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摘要：近年来，民用建筑出现安全事故的情况屡有发生，这让民用建筑的安全性越来越受到房屋使用者的重视。随着经济的不断发展，普通消费者对于民用建筑的结构设计的要求越来越高，但是建筑商在设计民用建筑时，对于普通消费者的消费需求却并不在意，只是本着成本最优的原则进行设计。在此背景之下，研究民用建筑结构设计的优化，是符合市场需求的。
关键词：民用建筑；结构设计；问题；相应措施
一、民用建筑结构设计原则分析
1、关于要进一步遵循以人为本的设计原则
这点其实不难理解，对于民用建筑来说，无论是是什么建筑类型都有一个共同点，那就是要为人类所服务。在笔者的观点里，民用建筑设计要遵循人本的设计原则是符合我国可持续发展理念的重要人性化体现。近年来，我国经济有了长足的进步和发展，相对的人们的生活水平有了显著的提升。在当前，环保和绿色的发展理念已然深入人心。从这个角度出发，我们在实际进行民用建筑结构设计的过程当中一定要秉持着生态型的基本特点。
2、关于要进一步遵循可持续发展的基本设计原则
可持续发展原则并不仅仅是民用建筑设计所要遵循的实际性内容，更是我国各行各业深度发展所必须的大前提所在。从这个角度出发，我们在实际进行民用建筑结构设计的时候，一定要深度研究该地区的自然环境大数据，一体化的进行优化设计。
3、关于要进一步遵循刚度适中的基本原则
我们可以这么理解，为了确保我国房屋的安全性，房屋结构设计必然要具备高标准，严要求的特点。然而，对于刚度把握的时候，设计时往往会面临着这样的一个问题。那就是如果房屋刚度过于大，那么则必然使得房屋结构承受巨大的内力，从而使得房屋性能相应的降低。举个例子来说吧，在大型地震发生的時候，如果房屋的刚度太大则会使得房屋结构要从中吸收巨大的能量，进而产生出巨大的内力，使得房屋局部结构面临着损毁的危险；相对于的如果房屋刚度较小，则在地震中房屋结构会产生极大的变形，这对于民用建筑来说也是具有非常大的不良影响。所以说，刚度适中是我们每个设计师所要关注的焦点问题所在。
4、关于要进一步遵循多道抗震防线并用的基本原则
还是为了应对大型地震灾害等实际性内容，建筑结构如果受到强烈的能量性影响，一定要多道方向防线共同作用。在第一道防线的抗侧移构件作用下发生损坏，那么作为后备的第二道乃至第三道防线应当立时接替第一道防线发挥出应用的作用，最大限度的保障民用建筑的安全，避免倒塌。
二、现代民用建筑结构设计中存在的关键问题
1、民用建筑结构设计不合理
一些民用建筑结构设计者过于注重民用建筑的美观，而忽视了建筑的质量问题。对于建筑设计的专业知识掌握不牢，不精通所应用的计算机软件，设计没有创新性，进而致使其民用建筑设计不合理，存在一定的安全隐患。由此可见，民用建筑结构的设计者不能只顾忌公司的经济利润，要进行换位思考，为住户的人身和财产安全着想。在进行全面的综合性考虑后进行设计，避免在民用建筑结构的设计中存在结构设计的不合理现象。
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2、民用建筑结构设计的抗震度不足
提高建筑抗震设计水平是提高建筑结构设计水平的一个重要方面。对于建筑物的抗震性能的结构设计，要依据我国也颁布相关的规范规定进行设计。但是，由于存在一些民用建筑结构设计的人员缺乏对建筑物的抗震性能的重视，进而也会造成一些安全隐患，甚至还会有一些设计人员不能充分认识抗震性能设计，在整个民用建筑结构的设计过程中，没有坚持抗震性原则，对实际情况没有进行了解，导致了民用建筑不能具有的抗震性能。尽管在我国的各个地区情况有所不同，发生地震几率也各不相同，但是我国不少各地区对于这种现象屡见不鲜。由此可见，建筑结构设计者要切合实际，选择不同的抗震规范，以保证民用建筑的安全使用。
3、结构计算的问题
对建筑物结构计算的问题主要存在以下几个方面：一是荷载取值不当，比如对于民用多层框架的建筑在采取独立基础的情况下，一般其地基的主要受力部分没有软弱黏性土层的时候，如果建筑物的高度没有超过八层，并且其高度在25m以下，是作为一般性的民用房屋，或者是荷载相当的厂房时，就没有必要去验算地基的抗震承载力了。不过在设计其基础时还是要考虑到风荷载的作用。所以风荷载的输入是必须的，无论其是否位于地震区或者是否是高层建筑；二是对底框砌体结构进行验算的问题只有当刚度较为均匀的多层结构才可以适用底部剪力法，如果其结构中具有薄弱层，那么就必须对其塑性变形集中造成的影响进行考虑。
三、民用建筑设计优化措施
1、提高设计质量
现阶段的民用建筑物设计图纸当中存在着许多的问题，如设计师在设计时偷工减料，或者对设计细节考虑不周到，这都将导致图纸质量的下降。为了解决这些问题，在设计师的选择之上一定要提高标准，尽可能的选择设计经验充足，设计态度端正，设计思维开放的设计师进行民用建筑的设计，以保证设计图纸的质量。另一方面，要制定严格的设计图纸审核标准，对设计图纸之中关于设计备注、安全系数、防火设置和紧急通道等部分进行严格地审核，保证设计图纸的全面性和深度，确保设计图纸包含了室内和室外两方面的全部内容。只有图纸设计质量的提高，才能够保证后续的优化设计的实现，同时从源头上保证民用建筑物的安全性和实用性。
2、严格把控结构的设计
首先是荷载的取值问题。如果建筑物低于八层，则在设计时最好使用独立基础；如果地基的主要受力部分不是来源于软弱土层，建筑物的总高度也低于二十五米，且是用于常见的民用建筑，那么就无须计算地基的抗震能力。但不管如何，风荷载的影响必须在设计考虑之中。其次，在验算底框砌体结构设计时，若采用底部剪力法，则应当建在刚度均衡的多层结构建筑中；若有薄弱层，那必须考虑因结构塑性的变形可能带来的各种影响。最后，明确建筑结构的周期折减系数。由于填充墙的存在，它的实际刚度会大于计算刚度，而实际周期又小于计算周期，这种情况下得出的地震剪力会比实际情况要小得多。
3、加强对结构的计算
对于初步设计时整体计算，可先用一个标准层计算，确定比较合理的梁、柱、剪力墙后再细化计算。超限高层建筑先用3～4个标准层进行电算，确定比较合理的梁、柱、剪力墙后再进行弹性时程分析（是否做弹塑性时程分析待具体工程定）。
更早的时候，可以通过手算对刚度是否合适，进行早期评判，减小无用功，实际上，一个地面上的高层结构，从结构简化者的眼中，就是一根立在地面之上的悬臂梁，从框架到剪力墙，是一个慢慢接近悬臂梁的过程，而受力变形的形态也是慢慢从剪切型到弯曲型的过程。知道了这个根本的原理，一切结构设计在心中便胸有成竹。一切优化，一切计算，便是以让这根类悬臂梁以最小的成本得到最大的刚度，以最短的传力路径把风力，地震作用传递至地面。
4、优化细节设计
民用建筑物的设计中细节优化是最为繁琐但也是最重要的一环，如果不能对民用建筑物的细节设计进行优化，那么民用建筑物的设计结构优化也是不成功的。以地梁为例，地梁虽然是深埋在低下，但对保证建筑物的稳定性至关重要。但是在对地梁进行优化设计时，要注意将地梁所承受的重量分摊到地基以及底层建筑上，尽可能的降低地梁所承受的压力，以保证建筑物的整体安全。此外，对于混凝土的设计优化要结合建筑物所在地的气候环境等影响因素，将混凝土的收缩度考虑其中，并采用合适的混凝土材料，确保设计出来的建筑物的安全性能。
结束语
民用建筑的结构设计是一个复杂的系统，其中存在的问题涉及到方方面面，要解决好这些问题就需要丰富和经验和先进的理论知识，并且秉着认真负责的态度和创新精神投入工作中。而设计者在进行民用建筑的结构设计时则要从每个基本的构件开始计算，掌握其中的各个要点，并且按照相关规定，配合其它专业人员进行整体的结构设计，从而提高我国民用建筑的结构设计水平，将建筑质量提升到一个新的阶段，使得我国的民用建筑在结构设计上更加科学合理、安全规范。
参考文献
[1]吴洪宽.关于民用建筑结构设计和优化的研究[J].城市建筑，2013，24：69+94.
[2]莫建中.浅析工业与民用建筑结构抗震设计优化探讨[J].现代国企研究，2016，12：188+190.
论文作者:顾小强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/7
标签：民用建筑论文; 结构设计论文; 刚度论文; 建筑物论文; 结构论文; 建筑结构论文; 荷载论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;