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土建结构设计论文范文1
关键词:土木工程；结构设计；安全性
1土木工程结构设计概述
土木工程的结构设计在设计过程上大致可以划分为三个阶段，即结构方案阶段、结构测算阶段、施工图设计阶段。在结构方案阶段中，主要是根据要施工的地区的地质勘测报告设计相应的工程公安，包括抗震防裂程度、工程高度、工程结构形式等等。当工程设计方案相对确认下来狗，就根据方案的具体要求进行下一步的布置和测算工作。在结构测算过程中，主要是对工程负载的情况进行计算。包括外部负载和内部负载的计算。负载的计算主要根据负载的要求确定相应工程配件的使用，根据组合值系数和标准值系数的测定来确定施工参数，构造施工措施要求。对于内力的测算，来完成构件截面参数的确定。内力的测算要根据构件截面、负载值确定。这包括弯矩、剪力、扭矩等等。最后，根据构建的计算、要根据之前确定的内力计算的要求，保证测算构件是否达到了相关要求。这时也可针对需求对构件截面参数加以调整。在施工图设计阶段，就是根据前两步的结构方案设计阶段、结构测算阶段，进行施工图的设计。在此过程中要将设计者的要求和设计意图通过图纸表达出来，施工图是施工的依据，施工图中要包括建设项目各部分工程的详图以及零件使用、、结构部件明细表、验收标准方法等。民用的工程施工图应具备设计图纸、包括图纸目录必要的设备、材料表、工程预算书。施工图设计文件，应满足设备材料采购，非标准设备制作和施工的需要。
2土木工程结构设计中存在的问题
土木工程结构设计中存在的问题主要集中在两个方面、一方面是专业角度的问题、另一方面是安全角度的问题，下面将分别从这两个方面进行阐述。从专业角度来说在土木工程设计中，箱、筏基础底板挑板的设计过程、梁、板的跨度计算、摩擦角区域的处理、抗震缝距离的设计、基础板厚度的确定都需要进行测算考量。对于箱、筏基础底板挑板的设计，首先要假设出挑板可以将边跨底板钢筋进行调整，出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基。从土木工程建设角度来说，如果取消挑板，能够方便柔性防水的处理，在建设多层建筑时，结构设计中可兼顾到下层建筑。梁、板的跨度计算中，梁、板的跨度计算计算跨度，又叫计算长度，应当根据计算时要求、构件的组成形式、支承端约束刚度、支承反力等因素综合考虑，摩擦角区域的处理，内摩擦角，是土的抗剪强度指标，是工程设计的重要参数。基层开挖时，会应用到摩擦角区域处理的问题，如果魔草叫区域中边基地的土会受到影响较小，不会反弹。但中心部位，基土反弹情况较为明显，回弹部分需要人工进行清除。抗震缝距离的设计中，主要通过增加抗震缝的距离来对地震时产生的结构碰撞的风险降低。基础板厚度的确定要根据房间设计的不同大小来选定相应的基础板厚度。如果基础板的厚度都按照大房间的标准进行设计、势必会造成浪费。如果都按照小房间的标准进行设计则会造成安全问题。所以实际的应用中，通常是在大房间中垫聚苯，小房间设定基础板的厚度。从安全角度来说，目前土木工程设计中存在的问题有:(1)工程设计规范的安全水平比较低，与国际同类作业相比，由于没有设定规范的视屏问题，会造成工程施工的进行难度的加大，最终导致了施工质量较低;(2)工程设计规范的整体牢固性差;(3)土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。
3加强土木工程建设的建议和对策
从具体而言可以从两方面进行考虑:从设计的安全性上，应从管理首要保证设计的安全性，尽量选择资质等级较高、管理先进、实力雄厚的设计单位进行设计、这样就可以掌握先进的设计方法和设计理念，设计设备也会较好、设计人员的素质和专业能力强、设计经验丰富，设计出的建筑安全性较高。再设计时也要加强理论学习，使设计人员和施工人员对于设计理论和设计标准能够很好的掌握。对于设计过程中，涉及到工程造价、工程量的统计、计算、所以在此类工程量计算过程中，要严谨、认真，对于每一笔数据都要认真核对。设计图纸要详细，以便施工者能够根据设计图纸准确掌握设计意图，从而进行施工，这样能够降低因图纸问题造成的施工不明确的现象，避免了事故的产生。在施工过程中，要注意过程监管，设计单位与施工单位要保持联系，对于设计图纸中不明确的问题，要进行及时的沟通和设计核对，以便发现错误。设计人员对于施工人员提出的建议，要给予足够的重视。从土木工程行业标准角度来说，要根据全面性因素来对土木工程结构设计的方案进行评估。因为土木工程的方案是工程实施的基础，对设计方案的评估要满足安全性、经济型合理性。等等。可通过对设计方案屏蔽、论证的方法，提高设计的水平。设计过程中，不一味的追求标准图，虽然采用标准图能够减轻工作量，加快设计进度，但为了保证设计的安全性，设计人员应该认真的对设计方案进行审核，对于可能存在压缩费用的过程进行仔细的成本核算，在保证基础、满足行业标准的前提下，保证设计的合理性、高效性、创新性。
4总结
本文首先对土木工程设计的基本情况进行了概要阐述，根据工程设计的几个阶段展示了土木工程的工作范围和工作要求。之后提出了现阶段我国土木工程设计中还存在的问题，从具体设计过程和安全性两个角度提出了相关的问题。最后在此基础上，根据存在的具体问题对土木工程的建设提出了建议和相应的对策。本文的研究对我国土木工程结构设计的发展提供了一种新的思路。
作者:董旭 单位:徐州工业职业技术学院
参考文献:
［1］高宇．我国土建结构工程的安全性与耐久性分析［J］．吉林大学学报，2005．
［2］张林．土建结构工程的安全性与耐久性［J］．高新技术，2006．
［3］侯力更主编．砌体结构设计［M］．北京:中国计划出版社，2006．
土建结构设计论文范文2
【关键词】钢筋混凝土，建筑工程，结构设计，优化研究
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
一.前言
伴随着我国建筑行业的迅速发展，工程建筑行业日渐成为了我国国民经济新的经济增长点，不仅仅在国民经济的增长中占据着越来越重要的地位，而且在改善居民生活方式，提高居民的生活质量方面有着巨大的推动作用。随着钢筋混凝土建筑结构在建筑行业中的广泛应用，建筑结构的设计和施工都有了新的标准和要求，在钢筋混凝土结构的设计施工中，不仅仅要使得结构的平面，立面布置符合相关规则，更要使得建筑结构的各种构件的强度和变形能够达到相关的标准，同时，要在满足建筑设计基本目标的基础上，更加重视建筑结构的抗震设计，提高建筑结构的抗震能力，保证整个建筑结构的质量。
二.钢筋混凝土建筑结构设计的优化措施
1．严格控制钢筋混凝土建筑结构设计中的各种材料设计
(一)在掺合料选择方面上。选择一些增加混凝土强度性能的一些掺合料。
(二)沙，沙石，水泥的配合比上面，优化三者配合比。
(三)在水泥的选择方面上。根据工程的需要，选择相对应的水泥。
(四)在钢筋的选型上面。比如，用U型钢，工字钢代替圆形钢。
2．结构体系的选型方面
由于大开间剪力墙结构体系，可以做到房间不露出梁柱，有效空间大、隔音效果较好，当采用钢制模板时，墙面和楼板表面平整并且不需要在湿作业的情况下抹灰。另外该结构体系不但用钢量少，施工周期短、造价低，还具有整体性强、侧向刚度大等优点，有利于抗风抗震，所以自九十年代起建筑结构体系基本上都采用大开间现浇钢筋混凝土剪力墙结构。随着经济的发展，为了进一步降低建筑造价，近几年来部分地区越来越多地采用短肢剪力墙与简体或一般剪力墙组成的结构体系。这个结构体系也属于剪力墙结构的一种。它的特点是建筑平面布置更具灵活性，并且又能节省钢筋和混凝土用量，减轻建筑的总重量，从而降低地基基础造价。
3．建筑结构的基础设计方面
在建筑的基础设计中，要综合考虑建筑场地的地质情况以及水位、使用功能、上部结构类型、施工条件和相邻建筑的相互影响，以保证建筑物不会过量沉降或倾斜，而且还能满足正常使用要求。另外还要注意相邻地下建筑物及各类地下设施的位置，以保证施工的安全。
4．建筑结构设计的抗震方面
（一）房建结构设计要从建筑的全局出发
全面考虑各种建筑部位的功能，在此基础上，科学设计每个部分的构件，保证每个部件之间的契合，促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求，满足一定的现实需求，同时，通过抗震设计，使得每个构件都可以具有相应的承载力，当地震来袭，每个构件都可以有着一定的次序先后破坏，整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性，从而延缓地震破坏的速度，消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。
（二）要严格选择地基选址
地基选址是进行建筑结构设计的基础，因此，在房间结构抗震设计中，要科学避开山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本着坚硬，牢固，平坦，开阔的选址原则。亲身实地，利用先进技术设备，进行地质勘探，山石水土监测，并取样论证，科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠，地质稳定无渗漏，无坍塌，无暗河，无熔岩，无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。
（三）采用合理的建筑平立面
建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则，通过无数次的实验表明，简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强，对延缓地震烈度范围延伸，消耗地震的能量，减少地震对整体结构的破坏，而且，对称结构容易准确计算其地震反应。
5. 加强对连梁的设计优化
（一）对连梁的刚度进行折减
连梁由于跨高比较小与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，在连梁遇到外力发生屈服的过程中，主要有几个表现，比如出现裂缝，连梁的刚度减弱，内力发生重新分布，因此，一般而言，在进行建筑结构设计之前，要对连梁的刚度实施折减，从高规中的相关条款解释而言，是要对整个混凝土建筑结构的各个环节的刚度和弹性进行比较科学合理的分析，但是，在具体实际的操作过程中，各个部分的构件都需要承担比较大的弯矩和剪力，并且配筋设计具有很大的难度，因而，在笔者多年的建筑结构设计过程中，可以减少对竖向荷载能力的考虑，而更多的进行适当的开裂设计，将内力转移到墙体上去，如此，可以更好的实现建筑结构设计的优化。
（二）在设计过程中适当的减少连梁的高度
在进行连梁的设计中，为了达到降低连梁刚度，减少地震影响效果的目的，可以在保证整个建筑功能的基础上，让连梁的总体的跨度不断增加，如此，可以很大程度的让连梁的整体高度降低，一定程度而言，也使得可以讲整个连梁的整体承载能力控制在一定的范围之内，既可以让设计得到优化，又可以让建筑的功能得到正常发挥。
（三）在连梁设计过程中适当增加厚度
在进行连梁设计，在做好各种构件的设计优化的基础上，可以让连梁的整体截面的宽度进一步扩大，如此，不仅仅可以让建筑结构整体的刚度变大，也能够让整个地震过程中产生的各种内力作用相对而言变得更大。而且，由于连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比。通过剪力墙的厚度增加，也有可能达到让连梁抗剪承载力符合限度的目的。
（四）提高混凝土等级
为了让连梁的抗剪承载能力不会超过规定个标准，可以合理的提高剪力墙的混泥土的等级，当混泥土的等级得到提升，混泥土的弹性模量增加比例会小于抗剪承载力的提升比例，从而，可以达到控制目标。
6．建筑结构设计的施工方面
为满足结构承载力的需求，通常在结构设计中柱与梁板选择不同强度等级的混凝土。施工规范规定柱的施工缝宜留设在梁底标高以下20mm-30mm处，其原则是施工缝宜留在结构受力小且便于施工的位置。施工时，为方便柱身混凝土的下料与振捣，在梁内钢筋未绑扎之前进行浇注。按施工规范的要求，当梁柱的混凝土强度等级不同时，节点处应按。弱梁强柱”的原则。在实际施工中，施工班组制定合理的节点保证措施，监理人员加强对浇注质量的监管和提高整体结构的抗震性能十分重要。
三.结束语
钢筋混凝土建筑结构设计是一项专业性极强的工作，必须综合考虑到多种因素，既要满足居民的生活生产多种需要，更要从地震防护，防水防渗漏等各种因素对建筑结构做出性能设计，同时，从城市整体的人文自然，交通政治等各方面的因素出发，选择合理的建筑结构体系，做出科学严谨的设计，实现实用价值和美学价值的统一，为整个建筑业的发展和居民生活质量的提高，奠定基础。
参考文献：
[1]刘利峰 钢筋混凝土建筑结构设计优化研究 [期刊论文] 《科技资讯》 -2010年20期
[2]张红标 建筑结构设计成本优化研究--以深圳高层钢筋混凝土建筑结构为例 [学位论文] 2011 - 浙江大学：企业管理
[3]张民 钢筋混凝土框架-剪力墙结构设计的优化研究 [学位论文]2008 - 同济大学土木工程学院 同济大学：结构工程
[4]洪叶 空间钢筋混凝土框架结构优化研究 [学位论文]2007 - 上海大学：结构工程
土建结构设计论文范文3
日子在弹指一挥间就毫无声息的流逝了，就在此时需要回头总结之际才猛然间意识到时间的匆匆。转眼之间已从大学毕业了9年的时间。参加工作以来，在领导和同志的帮助下，我认真学习、刻苦钻研，各方面都取得了一定的成就，得到领导和同志的一致好评。
四年设计院工作期间，从学习技术规范、软件操作、设计方法至能独立完成不同类型的建筑结构设计，从多层、高层至大底盘地下室、基坑支护和挡土墙设计，对主要结构设计规范有一定的把握和理解。之后在开发公司做了一年半的结构设计管理和两年的部门管理协调工作，工作重点由结构转向规划和建筑设计管理，通过自身不断学习和沉淀，对强排指标、建筑做法和结构优化有过颇深的研究 ，在专业协同方面，对土建设计和精装点位设计协同方面较熟悉；工作计划性强、执行力高，为人本分，做事踏实负责。
在安庆市第一建筑设计研究院股份有限公司担任结构设计师期间主要工作内容如下：
1. 根据项目设计任务书的要求，完成所内结构设计任务分配；
2. 组织配合其他专业组织完成所里分配的结构设计任务和校对审核；
3. 配合甲方和施工方组织完成施工图审查和图纸会审工作；
4. 及时协助施工方解决施工过程中遇到的困难和问题；
5. 组织完成后期服务及相关工作。
在安徽新祥源房地产开发有限公司担任结构设计工程师期间：
1. 负责金港湾项目结构设计管理（项目总建筑面积约52万方）
2. 制定结构设计任务书；
3. 牵头组织结构优化；
4. 协助参与建筑专业设计管理；
在合肥绿润置业有限公司担任设计部经理期间：
1.事业部拿地强排方案协调对接；
2.督促协调各专业制定专业设计任务书
3.规划方案及施工图阶段各专业、管理、跟进；
4.对接各职能部门及集团设计部协调配合工作。
同时不断提高思想修养水平。参加工作以来，我没有放松自己思想修养的提高，通过读书、看报、看新闻等形式认真学习领会党的新思想新精神，高标准严格要求自己，团结集体、认真工作，实事求是地完成上级交给的任务，政治思想修养不断进步。
土建结构设计论文范文4
????会议收到论文报告58篇并印发了文集，有140人参加会议，在第一天的大会和第二天的分组会上分别有17位和26位专家作了报告，另外还安排了半天时间进行自由发言和讨论。会议气氛热烈，取得了预期的效果，不同观点之间也进行了较为充分的交流。
??鉴于这一会议的论坛性质，以下仅就会上提出的一些问题及建议作一归纳，提交与会专家考虑并审议。
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??一、土建结构工程的安全性
??结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力，是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用（维护、检测）有关，而这些又与土建工程法规和技术标准（规范、规程、条例等）的合理设置及运用相关联。
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??1．我国结构设计规范的安全设置水准
??对结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准，总体上要比国外同类规范低得多。
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??1.1构件承载能力的安全设置水准
????与结构构件安全水准关系最大的二个因素是：1）规范规定结构需要承受多大的荷载（荷载标准值），比如同样是办公楼，我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤)，而美、英则为240和250公斤；2)规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，前者是计算确定荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数，后者是计算确定结构构件固有的承载能力时，将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度，在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数，体现了安全储备的需要；而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数，体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大，表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载（如结构自重）的分项系数分别为1.4和1.2，而美国则分别为1.7和1.4，英国1.6和1.4；这样根据我国规范设计办公楼时，所依据的楼层设计荷载（荷载标准值与荷载分项系数的乘积）值大约只有英美的52%（考虑人员和设施等活载）和85%（对结构自重等恒载），而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力（与材料强度分项系数有关）却要比英美规范高出的10~15%，二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范，就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾，至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是，在其他建筑物的活荷载标准值上，与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同，比如钢结构的差距可能相对小些。
????公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似，除车载标准外，荷载分项安全系数（我国规范对车载取1.4，比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%）与材料强度分项安全系数均规定较低。
????尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低，但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的，这里的问题主要在于设计墨守陈规，在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。
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??1.2结构的整体牢固性
????除了结构构件要有足够承载能力外，结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力，或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度，用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件，一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏，竟导致整栋楼的连续倒塌，也是房屋设计牢固性不足的表现。
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??1.3结构的耐久安全性
????我国土建结构的设计与施工规范，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用（如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害，所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求，如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级，都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高结构构件承载能力的安全设置水准，在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。
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??2．调整结构安全设置水准的不同见解
????我国结构设计规范的安全设置水准较低，与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是，能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求，而且业已历经了较长时间的考验，这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就；但是，由于安全储备较低，抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准，主要是基于客观形势的变化，是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础，要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要，有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论，在如何调整的问题上存在较大的意见分歧，这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解：
????1）认为我国现行规范的安全设置水准是足够的，并已为长期实践所证明，而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉，在安全度上不能跟着英美的高标准走；安全度高了是浪费，除个别需调整外，总体上不必变动。
????2）认为我国规范的安全度设置水准尽管不高，但在全面遵守标准规范有关规定，即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下，据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用，表明这些规范规定的水准仍然适用；但是理想的“三正常”很难做到，同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要，在物质供应条件业已改善的市场经济条件下，结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度，因为我国目前尚属发展中国家。
????3）认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近，需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高，土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重，而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程（特别是建筑工程）造价中所占的比重现在已愈来愈低，材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要，但决不是没有风险，如果规范的安全水准较高，曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的，而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务，安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认，即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样，由于我们的施工质量总体较差，结构的安全性依然会有差距。
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??3、结构设计规范的概率可靠度设计方法
????自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来，我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法，从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法；其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范，在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势，但在工程内界则存在不同看法。尽管有了ISO2394，国外却鲜有重要或著名的结构设计规范已直接采用了可靠度设计方法，至今仍采用多安全系数设计方法或称荷载抗力系数法。在我国，对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法，虽然工程设计界颇有微词，但学术界持赞成和肯定者是主流，不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。
????对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步，可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理，当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷，有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为，结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体，在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂，并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理；规范可靠度方法在我国十多年的实践表明，它并没有给结构设计的安全性带来明显实效，反而造成了安全概念上的某些混乱；对工程技术人员来说，结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清，不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题；现行设计规范中的可靠度方法很不成熟，存在不少根本缺陷；他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范，也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考，在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。
??
??二、土建结构工程的耐久性
??
????土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性，而且更多地体现在适用性上。
??
??1、土建结构工程的耐久性现状
????大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题，并非我国所特有，但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。
????长期以来，人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到70年代末期，发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化；据1998年美国土木工程学会的一份材料估计，他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题，仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无，而现在联邦政府每年为此的拨款只有50～60亿美元。另有资料指出，美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施，如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害，钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm，而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40，桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设计方面至今仍无明确要求，对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25，与上面提到的加拿大50年代水准一致。国内按这种标准设计的一座大桥，建成后仅8年，由于盐冻侵蚀，现已不得不部分拆除重建。
????我国建设部于80年代的一项调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25～30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15～20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持50年以上，但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30～40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重，由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差，许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落，需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用，使用十几年后就出现问题，有的不得不限载、大修或拆除。盐冻也对混凝土路面造成伤害，东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料，密实度和抗渗性差，不耐地下水与机车废气侵蚀，开裂与渗漏严重；对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明，漏水的占50.4%，其中1/3渗漏严重，并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电，影响正常运行，而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策，如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。
????耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训，还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥，仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥，其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3～4cm厚的保护层厚度。
????有专家估计，我国“大干”基础设施工程建设的还可延续20年，由于忽视耐久性，迎接我们的还会有“大修”20年的，这个可能不用很久就将到来，其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。
????使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有：
????1)由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准，导致水泥工业对水泥强度的不适当追求，使水泥细度增加，早强的矿物成份比例提高，这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值，而国外则同时还要求不高于规定的最高值，如果强度超过了也被认为不合格，这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。
????2)工程施工单位不适当地加快施工进度，尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证，早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程，很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款，因为意味着工程质量有遭到损害的可能。
????3)环境的不断恶化，如废气、酸雨，我国的酸雨面积已超过国土的30%。
????当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例，修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命，在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走，很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文，本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性，在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段，国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料，而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外，工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法，对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如，顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂，而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段；又如，希望加大水泥用量来保证混凝土强度，而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。
????在修订规范的耐久性要求上，交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验，尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需，另一方面则要安排系统的研究项目，加大耐久性研究工作的支持力度；混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一，而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件，需要考虑本国的特点，是不能完全依赖国外研究成果的。
????重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床，水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5～1/6，而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥，与之相伴的是年耗20多亿方的砂石，长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料，而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土，所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年，有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费，国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势，如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。
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??2．土建结构工程使用阶段的正常检测与维护
????结构耐久性和使用寿命的概念，与使用阶段的检测、维护和修理不能分割，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用过程中，应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范，但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故，例如最近四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故，就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀，如果有定期的检测要求，这样的事故很有可能避免。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程，强制规定必须定期检测；即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件，因其坠落后容易伤及公众，也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差，质量控制与质量保证制度不够健全，规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低，已建的工程中往往存在较多隐患，所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量，虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定，但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度，还应以预防为主，通过例行检测及时发现问题。
????现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治，也有大量已建的违章工程需要评估，更有许多工程发生病害需要诊断和加固，各地已涌现了不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍，并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要，但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估，要建立相应的法规和标准，要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度，在管理体制上予以规范。
????从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看，需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出，很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用，不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能，而且经济上算总账会很不合算。在发达国家，由于新建工程少，用于维修的费用往往更为主要，英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍，1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家，现在正大兴土木，可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40％公路桥梁的桥龄已大于25年，加上进入90年代以后交通量猛增，超载严重，以往的设计标准又低，路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证，造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上，希望有关部门能加大已建工程维修的费用。
????为加速路桥等公共工程建设，国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规，就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能，对于设计工作寿命为100年的桥梁，至少还可正常使用70年，而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。
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??三、技术规范的作用与管理
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????这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。
????长期以来，受计划经济体制的影响，我们往往视技术规范为法，将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程，与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准，本身不具有法律作用，只当工程各方（业主、设计、施工企业）认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上，才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行，不利于技术进步和创造性的发挥，反而容易成为推卸责任的借口。当然，政府部门从国家和公众的整体利益出发，需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规，但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法，后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。
????土建工程有着强烈的个性，需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以规范作为技术标准宜强调其指导性而不是强制性。如果规范条文看作为一般意义上的法律条文，就有可能束缚设计施工人员的主动创造性并阻碍新技术的应用。。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新，这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。我国的技术规范在编写风格上也有模仿法律的倾向，极少提及使用者需要注意规范可能存在的某些不足之处或允许并鼓励使用者在某些问题上可以另辟蹊径。如果在设计施工中要取代规范中已经落后过时甚至有害的技术规定，则无异于违法行为。相反，只要墨守规范，即使出了事故，就可不负法律责任。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求，不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。为了消除这些负面影响并杜绝钻规范条文的空子进行偷工减料，应有必要建立这样的共识并作出规定，即遵守了规范条文并不意味着就可免除法律责任。国外有些规范就是这样规定的。
????企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故，不是解决问题的有效途径。现在，有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来，明确列为强制性条文，同时规定各个设计单位完成的设计，须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查，而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求，其任务已类似于执法；这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因，主要在于管理不善，特别是管理环节上的腐败；其次是施工操作人员素质低，又难以短期解决；过分强调规范的地位与作用，未能建立与规范配套的完整标准体系，比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件，可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节，也有一定的关系。从设计角度看，出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定，而是方案性的错误或忽略主要的设计条件；也有一些工程则因过去的设计标准过低，耐久性不足，在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实，要做到设计规范强制条文的要求最为容易，为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核，其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎，个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点，反而造成麻烦。
????我国幅员广阔，各地经济发展很不平衡，技术力量悬殊，环境条件各异，客观上要求规范能给设计人员更多灵活性，少一些强制性，这样才能更好地在规范的指导下，根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之，在规范标准上，要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范，在工程的安全性和耐久性标准上，可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些，在抗震防灾要求上，更应区别对待。全国性的规范订得愈详细，其适用性可能变得愈差，造成的混乱也可能愈多；特别象岩土工程那样的规范更是如此。
????技术标准中的强制性越多，也意味着政府有关部门在具体技术问题上需要承担的责任越重，而这些本来不该是政府部门的职责。规范中的要求是最低要求，在安全设置水准上，政府需要干预的也应是保证公众安全的最低要求。对于土建结构的抗震设计，政府有关部门至今仍规定任何部门和个人不得随意提高抗震的设防标准(建抗586号文件)。事实上，如将商品房的抗震设防烈度提高1度，抗震能力可提高约1倍，而增加的房屋造价相当有限，在众多城市中可能仅及居民用于室内装修费用的几分之一。政府的这一规定无异于限制居民只能购置抗震安全质量标准最低的房屋，如果发生地震造成损害，有关部门如何解释？
????规范等技术标准的管理体制亟待改善。建国以来，由政府部门负责统管并指定有关企事业单位分别承担每本规范编写和修订工作的做法已越来越不能适应当前的形势，有些在经费和人力上得不到保证，平时基本上没有专门人员去搜集了解规范使用中的问题并及时修改补充规范条文；面对新的结构型式、新的材料和新的工艺，规范的过时条文不但成为推广新技术的阻力，而且有被误用或盲目套用而造成工程质量安全事故。
????发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理，规范的翻新周期短，不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置，分工不明，并且至今还依附于某一政府部门，基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用，距离独立和富有活力的健全机构还差的很远，如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入，整顿合并有关的学会、协会，加强其职能，并逐渐成为技术标准编制管理的主体。
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??四、准备提交政府有关部门考虑的建议
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????为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性，这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑，：
??1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性，已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则，一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证，我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失，并将给生产和公众生活带来长期困扰。
????建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门，能对工程的耐久性要求作重点审查，明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求，重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证；
????建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持；
????建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助；
????建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中，联络国内有关专家，促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。
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??2、土建工程使用过程中的安全性，应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程，我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向，不利于工程寿命和投资效益。
????建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物，在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此，需要制定法规，编制相应的技术标准；对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。
??建议政府有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上，根据需要，加大工程维修费的比例。
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??3、完善技术标准体系与管理体制，发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用；逐步淡化技术规范条文的强制性质；鼓励编制地方性规范(标准)和企业标准，适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异，并鼓励科技创新和技术进步。
土建结构设计论文范文5
关键词：建筑结构设计；艺术设计；协调
一个优秀的建筑设计，只有通过一个好的结构体系才能得以体现，建筑物结构的设计直接关系到建筑物本身的实用价值以及美观效果，同时建筑物的结构设计还能够起到抗震防震的作用。
一、建筑设计中的二元性
建筑设计事关两种性质的体现，即技术性和艺术性。技术性是指建筑物结构设计中的技术成分，而建筑物结构设计中的艺术性是指设计者所要表达的技术之外的艺术成分。随着时代的发展，建筑设计的这两个元素越来越趋于融合统一，而这一趋向形成了建筑艺术的新流派，即高技派，高技派是在现代艺术的统领下由以往的艺术流派逐渐走向工业时代技术而产生的派别。高技派讲究在建筑设计中采用现代新技术，并在美学上也极力展现新技术的应用，其表现手法呈现多样，主要是为了使人有一种赏心悦目的感觉，并在此程度上反映工业技术中的机器美，技术与艺术的关系本身并不是矛盾不可协调的，而只有将技术处理进行一定的艺术化，才能更好地诠释建筑设计中的这两种元素。
二、建筑是艺术和技术的载体
建筑设计就本质上来说是人类将自身的观念意识通过创造施加到自然界，是人类活动中不可缺少的部分。建筑设计既需要技术的应用得体到位，又需要在设计中对感情进行艺术化表现。于是建筑设计在一定程度上反映了艺术与技术的并驾齐驱，由于现代技术的不断发展，在科技发展的影响中，建筑设计产生了本质上的改变，尤其是设计者创作观念的转变，在建筑设计中力求表现造型的新颖，从传统的美学角度来看，建筑设计中诸多的条框规范都在新技术的应用下被打破，并呈现一种开放式的设计特点，力求设计要从技术表现出发，运用技术性思维来对建筑的结构、设备构造以及建筑造型等方面进行思考，将技术性特点内涵于建筑构造的内在联系之中，使技术进一步升华为艺术。在建筑表征情感的前提下，引入新技术赋予建筑以时代的气息。正如历史上一位名人所言，人类创造了建筑，而建筑又重塑了人类。这句话实际上体现了两方面的意义，其一，建筑就人文技术而言，其实是人的本质外化，所以建筑设计堪称艺术，无论怎么去用建筑构建的技术以及建筑的功能去衡量其设计的意义，但是建筑设计仍旧脱离不了艺术的范畴，并且在学术研究中已经被划为人文学科，这是有目共睹的事实。其二，建筑在各种技术上的应用，不仅开发了人类建筑设计的智慧，而且新型技术的应用使建筑更加富有理性的情调美，并且以科学技术做依据，建筑的功能使用方面才更为牢靠。
三、建筑艺术的结构设计与艺术设计的统一
建筑艺术的结构美究其要理包含了两方面内容，一是指建筑结构中支撑意义上的美，建筑是靠支撑结构才得以存在，支撑作用为建筑提供了使用空间，其间的构造形式以及结构体系对建筑的稳定性和耐久性有直接的影响作用，尤其在一些要求特殊且结构跨度较大的建筑中，对于其结构体系的要求以及美学表现都达到了建筑形式美的极致。甚至在一些壮观的建筑中，其结构体系与美学表现是融合一致、密不可分的。能这样进行阐述，建筑即建构，结构即建筑，法国人类学家将人类的各种文化都视为系统，并能够对文化成分之间的关系遵循式地加以分析，而人类文化体系中所存有的恒定模式便是普遍的常见模式。这些文化体系对人类的建筑设计有着重要的影响。在建筑设计中，有些建筑师会把建筑的结构设计放在从属地位来考虑，并且在建筑设计中力求结构服从于建筑设计，这一观念将建筑的整体性进行了分割，片面追求建筑的艺术与技术的相互协调性，从而给建筑工程带来了许多不安全因素和质量方面的隐患。任何一个建筑，其所具有的设计方案，都会影响到结构设计，而结构设计技术水平同时又对建筑设计层次起到制约性作用。所以建筑师在进行设计时，应该具有一定的结构方面的知识，结构与建筑设计的相互结合和统一才能真正创作出优秀的建筑品。
四、建筑结构设计与艺术设计的协调案例
在建筑的结构设计中，充分体现建筑内容和形式的统一、以及功能和造型统一是人们长期以来追求的目标。比如罗马的小体育宫就是大跨度钢筋混凝土建筑的最佳代表作。例如，某幼儿园的建筑设计与结构设计配合一致，建筑设计上要有利于幼儿的身心发展，其设计风格应当选择鲜明生动的设计造型，色彩和材料的搭配上也要富有儿童天真烂漫的格调，结构的设计中应该有房屋各部分的错落有致，且不同部分的形体不一表现出来的立体效果也不相同，在结构设计中应当努力配合其建筑设计的格调，明白建筑之所以设计的意图，并努力使两种设计互相辅助配合到达建筑设计的最终目标。
五、绿色建筑设计中系统协同性原则
绿色建筑与常规建筑的要求有许多出入。作为现代化的新兴建筑模式，绿色建筑应作为一个开放的体系与环境构成一个有机系统，追求环境效益的最大化，不仅要体现对自然环境和社会以及生态环境的保护，更要与当地的人文景观，地形地势相契合。在此基础上还要加强建筑本身对当地技术和材料的利用，同时还要搞好绿化，减少环境污染和资源浪费。绿色建筑应该与外界环境构成一个协调统一的系统，具备一定的功能和特征，实现各相关要素的结合、协同从而实现绿色建筑实施和运营的高效、可持续和最优化。绿色建筑作为一个系统工程除涉及众多相关主体外还包括硬科学和软科学，同时在建筑运行周期中由多学科领域交叉并跨越多层级尺度范围。
六、结束语
建筑师在进行具体的建筑设计时，常常会面临这样的矛盾，如形式和内容的矛盾，可能实现与需要实现之间的矛盾，建筑投资者、建筑使用者、具体的施工制作、还有相应的城市规划制度与设计本身之间的矛盾，群体建筑物与单个建筑物设计方面的矛盾。建筑物内外部之间的矛盾等等，所以建筑物的设计以及构建是由这些矛盾统一构成，局面非常复杂。
所以说建筑师在具体的建筑设计中要寻找解决各个矛盾之间的最佳有效方案，经过长期的实践，建筑师在相关的建筑方面上积累了整体的一套建筑设计方法，能够采用建筑模型以及绘图的方式清晰地表达设计意图，在方案的设计中找到矛盾的关键点，以求建筑设计问题得到解决。
总之，建筑设计需要一定的预见性工作，要在建筑施工前预见建筑物可能发生的问题，而这样的预见往往会随着设计过程的展开而使可能出现的问题逐渐清晰，所以在建筑的设计中为了避免具体施工中问题的发生，尽量使设计工作从着重点出发，从宏观考虑到微观审查，从建筑设计的整体到局部，从建筑的功能到具体建筑构造，都要做到认真考虑且步步深入。
参考文献：
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[2]符国勇，胡安・贝坦库尔，潘子强，马克・丹纳特. 武汉绿地中心主塔：结构设计与建筑设计的完美结合[A]. 世界高层都市建筑学会.崛起中的亚洲：可持续性摩天大楼城市的时代：多学科背景下的高层建筑与可持续城市发展最新成果汇总――世界高层都市建筑学会第九届全球会议论文集[C].世界高层都市建筑学会：，2012：8.
[3]王勇，张建平，王鹏翊，张旭磊. 建筑结构设计中的模型自动转化方法[J]. 建筑科学与工程学报，2012，04：53-58.
土建结构设计论文范文6
关键词：建筑结构 建筑成本 设计 成本优化
中图分类号：TU3文献标识码： A
一 前言
建筑结构设计的含义是对于即将筑建的项目进行规划，对于设计意图进行具体化的建筑语言描述的过程。对于工程项目建筑而言，结构设计是其灵魂，是将技术和经济结合起来的节点。具体而言，建筑结构设计需要设计人员考量包括屋盖整体、基础构架、维护支撑、细节内部等部分在内的受力情况、造价情况和布置情况，结构设计的目的是使得建筑物既要达到社会人们使用技术需求，也要取得最佳的经济效益结果。
二 建筑结构成本控制的重要意义
作为建筑的主体部分和支撑点，建筑结构是宏观上对于整个建筑的勾勒。总体而言，地基挖掘、土石方消耗、建筑结构、装饰加工、维护设施、设备安装费用是建筑成本的五大方面。建筑结构设计利用优质的结构化语言来阐述建筑工程，由不同类别的设计图纸整合出出不同专业对应的结构单元内容，包括梁柱规划、楼梯板墙等等。
在不降低建筑物结构安全性的同时，建筑结构成本优化的要点是把筑建过程中的部分无用的成本进行排除，在保证建筑技术质量的前提下，达到产出比最大的经济效益。目前，有调研数据显示我国建筑行业内，建筑结构成本占据建筑项目总成本的40%~70%。建筑前期的工程设计策划是影响项目预算成本的主要因素之一，过程设计策划包含的总体项目策划、施工图纸设计、结构方案选定和结构成本预算。建筑结构成本优化的策略是四两拨千斤，利用低于项目总费用1%结构设计优化开销来达到对于项目的75%的部分施加控制，数据的对比不仅反映是结构设计成本优化对于项目总开销的巨大影响，也反映了结构设计成本优化的方针：用最省人力、财力、物力的方法来满足建筑物的安全性、使用性和可靠性三方面的要求。
三 建筑结构设计成本优化的影响因素和存在问题
3.1影响建筑结构成本的因素
建筑结构成本是在建筑项目投资之前对于多种要素的分析整合，影响技术和经济两方面都取得较为满意的成果的因素主要有：（一）建筑结构类型。建筑结构类型的选择是建筑结构设计的第一步，不同的总体结构类型所带来的项目造价不同，结构类型的选择是结构成本优化的最基本的影响因素。（二）混凝土强度。建筑形式越来越复杂多变，建筑材料也在不同推陈出新，这些方面的进步都给建筑构件的截面强度提出了更高的要求。混凝土设计强度的增大会带来建筑项目成本的明显提升，因此建筑结构设计成本优化的一方面是尽可能保持对于混凝土截面的较低的压力，遏制成本上涨过快的情况。（三）基础形式。基础形式的开销占据项目结构总开销的三分之一以上。合理选择基础形式不仅直接降低总造价，而且通过缩短筑建的总工期也带来的建筑成本的降低。（四）构件选择。结合具体的施工条件购置正确的施工构件。施工构建的合理搭配对于工程整体的使用性和经济性有较大的影响，构件选择包括构建体系和构建截面等方面，是控制建筑结构设计成本的的要点之一。
3.2建筑结构成本优化的管理现状
目前建筑行业对于结构成本管理的特点如下：（一）设计者把建筑结构成本当做方案设定的一部分，归纳到整体使用成本的范围之内，成本优化设计之后无法进行调整。而结构成本优化本身的优点即为通过在后续操作过程中不断根据实际情况进行十分灵活地调整来达到降低使用成本的目的。（二）设计人员把结构成本优化看做是影响建筑物安全性的因素之一，认为安全性增强单纯依靠增加结构设计成本，结构安全性通过提升不必要的成本的保证。（三）部分观点持有的态度是进行施工管理时减少钢材和混凝土的使用可以保证建筑物的优良设计，同时降低项目成本。该观点的片面性给后续的施工带来的很大的难度和风险，操作不当会带来很大问题。
四 建筑结构成本控制的优化方案
4.1结构设计成本优化三方面
现阶段结构设计成本优化的三方面是方案设计、初步设计、施工图纸。其中，方案设计工作需要主要考虑的是各种方案的经济因素，考虑的基本点有建筑物的平面形状、大小尺寸、层高、层数和结构柱网尺寸。建筑物的平面形状简单，其外墙所占费用少，建造单位成本低，设计越经济。同时，建筑物尺寸会对于单位建造成本有影响，尺寸越小，墙和筑建面积比值降低，隔墙、装饰、墙裙等工程量减少，安装在墙上的门窗数目降低，安装费用和设备费用相应降低，单位筑建成本越低。工地现场的存储、围护、材料堆放、给排水等工作和固定费用也会随着尺寸的大小而变化。层高和层数密切相关，层高对于梁柱长度和管道设备高度有影响，层数增加可以建筑用地。柱网尺寸和布置对于施工进度有影响，进而通过工期影响成本。初步设计是指水、暖和电的设计。初步设计环节是控制建筑结构设计成本的关键步骤，设计范围要广泛，通风管道、配电风机等等某一处遗漏会给后续工作带来很大困难。涂料、瓷砖、岩石等外墙装饰和飘窗、落地窗等等材料的造价差别很大，材料设备的选用对于设计成本优化也有较大影响。施工图阶段可以对于基础选型和设计来优化结构设计成本，技术可行经济合理是选型的基本原则，对于地质材料的正确解读是地基选型的第一步，根据施工现场的地质情况，保证了建筑物安全性之后，减少工程投资额。建筑上部工程设计需要考虑钢筋和混凝土的配置。
4.2 建筑结构设计成本优化措施
（一）增强建筑结构设计成本优化意识。加强优化意识应该上至管理人员下至员工都要参与，不仅要在平时做好成本优化的宣传工作，在重要会议上领导进行宣讲，在制度中也要体现成本优化的思想。同时可以加强责任落实，成本控制好坏作为考核的凭证之一。每一个项目完成之后需要做成本优化成功失败经验总结，积累经验，为后续的项目做准备。
（二）加强建筑结构设计优化。选择合理结构方案和提高结构设计准确度是提高优化水平的两方面。设计结构方案时，认真考虑结构与构建的关系，找准结构受力状态，简化受力模型，使得设计协调一致。各种零件、几何图形和输入构建的计量误差尽量避免出现，保证设计参数的准确度。
（三）引入投标机制和第三方咨询机制。公开招标、邀请招标和委托设计是我国设计市场对于设计单位的选择办法。设计单位的增多更应该挑选水平过硬、信誉较强的设计单位。同时要做到成本的有效优化，通过第三方咨询能够有效弥补政府监管和设计单位内部管理的不足，发挥第三方机构的协调和约束作用，使得设计合理，优化成本，而且能够督促设计单位改进提高。
五 结语
建筑业的兴盛使得建筑结构设计的重要性愈发凸显。结构设计成本优化暴露出来的诸多问题使得各种不合理的工程造价现象出现，对我国建筑行业的健康发展十分有害。影响建筑结构设计成本优化的因素有建筑结构类型、混凝土强度、基础形式和构建选择等等，管理中存在的问题有意识不到位、操作失误等等。提高建筑结构设计成本优化的措施有增强成本优化意识、加强优化设计、引入投标机制和第三方咨询机制等等，通过这些方法能够使我国建筑行业稳步向前发展。
参考文献
[1]麦家敏,林诗苑. 高层钢筋混凝土建筑结构设计成本优化研究[J]. 民营科技,2014,04:178.
