【摘要】框架結(jié)構(gòu)屬于我國(guó)建筑的主要結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)較為適用于高層民用建筑和多層工業(yè)廠房，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響這類建筑的使用性能?；诖耍疚膶⒑?jiǎn)單分析建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨的問題，并深入探討優(yōu)化建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的策略建議，希望研究?jī)?nèi)容能夠?yàn)橄嚓P(guān)從業(yè)人員帶來一定啟發(fā)。

【關(guān)鍵詞】建筑;框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

框架結(jié)構(gòu)具備效率高、成本低、可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；┕さ忍攸c(diǎn)，這使得其在我國(guó)建筑領(lǐng)域有著較為廣泛應(yīng)用，并能夠?qū)崿F(xiàn)分隔空間的靈活布置。但結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很容易在抗震設(shè)計(jì)、異型柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面出現(xiàn)問題，而為了盡可能解決這類問題，滿足我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展需要，正是本文圍繞建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題與優(yōu)化策略開展具體研究的原因所在。

1、抗震設(shè)計(jì)問題

1.1常見問題

抗震設(shè)計(jì)屬于建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，抗震設(shè)防系數(shù)較高地區(qū)需在抗震設(shè)計(jì)中投入更高精力，如我國(guó)西南地區(qū)便需要針對(duì)性選用抗震技術(shù)開展建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。近年來高層建筑在我國(guó)各地大量涌現(xiàn)，建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也因此面臨著新的挑戰(zhàn)，但結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，部分高層項(xiàng)目設(shè)計(jì)師并未在抗震設(shè)計(jì)層面投入足夠重視，雖然設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和安全性可滿足現(xiàn)行規(guī)范，但框架結(jié)構(gòu)很容易地震災(zāi)害出現(xiàn)失穩(wěn)，這顯然會(huì)威脅使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全。由于缺乏對(duì)抗震的充分考慮，剪壓比偏高、柱截面高度與寬度設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)那闆r也較為常見，結(jié)構(gòu)延性因此受到的影響必須得到重視，在箍筋約束缺乏、縱筋扭曲下，柱端很容易因此被破壞[1]。

1.2優(yōu)化策略

為有效解決建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的抗震設(shè)計(jì)問題，必須優(yōu)化相關(guān)計(jì)算參數(shù)，并嚴(yán)格遵循現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。在抗震設(shè)計(jì)的參數(shù)計(jì)算過程中，建筑場(chǎng)地抗震設(shè)防系數(shù)必須得到明確，并保證基本地震加速度的取值合理，以此保證框架結(jié)構(gòu)整體抗震性能設(shè)計(jì)合理。如建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)有填充墻，計(jì)算求得的地震作用效應(yīng)往往會(huì)偏小，這是由于結(jié)構(gòu)剛度超過理論計(jì)算結(jié)果，并最終會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性提升。為避免這類問題出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)的合理選擇必須得到重視，并結(jié)合墻的性質(zhì)確定系數(shù)取值，一般取值范圍處于0.7～0.9區(qū)間。此外，可變荷載最不利布置問題也需在建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到重視，以避免計(jì)算結(jié)果因此出現(xiàn)偏差，配合梁剛度放大系數(shù)的合理選用，即可更好提升建筑框架結(jié)果抗震性能，一般中梁、邊梁應(yīng)分別取2.0、1.5。

2、計(jì)算模型問題

2.1常見問題

建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很容易在計(jì)算模型方面出現(xiàn)問題，如基礎(chǔ)寬度不足、分析軟件應(yīng)用不當(dāng)、繪圖存在缺陷等，具體問題表現(xiàn)如下：（1）基礎(chǔ)寬度不足。建筑框架結(jié)構(gòu)中的條形基礎(chǔ)應(yīng)用廣泛，但由于設(shè)計(jì)過程中存在力學(xué)模型應(yīng)用不恰當(dāng)問題，條形基礎(chǔ)的寬度很容易出現(xiàn)不足問題，框架結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性往往會(huì)因此受到較為負(fù)面影響。此外，局部基礎(chǔ)寬度不足也屬于較為常見的設(shè)計(jì)問題，這一問題同樣需要得到重視。（2）分析軟件應(yīng)用不當(dāng)。圍繞建筑中所有梁柱參與受力開展的計(jì)算在設(shè)計(jì)中較為普遍，但對(duì)于無(wú)主次之分的梁來說，單純圍繞調(diào)整梁扭轉(zhuǎn)剛度基礎(chǔ)開展的計(jì)算往往會(huì)忽視樓板的約束作用，計(jì)算模型與實(shí)際受力將因此出現(xiàn)較大差異。（3）繪圖問題。在繪制梁的配筋平面施工圖過程中，部分設(shè)計(jì)師會(huì)出現(xiàn)單以配筋簡(jiǎn)圖為依據(jù)的問題，由于缺乏相關(guān)資料支持，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很容易因此出現(xiàn)加密區(qū)外箍筋抗剪強(qiáng)度不足問題，并最終影響結(jié)構(gòu)安全性，這類問題必須在設(shè)計(jì)中得到避免[2]。

2.2優(yōu)化策略

為解決上述問題，實(shí)現(xiàn)建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，設(shè)計(jì)師必須合理選擇分析軟件，并合理設(shè)計(jì)梁柱中心線，具體策略如下：（1）分析軟件選擇。為滿足建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，ABAQUS、PERFORM-3D、SATWE等設(shè)計(jì)軟件的合理選用必須得到重視，其中ABAQUS可較好滿足復(fù)雜的空間問題處理，并在非線性計(jì)算層面具備顯著優(yōu)勢(shì);PERFORM-3D則能夠較好計(jì)算重力二階效應(yīng)，配合其具備的建模功能，即可較好模擬梁、柱單元;SATWE可實(shí)現(xiàn)對(duì)框架結(jié)構(gòu)梁、柱的模擬，在空間桿件支持下，還能完成實(shí)際受力狀態(tài)模擬，這同樣能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)優(yōu)化提供支持。（2）梁柱中心線設(shè)計(jì)。作為建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的關(guān)鍵，必須重點(diǎn)關(guān)注梁、柱中心線優(yōu)化，以此嚴(yán)格遵循現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，保證二者中心重合，如出現(xiàn)偏移，則需考慮構(gòu)造及受力的影響，必要時(shí)可采用水平方向加腋的方式進(jìn)行處理。值得注意的是，在采用加腋處理后，對(duì)受彎承載力及剪壓比的驗(yàn)算必須忽略處理帶來的有利影響，否則將導(dǎo)致驗(yàn)算結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響。

3、異型柱框架設(shè)計(jì)問題

現(xiàn)代房屋建筑的復(fù)雜程度不斷提升，異型柱框架結(jié)構(gòu)也因此大量涌現(xiàn)，但結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，異型柱框架設(shè)計(jì)往往會(huì)面臨結(jié)構(gòu)各個(gè)部件相互協(xié)調(diào)問題，建筑結(jié)構(gòu)的牢固性、穩(wěn)定性很容易因此受到影響。為解決異型柱框架設(shè)計(jì)問題，設(shè)計(jì)需明確關(guān)注異型柱框架復(fù)雜問題的優(yōu)化，通過整理復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題，將其簡(jiǎn)單化，并重點(diǎn)關(guān)注結(jié)構(gòu)體系、房屋形體、剛度的平衡，最終實(shí)現(xiàn)整體的協(xié)調(diào)性，滿足各類規(guī)范要求。具體設(shè)計(jì)可采用“多道設(shè)防”的方法，并重點(diǎn)改進(jìn)配筋，異形柱橫、豎向柱肢的鋼筋設(shè)置需得到重視，對(duì)稱配筋可能出現(xiàn)的一排無(wú)法正常下放問題也需要針對(duì)性解決。此外，異形柱核心區(qū)箍筋相交處的主筋設(shè)置較為關(guān)鍵，配合針對(duì)性的抗震設(shè)計(jì)，即可更好滿足設(shè)計(jì)優(yōu)化需要。

結(jié)論：

綜上所述，建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化存在較高現(xiàn)實(shí)意義，在此基礎(chǔ)上，本文涉及的抗震設(shè)計(jì)問題、計(jì)算模型問題、異型柱框架設(shè)計(jì)問題等內(nèi)容，則提供了可行性較高的建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化路徑。為更好保證建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，設(shè)計(jì)師必須積累和總結(jié)實(shí)踐中的各種經(jīng)驗(yàn)，并基于持續(xù)化的探索和研究，不斷提升自身框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，滿足我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]周暉.以異型柱框架為例淺淡房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2019（05）：72+75.

[2]楊華.基于實(shí)例分析高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].四川水泥，2018（11）：87.

作者簡(jiǎn)介：

盧鵬，1986年12月出生，男，山東人，本科，工程師，建筑設(shè)計(jì)方向。