摘要：近几年来城市建设进程加快，越来越多的大型公共建筑出现在城市之中，使人们的生活得到了丰富。大型公共建筑是当今社会中人们的活动的重要场所，其结构设计关系着公共建筑的使用体验效果，并且事关建筑整体质量与安全。为此，通过对大型公共建筑结构设计方法进行研究，将有助于提升公共建筑的使用性能，为人们提供更加舒适优质的生活工作与娱乐的空间。文章将从大型公共建筑的设计理念入手，并结合个人经验对其结构设计方法进行了讨论，以期为有关人士提供借鉴。
关键词：大型公共建筑；结构设计；设计方法
引言：大型公共建筑的出现为城市发展起到了积极的影响，推动了城市的建设步伐。从结构方面来说，大型公共建筑结构要比普通建筑结构复杂很多，并且在不断的建设发展下，大型建筑结构也在向着更加复杂的方向发展。大型公共建筑具有结构大于跨度大等特点，因此在结构设计阶段需要格外重视，如若考虑不全面将可能导致建筑中出现质量与安全隐患，降低大型公共建筑的使用性能。
一、大型公 共建筑的设计理念
随着我国经济的高速发展，我国处于快速城镇化过程当中，博物馆、医院及政府部门大楼等大型公共建筑业逐渐增多，承担着城市的社会公共职能。然而随着能源和资源的消耗日益增多，为响应环保节约的号召，大型公共建筑的建设也必须在最大程度上减少资源的浪费，满足公共服务的需要。大型公共建筑属于公共型建筑，除了要满足节能要求，其还必须有一定的观赏性，例如一些地区的剧院、体育馆等大型公共建筑的外形都颇有特色，具备较强的观赏性，并成为当地的地标性建筑，逐渐成为当地城市的标签，对城市的知名度有一定的提升作用。另外，大型公共建筑始终是以服务务民众为最终目的的，所以在对大型公共建筑进行设计时，应全面考虑其实际功能需求，确保建筑能充分发挥其功能，使设计出来的公共建筑具有足够的实用性，以此来满足人民群众公共活动的需求。
二、大型公共建 筑的结构设计方法
1、基础结构的设计
大型公共建筑的整体面积较大，所以在地基结构方面具有极高的要求。设计前期，应当对现场地质条件进行全面勘测，掌握土质情况。在了解基础部分的地质情况后，还应采取有效的抗浮处理。例如采用加大埋深、加大多层部分自重等方式来抗浮。基础结构设计中需要考虑到不均匀沉降情况，采取适当的措施来避免这种不良情况的产生。
2、承重结构的设计
在对大型公共建筑的承重结构进行设计的时候，例如：体育馆、健身中心等，由于它们的空间结构比较复杂，并且受力较大，在使用过程中一旦出现问题，就容易引发安全事故。所以在对其进行设计的过程中，承重构件一定要按延性设计。
（1）框架柱的设计
轴压比对于框架结构延性具有重要的影响。柱的延性会随着轴压比的加大而降低，抗震设计期间需要对柱的轴压比进行控制，以防超过限制要求，出现不利情况。控制框架柱纵筋配筋率，确保约束塑性铰区混凝土的箍筋。
（2）框架梁的设计
梁是钢筋混凝土框架的主要耗能构件。设计中要实现弯曲破坏，避免剪切破坏。在满足截面高度的前提下，设计中应限制受拉钢筋，不出现可能引起脆性破坏的少筋梁和超筋梁，同时配置受压钢筋，同时在梁两端设置箍筋加密区，使梁端塑性铰区具有塑性转动能力。
（3）剪力墙截面的设计
剪力墙由墙肢和连梁两种构件组成，剪力墙的受力性能比框架复杂，设计中按强墙肢弱连梁，强剪弱弯及限制剪压比，限制墙肢轴压比，同时控制墙肢不出现脆性的剪切破坏是首要的。设计中杜绝出现剪跨比小于1的矮墙，实现延性的弯曲破坏，增强耗能能力。通过设置底部加强区，设置约束边缘构件，可以增大截面的塑性变形能力。延性梁的设计，计算时一般通过降低连梁的刚度和弯矩设计值来实现。在做法上有多种形式，一种设计成开裂连梁，通过预留一条或两条槽将连梁沿梁高方向分成几根跨高比较大的梁。另外，在连梁内交叉配筋来抵抗地震作用下不断改变方向的剪力。
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3、建筑顶部的设计
（1）计算模型的设置
在进行建筑顶部的设计前，需要设置相关计算模型。一般来说，要对大型公共建筑的顶部进行单独计算，顶部与下部混凝土的框架连接则要进行建模计算，这在前面已经详细分析过。总之，要根据计算模型来对整个建筑顶部的整体协同工作进行分析。
（2）荷载分析
由于大型公共建筑顶部造型较多，在顶部进行设计的时候，荷载作用的分析是非常重要的，所以要对风荷载、恒荷载等作用进行具体的分析。同时如果建筑场地属于地震多发的地带，要对双向地震作用以及水平地震作用等进行具体的分析和考虑。
（3）次结构的设计
在建筑顶部支架结构中，包含了天窗支架结构以及天沟支架结构等。对实际情况进行分析可知，因顶部支架会与外界环境接触较多，因此很容易被外界环境所影响，导致发生漏水或是天沟拉裂等现象。檩条的结构主要蜂窝式结构、实腹式结构等，其中应用最为广泛就是实腹式结构。在实际设计过程中，还要考虑到实际局部风荷载系数，进行局部的加强，以保证结构的问题。
4、抗震结构的设计
抗震结构是建筑结构设计当中十分关键的组成内容，并且对于建筑质量与安全有着较大的影响。就当前形势来说，钢结构是一种极受欢迎的抗震材料，主要是由于其自身特有的优势，钢结构很容易形成大构件，并且增强建筑的整体性能。如果建筑中采用了强度较高的钢结构，那么在发生地震情况下，钢结构可以承受较大的力量，正常情况下只会出现变形情况，很难会产生断裂等现象。抗震结构设计中需要防止发生不连续等现象，这样将会导致应力过于集中，影响抗震性能的发挥。特别是要关注剪力墙、梁与柱等接头部位，上述部位如果不够牢固，那么作用力就很难顺畅的传接，进而影响到建筑的抗震性能。
三、不同结构的处 理方法
1、大跨度结构
（1）型钢混凝土结构：型钢与棍凝土可以完美结合成一种性能较好的结构体，型钢可以有效提升结构的刚度，大跨度结构的挠度及裂缝可以得到控制，并且混凝土对钢结构的耐火性能能起到改善作用。
（2）预应力混凝土结构：在大跨度结构中，预应力结构是一种比较常见的处理方法，且目前来说，这种技术的应用相对成熟，且具有一定的经济性，这也是其主要的优势。
2、连体结构
进行连体结构设计期间，尤其是高位连体结构设计中，要格外注重对位移的控制，防止结构在强烈地震影响下产生严重破损，这方面的问题是连接结构设计中需要加强重视的，另外，还需要注意的是对结构自重的控制。连接结构当中尽可能的选用自重较轻的钢结构，同时与主体结构进行刚性连接，从而保障连体结构在地震影响下不会受到较大的影响。
3、超高架空层
对于超高架空层，该层比较容易形成薄弱层，且主要竖向构件的稳定性不足。因此设计的重点是要增强结构的刚度，以确保竖向构件的稳定性。因此可以处理从计算和构造两方面进行处理，在计算方面，将该层设置为薄弱层，将地震力放大1.25倍，其次在构造上，可以在层中间设置框架梁，这样可以减少框架柱的计算长度，可以有效控制框架柱的稳定性。
结语：大型公共建筑在现代城市中扮演者重要的角色，并且发挥着为人民群众提供服务的重要作用。在大型公共建筑工程项目中，结构设计是整个项目实施中的关键性内容，结构设计效果将直接决定着建筑整体的性能。在实际设计中，需要明确设计理念，掌握各项环节的设计方法，以便于提升大型公共建筑结构设计效果，使其在社会经济发展中发挥出更大的作用。
参考文献：
[1]郑才文.浅谈建筑结构设计的常见问题及解决对策[J].建材与装饰.2017（33）
[2]金仕文.对于大型公共建筑结构设计分析[J].门窗.2015（04）
[3]屈国俐，朱大忠.大型公共建筑设计全过程应注意的问题[J].建筑技艺.2012（06）
论文作者:王艳鑫
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签：结构论文; 公共建筑论文; 结构设计论文; 建筑论文; 延性论文; 构件论文; 框架论文; 《基层建设》2017年第30期论文;