時間：2023-03-29 09:24:48
序論：在您撰寫建筑結構論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
【論文摘要】:文章通過對比鋼結構和混凝土結構介紹，闡述了新型、高效應力結構體系將在我國二十一世紀大規?；窘ㄔO中發揮越來越大的作用。
一、前言
鋼結構和混凝土結構是建筑工程中最常用的2種結構形式。鋼結構和混凝土結構各有所長，前者具有重量輕、強度高、延性好、施工速度快、建筑物內部凈空氣大等優點，而后者剛度大、耗鋼量少、材料費省、防火性能好。綜合利用這兩種結構的優點為高層以建筑的發展開辟了一條新途徑。統計分析表明，高層建筑采用鋼——混凝土混合結構和用鋼量約為鋼結構的70%，而施工速度與全鋼結構相當于，在綜合考慮施工周期、結構占用使用面積等因素后，混合結構的綜合經濟指標優于全鋼結構和混凝土結構的綜合經濟指標。
最近建設部和國家冶金工業局在頒布的《建筑用鋼技術政策》中，將鋼——混凝土混合結構列為要大力推廣的建筑新技術，可以預見，混合結構在高層辦公樓、學校、醫院及住宅等建筑中將有較廣泛的應用。
二、索張拉結構
索張拉結構基本受力構件有三類：受壓構件、受彎構件和受拉構件。
對于受壓構件，當構件長細比較大時，由于構件會發生整體失穩，構件的作用不能充分發揮。對于受彎構件，由于構件截面應力不均勻，截面邊緣的最大應力往往控制構件的設計，使得構件材料不能充分發揮作用。只有受拉構件，截面的應力均勻，不會發生整體失穩，如利用高強鋼索做成受拉構件，能最大限度地發揮受拉構件的作用，提高結構的經濟性。
在結構體系中巧妙利用張拉構件，結合少數剛性受壓構件，可構成受力合理的高效張拉結構體系，不僅承載力高、剛度大，且能使各種材料的強度均得到很好的發揮。
三、索穹頂結構
索穹頂結構實際上是一處特殊的索－膜結構，是近幾年才發展起來的一種結構效率極高的張力集成體系。其外形類似于穹頂，而主要的構件是鋼索，由始終處于張力狀態的索段構成穹頂，利用膜材作為屋面，因此被命名為索穹頂。由于整個結構除少數幾根壓桿外都處于張力狀態，所以充分發揮了鋼索的強度，只要能避免柔性結構可能發生的結構松弛，索穹頂結構便無彈性失穩之虞，所以，這種結構重量極輕，安裝方便，可具有新穎的造型，經濟合理，被成功地應用于一些大跨度和超大跨度的結構。
四、膜結構
膜結構是張力結構體系的一種，它以具有優良性能的柔軟織物為膜材，由膜內的空氣壓力支承膜面（充氣式膜結構或所承式膜結構），或利用鋼索或風性支承結構向膜內預施加張力（張力膜結構），從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結構體系。膜結構采用的薄膜的材料，大多采用涂層織物薄膜，分為兩部分，內部為基材織物，主要決定膜材的力學性質，提供材料的抗拉強度、抗撕裂強度等；外層為涂層，主要解決膜材的物理性質，提供材料的耐火、耐久性及防水、自潔性等，常用膜材一般為聚酯織物涂敷氯乙烯涂層膜材、玻璃纖維織物涂敷聚四氟乙烯涂層或有機硅樹酯涂層膜材。膜材并接的結構接縫多采用熱焊，非結構接縫采用縫合。
膜結構具有如下特點：造型活潑優美，富有時代氣息；自重輕，適合大跨度的建筑，充分利用自然光，減少能源消耗；價格相對低廉，施工速度快；結構抗震性能好。
充氣膜結構有單層、雙層、氣肋式三種形式，充氣膜結構一般需要長期不間斷地能源供應，在低拱度大跨度建筑中的單層膜結構必須是封閉的空間，以保持一定氣壓差。在氣候惡劣的地方，空氣膜結構的維護有一定的困難，不少建筑曾遭意外的漏氣而下癟。五、高效預應力結構體系
高效預應力結構是指用高強度材料、現代設計方法和先進的施工工藝建筑起來的預應力結構，是當今技術最先進、用途最廣、最有發展前途的一種建筑結構型式之一。目前，世界上幾乎所有的高大精尖的土木建筑結構都采用了高效預應力技術，如，大型公共建筑、大跨重載工業建筑、高層建筑、大中跨度橋梁、大型特種結構、電視塔、核電站安全殼、海洋平臺等幾乎全部采用了這一技術。
近年來，高效預應力技術在我國發展迅速，已制定專門的預應力結構設計、施工規程、工程中應用的預應力結構體系也很豐富。典型工程實例有：面積最大的單體預應力工程是首都國際機場新航站樓工程，每層建筑面積約8.8萬平方米，總建筑面積約35平方米，在混凝土板、墻、框架、柱以及鋼屋架、鋼梁和鋼管網架中大量采用了預應力技術；柱網最大的預應力工程是深圳車港工程，標準層平面尺寸159×103.5米，標準柱網16×25米，總建筑面積9.5萬平方米；最在的預應力鋼桁架工程是北京西站主站房工程，該預應力鋼桁架跨度45米，桁架上承40米高的中式門樓，門樓總重5400余噸；層數最多的預應力工程是廣東國際大夏主樓，總計63層；高度最高的預應力工程是青島中銀大廈，總高度241米，58層，等等因篇幅所限，文章重點介紹首都國際機場新航站樓工程和北京西客站主站房工程。
首都國際機場新航站樓工程全面采用了高效預應力技術，僅無粘結預應力筋量就達4000余噸堪稱本世紀國內最大的預應力工程之一。新航站樓的基礎為整體預應力平板片筏基礎，上部結構采用了預應力框架、剪力墻體系和預應力板柱、剪力墻體系，部分屋面采用了預應力空間焊接鋼管屋架。
［論文關鍵詞］高層建筑；結構特點；結構體系
我國改革開放以來，建筑業有了突飛猛進的發展，近十幾年我國已建成高層建筑萬棟，建筑面積達到2億平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層，高325米；廣州中天廣場80層，高322米；上海金茂大廈88層，高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓：地王國際商會中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進程加速發展，全國各地的高層建筑不斷涌現，作為土建工作設計人員，必須充分了解高層建筑結構設計特點及其結構體系，只有這樣才能使設計達到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量的基本原則。
一、高層建筑結構設計的特點
高層建筑結構設計與低層、多層建筑結構相比較，結構專業在各專業中占有更重要的位置，不同結構體系的選擇，直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有：
（一）水平力是設計主要因素
在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。
（二）側移成為控指標
與低層或多層建筑不同，結構側移已成為高層結構設計中的關鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結構的側向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。
另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質高強材料的應用、新的建筑形式和結構體系的出現、側向位移的迅速增大，在設計中不僅要求結構具有足夠的強度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結構在水平荷載下產生的側移被控制在某一限度之內，否則會產生以下情況：
1.因側移產生較大的附加內力，尤其是豎向構件，當側向位移增大時，偏心加劇，當產生的附加內力值超過一定數值時，將會導致房屋側塌。
2.使居住人員感到不適或驚慌。
3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機電設備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運行。
4.使主體結構構件出現大裂縫，甚至損壞。
（三）抗震設計要求更高
有抗震設防的高層建筑結構設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結構具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。
（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要
高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎造價和處理措施，可以多建層數，這在軟弱土層有突出的經濟效益。
地震效應與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結構抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結構上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構件產生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。
（五）軸向變形不容忽視
采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達到較大的數值，其后果相當于連續梁中間支座沉陷，從而使連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。
（六）概念設計與理論計算同樣重要
抗震設計可以分為計算設計和概念設計兩部分。高層建筑結構的抗震設計計算是在一定的假想條件下進行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復雜性和不確定性，地基土影響的復雜性和結構體系本身的復雜性，可能導致理論分析計算和實際情況相差數倍之多，尤其是當結構進入彈塑性階段之后，會出現構件局部開裂甚至破壞，這時結構已很難用常規的計算原理去進行分析。實踐表明，在設計中把握好高層建筑的概念設計也是很重要的。
二、高層建筑的結構體系
（一）高層建筑結構設計原則
1.鋼筋混凝土高層建筑結構設計應與建筑、設備和施工密切配合，做到安全適用、技術先進、經濟合理，并積極采用新技術、新工藝和新材料。
2.高層建筑結構設計應重視結構選型和構造，擇優選擇抗震及抗風性能好而經濟合理的結構體系與平、立面布置方案，并注意加強構造連接。在抗震設計中，應保證結構整體抗震性能，使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。
（二）高層建筑結構體系及適用范圍
目前國內的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結構。其結構體系有：框架結構、剪力墻結構、框架—剪力墻結構、筒體結構等。
1.框架結構體系?？蚣芙Y構體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構件組成。由梁、柱、基礎構成平面框架，它是主要承重結構，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個空間結構體系，它是高層建筑中常用的結構形式之一。
框架結構體系優點是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也容易處理，結構自重輕，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內造價較低。
框架結構的缺點是：框架結構本身柔性較大，抗側力能力較差，在風荷載作用下會產生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結構構件破壞比較嚴重。
框架結構的適用范圍：框架結構的合理層數一般是6到15層，最經濟的層數是10層左右。由于框架結構能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫院、旅館、學校及多層工業廠房和倉庫中。
2.剪力墻結構體系。在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側力剛度，在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個房屋的抗剪強度和剛度，墻體同時也作為維護及房間分格構件。
剪力墻結構中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結構表現了良好的抗震性能，震害較少發生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結構可以較好地適應墻體較多、房間面積不太大的特點，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。
剪力墻結構墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結構。
在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會產生很大內力及塑性變形，因此，在地震區不允許采用這種框支剪力墻結構。
3.框架—剪力墻結構體系。在框架結構中布置一定數量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結構，這種結構既有框架結構布置靈活、使用方便的特點，又有較大的剛度和較強的抗震能力，因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館。
4.筒體結構體系。隨著建筑層數、高度的增長和抗震設防要求的提高，以平面工作狀態的框架、剪力墻來組成高層建筑結構體系，往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個或多個筒體為主抵抗水平力的結構稱為筒體結構。通常筒體結構有：
（1）框架—筒體結構。中央布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結構受力特點類似框架—剪力墻結構，目前南寧市的地王大廈也用這種結構。
（2）筒中筒結構。筒中筒結構由內、外兩個筒體組合而成，內筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積?。ㄒ话悴淮笥趬w面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體作用，類似一個多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風和抗震性能。目前國內最高的鋼筋混凝土結構如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結構。
（3）成束筒結構。在平面內設置多個剪力墻薄壁筒體，每個筒體都比較小，這種結構多用于平面形狀復雜的建筑中。
（4）巨型結構體系。巨型結構是由若干個巨柱（通常由電梯井或大面積實體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個樓層設一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級結構，它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結構上去。這種結構的二級結構梁柱截面較小，使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。
除以上介紹的幾種結構體系外，還有其他一些結構形式，也可應用，如薄殼、懸索、膜結構、網架等，不過目前應用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結構。
［參考文獻］
［1］GB50011－2001建筑抗震設計規范.
［2］GB50010－2002混凝土結構設計規范.
索張拉結構基本受力構件有三類：受壓構件、受彎構件和受拉構件。
對于受壓構件，當構件長細比較大時，由于構件會發生整體失穩，構件的作用不能充分發揮。對于受彎構件，由于構件截面應力不均勻，截面邊緣的最大應力往往控制構件的設計，使得構件材料不能充分發揮作用。只有受拉構件，截面的應力均勻，不會發生整體失穩，如利用高強鋼索做成受拉構件，能最大限度地發揮受拉構件的作用，提高結構的經濟性。
在結構體系中巧妙利用張拉構件，結合少數剛性受壓構件，可構成受力合理的高效張拉結構體系，不僅承載力高、剛度大，且能使各種材料的強度均得到很好的發揮。
2、索穹頂結構
索穹頂結構實際上是一處特殊的索－膜結構，是近幾年才發展起來的一種結構效率極高的張力集成體系。其外形類似于穹頂，而主要的構件是鋼索，由始終處于張力狀態的索段構成穹頂，利用膜材作為屋面，因此被命名為索穹頂。由于整個結構除少數幾根壓桿外都處于張力狀態，所以充分發揮了鋼索的強度，只要能避免柔性結構可能發生的結構松弛，索穹頂結構便無彈性失穩之虞，所以，這種結構重量極輕，安裝方便，可具有新穎的造型，經濟合理，被成功地應用于一些大跨度和超大跨度的結構。
3、膜結構
膜結構是張力結構體系的一種，它以具有優良性能的柔軟織物為膜材，由膜內的空氣壓力支承膜面（充氣式膜結構或所承式膜結構），或利用鋼索或風性支承結構向膜內預施加張力（張力膜結構），從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結構體系。膜結構采用的薄膜的材料，大多采用涂層織物薄膜，分為兩部分，內部為基材織物，主要決定膜材的力學性質，提供材料的抗拉強度、抗撕裂強度等；外層為涂層，主要解決膜材的物理性質，提供材料的耐火、耐久性及防水、自潔性等，常用膜材一般為聚酯織物涂敷氯乙烯涂層膜材、玻璃纖維織物涂敷聚四氟乙烯涂層或有機硅樹酯涂層膜材。膜材并接的結構接縫多采用熱焊，非結構接縫采用縫合。
膜結構具有如下特點：造型活潑優美，富有時代氣息；自重輕，適合大跨度的建筑，充分利用自然光，減少能源消耗；價格相對低廉，施工速度快；結構抗震性能好。
充氣膜結構有單層、雙層、氣肋式三種形式，充氣膜結構一般需要長期不間斷地能源供應，在低拱度大跨度建筑中的單層膜結構必須是封閉的空間，以保持一定氣壓差。在氣候惡劣的地方，空氣膜結構的維護有一定的困難，不少建筑曾遭意外的漏氣而下癟。
4、高效預應力結構體系
高效預應力結構是指用高強度材料、現代設計方法和先進的施工工藝建筑起來的預應力結構，是當今技術最先進、用途最廣、最有發展前途的一種建筑結構型式之一。目前，世界上幾乎所有的高大精尖的土木建筑結構都采用了高效預應力技術，如，大型公共建筑、大跨重載工業建筑、高層建筑、大中跨度橋梁、大型特種結構、電視塔、核電站安全殼、海洋平臺等幾乎全部采用了這一技術。
近年來，高效預應力技術在我國發展迅速，已制定專門的預應力結構設計、施工規程、工程中應用的預應力結構體系也很豐富。典型工程實例有：面積最大的單體預應力工程是首都國際機場新航站樓工程，每層建筑面積約8.8萬平方米，總建筑面積約35平方米，在混凝土板、墻、框架、柱以及鋼屋架、鋼梁和鋼管網架中大量采用了預應力技術；柱網最大的預應力工程是深圳車港工程，標準層平面尺寸159×103.5米，標準柱網16×25米，總建筑面積9.5萬平方米；最在的預應力鋼桁架工程是北京西站主站房工程，該預應力鋼桁架跨度45米，桁架上承40米高的中式門樓，門樓總重5400余噸；層數最多的預應力工程是廣東國際大夏主樓，總計63層；高度最高的預應力工程是青島中銀大廈，總高度241米，58層，等等因篇幅所限，文章重點介紹首都國際機場新航站樓工程和北京西客站主站房工程。
首都國際機場新航站樓工程全面采用了高效預應力技術，僅無粘結預應力筋量就達4000余噸堪稱本世紀國內最大的預應力工程之一。新航站樓的基礎為整體預應力平板片筏基礎，上部結構采用了預應力框架、剪力墻體系和預應力板柱、剪力墻體系，部分屋面采用了預應力空間焊接鋼管屋架。
可以預計，隨著高性能預應力材料（高強混凝土、高強預應力筋、新型纖維塑料筋等）的推廣應用以及結構設計理論和設計的不斷發展，新型、高效應力結構體系將在我國二十一世紀大規?；窘ㄔO中發揮越來越大的作用。
綜合全文可知，建筑工程是一個整體，但是對建設工程中每個細節等要具體分析，根據實際情況施工。
【論文摘要】:文章通過對比鋼結構和混凝土結構介紹，闡述了新型、高效應力結構體系將在我國二十一世紀大規?；窘ㄔO中發揮越來越大的作用。
一、前言
鋼結構和混凝土結構是建筑工程中最常用的2種結構形式。鋼結構和混凝土結構各有所長，前者具有重量輕、強度高、延性好、施工速度快、建筑物內部凈空氣大等優點，而后者剛度大、耗鋼量少、材料費省、防火性能好。綜合利用這兩種結構的優點為高層以建筑的發展開辟了一條新途徑。統計分析表明，高層建筑采用鋼——混凝土混合結構和用鋼量約為鋼結構的70%，而施工速度與全鋼結構相當于，在綜合考慮施工周期、結構占用使用面積等因素后，混合結構的綜合經濟指標優于全鋼結構和混凝土結構的綜合經濟指標。
最近建設部和國家冶金工業局在頒布的《建筑用鋼技術政策》中，將鋼——混凝土混合結構列為要大力推廣的建筑新技術，可以預見，混合結構在高層辦公樓、學校、醫院及住宅等建筑中將有較廣泛的應用。
二、索張拉結構
索張拉結構基本受力構件有三類：受壓構件、受彎構件和受拉構件。
對于受壓構件，當構件長細比較大時，由于構件會發生整體失穩，構件的作用不能充分發揮。對于受彎構件，由于構件截面應力不均勻，截面邊緣的最大應力往往控制構件的設計，使得構件材料不能充分發揮作用。只有受拉構件，截面的應力均勻，不會發生整體失穩，如利用高強鋼索做成受拉構件，能最大限度地發揮受拉構件的作用，提高結構的經濟性。
在結構體系中巧妙利用張拉構件，結合少數剛性受壓構件，可構成受力合理的高效張拉結構體系，不僅承載力高、剛度大，且能使各種材料的強度均得到很好的發揮。
三、索穹頂結構
索穹頂結構實際上是一處特殊的索－膜結構，是近幾年才發展起來的一種結構效率極高的張力集成體系。其外形類似于穹頂，而主要的構件是鋼索，由始終處于張力狀態的索段構成穹頂，利用膜材作為屋面，因此被命名為索穹頂。由于整個結構除少數幾根壓桿外都處于張力狀態，所以充分發揮了鋼索的強度，只要能避免柔性結構可能發生的結構松弛，索穹頂結構便無彈性失穩之虞，所以，這種結構重量極輕，安裝方便，可具有新穎的造型，經濟合理，被成功地應用于一些大跨度和超大跨度的結構。
四、膜結構
膜結構是張力結構體系的一種，它以具有優良性能的柔軟織物為膜材，由膜內的空氣壓力支承膜面（充氣式膜結構或所承式膜結構），或利用鋼索或風性支承結構向膜內預施加張力（張力膜結構），從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結構體系。膜結構采用的薄膜的材料，大多采用涂層織物薄膜，分為兩部分，內部為基材織物，主要決定膜材的力學性質，提供材料的抗拉強度、抗撕裂強度等；外層為涂層，主要解決膜材的物理性質，提供材料的耐火、耐久性及防水、自潔性等，常用膜材一般為聚酯織物涂敷氯乙烯涂層膜材、玻璃纖維織物涂敷聚四氟乙烯涂層或有機硅樹酯涂層膜材。膜材并接的結構接縫多采用熱焊，非結構接縫采用縫合。
膜結構具有如下特點：造型活潑優美，富有時代氣息；自重輕，適合大跨度的建筑，充分利用自然光，減少能源消耗；價格相對低廉，施工速度快；結構抗震性能好。
充氣膜結構有單層、雙層、氣肋式三種形式，充氣膜結構一般需要長期不間斷地能源供應，在低拱度大跨度建筑中的單層膜結構必須是封閉的空間，以保持一定氣壓差。在氣候惡劣的地方，空氣膜結構的維護有一定的困難，不少建筑曾遭意外的漏氣而下癟。五、高效預應力結構體系
高效預應力結構是指用高強度材料、現代設計方法和先進的施工工藝建筑起來的預應力結構，是當今技術最先進、用途最廣、最有發展前途的一種建筑結構型式之一。目前，世界上幾乎所有的高大精尖的土木建筑結構都采用了高效預應力技術，如，大型公共建筑、大跨重載工業建筑、高層建筑、大中跨度橋梁、大型特種結構、電視塔、核電站安全殼、海洋平臺等幾乎全部采用了這一技術。
近年來，高效預應力技術在我國發展迅速，已制定專門的預應力結構設計、施工規程、工程中應用的預應力結構體系也很豐富。典型工程實例有：面積最大的單體預應力工程是首都國際機場新航站樓工程，每層建筑面積約8.8萬平方米，總建筑面積約35平方米，在混凝土板、墻、框架、柱以及鋼屋架、鋼梁和鋼管網架中大量采用了預應力技術；柱網最大的預應力工程是深圳車港工程，標準層平面尺寸159×103.5米，標準柱網16×25米，總建筑面積9.5萬平方米；最在的預應力鋼桁架工程是北京西站主站房工程，該預應力鋼桁架跨度45米，桁架上承40米高的中式門樓，門樓總重5400余噸；層數最多的預應力工程是廣東國際大夏主樓，總計63層；高度最高的預應力工程是青島中銀大廈，總高度241米，58層，等等因篇幅所限，文章重點介紹首都國際機場新航站樓工程和北京西客站主站房工程。
首都國際機場新航站樓工程全面采用了高效預應力技術，僅無粘結預應力筋量就達4000余噸堪稱本世紀國內最大的預應力工程之一。新航站樓的基礎為整體預應力平板片筏基礎，上部結構采用了預應力框架、剪力墻體系和預應力板柱、剪力墻體系，部分屋面采用了預應力空間焊接鋼管屋架。
目前，我國建筑抗震技術已經有了一定的提高，但是與國外的技術相比還有很大的差距。建筑工程師還不能把建筑設計和抗震設計很好的結合，建筑抗震設計的發展還比較慢，并且抗震設計也不能與各地區的實際情況很好的結合。我國抗震設計存在的問題主要表現在以下幾個方面。
1.1工程師缺乏實際工程經驗
由于我國的科技水平不高，不能準確的判斷地震的成因，并且對其預測，造成居民的很大損失，還有在地質地震等方面的研究不夠，特別是建筑物的抗震能力方面。這就導致我國建筑設計中抗震設計的發展滯后，而且也沒有統一規范的設計理念，因而很難實現建筑設計的抗震目標。
1.2工程師對實際情況的考量不足
目前，很多建筑工程師只是根據數據和固有的一些參數進行施工，缺少對地區的實際情況進行考量。因為不同地區地質的構造截面的實際承載能力不同，所以要結合實際情況進行檢測計算。不能根據固定地震降級系數來進行施工，例如，我國建筑抗震設計中的把地震降級系數固定為2.81，容易導致工程師把小級別的抗震應用到建筑抗震設計中，當遭到大級別的地震時，建筑物不具備抗震能力，會造成很大的損失。
2.建筑抗震設計的注意要點
2.1堅持建筑結構設計的對稱原則
目前，根據相關的建筑抗震設計規定，建筑工程師要堅持建筑結構的規則，同時要求結構設計師做大簡單、規則的設計，從而做到建筑物遇到小級地震不壞、中級地震可以修補、高級地震不會倒的目標。并且要求工程結構設計師遵循豎向形態的建筑規則，通常選擇方形和圓形的形狀，因為矩形和梯形的形狀規則比較均勻。按照此類形狀設計的建筑物，在遇到地震時內部構件承受力比較均衡，通常只會出現平移震動，而一些非對稱結構的建筑在地面平移時，會出現扭轉震動，主要是因為建筑物的質心和剛心不能重合，當發生地震時，建筑物的內部構件會遭到嚴重的破壞，發生變形。
2.2注重建筑構件與連接點處質量
在建筑工程設計和施工過程中建筑構件的合理配置以及連接點處的質量與建筑施工安全質量存在直接的聯系。并且在新型建筑材料問世的同時建筑物的外部設計大都會采用新型建筑材料，例如大理石、瓷磚等。而建筑室內裝飾也會使用到吊頂等技術。這些室內以及立面裝飾本身存在抗震性能的問題，并且其與建筑主體的牢固連接也是抗震設計的關鍵。近幾年，在一些地震災害中，發生過很多下“玻璃雨”的事情，主要原因是目前的技術還不能防止地震中玻璃幕墻的變形，因此，在很多地震中，一些高層建筑的玻璃幕墻會遭到很大的破壞。所以，如果在建筑中采用玻璃幕墻，必須提高建筑構件與連接處的質量，從而保證玻璃幕墻在地震時不會變形。并且在遭遇地震時能夠與建筑物脫離，將所受到破壞的程度降到最小。此外，在內隔墻、玻璃隔斷等構件的設計上也要提高連接點的質量，保證建筑主體連接點的牢固性，從而提高建筑物的抗震性。
2.3關注建筑頂部抗震
建筑屋頂的抗震設計對于高層建筑物有重要的影響。這就要求設計師十分重視建筑頂部的抗震設計，在遭遇地震時，建筑屋頂過高、過重都會加重建筑的變形程度，特別是我國的高層建筑物中普遍存在這樣的問題，如果不重視高層建筑屋頂的抗震設計，發生地震時，下層建筑物會受到很大的影響。如建筑的屋頂與下層建筑的重心沒有位于同一條直線上，那么建筑屋頂的抗側力墻也會與下層建筑的抗側力墻出現分離，當地震出現時則會加劇損壞。因此在高層或超高層建筑設計中應該使用新型高強度輕質的建筑材料，盡可能保證屋頂的重心與下層建筑的重心位于通一條直線。當建筑屋頂的較高時要保證其抗震定性，緩解地震帶來的變形作用。此外頂部結構的設計也適當的選用強度高、剛性均勻輕質的結構材料。
2.4建筑豎向布置
建筑豎向布置主要體現在建筑物的高度結構質量以及剛度的設計中，特別是在高層或超高層建筑中建筑的豎向布置對于建筑抗震設計來說更加重要。建筑樓層的使用功能差異導致建筑物樓層分布的質量和剛度均不一致，例如樓層包括游泳池、會議室、健身房等。樓層的功能導致樓層上下之間的剛度差異過大。高層建筑中剛度最差的樓層的抗震性能最為薄弱，在出現地震時即為變形嚴重的薄弱層。在建筑設計中由于樓層功能不同導致的墻體不連續，柱子不對稱等極大的限制了抗震性能。因此在建筑抗震設計中應該盡量保證豎向的剛度分布靠近，尤其是在結構上剛度轉換層更加要著重注意。
2.5建筑設計需要達到的設計限值
在實際的工程操作以及設計時，一定要嚴格遵循我國相關部門的標準規范要求，例如在8度的防烈度情況下，粘土磚多對地震降級系數固定為2層建筑物的高度不能夠高于18m，建筑層數不能大于6層等。一旦超過相關的規定，就會嚴重影響到建筑物的抗震能力，除此之外，對于建筑物局部的墻體尺度也要控制它的最小值，保與實際情況結合在一起證墻體截面的抗震強度能夠滿足抗震要求，避免墻體在地震時不會出現開裂或者倒塌等破壞情況的發生。
3.結束語
在建筑結構設計過程中，其結構材料的選擇對結構整體性能也有重大影響，表1列出了結構材料性能對比。當前，設計人員在對房屋建筑進行設計時，應重視鋼結構的應用，其與傳統的結構相比，具有相當大的優勢:①相比于混凝土以及磚石結構，鋼結構的力學性能更好，其能夠把建筑結構受力體系由平面發展至空間，增強建筑安全性能;②鋼結構更加輕盈，具有明顯的技術美、藝術美以及自然美;③鋼材料類型多樣，建筑手段與方法層出不窮，此兩者相結合來，有利于提高建筑施工進度，降低施工成本。綜上所述，鋼結構應用于房屋建筑中，不但能夠滿足人們對于建筑物耐用性、功能性以及安全性的要求，還能夠提高其經濟性與美觀性，符合建筑結構優化的目標，十分值得推廣。
2房屋建筑結構優化技術應用中需要注意的問題
2.1前期的參與
對于建筑施工項目而言，其前期的設計方案很大程度上直接決定了建筑施工質量和施工成本，但是不少建筑項目的前期方案確定時，并未進行結構設計的優化，忽略了建筑結構的合理性以及經濟性，從而使得結構設計難度及成本在一定程度上被提高了。因此，對于設計人員而言，在建筑的前期設計中一定要重視優化設計方案的融入，從而達到節約成本、提高質量的目的。
2.2細部優化
當設計人員對建筑的結構進行優化設計時，其不僅要關注整體設計，更要關注到基本構件的精細設計。例如:在對現澆板進行設計時，應重視其受力程度，避免產生拐角裂縫。當前，隨著科學技術的不斷發展，優化設計的理論同計算機技術相結合，優化設計也從工程實踐向著數學問題發展。因此，對于工程設計人員而言，其應全面掌握計算機技術的優化設計，提高建筑設計的合理性和準確性。
3工程實例
3.1工程概況
下文主要分析了某住宅建筑的結構優化設計，該住宅建筑地上32層，地下1層，結構形式為鋼結構框架剪力墻。根據該建筑項目的實際需求以及現場情況綜合分析之后，決定應用結構優化設計，實現對傳統的結構設計模式的改進與創新。在優化設計中，以計算機為輔助，實現了對整個工程的全局優化。
3.2優化設計規范
在對該建筑工程項目進行結構優化設計時，設計人員嚴格地遵循有關結構設計的規范，針對結構設計中所存在的不足，如:安全性較差、要求過寬等，結合實際施工條件對其進行了優化處理。
3.3前期參與
在本工程中，設計人員在工程的前期規劃中即結合了結構優化設計，根據工程項目的實際需求與施工條件，對建筑結構形式進行了科學取舍，保證其施工可行性與經濟性。值得注意的是，在建筑前期規劃中，設計人員不應僅憑自身的經驗進行結構的優化設計，否則容易出現對建筑結構體系受力情況把握不當的現象，直接導致建筑質量不過關，不利于后期的施工，容易造成建筑建設成本的大幅度增加。
3.4概念設計
在建筑項目的建設過程中，若是其結構布局方式不同，設計效果也大不相同。因此，在對房屋結構進行優化設計時，應實現細部結構優化和概念設計的有機結合，從而切實有效提高結構優化設計效果。在本工程中，將建筑的概念設計作為了設計工作中的一大重點，貫穿于整個的設計過程之中。概念設計主要是對缺乏相應數值的細節進行處理，例如:地震設防烈度量化等情況，若是僅僅依靠相應的公式進行設計計算，得出的結果必然會和實際情況存在較大差異，而使用概念設計，則可將數值當作一種參考依據，實現對結構設計中細節的合理把握，提高結構優化設計的質量。
3.5結構優化設計的效益分析
在本工程中，優化后方案同優化前方案相比，更加科學合理;同時，其有效降低了施工成本，工程結束后，對整個工程造價進行計算，發現工程造價降低了26%。
4結語
根據不同的標準，建筑結構的分類也有所區別。根據不同的施工方法，建筑結構可分為混合結構、框架結構、剪力墻結構等。由于剪力墻具有較強的抗側剛度和抗震性能，而且用鋼量也比較小，因而在建筑結構設計中得以廣泛應用。簡單來說，剪力墻結構就是利用鋼筋混凝土墻板來承受來自垂直方向和水平方向的力的結構。在設計剪力墻結構時，通常會使用鋼筋混凝土墻板取代之前框架結構中的梁柱，從而提高承受荷載的能力。換言之，剪力墻結構主要指的是豎向的鋼筋混凝土墻板，而橫向仍然沿用鋼筋混凝土的大樓板搭載在墻上，而這個結構就成為剪力墻結構
2剪力墻結構設計的基本原則
2.1剪力墻的厚度與高和寬相比，要小很多，幾何特征類似于板，受力形態接近于柱，但其又與柱存在明顯的區別，即其肢長和厚度的比值，當比值不超過3時，可以按照柱來計算，當比值介于3-5之間，則可作為異形柱，并按雙向受壓構件設計。
2.2在剪力墻結構中，墻作為平面構件，不僅需要承受來自平面作用的水平剪力和彎矩，同時還需要承受豎向壓力。在這種狀態下，剪力墻在水平作用下如同底部嵌固與基礎懸臂梁在地震作用或風載下，因此，剪力墻不僅需要具備一定的剛度，還需要具備能夠滿足非彈性變形反復循環下的延性。
2.3剪力墻結構中最突出的特點就是在同一平面內剛度和承載力較大，而平面外剛度以及承載力則比較小。當剪力墻與平面外的梁相接時，會導致墻肢外平面外彎矩的發生，但一般不會對墻的平面外剛度和承載力造成影響，因此，應盡量避免開平面外搭接，如果遇到不得不搭接的情況，則應根據具體的相關規定采取合理的解決辦法，以對剪力墻平面外的安全形成可靠保障。
2.4剪力墻的設計技術需要對豎向和水平作用下的結構整體進行綜合分析，在求得內力后，按照偏壓或偏拉進行正截面承載力和斜截面受剪承載力進行驗算。一般情況下，在計算剪力墻承載力時，對帶翼墻的計算寬度應當根據實際情況取最小值。
3剪力墻的特點分類
近幾年來，剪力墻廣泛應用于建筑結構設計當中，主要是由于其具有多方面的優勢，具體來說包括了抗側剛度大，側移?。唤Y果后自重大，抗震性能高；室內墻面平整。但同時也有其弊端，如施工復雜、造價較高。在具體的施工當中，剪力墻的開洞與否以及開洞尺寸的大小，可以具體分為以下幾種情況：
3.1整體小開口剪力墻：開洞面積不小于15%，但仍屬于面積較小的剪力墻，其受力特點在于彎矩圖在連梁處突變。
3.2實體墻：沒有開洞或者開洞面積不足15%的墻。受力特點體現在像一個整體的懸臂墻，此時彎矩圖沒有突變同時也不會產生反彎點。
3.3壁式框架：洞口尺寸偏大，而且連梁線與墻肢線剛度相互比較接近的墻。這種情況下，彎矩圖會在樓層出發生突變，并在大部分樓層中出現反彎點。
3.4雙肢或多肢剪力墻：開洞比較大或者洞口成列形狀布置的墻。其受力特點與整體開口較小的墻比較相似。
4剪力墻的布置原則
4.1在進行剪力墻的設計時，需要注意的是應當沿著主軸的方向進行雙向或多向布置，最好能夠在不同的方向使得剪力墻相連，并最大程度防止出現對直或拉通的情況；在設計抗震功能結構時，應當盡量促使兩個方向的側向剛度相互接近，并保證剪力墻的墻肢截面尺寸符合設計規范。在高層建筑的剪力墻結構中，剪力墻應當沿主軸方向或其它方向進行雙向或多向布置，尤其是對于抗震功能的設計，要盡量防止單方向有墻模式的出現，從而保證其能夠發揮其應有的作用。另外，剪力墻要保證分布均勻，并且數量適宜。在剪力墻配置較少時，結構的抗側力剛度也會隨之減弱，而如果配置數量較大，墻體也難以真正發揮作用，功能得不到充分發揮，并造成抗側力的剛度過大，震力也有所增加，最后影響自重。
4.2剪力墻的布置應遵循豎直方向上從下往上布置的順序，從而防止剛度突變情況的發生。在高層建筑中，剪力墻的墻肢截面應當盡量簡易，并保證剪力墻在豎直方向上的高度的均勻性，另外還應當在剪力墻的洞口或者門窗處形成明確的墻肢和連接梁。
4.3剪力墻在布置設計時要均勻分配不易過密，以保證整個結構具有相互適應側向的剛度，如果側向剛度過大，會導致墻體自身的重力過大，而且在發生地震時還會增加震力，而增加建筑倒塌的可能性，留下安全隱患。
4.4務必保證剪力墻的洞口或者門窗上下對齊，并且成列布置，另外為了保證剪力墻的承重力，不發生變形，應當避免使用疊合的錯洞墻。
4.5短肢剪力墻指的是墻肢的截面長度與厚度之間的比值介于5-8之間，而在高層建筑中，則不能全部都采用短肢剪力墻的結構設計模式，而是需要將短肢剪力墻結構的最大使用高度適當的降低。
5剪力墻在建筑設計施工中的應用
5.1剪力墻平面結構布置剪力墻的平面布置首先要做到的就是保證均勻，并保證質量中心和剛度中心處在重合的狀態下，減少力矩對墻體的作用力。剪力墻在施工中應當沿主軸方向布置，并保證剪力墻的抗側力剛度保持在合理范圍內，如果有必要可適當增加可利用空間，并保證適當的高度。另外，剪力墻還應當保持合理的間距，通常采用經驗公式進行設計，公式為T=(0.05-0.06)n，其中n為建筑結構層數。實際剪力墻的數量應當與計算結果接近。剪力墻處理要具備較強的承重能力與剛度，還應當保證良好的延伸性和彈性，從而保證其在因外力作用產生裂縫時，剪力墻還能夠不發生倒塌。
5.2剪力墻約束邊緣構件處理約束邊緣構件能夠促使剪力墻的承載能力得以顯著提高，并減少層間位移，同時提高抗震能力，而且對于墻板也能提供穩定作用。剪力墻抗震設計應當滿足第一振型的抵抗力矩大于承受力矩的一半以上。約束邊緣構件的確定應當以剪力墻相關軸壓比為依據。一般來說，抗震等級較高的剪力墻，應當采取層數較多的約束邊緣構件，并有效控制剪力墻的均勻性，以從根本上提高墻肢的承重能力。
6結束語
