山地建筑結構設計的案例
ANSYS建筑專欄：建筑結構設計
任何建筑的結構完整性取決于其單獨部件的質量。不同部件的組合方式、材料的選擇以及建筑所在的獨特位置等因素，決定了建筑物在正常狀況或極端條件下的性能表現。土木工程師需要將這些知識融入到建筑物設計中，并且遵守日益嚴苛的安全和政府監管要求。與此同時，一般公眾也越來越關注和重視環保型設計。
ANSYS仿真軟件為設計者提供在虛擬環境中評估該領域中各參數影響。
通過多種參數的影響的可視化，工程師可以縮窄分析領域的范圍，節省相當多的工程花費，更快速推進到建設階段。
ANSYS軟件助力土木工程師開展多樣化的項目，例如高樓、橋梁、大壩、隧道、體育場等。通過在虛擬環境中進行創新性設計實驗，工程師和設計者可以有效分析安全性、強度、舒適度和環保等因素。
展開 招兼職人民防空地下室結構設計，建筑結構設計講師或技術支持人員
招兼職人民防空地下室結構設計，建筑結構設計講師或技術支持人員，短周期的培訓或技術支持，可周末，北上廣深，成都，武漢，西安，蘇州等 主要城市 ，內容有培訓講課，或技術支持，或項目外包，如您想掙點外塊，積累資源，充實生活，請聯系我，要求有實際項目經歷，三年以上項目經歷，表達能力較好，微信18612205665 ，郵件soft@info-soft.cn。
建筑結構抗震設計的核心：概念設計
建筑結構抗震設計包含了兩個設計范疇，即概念設計和參數設計。建筑結構抗震概念設計主要針對地震的不確定性和有限元分析的近似性，從概念上，特別是從結構總體上考慮抗震的工程決策；建筑結構的參數設計主要是采用二階段的抗震設計方法(地震作用計算、構件強度驗算和結構變形驗算等)實現三水準的抗震設防要求。
兩者是相輔相成的。作為一個正確的抗震設計，必須重視抗震概念設計，靈活而又合理地運用抗震設計思想，才能不致陷入盲目的計算工作。
1 結構概念設計的主要內容
01 合理的建筑體型和結構形體：
1）使風荷載效應最小；
2）使地震作用效應最小。
02 合理的結構選型：
1）應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。
2）應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力。
3）應具備必要的抗震承載力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力。
4）宜有多道抗震防線。
5）宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產生過大的應力集中或塑性變形集中。
展開 結構工程師眼中的建筑結構融合設計（一）
總結一下，結構在建筑中表現的目標可以提煉為：美得有品味（能影響社會文化），如行云流水般輕盈、通透、靈動，簡無可減。
結構與建筑如何更好地融合
羅馬建筑師Vitruvius在公元前25年就提出一個好的結構設計要基于以下三個要素：Firmitas, Utilitas and Venustas，可以理解為安全性、功能性、美觀性。
后世的建筑師和結構工程師都是圍繞著這三個主題進行探索和實踐。
下圖中包含了產生優雅的外露結構的若干原則，這些原則都體現了美和優雅的元素，并且不是孤立的，而是作為一個整體。
這些原則大致可以歸納為以下幾個方面：
（1） 結構一般原則，包括安全性、可靠性、經濟性，施工便利性，滿足建筑基本功能等；
（2） 高效結構原則，包括明晰性（優先選擇力學概念簡單清晰的合理結構體系）、高效率（合理的結構即是將適宜的材料予以最大效能的利用）、創新性（實現明晰和高效率的途徑）等；
（3） 與建筑表現有關的原則，包括真實性（形式與結構在原則上和邏輯上相符）、有表現力、有美感等；
（4） 與整體考慮有關的原則，包括統一性（結構整體與細部的統一，結構與建筑功能的統一）、對社會和生態的影響、與環境相協調等。
接下來作者將從多個層次，分析結構與建筑融合設計的不同切入點。本文主要是從設計案例出發，歸納、借鑒。下一篇文章將以虹橋機場T1航站樓為例，介紹建筑結構融合設計在自己項目中的實踐。
傳承與發展，從經典項目中吸取更多的營養
經典項目隨著時間流逝逐漸沉淀為建筑文化，其中蘊含著豐富的語言，建筑結構融合設計更要從中吸取營養，實現傳承和發展。
展開 
建筑結構設計和鋼結構軟件有哪些？
建筑結構設計軟件有哪些選用？
一、對于多高層結構的設計優先選擇PKPM、ETABS和MTS；另外也可以選擇SAP2000、MIDAS、STAAD PRO和ROBOT、3D3S；如果是計算分析，隨便選一個通用有限元軟件即可，強烈推薦ANSYS。
二、對于空間結構的設計優先選擇SAP2000、MIDAS、STAAD PRO和ROBOT；純計算分析強烈推薦ANSYS、MIDAS、SAP2000和NASTRAN；
三、對于索膜結構可以選擇ANSYS、EASY、FORTEN、3D3S。鑒于EASY、FORTEN一定要用正版，所以還是用ANSYS和3D3S比較現實。
四、對于動力彈塑性分析建議采用ABAQUS和LS-DYNA；另外也可以選用ETABS（多高層）、SAP2000、MIDAS（最近推出Building專門做動力彈塑性）。
五、節點細部分析，建議采用ANSYS、ABSQUS；也可以選用NASTRAN和MARC。
另外，對于一些特殊結構，考慮到可能會使用到簡單的二次開發，所以還是建議大家選ANSYS、ABAQUS等帶有編程語言的通用軟件。
鋼結構軟件有哪些？
目前美國市場的主流軟件有：STRAP、ROBOT、RISA、ETPAS、STAAD、GTSTRUL。這些軟件水平相對較高，喜歡用那個軟件全憑用戶自己的好惡和習慣。不過現在在歐美，STAAD已遠不如以前受追捧。輕鋼結構最好用PKPM，PKPM界面通俗易懂。其它鋼結構最好用3D3S，因為其建模方便。STRAP 是目前市面上功能最強且內容最豐富的結構分析系統之一。STRAP 采用類似CAD 的圖形界面輸入模型與荷載。鋼結構軟件建議使用浙江大學的mst。該軟件已經比較成熟，且操作比較直觀。
展開 土木工程建筑結構設計問題及優化措施
1 土木工程建筑結構設計的主要內容
土木工程建筑結構的設計中應重點考慮以下兩方面內容。
（1） 專項設計項目及具體流程。結構、給排水、電氣等均是不容忽視的設計內容，在各專項設計中均要以安全可靠性和功能穩定性為基本目標，在此基礎上提高環保效益和經濟效益。為保證整體設計方案的可行性，需要按照方案的設計、結構的分析、構件的設計、圖紙的繪制等一系列流程有序展開設計工作。
（2） 結構設計要求。各結構構件均要具有足夠的承載能力，能夠在建筑使用過程中發揮出承載的作用，為滿足此方面的要求，在設計時需計算疲勞強度，保證該值的合理性。此外，建筑是集多部分結構于一體的完整體系，因此需要協調好結構間的關系，形成合適的結構組合方式，保證建筑的安全和質量。
2 土木工程建筑結構設計的主要問題
2.1 結構安全問題
在部分設計工作中，設計人員未考慮到結構安全層面的問題，或是企業為追求經濟效益而在施工期間隨意變更結構設計方案，由于缺乏可行性論證，容易出現設計方案無法順利應用的情況，除了影響建筑的安全性外，還容易增加建筑成本。
2.2 結構穩定性問題
隨著社會經濟的發展，加之土地資源的緊缺，現階段的建筑結構普遍采取的是高層形式，這對結構的穩定性提出了更高的要求。而部分設計人員未充分考慮到此方面的要求， 缺乏針對性的優化措施，從而出現結構的抗震性能不足等問題，在外部因素的促進作用下，容易發生結構失穩現象。
2.3 樓層平面剛度問題
建筑結構組成中，部分設計人員對結構概念的認識不充分，在樓層平面剛度布置的設計中未創建力學模型，導致分析的結果缺乏準確性。此外，還存在計算結果與標準值存在較大偏差的情況。
展開 BIM在建筑結構設計中的實際應用點匯總！
通過BIM技術，可以更高效、更準確地分析坡高、斜坡的斜率等關鍵參數，幫助設計人員從不同的設計角度對建筑的空間規劃進行模擬，為后續的設計活動提供足夠的數據支持。在完成了對建筑地形的設計分析后，就要對建筑物內部的空間進行相應的規劃。在建筑物內部空間規劃工作中，BIM技術的應用可取得良好的應用效果，因為該技術能夠將建筑內部和外部的空間以3D的形式進行全面展示。在這樣的情況下，設計人員可對不同設計方案的建筑空間效果進行準確評價，并將建筑的室內空間和室外空間進行分割，更好地幫助設計人員做好建筑內部和外部各關鍵結構件的參數設計，確保工程項目結構設計方案中的各項參數達到最優水平。
三、分析建筑結構構件性能
在建筑工程項目的設計過程中，為了更好地保證項目在完成建設后的穩定性和安全性，設計人員必須對建 筑項目的各個關鍵結構部位進行相應的性能分析，確保建筑物結構的性能滿足施工安全需要。從傳統的建筑工程結構設計工作來看，許多工程設計人員在設計時，對各種重點結構件往往需要多次計算性能參數，并由不同的設計人員根據不同的關鍵參數完成相應的數據運算，使設計人員消耗大量的時間和精力，才能完成相應的結構件性能分析。而且，不同設計人員計算出來的數據之間也會有很大的偏差，不能保證建筑結構性能分析數據的準確性。而通過BIM技術的運用，設計人員只需在計算機上輸入各項關鍵數據，即可完成對全過程數據的分析和計算，自動生成相應的數據計算結果。幫助設計人員開展后續數據的調整和優化工作，提高工程項目設計工作的效率。
四、對建筑鋼結構建模
建筑鋼結構設計是非常復雜的，既要保證鋼結構連接之間的完整性，又要保證各結構件設置合理。目前，很多建筑內部都有非常多的異型鋼結構，在強化這些鋼結構的連接部位時，施工難度很大。
展開 COMSOL 應用案例：CFD 仿真優化建筑結構設計
盡管外面是暴風雨，但由于建筑圍護結構可以保護你免受外界環境的影響，你仍然能夠保持干燥并感到溫暖。為了設計功能完善的建筑圍護結構，工程技術人員需要考慮各種不同的因素。仿真有助于滿足這一需求。
建筑圍護結構的全包裹需求
建筑圍護結構也稱為建筑外殼，是將內部環境與外部環境隔開的系統。對早期人類來說，像洞穴和茅屋這樣的建筑就是最初的建筑圍護結構，為我們的祖先提供了必要的防護。
這些早期的建筑圍護結構為當時的人們提供了可容納最低生活必需品的棲身之地，但隨著時間的推移，建筑圍護結構不斷發生改變，包含的構件不斷增多，例如墻壁、屋頂、地板和窗戶。然而，建筑圍護結構的目的仍然是一樣的，那就是保護居民免受外界環境以及水、熱、冷等各種因素的影響。
建筑圍護結構保護人們免受外部環境的影響。
現代建筑圍護結構相當復雜。由于建筑風格不斷變化，新的產品、工藝、建筑規范和設計也不斷涌入。對于這些新元素，工程技術人員要考慮結構的穩定性、透水性、節能和熱性能等等。
Built Environments 公司著力設計改進的建筑圍護結構
為了高效研究氣流、水分傳輸、傳熱以及其他影響建筑圍護結構性能的因素，Built Environments 公司使用了 COMSOL Multiphysics? 軟件。他們借助該軟件分析不同的物理場如何同時產生作用，并研究建筑設計、施工和評估過程不同階段的情況。
Built Environments 公司總裁 Steven Doggett 指出，他們的工作主要分為三類：
對材料、產品和組件的性能進行建筑物理研究
設計和重新設計服務
建筑圍護結構咨詢，包括建筑和施工現場檢查以及建筑取證
對于所有這些類別，仿真都有利于增強 Built Environments 公司的分析能力。
展開 建筑結構設計原則及要點分析
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建筑結構設計原則
建筑設計的原則即指設計師在滿足功能要求的基礎上在建筑設計標準的規范下，使用當下最先進的技術，以最經濟、合理、科學的方法進行設計。設計過程中的具體的設計細則如下：
建筑結構設計的適用性
建筑的建設就是為了滿足人們生活或者生產的需要，所以建筑結構在設計的時候，一定要考慮具備良好的適用性，這樣才能達到最初建設的目的。
建筑結構設計的安全性
我們都知道，在任何生產活動中，安全都是第一位的，對于建筑結構設計也不例外。建筑結構在使用的過程中會受到各種不同荷載的作用產生變形，有時還會遭遇一些偶然事件，例如：強風、地震等自然現象的侵害。在這些外力的沖擊下，建筑結構要仍然保持其整體的穩定性，不能因為局部的損壞導致坍塌斷裂等。所以建筑結構設計一定要遵循安全性原則。
建筑結構設計的耐久性
建筑工程不論是工程量還是工程資金投入一般都比較龐大，所以短期重建或重修是不必要的，這樣會給國家造成巨大的經濟損失。因此，在建筑結構設計的時候就要考慮到使用年限的問題。也就是按照規定設計的建筑，在正常施工、使用一級維護的前提條件下，保證不需要進行大幅度的修整就可以達到預期的使用壽命。建筑結構的使用壽命一般為50年。
安全等級設計
一般在建筑設計規范中，按照結構破壞所導致的后果、造成的經濟損失、產生的不良影響以及危及人們生命的嚴重程度等可以將建筑結構劃分為三個安全等級。在建筑結構設計中，要綜合評定，確定其安全等級。
展開 【原創】建筑結構設計基礎篇：(一)工作與制圖習慣
每年畢業季，預備進建筑設計院的朋友們都很興奮，但也有幾絲茫然。好的開始是成功的一半，但是如何奠定結構設計的工作基調和習慣基礎，這方面除了自己試錯、摸索或者找師父帶領，似乎沒有更系統的好辦法了。為了能夠幫助設計院結構專業的新人們，我結合自己的職業經歷和成長體會寫一些文章，拋磚引玉，也期待技術鄰的平臺上與建筑設計行業相關的技術交流文章多起來。倘若這些我平時總結、整理的心得體會，能夠真正幫助到大家、獲得肯定，對我個人而言就是無比開心的事了^^
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安裝完AutoCAD(推薦用2008版CAD+TSSD2016畫圖，畫圖響應速度快，也便于一些插件的配合)，先不著急匆忙畫圖。倘若通過刻意練習養成下述五點工作與制圖習慣，一定會有事半功倍的效果。
一、與建筑師配合的約定
重要的事先強調，有以下幾點需要先溝通好，奠定有效率配合的基礎：(1)請建筑幫忙轉t3，使得圖線顯示齊全；(2)建筑的柱和軸線圖層一般是鎖定的，結構師不要著急，先解鎖再看；(3)認真檢查是否有碎尺寸，避免后續造成較大影響，軸網、尺寸標注這些盡量我們結構工程師自己重畫一下，不要直接copy建筑師的，利于團隊的double check；(4)另外，建筑師首次提資之后，若有改動之處，請下次提資時按不同專業云線圈出示意。
上述第(3)(4)條請務必注意，畫重點標記。平時注意和建筑師保持良好的戰友關系，結構師會很開心地收到建筑師的優秀提資^^
二、繪圖比例問題
這是一個新手大殺器。需充分理解兩種比例的概念，一種是出圖比例即圖框比例，另外一種是繪圖比例。
展開 考慮高層建筑的鋼結構節點承載力三維構建設計研究
摘 要：傳統的建筑有限元網格劃分、基于SMMS模型的節點承載力分析方法，沒有考慮狀態變量，而導致建筑物的荷載分析結果與實際不符等問題。為此，提出了基于高層建筑的鋼結構節點承載力三維構建設計。根據建筑物豎向和水平荷載作用下的彎矩，對高層建筑物鋼結構框架的節點所受力的機理進行分析。構建高層建筑鋼結構框架節點三維模型和有無支管情況下的有限元模型，分析有無支管有限元模型的荷載-位移關系，確定構建過程中節點參數與支管的關聯性。計算模型單元上下端狀態變量的傳遞關系，整合狀態變量，確定鋼結構框架荷載，并以此作為依據進行失穩判定，完成鋼結構框架節點承載力分析。由實驗結果可知，該方法在X、Y、Z三個方向的承載力與實際值最大分別相差2 kN、1 kN和1.5 kN,具有精準分析結果。
關鍵詞：高層建筑;鋼結構;框架節點;承載力;三維仿真;
近年來，國內外學者對高層建筑鋼結構的節點穩定問題進行了大量的探討。文獻[1]提出的基于有限元網格劃分的節點承載力分析方法，構建狗骨式節點模型，結合有限元網格劃分節點位置，并使用千斤頂在懸臂兩側施加荷載，通過傳感器測量獲取分析結果；文獻[2]提出的基于SMMS模型的節點承載力分析方法，結合應變修正平均應力，構建SMMS模型，并通過各個韌性參數，對節點承載力分析。然而，上述這兩種方法沒有考慮到支撐節點的承載力問題，使得總承載力計算結果與實際情況不符。為此，本文提出了基于高層建筑的鋼結構節點承載力三維構建設計。
1 工程概況
本工程選擇一座以鋼筋混凝土為主的多幢高層建筑物為研究對象，該建筑物2號樓地面以上8層，建筑樓面高43.2 m。3號樓A區地面以上9層，建筑樓面高45.6 m。2號樓和3號樓A區之間有一條大約28 m長的通道相連，構成了一個連通的結構，該結構的連廊采用鋼桁架結構。
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《建筑鋼結構工程設計施工實例與圖集》
剛從電驢上down的，希望對大家有用
【原創】建筑結構設計基礎篇：(二)關鍵詞之標高
結構設計工作中，進行建模、畫圖前，建議大家在電腦旁貼小紙條注明兩個關鍵詞：標高，富余。一個是圖紙設計、理解的基本功，另一個是概念上的合理預估(劃重點：富余并不等于拍腦袋放大配筋)。
這兩個關鍵詞，和“結構布置合理、指標OK、模型不紅、配筋合理、沒有強條”等一樣重要，但二者重要性常被低估。
先討論標高。
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下面先看一個例子(地下室負一層，主樓內是一般梁板體系，主樓外是無梁樓蓋)，我把關鍵要素提取出來以便于分析。問題：已知樓層的建筑面層是 50mm 厚，樓梯間面層取 30mm，下方右圖所示的樓梯附近結構平面，表達是否正確？
分析這個問題之前，先說標高的概念。
建筑師喜歡提及空間操作，而結構師理清結構、構件空間關系的方法是算準標高。
結構設計的目標是設計出可直接用于施工的圖紙，圖紙用平面的語言(標高、大樣、剖面)來描述結構的空間構成，并把技術條件交代清楚，進而可清晰、明確地指導施工。施工現場的師傅們經過對設計院藍圖翻樣、支模架和腳手架搭設、模板設計制作與安裝(木工)、鋼筋綁扎定位與連接(鋼筋工)等的一系列工作之后，再進行混凝土的澆搗和養護(混凝土工)，最終將圖紙落實成一層一層建筑結構，層和層之間的空間整體、局部關系，正是靠設計圖上的各種“標高”來反映。
在施工過程中，也會發現一些設計時沒有考慮到的問題，這些問題中往往也是標高問題居多，畢竟用二維平面去構想三維平面還是會存在人為的缺陷(出圖時間緊，各專業提資需要更嚴格的協調)。概預算和BIM的同事雖也可幫忙檢查標高問題，但一般只能在施工圖出圖之后建模進行，施工圖出圖還是得按傳統的辦法來。
展開 供CAD橋梁工程建筑的結構設計軟件Bentley Bridge2009
LEAP Bridge 由具有專業代碼規格知識和掌握專業設計方法的工程師開發而成，這些工程師們在提供頂尖橋梁工程技術方面積累了 20 多年的豐富經驗。該解決方案支持廣泛的數據交換和額定載荷行業標準。
作為對通用 CAD 系統的一大改進，PowerRebar 提供多種動態參數化設計工具，可用于處理任何復雜程度的鋼筋布置。這個獨立的二維/三維解決方案可以自動創建混凝土鋼筋模型、詳細設計和生成鋼筋表并支持全系列的國際設計標準。
PowerRebar 是一套完善的鋼筋混凝土解決方案，具有二維詳細設計、三維建模、鋼筋表生成、繪圖和出圖功能。可應用于多種不同的結構類型，如從建筑和地基到橋梁和海上結構。
此二維/三維軟件可為您在辦公室進行的詳細設計減少數百小時的工作量。Bentley Rebar 充分利用了 MicroStation 平臺，提供了一個功能強大的混凝土詳細設計和生成鋼筋表系統。
動態檢索標準鋼筋詳細信息自動根據平面圖、截面圖和立面圖生成三維鋼筋模型采用智能參數詳細設計，高效快速地響應最后一刻所需做出的設計更改。
展開 五大鋼結構之三“網架”建筑如何深化設計？
支托節點深化設計需要注意以下幾點：
（1）在滿足受力要求的前提下，支托與球間連接盡量采用高強螺栓以減少現場高空焊接量。
（2）支托頂板宜設置成圓形，以保證支托沿桿軸心旋轉360度均可定位安裝。
（3）支托高度較大時，宜設置斜撐以保證支托的側向穩定性。
4檁條天溝圍護系統深化設計
屋面檁條天溝圍護系統深化建模
網架檁條圍護系統常采用主次檁連接的形式，主檁常采用工字鋼、矩形管截面，次檁常采用C型截面。
檁條圍護系統深化設計需要注意以下幾點：
（1）主檁與支托、主檁與次檁連接宜采用螺栓連接。
（2）采用矩形管截面時，應注意檁條端部封堵，避免因內部不便于進行防腐處理而造成銹蝕。
經過以上幾點工作
網架的深化設計階段工作到此完成
網架結構形式多樣，能呈現各種形狀的建筑平面，而且建筑造型輕巧美觀、空間感實足同時又能以較低的用鋼量滿足大的跨度要求，因此被廣泛應用于車站、機場、展館等大型建筑。網架結構的深化設計不同于其他鋼結構類型，需要結合Tekla、3D3S、MST等不同軟件來共同完成，要求設計人員更加全面，能利用不同的工具軟件對各細部的深化設計無縫對接。
來源： 建筑工程魯班聯盟
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