发布时间：2022-10-05 10:05 热度：
摘要：本文作者根据长期的实践经验，列出了一些带有普遍性的常见问题，希望通过对结构设计中这些常见问题的分析，能够给同行一定的借鉴和参考。
关键词：建筑工程、结构设计、问题研究
一 前言
结构设计在建筑工程起着十分重要的作用，其不仅关系着建筑物的使用性能，还关系着工程施工的具体方案，影响了工程的经济效益。
本文重点研究了建筑结构设计过程中出现的缺陷，以保障设计质量能够达到理想要求。
二 钢筋混凝土的承重选型及布置
⑴房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值。现行的《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。实际工程中经常存在这样的问题：某高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值，甚至有个别高层建筑房屋高度和高宽比均超出规定限值，且既无可靠的设计依据，在抗震设防区也没有采取有效的抗震加强措施，给结构抗震带来安全隐患。另外还有一点也容易被设计人员所忽视，就是房屋适用高度除与结构体系类型和抗震设防烈度有关外，尚与场地类别和结构规则程度等因素有关，当结构位于Ⅳ类场地或平面与竖向布置均不规则时，其最大适用高度应适当降低(一般降低20%)。如某高层建筑32层，高115.8m，框架剪力墙结构，7度设防，Ⅳ类场地，根据规范其适用高度为120m，但由于建于Ⅳ类场地，其最大适用高度应适当降低(若按降低20%考虑，其最大适用高度应为96m)，则该高层建筑需按超限高层建筑来
考虑。
⑵结构布置不合理。结构设计中十分重要的环节就是结构的布置要合理，即结构布置尽可能的“规则”。由于引起结构不规则的因素很多，特别是对于复杂的建筑体型，很难一一用若干简单的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。正是由于缺乏规范依据及相应的设计规定，加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解，有些设计人员往往对结构规则性把握不够，有时甚至听任业主和建筑师的要求，在实际工程中出现了不少规则性很差、对结构抗震十分不利的高层建筑。①平面扭转。由于平面不规则、质量与刚度偏心和抗扭刚度太弱的结构，在地震中会因产生扭转不规则而受到严重的破坏，所以在布置抗侧力结构时，应使结构均匀分布，令荷载合力作用线通过结构刚度中心，以减少扭转不规则的不利影响。②楼板局部不连续。一些高层建筑中经常带有较大范围的错层，使楼层的楼板不连续，楼板的平面刚度急剧变体导致结构不规则。目前在工程设计中应用的多数计算分析方法和计算软件，大多数都假定楼板在平面内不变形，平面内刚度为无限大，这对于大多数工程来说是可以接受的。但当楼板平而比较狭长、有较大的凹人和开洞时，被凹口或洞口划分开的各部分之间的连接较为薄弱，在地震作用中容易相对振动而使削弱部位产生震害，楼板可能产生显著的面内变形，因此应该对凹入或洞口的大小加以限制，并应采取相应的加强措施。③楼层的突然变化。当结构上部楼层相对于下部楼层收进时，收进的部位越高、收进后的平而尺寸越小，结构的高振型反应越明显，当顶部刚度过小时会出现鞭梢效应。当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时，结构的扭转效应和峰向地震作用效应明显，对抗震不利，因此应按规范对收进后的平面尺寸和外挑尺寸加以限制，设计上应考虑竖向地震作用的影响。④竖向构件不连续。在高层没计时，底层为了有一个较大的空间，常将底层设计为带转换层的大空间结构，使上部结构不落地，采用梁上起柱的办法，这就形成了柱构件上下不连续，容易使结构形成薄弱部位，对结构的抗震极为不利。
⑶结构缝宽度设计不合理。对于超长的工程建筑物，为了减少温度变化对结构的影响，应合理地设置伸缩缝。有些设计人员采用后浇带代替伸缩缝，后浇带根本不能解决温度变化的影响,只能减少混凝土材料干缩的影响。对不便于设置温度伸缩缝的超长结构，除留设施工后浇带外，还应采取其他构造加强措施，如加强顶层屋面的保温隔热措施，对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋，或采用预应力混凝土结构等。
对于地下室结构尽量不要设缝。有些设计人员常在高层建筑地下室.与裙房地下室之间设置沉降缝，这虽可解决两者问的沉降差异问题，但地下室设缝会带来一系列的问题，如地下窒底板和外墙在沉降缝处的节点处理非常复杂，施工困难，易出现渗漏水等质量问题，另外还常会导致高层部分的基础有效埋深不足。因此，笔者认为对地下室结构宜尽量不设缝，而采取其他技术措施来解决差异沉降问题，如采用桩基，使绝对沉降和差异沉降控制在允许范闱内，或在主裙楼之间留设施上后浇带，待主楼封顶后再连成整体。
三 地基基础设计方面
⑴对基础的选型或施工的可行性考虑不够充分。如某高层建筑，设计时采用大直径钻孔灌注桩，桩尖穿越6～8m的卵石层进入中风化岩1倍桩径。按照现有的施工条件，桩尖穿越较厚的卵石层十分困难，成孔质量也很难保证，如果根据附近相似地质条件的工程经验，以卵石层为持力层，并在桩端进入卵石层一定深度后进行桩底注浆，同样能达到提高单桩承载力、减小桩基沉降的目的。
⑵高层建筑基础有效埋置深度不足。在工程设计时，设计人员往往容易忽视规范的相关规定。如某高层建筑30层，H=106m，地下1层，设计采用桩基，筏板基础埋深为5.5m，不满足《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JCJ6—99)第4.0.2条中关于桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18的要求，该基础的埋深应不小于H/18=5.9m。有些工程主楼为高层。裙房为多层，两者之间用沉降缝断开，使主楼地下室在沉降缝一侧没有可靠的侧限。高层建筑规范规定，基础有效埋深应从具有可靠侧限的地面算起，而在工程设计中，设计人员往往容易忽略”可靠侧限”这一蘑要因素。
⑶单桩承载力取值出现偏差或缺乏计算依据。①由于成桩的工艺各不相同，因此地基土对不同的桩型的支承能力也就不相同。也就是说，要按照规范中的经验公式计算单桩的竖向的承载力的时候，对不同的桩型以及极限端阻力也是不一样的。设计者经常会忽略这些差异。因此计算的单桩承载力就会出现偏差。②验算桩身承载力时，没有考虑施工工艺系数 或桩身压曲的影响;对抗拔桩，仪计算桩身承载力，没有进行桩身抗裂验算。③有地下室时，在按静载试验确定单桩承载力时，没有扣除地下室深度范围内的桩侧摩阻力。由于基坑开挖后暴露时间不宜过长，试桩一般都在基坑开挖前进行，基坑开挖后，地下室深度范围内的桩侧摩阻力已不再存在，因此不应考虑。④桩端以下存在软弱下卧层时，常忽略软弱下卧层承载力和桩基沉降验算;也有的工程桩端以下硬持力层的厚度过薄，小于《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)第3.2.3.5条规定的不宜小于4d(d为桩径)的要求，且持力层以下存在很厚的软弱下卧层，而在单桩承载力取值时又没有充分考虑这一因素，使房屋的安全和使用存在隐患。
四 结束
随着我国科技的迅猛发展，建筑工程结构设计的技术也会越来越多。不论设计的技术怎样多，都要持续保证建筑的楼房要有足够的抗震和抗风的能力。也就是说在设计的时候要保证具有足够的承载力和变形能力。总的来说就是保证建筑工程结构的合理性、安全性以及经济性.
