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摘要：随着建筑行业的快速发展，建筑造型及功能趋于多样化，建筑结构设计的内容也越来越繁琐，设计内容不断增加，难度也在增大。基于此，本文根据设计审查中常见的典型问题进行探讨与分析，提出建筑结构设计质量的策略，以供设计质量把控及设计图纸审核参考。
关键词：建筑结构设计；设计质量；策略研究
一、建筑结构设计中常见问题
1、地基设计
地基是整个建筑物的基础，地基及地基处理方案的优劣直接影响建筑物的安全及项目的成本控制。地基承受来自上部结构的荷载，在受力过程中产生变形及沉降，且地质勘查与持力层实际情况存在一定差别，所以在进行地基及地基处理方案设计之前，需要对场地的地质条件、水文状况、荷载的分布情况、周围建筑的基础、抗震等级等各项要素进行详细的综合调查分析，然后根据建筑的上部结构形式、地质情况及当地经验选择安全合理的地基处理方案。
2、基础设计
基础设计需要根据地基情况及上部结构进行合理对比及选择，由于基础部分的成本占项目总成本比例较高，设计中主要取决于地基承载力、地上结构形式、地下室防水要求等因素，所以在基础设计中既要确保整个建筑的综合性能和质量符合设计及规范标准要求，又要考虑成本可控、经济合理、施工方便。
3、底框砌体结构验算问题
底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构，对具有薄弱层的底层框架混合结构，应考虑塑性变形集中的影响，通常对底层地震剪力乘以放大系数 ；底框气体结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法，因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙，设计中抗震墙应承担全部剪力，框架按刚度比例承担剪力，刚度计算时框架不折减，抗震墙折减到弹性刚度的 20% ～ 30%，而且还要考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。
4、关于结构周期折减系数的确定
框架结构及框架―剪力墙等结构，由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度，计算周期大于实际周期，因此，算出的地震剪力偏小，使结构偏于不安全，因而对结构的计算周期进行折减是必要的，但对框架结构的计算周期不折减或折减系数取得过大都是不妥当的。对框架结构，采用砌体填充墙时，周期折减系数可取 0.6 ～ 0.7 ；砌体填充墙较少或采用轻质砌块时，可取 0.7 ～ 0.8 ；完全采用轻质墙体板材时，可取 0.9。只有无墙的纯框架，计算周期才可以不折减，而且填充墙的周期这件还应考虑门窗的开洞率来确定。
5、设计成果质量把控问题
建筑行业快速发展，设计周期越来越短，设计师对建筑物的设计责任心及设计深度是影响设计质量的主要因素。很多设计人员的专业素养较低，设计时麻痹大意，又不善于自校与检查，常常造成安全隐患及成本浪费。
6、结构设计中关于安全与经济线性关系的规范空白
随着我国理论研究水平的提高，国家相应的出台了各种结构设计规范及施工规范，但是这些规范性指标和理论研究及实际情况还有较大的差别，造成设计工作实施，甚至质量监管部门都难以科学合理的评判设计成果的经济性。例如，建筑结构的最大承载力、耐久性、抗风性及抗震性等技术指标在平衡安全与经济因素后，建筑结构的安全储备较低，由于施工质量参差不齐及后期维护使用不当，随着使用年限的增长，裂缝、下沉等安全隐患不断出现，造成成本极大的浪费。
二、提高建筑结构设计质量的策略研究
1、选择建筑场地
建筑设计之前进行建筑物建设选址时，要对将要施工的现场环境进行全面的勘测，熟悉掌握当地水文地质的具体情况，选择出合适的场地。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在选址时要选择场地土稳定、地域宽广平坦的地区来建造建筑，要注意避开斜坡悬崖甚至地裂缝，避免滑坡、泥石流等自然灾害；还要注意选择稳定连续的土层作为建筑物的基础持力层。
2、选择合理基础方案
在基础设计方面，需按照工程地质条件，结合荷载分布状况和上部结构类型，考虑施工条件、相邻建筑物影响等因素，明确合理性、经济性基础方案。 在设计过程中，使地基潜力得以充分发挥。 在基础设计时，需具有详细、真实的地质勘查报告。若缺乏地质勘查报告，必须考察临近建筑和现场查看。一般而言，若为同一结构单位，不能选择两种不同类型设计。
3、优化地基基础设计
建筑结构基础计算结果的准确性和合理性直接关系着整个建筑工程的安全与成本控制，因此应根据建筑项目施工现场实际情况，优化地基基础设计和结果计算。随着现代化科学技术的快速发展，建筑结构设计多采用计算机程序进行计算，虽然计算机程序计算结果精确度较高，但需通过仔细分析计算结果，全面评价设计结果的正确性和合理性。在进行建筑地基基础设计时，设计人员应全面了解我国的相关设计标准，结合建筑项目所在地的地质情况，明确建筑项目的地基基础特征，深入学习建筑地基基础设计规范，采用科学合理的地基基础设计方法，提高建筑结构地基基础设计的可靠性和安全性、
4、提高建筑物抗震能力
地震破坏是非常巨大的，尤其高层建筑。在汶川地震、青海玉树地震发生以来，国家建筑行业更是将建筑物的抗震指标作为一项重要的控制目标来对待。正确合理的抗震指标不仅可以充分满足建筑物的设计安全系数，又能合理控制成本而避免造成大的浪费，要时刻遵守 “小震不坏，中震可修，大震不倒” 原则，在建筑物抗震设计中，抗震计算前要注重抗震概念设计，在建筑方案阶段就要参与控制建筑物的方案的抗震合理性，同时还要注意做好抗震构造措施。
5、“薄弱层”的概念设计
对某些建筑，因功能需要，下部几层为大空间，上部为办公或客房，隔墙较多，上下层刚度差别较大，此时刚度变化处的下一层宜指定为薄弱层。薄弱层对结构抗震不利，应予避免。除在方案阶段调整避免出现外，我们从结构设计上需加大底层结构的刚度，使首层刚度满足规范“底层刚度不小于上部一层刚度70%”的要求，该要求是基于抗震概念设计中“保证结构竖向刚度变化和顺”对刚度的基本要求。当底层计算高度是上部一层计算高度的2倍以上时，通过增加底层抗侧力构件的刚度来调整层间刚度比变得非常困难，建议建筑方案调整。如还需按建筑方案实施，则可以考虑：①加大底层抗侧力构件的尺寸（长度和厚度）②加大二层楼板的刚度，包括加大较软弱方向框架梁的刚度，加厚楼板厚度，适当设置一定体量、一定刚度的裙房。③在适当位置另外加设抗侧力构件。④适当加大二层的层高。
6、高层建筑不规则性设计
当结构的位移比和周期比超规范规定时，说明结构的抗扭刚度相对结构的抗侧刚度偏小，结构的扭转效应较大。在结构抗侧刚度较大，结构的层间位移满足要求的情况下，可减小结构的抗侧刚度，对楼层中部结构做减法，可取消、减短、减薄剪力墙，减小连梁高度等。当结构的抗侧刚度较小，侧移较大时，可对楼层周边结构做加法，可增大周边构件的刚度。对带裙房高层建筑，带裙房部分楼层的位移比和周期比往往超规范规定。由于裙房高度不高，裙房楼层的绝对侧移值很小，因此可不按高层建筑的侧移控制条件来要求裙房，即位移比可适当放宽。
结束语
综上，建筑结构设计是一项十分重大且又很复杂庞大的工程，涉及到多方面因素，需要设计师在进行设计时根据具体项目特点，对关键点、薄弱点及重要部位进行多方案多策略分析与对比讨论，找到最为有效的结构设计质量控制途径，全面提高建筑结构设计的质量。
参考文献：
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[2]张莉华,万怡秀,陈燕,严开涛,罗志国.广州珠江新城 J1-1 地块综合楼超高层建筑结构设计[J].建筑结构,2012(9).
论文作者:张德武, 杜梅
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/4/7
标签：刚度论文; 结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 地基论文; 建筑物论文; 底层论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;