么地震力的振型組合數至少要取3，但不得大于樓層層數的3倍。SATWE軟件可以方便地計算出某種振型的參與質量與總質量的比值，《建筑抗震設計規范》提到這個比值在90%比較合適。
4.2 框架結構的活荷載的最不利布置、組合
是否進行活荷載的最不利布置、組合對計算結果的影響很大，尤其是在活荷載較大的時候。軟件給定的梁設計彎矩放大系數，不一定可以反映出工程的實際應力分布，使用它可能造成結構不安全或太保守。在PKPM軟件中不能區分荷載規范，很難實現《荷載規范》中區分荷載種類和樓面荷載折減系數的要求。處理方法是按樓面活荷載類型考慮，取相應的折減系數，這里還要考慮區分不同的構件進行分步計算，在荷載輸入時將樓面活荷載折減。
5 結論
筆者根據多年的高層建筑結構設計的實踐經驗，介紹了高層建筑結構體系，同時根據高層建筑結構設計的相關規范，介紹了一些在設計中常用的控制參數，如軸壓比、位移比、剛度比等的使用，以及具體的調整方法。然后以框架結構為例，大致說明了在電算中的計算參數的選擇，并重點介紹了振型組合系數等的選擇。本文還指出了在高層建筑結構的設計中一些應該注意的問題，可供相關人員參考，希望可以提高設計的安全性、經濟性和合理性。
參考文獻：
[1] 高層建筑混凝土結構設計規范[S]
[2] 高層建筑混凝土結構設計規范(JGJ3-2002)補充規定[S]
關鍵詞：高層建筑，結構，設計，要點
前言
高層建筑本身的特點決定著建筑結構的特殊性，比如結構復雜，建筑施工的工作量很大，施工的周期較長等，所以，如果在結構設計方面發生問題，不但會使得經濟造成巨大的損失，而且也會危及人們的生命以及財產的安全，因此，我們要對高層建筑結構設計要點嚴格把握，并且對工程施工的各種相關因素全面考慮，詳細的分析及把握影響建筑質量的潛在問題，從而采取有效的方法及措施進行防治。
一、高層建筑結構體系
1.高層建筑的剪力墻體系
在高層建筑設計結構體系中，其重要組成部分就是剪力墻，在高層建筑承受風荷載或高層建筑承受地震作用方面，剪力墻有著積極性的作用。因為其不僅對結構中水平構件所產生的豎向荷載能夠承擔，而且對外部因素所引起的振動作用也能夠承擔。
2.高層建筑的框架―剪力墻體系
高層建筑中常見的結構體系就是框架―剪力墻體系，垂直荷載的力量是框架所能承受的，而剪力墻所承受的則是水平剪力。剪力墻的設置不僅能夠在很大程度上增強建筑的側向剛度，使其水平位移變小，而且還能夠使框架所受的力實現均勻分布。
3.高層建筑的筒體體系
高層建筑筒體結構體系由框架―剪力墻結構與全剪力墻結構綜合演變和發展而來。筒體結構體系是將剪力墻或密柱框架集中到建筑的內部和而形成的空間封閉式的筒體。其特點是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間，目前在高層建筑中被廣泛應用。
二、高層建筑結構設計要點分析
1.選擇合理的結構方案
高層建筑的結構設計不僅要具有較高的經濟性，更要滿足使用性及合理性，因此在進行高層建筑結構設計時，首先就要選取一種既可行又滿足較好經濟性的結構形式及體系。其中要注意如下問題：首先在同一結構單元中，最好不要混合使用不同的結構體系，同時還要綜合考慮使用要求、地理環境及施工條件等實際情況，還要協調好建筑電氣及水暖等配套設施的設計，從而選擇最優的建筑結構體系。
2.選擇合適的基礎方案
綜合考慮高層建筑物的上層結構類型和地基的承受能力，對建筑物的結構設計。盡量充分利用地基的承受強度，建筑合理的高度，必要時要求進行地基變形的檢驗。根據當地的地質調查結果，對高層建筑結構基礎設計。建筑設計人員在進行建筑地基基礎設計的時候，必須要根據當地的設計規范標準，由于我國各個地方都會有自己地區規劃制定的《地基基礎設計規范》，各個地區制定的規范對建筑結構設計師在設計時有著非常重要的幫助。
3.選用適當的計算方法及簡圖
在高層建筑結構設計中，要注重相關計算方法的選擇，以保證強度等計算結果能夠滿足真實情況，從而更好的為結構設計提供依據。此外，由于建筑結構設計是在結構計算的基礎上開展的，一旦計算方式不準確，導致計算結果有誤，就會嚴重影響高層建筑的結構設計質量，更可能造成安全事故的發生，并帶來巨大的損失，因此在高層建筑結構設計中，要注意相關計算方法的選擇及計算簡圖的選取。同時，計算簡圖還應有相應的構造措施來保證。實際結構的節點不可能是純粹的鉸結點和剛結點，但與計算簡圖的誤差應在設計允許范圍之內。
4.正確分析計算結果。
計算機技術是在結構設計中普遍采用的技術，但是隨著目前軟件種類繁多，軟件的不同往往也會導致計算結果的不同。所以，設計師要對程序的適用范圍以及條件進行全面的了解才可。設計師在拿到計算結果時一定要對其認真分析，并且慎重的校核，其原因是計算機在輔助設計時常常會因為結構實際情況與程序不相符合，或人工輸入有誤，或軟件本身有缺陷從而導致計算結果錯誤，這就需要設計師以此做出合理判斷。
5.采取相應的構造措施
“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉原則”是在進行高層建筑結構設計時需要牢記的，并且一定要注意構件的延性性能；對薄弱部位加強；對鋼筋的錨固長度也要注意，更要注意的就是鋼筋的執行段錨固長度；同時對溫度應力的影響力等也要考慮。
6.高層建筑結構抗震設計
由于高層建筑的樓層數較高，特別是某些超高層建筑，如果遇到如地震等災害時，其抗震能力得不到有效的保證，就使其變形及破壞力都會遠遠的大于其它類型的建筑，因此要綜合多方面因素，全面的提升高層建筑的抗震能力。
首先要注重地基的選擇及設計，高層建筑最好應建筑在土地較硬的地區，并遠離河岸，同時還要注意，不要在斷層或地陷等較易發生地震的地區建造，如果地基選擇不合理很可能影響到其抗震能力。其次，在設計階段還要注重建筑材料的選取，將鋼筋與混凝土結合在一起的建筑形式主要是利用鋼筋與混凝土具有相似的膨脹系數，在任何環境下都不會產生過大的應力，同時這兩者之間的粘結性很好，特別是將鋼筋表面預置肋條或在鋼筋的端部彎起彎鉤，可大大的提高鋼筋與混凝土之間的拉力，可以更好的提高建筑的強度及抵抗外力的能力，從而更好的滿足人們的使用要求。而在高層建筑的設計施工中會在框架結構中融入一定的剪力墻結構，從而更好的實現不同建筑的功能及相應的強度要求。
結束語
綜上所述，我國城市化建設速度的不斷加快，使得提高城市土地利用率的相關問題越來越被社會所重視，與此同時，各種形式的高層建筑拔地而起，從而緩解了城市居民住房緊張問題，但是由于高層建筑本身的結構特點，決定著其相應的結構設計必須滿足一定的強度及使用要求，這對建筑設計師來說是一項艱巨的任務。要想保證高層建筑施工質量，首先在結構設計階段就要保證其設計方案完全符合國家的相關標準，并結合其實際用途，抓住設計要點，并對較易發生的潛在問題的設計進行及時排除，確保施工方案得以順利的展開，從而保證整體高層建筑的施工質量，為人們的正常使用提供較高質量的保障。
參考文獻
關鍵詞：民用建筑；結構設計；抗震；框架；抗震等級
中圖分類號：TU318 文獻標識碼： A
一、建筑結構地震震害的主要類型
對地震中被毀的房屋進行分析，可以歸納出結構震害的主要類型。
（一）不規則結構建筑物破壞嚴重
不規則建筑物，尤其是沿豎向不規則的房屋建筑，破壞較嚴重。典型的有兩類：一是結構底層為空曠結構，下部為薄弱層。結構底層為空曠結構的房屋大多底層為大開間框架結構，方便使用。房屋震害主要表現為底層倒塌、傾斜，原因是底層形成薄弱層，剛度和強度均不足。二是突出屋面的小塔樓結構。突出屋面小塔樓由于沿豎向質量和剛度的突變，易產生鞭梢效應。在地震中絕大部分受到損壞。
（二）框架結構梁柱節點易發生破壞
震害總體情況表明，框架剪力墻結構大部分基本完好或輕微破壞，未發現嚴重破壞。但有少數框架結構嚴重破壞或倒塌。框架結構的破壞形態大部分為柱上下端破壞，或框架梁、柱節點核心區剪切破壞或壓酥。破壞形式為柱端屈服破壞，屬強梁弱柱形式。經常出現節點區未按規范要求配置箍筋的現象，主筋搭接也不符合規范要求，易導致節點區發生破壞。
（三）框架結構中樓梯間震害較普遍
地震中，框架結構中板式樓梯破壞嚴重。在有些倒塌破壞的房屋中，樓梯間本應成為重要的逃生通道，但卻是倒塌破壞最嚴重的區域。
（四）裝配式樓蓋破壞較嚴重
關于預制板結構破壞，在1976年唐山大地震中已有較多震害。地震區大量的砌體結構房屋中，普遍采用預制空心樓板，由于未按規范要求設計成裝配整體式樓蓋，地震中當墻體破壞或外閃，導致樓板塌落，因而達不到裝配整體式樓蓋的作用。
二、民用建筑結構抗震設計方法分析
（一）靜力法
如果以F作為地震作用于建筑設施的力，以M表示建筑物的重量，以R表示地震震度，則有以下公式：
F=R×M
這種以“震度”表示地震尺度的想法，在 1924 年（日本關東發生大地震后第二年）被納入日本的建筑工程相關的技術規范中。當時，人們已經意識到房屋的重量是影響地震破壞能力的一個極為重要的因素。在當時的條件下人們認為建筑重量10%的水平力大約與地震慣性力相當。在當時還假定：建筑結構的承載能力大小決定了房屋的抗震能力大小；地震力與建筑地基以及結構的實際特性等因素無關。
（二）反應譜法
美國在1933年長灘發生大地震以及在1940年ELcentro發生大地震時。均取得了強震加速度記錄。美國的一些相關研究者依據建筑物自振特性資料以及這些強震記錄提出了著名的地震反應譜理論，具有非常重要的現實意義。近些年來，我國在抗震設計領域也取得了較大的進展，逐漸形成了科學合理而又普遍適用的建筑結構抗震設計方法。大部分的建筑結構抗震設計規范都是根據結構能力以及反應譜理論建立起來的。
（三）彈性動力時程法
彈性動力時程分析法抗震結構設計的原理是，根據地震烈度、高層建筑場地類別以及設計分組的判斷，然后選用合適數量的地震地面運動加速度的記錄，對其積分然后求解運動方程，最終計算出在模擬的地震中建筑的加速度、速度以及位移的響應，進行抗震設計。高層建筑運動方程是獨立的，我們要計算各個時刻的結構反應只需用到數值方法求解。
（四）靜力彈塑性法
靜力彈塑性分析方法的原理為計算現有設計方案的抗側力能力，進而估計出其抗震能力，其具體方法為：根據房屋的具體情況在房屋上施加某種分布的水平力，逐漸增加水平力使結構各構件依次進入塑性，調整水平力的分布和大小，直到結構達到位移超限。其優點在于：據結構的振型變化可以求得水平力的分布，根據結構在不同工作階段的周期，通過設計反應譜可以求得水平力的大小。
三、在結構設計中融入抗震理念
地震會使地面變形，損害建筑物地基。增強民用建筑的抗震性能，可以減少自然災害造成的損失。設計師在進行抗震設計時，應遵循相關的設計規范。
（一）合理選址、布局
因為應用方式不同、功能不同，民用建筑的布置結構存在多變性和復雜性，所以，場地選址在一定程度上受工程、水文等地質條件的影響。地質條件不同，建筑物在地震中受到的破壞程度就不同。民用建筑多建在城市中，平面結構布置復雜，可能會導致結構重心、剛度中心、幾何中心不重合，在地震荷載作用下出現扭轉效應，繼而危害建筑的整體結構，加劇地震對建筑物的破壞。為了減少安全隱患，在設計階段，應充分了解地質勘查資料。力學分析結果顯示，某些建筑部位可能會因為應力集中而造成局部破壞。大量震害資料顯示，容易發生震害的建筑形式較為復雜，包括建筑平面布置不對稱，建筑過多外凸、內凹等。因此，在建筑設計時，應保證民用建筑平面簡單、規則、對稱，需要進行凸出設計時，應注意凸出尺寸，建筑物的質量越大，結構越容易被破壞。地震對建筑物造成的破壞與建筑物的質量成正比，高層建筑物的重心較高，在地震的作用下，其傾覆力矩也隨之增加。為了減少其傾覆力，應選擇質地輕的材料減輕樓體自重（可選用加氣混凝土砌塊）。
總體概括起來，民用建筑的布局應遵循以下幾點：①設計建筑布局時，要保證建筑布局的合理性，建筑平面和立面要規則、簡潔且具有對稱性；②保證剛度中心與質量中心重合；③避免應用大懸挑結構；④不將質量較大的跨間布置在結構邊緣，如果設施質量較大，應將其放在剛度中心附近；⑤為了避免發生意外事故，在設計圍護結構時，盡量要選擇質地輕的材料。
（二）明確規定建筑結構抗震等級
鋼筋混凝土建筑的抗震等級應符合相關建筑計算和構造的設計要求，抗震等級的設定應根據地震烈度、結構類型和建筑高度來確定。任何黏土磚和天然石砌體的建筑是不存在抗震抵御能力的，地震襲來后，這種堆積墻體極容易坍塌，就算不會坍塌，毀損程度也十分嚴重。為了防止發生嚴重的災害，應合理使用圈梁和構造柱。
（三）充分發揮縱橫墻拉結作用
眾所周知，圈梁可對墻體產生拉結作用，所以，有必要合理應用縱橫墻，使其充分發揮拉結作用。在實際設計時，建筑師可將橫墻設計成凹凸型，使其深入縱墻內部。此外，強有效的拉結形式可以減輕地震災害，降低人員傷亡率。同時，還應重視拉結鋼筋的設置工作，至少選用 2 根鋼筋，并保證鋼筋深入磚縫的長度>400 mm。防震縫是結構整體柔韌性的關鍵，如果民用建筑物符合以下情況，可以設置防震縫：①結構的荷載或剛度在某些部位相差過大，且無搶救措施；②平面各項尺寸超過規定限值，且無加強設施；③建筑物錯層較大。
（四）其他合理化建議
在一般情況下，發生強烈地震后，還會產生多次余震，如果只設置一道防線，那么，此道防線除了受到強烈地震的影響外，還會遭到余震的沖擊，繼而增加建筑倒塌的可能性。因此，有必要設置多道抗震防線。鋼筋混凝土結構具有非彈性變形特性，此特性可以有效抵抗強震突襲，建筑師在進行民用建筑的抗震設計工作時，應給抗震結構設定一定的屈服水準，抵抗小震的威脅。同時，還要給抗震結構設定一定的延性水準，抵御強震攻擊。選用鋼筋混凝土結構可以取得較好的經濟效益，它既能使建筑物具備較強的抗震能力，又能保證民眾的生命安全。級數較低的地震，可以選用承載力低的高延性設計結構，或是具有中等承載力的中等延性建筑結構；級數較高的地震，可以選擇承載力低的高延性結構。也就是說，地震級數越大，就必須有高延性結構與之對應。
結語
綜上，城市在不斷發展、建設，民用建筑也逐年增多，其建筑形式逐漸向多元化的方向發展。地震攻擊會破壞我們的家園，影響家人的生命安全，所以，保證民用建筑的抗震能力具有十分重要的現實意義。設計師在進行民用建筑設計時，既要保證建筑結構的復雜性、多變性，又要保證建筑結構具有抗震特性。
參考文獻
[1]薄睛心. 淺議建筑結構設計中的抗震措施[J]. 科技創新與應用. 2014（22）
【關鍵詞】建筑工程;民用建筑設計;工程造價
隨著我國社會的發展，民用建筑所涉及的范圍也越來越廣泛。民用建筑工程的發展促進了我國國民經濟的發展，使我國的建筑市場也越來越活躍。然而，對工程造價的控制是民用建筑設計中的關鍵環節，工程造價管理貫穿于工程建設全過程。對于民用建筑來說，建筑安裝工程費的多少取決于設計階段合理的選擇設計方案、應用先進的科技成果、進行多方案比較和施工階段優秀的項目管理。所以，要想降低工程造價，就必須要優化工程設計，提高施工階段的管理。 一、民用建筑設計階段造價控制概論
一般來說，民用建筑是由基礎、墻或柱、樓梯、屋頂和門窗6大部分組成。民用建筑不僅要滿足人們的生活、工作，還要求其外立面美觀且具有特定的一些特征。所以，在民用建筑設計的過程中，除要科學合理地按照設計規范進行外，經濟合理、技術先進、美觀大方以及安全實用也成為設計階段的重中之重。在工程設計階段，設計人員要對每一個構件進行精心設計，根據業主的需求在多個可行性設計方案中進行費用的比較，工程造價管理人員需要密切配合協助處理好工程技術先進性與經濟合理性之間的關系，以達到在設計階段控制工程造價的目的。 二、民用建筑的設計和工程造價之間的關系
1、建筑結構設計的方案對直接投資的影響
對于民用建筑工程來說，建筑設計產生的費用在整個工程總費用中所占的比例較低，甚至微不足道，但是，對建筑工程產生的影響卻是極大的。據權威資料統計分析，在初步設計階段，影響工程造價的可能性為75%～95%;在技術設計階段，影響工程造價的可能性為35%～75%;在施工圖設計階段，影響工程造價的可能性為5%～35%。并且在滿足同樣功能條件下，一個技術經濟合理的設計可能降低工程造價5%～10%，甚至可達10%～20%。由此可見，科學合理的結構設計對直接投資行為及方向提供了重要依據。民用建筑工程施工過程中建筑材料的選擇、基礎形式的選擇以及工程的定位、結構形式、結構的規范性合理性都在設計方面體現出來。所以，項目前期的投資決策和設計階段對民用建筑整個工程的直接投資起了關鍵作用。
2、建筑結構設計的質量好壞對間接投資的影響
由于自然災害的發生（汶川地震、青海玉樹地震、四川雅安地震等），造成較多生命的喪失以及對經濟建設的嚴重影響，就不得不引起我們對民用建筑結構設計質量好壞的深思熟慮，為什么發生地震建筑物就會面目全非，為什么有些建筑物卻是毫發無損。這些現象可以足夠的表明建筑的結構設計質量的好壞對投資造成了間接根本性的影響。
3、建筑結構設計對經常性費用的影響
在整個民用建筑工程項目中，科學合理的建筑結構設計還對工程完工后投入使用階段經常性費用有較深的影響。例如：照明能源的消耗、日常衛生的清潔、一般保養維修的費用以及常見的安全防護等等，這些費用的使用與建筑工程中的一次性投資費用存在著密不可分的聯系。 三、有利于民用建筑設計中降低工程造價的因素
1、民用建筑設計的整體規劃
在整個民用建筑工程項目的設計過程中，其考慮的主要因素有：建筑物的基礎功能以及各結構層之間存在的聯系，并且在這基礎上的居住房屋面積，公共使用面積，給排水、電氣、采暖以及室外綠化等幾個方面。所以，科學合理地安排住宅建筑、公共建筑、管網、道路及綠化布局，確定建筑密度、房屋間距、建筑層數，合理布置公共設施的規模及服務半徑對工程造價起了關鍵性作用。
2、民用建筑物的高度（層數）及層高
民用建筑按層數劃分為多層（4～6層）、中高層（7～9層）、高層（10層以上）。毫無疑問，建筑工程造價是隨著層數增加而提高的。但是當建筑層數增加時，單位建筑面積所分攤的土地費及外部流通空間費用將有所變化。其中多層住宅具有降低工程成本和使用費用以及節約用地、合理利用空間等優點。眾所周知，在多層建筑中層數越多越經濟，即六層最經濟。當住宅超過七層，就要增加電梯費用，需要較多的交通空間（過道、走廊）和供水、供電設備等。特別是高層建筑，要經受較強風力荷載，需要提高結構強度，改變結構形式，從而使工程造價大幅度上升。所以，建筑物層數（高度）對造價的影響，因建筑類型、形式和結構不同而不同。理論上如果增加一個樓層不影響建筑物的結構形式，單位建筑面積的成本可能會降低。但當建筑物超過一定層數時，結構形式就要改變，單位成本通常又會增加。建筑物越高，電梯及樓梯的造價將有提高趨勢，建筑物的維修費用也將增加。所以在項目總體規劃允許高度范圍內，項目決策人掌握降低開發成本的臨界點是非常關鍵的。而從預算定額角度講，建筑物超高費及垂直運輸費用的臨界層數為6層、9層、12層、15層、18層等，即6層及以下適用一個費用標準，7～9層為一個費用標準，以此類推費用標準依次提高。
3、民用建筑物的結構形式
目前，民用建筑設計中常用的建筑結構形式有磚混結構、框架結構、框剪結構、剪力墻結構等。采用什么樣的結構形式，要根據建筑工程的功能要求、建筑高度、抗震等級、場地地基條件等選用。一般來說，磚混結構的工程造價僅為鋼筋混凝土框架結構工程造價的60%～70%，這類結構鋼筋混凝土用量少，施工較為簡單，多使用于7層以下的住宅建筑。但當建筑物對空間布局靈活性有要求時，就要選擇框架結構甚至框剪結構，通過在其適當位置設置適量抗震剪力墻，提高建筑物的抗震性能，以減少柱、梁的截面尺寸和配筋，達到節省造價的目的。
4、民用建筑設計材料的選擇
鋼筋種類的選擇也是如此，在滿足結構設計的前提下，選擇經濟合理的鋼筋方案，可以達到降低工程造價的目的。按我省現在的材料價格信息Ⅰ級鋼筋3350元/噸，Ⅲ級鋼筋3400～3500元/噸，價格基本相等。而新Ⅲ級鋼筋是專門為建筑結構應用開發的新型鋼筋，比普通Ⅱ級鋼強度提高近20%，而每噸價格卻增加很少。選用新Ⅲ級鋼筋，不僅可以節省用鋼量，同時可以增加建筑物的安全性和混凝土結構強度，對高層和重要建筑作用就更加顯著。 四、民用建筑設計階段工程造價管理
設計階段工程造價管理的主要方法是通過多方案技術經濟分析，優化設計方案，同時通過推行限額設計和標準化設計，有效控制工程造價。投資決策階段是限額設計的關鍵。對政府工程而言，投資決策階段的可行性研究報告是政府部門核準投資總額的主要依據，而批準的投資總額則是進行限額設計的重要依據。為此，應在多方案技術經濟分析和評價后確定最終方案，提高投資估算的準確度，合理確定設計限額目標。 結束語：
隨著我國建筑業的快速發展，設計師們不僅要對建筑的結構進行精準的計算，還要特別重視工程的造價問題，要最大限度地降低工程造價。在保證民用建筑質量的基礎上，要科學合理地控制工程造價，使成本有所減少，取得較大的經濟效益。
參考文獻：
[1]聶小靜.建設單位在施工階段工程造價的控制要點[J].科技資訊，2008/31.
鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發
2.項目研究背景
所要編寫的結構程序是混凝土的框架結構的設計，建筑指各種房屋及其附屬的構筑物。建筑結構是在建筑中，由若干構件，即組成結構的單元如梁、板、柱等，連接而構成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。
編寫算例使用建設部最新出臺的《混凝土結構設計規范》gb50010-XX，該規范與原混凝土結構設計規范gbj10-89相比，新增內容約占15%，有重大修訂的內容約占35%，保持和基本保持原規范內容的部分約占50%，規范全面總結了原規范實施以來的實踐經驗，借鑒了國外先進標準技術。
3.項目研究意義
建筑中，結構是為建筑物提供安全可靠、經久耐用、節能節材、滿足建筑功能的一個重要組成部分，它與建筑材料、制品、施工的工業化水平密切相關，對發展新技術。新材料，提高機械化、自動化水平有著重要的促進作用。
由于結構計算牽扯的數學公式較多，并且所涉及的規范和標準很零碎。并且計算量非常之大，近年來，隨著經濟進一步發展，城市人口集中、用地緊張以及商業競爭的激烈化，更加劇了房屋設計的復雜性，許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無論從時間上還是從勞動量上，都客觀的需要計算機程序的輔助設計。這樣，結構軟件開發就顯得尤為重要。
一棟建筑的結構設計是否合理，主要取決于結構體系、結構布置、構件的截面尺寸、材料強度等級以及主要機構構造是否合理。這些問題已經正確解決，結構計算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設計工作了，因此原來在學校使用的手算方法，將被運用到具體的程序代碼中去，精力就不僅集中在怎樣利用所學的結構知識來設計出做法，還要想到如何把這些做法用代碼來實現，
4.文獻研究概況
在不同類型的結構設計中有些內容是一樣的，做框架結構設計時關鍵是要減少漏項、減少差錯，計算機也是如此的。
建筑結構設計統一標準(gbj68-84)該標準是為了合理地統一各類材料的建筑結構設計的基本原則，是制定工業與民用建筑結構荷載規范、鋼結構、薄壁型鋼結構、混凝土結構、砌體結構、木結構等設計規范以及地基基礎和建筑抗震等設計規范應遵守的準則，這些規范均應按本標準的要求制定相應的具體規定。制定其它土木工程結構設計規范時，可參照此標準規定的原則。本標準適用于建筑物(包括一般構筑物)的整個
關鍵詞：高層住宅；結構設計；控制參數
0引言
如何設計出舒適、安全同時又符合人們精神生活要求且經濟實用民用建筑以適應建筑市場的變化，滿足消費者們的需求，成為設計師們要面對解決的首要問題。結合多年的設計實踐經驗對高層民用建筑結構設計中常出現的問題進行總結。
1 高層建筑結構體系介紹
目前高層建筑基本上都是采用鋼筋混凝土結構，其結構體系有框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構等，其中在高層住宅建筑中剪力墻結構和框架剪力墻結構使用較多[1]。
1.1 剪力墻結構
剪力墻結構是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱，作為豎向承重和抵抗側力的結構，這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結構稱為剪力墻結構。該結構通常采用平面布置形式，由于剪力墻受豎向荷載和水平荷載共同作用，剪力墻應雙向或多向布置。由于該結構全部由剪力墻組成，其剛度比框架剪力墻結構更好，常用于 40 層以下的高層住宅建筑等。該結構高寬比不宜大于6，其高度應考慮抗震要求。
1.2 框架剪力墻結構
框架剪力墻結構是由框架和剪力墻組合而成的結構體系。其中剪力墻承受絕大部分水平荷載，框架承受豎向荷載，兩者共同受力，合理分工。剪力墻應均勻布置在建筑物的周邊、電梯間、平面形狀變化較大和豎向荷載較大等部位。由于該結構以框架結構為主，剪力墻為輔助，因此，該結構體系適用于 25 層以下的建筑，最高不宜大于 30 層。
2 高層結構設計的控制參數與應用
高層結構設計中各控制參數的選取直接影響結構的安全性、合理性等。因此。合理的選取各控制參數，有助于提高結構整體控制的效率，也有助于使結構設計更加安全、經濟合理。
2.1 軸壓比：限制結構的軸壓比，以保證結構的延性要求。當不滿足規范要求時可以通過增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強度的辦法調整[2]。
2.2 剪重比：限制各樓層的最小水平地震剪力，確保周期較長的結構的安全。當偏小且與規范限值相差較大時，可通過增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛度的辦法調整。
2.3 剛重比：規范上限主要用于確定重力荷載在水平作用位移效應引起的二階效應是否可以忽略不計。當不滿足規范下限要求時，可以通過調整增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛度的辦法調整。
2.4 層間位移角：限制結構在正常使用條件下的水平位移，確保高層結構應具備的剛度，避免產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性和使用要求。當不滿足規范要求時，只能通過調整增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛度的辦法調整。
2.5 層間位移比：限制結構平面布置的不規則性，以避免產生過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應。當不滿足規范要求時，可以改變結構平面布置，減小結構剛心與質心的偏心距達到規范要求。
2.6 周期比：限制結構的抗扭剛度不能太弱，使結構具有必要的抗扭剛度，減小扭轉對結構產生的不利影響。當不滿足規范要求時，只能通過調整改變結構布置，提高結構的抗扭剛度。
2.7 剛度比：主要為限制結構豎向布置的不規則性，避免結構剛度沿豎向突變，形成薄弱層。當不滿足規范要求時，可以適當加強本層墻、柱和梁的剛度，或適當削弱上部相關樓層墻、柱和梁的剛度以滿足要求。
3 框架計算簡圖的處理
無地下室的框架結構，基礎埋深較深時。為了加強底層的整體性，可以在 0.00m附近設置基礎連系梁。由于基礎連系梁的設計僅為構造設計，無法平衡底部柱腳的彎矩，更不能夠作為上部結構的嵌固部分，底層計算高度 H 顯然不能取用基礎連系梁頂面到一層樓蓋頂面的高度。正確的設計是：柱的 H 值取用基礎頂面至連系梁頂面的高度，也就是把基礎連系梁以下的部分看作底層，而把實際建筑的底層作為第二層計算，層高取用連系梁頂層至一層樓面的高度。當采用這樣確定計算簡圖時，應注意底層柱的配筋應取用基礎連系梁頂面和基礎頂面中較大內力設計值進行計算。
帶有地下室的框架結構，合理確定上部結構的嵌固位置是非常關鍵的。而《建筑抗震設計規范》和《混凝土結構設計規范》都沒有明確提出具置，需要我們根據工程的實際情況來分析。采用箱型基礎或者能夠滿足《建筑抗震設計規范》的地下室結構時，可以將地下室頂作為框架上部結構的嵌固位置。在利用 PKPM進行設計時，樓層總數僅輸入地下室以上的實際層數，底層的實際層高就是層高H。這樣設計的地震作用和實際情況較為接近，但是豎向荷載的計算僅計算到底層的柱底處。當地下結構是采用的筏板基礎，嵌固位置最好取在基礎頂面。在利用電算時，總層數應為實際的樓層數加上地下室的層數。如當建筑地上 6 層時，地下 2 層時，總層數取 8層。按此確定的計算簡圖經整體計算后，地震作用相對保守，結構設計比較安全[3]。
4 結構計算參數的選取
4.1 地震力的振型組合數
地震力的振型組合數，對高層建筑，當不考慮扭轉耦聯計算時，至少應取 3，當振型系數多于 3 時，宜取 3 的倍數，但不應多于房屋的層數《建筑抗震設計規范》指出，合適的振型個數一般可以取振型參與質量達到總質量的 90%所需的振型數。SATWE 已有這種功能，可以很方便地輸出這種參與質量的比值。此外，由于耦合計算的地震剪力通常小于非耦合計算，僅結構存在明顯扭轉時才采用耦合計算，但在必要時應補充非耦合計算。
4.2 框架結構活荷載的最不利布置、組合
當活荷載較大時，是否進行活荷載的最不利布置、組合對計算結果的影響非常大。使程序給定的梁設計彎矩放大系數，也不一定能反映出工程實際應力分布的情況，有可能造成結構不安全或保守。應注意的是 PKPM中無法區分荷載規范，因此很難實現“荷載規范”區分荷載種類和樓面荷載折減系數的要求，程序中不區分不同的樓面活荷載類型，一般均按樓面活荷載類型考慮并取相應的折減系數，PKPM計算程序對樓面活荷載的折減是不全面的，使用 PKPM計算時，應考慮區分不同構件進行分步計算，并在荷載輸入時將樓面活荷載折減。風荷載體型系數的選取應注意，當多個建筑物，特別是群集的高層建筑，相互間距較近時，宜考慮風力相互干擾的群體效應；一般可將單獨建筑物的體型系數乘以相互干擾增大系數，該系數可參考類似條件的試驗資料確定；必要時宜通過風洞試驗得出。
5 結論
結合筆者多年從事高層建筑結構設計的工作經驗，通過對高層建筑結構體系的介紹，同時結合高層建筑結構設計的相關規范，說明了高層結構設計中一些控制參數的使用，如軸壓比、位移比、剛度比等的作用及調整方法。最后以框架為例，概述在電算中計算參數的選擇，重點介紹了振型組合系數的選擇等，指出了在高層結構設計中應注意的一些問題，以提高結構設計的準確性、安全性和經濟合理性。提出的措施可為相關人員參考。
參考文獻：
[1]于險峰．高層建筑結構設計特點及其體系[J]．建筑技術，2009（24）.
關鍵詞：民用建筑，結構設計，不足分析
Abstract: discusses civil building structural design of unsafe, structure design is not reasonable, foundation and foundation design, carrying the cross section insufficient column height design, design personnel issues such as insufficient deficiencies and to the cause, the article analyzes the structure design of the need for attention to some requirements.
Keywords: civil construction, structure design, insufficient analysis
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
民用建筑的質量和人民的生命財產安全有著密不可分的關系，如何保證民用建筑的較高質量是民用建筑業的一個重要的問題，那么怎樣判斷建筑質量的好壞呢？這就要從影響民用建筑質量的幾個因素入手，主要是設計質量和施工質量兩個方面，其中設計質量占著舉足輕重的地位。建筑結構的設計工作的任務量很大并且十分繁瑣，而且設計師肩負了很重的責任，這些方面都和建筑的安全緊密相聯。但是目前存在民用建筑結構設計上的很多不足之處，主要包括方法、甚至概念上的錯誤。本文結合筆者多年工作經驗分析了民用建筑結構設計中存在的不足，提出了幾項規范民用建筑設計的要求，確保建筑設計在質量層面上有新的突破。[1]
1.民用建筑結構設計概念
建筑設計師和工程師通過結構性質的語言表達出想要表達的東西就稱之為結構設計，它是建筑設計師專業水平的體現也是施工過程的指導內容。那么何謂結構語言？結構語言是由結構元素組合而成的，這些結構元素來自于圖紙和建筑中，主要包括了墻、板、樓梯等。這些零散的結構元素經過整合形成一個水平或者豎向的抗力體系，就稱之為結構體系。運用最為簡潔的方式將結構體系中所產生的荷載傳遞到基礎部分。由上可知可概括結構設計為基礎性上部和下部設計。
2.結構設計中存在問題
2.1安全隱患多，結構設計不合理
關于抗震墻的設計，很多設計都沒有按照國家的設計規范進行，并沒有把抗震墻的空間設計充足，而是將墻體底層設計為大空間，所設計的結構體系合理性較低，沒有明確的傳力。還有一些設計整體的設計都有錯誤，因為模糊了抗震的分類和場地的選擇概念。有些設計和計算書沒有一致性，計算的結果和設計的強度相差甚遠，帶來了較大的安全隱患。
2.1.1基礎和地基設計中的不足
很多的設計人員沒有進行認真充分的地質勘查就進行了施工圖的設計，例如僅僅設計了地耐力這一方面的數據，或者單純的認為該值越小就越安全。有的設計者對軟弱地基的認識不夠，不通過嚴密的墊層計算就盲目采用加強承載力的方法，這是十分不安全和不經濟的做法。在多層民用建筑的設計過程中，對于荷載值的計算沒有按照規范的折減系數進行計算，計算結構的準確性很低。[2]
2.1.2構造柱在磚混結構房屋中的使用
對于結構抗震性、坑剪能力、承載力的提高都有作用的構造柱往往在結構設計中被當作承重柱，這就引發了一些列問題比如應力全都集中到構造柱處，構造柱第一個受到破壞起到適得其反的效果，減小了房屋的抗震能力。
2.1.3承載柱的截面高度設計不足
截面高度設計過小，這種設計錯誤常見于六度抗震設防區，為了受力分析簡單一些設計者故意將截面高度設計的過小，殊不知這也為房屋的安全埋下了隱患，這樣設計導致柱頂不具備合格的抗彎強度，柱子會產生裂縫，這會使房屋的耐久性降低并且影響到住戶的入住心情，會對房屋產生恐懼的心理，并且一旦遇到地震這種房屋就會倒塌。
2.1.4樓板設計的問題
作為建筑工程中的一個重要的承重構件，板具有很重要的作用。通過板把屋面的負荷轉移到了梁或者墻上，所以樓板的設計關系到墻和梁等的安全性。為圖計算方便將雙向板和單向板的計算方法混淆，這容易導致板出現裂隙。
2.2設計人員問題
2.2.1深度不夠，圖紙不過關
不少單位設計院的圖紙不符合國家規章制度的規定，設計粗糙簡單，漏掉了很多重要的大樣圖和剖視圖等。沒有技術總監和項目總監的簽名或者授權蓋章，主要原因是圖紙設計不合理忽略這一項，另一個原因是很多都是掛靠設計，技術總監等管理不善，為了免除自身的法律責任而不去簽名，但是根據制度的規定其法律責任是不可避免的。圖紙的目錄中沒有標準圖和可供重復選用的利用圖。結構設計圖對于工程的水文和地質條件等情況沒有做出說明，對于力層的地基土大部分的設計都沒有做出交代。一些能夠反映工程細節的設計參數和安全等級等數據都沒有明確在設計說明中進行交代。[3]
2.2.2設計人員未將施工充分考慮在內
一部分設計人員紙上談兵，嚴重脫離了施工的實際，僅僅出于個人利益的角度而整天在辦公室圖紙堆里埋頭設計，根本不了解施工的現場情況。對于自己的設計方案能否順利的應用到施工中去一點自信都沒有，有的會給施工帶來很大的實際困難。例如增加施工的造價等等。
2.2.3設計人員重視度不夠
很多設計中的問題發生不是因為設計師的能力不足，而是因為設計師沒有對設計負責，沒有引起自身足夠的重視。對于居民的住宅設計不能夠實事求是，根據自己的設計理念進行設計而是盲目照搬現有的設計成果，通過簡單的套用來完成設計說明。還有一些設計師沒有充分理解設計的方法和規范性，或者有的人根本沒有明晰的力學概念就開始了錯誤的計算模式，也不能夠根據經驗對計算的結果進行判斷。[4]
3民用建筑結構設計的要求
3.1結構計算注意
計算振型數一般都可以被3整除，至少要有數量大于9個的高層建筑，如果在計算的時候將扭轉偶聯考慮在內就必須使振型的數目不低于15，如果是多塔結構那么要≥塔數X9。質量振型參與系數要≥90%，在計算的時候一定要保證這個數據，如果達不到的話就要將振型的數目增加，然后根據新的數據再重新進行計算。自振周期需要折減時的依據是剛度受到墻體的影響。多層民用建筑如果沒有地下室，在進行框架的計算時如果是將基礎拉梁設置在0.05m，那么基礎拉梁需要按層1輸入。
3.2構造設計需要注意
＞60天的后澆帶間隔時間可以使溫度和其它的不利因素的影響降低到最低。板的兩個面都要進行鋼筋加固是為了應對溫度變化和混凝土的收縮變化，國際的經驗提示鋼筋的附加值應該≥0.1%。考慮屋面的雨篷等荷載時需要考慮他們的滿水荷載，并且需要在上面設置泄水口。在結構平面圖中標注出所有的受力構件的定位尺寸。在民用多層建筑的多層框架電算過程中，需要將基礎下降和溫度應力兩個因素排除在外，如果地基很軟或者土質不夠均勻的時候就需要將框架柱的配筋放大。
3.3設計人員需要注意
設計人員需要嚴肅認真對待設計任務，嚴格規范使用設計圖紙，要理論聯系實際，設計出符合事實情況的設計方案，另外設計人員需要掌握扎實的專業知識和建筑設計有關的知識也需要了解，力求最后設計出嚴謹、實用、創新的作品。
4結語
總而言之，結構設計工作需要全面、細心、系統地開展，對于設計師的要求很高，需要設計師掌握扎實的專業知識機能，除此之外還要有靈活的頭腦和活躍的創新思維以及嚴謹負責的工作態度。設計工作必須要注重細節，從最基本的構件進行計算，對計算的根據和因果要心中有數，將建筑行業的各項規范爛熟于胸，在設計的過程中還要與其它專業知識巧妙結合。只有這樣做才能夠使民用建筑的結構設計工作提高到一個新的水平，才能使建筑的質量不斷進步，才能使居民在居住時更加安心，更加安全。
參考文獻：
[1] 鋼結構房屋設計中常見問題分析《中國新技術新產品》2011（15）：56.
[2] 國內年輕結構設計師常見工作問題分析《山西建筑》2011（06）：98.