建筑结构选型研究

赵思远

【摘  要】建筑结构选型的研究既有助于优化建筑结构设计质量，更多的满足多样化的建筑需求，又有助于提高城市发展效率。建筑物施工单位的技术水平、建筑原料性能、建筑物的建筑功能、建筑物结构合理性以及项目预算等因素都会影响到建筑结构选型，可以看出建筑结构选型是一门综合性研究学科，并不是孤立的力学分析或是造价控制。

【关键词】建筑结构选型;意义;影响因素;研究

前言

高层建筑是为了满足日益紧张的城市建设用地而出现的建筑结构形式，它的出现大大缓解了城市建设用地，更大程度的利用了空间，如今在城市化建设中的比例进一步扩大。相对多层建筑而言，高层建筑结构设计所占的地位要重要得多，这是由于高层结构形式的选择将直接关系到建筑物的平面、立面、层高、设备安装、施工技术以及工程造价等多方面因素。不当的结构形式不仅会影响使用功能和造价，严重的还会影响其抗震性能，危害建筑物安全。

1 建筑结构选型的意义

1.1 高层建筑与城市社会发展的关系密切

我国经济飞速发展，城市的规模也不断扩展扩张，城市的人口急剧增加的同时也消耗的大量的资源，城市的各种自然资源变得珍贵，尤其是土地资源的利用率被迫得到进一步提升，高层建筑能够极大的提高土地利用率，同时也节省了更多的城市空间，但是高层建筑的安全性能至关重要，对施工技术的要求也极高，尤其是结构选型更是直接关系到高层建筑的使用性能和施工成本，因此高度重要。城市高层建筑选型恰当的话能够在充分满足居住安全和居住舒适的前提下降低资源消耗、提高建筑美学，有助于提升城市的居住品质和规划质量，因此高层建筑的结构选型需要考虑诸多因素，同时也与城市的发展密切相关。

1.2 高层建筑结构复杂性提高

随着施工技术的发展，高层建筑的更多设计理念也得以充分展现在人们面前，现代的高层建筑开始向着纵向与横向的空间充分的发展，更大的空间需要更复杂的设计和更多因素的充分考虑才能够满足建筑物的设计要求，才能够保障建筑物的安全和使用功能，在此基础上如果需要实现更多元化的设计目标，则需要考虑更多额外的因素，因此高层建筑物规模的增长使得高层建筑物结构负载型日益提高，同時也提高了建筑物选型的难度。高层建筑物结构复杂性提高的表现主要有三个方面，第一是建筑物功能的需求不断复杂多样化，这就导致在空间分布上产生了更多的矛盾和技术需求，这使得建筑物结构形式的设计要求不断提高。

2 影响建筑结构选型的因素

2.1 施工单位技术水平

建筑施工的生产技术水平及生产手段对建筑结构型式有很大影响。正是大型起重机械及各种建筑机械例如混凝土泵，相继问世才使高层建筑的各种结构型式成为现实，施工水平对建筑结构型式的影响。施工技术条件不具备或选用的结构方案不适应现有施工技术能力，将给工程建设带来困难。例如选择装配式框架结构方案时需要认真考虑施工单位焊工技术力量，否则将给工程质量带来严重影响。如果决策人员在结构选型时考虑不周也将会给施工单位带来不必要的困难。因此选型时有关设计人员应多与施工单位人员沟通，共同磋商解决选型中出现的矛盾。

2.2 新型材料

随着建筑业的发展，建筑业内部开始出现行业细分现象，建筑材料学就是细分行业的成果，当前针对建筑材料的研究已经形成了规模化发展，大量的高强度、轻材质的建筑原料问世，并广泛的应用于各种建筑设计与施工中，我国高层就爱你猪大多为钢筋砼体系，因此对钢筋和混凝土依赖性高，总体的质量偏重，因此迫切需要上述新型材料的引入来优化结构体系。

减轻建筑物自重给整个高层建筑带来的效益有：（1）有利于减小结构截面节约建筑材料尤其对于高层建筑下部楼层的柱子影响更大。（2）有利于减小基础投资据统计在软土地基地区基础的造价约占土建总投资的25%左右在上海市约占20%～30%有的甚至达到35%。所以减轻高层建筑自重对减少软土地基地区高层建筑基础投资有重大意义。

2.3 建筑物的功能

建筑物的功能要求是建筑设计中应考虑的首要因素，任何建筑物都具有对客观空间环境要求这一特性，根据这些要求可大体确定建筑物的尺度、规模与相互关系。在结构选型时应使所选择的结构形式剖面与建筑物使用空间相适应，尽可能降低结构构件的高度，才能提高空间的使用效率、节省维护结构的初始投资费用、减少照明采暖空调负荷、节省维护费用从而降低建筑物全寿命期费用。其次通过对结构体系裸露和艺术加工，将结构形式与建筑的空间艺术形象融合为一体来表现建筑美。直接将结构的自然形体进行恰如其分的艺术加工而又不做任何多余的装饰，使结构形式与建筑空间艺术形象高度地融合起来。

2.4 项目成本

衡量结构方案的经济性的手段是进行综合经济分析。所谓综合经济分析就是要全面考察影响经济效益的各要素，从整体的和长远的角度，系统地考虑结构方案的经济性：第一，不但要考虑某个结构方案付诸实施时的一次投资费用，还要考虑其全寿命期费用;第二，除了以货币指标核算结构的建造成本外，还要从节省材料消耗和节约劳动力等各项指标来衡量，此外，从可持续发展的角度来考虑，还要特别考虑资源的节约;第三，某些生产性建筑若能早日投产交付使用，可以较快地回收投资资金，更能得到较好的经济效益。因此在结构方案比较时还应综合考虑一次性开发初始投资和建设速度之间的关系。

结语

建筑行业的快速发展带动了整个社会的进步与发展，但是建筑行业属于高能耗行业，对资源的消耗严重，因此需要在确保施工目的的同时控制施工资源消耗，建筑工程耗材主要用于结构工程的施工，因此建筑结构选型对建筑结构的功能实现、稳定性、项目能耗等方面影响重大。建筑结构选型的优化对项目本身和行业发展都具有积极作用，因此应深入探索建筑结构选型的影响因素以及优化方式，从而推动建筑结构选型领域的进步，进而提高建筑业的市场竞争力、降低建筑业的能耗。

参考文献：

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[2]张连生.刘德龙.高层建筑混凝土剪力墙设计要点[J]吉林勘查设计2007（1）

[3]胡文湛.浅谈高层建筑结构分析与设计[J]江西建材2006（1）

（身份证号码：320924198902120038）