學(xué)術(shù)論文范文2017
目前，我國的城市化建筑當中，通過(guò)對建筑的合理設計，合理選材，達到建筑結構設計環(huán)保節能的目的。下面是小編整理的科學(xué)理念在建筑結構設計的應用的學(xué)術(shù)論文范文，歡迎大家閱讀。
科學(xué)理念在建筑結構設計的應用
【摘要】隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑規模越來(lái)越大,形式多樣化的同時(shí)結構設計也越做越復雜,建筑結構設計也逐漸工程設計的關(guān)鍵所在。不同于其它的專(zhuān)業(yè)設計，建筑結構的設計理念和質(zhì)量直接影響著(zhù)工程周期、節能環(huán)保、成本節約�？梢哉f(shuō)是一個(gè)工程中重要的靈魂。本文就從建筑結構設計的基本內容和原則出發(fā)，探討科學(xué)理念在建筑結構設計時(shí)的應用。
【關(guān)鍵詞】科學(xué)理念;建筑結構;應用
1 引言
建筑結構設計是一個(gè)綜合反復的過(guò)程，任何失誤、遺漏都會(huì )使建筑結構設計效果不理想，甚至會(huì )直接影響到設計過(guò)程以及施工過(guò)程。為了防止建筑結構設計過(guò)程中出現不穩定因素，在建筑結構設計過(guò)程中，設計人員應當從消費者較高使用需求以及建筑美的視角出發(fā)，采用科學(xué)的原理深入探析設計方案，樹(shù)立系統的前沿理念，努力提高建筑結構的使用價(jià)值，完善建筑結構的多樣化功能，最大限度地追求設計應用的整體效益，大幅度增強設計應用的實(shí)效性。
2 建筑結構設計的基本內容及其原則
建筑結構設計包括許多內容，通常有結構設計、建筑設計、暖氣通風(fēng)設計、電氣設計和給排水設計等。在建筑結構設計過(guò)程中，每一個(gè)部分都要滿(mǎn)足功能性、環(huán)保性、美觀(guān)性以及經(jīng)濟性的要求。由于建筑結構設計影響到建筑的綜合水平，為了確�？茖W(xué)的建筑結構，必須要通過(guò)認真計算，計算出結構構件承載能力的極限狀態(tài)和并對正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行驗算。另一方面，當多種作用效應同時(shí)發(fā)生在結構上時(shí)，應通過(guò)結構分析分別求出每一種作用下的效應，考慮其有可能產(chǎn)生的最不利組合。最后，在抗震性方面，建筑結構的設計必須因地制宜，依據其所在地區的地質(zhì)地形，對于相對應的抗震標準，進(jìn)行不同的計算與設計。下面就規則性原則作簡(jiǎn)要的分析。
2.1結構的規則性
建筑設計應符合抗震概念設計的要求，不應采用嚴重不規則的設計方案。嚴重不規則的結構體系，不僅會(huì )導致建筑難以具備必要的承載能力、變形能力和剛度，而且由于部分結構或構件的破壞會(huì )使整個(gè)結構喪失承受風(fēng)荷載、重力荷載和地震作用的能力。結構的豎向和水平布置應當具有合理的承載力分布和剛度，避免因局部突變和扭轉效應而形成薄弱部位。面對這種情況，要對可能出現問(wèn)題的薄弱部位，采取有效的措施予以加強。建筑的結構體系宜具有多道抗震防線(xiàn)。
2.2 規則結構的主要特征
規則結構通常是指建筑體型(平面和立面)規則，結構對稱(chēng)并具有較好的抗扭剛度且平面分布均勻。結構豎向布置均勻，結構的剛度、質(zhì)量和承載力分布均勻，沒(méi)有突變。建筑的立面和豎向剖面宜規則，結構的側向剛度宜均勻變化，豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，避免抗側力結構出現側向剛度和承載力突變的情況;建筑及其抗側力結構的平面布置宜對稱(chēng)、規則，并且具有良好的整體性。
2.3 規則平面布置需滿(mǎn)足的要求
結構平面布置必須考慮到抵抗水平和豎向荷載的問(wèn)題，應滿(mǎn)足受力明確、均勻對稱(chēng)、傳力直接、減少扭轉的條件。在地震作用下，建筑平面應力求簡(jiǎn)單規則，而風(fēng)力作用下則可適當放寬�？拐鹪O防的建筑，平面形狀宜簡(jiǎn)單、對稱(chēng)、規則，以減少震害。在建筑的獨立結構單元內，應當使結構平面形狀簡(jiǎn)單規則，承載力和剛度分布均勻。不應采用嚴重不規則的平面布置，減少偏心。
3 建筑結構設計的科學(xué)理念
從我國建筑結構設計的內容和基本原則，可以清晰的看出我國對于建筑業(yè)的要求。但是就目前情況來(lái)說(shuō)，過(guò)多的建筑商一味追求經(jīng)濟效益，忽視社會(huì )效益，追求速度，忽視質(zhì)量，在我國的建筑行業(yè)發(fā)展現狀和發(fā)展水平與國際水平還有一定的差距的基礎上。更加不利于建筑業(yè)的健康發(fā)展。在建筑結構設計過(guò)程中，應當堅持的科學(xué)理念，以助建筑業(yè)長(cháng)足發(fā)展。
3.1合理地選用結構設計方案
建筑結構設計的主要影響因素包括：建筑物結構各個(gè)部件間的關(guān)聯(lián)性、結構設計穩定性等因素，對于上述這些影響因素，建筑設計者應當進(jìn)行充分地分析與考慮，并且對這些影響因素進(jìn)行綜合性的研究與分析，對其中的一些有利因素則應該進(jìn)行加工和創(chuàng )新，以有效加強各個(gè)構件間的協(xié)調性與靈活性，而對其中的一些不利因素，相關(guān)設計者則應該對其進(jìn)行有效地修正與改進(jìn)，以確保這些因素對于建筑結構的設計可以起到促進(jìn)作用。
3.2 在設計建筑結構時(shí)要注意剛柔有度
建筑物的剛性是指建筑結構設計要考慮到建筑物本身以及其內部所要承受的各方面力的荷載作用，只有具備一定的剛性才能支撐整個(gè)建筑的正常使用。然而如果建筑結構太剛，則相應的變形能力就會(huì )降低，難以抵御較大的破壞力，一旦出現大面積坍塌，則會(huì )造成重大損失;如果建筑結構沒(méi)計過(guò)柔，穩定性又會(huì )降低，一旦遭遇較大的變形，則會(huì )使得整個(gè)建筑物軟體傾覆。由此就需要設計人員在建筑結構設計的過(guò)程中，能夠準備把握工程的設計力度，確保建筑結構設計的合理性。
3.3 人性化設計
住宅作為一種共同需要的商品，應該充分滿(mǎn)足住宅居住者對住宅的生理和心理需要，同時(shí)需要保證居住者的安全、舒適和健康。所以對于建筑結構的設計者，在充分考慮建筑使用者上述需要的基礎上，調整設計思路，從全局出發(fā)，設計出符合建筑使用者的人性化需求的產(chǎn)品。對于具體的建筑結構設計來(lái)說(shuō)，住宅的整體環(huán)境就是一種宏觀(guān)考慮，除了空間和環(huán)境品質(zhì)的物質(zhì)形態(tài)，還是以人及存在的環(huán)境的關(guān)系為中心的一種環(huán)境，它包括自然環(huán)境、社會(huì )生態(tài)環(huán)境、人文歷史環(huán)境等。整合居住區生活方式場(chǎng)所，使其更適于人居住和發(fā)展。從內部來(lái)說(shuō)，建筑結構設計的室內環(huán)境，就要求將人的生活習慣、健康舒適、建筑風(fēng)格等都考慮在內，尤其是在無(wú)障礙設計方面，如住宅出入口設置無(wú)障礙坡道，注意扶手高度;公共走道滿(mǎn)足無(wú)障礙設計的要求等等。人性化理念融入每一個(gè)細節是我國建筑業(yè)綜合水平提升的理念之一。
3.4技術(shù)和人才的共同進(jìn)步
雖然在建筑結構的設計中采用了CAD技術(shù)，但在結構施工圖中還是會(huì )出現很多概念性的錯誤以及計算錯誤，其中有些錯誤甚至會(huì )導致嚴重的后果。這些錯誤產(chǎn)生的原因是由于部分結構設計人員雖然具備了一些初級建筑結構設計軟件的使用能力，但未受過(guò)系統的專(zhuān)業(yè)知識教育，從而導致缺乏整體結構認知概念。對軟件技術(shù)設定條件認識不清或過(guò)分相信計算機分析結果從而導致計算出錯。建筑結構設計時(shí)，我們應當認真考慮從模型簡(jiǎn)化、荷載匯總、結構計算到施工圖繪制的每一環(huán)節，保證簡(jiǎn)化的計算模型與工程實(shí)際相符，這需要使用軟件的人熟悉設計軟件的適用條件及技術(shù)條件，正確的運用PKPM 軟件，保證計算結果準確。但是軟件技術(shù)發(fā)展再完善，也只是輔助設計程序，需要設計人員對軟件參數設置有成熟的理解。不斷提高自己運用結構的素養和技巧，在創(chuàng )新的同時(shí)，了解并學(xué)習先進(jìn)的建筑技術(shù)，將先進(jìn)的技術(shù)應用于現有建筑。
3.5節能環(huán)保
通過(guò)對建筑的合理設計，合理選材，達到建筑結構設計環(huán)保節能的目的�？梢酝ㄟ^(guò)設計手段，把室內自然溫度控制在人體舒適的溫度范圍之內。例如合理使用太陽(yáng)能、地熱、風(fēng)能等以及各種建材與節水節電設備等。在降低建筑物的運行能耗，提高用能效率的同時(shí)為居住者提供舒適、環(huán)保的居住空間。應當加大開(kāi)發(fā)和使用可再生能源以及新能源的力度，因為節能環(huán)保與先進(jìn)的技術(shù)密不可分。所以學(xué)習先進(jìn)技術(shù)和創(chuàng )新是一項重要任務(wù)。而建筑結構設計時(shí)的因地制宜就是指充分利用當地的地理條件，少動(dòng)土方，將原有的地理形勢與設計結合起來(lái)，最大程度地利用原有的地形地貌。
3.6 合理利用當地自然資源
例如將園林植物、湖水等自然景觀(guān)與建筑風(fēng)格相融合。達到既降低了成本，又體現出自然舒適、親近大自然的目的。因地制宜的另一體現，就是將當地歷史文化、地域特色、傳統習俗等人文軟資源融合到建筑結構設計中去。建筑之美并不是千篇一律的，應當是有特色的。真正好的建筑是可以代表一個(gè)地域，讓人眼前一亮，看到就可以聯(lián)想到特定的地域。這些特色是從當地建筑文化內涵中來(lái)的。只有吸取合理的建筑思想，才可以創(chuàng )造出具有時(shí)代精神、民族傳統和地方特色的建筑結構設計風(fēng)格，才可以將自然環(huán)境與設計完美融合，達到人與自然的和諧相處的境界。
4 結束語(yǔ)
目前，我國的城市化建筑當中，高層建筑的比例越來(lái)越大。對建筑使用功能的要求也越來(lái)越嚴格，隨著(zhù)越來(lái)越復雜的建筑類(lèi)型與功能的出現，建筑高度的不斷增加，高層建筑數量的日漸加大，建筑結構體系的多樣化，建筑結構設計的應用也越來(lái)越受到重視。只有全面了解建筑結構體系及其結構設計的特點(diǎn)原則，將先進(jìn)的科學(xué)理念融入設計之中，才可以使設計應用達到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理、安全適用的目的。
【參考文獻】
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