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浅谈结构的设计与分析

摘要：根据规范，结合实际设计工程及个人体会，对结构设计的概念、内容、

方法及部分构件的设计进行分析讨论。

关键词：概念及内容设计阶段设计方法具体应用构件设计

前言

结构设计中相当部分构件的设置，规范仅给出了最低限值或建议取值，

实际设计过程中各人的理解不同可能对整个设计带来相当大的区别。还有部分是

属于概念设计的范畴，尤其值得我们一起探讨。

1.结构设计的概念及内容

结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要

表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结

构元素。包括基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等等。然后用这些结构元

素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各

种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。结构设计的内容由上可知为：基

础的设计。上部结构的设计和细部设计。

2．结构设计的阶段：

结构设计的阶段大体可以分为三个阶段，结构方案阶段，结构计算阶段

和施工图设计阶段。方案阶段的内容为：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震

设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑

的结构形式（例如，砖混结构，框架结构，框剪结构，剪力墙结构，筒体结构，

混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式）。确定了结构的形式之后

就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。结构计

算阶段的内容为：一：荷载的计算。荷载包括外部荷载（例如，风荷载，雪荷载，

施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等）和内部荷载（例如，结构

的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等）上述荷载的计算要根据荷载规范的要求

和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。

二：构件的试算。根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手

册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。三：内力的计算，根据确定的构件

截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。

三：构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制（比如，轴

压比，剪跨比，跨高比，裂缝和挠度等等）来复核结构试算的构件是否符合规范

规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。施工

图设计阶段的内容为：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及

根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。

3．各设计阶段的基本方法

根据方案阶段的主要内容，其基本方法就是根据各种结构形式的适用范

围和特点来确定结构应该使用的最佳结构形式，这要看规范中对于各种结构形式

的界定和工程的具体情况而定，关键是清楚各种结构形式的极限适用范围。还要

考虑合理性和经济性。在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体

系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有

多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹

性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合

理的结构设计的前提，是十分重要的。在施工图设计阶段，就是根据结构计算的

结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时

还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计

人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。

这样设计出的结构，才会是合理的结构。

4．规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：

结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式

的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不

同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建

筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国

地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定

建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》

来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部

分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土

结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢

筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建