1王扬 2秦雅文
1中国煤炭科工集团武汉设计研究院有限公司，湖北 武汉 430000；
2湖北省工程咨询股份有限公司，湖北武汉430000
摘要：随着我国城市一体化建设项目的不断加快，各地区城市规模不断扩大，城市人口也呈现出快速增长和相对集中的态势。因此，城市原有功能区的公共建筑的人口容量不能满足快速增长的人口需求，有必要建设一批具有相同公共功能的大型公共建筑。作为居民的地方开展相关的公共活动与人类流密度,大型公共建筑的结构设计的合理性不仅具有重要影响内部的布局功能设施的舒适水平,也关系到整个建筑物的质量和安全。因此，对大型公共建筑结构设计进行有效分析，对提高建筑的实用性、功能性和安全性具有重要意义和作用。
关键词：大型公共建筑；结构设计；设计要点；
近年来，我国社会经济出现了快速发展的趋势，城市基础设施进一步完善，特别是对大型公共建筑的需求不断增加。但由于大型公共建筑的设计和施工,受到许多因素的影响,如层、大跨度、高,让建筑更加困难,所以设计者应该根据具体问题,选择适当的结构、设计和考虑因素,保证项目顺利进行。
一、大型公共建筑的设计理念
随着我国经济的快速发展，我国能源资源压力日益增大。为了解决这个问题，国家大力提倡“环境保护和节约”的概念。大型公共建筑的建设作为政府为人民服务的具体实施，必须尽量减少建设过程中的资源浪费，从而落实我国政府的相关号召，为我国社会主义事业的发展做出贡献。由于大型公共建筑是公共建筑的一种，它也必须具有足够的观赏价值。例如，许多地区的剧院、体育馆等大型公共建筑造型独特，具有很强的观赏价值，逐渐成为当地的地标、城市的标签，提高了城市的知名度。此外，大型公共建筑的最终目的是为公众服务。因此，大型公共建筑的设计应从实际功能需求的角度来考虑，以保证建筑能充分发挥其功能并具有足够的实用性，从而满足群众公共活动的实际需求。
二、大型公共建筑结构设计要点分析
1.基础设计。地基是建筑的主体，决定着整个建筑的质量。它是施工的重要环节，也是施工中最困难的环节。目前,相对基础设计中常见的问题:首先,基础建设和缺乏材料,设计数据,数据和其他缺乏详细的介绍了基础设计,导致不正确的施工人员的调查,缺乏实际数据的保证,影响质量的基础。其次，建筑设计师忽视了对基础地质、地形的细致、严格的探索，提供的数据不准确，也没有采取相应的措施对基础的土质进行管理。第三，由于设计人员知识不足、能力水平不高，导致基础和基础设计出现一些错误。由于大型公共建筑体量大，基础设计首先根据勘察报告并结合当地实际情况，按照安全和经济的原则合理确定基础承重层。地基类型的选择非常重要。基础类型根据埋深、造价和使用功能来确定。在设计中，应采取一些措施防止不均匀沉降的发生，如增加基础的整体刚度。
2.承重结构设计。大型公共建筑，如体育馆和健身中心，空间结构复杂，受力分析困难。如果在承重结构设计中出现问题，就有可能发生安全事故。因此，在设计中要保证重要的承重构件具有足够的弹性，使整个结构在地震等紧急情况下仍能保持弹性状态，可以大大提高大型公共建筑的安全性。 在实际设计中，应协调两者之间的关系，使混凝土发挥承重作用。在保留传统网架结构的同时，它的杆和空心球接头可以安装和加工，减少钢材使用量。面板悬挑钢筋应与底部混凝土形成整体，通过内力传递实现节点变形，实现两者的协同作用。具体来说,大型公共建筑的整个模型上部网架结构轴承反应力加载到具体支柱部分在建筑的底部,然后用软件来计算大型公共建筑底部的混凝土结构和反复检查,甚至在同一时间弹性计算地震隔离,通常十软件结合使用SAP2000软件计算。
在整个体育场的混凝土框架结构中，看台占据了很大的比例。看台的框架柱和斜梁是主体结构的抗侧力构件。但是，整个大型公共建筑的布局会使结构的刚度中心略有偏离。在实际设计过程中，在支撑建筑超网结构的框架柱顶部和中间位置设置多通道环梁，可减小观景台柱的计算长度。该方法减小了结构刚度中心位置偏移带来的影响，提高了整个结构的刚度。
3.后张预应力混凝土梁的设计。在一些特殊的大型公共建筑的设计中，往往要考虑实际使用情况。例如，体育场经常会跳跃，如果这个区域的横梁跨度较大，很可能会引起更强烈的垂直振动。根据我国《城市行人天桥和行人隧道技术规范》的相关规定，为消除人们的不安全感，避免共振的发生，建筑结构的垂直自振频率应大于3hz。此外，体育场训练大厅等以上区域的大跨度混凝土应采用预应力，预应力梁应均匀分布。预应力筋张拉体系为0.76左右，预应力筋直径为15.54 mm左右。在设计中还应注意根据不同的计算结果对建筑物的不同部位进行分类，并控制预应力梁的挠度和裂缝，以保证结构的安全。
4.建筑物屋顶的设计。(1)计算模型的设置。在进行建筑屋顶设计之前，需要建立相应的计算模型。一般来说，大型公共建筑的顶部是单独计算的，顶部和下面混凝土框架之间的连接是建模的，前面已经详细讨论过了。总之，需要根据计算模型对整个建筑顶部的整体协同工作进行分析。（2）设计负荷。对于大型公共建筑结构设计过程中,相应的负载是一定需要关注的重点内容,因为负载的大小直接关系到整个建筑结构的稳定性问题,因此,适当、合理的处理负载是一个大型公共建筑结构设计的一个关键点。在大型公共建筑结构荷载设计中，风荷载是主要的控制因素。例如，在台北101大楼，人们咨询了当地的设计规范，并委托一家加拿大设计公司进行风洞测试，以提高大楼的抗风荷载能力。在试验过程中，设计1:500比例尺模型，在半径600m的风场中进行试验，验证建筑在不同风况下的应力。对于地震力的预测，目前的技术条件有限，很难作出准确的预算。即使是对地震有深入研究的日本，也无法准确估计地震发生的时间和地点。因此，在大型公共建筑的抗震设计中，应特别注意抗震设计。同时考虑主楼和裙楼在地震力影响下的不同反应。（3）二级结构的设计。建筑顶部的支撑结构主要包括天窗支撑结构、天沟支撑结构等。事实上，大型公共建筑的顶部支架与外部环境接触较多，容易受到外部温度的影响，导致漏水或沟槽出现裂缝。檩条结构主要有蜂窝结构、实心腹结构等，其中实心腹结构应用最广泛。在实际设计过程中，应考虑实际局部风荷载系数，对结构进行局部加固，保证结构安全。
5.抗震结构的设计。抗震结构作为结构设计的一部分，直接影响到整个建筑的安全。目前，钢结构是最常用的抗震建筑材料，因为它容易形成大型构件，从而可以提高建筑的整体性，提高建筑的抗震性能。而如果钢材料的强度较高，但在地震发生时，它能承受更大的能量，只有变形和不易出现断裂等。在抗震结构设计中，应注意避免不连续，否则会导致应力过度集中，影响建筑的抗震性能。
6.超高架空层设计要点。在大型公共建筑的结构设计中，超高的架空层难以执行犹豫的视觉功能，使用高规格的建筑材料。此外，竖向构件的稳定性容易发生破坏，因此在施工中很容易使建筑结构成为整体施工的薄弱环节。因此，有必要在大型公共建筑施工过程中加强上部架空层，并按照有关施工标准严格监控其竖向结构的稳定性。为提高结构的稳定性和耐久性，可采用加框架梁和加强框架柱稳定性两种方法。
总之，由于大型公共建筑的主要作用是为群众的公共活动提供适宜的场所和服务，其结构设计的合理性、安全性和功能性将直接影响群众的舒适度和建筑的实用性。在大型公共建筑的结构设计中，设计和施工应严格遵循建筑设计的安全、合理、功能性和美学原则。特别是要重视和设计上述建筑结构的承载能力、抗震能力和减震能力，以提高大型公共建筑的安全性、抗震等基本性能，促进城市区域功能划分的进一步细化。
参考文献：
[1]金海鹏.对于大型公共建筑结构设计分析.2018.
[2]苏明月.关于大型公共建筑结构设计要点解析.2019.