摘要：近几十年以来，随着中国房地产行业的迅速发展，建筑工程行业积累了越来越多的工程实践经验与理论基础；我国在理论研究、规范编制和管理、专业软件编制以及运用规范和软件进行高难度项目设计的能力等等方面，已经达到国际较高水平。本文通过简要介绍某多功能市民中心的结构设计，以此综述建筑结构设计对于建筑工程中的重要性及要求。
一、引言
进入21世纪至今，随着我国的经济增长飞速发展，房地产建筑行业得到了前所未有的机遇与发展，进而建筑的结构设计积累了越来越多的工程实践经验与理论基础。另一方面，从市场竞争的角度看，对结构设计师进一步的要求是节约材料、降低造价。近年来，这已经成为房地产行业新的关注点。建筑结构设计的目标包括：安全、适用、美观、经济。其中，安全是最基本的目标，必须要满足。这就使得结构设计显得是重中之重。
二、某市民中心结构设计流程
2.1、工程概况
工程为市民中心（西地块）项目，位于青岛市黄岛区七墩山路以东，滨海大道以西，西海岸路以南。项目分为南北两个地块，以海王路为界限，海王路以北为北地块，海王路以南为南地块。北地块包含科技馆、博物美术馆、图书馆、配套便民设施及地下停车场；南地块包含公共资源交易中心和行政审批中心（以下简称“两中心”）、配套便民设施及地下停车场，分布图见下图一：
图一 市民中心项目楼座分布示意
2.2、设计内容
对于建筑结构设计而言，其主要内容应包括三个方面：1.合理的体系选型与结构布置 2. 正确的结构计算与内力分析3. 周密合理的细部设计与构造，这三个方面互为呼应，缺一不可。
建筑结构型式的选择是建筑结构设计的最为重要的部分， 是建筑物能否充分发挥其应有功能的重要基础，也是建筑结构设计中的一个重大课题。建筑结构设计的三大环节包括建筑结构选型、建筑结构构造和建筑结构计算，其中结构选型为首要环节，建筑结构计算为结构设计的基础。可以使用制造简易模型的方式来反应建筑结构的实际情况，方便对建筑结构的计算。最终方案的确定，不能简单的以结构参数等数据为主要依据，应对结构模型进行多次调整，选取最为合理的结构布置。
2.3、设计流程
首先确定建筑物的整体结构可行性，柱、墙、梁的大体布置，以便建筑专业在此基础上进一步深化，形成一个各专业都可行、大体合理的建筑方案；其次在方案设计阶段成果的基础上进行结构的计算与内力分析，进一步调整、细化结构构件，以确定结构布置和构件截面的合理性和经济性，以此作为施工图设计实施的依据，据此结构设计的总体基本流程见下图二：
图2 结构设计的基本流程
三、结构设计要点及注意事项
建筑工程结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。要求结构工程师应有深厚的基本理论基础，能不断吸取他人先进的设计思想，对设计的工程项目做到精益求精。
3.1 地基基础设计
地基是承载所有地上建筑物的基石，关系着整体建筑的质量和稳定，也是实际施工的重点和难点所在。在地基结构设计中会出现很多 问题：由于施工人员或勘测人员提供的相关数据不够准确，因缺乏地 基相关的数据和施工设备的具体能效，导致地基设计图不完善，进而 对地基的稳定性造成影响；设计人员没有对实际施工地点的地质、地 形进行勘察，缺乏精准的地质数据，一定程度的降低了地基设计的实 用性；设计人员本身因为缺乏相关设计经验或工作时的马虎，也会造 成地基设计存在一定程度的误差。
在基础设计中，楼板开大洞、不连续以及弱连接的问题，是在进行建筑结构基础计算时必须要注意的。对其内力分析和配筋计算时， 可以采用弹性板的方式。分析计算高层建筑的重力荷载作用，和建筑结构移位时，可以采取相应的模型假设，起到补充计算的作用。采取科学合理的模型辅助计算，可以有效的减小建筑结构设计和实际施工过程中的误差数值范围。
3.2 梁、板结构设计
梁、板结构作为建筑结构的主要部分，如果在梁高比板厚的扁梁结构上，给梁配筋应改为柱边弯距的方式。底板钢筋应采取双向双排的结构，阳角的辐射筋不需加入，这点需在设计图上明确标注。根据最新建筑设计规范规定，为减轻梁下部的集中荷载能力，需采用横向钢筋的方式。利用合适的变截面，将大挑梁外漏，来降低悬挑梁的施工难度。
为确保建筑结构的整体强度和抗震性能，应对薄弱层进行的相应的调整。在转换层设定方面上，应对相邻楼层的分配值、抗侧力结构的承载能力进行预先计算统计，用最直接有效的方法进行优化处理。
3.3 整体结构设计
楼层建筑中最为常见的就是砌体结构。不同的砌体结构会产生不同的需要注意的问题。布置方式为底层框架砌体结构的混合承重结构，整体稳定性差，抗震能力也一般。混合结构建筑物的纵向强度要大于横向强度，抗震能力的强度取决于横向强度。所以，在如学校、医院、大型商场等公共场所建筑目标设计时，为有效的提高抗震能力， 应增加横墙的稳定性，适当减少立柱梁的间距。
高层建筑中控制侧向位移常常成为结构设计的主要控制因素， 而且随着高度增加，倾覆力矩也相应迅速增大。因此，高层建筑的高宽比不宜过大。目前，建筑高度和高宽比的限值有了建筑规范的明确规定。合理的高宽配比，能使建筑的抗震能力得到有效的提高。
3.4 结构概念设计
结构设计中概念设计师可以很好体现一名工程师水平高低，随着计算机结构分析软件的广泛应用和普及，它使人们摆脱了过去必须进行的大量的手工计算，使人们的工作效率得以大幅度的提高。与此同时，人们对结构计算软件的依赖性也越来越大，有时甚至过分地相信计算软件，而忽略了结构概念设计的重要性。
强调概念设计的重要，主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性，比如对混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥补这类计算理论的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，结构工程师只有加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。
四、结语
一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系，做到安全、适用、美观、经济的完美统一。这是结构设计的最终目标。因此作为一名建筑设计人员既要有深厚的基本理论基础，也需要能不断吸取他人先进的设计思想，对设计的工程项目做到精益求精。
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