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關鍵詞：工程結構；土木工程；交互式教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）44-0112-02
一、引言
受專業覆蓋面廣及行業涉及面寬等特點的影響，土木工程對國民經濟的發展至關重要。在當前“大土木”專業背景下，培養具有較寬理論基礎、較強適應能力、較廣專業視野的土木工程專業人才是土木工程專業的最終目標[1]。作為工程管理專業的必修課程――工程結構，集理論與實踐為一體，在工程力學、建筑材料、建筑制圖等課程基礎上，圍繞建筑結構的受力體系闡述各種結構構件的受力性能、計算原理和方法以及結構構造要求等內容[2]。對培養工程管理專業學生的土木工程專業素養起著舉足輕重的作用。
二、工程結構課程簡介
1.培養目標。為提高工程管理專業學生的土木工程專業素養，工程結構課程要求學生在數學、力學的基礎上，初步掌握建筑結構的設計原理和方法，為將來從事工程管理工作提供充分的結構工程知識背景。通過本課程的學習旨在使學生具備簡單的結構構件設計能力，使其能夠解決工程管理中簡單的結構問題；同時應了解工程結構的基本原理和方法，建立正確的結構概念，保證其充分理解結構設計意圖，為其從事工程施工、造價、監理等工作提供良好的結構工程知識基礎。
2.課程概況。工程結構Ⅰ內容如下：建筑結構選型與設計方法講述建筑結構的基本特點與結構選型、建筑結構荷載與設計方法等內容；混凝土結構設計原理講述材料的力學性能、鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力計算、受彎構件斜截面承載力計算、軸心與偏心受壓構件承載力計算、軸心與偏心受拉構件承載力計算、受扭構件承載力計算、變形與裂縫寬度計算、預應力混凝土構件；鋼筋混凝土梁板結構講述整體現澆式單向板肋形樓蓋、鋼筋混凝土現澆雙向板肋形樓蓋、鋼筋混凝土樓梯計算；混合結構房屋設計講述剛性、彈性、剛彈性方案房屋的相關計算、混合結構房屋基本構件與構造措施、房屋的靜力計算方案等內容。
工程結構Ⅱ內容如下：鋼結構設計原理講述鋼材的力學性能、鋼結構的連接、受彎構件的計算原理、軸心受力構件、拉彎構件、壓彎構件、節點設計原理、單層廠房鋼結構、大跨鋼結構與空間結構；地基與基礎工程講述地基土的工程性質及分類、地基基礎設計的基本原理、地基處理等內容；建筑結構新技術講述新型建筑結構、計算機方法、工程結構的事故處理等。
三、工程結構課程教學存在的問題
1.授課課時少，授課內容多。工程結構包含土木工程各專業課程內容，授課內容眾多。在土木工程專業課程設置中，混凝土結構設計原理、鋼結構設計原理、地基與基礎、高層建筑結構設計等各專業課程授課課時均不少于32課時，而工程結構課程的授課課時僅128課時。在有限授課課時內講述眾多課程內容，不可避免地降低了學生的學習效果。
2.章節內容的重復性與獨立性。工程結構中各章節內容具有明顯的獨立性。比如，荷載作用類型方面，混凝土結構設計原理、鋼結構設計原理、地基與基礎等章節，主要講述靜力荷載作用下構件的受力性能與設計原理，建筑結構抗震則重點講述地震作用對建筑結構與構件受力性能和設計方法的影響。此外，工程結構中各章節內容尚存在一定的聯系性，從而造成了部分內容的重復。例如，建筑結構選型與設計方法，指出按承重結構的類型分剪力墻結構、筒體結構等，講述各種結構類型的定義與受力特點，并對其變形與受力進行了詳細分析；高層建筑結構設計同樣介紹了剪力墻結構、筒體結構等不同結構類型的定義與受力特點。再如建筑結構選型與設計方法部分，分析了混凝土結構、鋼結構、砌體結構的優缺點及所用材料的物理力學性能，而混凝土結構設計原理、砌體結構、鋼結構設計原理同樣介紹了各種結構的優缺點及所用材料的力學性能。
3.考核方式單一，學生積極性低。目前，我校工程結構課程的考核方式主要為閉卷考試，最終課程考核成績由平時成績和期末考試成績構成，平時成績與期末考試所占比例為20%和80%。平時成績根據出勤、課堂討論、課后作業、期中檢查等評定。上述考核方式在有限授課課時條件下，具有良好的效果。但實際教學過程中，存在學生積極性不高、考核方式較單一等缺陷。
四、工程結構課程教改方法
1.授課課時適當增加，授課內容適當刪減。對于土木工程專業而言，混凝土結構設計原理、鋼結構設計原理、地基與基礎工程等課程授課課時均在32課時及以上。在相同授課范圍的要求下，必然要對授課內容進行適當刪減。在改革的過程中要遵循把握主要內容、突出重點內容、穿插細節內容的基本原則。以鋼結構設計原理為例，所謂把握主要內容，是指將鋼結構三大連接方式及其計算、鋼結構受彎構件、軸心受力構件、拉（壓）彎構件等內容講述清楚，而有關鋼結構材料生產、節點設計、鋼結構的塑性設計及抗震設計等內容，則簡單介紹即可；所謂突出重點內容，是指重點講述計算公式的具體運用，有關計算公式的推導可適當講述；所謂穿插細節內容，是指講述主要計算公式的過程中，對一些構造措施處理進行適當講解。除此之外，在教學大綱不變的前提下，建議適當增加本門課程的授課課時，以提供充足的授課時間。
2.章節內容適當歸類，重復內容合理整合。工程結構課程各章節存在內容重復的現象，針對此類問題，需要對該課程各章節內容進行適當歸類。按照材料進行分類，可劃分為混凝土結構、鋼結構、砌體結構等內容；按照荷載條件，可分為靜力計算、抗震設計；按照受力層次，可劃分構件設計、結構設計兩部分。建筑結構選型與設計方法簡要介紹混凝土、砌體、鋼材等物理力學性能，框剪結構、剪力墻結構、筒體結構等介紹選型，而混凝土結構設計原理、砌體結構、鋼結構設計原理則介紹相應材料的力學評價指標，如沖擊韌性、伸長率、破壞形式、冷彎性能等，高層建筑結構設計則講述剪力墻結構、框架―剪力墻結構、筒體結構等不同類型結構的受力與變形分析。根據上述分類，在實際授課過程中，既要講授各章節的聯系，又要避免章節內容的重復講述，從而達到節約授課課時的目的。
3.考核方式多樣化，交互式教學的運用。為提高工程結構課程的教學質量，應消除傳統考核方式的弊端，積極探索靈活多樣的考核方式。為此需要豐富考核內容，采取多種手段和方式對學習效果與成績進行評價，如平時考勤、課堂問答、課堂討論、課后作業、學習心得、課程建議調查、小組試講、授課內容總結等方式，以此彌補單一、枯燥考核方式的不足，逐步形成有利于促進學生綜合素質提高和能力培養的考核評價機制。
結合多種考核方式，開展交互式教學，體現教師的引導作用，突出學生的主體地位，可有效促使教學水平的提高。根據情境和過程的不同，交互式教學以多種形式出現，相互作用以縱向或橫向的方式出現。交互式教學可分為師生交互、人機交互以及一些潛移默化的相互影響、相互啟發。傳統的交互式教學以反饋和交流為主要特征，目的是構建一個互相信任、尊重和平等的學習氛圍，通過對話和傾聽實現師生之間和學生之間的雙向溝通，進而在合作和交流中加深對學習內容的理解。隨著計算機網絡技術以及白板在教育中的廣泛應用，基于網絡及白板環境的交互式教學迅速興起，它促使了學生主體地位的真正確立，其學習的自主性、能動性、合作性得到充分發揮，有利于提高學生的學習積極性。為此，新形勢下交互式教學以問題主導、小組主導、課堂互動、多媒體輔助、網絡交流等多種形式出現，以實現以教為主（教師“滿堂灌”）向以學為主轉變、以課堂為主（過分重課堂）向課內外結合轉變、以結果評價為主（過分重分數）向結果過程結合轉變。與此同時，交互式教學需要教師靈活運用多種教學方法，注重各種教學方法的優化組合，熟練處理教材的系統性并突出講授的重點，善于用明白、易懂的語言來表達深度理論、深邃思想、深刻思路，善于應用啟發式，吸引學生同步思維，從而不斷提高講授的藝術性，調動學生的積極性與主動性。
五、結論
為提高授課效果，需要適當增加授課課時，此外，需要合理調整授課內容，堅持把握主要內容、突出重點內容、穿插細節內容的基本原則；為避免部分內容的重復講述，需要對該課程各章節內容進行合理歸類；為保證教學質量，提高學生的學習積極性，需要靈活運用多樣的考核方式，開展交互式教學。
參考文獻：
本專業主要培養具備能從事各類工程建設的場地評價，巖土體特性分析，特種地基加固處理，地質災害評價與治理等地質工程領域的各項工作的高級工程技術人才。
二、培養要求
畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：
具有較扎實的自然科學基礎，了解當代科學技術的主要方面和應用前景，熟悉地質工程勘察、設計施工。 掌握工程地質、工程力學、巖土力學的基本理論，地下工程、工程材料、結構分析與設計、地基處理方面的基本知識，掌握有關電工、工程測量與試驗、施工技術與組織等方面的基本知識。具有工程制圖、計算機應用、主要測試和試驗儀器使用的能力；具有綜合應用各種手段（包括外語工具）查詢資料、獲取信息的初步能力。熟悉國家有關工程勘察，建筑工程等方面的政策、規范和法規。具有進行工程勘察、設計、試驗、施工、管理和研究的初步能力。
三、主干學科 地質工程
四、主要課程
英語、高等數學、大學物理、普通化學、計算機基礎、材料力學、結構力學、巖土力學、建筑材料、鋼筋混凝土結構、道路勘測與設計、地下結構、施工技術與施工組織、地質工程經濟與企業管理。
五、主要實踐性教學環節（內容、要求）
設計1——鋼筋混凝土課程設計
時間：1周
內容：鋼筋混凝土結構
目的與要求：
通過本課程設計，使學生進一步掌握鋼筋混凝土結構設計的基本原理、方法和步驟。受到鋼筋混凝土結構設計的初步訓練。設計分兩部分進行，一部分為鋼筋混凝土樓蓋設計，一部分為單層廠房結構設計。要求學生完成相應的計算說明書及結構設計圖紙。
設計2——巖土體工程課程設計
時間：1周
內容：巖土體穩定性評價、巖土體工程設計
目的與要求：
通過本課程設計，使學生進一步掌握巖土體穩定性評價及巖土體工程設計的原理、方法和步驟，受到巖土體工程設計的初步訓練。要求學生在教師的指導下，完成相應的計算說明書和設計圖紙。
設計3——基礎工程設計
時間：1周
內容：根據工程地質勘察報告及有關資料選擇基礎方案，并進行設計、計算、繪出施工圖。
目的與要求：
通過本課程設計，使學生進一步掌握基礎工程設計的原理、方法和步驟。受到基礎工程設計的初步訓練。要求學生在教師的指導下，完成相應的計算說明書和設計圖紙。
測量實習，安排在第5學期，時間1周，內容為工程測量，要求學生在實習結束后，編寫一份實習報告。
認識實習，安排在第4學期，時間3周，內容為地質認識實習。
教學實習，安排在第6學期，時間7周，內容包括工程地質勘察、原位測試、室內資料分析與整理。要求編寫一份實習報告。
畢業實習及畢業設計（論文），安排在第8學期，時間12周。
畢業實習及畢業設計（論文）是實現本科培養目標的重要階段，是學生學習、研究與實踐成果的全面總結，也是對學生綜合素質與工程實踐能力培養效果的全面檢驗。通過畢業實習和畢業設計（論文），使學生達到工程師工作能力的初步訓練。
要求：選題盡可能結合生產實踐，做到一人一題，要求學生在教師的指導下，獨立完成畢業設計（論文）。
答辯：畢業設計（論文）完成后，由系統一組織答辯。
六、主要實驗
室內試驗（巖土物理力學性質測試、建筑材料試驗等）、野外現場試驗（巖土物理力學性質現場原位測試、工程監測及檢測等）
七、最低畢業課內總學時：2500學時
最低畢業總學分：模塊A：176學分+分 模塊B：178學分+7學分
關鍵詞：混凝土結構設計原理；專業基礎課程；課堂教學方法
中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A文章編號：1005-2909（2012）05-0093-04
混凝土結構設計原理作為土木工程專業的一門專業基礎課程，對于構建學生的專業知識起著十分重要的作用。在課堂講授時應注重講透基本概念、基本原理和工程應用。在講述課堂內容時應采用多種教學方法并舉，對于材料性能的介紹、極限狀態設計法介紹、公式推導、解題思路、結論總結等內容，宜采用傳統授課方法（即黑板板書）更為有效，學生可主動思考、參與推導，有利于加深理解；而對于結構的材料試驗、結構構造、鋼筋的配置、構件的破壞過程、設計圖紙介紹、結構裂縫和變形及工程實例展示等內容適宜用多媒體授課。
一、符號講解的技巧
課程含有大量的符號，如果僅僅介紹名稱，學生印象不深刻；若能把符號中的字母、數字所代表的的含義解釋詳盡，學生理解將更為透徹。
比如：講解熱軋鋼筋的級別時，應對其中的字母、數字進行解釋（表1），使學生不僅掌握鋼筋級別，而且對各個級別的異同點清晰明了。
表1鋼筋級別符號的講解[1-2]HPB300HRBF335RRB400講解材料強度時，應注意講解下標字母所代表的含義（表2），這將對講解構件的破壞形態有所幫助。
二、表格對比講解破壞形態
課程中，各種受力構件的破壞形態是重點知識點，需要講解透徹。采用對比總結的方法可以加深學生對此知識點的理解。
第一步：分析各種受力狀態下的裂縫形態，從而引出混凝土配置鋼筋的作用。其一，當砼開裂退出工作后，原由它承擔的應力轉由鋼筋承擔，各種鋼筋所能承擔的內力是不同的；其二，與裂縫相交的鋼筋能抑制與延緩裂縫的開展及構件撓度的增大，理論上鋼筋的配置與裂縫垂直相交，此時的效果最佳。但考慮施工的方便往往保證可能出現的裂縫與鋼筋相交[3]（表3）。
第二步：分析配筋率對各種受力構件破壞類型的影響（表4）。
第三步：通過表格的形式從破壞特征、破壞性質、材料利用情況以及設計中如何考慮等方面加以總結。在講解偏壓構件的破壞形態時，應指出偏壓構件是同時受到軸心壓力和彎矩的構件，因此它的破壞形態應與受彎和軸心受壓構件的破壞形態有聯系，也有區別，回顧受彎構件和軸壓構件的破壞形態，對照講解。各種受力構件的破壞形態總結于表5-表8。
三、深化公式記憶
由于鋼筋混凝土結構是由混凝土和鋼筋兩種性能不同的材質組成，組成體是非均勻的非彈性體，因此大量的結論并不是單純力學知識的簡單推導，其中有相當一部分是通過大量的試驗獲得的一種半經驗半理論的公式。常規講解思路：試驗情況影響因素公式講解。可以反其道而行之：公式講解影響因素試驗情況。通過講解公式中各參數的具體意義，引導學生思考影響參數的因素有哪些，這樣效果更佳。
如在講解受剪構件的影響因素時，可先把受剪承載力的公式提出來。對于矩形、T形和I形截面的一般受彎構件，Vu應按下述公式計算[4]。
Vu=Vcs+Vsb=0.7ftbh0+1.0fyvAsvsh0+
0.8fyAsbsinα（1）
對集中荷載作用下的矩形截面獨立梁，Vu應考慮剪跨比的影響。
Vu=Vcs+Vsb=1.75λ+1.0ftbh0+fyvAsvsh0+
0.8fyAsbsinα（2）
由此可以看出，影響受剪承載力的因素有：混凝土強度等級，影響參數ft，混凝土強度等級越高，ft越大，Vu越大；剪跨比λ，影響無筋混凝土所能承擔的受剪承載力Vc，Vc隨著剪跨比λ的增大而降低；腹筋的數量及強度，公式中對應的參數是fyv、Asv、s。通過分析可知：Vu在剪壓構件中隨著配箍率ρsv= Asv/（bs）及箍筋強度fyv的增大而增大；縱筋的配筋率，對應公式中的參數Asb，Asb越大，Vu越大。通過這樣的講解，學生既掌握了影響因素，同時又通過公式知道因素具體如何影響承載力。同樣的方法也可以應用于裂縫寬度知識點的講解。
四、公式求解巧記憶
該課程的培養目標之一就是要求學生掌握配筋設計，學生在進行受彎構件、偏壓構件、偏拉構件的配筋設計時，首先要求出混凝土受壓區高度x，x的求解可通過力矩平衡方程式解一元二次方程得到，但如果每次都通過求解一元二次方程的方程根，則時間浪費嚴重，效率降低。通過讓學生自行嘗試求解認識到方程根求解的繁雜性，再講述巧法記憶方程根的方法（圖1），這樣既不會求解錯誤，又提高了學生的學習效率。各種受力構件混凝土受壓區高度x的計算見表9。
x=h0（1-1-2Ma1fcbh20）變化形式x=
h0（1-MM0）
其中，M表示力矩平衡方程中的常數項，M0表示通過圖形記憶。
五、結語
混凝土結構設計原理知識點多，在教學過程中應當根據不同知識點的特點，采取不同的教學方法，讓學生充分理解，構建土木專業基礎知識，更好地進行后續課程學習。
參考文獻：
[1]沈蒲生.混凝土結構設計原理[M].4版.北京：高等教育出版社，2011.
[2]東南大學，天津大學，同濟大學合編.混凝土結構設計原理[M].3版.北京：中國建筑工業出版社，2005.
[3]徐有鄰，周氏.混凝土結構設計規范理解與應用[M].北京：中國建筑工業出版社，2002.
[4]GB50010-2010 混凝土結構設計規范[C].北京：中國建筑工業出版社，2010.
Classroom teaching methods for design principle of concrete structure
CHENG Jieyun， QIN Yinhui
（School of Civil Engineering and Mechanic， Central South University of Forestry and Technology，
Changsha 41004， Hunan Province， P. R. China）
關鍵詞：高層建筑;位移角;地基基礎
Abstract: the paper mainly combined with the engineering practice, the structure design of high-rise residential buildings are analyzed, and to meet the requirements of the building use, the structural design of also fully embodies the shear wall structure of the advantages, its stiffness big, small and comfortable high degree of displacement. Practice proves the shear wall structure system are used in high-rise residential buildings.
Keywords: high building; Displacement Angle; foundation
中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A 文章編號：
1、工程概況
本工程總建筑面積114128m2 。1#住宅樓建筑面積22169 m2 ，地上29層，地下2層地下室。該工程建筑結構安全等級為二級，設計使用年限為50a，建筑抗震設防為丙類，抗震設防烈度為7度，地震作用和抗震措施均按抗震7烈度設防，設計基本地震加速度為0.2.g，設計地震分組為第一組，剪力墻抗震等級為二級。1#住宅樓采用現澆鋼筋混凝土剪力墻結構，抗震等級為二級。
2、高寬比確定
高層建筑的高寬比，是對結構剛度、整體穩定、承載能力和經濟合理性的宏觀控制。根據《高層建筑混凝土結構設計規程》JGJ3-2002第4.2.3條條文解釋“一般場合，可按所考慮方向的最小投影寬度計算高寬比，但對凸出建筑物平面很小的局部結構（如樓梯間、電梯間等），一般不應包含在計算寬度內。”根據規范提供的方法， 本工程高寬比超過《高層建筑混凝土結構設計規程》JGJ3-2002第4.2.3條表4.2.3-1抗震設防烈度為7度時，A級高度剪力墻結構高寬比不宜大于6的規定。因高寬比超過規范限值，因此，本工程在結構設計時應采取必要的加強措施。
3結構設計
3.1 結構選型
建筑物的結構設計，不僅要求具有足夠的承載力，而且必須使結構具有足夠抵抗
側力的剛度，使結構在水平力作用下所產生的側向位移限制在規定的范圍內，基于上述基本原理，工程綜合分析了結構的適用，安全，抗震，經濟，施工方便等因素，選取結構為剪力墻體系，由鋼筋混凝土框架承擔豎向力和側力。鋼筋混凝土框架剛度布置相對比較均勻，在滿足建筑功能情況下，盡量減少平面扭轉對結構的影響。
3.2 主要材料
混凝土強度等級。墻、柱：-1~5層為C50，6~10層為C45，11~15層為C40，16~20層為C35，21~25層為C30，26~29層為C25；梁、板：-1~20層為C30，11~天面層為C25。鋼筋采用普通鋼筋HPB235級、HRB335級、HRB400級。
3.3板厚取值
現澆樓蓋中，板的混凝土用量約占整個樓蓋的50% ～60% ，板厚的取值對樓蓋的經濟性和自重的影響較大，在滿足板的剛度和構造要求的前提下，應盡量采用較薄的板，雙向板的最小板厚度為80 mm, 板的厚度與跨度的最小比值：四邊簡支板為1 /40， 連續板為1 /50。工程最大板跨為5m， 其余板跨均小于4 m， 考慮到工程為住宅樓，板內有埋機電暗管, 因此小于4 m的板跨板厚也取100 mm, 5 m板跨板厚取140 mm。
4結構計算分析
工程采用了中國建筑科學研究院的PKPM系列SATWE軟件（ 多、高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件）進行計算，施工圖采用SATWE的計算結果，按15個振型進行結構計算分析。
4.1結構整體抗傾覆驗算結果
===============================================
傾覆力矩Mr 傾覆力矩Mov 比值Mr/Mov零應力區(%)
X風荷載5250527.5 209207.725.10 0.00
Y風荷載2947079.2 429299.7 6.86 0.00
X 地 震5250527.5 252271.620.81 0.00
Y 地 震2947079.2 270002.410.92 0.00
從結果可以看出，由于Y方向較“薄”，造成Y風荷載作用時所產生的傾覆力矩遠大于X風荷載及地震力產生的傾覆力矩，分別為X風的2倍、X地震的1.5倍、Y地震的1.6倍。
4.2結構整體穩定驗算結果
X向剛重比 EJd/GH**2=7.24
Y向剛重比 EJd/GH**2=5.15
該結構剛重比EJd/GH**2大于1.4,能夠通過高規(5.4.4)的整體穩定驗算
該結構剛重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考慮重力二階效應
4.3 彈性層間位移角
根據廣東省《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ—2002）補充規定DBJ/T15-46-2005第3.5條“對于高度小于150m的剪力墻、筒中筒結構等彎曲型結構，當彎曲變形的影響明顯，某層層間有害位移角小于層間位移值的50%，該層層間位移角限值可放寬至1/800?！北竟こ蘗方向風荷載控制時的位移角1/851
4.4軸壓比
計算結果分析表明，本工程各項整體指標均能滿足相關規范的有關要求或未超出規范規
定的最大限值；柱的軸壓比和各構件的強度及變形也均能滿足規范的要求。
4.5樁基礎設計
本工程采用PKPM系列JCCAD程序進行布樁、樁反力計算及承臺配筋。由于Y向風荷載產生較大的傾覆力矩，最大樁反力為Y向風荷載控制，且最終的配樁數量要多于根據D+L結果估算的配樁數量。
5、地基與基礎
該場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別為Ⅲ類。基礎位于地下水位以下，基坑開挖時應采取降水措施，建議采用管井降水方案。該工程地基持力層為4層粉質粘土，其承載力特征值為180kPa，天然地基不能滿足工程對地基承載力和沉降的要求。地基處理方案為：采用:CFG 樁處理地基，其持力層為樁下沉降變形較小的第7層卵石、圓礫層。基礎平面布置見圖1。
關鍵詞：民用建筑 結構設計 新形勢 原則
Abstract: Design work昀 the civil building is瘀攀 arduous bearing great responsibility; it directly affects the building durability, safety, comfort and economy. In the 21 st century building industry under the new situation, the civil building design technology status is especially outstanding and important. This article discussed the structural design of the civil building of relevant anti-seismic concept design, and again from building design existing problems were analyzed, and the civil building structural design research, the principles and civil building structure of the new trend of development of the technology from three aspects are summarized.
Key Words: civil building structural design principle of the new situation
中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A 文章編號：
民用建筑工程與人們的生產、生活緊密相連，對其結構的設計工作在整個民用建筑工程中有十分重要的作用。民用建筑的設計工作既繁重，又承擔著巨大的責任，并直接影響著建筑物本身的經濟性、安全性、舒適性和耐久性。民用建筑設計的對象是以居住為主要功能的建筑。民用建筑設計在當今社會中，秉承著“以人為本”的設計理念，同時還要求設計者能在設計方法上不斷創新，在設計思路上拓展得更寬。
一、結構抗震的概念設計
結構抗震的概念設計是指通過地震對建筑結構的整體效應來有效地解決建筑結構設計中存在的基本問題，具體包括分析建筑結構的破壞機制和過程。在設計時，設計師要考慮到建筑結構的整體布局，更不能忽略那些關鍵部位的設計細節，這樣，才能從根源上提高建筑結構的總體抗震能力。
二、民用建筑結構設計存在的問題――不容樂觀的設計質量和設計審查
通過筆者對民用建筑結構設計文件審查工作的經驗，總結數百個設計工程，諸如北京、上海等省市地區的設計單位（其中包括很多大型甲級設計單位），得出目前建筑結構設計在結構的布置、結構的體系、結構的計算、電算的總信息、地基的基礎方案、荷載的取值、鋼筋混凝土的構造等方面存在著諸多問題，構件或配筋經常少于計算值所得，從這個角度上來說，沒有一個工程在進行電算總信息時是完全正確的。這對于施工設計來說，后果是不可估量的，很多建筑結構設計都需要整改才能夠進行施工。
目前建筑結構設計的市場十分混亂，普遍出現大量行賄索賄、掛靠設計、業余設計、壓價競爭等現象。設計周期嚴重短于國家明文規定更是司空見慣的現象。特別是20世紀80年代之后成立的中小型建筑結構設計單位以及縣級的施工圖的審查機構，因設計或審查的人員配備不充足、缺乏相應完善的管理制度、審查制度以及設計經驗不足，在設計和審查方面存在很大的質量問題。很多大型的工程在進行施工圖審查時，一次合格率相當低下，甚至低于20%，近乎違反一千多條強制性條文，存在重大的質量問題。
（一）結構設計不合理
結構設計不合理，存在較大安全隱患，不能按照按照建筑的抗震設計有關規定嚴格執行。不按照規定進行荷載的取值計算現象十分嚴重，很多結構設計與計算書之間存在明顯的不符，計算結果超過結構強度本身，嚴重威脅建筑物的質量。
（二）設計深度不合規定
建筑結構設計圖紙存在著偷工減料的現象，設計粗糙，缺少應有的配套系統圖及大樣圖，細節模糊，忽視重要的參數或安全等級，責任推諉。這些都源于設計人員對于民用建筑結構設計的不重視，自身學識不夠，生搬硬套，缺乏正確的運算和經驗。
（三）結構計算不嚴謹
民用建筑結構設計在計算上存在的問題主要有以下三個方面：
荷載取值不當。
多層框架的民用建筑采用獨立基礎，如果地基主要受力層范圍內不存在軟弱粘性土層，當建筑物高度低于八層且在25米以下，盡管不用驗算其地基的抗震承載能力，但是還是應該考慮風荷載的作用。
2.驗算底框砌體不當。
3.結構周期的折減系數。
一般而言，實際的剛度比計算時大，實際的周期比計算時小，所以計算地震承載力一般要小，這是結構存在安全隱患的因素之一，計算周期時的折減就顯得尤為重要。
（四）構造設計不恰當
地基基礎設計問題和框架結構設計問題是民用建筑結構設計中時常出現的重要問題。不恰當的選用柱基類型，加上不當的施工操作，不僅會給施工質量的完成帶來影響，還會對周圍施工的環境造成損毀。
（五）材料選用和結構體系不合理
選用材料、結構體系對于工程技術人員是重要的工程要素。尤其體現在高層民用建筑上，根據我國建筑鋼材的分類，民用高層建筑在選材上應盡量使用鋼管混凝土結構或鋼骨混凝土結構等，以減少柱基斷面的尺寸、提高防震效果。
規則性差、抗震機構不合理、樓層錯層是民用建筑工程中常出現的問題。根據我國民用建筑結構設計中關于抗震方面的設計要求，一般對于高層結構盡量不使用復雜結構。避免樓板開洞過大導致結構不規則，從而影響結構的抗震效果。
很多實際的建筑工程中都出現了規則性差以及抗震結構不利等現象，還有就是樓層出現錯層的問題。如果在高層的建筑中出現大范圍的錯層，那么樓板的連續性則會出現問題，這種結構一旦形成對于抗震是非常不利的。此外，一些民用的高層建筑存在薄弱層可是又沒有補救的抗震措施。按照我國對于高層建筑中抗震設計的相關要求，一般高層結構是不能采用兩種或者兩種以上的復雜結構。而樓板開洞過大也會造成結構的不規則，影響結構的抗震效果。
三、民用建筑結構設計基本原則
結構設計遵循的基本原則是：安全可靠、經濟合理、符合規范、施工方便。
（一）安全可靠，規范施工
設計人員應盡量規范自己的行為，使民用建筑的結構設計達到行業標準。在對建筑進行結構體系、結構荷載、剛度、強度、結構、計算、布置等方面的設計工作時，設計人員不僅要做到不違反政府出臺的相關強制性條文，還應該尊重細節，嚴格執行相關的規章制度。
（二）經濟合理
民用建筑結構設計不僅要符合安全可靠的原則，還應該考慮到經濟合理的原則，不能過度浪費，保證在正常的施工條件下，施工建筑按照我國規范設計，確保工程安全順利開展。
（三）施工方便
進行民用建筑結構設計時要遵守方便施工的原則。例如：不可使混凝土強度和等級的種類過多，這樣不僅影響施工造價，而且對工程質量產生一定影響。所以在一個構件內配筋不應太復雜，注意鋼筋的根數和直徑的種類不應太多。
四、建筑結構新技術的發展
（一）民用建筑中鋼結構的推廣
我國鋼鐵工業的蓬勃發展，為民用建筑行業的發展提供了極好的發展機遇。在民用建筑結構設計中的應用，鋼結構與以往的混凝土結構和磚混結構相比較而言，具有以下三個特點：
1.鋼材強度高
由于鋼材的強度相對較高的特點，民用建筑設計方便于采用大開間的布置。但是混凝土結構以及磚混結構因材料性質的限制，影響了空間的自由布置。如果出現結構跨度過大的情況，就會導致構件尺寸的加大，不僅影響了美觀，更加增大了結構自重，使造價相應增加。
2.綜合經濟效益好
由于考慮到鋼結構體系能夠對民用建筑產生極好的綜合經濟效益，在民用建筑工程中積極推廣鋼結構。民用建筑中的鋼結構具有自重輕的特點（相對于磚混結構，是其自重的65%），減少了石土沙的使用量，更加適用于軟弱地基。即使應用于其他的地基條件，同樣有利于減少基礎造價。
另外，在民用建筑中，鋼結構的施工周期較短，可以加快資金周轉，大大提高民用建筑投資方面的效益。
最后，基于鋼結構建筑較高的性價比，不僅僅有利于環境和社會經濟的可持續發展，還有利于建筑行業更快的適應產業化發展，具有發展前途，可以帶動鋼鐵產業以及新型材料產業的迅猛發展。
（二）短肢剪力墻倍受青睞
短肢剪力墻結構吸收了傳統框架結構的諸多優點，利用隔墻位置的靈活布置，提供較多的選擇方案，有利于克服傳統框架結構的一些缺點，得到廣大設計師、開發商和用戶的青睞。
（三）預應力大板結構的廣泛應用
預應力混凝土的大板結構是指在柱和柱之間布明梁，樓板使用預應力大板，并在預應力大板上面直接布置隔墻的結構體系。隨著這項技術的成熟，有利于施工成本的減少，平面設計更加靈活，便于二次裝修改造，滿足住戶的個性要求。
總結：民用建筑的結構設計是一個十分復雜的系統，這不僅要求設計者在設計建筑結構時要嚴格計算每個構件，掌握每一個要點；還要求他們在對建筑物的整體結構進行宏觀和細節上的設計時要嚴格按照國家制定的相關標準來操作，同時還應加強對建筑結構的抗震概念設計及性能設計，以提高我國民用建筑結構的設計水平，進而使我國建筑質量有質的飛躍。
參考文獻：
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[關鍵詞]鋼筋混凝土 工程結構 課程特點 教學改革
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0156-01
《工程力學與工程結構2》課程的前身是《結構設計原理》，為了適應高職高專院校學生的實際情況，將其課程名稱定為《工程力學與工程結構2》，本課程采用的教材是白淑毅主編，人民交通出版社出版的《工程結構》?！豆こ塘W與工程結構2》是高職道路與橋梁工程系各專業技術基礎課，也是我系的專業主干課程。該課程在整個教學環節中占有重要的地位，對培養學生掌握基本理論、專業技能、培養一定的工程能力起重要作用[1]。該課程具有理論性與實踐性結合緊密的特點，傳統教學過于注重教而缺乏實踐，造成學生動手能力差，不能滿足行業需求。因此本文對《工程力學與工程結構2》課程特點和教學現狀進行了分析， 并對該課程教學改革進行了探討。
一、課程特點和教學現狀
本課程教學的目的是使學生理解并掌握鋼筋混凝土結構設計的基本原理和方法，以基本構件為主線，掌握各類構件的設計方法，并為后續 “橋梁工程”、“基礎工程”等課程的學習打下基礎。其主要內容包括如何合理選擇構件截面尺寸及其聯結方式，并根據承受荷載的情況驗算構件的承載力、穩定性、剛度和裂縫等問題。
本課程與其他基礎課相比，具有內容多、符號多、公式多、構造規定多、半理論、半經驗、設計的多方案性等特點。本課程具有較強的工程背景，在滿足結構的安全性、適用性、耐久性的基礎上還要考慮經濟性，因此，《工程力學與工程結構2》課程學習難度較大，在新舊規范交替之際，需要學生有更強的分析、解決實際問題的能力。
根據多年的教學經驗和對大量學生以及工程單位的調查研究，現有的教學方法不能滿足于培養應用型技術人才的需要。目前我們的教學方式比較枯燥，教學手段比較單一，只注重講授書本知識， 而忽略了理論與實踐的結合，不利于調動學生學習的積極性和主動性，教學效果較差[3]。另外學生只是單純的接受老師講解基本構件的設計步驟，并沒有得到創新能力的培養。
二、教學改革探討
通過對學生進行問卷調查可知，很多學生在學習該門課程時，覺得公式多，符號多，學生學習起來感覺枯燥無味，抽象難懂，導致學習的積極性不高；諸多的構造要求，顯得課程內容零散，系統性和邏輯性差，學生常常感到雜亂無章、概念混雜[2]。根據教學內容不同需要教師靈活應用教學方法，引導學生建立起所學課程之間的相互關系，增強知識的連貫性和系統性。
1.制作高質量的多媒體教學課件
現代技術的發展，為我們改進教學方法提供了強大的技術支撐。學生缺少對工程實際的了解，授課時可采用圖片、動畫、錄像等多種手段增強了學生的感性認識，多媒體課件信息量大，生動富有吸引力，可以把抽象、難懂的教學內容形象化，加深了對理論知識的理解，提高了學生的學習興趣，從而提高了教學效果。
2.課堂教學與實際工程相結合
本門課程是一門實踐性非常強的課程，因此在教學過程中，應注意理論與工程實際相結合。課前安排2學時組織學生到學校綜合實訓場參觀T梁、箱梁、鋼筋骨架以及整座簡支梁橋，簡單介紹一下橋梁的組成部件，并從受力的角度分析橋梁中的受彎構件和受壓構件，進行認識實習；課堂教學中可以選用教室里觸手可及的梁、板、柱等結構構件為例進行介紹，從而增加學生的感性認識。同時對課程設計要貼近實際工程結構，增強學生的理性認識。
3.采用理實一體教學改革
該門課程在平時教學中，注重將構件的設計計算進行系統、連貫性的講解。例如在應用公式解決實際問題時，規律一般為：基本公式――實際問題――確定未知量――補充條件――求解方程――公式適用條件――（重新確定計算方法和對應的公式）――計算結果――構造措施[5]。在學生充分了解截面、材料基本知識和設計步驟之后進行鋼筋混凝土T梁受彎構件設計任務布置，根據學生學號，給定不同的設計條件，確保一人一題。以一片鋼筋混凝土T梁的施工圖為基礎，采用先識別配筋圖，再進行正截面、斜截面、變形及裂縫寬度的計算，最后以設計計算書、結構施工圖紙、答辯等方式進行考核，完成鋼筋混凝土T梁的受彎構件設計任務，培養學生結構設計能力。為避免同學在學習過程中遇到問題沒辦法及時解決，可以根據教學內容和進度安排實訓課時，即配備多名實訓指導老師，這樣每個老師負責幾個同學，按照基本構件的設計步驟對同學進行指導，同時也能把與專業相關的一些課程很好串聯起來，達到預期的效果。
三、結束語
《工程力學與工程結構2》是高職道路與橋梁工程系各專業技術基礎課，，具有理論性與實踐性結合緊密的特點，對于學生以后從事設計、施工以及管理都是非常重要的專業課程。因此，在教學過程中，注重課堂教學與實際工程相結合，采取理實一體教學，提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，提高學生的綜合素質，為以后的工作和深造打下良好的基礎。
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（一）教學內容的整合和課時分配
將混凝土結構、砌體結構、鋼結構、地基基礎與結構抗震等課程有機融合在一起，打破原有學科化內容體系，形成通用化、綜合化的工程結構課程，體現工程管理專業培養建筑施工一線的技術與管理人才這一目標，是教學內容整合的基本方向。課程內容組織包括四大部分，即基礎知識、基本構件計算原理、結構設計拓展知識、綜合應用。課時分配要結合教學內容的合理整合和取舍、教學方法和教學手段系統的分析［2］。筆者所在學校工程管理專業（本科）培養方案的專業課程教學安排，工程結構課程為8學分，總教學課時為116學時（其中理論課時112學時，實踐課時6學時），根據多年的教學實踐、學生的生源特點、畢業就業情況，采用圖1所示的學時分配組織教學較為科學。
（二）抓住基本原理，橫向拓展教學內容
在傳授學生知識技能的過程中，要緊緊抓住各類工程結構基本原理的核心，如混凝土結構原理的核心是鋼筋和混凝土兩種性質互補材料的粘結一級它們在構件內共同變形和共同受力的特征；鋼結構原理的核心連接和鋼構件的整體和局部穩定性；砌體結構原理的核心是砌體和砂漿復合材料的強度驗算和砌體墻體的布置［3］。以一些典型的受力狀態作為重點，加以透徹的講解、練習和鞏固。針對工程管理專業學生力學、結構、構造、材料等基礎薄弱，工程結構教學內容還應適當拓展與相關課程緊密聯系的“相關內容”。比如在講授混凝土、砌體、鋼受壓構件計算原理及設計方法時，可以先用1個學時簡要介紹建筑力學中強度、剛度、穩定性的基本理論。介紹基本理論時，要適時補充三類構件計算方法的異同。例題分析時，要輔以材料、構造和施工等方面的相關知識，從而最大限度地將工程結構聯系到其他內容的主題，淡化課程內容的專業性，激發學生的學習興趣。
（三）教學內容應結合國家注冊工程師考試
工程管理專業學生畢業如果從事建筑和房地產的行業、市場、企業、項目四個層次的管理工作，就會面臨著國家注冊工程師的考試。工程結構是考試中（如注冊建造師、注冊監理師等）重要組成部分，因此，在講授課程時，應注意與國家注冊工程師考試相結合，教學內容應該覆蓋國家注冊工程師考試大綱中涉及到工程結構的主要內容，很多習題可借鑒或直接選取注冊考試的原題。這樣既檢查了學生對知識的掌握程度，又使學生今后能盡快適應注冊考試的需要［6］。
（四）增加結構平面整體表達法及系列圖集相關內容
建筑結構施工平面整體設計方法（簡稱平法）和系列圖集，是目前混凝土結構施工圖主要表達方法。平法在建筑制圖課程略有介紹，學生在沒有結構概念的情況下對之也只能是一知半解。識圖能力是工程管理專業學生的核心能力之一，而結構施工圖的識讀是其難點。因此，工程結構課程應將“平法”作為重要教學內容［7］。授課中，可以在結構設計拓展知識中增加這一部分（2學時），介紹完鋼筋混凝土框架結構的構造要求和抗震設計后，可以輔以一套完整的結構施工圖，詳細介紹各類構件（梁、柱、板、剪力墻）的平法施工圖和標準構造詳圖。
二、教學方法的改革探索
（一）啟發式、討論式教學方式
傳統的教學采用灌輸式的封閉的教學方式，忽視了學生的主動性。啟發式教學、討論式教學的核心是要有問題引導。教師以問題為基礎，啟發學生的思維，組織學生討論，激發學生的創新意識和熱情。學生可以在課前針對教學內容，搜集問題，然后在課堂上進行討論。師生共同互動、質疑、求新，從而培養學生發現、分析、解決問題的能力。注重平衡課堂和課外時間，營造學社自主學習的興趣和環境。例：在介紹鋼梁局部穩定知識點時，可以課前提出問題：如果鋼梁的局部穩定不滿足要求，是否可以采用提高鋼材強度等級的方法？進而讓學生搜集資料。課堂上通過給出矩形薄板屈曲應力公式，組織學生討論、分析。最后總結影響鋼梁局部穩定的主要因素。得出結論：采用高強度鋼材不能提高鋼梁的局部穩定。這種教學方法能夠啟發學生的思維，激發學生的學習興趣，教學效果良好。
（二）類比介紹法
工程結構課程體系來看，主要是三大材料（混凝土、砌體、鋼結構）設計計算方法，每種類型構件的設計都講透，時間上不允許，難度也很大。為此，作者提出了將課程內容進行有機組合，主要將三類構件穿插起來講授。這樣的授課順序非常有利于類比介紹法。每將一個概念，采用對比介紹，分析它們之間的異同，講清各自的出發點和適用條件，有助于學生對結構設計的理解。例：在介紹三類受壓構件穩定性時，可以先介紹各自基本假定、基本公式、使用條件和構造要求。然后進行對比分析，三類構件計算公式中都有影響系數，混凝土受壓構件（矩形）的影響系數主要考慮高寬比（l0／b）；砌體受壓構件主要考慮高厚比、偏心距和砂漿強度等級；鋼結構受壓構件主要考慮長細比和鋼材強度等級。進一步分析可以看出：混凝土受壓構件主要是強度計算，穩定性只是輔助問題；而鋼結構構件穩定性計算尤為重要。原因是鋼結構是“細柔”構件。通過一步步的對比分析，不僅可以在較短的時間將理論講清、講透，而且培養了學生分析解決問題的能力。
（三）案例、項目教學法
工程結構是一門實踐性很強的課程，如何在有限的學時內讓學生掌握基本理論，并應用于工程實踐，是所有授課教師孜孜以求的目標。在授課過程中，將基本理論同具體的工程事例結合分析，授課結束后，輔以工程設計項目讓學生獨立完成。這樣，學生在工程案例聽課中理解基本理論，在工程項目完成中掌握應用理論［8］。例：在介紹預應力混凝土理論時，可先通過生動形象的實例介紹預應力概念。如傳統的木桶制作，竹箍擰緊提供環向預拉力，木桶板產生的環向預壓力防止水的滲漏，學生了解預應力概念后，引入預應力混凝土概念。然后選取預應力混凝土梁施工（先張法、后張）的錄像播放，讓學生對預應力混凝土結構材料、張拉工藝、預應力損失等有較清晰、較直觀的認識。最后再對具體的設計問題作詳細的講解。理論介紹之后，將一個簡單的預應力梁設計項目交給學生，要求學生進行材料的選擇、預應力度的控制、預應力損失分析、承載力計算等，并將計算結果在考慮構造要求之后以施工圖的形式表達出來。學生在這一過程中始終處于主體地位，教師只起到指導作用。
三、教學手段的改革探索
在教學手段方面，現代化的多媒體技術和傳統的教學手段（板書）孰優孰劣一直是教育界爭論的熱點。筆者以為，任一種教學手段都有其優、缺點，關鍵要同具體課程、具體教學內容相結合。如工程結構課程，理論推導部分如果采用多媒體教學可能學生很難接受；而一些復雜的施工工藝、構造要求板書也無法表達。所以針對課程的自身特征，必須采用傳統教學手段（板書）和現代技術（工程照片錄像、工程圖紙、模型、CAI課件、flas）相結合的方法。例：在介紹混凝土受彎構件時，首先采用多媒體課件回顧以前內容；采用受彎試驗錄像分析梁的破壞三階段和三類梁（少筋、適筋、超筋）破壞特征；然后應用板書方式一步一步介紹基本假定，應力圖形，基本公式，適用條件及截面設計與復核；再用多媒體課件講述構造內容和例題分析；最后可以輔以梁結構平法施工圖紙和梁結構施工現場照片。
四、實踐教學的改革探索
（一）現場教學
為了使學生能夠從感性上認識工程結構，筆者所在學校工程管理專業安排了三次現場教學，并與理論教學穿行。如介紹混凝土結構之前，一般組織學生參觀正在施工的框架結構，講解混凝土梁、柱、板、墻等基本構件鋼筋的種類、級別、鋼筋綁扎、搭接、配筋方式；再如在介紹鋼結構基本構件之前，一般參觀正在施工的單層工業廠房或門式剛架，講解鋼結構梁、柱、屋架的基本形式和連接方式。學生有了感性認識再聽課，理解自然深刻了。
（二）課程設計
首先應打破課堂教學與課程這一環節的嚴格界限，把實踐環節內容分步驟穿插在理論教學過程中，使學生分步完成課程設計；其次，設計過程中要注意發揮學生的主體作用和教師的指導作用；最后，應重視課程設計過程中施工圖的繪制，不僅是學生從基礎過渡到專業的演練，也有利于其識圖能力的培養。
五、結語
課題來源、選題依據和背景情況、課題研究目的、工程應用價值
題目:格構式鋼管混凝土柱的耐火性能分析
課題來源：
研究人從事煉鋼廠房，連鑄廠房以及與鋼鐵行業相關的工藝平臺，管道支架等的結構設計。在設計過程中經常遇見采用格構式鋼管混凝土柱的工程；而一方面行業內對鋼結構組合結構有防火要求，另一方面鋼鐵廠相比其他工業廠房更容易發生火災，因此本研究擬以格構式鋼管混凝土柱升溫與降溫受火性能研究為方向，考察破壞形態及其受火極限狀態。
選題依據和背景情況：
鋼管混凝土作為一種新型的組合結構，是在鋼管內部填加混凝土材料而構成一種新型的構件。鋼管混凝土一般簡寫為 CFST（concrete filled steel tubular），其橫截面的布置各有不同，按照形狀可以分為圓鋼管、矩形鋼管、和多邊形鋼管混凝土。 鋼管混凝土構件中的兩種組成材料在外荷載作用下發生相互作用，其中最主要的作用為鋼管內部核心的混凝土受到來自外圍鋼管的套箍作用，而處于三向應力狀態，使混凝土的強度、塑性等力學性能得到了提高。同時，混凝土的存在，又可避免或延緩鋼管容易發生局部屈曲的特性，從而能夠發揮鋼材的材料強度。鋼管混凝土構件具有比鋼管和混凝土簡單疊加后更高的抗壓能力以及良好的塑性、韌性和抗震性能。 此外，鋼管混凝土還有延性好，抗壓強度高，比鋼結構具有更好的抗火性能和更好的抗震性能。在施工中，外套鋼管可起到模板的作用，便于直接澆筑混凝土，加快施工進度。綜上所述，鋼管混凝土構件中鋼管和混凝土取長補短，使鋼管混凝土構件具有強度高、耐疲勞、抗沖擊、延性好、抗震、抗火和便于施工等良好性能
二、文獻綜述
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三、研究內容
四、研究基礎
1．所需工程技術、研究條件
本科碩士階段所學習的課程：鋼結構基本原理與設計、組合結構設計、結構抗火設計、
有限單元法。
關鍵詞：工業；民用建筑；混合結構；設計
社會經濟與科學技術相互影響，不斷互助促進發展。房屋居住作為人們最基本的生活需求，人們會一直不斷提高其質量水平。時代在不斷進步，社會在不斷發展，人們對房屋居住水平要求也隨著時代的前進而不斷提升，因此房屋行業的發展一直處于。建筑施工按照用途分類可分為工業和民用建筑兩種，工業建筑能夠滿足人們的工業以及輔助工業生產需求，而民用建筑則需最大程度滿足人們日常生活所需。工業與民用建筑混合結構設計的基本原理是科學合理的，并且能夠延長建筑物本身的使用壽命，不僅滿足居住要求，同時又不妨礙人們日常的公共交通，不影響城市的布局景觀。
一、工業與民用建筑的混合結構常見的設計類型
1、簡體結構
工業與民用建筑中的簡體結構比較常用于超高層的建筑物中。簡體結構具有較高的靈活性，其空間結構的側力剛度和抗扭能力相對于其他結構來說都具有絕對的優勢。簡單結構平面設計的形狀可以使用方塊、圓形或三角形，如果實際情況需要復雜一點的混合結構，可以在簡體結構的基礎上選擇長寬比例低于 2 的矩形，作為簡體結構的模板來進行設計。
2、砌體結構
砌體結構對材料、技術要求較低，砌體結構因其施工速度快、效率高的特點使得其施工過程相對于其他設計方法來說比較簡潔。砌體結構中使用的墻體的圍護和承重作用較好，因此利用砌體結構構建的建筑物的立面效果比較結實。但砌體結構抗震性能較差，七層以上的高層建筑往往不適合用。
3、框架結構
框架結構使用鋼筋混凝土作為材料，因此其抗壓、抗彎、抗震效果比較理想。因此框架結構在高樓層建筑物的應用比較廣泛。框架結構獨立性較強，其承重結構和圍護構件是彼此獨立的，相互之間影響較小?？蚣芙Y構的平面設置靈活，平面的剛勁程度也夠均勻，能夠滿足建筑工程生產工藝的標準要求。
4、剪力墻結構
剪力墻結構整體性、空間性、承載能力都比較理想，因此，可以使用剪力墻作為高層建筑特有的抗側力構件。剪力墻屬于承重墻的一種類型，靈活性差，在公寓住宅類型的建筑比較常用。
二、框架-剪力墻混合結構體系的設計
框架-剪力墻結構設計常用于抗震建筑，框架設置一搬把剪力墻兩個主軸作為主方向。獨立結構單元內的平面設計要做到簡簡約、規律、對稱的基本原則，凹凸不平和缺失部位要盡量避免；樓梯、電梯的設置遠離拐角凹角和端部處，以免發生結構體出現偏轉。豎直方向的建筑要滿足均勻合適的要求，建筑體發生彎曲以及過薄的現象影響其抗震力效果。構件不能超過節點的承載力，采取有效措施防止受到反復荷載作用的影響以致剛度過早退化。設計構造時，設計人員要注意防止脆性破壞，從而保證設計的構件延性足夠滿足需求。
三、工業與民用樓面結構
多層的建筑施工需要高度穩定數值以及足夠的承載力，建筑工程的高質量體現在施工的過程中樓板質量數據的有效控制。目前主要采用能夠保證工期的樓層建構模式為組合樓蓋。組合樓蓋包括壓型鋼板、現澆整體、鋼筋混凝土疊合板等形式，壓型鋼板組合樓蓋的缺陷之處在于需要在工程項目施工完成后對建筑物不平整的部位另外實施吊頂處理，從而保證建筑物外表的審美度，結果就造成建造成本的增加；現澆整體組合樓蓋解決壓型鋼板形式整體效果差的缺點，受重能力較強，但需要進行工程量大、施工速度慢的模架構建工作，進而影響施工進度；鋼筋混凝土疊合板組合樓蓋既能避免額外的吊頂費用，又具備良好的整體性能，因此，其利用范圍比較廣泛。垂直支撐常用來在高層建筑中，以增強其抵抗水平地震的作用，其支撐形式靈活多變。
四、一些工業與民用建筑的混合結構的辦法改進
1 預應力大板
目前，我國建筑行業領域中預應力混凝土大板結構技術的使用范圍越來越廣。這是因為預應力大板應用于居民住宅建筑可以使其平面布局更加靈活，同時 還具有重新改造的特殊功能，能夠在很大程度上滿足人們對房屋建筑日益增長的多樣化需求，從而輕松解決用戶對于房子個性化、多樣化的問題。另外，由于預應力大板一般情況下回安置在墻柱之間，因此，預應力大板還能在一定程度上提升建筑物樓層的高度。
2 鋼結構具備的優點
2.1 強度足夠高
相對于建筑物的其它結構來說，鋼結構所采用的施工材料強度是最高的，因而，鋼結構常常應用在空間比較大的房間的布置，不僅外表規整、美觀，而且內部結構合適得當。其它的建筑物結構則由于缺少強度的保證和材料的性質等因素，限制了其房屋空間布置的自由度，比如說鋼筋混凝土結構、磚結構等等。鋼結構所采用的鋼材強度高，民用高層建筑進行結構設計時，可適當應用該結構進行大開間的布置。
2.2 效益較理想
工業與民用建筑混合結構采用鋼結構體系能夠獲取理想的綜合經濟效益，因為鋼結構體系采用的施工材料相對于其它的結構如鋼筋混凝土結構、磚結構等材料比較來說，其沙粒、土質以及石塊含量大大減少。鋼結構材料的這種特性有利于推廣期在地基中使用范圍，即同時推廣到軟弱地基的使用，在不影響建筑質量的基礎上大幅度減少工基礎的程造價。工業與民用建筑設計混合結構設計采用鋼結構，可以簡化施工操作流程，縮短施工周期，進而大幅提高工業與民用建筑設計混合結構設計的綜合經濟效益。
2.3 性價比高
工業與民用建筑的混合結構設計采用鋼結構還能體現其高性價比的性能，高性價比永遠是所有行業追求的目標，因此鋼結構還能無形推動其它相關產業如鋼鐵產業的健康發展。此外，鋼結構的高性價比特征還能起到保護環境的作用，綠色環保是當代建筑行業領域所倡導的目標，因此，鋼結構發展勢頭良好。
結束語
綜上所述，工業與民用建筑的混合結構設計的科學性主要體現在其采用的技能是否能夠滿足建筑的實際需求，并在此基礎上減少施工的強度、縮短施工周期、節約投資成本。目前在工業與民用建筑的混合結構設計已經通過理論與實踐的雙重檢驗，其科學性得到了有效驗證，為此，我國建筑行業領域應加強其推廣范圍和利用程度，不斷提高自身的建筑施工質量和水平。
參考文獻：
[1] 劉文勝.工業與民用建筑混凝土結構的裂縫形成原因分析及其預防措施探討[J].商品混凝土. 2012（09）.