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關鍵詞：框剪結構，抗震
Abstract: abnormity frame structure is built on ordinary frame structure based on it through the added some edge components (such as edge BiZhu and edge wall beam), improve frame column, frame beams and framework of the node stiffness methods, improve the overall structure of the lateral stiffness and consumption earthquake ability, and the framework (box shear) structure combination, can form abnormity framework-framework (box shear) structure, etc. Alien frame structure not only can effectively solve the pure frame structure displacement don't conform to the standard, still can solve the box in the shear wall structure cut too few quantity cause displacement symbol standard requirements, or structure change more serious problems. In the paper, the frame structure of the alien deformation and mechanical characteristics are analyzed, and put forward under the action of earthquake alien structure of the yield of sequence framework, increase the framework and frame structure of the seismic shear line.
Keywords: box shear structure, the earthquake
中圖分類號： TU398+.2文獻標識碼：A 文章編號：
一、異形框架結構定義及結構體系
1.異形框柱與異形框梁截面形式
異形框柱其實和剪力墻帶端柱約束邊緣掛件從截面角度看是非常的相似，我們把它稱為帶邊緣壁柱的異性框架柱，水平剪力和豎向力主要由主框柱承擔，邊緣壁柱輔助框柱只承擔了少量的豎向力，大多數承擔的是水平剪力。邊緣壁柱可以依據下面四個情況進行設置：在中間的框柱兩側同一個方向上設置；框柱的四面同時進行設置；在框柱的一側進行設置；取用框柱的三個方向進行設置。具體情況如圖1所示：
要根據具體的情況進行相應的設計，在不同的位置就要采用不同的截面進行柱的設置，如圖1c所示就是用于角柱，圖1d 用于邊框架中柱等。要根據實際的需要對邊緣壁柱和框柱進行強連接和弱連接的連接方式。
異形框梁為在主框梁上邊( 下邊, 或者上下邊)加設邊緣壁梁的框架梁, 如圖2, 框梁承擔大部分剪力和彎矩, 邊緣壁梁提高框梁的抗彎剛度, 承擔部分豎向荷載引起的彎矩和水平荷載引起的剪力。根據計算和平面布置要求可以布置在框梁上邊、下邊, 或上下邊同時設置。
2.異形框架結構體系及其特點
異形框架結構建立在普通框架結構的基礎上, 是由異形框柱與異形框梁組成的現澆鋼筋混凝土結構, 與框架或框剪結構相結合，形成異形框架-框架結構、異形框架- 框剪結構等。地下室頂板可視為不完全轉換層, 在整體上無明確承擔不落地框柱（剪力墻）的轉換梁,其豎向構件均為連續傳遞至基礎,從轉換角度上看，其與帶轉換層的結構有較大區別。典型的異形框架結構立面示意如圖3 所示。
二、異形框架結構計算方案
異形框架結構在地震作用下的變形特點與普通框架結構類似, 各榀框架的變形曲線基本相同, 由于控制邊緣壁柱的截面長度, 使框柱的反彎點在柱中部, 結構整體變形特點仍呈剪切型, 樓層剪力同樣可按異形框柱的的抗推剛度D值比例進行分配。
常用的電算程序可進行異形截面梁柱的計算與設計, 但由于彎矩、剪力和扭矩作用由異形梁柱構件各部分共同承擔,整體參與計算,因此，在最后的計算結果中往往可以看到，預期結果要小于實際的結構剛度，這樣不利于對梁柱的強度進行有效的控制。另外，結構失效的機制與異性框架本身具有的特點較為不符。一個設計的難點就是地下室頂梁柱節點的有效設計，梁柱節點的有效處理無法用電算化的程序進行反應，這就嚴重的影響了該處梁柱的有關內力計算以及鋼筋匹配的設計。將已經計算好的層面位移角和事先規定好的規范進行相應的比較發現，只要簡單的估算出邊緣構件所需要的數量，就能在框架上加設邊緣構件。通過上述的分析和研究，我們對異性框架結構的設計有了新的認識和了解，這樣在之后的計算過程中我們有了更多的經驗積累，以便更加有效的完成相應的設計結構工作。
三、異形框架結構構造要求
邊緣構件的設置原則是可以采用在少數梁柱上加設截面較大的邊緣構件, 也可以采用在多數梁柱上加設截面較小的邊緣構件, 具體應根據計算結果及建筑平面隔墻布置進行確定。邊緣構件的長度需要根據計算仔細調整, 一般為2倍到5倍截面寬度,邊緣構件過長時會改變邊緣構件的受力機制和對梁柱剛度的作用。邊緣構件受力鋼筋可采用單排布置, 鋼筋直徑不宜過大,承受剪力的箍筋配筋率可稍大。高規、抗規及異形柱規程等規范對框架結構的構造規定適用于異形框架結構。邊緣構件的截面要求、配筋設計和梁柱節點設計是異形框架結構設計的重點。
根據計算結果，逐層減小邊緣構件的截面高度,使框柱、框梁剛度發生自下而上的均勻變化, 強化下部剛度,并弱化其上部剛度。邊緣構件的設置盡量做到上下對齊。根據“強柱弱梁”的原則，邊緣壁柱的剛度及配筋可適當大于邊緣壁梁。邊緣壁柱通常是從地下室頂板或底部大空間樓層的頂板開始設置, 直接作用于框架梁上, 由于邊緣壁柱為不連續設置, 且地下室頂板處的框梁截面為普通的矩形梁, 因此框梁為不完全轉換梁, 承擔較大的內力作用, 宜按照轉換梁的構造要求進行考慮。地下室頂板處的梁柱節點區的連接方式, 可根據建筑使用要求與計算結果綜合考慮，通過加大下部框柱截面、加設牛腿、加設柱帽、加強框梁等方式, 承擔邊緣壁柱的內力傳遞, 如圖4。一般而言, 在強震下，上部框梁支座發生塑性屈服, 地下室頂板處的梁支座處不屈服, 且多數情況下視地下室頂板為上部嵌固端, 頂板較厚，配筋較大,故而這樣考慮切實可行。
四、總結
文中提出的異形框架結構體系, 可有效地解決純框架結構位移不符合規范要求, 框剪結構中剪力墻數量偏少引起位移不符規范要求。其次，提出了異形框架結構延性破壞的順序,增加了框架結構的抗震防線。文中以異形框架-框架結構為例，對異形框架進行說明, 其設計思路同樣適用于異形框架- 框剪結構、異形框架- 核心筒結構等結構體系。文章的最后提出了異形框架結構的概念及設計方法, 通過對異性框架結構設計的相關研究和分析，我們認識和了解到了有關連接方式和傳遞方式的相關內容，以便在具體的過程中能夠有效的借簽相關的理論內容進行計算和分析，另外對異性框架結構的耗能機理等相關問題也進行了更加深入的分析和研究當中。
參考文獻:
[1]繆品章.住宅異形框架柱[J]. 福建建筑. 1999(04).
[2]譚筱紅.異形柱框架輕質墻結構在多層住宅中的應用[J]. 礦業快報. 2003(11).
[3]郭猛.階梯教室教學樓結構優化設計[J]. 建筑技術開發. 2008(08).
[4]郭猛.地震區多層異形框架柱-框架結構體系應用研究[J]. 世界地震工程. 2009(01).
【關鍵詞】科研院所 薪酬結構 設計
一、科研院所薪酬的特點
薪酬是指員工因為雇傭關系的存在而從雇主那里獲得的所有各種形式的經濟收入以及有形服務和福利。科研人員以開展科研創新活動所產生的重大社會價值為外顯,科研人員除具有一般人力資源的特性以外,又具有其特殊性。科研人員蘊含的人力資本也要比其他群體豐富,高層次的精神需求占主要地位,勞動價值和成果要求得到社會的廣泛承認。其勞動無法用時間來衡量其效用,勞動過程具有創造性、艱苦性及個體能動性等特殊性。由于這些特點,在設計薪酬時,將薪酬結構分為基本工資、績效工資和津補貼三部分,并在績效工資上有所側重以增強激勵效果,以體現保障性和激勵性因素,體現效率和公平。
二、科研院所薪酬存在的問題及原因分析
1、科研院所薪酬存在的問題
(1)科研院所的薪酬管理,存在相當程度的“薪酬板結”現象。員工的薪酬雖然由基礎工資、獎金、福利和津貼等項目組成,但在實際操作過程中,卻不加以區分。其主要原因是對薪酬四大組成部分的特性理解不夠深入。基礎工資體現不同員工之間的薪酬差異。不同職位上的員工基本薪資水平不同,一般職位越高,基本薪資越高。同時基本薪資還具有高剛性的特點,往往只能升而難以降。
(2)獎金具有高差異性、低剛性的特點。獎金一般是根據員工的工作績效和對單位的貢獻進行分配,因此,在獎金分配上必定會產生差異性。獎金與基礎工資不同,獎金的數額可升可降,呈現低剛性。
2、科研院所薪酬存在問題的原因
津貼是事業單位為員工提供的額外的生活補貼和特殊項目津貼。除了一些特殊工作環境中的津貼如高原津貼等,正式員工都能平等享受單位提供的各類津貼。津貼差異不大。而究其問題的原因如下。
(1)崗位管理極不規范。第一,未對專業技術崗位進行科學的設置和管理,基本上只要科研人員取得了相應的職稱資格,就聘任到相應的專業技術崗位。結果造成專業技術崗位形成倒金字塔形狀分布,受聘為高級專業技術崗位人員居多,人才結構比例失調。第二,研究崗位沒有明確的崗位職責、聘任條件、能力水平和績效考核要求,各級研究崗位沒有明確的數量和比例限制。崗位管理的不規范導致在科研人員的遴選時很難引入競爭機制,也就無法加強薪酬與崗位價值、任職者能力、資格及受聘崗位的匹配,也就無法增強薪酬的公平性和激勵性。
(2)未通過崗位分析和評價確定基礎績效津貼的差異。由于科研機構的人力資源基礎工作很薄弱,大部分沒有通過崗位分析和評價確定崗位價值及基礎績效津貼的差異,基礎績效津貼的發放一般根據職稱來進行,容易給科研人員造成心理不平衡,也給績效考核制造了障礙。
(3)薪酬增長模式單一,導向作用片面。目前科研機構加薪模式為每年晉升一級薪級工資一種,形式過于單調,科研人員的增資額檔次沒有拉開,以資歷定薪酬的傳統思維模式沒有根除,未發揮正常的薪酬激勵職能。沒能建立健全科學的績效評價制度,導致薪酬難以與績效考核掛鉤。
三、科研院所薪酬設計的思路和方法
1、科研院所薪酬設計的原則
(1)價值導向原則。薪酬是對員工所作貢獻的一種回報,在進行薪酬設計時,必然要充分體現員工的工作價值,保持員工創造與員工待遇之間的短期和長期平衡。員工的價值往往表現在對所承擔的工作責任和努力程度,這要求企業在設計薪酬方案時,建立科學的考核制度,明確員工職責和工作努力程度在整體經營成果中的相對價值,從而合理地確定員工的工作價值。
(2)激勵原則。企業內部各類、各級崗位之間的薪酬標準要適當拉開距離,防止“大鍋飯”之類的絕對平均化,充分利用薪酬的激勵效果,提高員工的工作熱情。
(3)相對公平原則。首先,公平是企業之間的薪酬公平,又稱為外部公平;其次,公平是企業內員工之間的薪酬公平,又稱為內部公平;最后,公平是同種工作崗位上的薪酬公平,又稱個人公平。由于不同員工的績效、技能、資歷等存在差異,在此原則下,同種工作崗位上的不同員工,所獲得的公平的報酬在數量上是有差異的。
(4)尊重現實、著眼發展的原則。充分考慮科研機構目前的實際情況和歷史背景,同時要以有利于科研機構長遠發展的眼光來進行崗位績效薪酬體系的設計。在設計薪酬制度時,既要考慮薪酬的對外競爭性和對內激勵性,又要在上級下達的工資計劃總額內考慮具體財力的大小,找到其間最佳平衡點。
2、科研院所的薪酬結構設計
薪酬結構應該由基本工資、績效工資和津補貼三部分組成。
(1)基本工資根據2006年7月事業單位工資改革的標準執行,分崗位工資、薪級工資兩部分。基本工資按專業技術崗位設置后科研人員受聘的專業技術崗位進行發放,而不是按原有身份崗位進行發放。專業技術崗位分為十三個等級,一級至四級為高級專業技術崗位,五級至七級為副高級專業技術崗位,八級至十級為中級專業技術崗位,十一級至十三級為初級專業技術崗位,每級崗位發放相應等級的基本工資。專業技術崗位的聘任主要根據科研人員取得的業績來進行。
(2)績效工資分為基礎性績效和獎勵性績效,其中基礎性績效是為了滿足科研人員基本生活設立的生活性津貼。基礎性績效工資按月發放,具體發放標準結合當地物價水平、科研人員的研究崗位以及科研機構的財力狀況確定。基礎性績效確定的前提是要對研究崗位進行科學的設置、對研究崗位進行分析和評價,最后根據崗位價值確定基礎性績效的發放標準及差異,可以分為崗位津貼和生活補貼等。
其一,基礎績效津貼是為了滿足科研人員基本生活設立的生活性津貼。基礎績效津貼按月發放,具體發放標準結合當地物價水平、科研人員的研究崗位以及科研機構的財力狀況確定。基礎績效津貼確定的前提是要對研究崗位進行科學的設置、對研究崗位進行分析和評價,最后根據崗位價值確定基礎績效津貼的發放標準及差異。第一,研究崗位設置。研究崗位的設置要以科研機構學科建設及各專業領域的發展方向和人才隊伍的建設為依據,統籌兼顧近期、遠期發展規劃,以使人才資源配置與事業發展相匹配。研究崗位的設置、聘用與專業技術崗位相對應。專業技術崗位設置分為十三個等級,研究崗位可設置為四級十三個檔。一級研究崗位為學術帶頭人,二級崗位為課題組長(項目負責人),三級崗位為科研助手,四級崗位為一般科研人員。一級研究崗位可再設一檔、二檔、三級、四檔,分別對應一級至四級專業技術崗位;二級研究崗可再設五檔、六檔、七檔,分別對應五級至七級專業技術崗位;三級研究崗位可再設八檔、九檔、十檔,分別對應八級至十級專業技術崗位;四級研究崗位可再設十一檔、十二檔、十三檔,分別對應十一級至十三級專業技術崗位。根據科研人員的編制數量,按金字塔形態分布以合適的比例來確定各級各檔研究崗位的數量。研究崗位的聘任與專業技術崗位的聘任基本一致,以科研人員的業績為主要條件,可執行低職高聘或高職低聘。第二,對研究崗位進行分析和評價。通過崗位分析和評價確定研究崗位職責、任職者資格,確定每一崗位的價值、績效考核應達到的指標要求以及各崗位的基礎績效津貼標準。可選擇創新能力、科研素質及水平、處于科研團隊的位置、教育和經驗作為研究崗位評價的基本要素。其次確定要素的權重。接著,確定各要素及各要素等級的點值。確定總值之后,各要素的點值就是權重乘以總點值。然后,對各要素的點值進行內部細分,以等差的形式確定最高要素等級和最低要素等級,最后,將被評價崗位各要素所得點值加總,即得到整個崗位的總點值,由此確定每一崗位的相對價值,分數越高表示該崗位越重要、價值越大。第三,確定基礎績效津貼發放標準。根據以上研究崗位設置、分析和評價的結果,確定基礎績效津貼的等級及發放標準。基礎績效津貼可根據科研崗位四個級別作出四個等級的標準范圍,每個等級范圍劃分不同檔次,每檔研究崗位核定相對應的基礎績效津貼標準。
其二,績效獎勵由“績效津貼+個人績效單項獎+收益獎勵”三部分組成。第一部分是績效津貼。績效津貼是指根據科研機構的經濟效益和業績情況、團隊(課題組)及科研人員的業績共同決定向科研人員核發的勞動報酬。第二部分是個人績效單項獎。個人績效單項獎根據科研人員個人取得的績效進行單項獎勵。獎勵的項目有:獲得國家科技進步獎、國家自然科學獎或國家發明獎等獲獎情況;獲省部級科技獎及有關榮譽稱號等;獲國家發明專利或實用新型專利等;國際領先、國際先進、國內領先、國內先進等項目成果鑒定以及編科技專著、規程規范;在國外科技期刊、國內核心科技期刊、國際學術會議等論文論著發表情況。第三部分是收益獎勵。由科研機構根據每年的收益情況和科研人員的年終績效考核分數,確定每人發放數額,按年發放。
(3)津貼補貼是指在事業單位苦、臟、累、險及其他特殊崗位工作的人員,實行特殊崗位津貼補貼。國家統一制定特殊崗位津貼補貼政策和規范管理辦法,規定特殊崗位津貼補貼的項目、標準和實施范圍,明確調整和新建特殊崗位津貼補貼的條件,建立動態管理機制。
在科研人員薪酬結構設計中,重點要體現崗位與績效的作用,才能最大限度地發揮薪酬的激勵性,以滿足科研人員物質上和精神上的雙重需要,這樣才能培養以智力創造為主的核心競爭力,推進科研院所的科研事業更好更快地發展,為社會提供更多的服務和發揮更大的作用。
【參考文獻】
[1] 羅賢華:軍工科研院所薪酬改革實踐效果研究[J].管理縱橫,2007(3).
[2] 陳燕羽:科研機構科研人員薪酬體系研究[J].熱帶農業科學,2009(6).
[3] 戴冰、張偉、黎文:經營性事業單位薪酬管理的問題及對策[J].科技管理研究,2006(8).
關鍵詞：建筑結構；結構設計；抗震設計
地震災害發生時，產生的破壞作用力較大，將會帶來嚴重的經濟損失和人員傷亡，影響到社會正常生產生活。在建筑結構設計中，抗震設計合理與否將直接到建筑結構穩定性和安全性，但是縱觀當前建筑抗震設計現狀來看，其中仍然存在一系列問題，還有待進一步完善。由此，加強建筑結構設計中抗震設計研究很有必要，有助于提升抗震設計水平，為推動建筑行業發展，為人們生命財產安全提供堅實的保障。
1.建筑結構設計中抗震影響因素
1.1建筑抗震場地
建筑抗震場地在建筑抗震設計中十分重要，抗震場地選擇合理與否將直接影響到建筑結構整體抗震能力。地震由于自身破壞程度不同，在地震災害發生時，地標位置會發生不同程度上的變化，如果建筑場地土層較軟，土質疏松，將嚴重影響到建筑結構穩定性。
1.2建筑結構體系
建筑結構體系直接關乎建筑物整體安全和穩定。抗震設計中需要協調處理局部和整體之間關系，為建筑結構預留一定的余度，避免由于個體建筑影響到建筑整體抗震水平，如果建筑物局部受到破壞，應該盡可能避免對建筑物整體結構帶來影響。同時，建筑結構體系設計中，綜合考量建筑結構部件剛度和強度之間的關系，如果剛度和強度分配不合理，可能導致個別的建筑構件性能無法滿足實際要求，一旦出現地震災害，將嚴重影響到建筑結構整體的抗震能力。
2.建筑結構抗震設計分析
抗震設計作為建筑結構設計中重要組成部分，直接關乎到建筑物結構整體安全性和穩定性。故此，在建筑結構抗震設計中，主要使用的方法包括延性系數設計和能力普法，充分考慮到建筑位移和抗震設計之間的關系，有助于優化和完善建筑抗震方案。
2.1延性系數設計
在延性系數中，緊緊圍繞著延性設計目標數據，在設計過程中對比分析抗震水平。在建筑結構抗震設計中，根據抗震數據進行計算，公式如下：YHYHΔΔ=Δ=μφφμφ在上述公式中，φH為建筑抗震結構設計的極限曲率，φY為建筑抗震結構設計中的屈服曲率；ΔH表示構件的極限位移，而ΔY則表示構件的曲線位移。經過公式計算可以得出延性系數和最大曲率之間的關系，獲得更加精準、可靠的延性系數，在此基礎上進一步設計可靠的抗震方案。延性系數作為建筑結構抗震設計中重要的設計指標，有助于更加全面的衡量建筑抗震中的位移變化，確保建筑結構抗震設計可以滿足實際要求，提升建筑抗震性能。
2.2能力普法
建筑抗震設計中，對于能力普法的使用，主要對已經設計好的抗震方案中，結合實際情況，綜合分析抗震結構的彈塑性，將剪力、屈服位移連接成曲線，了解建筑位移和加速度之間的關系。同時，在應用能力普法時，還需要充分考慮延性系數，具體公式如下：usuqΔΔμ=通過公式計算，為建筑抗震設計提供充足延性空間，盡可能降低建筑中結構破壞可能性，為人們的生命財產安全提供可靠的保障。
3.建筑結構抗震設計
3.1工程實例
以某城市市中心工程為例，交通較為便捷，地基占地面積為9958㎡，在建筑東南側有一處輕軌站，對于新時期工程抗震設計提出更高的要求。工程地上22層，高度大概在98.50m，周圍主要有五層裙房，層度高3.98m，主樓有2層地下室，主要是用于存儲設備和停車，地下室面積大概在96350㎡。
3.2抗震結構類型
工程結構抗震設計中，除了應該降低地震帶來的風險以外，還應該盡可能避免周圍輕軌交通帶來的影響和干擾。建筑結構材料以鋼筋混凝土為主，地下室則是選擇嵌固端，可以有效提升建筑結構抗震水平。建筑工程項目中涉及到大量的大跨越施工環節，將嚴重影響到建筑結構穩定性。基于此，為了盡可能降低建筑自重，還應該廣泛應用鋼結構，優化框架結構部分，滿足建筑抗震結構穩定性和安全性要求。建筑抗震結構選型方案設計中，主樓軸線間距控制在9m～10.2m之間，根據實際情況動態調整。6、10處的軸線間距調整為12m，主樓4層以上的軸線間距同樣調整為12m，4層以下則保持原樣不動，通過設計轉換桁架，可以有效提升建筑結構穩定性和安全性。
3.3抗震基礎設計
由于建筑自身所處的地理環境十分復雜，加之受到工程環境的影響，對于工程抗震結構穩定性和安全性帶來了十分深遠的影響，進一步優化和控制周圍因素的影響，提升建筑基礎結構控制成效。在建筑基礎設計中，為了打下堅實、可靠的建筑基礎，選擇了φ850鉆孔灌注樁，總長度為55m，單樁柱承載力為3000KN，通過合理計算可以了解到建筑的沉降量大概在18mm左右，為了控制建筑基礎沉降的同時，還需要避免建筑對周圍輕軌交通環境帶來的影響，在建筑抗震設計中引用隔震設計。抗震基礎設計人員需要了解到，由于抗震基礎設計和建筑物整體穩定性和安全性之間聯系較為密切，通過隔震設計可以有效加固建筑結構，阻斷地震災害發生時帶來的破壞力量傳輸渠道，在提升建筑基礎抗震水平的同時，還可以降低對上部分建筑結構的沖擊和影響。此外，也可以通過混合隔震裝置的應用，優化抗震基礎設計，為建筑結構整體安全和穩定打下可靠的基礎。
3.4上部結構設計
建筑上部結構抗震設計中，由于結構自身特性，可能存在不同程度上的限制問題，最為顯著的就是結構超限問題。主要是由于建筑平面和豎向的設計不規范，未能滿足實際要求，進而出現結構超限問題，影響到建筑結構設計合理性。在建筑上部結構施工中，2層主樓和裙房樓板存在大幅度開洞問題，在一定程度上影響到工程抗震結構穩定性和安全性。故此，在上部結構抗震設計中，需要提高對結構超限問題的重視，并提出預防措施。可以通過樓層采用彈性樓板，如果樓板發生開洞問題，可以根據樓板設計強度和剛度要求，適當的增加或減少樓板厚度，以此來提升結構抗震設計剛度；對豎向構件連續性進行維護，如果存在震動風險，可以通過豎向節點維護來提升抗震結構可靠性，避免剛度過于集中，提升上部結構抗震設計合理性。
4.建筑結構抗震設計中的注意問題
在建筑結構抗震設計中，由于涉及內容較廣，所以在設計中需要注意的問題較為多樣。抗震設計中需要注重均衡性搭配，建筑工程除了受到地震災害影響和破壞以外，更多的是受到外界自然環境多種因素影響。故此，建筑抗震設計中，需要注重結構均衡性設計，盡可能避免多方向作用力對建筑結構的影響。如果發生地震災害時，除了地震源的影響以外，空氣沖擊和建筑結構自身荷載等因素，均是導致建筑結構崩潰的主要原因，這就要求建筑抗震設計能夠地域多方面的破壞和干擾，提升建筑結構穩定性。結論：
關鍵詞:公路橋梁;性能設計理念;框架;原則;性能標準
公路橋梁是一個國家交通運輸的主要方式之一，有利于經濟發展和社會進步，而其規模水平彰顯出國家經濟基礎和技術能力。自1990年代初至今，關于國內公路橋梁的建造發展迅猛，公路橋梁總數達67萬架，比如江陰大橋、蘇通大橋等著名特大型橋梁。關于公路橋梁的設計和建造，涉及多門學科，其發展水平依賴于橋梁技術的進步。工程技術制度標準是所有建筑建造的約束規范，其基于的理論系統能投射出建造水平的高低。就力學方面而言，公路橋梁架構設計手段由應力允許設計磨損階段設計極限設計的發展，設計采取的概率分析包括半概率法、近似概率法等，其中建造材料由概率分析得出，而安全系數靠經驗判斷。最近幾年以來，一些經濟發達國家逐步展開對基于性能設計理念下的公路橋梁結構設計的研究，來強化交通設施的建造水平。除此之外，這種理念和手段的轉變促使基于使用壽命的可持續發展制度規范的構建和完善，為我國橋梁建造技術在世界占據一席之地奠定基礎。
1基于性能設計理念下公路橋梁結構設計的標準框架
以性能設計為基礎的結構設計是以性能目標為依據，盡量達到該目標的設計總和，也就是基于設計制度規范、穩定的結構、合適的規劃，來確保工程各細節設計，監控工程質量與后續維護，保障工程結構在某段使用時間內受到外部壓力時，磨損程度低于某個極限狀態，結構功能高于標準范圍下限，同時還要具備可修護至性能目標的功能。性能設計要考慮使用壽命內各結構的性能標準，同時要求客戶和設計者全面掌握，進而選擇各設計、施工、維護手段來保證實現預期性能目標。因此，所謂的性能設計理念是指所設計的建筑結構在壽命內、在各外部壓力情況下，能始終保持預期的性能目標，具體可表示為以下幾點:(1)根據結構功能與客戶需求來明確性能標準，也就是所謂的性能目標構建(盡管各需求差異較大，然而需要大于社會或行業的基本標準);(2)選擇一定的設計、施工、維護手段來調節性能目標;(3)判斷考核各性能指標，確保設計的結構能符合所有的性能目標。以性能設計為基礎的結構設計除了保障社會人身安全之外，還需考慮后期磨損引起的成本費用，需最大限度地實現結構設計的預期性能目標，即使用壽命的標準需求，這些是性能結構設計最近幾年迅猛發展的關鍵所在。所以，該結構設計方法需要整個設計過程基于使用功能的實現，并非采取傳統設計、建造模式，其是性能結構設計區別于其他傳統設計的獨有特點。基于性能設計理念的公路橋梁結構設計的標準框架見下圖1所示，該層次結構圖中的第一層“目的”是結構設計社會層面的目標，也就是性能設計的根本目的;第二層“性能要求”是工程的實際功能需求，也就是按照功能對根本目標進行細分;第三層“性能水準”是功能實現的檢驗原則和檢驗標準，有明顯的強制性;最后一層“驗證方法”是功能實現檢驗手段。其中符合性能標準的手段被稱作實現手段，其不受強制約束，伴隨科技的發展成熟，肯定相關技術人員充分有效地運用新成果。除此之外，以性能設計理念為基礎的結構設計還涉及多個問題，比如盡管提高了設計的開放自由性，然而極會導致設計人員難以應對突況，尚未建立系統的評價體系，工程完工程度受設計者水平高低的影響明顯，所以難以檢驗性能設計的有效性。所以需要建立一定的檢驗手段體系。總而言之，基于性能設計理念的公路橋梁結構設計可分為明確功能需求、分類性能標準、建立性能目標和檢驗性能目標等幾部分。
2公路橋梁性能設計的根本原則
公路橋梁是社會交通運輸的重要設施之一，其設計、施工、維護和廣大群眾有直接聯系，所以其在設計時就要考慮社會因素影響。西方國家對橋梁結構設計要求滿足功能性、經濟性、美觀性的基本原則，這和國內當前安全性、功能性、經濟性、美觀性的原則是相同的，而基于性能設計理念的結構設計是對當前設計手段的拓展，所以該新型設計方式也要涵蓋目前的設計標準和設計原則。另外，還應將橋梁的使用壽命、后期維護、實際建造、可持續發展等納入考慮范圍，也就是需要按照安全、功能、經濟、美觀、綠色環保等原則進行建造。伴隨經濟社會的發展，現今公路橋梁結構設計已針對以上原則有一定的補充，提出了“高技術、安全可靠、經濟合理、耐久適用”的新原則，同時在其基礎上結合橋梁建造的特征制定了有關規定，將其安全性能分為三個級別，具體如表1所示，其分類原理和性能設計目標是類似的。在具體設計時，結構的使用壽命表現為耐久性與經濟性。基于公路橋梁的結構復雜、種類繁多的特征，應恰當地限制橋梁整體和零件的使用候命，同時還可結合橋梁歸屬的道路級別限制其使用壽命。另外，結構適用性是裂縫、易形等情況，在具體設計時以極限狀態監控;美觀環保要求橋梁的景觀價值和可持續發展，和整體結構息息相關。所以，目前的工程制度規范應涵蓋性能結構設計的根本原則，方能推動基于性能設計理念的公路橋梁結構設計的完善。
3公路橋梁結構設計的性能標準
結構性能標準是按照功能要求對結構整體目標的細分，公路橋梁結構的設計、建立、保養等應在使用壽命中以最經濟適用的手段來達到性能標準:(1)在實際建造過程中，可以解決各突發狀況，可運用各組合方法;(2)在投入使用后，維持預期的性能效果;(3)在后續維護保養時，保證一定的耐久適用性;(4)在發生不可預估的龍卷風、高溫等突況下，結構能維持穩定性，降低損壞程度的嚴重性，避免結構崩塌。據上述可知公路橋梁的設計原則有安全性、適用性、耐久性和維護性等，按照極限狀態設計原理，與之相應的狀態是負荷能力極限狀態、正常使用極限狀態、耐久極限狀態與維護極限狀態。其中，負荷能力極限狀態是用于判斷公路橋梁結構安全程度;正常使用極限狀態是用于判斷實際使用功能;耐久性極限狀態是用于檢測橋梁使用周期;維護極限狀態除了判斷突況的破壞程度之外，還用于判斷后續維修保養得難易性，要結合各判斷對象來決定相應的極限狀態。
4公路橋梁結構性能目標
以性能為基礎的結構設計要求建筑工程在各種壓力強度下符合預期的性能目標，也就是在各壓力強度下明確對應性能標準，進而明確結構性能目標。就公路橋梁來講，性能目標的確認應了解其使用情況、功能需求、經濟美觀性等，要遵循以下兩點原則:(1)客戶和結構設計者共同確認結構性能目標，保證高于標準范圍下限;(2)結構性能指標的確認應結合各性能標準，即最大限度的壓力強度、最高的溫度等。公路橋梁的性能標準是結構安全系數、后期維護、經濟適用水平的檢驗指標，除了要符合客戶需要，還要考慮社會因素影響，比如文化程度、經濟水平等。就工程結構荷載而言，公路橋梁的荷載分為自然荷載與社會荷載兩種，前者是龍卷風、高溫等自然災害，后者則是汽車負重、船撞等，和社會發展密切相關。由此可見，負重標準應基于社會經濟因素來制定各等級，而結構性能目標則由客戶與設計者共同確認。事實上，性能結構設計能符合各社會要求，客戶按照自身要求提高性能目標標準，進而確保橋梁設計最大限度滿足客戶的特別需求，值得注意的是，不能小于社會基本標準。在性能目標明確的前提下，結合工程結構的特征來設置對應的評價檢驗指標，比如檢驗標準、檢驗手段，其實性能結構設計的未來發展趨勢。關于性能目標的實現和結構的設計建造等，應給予相關技術工作者與公司以自由選擇理念和方法的權利。
5結論
總而言之，基于性能的結構設計是未來的發展趨勢。目前基于概率分析的極限狀態設計就是以性能結構設計為原理，各性能都有可測量指標為判斷依據，也就是極限狀態設計的改善有關于基于性能的結構設計的發展。因此，基于性能設計理念的公路橋梁極限狀態設計已得到充分關注和有效發展，而未來發展的關鍵在于量化各結構性能指標。針對基于性能設計理念下的公路橋梁結構設計展開研究，一方面促進結構性能理論體系的完善和橋梁技術的成熟，另一方面強化國內工程建設的制度標準，真正推進我國向橋梁強國的發展。
作者:吳哲 單位:中鐵第一勘察設計院集團有限公司
參考文獻:
［1］項海帆．世界大橋的未來趨勢———2011年倫敦國際橋協會議的啟示［A］．第二十屆全國橋梁學術會議論文集(上冊)［C］，2012．
［2］李國平．關于橋梁基于性能設計的性能指標與性能檢驗方法的探討［A］．第二十屆全國橋梁學術會議論文集(上冊)［C］，2012．
［3］周良，陸元春，李雪峰．鋼—混凝土組合橋梁設計若干問題探討［A］．第二十屆全國橋梁學術會議論文集(上冊)［C］，2012．
［4］穆祥純．基于創新理念的現代預應力技術在城市橋梁建設的創新發展［A］．第二十屆全國橋梁學術會議論文集(上冊)［C］，2012．
［5］郝志偉．橋梁工程安全性與耐久性標準控制［J］．交通世界(運輸．車輛)，2015(09)．
［6］李方柯．單線鐵路48m簡支槽型梁結構設計［J］．鐵道建筑技術，2014(01)．
［7］盧朋．預應力槽型梁施工技術研究［J］．安徽建筑，2014(03)．
關鍵詞：高層結構；結構設計
中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：
1、引言
現代高層建筑的出現是在19世紀，1884-1885年美國芝加哥建成了11層的家庭保險大樓，是用鑄鐵和鋼建造的框架結構，開創了現代高層建筑結構的技術途徑。我國的現代高層建筑起步較晚，改革開放之后隨著綜合國力提高，高層建筑才開始大批建造。如1977年建成的112.5m高的廣州白云飯店，第一次突破了10Om高度;北京飯店東樓(18層，87米)是當時北京8度抗震設防的最高建筑;1997年完工的上海金茂大廈的結構高度為395米，建筑高度為421米;2008年竣工的上海環球金融中心高460米，為世界第一高樓，目前上海建設中心正在建設之中，建成之后高580米，將刷新上海的第一高樓的高度。諸如此類高層建筑，結構的選型分析很重要，選型的方式決定結構的分析方式，下面本文就以結構的選型分析開始下面內容。
2、高層建筑結構分析的基本假定
要對高層建筑結構完全精確地按照三維空間結構進行分析是十分困難的。為了簡化計算模型，各種實用的分析方法都做了一些基本假定。
(l)彈性假定。在垂直荷載或一般風力作用下，結構通常處于彈性工作階段，這一假定基本符合結構的實際工作狀況。目前，工程上實用的高層建筑結構分析方法均采用彈性的計算方法。
(2)小變形假定。小變形假定也是各種方法普遍采用的基本假定。一般認為，當頂點水平位移與建筑物高度的比值小于1/500時，小變形假定基本適用。
(3)剛性樓板假定。許多高層建筑結構的分析方法均假定樓板在自身平面內的剛度無限大，而平面外的剛度則忽略不計。這一假定大大減少了結構位移的自由度，簡化了計算方法，并為采用空間薄壁桿件理論計算筒體結構提供了條件。一般來說，對框架體系和剪力墻體系采用這一假定是可行的。
3、高層建筑結構分析的基本原則
3.1整體參數的設定
開始結構計算時，首先需要根據規范的具體規定和軟件手冊對參數意義的描述，以及工程的實際情況，對正確設置軟件的初始參數。其中有幾個關系到整體計算結果的參數，必須事先確定其合理取值，才能保證后續計算結果的正確性。這些參數包括振型的組合數、最大地震力的作用方向和結構的基本周期等。
(l)振型的組合數。在進行抗震計算時需考慮振型的數量。數量太少將使計算結果失真;數量太多，不僅浪費時間，還可能使計算結果發生畸變。《高規》5.1.13-2條規定，抗震計算時宜考慮平扭藕聯計算結構的扭轉效應，振型數不宜小于15。一般而言，當結構層數較多或結構層剛度突變較大時，振型數應當取得多些，如有彈性節點、多塔樓、轉換層等結構形式。
(2)最大地震力的作用方向。地震沿著不同方向作用時，結構的地震反應的大小也各不相同，使得結構的地震反應值最大最不利的作用方向，即為最大地震力的作用方向。最大地震力作用方向可由設計軟件自動計算輸出，如該角度絕對值大于巧度，應將該數值重新輸入到軟件的“水平力與整體坐標夾角”選項里并重新計算，以考慮最不利地震力的作用方向的影響。
(3)結構的基本周期是計算風荷載的重要指標。如果設計人員不知道其準確值，計算時可先設為缺省值，待計算之后從計算書中讀取其值，并填入軟件的“結構基本周期”選項，重新進行計算。上述的計算目的是將這些對全局有控制作用的整體參數先行計算出來，正確設置，否則其后的計算結果與實際差別很大。
3.2結構體系的合理性分析
規范特別強調了整體結構的科學性和合理性。對結構進行整體分析是為了解結構在地震作用下動力特性、判斷結構的變形是否滿足抗震設防要求，以及進行構件截面設計。規范中用于控制整體結構合理性的指標主要是周期比、位移比、剛度比、剛重比和剪重比等。
(l)周期比是控制結構扭轉效應的重要指標。周期比是結構扭轉為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比。限定周期比的目的是使抗側力的構件的平面布置更有效更合理，使結構不至于出現過大的扭轉。也就是說，限定周期比是使得結構承載布局合理。《高規》第4.3.5條對周期比的限值給出了規定。如果周期比不滿足規范的要求，說明該結構的扭轉效應明顯，設計人員應增大結構周邊構件的剛度，降低結構中間構件的剛度，以增大結構的整體抗扭剛度。計算軟件通常不直接給出結構的周期比，需要設計人員根據計算書中周期值自行判定第一扭轉和第一平動周期，然后計算得出周期比。
(2)層間位移比(位移比)是控制結構平面不規則性的重要指標。位移比為最大層間位移與平均層間位移的比值。在《建筑抗震設計規范》和《高規》中均對位移比的限值作了明確的規定。需要指出的是規范中規定的位移比限值是按剛性板假定得出的，如在結構模型中設定的是彈性板，則必須在軟件參數設置時選擇“對所有樓層強制采用剛性樓板假定”，以計算出正確的位移比。在得出的位移比值滿足要求之后，去掉“對所有樓層強制采用剛性樓板假定”的選擇，按彈性樓板假定進行后續配筋計算。
(3)剛度比是控制結構豎向不規則的重要指標。根據《抗震規范》和《高規》的要求，軟件分別提供了地震剪力與地震層間位移比，剪切剛度和剪彎剛度的計算方法。正確認識這三種剛度比的計算方法和適用范圍是剛度比計算的關鍵。地震剪力與地震層間位移比可用于判斷地下室頂板能否作為上部結構的嵌固端。剪切剛度主要用于底部大空間為一層的轉換結構及對地下室嵌固條件的判定。剪彎剛度主要用于底部大空間為多層的轉換結構。
(4)剛重比是控制結構整體穩定性的重要指標。剛重比是結構剛度與重力荷載之比。它既是控制結構整體穩定性的重要因素，也是影響重力二階效應的主要參數。如該值不滿足要求，則可能引起結構失穩倒塌，因而設計人員應給予足夠的重視。
(5)剪重比(剪力系數)是抗震設計中非常重要的參數。剪重比是樓層剪力與其上各層重力荷載代表值之和的比值。《抗震規范》中5.2.5節對剪重比的最小值進行了規定，主要是因為對于長周期結構，規范所采用的振型分解反應譜法無法正確計算出地震力所產生的作用，出于結構安全考慮，因而規定了最小剪重比。
4、結論
本文介紹了高層建筑結構的設計分析假設以及設計分析原則，提出了高層建筑在設計分析過程中的普遍原理，下一步將要研究的內容是設計者要依據規范和整體計算結果，針對本工程的具體情況，設計中采取針對性技術措施對薄弱環節予以加強，選用可靠的抗震構造措施以提高結構整體抗震性能。
參考文獻
1、方鄂華，錢稼茹，葉列平.高層建筑結構設計[M]，北京:中國建筑工業出版社，2004
【關鍵詞】CAD技術；應用；設計；鋼結構；研究
我們常說的CAD技術，其實是一門將工程學科與計算機學科相融合，所產生的一門邊緣性的學科。計算機的輔助設計能夠為設計人員帶來各種資源，在這些資源當中，包含著模型設計、設計計算、規范表示等等，除此之外，還包括對于數據的表達、標準以及用戶接口等。可以說，所謂的計算機輔助設計，就是為設計者提供一個設計系統，設計人員在利用這個系統對產品進行規劃、完善、修改直至最終的成品。在CAD技術的輔助下，設計人員憑借自己的經驗以及創造力，并運用多學科的知識可以來進行產品的設計，因此，CAD技術的產生提高了工作的效率，減輕了設計人員的工作負擔。自上個世紀五十年代開始，計算機輔助設計技術，也就是我們所說的CAD技術開始起步，如今，CAD技術已經逐向工業自動化開始發展，將計算機技術與圖像技術進行有機整合，不僅可以在鋼結構的設計當中起到作用，同時還能夠應用在航空航天、電子生產等很多的領域，CAD技術的產生和應用，為推動工業的發展做出了卓絕的貢獻。
1.鋼結構建筑特點
1.1建設成本低，工期短
與傳統的建筑結構不一樣，鋼結構的建筑有著與工程化的特點，這種特點使得材料的安裝能夠真正的完成一體化，很多的鋼結構在出廠的時候就已經生產完成，而在實際的施工過程當中，只需要進行合適的組合，就可以完成鋼結構的安裝，這就是的工期大大縮短，減輕了工人的工作負擔，從而提升了工作的效率，而由于本身能夠承擔施工荷載，因此鋼結構的運用也能在一定程度上節省施工的費用。
1.2建筑高度更高，跨度更大
由于具有內部組織均勻、強度高且自重較輕的特點，鋼結構的能夠成為高度更高、跨度更大的體系機構的重要組成部分，此外，鋼結構的強度和密度遠小于傳統的建材，目前世界上已經可以利用鋼結構材料建造出高度在1000至4000米且跨度大于1000米的穹頂。
1.3更為美觀，功能性優良
在鋼結構的建筑當中，其自身的形體對于建筑的形象是有著非重要的意義的，往往能夠決定建筑自身的最終外觀走向。隨著時代的進步以及科技的發展，時代對于鋼結構建筑的要求已經越來越高，要求其實現功能設計的一體化，并保證建筑的功能更強，并保證外觀的優美。一般來講，鋼結構的造型曲線靈活，外觀更為優美，由于其具有傳統建材所沒有的千里，因此能夠創造出更為多變的外形，利于設計的表現以及發揮。
2.CAD技術在鋼結構設計當中的應用
在我國國內，鋼結構CAD的技術已經經過了及時年的發展應用，目前取得了很大的成果，下面對其應用的階段進行總結：
2.1結構CAD及其系列化
一般而言，如果是在設計行業中受到普遍應用的，那么絕大部分都是結構CAD，從理想的狀態來講，結構CAD同樣有著很好的效果。在結構CAD系列的開發過程中，工作量往往會很大，需要在完成圖形顯示的同時滿不同的理論以及規范，除此之外，還需要在圖紙方面，利用高端自動化完成。現如今，我國國內的鋼結構設計中應用的CAD軟件多為TBSA等 系列，這些軟件都能夠幫助建筑結構的設計水平提升，而這一系列軟件的推廣，也在一定程度上推動了建筑行業的發展。
2.2結構分析計算
上世紀末，在工程領域應用計算機的目的主要是做設計結構、數值計算等等，其工作的方式主要是對結構分析進行數據輸入和輸出，需要對結構多次分析，每次都要修改，容易出錯。
2.3前后處理結構計算
為了克服數據經常需要修改的短板，由此開發了前后處理結構計算軟件。這種軟件采用人機交互的方式，提高了工作人員的工作效率，但是由于前后處理結構計算軟件的結構較為規則，因此在面對復雜的鋼結構時，常常會出現自身使用的局限性。
3.CAD系統在未來的展望
如今，隨著時代的進步和科技的不斷發展，以及計算機技術和CAD技術的應用，在未來，結構設計勢必會形成集成化的系統，未來的系統會更加強大，并可以大幅度的提高設計的效率。而在集成的基礎上，將設計人員放在重要的位置上，加強協同工作，實行工程運行的并行環境，是的數據、圖形等資源信息都得到共享，并及時的進行修改。
如今，網絡技術的發展給CAD帶來了全新的機遇，以工程項目為核心，將各地設計人員組成群體，超越各種領域，進行鐵通設計，并且，這種設計要求各個專家可以看到，并一同前進。
結 語
綜上所述，就目前為止，在我國工程的應用當中，鋼結構可以說是應用最為廣泛的，那么分析其實用化的CAD系統就也變得十分重要。在對CAD的系統的研究過程中，應摸透計算機硬件，只有這樣才能有效的掌握鋼結構的設計需求。在CAD系統當中，自動生成施工圖紙可以說是其最為基本的要求，因此，要建立專業的數據庫，讓系統能夠對具有實際意義的結構得出，并讓系統和手工的設計得到同意。因此，更要將CAD技術普及到鋼結構的設計當中，這也是基于CAD技術的鋼結構設計中的主要難題。
參考文獻
[1] 吳耀華，張煜，肖偉，黎文. 廈門國際會展中心大跨懸臂鋼結構設計[J]. 鋼結構. 2000（02）
[2] 宿明彬，譚進，邱少雷，孫成疆. 當前鋼結構設計軟件的情況及自主開發軟件的發展趨勢[J]. 鋼結構. 2001（01）
[3] 姜德進. 鋼結構設計中若干問題的辨正[J]. 鋼結構. 2003（02）
關鍵詞：結構設計；技術；房屋建筑
1概述
房屋建筑的靈魂是優秀的結構設計，同樣的，建筑整體的質量提升也不能離開結構設計。現代的人們，隨著生活水平的提高，對建筑的要求也越來越高，因此，創新和多元就成為建筑設計新代名詞。形態設計上的創新性和多元化不是想能實現就可能的，首先要工作者應該先考慮到建筑結構設計本身的因素，安全、實效等，不然建筑的質量和安全就會受到很大的影響，并且人們的生命財產安全也會受到很大程度的威脅。
2結構設計優化技術的注意事項與相關作用
2.1房屋結構設計的優化技術
2.1.1節省工程造價。在房屋建筑結構的設計整個過程中，整個房屋建筑的質量作為重點是需要第一時間被設計人員重視的，在此基礎上，將房屋的工程整體造價給減少。據國內部分地區的項目優化可知，房屋項目的總體施工成本只要是建立在整體優化房屋結構之上的，成本都會比初步制定的原方案要低，這樣建筑項目工程的整體性能就更加有保障了。
2.1.2建筑結構的安全性應該如何去保證。在建筑設計全過程當中，需要保證結構安全就必須優化技術應用。在實踐工作當中，設計工作人員也會在初步設計圖紙的原有上，將先進技術進行綜合的利用，擴大一步優化房屋建筑結構的整體性，讓建筑結構的安全性能得以更大的提升。
2.2在結構設計優化技術中需強調的事情
2.2.1重視工程前期的項目工程。設計是房屋建筑的項目的核心，建筑性能、功能、施工質量等是直接受到設計質量的影響。所以我們在應用的優化技術里，首先應該注意目前的前期工作，將每一個大小技術環節加入到房屋建筑結構設計里，在根據設計的相關結果，使得技術優化提議能夠做到更加的有效、安全以及可靠，進而使得項目初期的穩定過渡更加的有保障，在整個房屋結構中，后期結構優化分析的思想能夠被充分的給表現出來。
2.2.2應該著重重視內部結構的優化設計出現的問題。在設計建筑結構內部時，對房屋建筑整體結構的優化有深厚的認識是設計工作者應該做到的，對于內部結構的對應優化，作為一個好的設計者應該給予該有的重視度，不能夠輕易的忽視掉這一塊，在工程項目的各個方面都要體現出“優化設計”。
2.2.3與計算機等新型技術進行配合。隨著國家經濟水平的飛速高升，信息化也隨之發展起來，在未來工程項目當中，其發展的主要方向就是結合好優化技術以及計算機技術。進而將房屋建筑結構設計中的應用分析進行進一步的優化。
3建筑結構設計優化
在房屋建筑結構設計上來言，工作人員要做到能夠保證建筑結構的安全性、耐久性與功能，滿足客戶的要求是房屋結構進行設計的最終目的，在此基礎上在使得建筑能夠具備更加多的價值，如：建筑除了其自身美觀性能之外，其還具備照明功能等一系列的功能。而將設計進行優化這方面，則需要在初步建筑的設計的原有上，加深對建筑結構的可行性的分析，并在這個基礎上，通過多種多樣的措施將施工經費降低。現今，普遍被引用進去的優化技術思想有以下幾點。（1）參數變量的理智選擇。在房屋建筑結構的設計工作中，專業的設計工者在進行工作時，大都會大量收集與工程有關的的資料，并將其充分的利用。比如，房屋價格的參數、預期時發生的損失都是最為常見的建筑工程目標的參數。在優化設計的進行里，設計工作者應該具備分析突發事件的能力，以避免參數發生變化給整個工程造成的影響，影響正常的完工。在優化分析當中，設計工作者應該準確的判斷和選擇變化較小的參數和影響因素較弱的參數當作設計的指標，這樣一來對于建筑的結構設計、編程等工作作業的難度會降低很多，設計工作者的目標點也很容易進行確定，進而進行再次設計。（2）函數的確定。在優化設計中，類似函數中獲取目標函數是每個設計人員通常會做的。如：在鋼結構施工中，設計工作者的測量會選擇一開始就設定好的房屋的橫截面尺寸以及和鋼筋的尺寸面積最一致的函數來進行，十分仔細的分析組函數的性質，最終從鋼結構項目的施工中，將成本給控制住。
4在鋼結構中的應用
建筑材料質量對結構的整體性能的影響是在鋼結構的設計里最關鍵的一點。其在優化應用當中，設計工作者應該從下面三點進行認真的思考與研究：第一，和其他的施工技術進行對比參照，鋼結構在當前工程項目里應用的優勢在哪里，存在的那些問題，如何解決；第二，哪些內容為鋼結構在當前工程應用中的具體項目，當中涉及哪些重要的核心技術；第三，工程項目中鋼結構的施工整個過程，會存在幾個可以優化的項目。對結構整體性能而言，其結構材料的選擇也能夠對其產生很大的影響，設計人員在進行房屋建筑設計中，應該重視鋼結構的使用，將現在使用的與傳統的鋼的結構相比，當前鋼優秀的地方有這三大點：其一，是和磚石結構以及混凝土相比，鋼結構擁有很強的力學性能，對于結構受力體系，它能夠做到將其從平面轉向空間中，將建筑的安全性給大大的增強；其二，鋼結構輕盈且形態美；其三，鋼材料擁有很多的類型，有多樣化的建筑方法，這樣能夠將建筑施工的進度加快，進而將成本減少。
5實際工程案例分析
（1）工程案例簡介。此工程項目為某地的商業樓，有7層地上建筑，一層地下建筑，鋼結構框架剪力墻為整體結構形式。在還沒對建筑項目實施前，全方面考慮業主意見和施工現場環境后，再決定怎樣優化設計整個工程項目的結構，以及如何將計算機技術積極的運用在優化工程中，從而保證各項目的優化措施得到準確落實。（2）前期的工作參與。在當前的項目工作中，積極的推動工程的優化工作內容是每一個設計工作人員在工程的前期應該做到的，據施工的對應條件和工程項目的相關要求，對整體建筑的結構進行理智的取舍，使得施工經濟利益有最大的滿足。與此同時在施工工作時，與生產勞動人員保持密切的技術施工交流是設計工作者還應該重視與關注的，將從生產勞動人員那里聽到的內容進行認真的分析與思考，然后進行總結，再返匯給在第一線的勞動工作者，以此對建筑結構進行優化，這樣做可以有利的保證各結構優化措施可以得到圓滿的落實。（3）效益的分析。在優化設計完成后，將建筑整體性能進行改善，并將預期減低的成本和工程造價減少，提示項目優化能夠被很好的應用在在該項目工程中。從不一樣的工程項目種類的應用情況來看，工程數據分析與工程建模是計算機技術的應用范圍主要體現，通過獲取各種工程的參數，將工程結構的模型給建構好，使在短時間內，技術工作人員可掌握參數標準下的工程結構穩定性，進而將控制建筑結構整體的安定性給完善好。
6結束語
從一個優秀的建筑設計人員角度來說，應該對房屋結構優化設計的復雜性有一個明確的認知，并在實踐工作當中加強學習，并漸漸深入問題，從而將自己提升到一個更高的專業水平上，將國內的建筑結構設計優化技術推向更高的水平。讓國家建筑更上一層樓。
作者:覃維 單位:四川中泰貴嘉建筑設計有限公司
參考文獻:
關鍵詞：建筑結構；安全性；措施
中圖分類號：TU2文獻標識碼： A
引言
隨著我國經濟社會的快速發展及人民群眾生活水平的不斷提高，安全問題已經成為了目前的焦點話題。在建筑業的不斷前行下，安全理念已被全面的貫徹到工程結構設計全程中。要想實現高質量優質的建筑工程項目，不僅要達到項目的基本功能，同時，還必須保證其安全性，因為建筑結構設計的安全與否不僅和整個建筑工程項目的質量有著密切的關系，還關乎人民群眾的生命財產安全。所以，對建筑結構設計的安全性進行一番探討意義重大。
1、建筑結構設計安全概述
1.1、建筑結構設計的安全定義
建筑項目實施的核心環節就是建筑結構設計，建筑結構設計師的設計是保證建筑物使用安全和施工安全的重要工作。以科學的理論作為依據，利用可行的方法對建筑結構進行合理的設計，以此來提高建筑施工的安全性，這就是建筑結構安全的本質。因此，建筑結構設計師的設計是確保建筑施工安全的重要因素。但是，由于我國當前的施工技術水平參差不齊，建筑材料的質量也得不到保證，使得我國現在的建筑經常出現安全問題。從根本上看，這些建筑通常都是因為結構設計的安全性不高才造成建筑出現安全問題，因此，研究如何在建筑結構設計中提高建筑的安全性具有非常重要的意義。
1.2、保證建筑結構安全的重要性
建筑結構的設置就是為了保證建筑在完成施工后穩定安全的投入使用，結構的意義在于承重，承載建筑主體的承載結構需要考慮到建筑自身的重量、承載重量和一些其他和載重量，一般而言建筑設計承重結構是要根據一個大體的估計值來進行的，這個承載極限數值決定了承載結構的內部結構，包括直徑、粗細、所用鋼筋直徑、長度、焊接性狀等等。為了確保建筑的安全使用一般而言會參考建筑設計規范內的各個數值作為施工之前建筑結構設計的參考依據，并結合當地地區資料對風雪荷載以及可變荷載取大值進行估測，對一些特殊的地理環境也要考慮到建筑結構設計的安全性里去，如地震、颶風、大量降雨降雪，還要結合建筑用途去考慮建筑承受極限，住宅小區和商場辦公大樓都有著不同的設計標準。這諸多因素的考慮也是為了保證建筑使用的安全性。
2、提高建筑設計安全性的措施
2.1、提高建筑設計行業的抗震意識
提高建筑設計人員的抗震意識是從根本上提高建筑安全性的基礎，建筑結構設計工作者要求可以從根本之上意識到建筑結構設計的一項系統、全面的工作內容，要求應該具備一定的理論基礎以及創新型的思維模式，要求具備嚴肅認真的工作態度。建筑結構設計人員需要可以精益求精，對于任何一個構件需要精心的設計，同時可以善于反思總結工作經驗和教訓，如果有好的方面需要在一定程度之上發揮，對于其弊端需要摒棄，可以給以后的建筑結構設計工作積累較多的工作經驗。建筑結構設計人員要求將自身傳統的思想轉變，正確的對待抗震中的重要性，為人們的生命安全和財產安全負責，充分的發揮出自身的主導作用，運用自身所擁有的知識和才能，控制建筑結構設計的安全性能水平，使設計出來的建筑物能夠體現出設計者的基本意志，能夠配合國家以人為本的政策。
2.2、提高建筑設計師的專業技能
隨著建筑行業的快速發展，建筑結構設計的內容和形式也發生了很大的變化，現代建筑結構的設計對于技術的依賴性也越來越明顯。這就要求建筑結構設計師要經常更新自己的設計理念和知識，提高自身的業務水平。當今社會，信息技術已經滲透到生活的各個方面，對建筑行業也有著十分深遠的影響。目前，建筑結構設計師進行建筑結構設計時主要是依賴專業軟件完成，這種軟件操作系統的維護十分困難，如果建筑結構設計師沒有專業的知識背景，便無法掌握好工程專業軟件的運用。因此，建筑企業應該要加大設計師技術新理論的培訓工作，研究出更加實用的專業軟件。
2.3、規范建筑結構設計的制度
一個良好的設計必須要有相關的制度做保障，建筑結構安全設計也不例外，要想提高建筑結構的安全性，在建筑設計的過程中我們必須要嚴格按照相關的標準或相關的制度進行。建筑結構的設計人員必須具備相關的設計資質，設計完成后要經過相關人員進行審核，審核完成后再由總設計師進行審批，這樣在審核和審批過程中能發現很多問題，對設計中出現的問題及時的進行改正，提高建筑結構的安全性。
2.4、應用新興技術提高建筑結構設計安全性
一個行業要想獲得進步發展，都要求這個行業不斷的創新，隨著建筑行業的發展，尤其是現代建筑行業同電子技術結合在了一起，建筑結構設計的內容變得逐漸的復雜，而與之而來的難度也是越來越大。站在建筑結構設計的創新角度來說的話，我國建筑結構設計對于設計人員的要求應該從基本知識的掌握發展到要求對知識有效的擴展以及拓寬。在此種情況之下，以前的建筑結構設計已經滿足不了當前形勢之下的設計需要，然而此種情況之下還要求對建筑的安全性進行考慮，因此，要求同計算行業的發展之間進行結合，使用建筑結構設計人員同計算機程序設計人員共同開發出一套精密的設計軟件，使其可以較好的完成建筑結構設計工作，這樣就可以不斷提升建筑的安全性。
2.5、設計方面的全面考慮
在設計房屋加固方案時，要依據房屋實際情況，有理有據的分清區別對待。例如，根據人員的密集程度而言，對一些大型的建筑，設計的混凝土加固方案就要重點研究考慮，必要時要進行電腦模擬分析其構造，并且在建筑內部也要相應的多建造一些承重建筑，來提高安全等級。并且在工程結束后向使用者嚴肅聲明對建筑的一些重要部位不能隨意改動。如若使用者改造，一定要在卻建筑在一定的安全等級內改動。使建筑發揮出最佳的可利用價值。在一些特殊地區，特殊環境下，要保證改造后的一些重要性能，如防震、防潮濕等。例如在地震多發區，我們就要不僅僅考慮其基本保障結構，還要有足夠的承載力以滿足建筑的抗震能力。設計師要考慮到建筑強度、剛度是否會因為局部改造而發生突變，因為一旦發生，就會嚴重影響抗震能力。另外，我們還應考慮到建筑要有一定范圍的結構改變，是能在發生危險情況下有一定的保護能力，給住戶贏得一些遇險自救時間。面對此種特殊區域，就需嚴格要求設計精度，提高強化延展性，使之安全系數達到要求。
2.6、對施工過程有效監控
實際設計完建筑結構后，工程設計單位應及時聯系施工單位，或者是設計單位內部人員親自到施工現場實時全面監督。只要發現施工中存在問題，都必須第一時間和圖紙進行一番詳細比對，指導施工操作者采取有效措施將存在的問題予以解決，或者提出有價值的意見、建議，以使施工操作者樹立“質量、安全第一”的意識。在我國，有不少建筑工程常常監控不到位而引起各類事故的情況，一旦有異常現象，必須對工程提出質疑，提高管理者與工作者的重視，防止事故發生。所以，對施工過程實施全程監控不可少。
3、結語
隨著建筑行業的快速發展，建筑結構設計的安全性問題越來越受到重視，對于建筑結構設計中普遍存在的安全問題，建筑企業應該提出相應的應對措施，加深設計師對于建筑結構設計安全性理解，提高建筑結構設計的安全性，為保證人們生命財產出一份力。
參考文獻:
[1]殷輝.建筑結構設計安全性研究[J].黑龍江科技信息,2013,30:197.
[2]鄭繼輝.建筑結構設計安全性問題及改善對策的分析[J].商品混凝土,2013,07:126+128.
關鍵詞：水池； 結構設計； 研究分析
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
一、水池結構設計概述
在工程建設中，水池是給排水系統中重要的配套設施，通常水池的投資會占到給排水系統造價的一半以上，因此，做好水池的結構設計具有重要的現實意義和積極影響。對于水池的結構設計而言，我們要明確水池的作用和建設水池的目的，從具體建設手段出發，做好水池的選型工作，優化水池的結構布局，使水池的結構布局趨于合理，只有這樣才能保證水池實現設計功能，發揮其優勢為給排水系統服務。為此，我們必須在水池結構設計階段，采用科學的手段和設計方法，使水池結構設計符合科學性和經濟性原則。
二、水池形狀的選擇及結構設計原則
在水池的結構設計中，水池的形狀主要有兩種，即圓形水池和矩形水池，這兩種水池的應用比較廣泛。但是不管我們選擇哪種形狀的水池，都必須符合以下設計原則，否則水池的結構設計將無法達到預期目的和設計要求。
1、水池的整體容積必須符合實際需要，要留有余量
水池在進行結構設計的時候都要根據實際需要確定整體容積，但是在設計容積的時候，需要留有一定的余量，不要需要多少就設計多少，要考慮水池未來的擴展性，使水池的整體容積具有一定的超前性，保證水池適應給排水系統未來改造的需要。
2、水池的形狀選擇要與水池形場地合在一起考慮
在水池的結構設計過程中，對于水池形狀的選擇要與水池所處的場地結合在一起考慮，在場地允許的情況下，盡量選擇圓形水池，因為圓形水池的容積更大。如果場地比較緊張或者需要和其他建筑的位置進行綜合考慮的時候，就要選擇矩形形狀，保證水池形狀與場地相匹配。
3、水池的結構設計需要具有一定的抗震和抗裂能力
水池的結構設計和其他建筑物一樣，都要具備一定的抗震特性和抗裂能力，所不同的是，水池的抗震和抗裂能力標準要高于普通建筑物，這主要是因為水池是給排水系統中的蓄水載體，如果發生垮塌或者滲漏將造成重大的經濟損失，所以在水池的結構設計中，必須要具備一定抗震和抗裂能力。
三、水池結構設計的過程研究與分析
在水池結構設計的過程中，一共需要做好四個方面的工作，即：水池形狀的選擇、繪制計算簡圖、分析水池的載荷情況、對內力進行量化計算。以下我們將重點從這四個方面對水池結構設計進行詳細分析：
1、水池形狀的選擇
進行水池結構設計的第一階段就是根據實際需要以及場地情況，選定水池的形狀，確定水池的容積。在水池形狀的選擇中有圓形尺寸和矩形尺寸可以選擇。在圓形尺寸中：要注意水池的直徑、池高和水池壁厚，按照國家標準，如果水池容積在50立方米-500立方米之間，水池高度要選擇在4米-4.5米之間，水池的壁厚通常應在200毫米-350毫米之間，既不能太小也不能太大。在水池直徑的選擇上，最大直徑應小于或等于30米，否則將導致池壁的環向拉力過大。對于矩形水池的尺寸選擇，所不同的是不需要考慮水池直徑，而要對水池長寬高等數據進行計算，保證水池整體強度符合要求。
2、如何繪制計算簡圖
繪制水池計算簡圖的目的在于可以對水池的整體結構進行驗算，保證水池的池壁厚度、池壁與頂板、池壁與底板池壁與池壁之間的結構和強度符合要求。具體過程為：（1）水池池壁的厚度要與水池容積進行綜合考慮，通過計算的方式確定水池池壁厚度是否合理。（2）水池池壁與頂板的結構要通過繪制簡圖并計算的方式來確定是否合理。（3）水池池壁與地板的結構合理性也是通過繪制簡圖并計算的方式來驗證的。（4）水池池壁與池壁之間的結構和強度在繪制計算簡圖中也可以得到計算和驗證，在計算過程中，要對強度和載荷進行計算和校正。
3、分析水池的載荷情況
在對水池的載荷進行分析的時候，要注意水池的結構形式，如果是水池處于地下的話，一般計算兩種工況,第一種工況為閉水試驗,即池內有水而池外無回填土。第二種工況為池內無水(如檢修期) ,而池外有土,同時還需考慮地面有堆積荷載以及池外地下水壓力共同作用。如果水池的位置在地面的話第一種工況為閉水試驗,即池內有水和溫、濕度作用。第二種工況為使用期,即池內有水,池外有填土、地下水壓力和溫、濕度作用。所以，對于水池的載荷情況進行分析，可以有效驗證水池的結構是否合理。
4、對內力進行量化計算
在水池的結構設計中，需要對內力進行量化計算，內力計算主要包括頂板與地板的內力計算和水池池壁的內力計算。由于有些水池頂部有頂蓋，在計算內力的時候就要按照混凝土樓蓋的方法進行，對于頂板是圓形的，要根據計算手冊中的方法進行靜力計算。對于底板的內力計算，要根據水池底板的結構來確定，對于不同的底板結構，要采取不同的計算方法。對于水池池壁的計算，我們應按照內力彈性理論進行計算，以《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規程》為依據，對池壁內力計算數據進行校核，看是否符合要求。
四、水池結構設計中的構造要求和注意事項
在水池結構設計中，對水池的構造有6個方面的要求，具體要求和注意事項為：
1、水池結構設計對于鋼筋混凝土保護層的要求
在水池的結構設計中，要保證鋼筋混凝土的保護層厚度在規范要求內，否則將導致水池失去有效保護，具體厚度要求要依據《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規程》。
2、水池結構設計對于變形縫的要求
在《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規程》中，對于變形縫的要求是不應超過20mm，在水池結構設計的過程中，要特別注意變形縫的產生，能避免盡量避免。
3、水池結構設計中對于暗梁和暗柱的要求
對于敞開式的水池，為了保證池壁強度，要在頂端增加暗梁和暗柱，通常暗梁和暗柱的配置要考慮到鋼筋的受力情況，要為池壁提供足夠的抗裂能力。
4、水池結構設計對于配筋構造的要求
受力鋼筋宜采用直徑較小的鋼筋,間距宜為100 mm～200 mm,內、外各側受力鋼筋和構造鋼筋配筋率均不應小于0. 15 % ,受力鋼筋的配筋百分率宜控制在0. 3 %～0. 8 %的經濟配筋率范圍內。
5、水池結構設計對于轉角的要求
現澆鋼筋混凝土水池池壁的拐角及與頂板、底板的交接處宜設置腋角,腋角邊寬不宜小于150 mm ,腋角內配斜筋的直徑與池壁受力筋相同,間距宜為池壁受力鋼筋間距的兩倍或為200 mm。
6、水池結構設計對于角隅彎矩的要求
矩形水池在設計中對四邊支承壁板的長度LB 與高度HB 比值大于2 或三邊支承頂端自由壁板的長度LB 與高度HB 比值大于3 時,不能忽略水平角隅處的局部彎矩。
五、結語
從本文的分析來看，在水池結構設計中我們必須嚴格執行《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規程》，并提高設計方案的經濟性和科學性，保證水池結構設計滿足相關要求。考慮到水池的重要作用，我們有必要加強水池結構設計工作，使設計方案更加完善，更加注重實用性。
參考文獻：
[1] 冬. 論水池結構設計的要點和注意事項[J] .特種結構.2011.5
[2] 陸德明. 簡述如何設計鋼筋混凝土結構的水池結構[J] .工程結構設計.2011.9