【摘  要】混凝土结构的工程质量关系到其安全性和使用性，结构设计是结构质量形成的重要步骤，掌握并熟练的应用结构设计要点对房屋结构质量形成意义重大。因此，文章以结构设计要点为研究对象，深入剖析结构设计中需要重点掌握的内容。

【关键词】结构设计;常见问题;设计要点

引言

在建筑也不断发展的背景下，不同造型的建筑层出不穷，对于结构设计的挑战也愈发艰巨。设计中频繁出现复杂的建筑形式给结构设计带来了大量的设计难点。结构设计人员在掌握基础理论的基础上，需要对经常遇到的设计难点的处理方法进行归纳总结，结合电算软件，处理设计中遇到的问题。通过全面判断、分析对结构计算的合理性，设计出安全、经济的结构作品。

1基础设计

1.1基础埋深

基础埋置深度除需要不小于0.5m以外，还要保证达到承载力、地基变形、场地冻深等条件。此外对于无地下室的建筑还应对注意设备管线的标高和进出位置，必要时可调整基础的埋深，以避开管线的位置。对于高层结构，基础埋深根据下列条件进行确认：

（1）桩基础中，埋深可为建筑高度的1/18～1/20;

（2）天然地基及改良后的复合地基，埋深可为建筑高度的1/15～1/18;

（3）基础坐落于岩石上时，对基础埋深不作要求，但应采取措施以满足抗倾覆的要求。

1.2基础选型

选型的主要依据是地勘报告，通过分析工程现场的水文地质、荷载大小、使用功能、结构类型及施工条件等因素，对不同的基础选型方案进行综合对比，合理确定基础类型。其原则如下：

（1）框架结构基础一般选择独立基础或独柱墩，当现场存在地质条件不良时可根据实际情况选用筏板基础或条形基础;

（2）剪力墙结构根据楼层高度可选用桩基础、筏板基础或条形基础，必要时可以考虑桩筏基础;

（3）框剪结构一般高度和荷载比较适中，对基础的选择多为桩基础或筏板基础;

（4）框筒结构普遍具有楼层高、荷载大的情况，基础选择上以桩基础或桩筏基础为宜。

2结构体系

2.1平面布置

结构设计中，为减少扭转效应，应尽量做到刚心和质心的重合。这就要求结构平面趋于对称、抗侧力构件规则布置，传力明确[1-3]。基于此，在建筑方案的排布阶段，结构设计人员就应进行参与，对不合理的建筑平面方案从结构角度提出建议，同时对于确定后的方案，应快速提出竖向构件的布置，避免形成平面不规则或超限的情况。

2.2竖向布置

结构的侧向刚度沿高度方向应均匀分布，做到上下一致或从下到上均衡降低。通过对各地的震害研究发现，当侧向刚度沿结构高度发生突变或产生外挑或内收时，局部受力将急剧增加，变形急剧扩大，严重情况将发生结构倒塌。因此，对于平面不规则、体型复杂的结构，应根据地基基础、体型、经济等要素进行分析，确定结构是否分缝脱开，并应根据以下要求进行设计：

（1）在有条件的情况下，可以设置防震缝，其原则要求分缝后的平面规则，扭转较小。缝宽由相邻结构的高度、类型及设防类别确定。

（2）在条件不成熟无法设置防震缝的情况下，结构模型符合概念设计的理念，并能反映结构受力情况;从计算所得结果中能得到实际的应力、变形和扭转，设计中可根据结果设置相应的构造措施。

（3）当结构较长且所在地区存在温差过大现象时，需要设置伸缩缝;当同一结构存在较大的高低差造成地基不均匀沉降时，需要设置沉降缝。两种缝的宽度应根据相关规范进行取值。

3结构分析

结构设计人员应建立概念设计的思想，从受力原理上对电算结果进行分析，在确定合理后方可采用。电算结果在很多情况下不能反映结构的真实受力情况，其作用是设计的一种辅助，重点在于提高对结构受力、变形、传力途径的空间想象能力。正确的模型要求能够反映结构的实际受力，在计算复杂结构时，需要对同一结构采取不同的力学模型模拟受力并计算比较[4-5]。

4结构设计中常见问题及注意事项

4.1连梁的设计

和一般框架梁不同，连梁跨高比较小，对弯矩的承载力较大，其破坏形式主要为地震作用下的剪切破坏。连梁的变形能力较弱，在给定地震作用下，墙肢的位移带动连梁产生位移，在梁端产生剪力，进而对连梁的安全造成不利影响。针对于此，设计中需要采取措施，降低其内力。可采用如下方法：

（1）对连梁进行人为的调幅设计。在结构的抗震设计中，可对连梁中的弯矩和剪力进行塑性调幅，通过减少梁端的配筋人为降低其连接强度，从而在地震作用下承担更少的地震作用。需要注意的是，在已经对连梁的刚度进行折减的情况下，不应进行调幅或应严格限定调幅范围。连梁的调幅系数不宜过大，实践中，一般不应低于0.8。地震总的作用不变的情况下，连梁调幅之后降低的内力将转移到其他构件之中，有可能对原本安全的构件产生破坏，所以应从总体出发，系统性的进行设计。

（2）抗震设计中，截面并非越大越好，相反，适当减小截面可减小连梁的刚度，在相同变形下，内力减小较多。所以应控制连梁的截面，将原有内力进行转移到相对安全的构件之上。

（3）连梁铰接处理。大震作用下，连梁主要因为墙体的位移，在端部产生相对变形，造成剪切破坏，而竖向荷载对其破坏的影响微不足道。所以在无法满足抗震计算的情况下，可对连梁的两端设置成铰接，忽略变形的影响。但这种方法容易在正常使用阶段产生裂缝，不可随意设计。

4.2跃层柱的设计

跃层柱是结构设计的重要构件，应采取措施确保其具有足够的承载上部结构竖向荷载的能力。跃层柱应满足抗剪中震弹性、抗弯中震不屈服要求，其配筋不宜小于相邻的一般框架柱，跃层柱相应楼层的剪力墙和一般框架柱、跃层柱上下端楼层均应采取适当加强措施。

4.3短柱的设计

短柱为剪跨比不大于2的柱。短柱的刚度较大，变形能力弱，承载能力低下，在地震作用下容易发生剪切破坏，需要尽量避免。短柱容易在以下情况下产生：

（1）结构本身层高较小，而柱的截面较大;

（2）框架柱之间的填充墙与柱连接较强，框架柱的刚度受到提升;

（3）独立基础或条形基础顶到一层底板的距离较近，造成柱的长度较小;

（4）柱所受到的竖向荷载较大，原有截面尺寸无法满足规范要求的轴压比限值，需要增加截面尺寸，提升竖向承载力。

5结束语

与钢结构不同，混凝土结构的受力构件主要由混凝土和钢筋组成，存在变形较差，延性较低的不利条件。混凝土结构的安全设计需要结构设计人员的结构概念清晰，理论扎实。在处理变形、延性、耗能等问题时能从全局考虑，灵活处理。

参考文献

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[5]钱稼茹，罗文斌.静力弹塑性分析——基于性能/位移抗震设计的分析工具[J].建筑结构，2000（06）：23-26.DOI：10.19701/j.jzjg.2000.06.005.