摘 要：建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，使得建筑物的高度在不斷的增加著。因此現(xiàn)代建筑中，高層建筑成為了更為普遍的建筑形式。然而對于高層建筑而言，如何將建筑結構與環(huán)境效益以及經(jīng)濟效益結合起來，成為了建筑設計師需要首要考慮的問題。此外還要考慮到建筑結構的藝術性，因此建筑結構的設計不僅與建筑的實用性功能相關，還與許多其他因素相關。文章從介紹建筑結構設計的現(xiàn)狀入手，進而分析了建筑結構設計中的新理論以及結構設計的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：高層建筑；結構設計；發(fā)展趨勢

1 概述

隨著社會的發(fā)展與科技的不斷進步，人們對于建筑的要求不僅僅在建筑的功能性上，同時也體現(xiàn)在結構的藝術性上。建筑結構設計也因此得到了長足的發(fā)展。作為城市發(fā)展的一個重要標志，建筑結構的設計師們通過現(xiàn)有的科學技術尋找更為合理的建筑結構設計。但是隨著建筑高度的不斷增加，建筑結構設計的難度也大大增加。建筑技術以及經(jīng)濟效益等問題都對建筑結構設計有很大的影響。文章通過對建筑結構設計以及發(fā)展趨勢的分析，希望能夠為相關部門提供參考與幫助。

2 高層建筑的發(fā)展以及對建筑結構設計的影響

在高層建筑中，建筑結構的體型較為復雜，內部的空間具有多變性，在建筑中的平面與立面也十分不規(guī)則。在高層建筑的結構中主要包括的形式有加強層結構、平面的不規(guī)則結構以及帶轉換層等。而隨著高層建筑結構理論以及結構體系的不斷發(fā)展與不斷創(chuàng)新，建筑材料的不斷更新以及不斷提高的建筑技術，使得建筑的結構設計得到了不斷的發(fā)展。而建筑業(yè)的不斷發(fā)展，也對建筑結構的設計提出了更高的要求和更大的挑戰(zhàn)。如在高層建筑中，為了能夠滿足建筑形體的需求，建筑結構的分析與設計難度也大大增加。為了能夠滿足建筑的抗震設計，需要根據(jù)建筑結構的地震破壞相關機理來采取相關的措施。同時在進行建筑結構設計的同時需要考慮到建筑工程的造價問題，因此，還需要運用新型技術降低建筑工程的造價。在建筑的設計以及運營當中還要將建筑的性能設計盡可能的體現(xiàn)出來。隨a著我國經(jīng)濟的發(fā)展與科技的進步，在建筑中鋼結構成為了更加普遍的應用結構，尤其在高層建筑中。經(jīng)過建筑設計師的分析能夠看出，鋼混結構要比混凝土結構和全鋼結構更加適合建筑工程的應用與設計。因此，在選擇建筑結構時首先考慮的是鋼混結構以及鋼結構。

3 建筑結構設計中常見問題以及處理措施

在建筑建設過程中，結構設計是其中非常重要的一個環(huán)節(jié)，對于建筑的功能應用以及質量有著重要的影響。因此，在建筑的建設過程中需要對建筑的結構設計有著足夠的重視。而在建筑結構的實際設計當中常常存在著一些問題，需要建筑設計師們進行處理和解決。

3.1 回填土的質量問題

回填土是建筑施工過程中常常會涉及到的步驟。因此在結構設計中也要考慮到回填土質量的影響。尤其對于高層建筑而言，回填土的質量對于建筑結構的安全以及穩(wěn)定起著至關重要的作用。在建筑結構設計中，首先進行開挖基槽，而后進行回填土這一步驟。回填土步驟出現(xiàn)問題主要有兩個方面。一方面，在灰土的攪拌方面，由于攪拌不夠均勻會導致占用場地較大，增大攪拌的勞動強度，同時在攪拌的過程中也會污染環(huán)境。另一方面，夯實灰土的工作也是具有相當?shù)碾y度，由于灰土夯實有時會與地下結構相鄰，因此，常常會導致地下結構的破壞。如果不能保證回填土的質量，那么建筑結構就會產(chǎn)生水平位移，大大降低了建筑的穩(wěn)定性，嚴重影響著建筑結構的質量與安全。另外回填土的質量問題還會導致地坪開裂以及下沉等現(xiàn)象。為了減少回填土質量問題帶給建筑結構設計的不良影響，建筑設計工程師需要加強對于回填土質量的重視，提高建筑施工的質量，從而保證建筑結構的科學性與穩(wěn)定性。而壓密注漿方法是常用的解決方案。該種方式是通過在回填土上進行壓實的加密處理，減少回填土中空隙對于地面下沉的影響。

3.2 地梁問題

建筑的結構設計中，地梁問題是非常重要的一個問題。它是建筑中非常關鍵的一部分，對建筑的結構有著至關重要的影響。因此需要對建筑工程中的地梁問題進行科學而謹慎的處理。在建筑結構當中，地梁是與地基相連接的，起到了將建筑結構與建筑地基相連的作用。能夠一定程度的將地基產(chǎn)生的不均勻沉降進行調整。如果地基埋深較深時，地梁還能夠降低框架柱的高度，影響框架柱的內力分析。地梁是支撐建筑中底層墻體的受力構件，它不會受到介質的約束，將建筑結構中的負載傳遞給地基或是框架柱。但是由于土反力比較復雜，因此，土反力以及梁側的土摩擦阻力就難以準確確定。為了能夠減少地梁給建筑結構帶來的問題，通常采用兩種方式進行解決。一種是在計算時將地梁當做是框架梁進行計算，不考慮地基土給地梁帶來的影響，將荷載全部傳遞給框架柱。這種方法雖然能夠很好的解決該問題，但是在實際的計算上卻很難得到實現(xiàn)。另一種方法是將地梁當做簡支梁，不將其算入到框架結構的計算當中去，地梁上具有的剪力傳遞到框架柱上去，不考慮地梁的彎矩帶來的影響，這個方法較為合理，在實際的建筑結構設計中有著廣泛的應用。

4 建筑結構設計的發(fā)展趨勢

4.1 建筑結構設計理論研究的發(fā)展趨勢

在建筑不斷發(fā)展的過程中，可以發(fā)現(xiàn)建筑結構設計的發(fā)展趨勢在于新型結構的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展。因此，建筑的結構體系也得到了長足的發(fā)展與創(chuàng)新。因此，大型復雜的結構以及結構分析的新方法和新理論對于建筑結構設計而言是非常重要的。

4.2 理論研究越來越多

隨著建筑結構的不斷發(fā)展與更新，建筑結構的發(fā)展中理論研究也是非常重要的。而且理論研究會隨著建筑的發(fā)展而不斷的增多。而由于建筑結構逐漸的復雜，理論研究的難度也在不斷的增加。建筑結構的理論研究是為了對建筑結構的性能進行精準的分析，并且將結構的不確定性以及材料的不確定性等多方面影響因素考慮其中，盡可能客觀的分析建筑結構，從而為建筑結構的設計提供參考。而在建筑結構理論當中，還缺乏精細化的分析方法對建筑結構進行盡可能詳細的分析。因此，在建筑結構的理論當中，最為重要的前提就是發(fā)展以及研究精細化的分析方法對建筑的結構進行分析。而這種分析方法的基礎是結構、荷載的不確定性以及結構的非線性等。因此，為了建筑結構理論的長遠發(fā)展，當務之急便是對結構、荷載的不確定性等基礎的分析。

4.3 建筑結構設計趨向于結構優(yōu)化

隨著建筑的不斷發(fā)展，建筑結構也逐漸變得復雜。另外建筑還會受到地震等地質災害的影響，在結構設計的優(yōu)化方面存在有諸多困難。在進行結構優(yōu)化的過程中，涉及到的變量較多，受到的限制也非常多，復雜的隱式函數(shù)使得在進行分析計算的時候工作量大大增加。即使是計算機也很難完成。而進行結構的優(yōu)化設計是基于建筑發(fā)展的前提之下發(fā)展的一種新型設計方式。它不僅僅是將鋼筋混凝土的數(shù)量減少一部分，而是將建筑中的構件剛度比例進行調整，對各個構件之間的受力特點進行分析以及利用，盡可能的將各個構件的優(yōu)點進行充分的發(fā)揮，從而使建筑的結構達到最優(yōu)化。結構優(yōu)化的大致步驟為：首先，對于建筑結構的最初設計方案進行整體分析，從而獲得結構內力的相關分布。而后將建筑整體結構分解為各個子結構或者是多個構件組建而成。對于其中的子結構以及構件進行優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化的結果對于建筑中的各個變量進行修改，從而得到新設計方案。

5 結束語

在建筑設計中，結構設計是最為重要的一個環(huán)節(jié)。想要保證建筑質量首先就要保證建筑結構設計的合理性。建筑設計師需要重視結構對于建筑的重要性。對于建筑結構設計中出現(xiàn)的問題進行分析，并且盡可能根據(jù)建筑行業(yè)的進步盡可能提高建筑結構設計的相關技術。而建筑結構設計的發(fā)展趨勢朝著結構優(yōu)化的方向發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介：朱建華，身份證號：362202197311065151。