background image

能中应发挥的作用来进行确定是否能忽略,可以忽略相对和对主体影响较小的变形。

 

  

2.2、理论计算 

  建模是计算理论的一个重要组成部分,对建筑结构设计的研究理论计算分为两种:

线性理论;

②非线性理论。其中以第一种线性理论比较成熟,是目前结构工程师们对建筑结

构设计时普遍运用的一种计算理论。在结构设计的承载力状态中,极限和正常使用极限状态
都是普遍常用其中。非线性计算理论又分为两种:

①材料非线性;②几何非线性;第一种是

材料、构件以及截面的本构关系。比如荷载与位移,弯短与曲率,应力与应变等等都是非线
性的,对于几何非线性,通常都是结构变形产生内力的二阶效应造成荷载效应与荷载之间
出现的这种关系。

 

  在选择两种计算理论的分析时还是要根据项目的具体情况而定,通常采用线性计算理
论分析,因为在一般建筑结构设计时,使用其分析比较简便。不过在遇到建筑结构跨度大,
或者超高层建筑结构设计时,二阶效应会使结构变形比较大,所以还是要采用非线性计算
分析。

 

  

2.3、建筑结构设计的方法 

  在建筑结构设计时,解析和数值是结构分析时采用的两种数学方法,通常简单的结构
模型求解中适用于此方法,但是遇到建筑结构复杂,一个数学模型不能被很多建筑结构抽
象成一个可以用连续函数表达,并且边界条件也无法用连续函数表达的情形下,这样就不
能选择运用这个方法,所以在此情形下就要用数值法求解,数值法又分为有限条,有限单
元,有限差分等方法,就目前来看,应用较为广泛是有限单元法,方法原理是将建筑结构
拆分一个有限单元组合体,这样方便剖析真实的建筑结构和模拟,一般情形下可以模拟几
何形状复杂结构解析,单元可以按照不同的连接方式组合在一起,但其本身有可以有不同
的 几 何 形 状 。 在 建 筑 设 计 时 , 结 构 工 程 师 对 于 有 限 单 元 结 构 分 析 的 常 用 软 件 有
ETABS,PKPM,SAP,ANSYS 等系列。 
  

2.4、建筑结构概念设计 

  建筑概念设计是在研究设计方案过程时,通过我们自身具备的经验基础,选择和布置
好结构体系,能准确把握好其结构特性,能保证在预期的范围内把结构在预设的各项作用
下控制住,其中的内容包含:

①结构选型,②结构平面,③竖向布置,④结构侧向刚度控

制,

⑤温度作用考虑等。概念设计是结构工程师必须掌握也是很难完全掌握的能力之一,在

普遍运用计算机设计的今天,概念设计理念对于判断结构设计的计算结果的合理性,正确
性有很大的作用。

 

  

2.5、建筑结构总体布置 

  我们通过选择合理的结构体系以及较好的结构布置,使建筑结构设计更加合理科学。往
往完美的建筑设计方案的效果也都是需要结构不断的想办法去实现的,但是有很多的建筑
方案有时候会要求结构牺牲安全性和经济性去达到建筑的美观效果,我们应该深入去分析
结构的安全性,原则性的问题绝对不能迁就建筑,以防止造成结构功能和安全上的问题。结
构布置要全面考虑以下几个因素方面

  ⑴、控制结构的侧向变形

 

  建筑的结构一般都要同时承受竖向荷载、水平荷载。水平荷载会使侧移随结构的高度增
加而变大,因此,在水平荷载的作用下,如果建筑高度超出一定的范围后,就会造成结构
发生过大侧移和相对的位移,有时甚至会严重地破坏结构构件,所以,我们要把控制侧向
位移作为高层建筑结构设计的重点和难点来解决,一般情况下,要以限制结构的高度和高
宽比为控制手段。

 

  ⑵、平面布置

 

  平面布置的选择主要是根据建筑工程的实际情况来确定,如果是独立的结构单元,则