结构工程师如何做好工程设计(转载)

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1、结构工程师如何做好工程设计（转载）人们一谈起结构设计，往往会产生第一个反应：“结构设计是否安全”，可见“安全”在结构设计中是处于何等重要地位。需要明确的是，保证结构安全确实是结构设计的首要任务，但并非是结构设计的唯一任务。必须强调的是，保证结构安全是对结构设计的最基本、最起码要求，对于一项工程的结构设计来说，除“保证安全”这一最低要求外，还有其他许多内涵丰富的要求，也即通常所说的，结构设计做到安全只是初级阶段的“行”，只有同时能满足其他方面的要求，才算达到较高境界的“好”。“行”与“好”是两个不同层次的概念。下图中最上及左右共三个圆圈内的标注即是对结构设计全面

2、要求的概括。这是结构设计必须优化和优化目标的最精练图解示意。为了使结构设计做到尽善尽美，满足结构设计的全面要求，结构设计优化途径的核心内容通常包括三方面：体系选型与结构布置要合理、结构计算与内力分析要正确、细部设计与构造措施要周密。三方面的工作互为呼应，缺一不行。图中的内圈简明扼要地列出结构设计的优化途径。一、结构设计技术条件要点1.方案设计阶段(应用于超高层建筑、复杂结构)l目标——确定建筑物的整体结构可行性，柱、墙分布及楼面梁的支承条件的合理性，以便建筑专业在此基础上进一步深化，形成一个各专业都可行，且大体合理的建筑方案。l工作内容：*1)、结构选型：体系

3、及结构材料的确定。思考的范围除混凝土结构几大体系（框架、框—剪、剪力墙、筒体—框架、筒中筒）之外，还有混合结构和钢结构以及个别构件采用组合形式。2)、结构分缝。如为建筑群或体型复杂的单体建筑，则需要考虑是否分缝，确定防震缝的宽度。3)、结构布置：柱墙布置及楼面梁板布置。主要确定构件支承和传力关系的可行和合理性。4)、结构试算：①计算程序的选择；②结构各部位的抗震等级；③计算大参数选择（场地类别、砼强度等级、钢材类别、砼密度、周期折减系数、剪力调整系数、地震调整系数，梁端弯矩调整系数、梁跨中弯矩放大系数、基本风压、梁刚度放大系数、梁扭矩折减系数、连梁刚度折减系数

4、、地震作用方向、振型组合、偶然偏心等）；④砼强度等级和钢材类别；⑤荷载取值(包括间隔墙的密度和厚度)；⑥振型数的取值（平扭耦连时取≥15，大底盘多塔楼时取≥9n）；⑦结构嵌固端的选择，此阶段一般以首层为嵌固端；⑧连梁刚度折减系数取值（抗震控制时取0.5，抗风控制时取0.7）；⑨梁铰支端的指定；⑩梁柱（墙）节点的处理。*5)、结构计算结果的判断：①地面以上结构的单位面积重度（kN/m2）是否在正常数值范围内，数值太小则可能是漏了荷载或荷载取值偏小，数值太大则可能是荷载取值过大，或活载该折减的没折减，计算时建筑面积务必准确。②竖向构件（柱、墙）轴压比是否满足规范要

5、求。轴压比过大固然不行，过小则无必要，此阶段必须严加控制。③楼层最大层间位移角是否满足规范要求。理想结果是层间位移角略小于规范值，且两向侧向位移值相近。④周期及周期比。第一周期应为平动周期且在正常范围内，扭转周期应在第二周期之后，且Tt/T1≤0.9（A级一般结构），Tt/T1≤0.85（A级复杂结构）。⑤扭转位移比必须控制在1.5之内，愈接近1.2愈理想。⑥有转换层时，必须验算转换层上下刚度比及上下剪切承载力比。*6)、超限判别：确定超限项目（高度超限、平面不规则、竖向不连续、扭转不规则、复杂结构等）和超限程度是否需要进行抗震超限审查。2)初步设计阶段n目标

6、——在方案设计阶段的基础上调整、细化，以确定结构布置和构件截面的合理性和经济性，以此作为施工图实施依据。■工作内容1、结构详细计算。考虑柱、墙构件截面收级，结构嵌固端最后的选择，构件配筋超限或配筋率过高时的结构布置调整和构件截面调整。结构计算中是否需要考虑地震的斜向作用，多程序进行验证，弹塑性分析，转换结构的应力分析。2、结构各部位抗震等级及加强部位的详细划分。3、基础选型。如果是天然地基基础，需说明基础持力层名称、地基承载力特征值、基础型式、基础埋深；如果是桩基础，需确定桩型、桩径、桩长、竖向承载力特征值。4、地下水设防水位的确定。*5、基础平面布置图。*6

7、、绘制楼层结构布置图和竖向构件定位及截面尺寸（包括地下室侧壁厚度）。7、结构特殊处理：超长结构、基础抗拔、塔楼与裙房的连接及施工要求等。8、结构、构件或节点是否需要作试验。超高层或对风敏感的大跨度结构,应确定是否作风洞试验或专项的抗风分析计算。9、如需超限审查，则需按超限审查规定准备文本，其重点是对超限项目的对应措施。3)施工图设计阶段■目标——现场施工实施技术文件，要保证设计图纸的质量（完整性、科学性、深度要求）。■工作内容1、结构计算。建筑及设备专业在初步设计基础上往往有些修改，结构专业在该修改的基础上再计算，最后确定各构件的截面尺寸。计算前的准备数据、计

8、算中如何调整、计算结果的判断——计算过