建筑结构设计中结构概念的应用



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1、建筑结构设计中结构概念的应用 摘要:随着社会经济水平的发展,人们对于建筑的安全性、环保性以及舒适性等方面也有了更高的要求。因此将结构概念应用于新时代的建筑设计工作当中已经成为了建筑行业的重要趋势。深入研究结构概念在建筑结构设计中的应用,将更好的推动建筑设计工作的发展。本文结合工作实际,探讨了建筑结构设计中结构概念的应用,以期为结构概念在建筑结构设计能够得到更广泛的应用提供理论依据。 关键词:建筑结构设计;结构概念;应用 中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号: 随着社会经济水平的发展,人们对于建筑的安全性、环保性以及舒适性等方面也有了更高的
2、要求。因此将结构概念应用于新时代的建筑设计工作当中已经成为了建筑行业的重要趋势。深入研究结构概念在建筑结构设计中的应用,将更好的推动建筑设计工作的发展。 一、 结构概念应用于建筑结构设计当中的意义 (一)具有更全面、更立体、更精准的先进意义。 1. 在目前普遍采用的概率极限状态理论前,我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算等阶段。现行的GBJ68-84建筑结构设计统一标准则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则。概率理论虽具有一定的先进性,但也有一定的局限性,比如在运算过程只能视作近似概率法,带有一定的局限性。并且要准确估计建筑物的真正承载力光凭极限状态设计
3、是很难做到的1。 2. 结构概念设计是指不经复杂的数值计算,从整体角度来确定建筑结构的总体布置和结构措施,其主要依据为整体结构体系和结构子体系之间的力学关系,相对刚度关系,结构破坏机理,实验现象和工程经验所获得的结构设计原则和设计思想,。高质量的设计工作要求我们着眼在具体空间结构体系整体研究上。一个结构工程师只有根据专业理论知识和工程实践经验,结合简单估算对一个结构工程进行整体优化同时,应把结构概念应用到实际建筑结构设计工作中去,这要求对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识2。 (二)对建筑的抗震能力起到关键作用。 为了保证准确性,在进行结构分析时必须充分考虑结构的空间作用、结
4、构材料的非弹性性质和时效、阻尼变化等多种因素。因此,工程抗震问题必须立足于结构概念,而不是完全依赖计算设计来解决,通过结构概念的应用,可以避免结构出现敏感的薄弱部位,使整体建筑结构发挥减震的关键作用。在隔震设计中,灵活运用悬吊隔震可以很好地降低水平地震作用,极大程度上减轻震害。 (三)掌握和运用结构概念的设计方法,是提高设计水平的一种有效途径。 二、建筑结构设计中的结构概念应用 (一)拓宽设计思路的应用。 结构工程师对计算工作准确性往往缺少清醒的认识,过分相信控制解,忽略更为重要的概 念设计方法。传统的结构计算理论的研究和结构设计存在很大的缺陷,过分关注如何提高结构抗力R,容易导致因混凝土使用
5、等级增高、配筋量增大,产生的高额造价。结构工程师在工程建设过程中往往只注意到不超过最大配筋率,造成胖柱、肥梁、深基础等一系列问题。 比如抗震设计,传统的方法先是根据初定的尺寸、混凝土等级算出结构刚度,再由结构刚度算出地震力,然后算配筋。这样将会增加结构的刚度,反而使地震作用效应增强。 因此可考虑将结构概念应用在抗震设计中,降低作用效应S。结构耗能减震技术是在结构物某些部位(如支撑、剪力墙、连接缝戒连接件)设置耗能(阻尼)装置(戒元件),通过该装置产生摩擦,弯曲(戒剪切、扭转)弹塑性(戒粘弹性)滞回变形来耗散戒吸收地震输入结构的能量,以减小主体结构的地震反应,从而避免结构产生破坏戒倒塌,达到减震