发布时间：2023-03-16 15:56:53
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的建筑结构论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词:建筑结构；检测；加固
在需要对建筑物的施工质量进行评定时，或当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时，就需要对建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测。当判定被检结构存在安全隐患时，就应该对其进行加固处理，或者拆除。
以前，建筑结构检测、加固的重点主要是面对旧房，但近十年来，无论旧房或新房都存在着检测、加固的问题，建筑结构检测检测、加固的工作越来越多。一般来说，在下列情况下要对建筑物进行检测、鉴定和加固：(1)设计不周或有误；如对工程地质、水文地质尾部和地基情况了解不全，地基承载力估计过高，漏算或少算作用于结构上的荷载；设计人员受力分析概念不清，结构内力计算错误等；(2)施工质量低劣；如混凝土强度等级低于设计要求，钢筋混凝土结构构件有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷，钢筋力学性能不符合设计要求；或砌体砌筑方法不当，造成通缝，空心砌块不按设计要求灌筑混凝土芯柱；或钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计要求；(3)使用或改造不当；如未经核算就在原有建筑物上加层或对其进行改造，造成原有结构承载力不足，使用过程中任意改变用途加大荷载；或随意拆除承重墙或墙上开洞；（4）使用环境恶化；如结构长期受到高温、振动、酸、碱、盐、杂散电流等不利因素作用，引起结构构件的腐蚀性和损伤等。(5)建筑物年久失修．结构有损伤或破坏，不能满足目前的使用要求或安全度不足；(6)由于各种灾害事件的影响使结构产生裂缝或者破坏；(7)需要对古建筑、历史性建筑进行进一步维护、保护。
建筑结构试验检测技术是以相应现行规范为根据、以实验为技术手段，测量能反映结构或构件实际工作性能的有关参数，为判断结构的承载能力和安全储备提供重要依据。建筑结构试验检测不仅对新建工程安全性能的评定起重要作用，而且对于危旧房屋的更新改造、古建筑和受损结构的加固修复等提供直接的技术参数。
一、常用检测方法
结构检测工作包括的内容比较多，一般有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。我们按所检的结构种类把建筑结构检测方法分为：混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢一混凝土组合结构检测等。对某些结构或构件为获得其结构承整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能，可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验。对某些重要建筑和大型的公共建筑还可进行结构的动力测试。其中静力实荷检验可分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤，结构或构件经过检测后还必须满足正常使用要求；承载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力；破坏性检验主要用于确定结构或模型的实际承载力。对混凝土结构的混凝土材料强度目前广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法是在建筑构件上钻取混凝土芯样直接进行抗压强度检验，结果准确可靠，但会造成对结构物局部的损坏，尤其是对重要的结构部位，无法进行大量的检测。非破损法中的回弹法、超声法、超声一回弹综合法所测定的参数（回弹值、声速值）对混凝土强度来说并不很敏感，测试结果精度不高。拔出法是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法，操作简便易行，对结构物损伤极小，又有足够检测精度．尤其是近20年才出现的后装拔出法无需预先在混凝土中埋置锚固件，而是在己硬化的混凝土上通过钻孔、扩槽、嵌人的方法将锚固件置人并固定其中，因此，在己硬化的新旧混凝土的各种构件上都可以使用，适应性很强，检测结果的可靠性也较高，特别是当现场结构缺少混凝土强度的有关试验资料时，是非常有价值的一种检验评定手段。对砌体结构的检测目前主要使用轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。这些检测方法大致可分为两类：直接法和间接法，前者为检测砌体抗压强度和砌体抗剪强度的方法，后者为测试砂浆强度的方法。直接法的优点是直接测试砌体的强度参数，反映被测试工程的材料质量和施工质量，其缺点是试验工作量较大，对砌体有一定的损伤；间接法是测试与砂浆强度有关的物理参数，进而推定其强度，“推定”时难免增大测试误差，也不能综合反应工程的材料质量和施工质量，使用时具有一定的局限性，其优点是测试工作较为简便，对砌体工程损伤较少或无损伤。检测方法的选用应综合考虑结构情况，选用直接或间接或两者综合。由于钢结构的材质均匀，因此具有强度、塑性与韧性均能较方便地进行测试的优势。
二、常用加固方法
一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害（如火灾、腐蚀、冻害）或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象，所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发（如加大载面法等）减小截面的应力，或者直接改变结构的受力体系，改变其传力途径（如增加支撑法等）从而降低结构构件的受力，最终达到加固的目的。a）混凝土结构加固方法，b)砌体结构加固方法，c）钢结构加固方法。结构加固中需根据实际条件以及使用要求选择适宜的加固方法。
对于混凝土结构，在选择加固方法的同时还需选择相应的配套技术。其中施工技术一般有：
(1）托换技术。该技术系托梁（或析架，以下同）拆柱（或墙，以下同）、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。托换技术属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成，适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比，具有施工时间短?费用低、对生活和生产影响小等优点?但对技术要求比较高，需要由熟练工人来完成，才能确保安全。
(2)植筋技术。该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术，可植入普通钢筋，也可植人螺栓式锚筋，已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。
(3)裂缝修补技术。该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复；主要适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。(4)碳化混凝土修复技术。该技术系指通过恢复混凝土的碱性（钝化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术，目前这一技术还不够成熟。(5)混凝土表面处理技术。该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。
我国的高层建筑的设计特点大部分都集中的体现在侧移、结构延性、轴向变形和水平荷载等方面。而在一些竖零件中，由于楼房的自重问题以及楼面的使用荷载，而最终产生的弯矩数值还有轴力仅仅和楼房高度的成正比，另外由于竖向荷载较水平荷载具有的不确定性而具有确定性，所以，水平荷载往往在高层建筑中起到决定性的作用。而由于在水平荷载的作用下的结构侧移变形会伴随着这个高层建筑的楼层高度的增加而渐渐增大，所以，结构侧移都是整个高层建筑设计的关键因素和控制指标。除此之外，结构延性也可以作为高层建筑设计的重要指标。为了保证真个高层建筑拥有足够的结构延性，就需要使其结构在进入塑性变形的阶段时仍然具有较强的变形能力而不会使自身出现倒塌的现象，须在其结构的处理上采取相应的措施。此外，在整个高层建筑的设计中同样不能忽视高层建筑的轴向变形因素的影响。
二、高层建筑的构体系
2.1框架与剪力墙
当施工中单医德框架体系的强度及刚度无法满足施工的实际要求时，就需要在建筑平面的某些适当位置设立相应的增加较大的剪力墙来替代一部分框架，这就形成了框架-剪力墙体系。在受到水平方向力的影响时，框架和剪力墙都需要通过有足够大的刚度的楼板以及连梁组成的协同工作的结构体系。
2.2剪力墙体系
当承受力的主体结构主体部分全部都是由平面剪力墙构件组成的时候，就形成了剪力墙体系。在这种体系当中，一堵剪力墙就能够承受全部的垂直荷载及水平力。而剪力墙体系属于刚性结构的一种，其位移的曲线一般都呈现为弯曲型。而剪力墙体系自身的强度和刚度都很高，并且具有一定的延展性，抗震、抗倒塌等性能比较优越，是一种较为优秀的结构体系，能建的高度大于框架-剪力墙的混合体系。
三、高层建筑结构的相关问题分析
3.1结构超高的问题
在国家新出台的抗震规范和新规范中，对于建筑结构的总体高度有着一定的限制，尤其是新规范当中针对建筑物超高的问题，除此之外将以前高层建筑的高度限制设定为A级高度以外还新设立了B级高度，同时相应的处理措施以及设计方案也都有极大的改变。在工程师进行实际的工程设计工作时，可能出现的由于结构类型改变的问题从而忽略此类问题出现后将导致施工图纸再进行审查工作时未能通过，需要进行重新的设计和召开相应的专家会议来进行确切论证的情况，对工程的工期、造价等等整体规划都将造成很大的影响。
3.2短肢剪力墙设置问题
在新的施工规范中可以看到，对于短肢剪力墙的定义就是墙肢截面的高厚比为5~8的墙体，而且根据相应的实验数据以及工程师自身的经验，对于短肢剪力墙在高层建筑中的应用能力较低，同时也有比较高的限制，所以，在高层建筑的设计施工中，结构工程师应当尽可能的减少采用或不用短肢剪力墙，以避免产生关于设计方面的不必要的麻烦。
3.3嵌固端设置问题
我国目前的高层建筑大部分都自带地下室和人防，正因为如此，这样就有可能会将嵌固端设置在地下室的顶板上，当然也有可能会设置在人防顶板等等特殊位置，因此，就在这个问题的处理上，结构设计工程师经常会忽视了由嵌固端的设置位置不当带来的一些需要注意的问题，比如：嵌固端楼板本身的设计、嵌固端上下层刚度比的上限等等问题，而建筑工程必须要严谨，任何一个细小的问题都有可能在未来造成严重的后果。
3.4结构规则性问题
在当前新旧规范在这方面的规则出现了极大的差异，新的规范在这方面新增加了许多的限制条件，而且，新的规范增加了强制性的条文规定“即建筑不能采用严重不符合规范的设计方案。”因此，结构设计工程师自工作室就必须要注意对待新规范当中的的某些限制条件，以防止出现在施工后期设计图纸设计阶段的工作改动。
四、总结
大楼平面形体是Z字形，L/Bmax=0．56＞0．35，为不规则建筑结构，竖向存在立面缩进，层高差别大。通过初步运算发现，结构在风荷载和地震影响下的位移角可达到规定的要求，虽然可达到规范需要，然而第二周期扭转因子已经很大，达到0．34，这说明此结构抗扭刚度显然不够。与此同时，此结构在考虑偶然偏心情况下的扭转位移比X向和Y向都大于1．30，甚至还有1．40的，此结构的扭转效应比较严重，属于扭转不规则，裙房4层时薄弱层，刚度低于上3层平均刚度的近八成，首层是软弱层，抗剪承载力达不到上层的八成，此结构不规则位置为5项，属严重不规则结构，此楼上下层功能较多，地下室是车库，业主要求有较大空间布置墙体受到约束，2到4层时酒店多功能厅，需空间宽敞，布置墙体受约束，5到12层时酒店客房，不允许在建筑外侧设置剪力墙，12以上是办公楼，中间也很难布置墙体，很多功能使此楼中部和边上很难存在墙体上下贯通。此楼设计中的关键工作为调整周期比及扭转位移比，因此楼平面凹凸不规则，2个核心筒都处于两端，刚度十分的不均匀，刚心和质心有很大的偏差，在地震的影响下容易出现扭转破坏。控制周期比和控制位移比相同，但控制周期比的侧重点在于测向刚度和扭转刚度间的相对性，主要目的是抗侧力平面布置更加合理、有效，促使建筑结构不产生过大的扭转效应。所以，控制周期比的主要目的是使结构抗侧力构件的布置更加均匀、合理，而不是让结构更具有刚度。若是平动第一周期和扭转第一周期相对接近，因振动藕连作用，结构扭转效果应该会变化的较为明显。然而，此大厦第二周期扭转因子为0．34，一般认为其扭转刚度较弱，需要进行调整，不可只认为平动和扭转第一周期的比值低于0．9就可以，同时还需要考虑平动周期内的扭转因子，如若不然在地震较大时结构第一周期很有可能就会是扭转周期。考虑到这一比如哦环节，应该针对结构竖向构件进行调整:首先，在结构左上方及右下方各加1片相对较长的剪力墙，加强建筑物周边结构构件的抗扭性，同时还要把结构刚心大幅度的推向左侧;其次，在右下角核心筒位置开洞，降低此处的刚度，这主要是原因这一位置核心筒有很大偏心，这使得刚度中心向左侧偏移;第三，取消上部核心筒下端的1个小核心筒，降低中间刚度，并把此核心筒连梁减弱，从而使结构剪力墙更为均匀，这对于结构扭转周期比和位移比皆大有裨益。首层高度8m，致使受剪承载力低于上层的近八成，要妥善处理抗剪承载力不够的问题，应该增加抗剪截面或是提升混凝土的强度大小，具体办法为再首层以下每层柱截面都增加100mm，强厚增加50mm，混凝土强度增加一级，这之后受剪承载力比会在大于90%，达到基本需要。此大厦第4层初算是薄弱层，4层顶便是裙房屋面，扩大裙房屋面梁截面，增加屋面板厚度，能够有效防止薄弱层。经过以上调整，此大厦5项不规则调整成2项不规则，防止了申报超限情况的发生。
2调整前后的周期参数
由于1个小核心筒被取消，刚度变低，然而调整结构之后刚度显然比调整之前更加均匀，同时也加强了抗扭刚度，扭转位移比得到了显著的改善，最大扭转位移比都低于1．20，属规则建筑结构、一个平面上显然不规则的结构经过科学调整刚度，能够使其成为规则的结构。
3抗震技术的应用全面分析
工程实际的每一方面因素，一般应用的抗震技术有:(1)在条件允许的情况下，尽可能增加周边剪力墙的厚度，特别是离刚心最远的位置，把刚心及质心的偏心率调整成最低，降低扭转周期，把建筑结构调整为扭转规则的结构;(2)减弱核心筒的连梁，应用弱连接梁进行连接，增加平动周期和平扭周期比;(3)科学控制墙柱的轴压比，提升柱纵筋的配筋率及箍筋配筋率，纵筋配筋率都要扩大一级，柱箍筋全楼进行加密，角柱加芯柱，以此提升结构竖向构件在强震时抗形变水平;(4)在凹角位置设置45°的斜向钢筋，抵抗角区应力集中，加强薄弱位置的配筋与板厚;(5)虽然四层可不算作规范中的薄弱层，但是计算时依然要按照薄弱层进行运算，地震剪力需要乘以1．15增大系数，并且要强化此楼层的墙柱配筋，提升建筑结构在强震中的抗形变水平。
4结语
1.1学生基础薄弱，学习兴趣不够对于高职学生而言，一般基础比较薄弱，特别是高等数学及工程力学是建筑结构课程学生的基础课程，有些学生这两门课的基础很差，又缺乏工程经验，学习建筑结构就有很大的难度，其后果是直接导致部分学生畏难情绪严重，甚至厌学。同时，学生的学习目的不够明确，学习过程中缺乏主动性，只做被动接受知识，缺乏思考，无法应用。
1.2教师教学方法单一，反思调整不及时教师主要是为完成教学任务，在目前各高职院校强化动手能力，采取2+1学习方式，即2年在校内学习理论知识，1年校外实习，这样学生的理论课学习课时数就有所减少，若还按原来传统的教学模式，采用满堂灌的方式，在有限的时间内将全部知识都传授给学生；甚至有些教师试图通过多媒体授课，将大量的知识信息放到课件中，不停给学生展示，学生根本来不及思考就硬性地接受，可想而知，这样得到的知识无法应用到实践中。
1.3重视理论学习，缺乏动手能力建筑结构课程理论性与实践性都很强，传统做法是将全部理论知识讲授给学生，而学生动手参与设计能力的培养较少，很多学生课程学得不错，但不会应用，真正进行结构设计，就无从下手，高分低能现象比较严重。
1.4教学内容更新较慢新时期的高职教学理念是培养高技能人才，因此在教学内容上也应适应技能培养方面的调整，但教材更新还达不到这个要求，很多课本上还没有体现设计理念。
2以设计为导向的建筑结构课程教学方法
2.1引入以设计案例为导向的教学模式根据高职高专以就业为导向的办学理念，改革课程教学体系，突出以实践教学为重点的相关内容，针对不同就业岗位群，将建筑结构各章节内容归纳整理成各具体的、切合实际的工程设计案例。即将课程内容项目化，将项目分解成各任务，针对不同任务对应于实际工程案例，各案例均来自工程设计任务。每当学生完成一个项目课程，就能针对该课程项目完成一项实际工程中的设计任务，将教材中单一算例用工程设计案例来代替，避免学生学习课程时的盲目性，即所学知其所用，真正调动了学生的学习热情，通过真正的工程设计案例，更好地引导学生学习建筑结构课程理论，促进学生主动思维，培养学生以设计为导向的建筑课程教学模式，更好地为学生走向工作岗位提供保障。
2.2以设计案例为向导的教学方法与教学手段改革传统教学方法是以教师课解为中心，学生被动接受知识。课堂上主要是教师唱主角，学生缺乏参与热情，有的学生上课无精打采，甚至上课玩手机，根本听不下去课。以设计为导向的教学方法就是要转变这种状况，授课以学生为中心，学生参与到课堂的教学中，每个学生都是承担设计案例的设计者，完成一堂课的教学需要由学生、主讲教师、设计室及实训中心多个方面配合完成。由于建筑结构课程是以设计为主的，其教学目的也是要让学生掌握工程结构设计理念，达到进行结构设计及能识读工程结构施工图。那么为了达到这上目标，有设计室参与到教学中是最好不过的了，因为可以通过设计室的实际工程项目作为授课的直接案例，这部分列入教师备课教案的一部分，每次课教针对相关内容进行案例布置，当然这需要教师通过事先将学生分组形式，将本次课程内容分组布置成设计任务，学生要完成设计任务需要掌握的理论知识，就是学生要主动探究的内容。教师可以借助于多媒体演示以及建筑结构模型实训室，让学生参与到理论知识学习中来，如设计任务解决需要的理论依据、设计原理、计算公式、公式的适用条件、以及设计规范等，学生都会感兴趣，此时教师讲授这部分知识，恰好与学生探究的知识达到一致，教与学的互动效果也达到了统一。同时充分利用实训室的教学条件，实现讲课、实训一体化。学生所学到的理论知识，通过实训室模型，达到了理论与实践的结合，学生的工程设计成果，交由设计室参与评定，这样能给学生营造出一种真实的工程设计氛围，极大地激发了学生的学习兴趣，学生被动学习变成了主动学习，学习效果也就体现出来了。
2.3以设计案例为导向的学生成绩评定以设计案例为导向的教学方法，需要从根本上改变以往的期末一次考试定成绩的方法。既然强调设计，那么考核方法重在设计过程的考核，通过考核及时了解学生在学习过程中对理论知识的认知程度、对实践知识的掌握程度，每个设计任务完成情况、设计方案的取舍、小组学生的协调配合等都能很好地反映出来，这样通过各小组对比，以及设计任务完成的时间、质量，根据事先确定的学习过程考核细则，可以对学生学习过程进行综合评定。
3结语
面向建筑学专业本科教学的建筑结构课程体系总体构思为:以定量分析为辅助手段，定性综合认识为根本目的，从建立简单杆件力学性能的基本概念入手，结合材料性质，认识结构体系的力学特性以及构筑结构传力途径的基本规则，最终建立对结构固有力学逻辑所赋予的结构空间特性的认识，了解结构与建筑空间创作结合的途径。传统建筑力学教学所强调的量化分析与计算技能在此仅仅是掌握结构力学性能的手段和依据而非目的，是进入结构性能及其空间特性这一庙堂的台阶。课程体系框架如图2。上述体系中的课程相互衔接、循序渐进、各有侧重、相互衔接、要求各异，分三个层次予以实现。第一层次———建筑力学。它是整个教学体系的基础和出发点。该部分课程本着结构的基本性能是传递荷载的思想，遵循结构整体—构件—构件截面—结构整体的教学思路，在不同尺度上认识结构的传力方式与特性。以概念为主、计算为辅，结构为主、材料为辅，力学性能为主、使用功能和形态特性为辅，以杆件为主要对象，将传统教学体系中相互隔离的三大力学知识(理论力学、材料力学和结构力学)完全融合、有机统一。该部分教学体现了量化，概念是为了使结构的力学特性明晰，计算是为了对结构性能的把握具体的目标。定量计算技能的难易程度以注册建筑师的结构计算要求为基准。此外，还注重密切结合典型建筑材料的性能，阐述各类杆的形态与功能特性及其相互转化关系。第二层次———结构选型。正如线的移动和转动可以构成任意形式的面、面的组合可以形成空间形体一样，结构选型以直杆的力学特性为基础，提供了结构体系演变的认知线索，即通过直杆的组合、密排、重叠和弯折等定性认识框架、网架、板、墙以及拱、壳体、索、膜及其他空间结构的力学性能，把握结构演化的规律与线索，认识构筑结构传力路径的基本要求与方法，了解典型结构体系如墙板结构体系、框架结构体系、框剪结构体系、筒体等的力学特性，了解基于极限状态的结构设计思想与结构生命全周期的设计理念，强调从经典的建筑案例中认识典型结构形式，初步认识结构固有形态与建筑空间要求的关系。第三层次———建筑中的结构艺术。在前两个层次的基础上，该课程更深入地挖掘和揭示结构由其固有力学特性与逻辑所决定的形态美。艺术的本质是创造，结构设计的本质也是创造。通过对现代建筑作品中建筑空间形态与其结构形态相互关系的深入探讨，了解从空间形态和传力方式出发构筑合理而优美的结构的途径，认识框架、平板和“方盒子”并非结构存在的主要形式(更不是唯一形式)，体会结构在满足其科学性、合理性和力学效率的基础上具有巨大的创造空间，具有再现建筑空间形态乃至创造新的空间形态的可能。
二、实践与收获
针对上述三个层次的内容和要求特点，教学实践中采取了不同的教学方法和考核方式。建筑力学与结构选型为必修课，为此笔者编写了教材《建筑力学与结构选型》(中国建筑工业出版社，2012年出版)。教材编写及其教学实践不再停留于结构的内力图绘制和强度、刚度的计算校核上，而力求达到力学分析服务于对结构特性的认知，挖掘结构的组合和演变规律，以结构源于工程，服务于工程为宗旨。建筑力学课程着重于结构的基本概念、基本分析方法与杆件结构的基本力学特性，以定性认识为目的，定量计算为手段。强调结构源于工程而服务于工程，遵循感性—理性—高层次的感性认知规律，每一种结构形式的引入都从实际工程入手，并尽量以工程意义明确、形象易懂的方式介绍力学基本概念，避免生硬的数学力学概念和繁琐的演算。自始至终贯穿力的传递这一认知线索，使力这一抽象概念形象化、动态化，使不同结构的传力特性直观明确。如图3所示，从荷载在结构整体(典型如梁柱结构体系)的传递路径入手，建立对力的传递的感性认识，再由定量分析揭示杆件截面内力与应力分布特性(如梁的内力和截面应力分布)，逐步深入地认识结构的传力本质，最终通过力流的概念把握不同结构的力学特性。在这一认知过程中，定量分析可将模糊的感性认识导向理性，是不可或缺的台阶和拐杖。但若缺乏对量化分析结果的总结、对比和反馈，又将使分析陷入盲目并流于数字游戏。图4比较了桁架、索和拱的传力机制，形象地展示了桁架、拱和索的各自特点，使学生克服了对结构与力学的恐惧心理，使力变得可以触摸，力的传递变得有迹可循，使后续课程中结构的演化有规律可依。
此外，还将材料特性、结构几何特性、支撑方式与结点联结方式等也融入结构传力机制中，综合全面认识结构的传力特性。在建筑力学课程把握杆件结构力学性能与形态功能特性的基础上，结构选型课程从结构体系的几何特点、构成方式、力学特性及其空间特性等多方面定性认识结构的综合性能，将建筑力学部分通过量化分析得到的简单构件的力学概念在典型规则的结构体系中得到定性应用与拓展，使学生了解构筑结构体系的合理传力路径的规则与方法。该部分采用课堂讲授与讨论相结合的方式，遵循从结构体系的整体传力基本要求、规则结构的水平和竖向分体系的几何特点、构成方式、传力特性乃至基本构件的力学性能在分体系中的应用这一由整体而局部的认知途径，使学生对结构体系的力学及空间形态特性的认识有迹可循，并得以了解典型结构体系的组成规则、特点和传力特性。本阶段教学强调结构的演变性，即以直杆的力学特性为出发点，定性阐述各类基本结构(墙、板、拱、索以及曲面和空间网架结构等)与直杆的关联，从而建立定性把握复杂结构力学特性的认知途径。如图5所示，从柱的密排认识墙体的性质、梁的重叠认识板的性质、墙体—柱—筒体的相互转化认识高层建筑结构的竖向和水平传力机制，并初步认识曲面和空间网格结构等的演变规律和特性。从高层建筑结构、大跨空间结构以及现代科学技术与新材料的应用等角度分别选取现当代经典建筑案例，探讨结构体系的构筑与应用、结构空间形态与建筑空间形态之间的关系。结构选型综合学生课堂讨论参与情况、PPT讲述与综合作业情况进行考核，综合作业包括课程开始时浅述结构形式的演变与建筑材料应用的结合、课程结束后任选具体建筑案例分析其结构形式、材料运用与建筑功能的结合，课程进行中分组针对建筑案例进行PPT演讲。学生所表现出的活跃思路、生动多样的PPT讲述手法、对结构的浓厚兴趣以及被激发出的结构直觉令人惊喜(图6)。
建筑中的结构艺术作为该教学体系的最后环节，为任选课，共32学时，采用针对主题的分组课后准备、课堂研讨的方式，引导学生思考和探究建筑结构曾经发生了什么、正在发生什么、将来会怎样，建筑结构所固有的空间形态美之所在。考核成绩以课堂参与、讲述情况以及书面讨论作业等进行综合评价。该课程教学包括两个阶段:第一阶段主要针对结构的传力特性和构件的空间形态，讨论主题包括优美的结构、杆件的变形、组合与运动、结构体系的均衡与延性、平衡或反平衡等，学生分组选取案例展开分析与讨论，在结构的合理性、整体均衡性以及平衡稳定性的认识基础之上，总结表现结构固有逻辑所决定的形态美的方法，并认识某些当代建筑结构在形式上虽然反常规、反稳定与反平衡，而在构筑传力路径时仍严格遵循结构固有逻辑的特性。第二阶段的主题相对宏观、综合，侧重于结构与人类社会文明发展的关系，艺术、文化、经济与科学技术等对结构发展的影响，并针对目前颇受热议和关注的仿生、绿色、可持续等观点和建筑案例探究建筑结构仿生的意义和目的，引导学生挖掘结构整体与局部、规则与不规则的关系。该课程同时探索了一种全新的探讨式开放式的过程教学方法，教师不再以讲台的占有者和宣讲者的姿态出现，而是扮演了引导者、参与者、旁观者和听众的角色，学生对于各种主题的积极参与、活跃开放的思维达成了教学的互相激发，教与学的双方真正实现了自我发现与互相发现。以上构建的新的建筑结构教学体系以结构固有的特性及其本质为出发点、以量化分析为手段、以对结构体系的力学性能、结构演化的规律性与创造的可能性的认识为目的，避免了流于对现代建筑结构形式感的肤浅的讨好。已历5届的教学实践表明，新的建筑结构课程体系保障了内容的连贯性和整体性，弥补了传统建筑力学中三大力学划分造成的内容和教学安排的隔离、间断与冗长。所编教材，力求使力学理论与结构认知密切衔接。学生克服了对结构力学知识及分析技巧的畏惧和抵触，认识到力之于结构的形象特性———力流，把握了基本构件和典型杆件体系的力学性能。对结构传力特性的认识不再停留于结构的表面形式，而深入其力学本质。通过上述课程的学习，学生认识到建筑形式的自由源于内在结构骨架和材料的突破，而后者以技术和理论的发展为支撑，对结构形态及其功能的认识促进了学生在后续专业课程中建筑造型设计上的创新(图8)。正如学生的体会:“每一种结构都有着自己独特的品质，它同时会深深影响着建筑的外部形态和内部空间，甚至会给予你一些意想不到的收获，这或许也是结构最吸引人的地方。”(建筑学本科生———于思)。“建筑师提升自己的结构素养，寻求和结构师的更紧密合作，看来是未来更震撼人心的建构美学作品的必然前提。”
三、体会与冀望
一个好的有特色的建筑能够象征一个城市，因此只有将合理的内部结构设计与艺术的建筑外观相结合，建筑的体型才能够满足人们的需求。在以往，我国主要以亭、轩、阁、榭、窑洞、竹楼、四合院等旧建筑体型为主，时光的变迁使得建筑体型也随之沉淀发展。近些年，更是由于各种相关技术的发展，促使建筑的类型日趋多样化，并且其规模也在不断的扩大。但是，自古至今不论是哪种建筑类型，在开发设计时务必要考虑地形地貌对建筑的影响。总的来说，我国东部地区的建筑一般都较高，逐渐往西会随着我国东低西高的地势特征而出现建筑较低的现象。这种现象的产生是和地形地貌有直接关系的。由于我国西部地区大部分的区域都存在气候环境恶略、地质环境复杂的情况，因此在这种环境下投资较大、施工困难、维护不易，所以建筑的体型一般都会比较简单。在我国的中部以及东南部地区，气候、海拔以及其他多方面的人居环境等都很适宜人类居住，这里是我国人口较为集中的区域。因此建筑体型一般以高层建筑为主，这样既解决了人口众多但地域面积较小的矛盾，又满足了经济发展的需要。对于处在这一区域的乡镇级地区，其建筑体型主要以层高在10层以内的中层建筑为主。对于农村而言，其建筑体型大部分已经由原来的平房转变为两层的独院小楼。在一些海拔较低、气候湿润但气温较高较闷热的盆地地区，会存在很多竹楼等建筑体型。对于一些平原地区，虽没有复杂的地形地貌，但也会有一些小的差异存在。从以上都可以看出，建筑的体型和当地的地形地貌是密不可分的，只有很好的掌握了建筑当地的地形地貌以及在此地势影响下所特有的气候环境，才能够充分利用地势的优势，将其作为一种建筑资源投入到建筑施工当中，在满足经济实用以及各项建筑要求的同时，还能够使建筑很好的与所处地域融合。
二、地形地貌对建筑结构层高的影响
建筑的层高通常除了按米来计量以外，还会以层来计。在设计建筑的层高时，是多方因素综合考虑来设计的。因此，建筑层高有着很严格的规范及要求。若层高达不到，再大面积的建筑都会给人以压抑、憋闷的感觉。但若是层高过高，又会增大成本，造成不必要的损失。由此可见，合理的层高设计对于建筑来说是非常重要的。对于高层建筑来说，虽然地形地貌能够在占地面积小的情况下满足更多的建筑容纳需求，但是其并不是适合各种地形地貌。对于平原地区，由于这里地形地貌简单，气候环境较好，因此不论是哪种建筑都较适合。对于地质环境较差的地方，通常来说层高都较低。在地质环境较好的条件下，不同用途的建筑其层高也不同。那么，在一些大型的商场等超大空间的商业建筑中，其层高可以按照其功能需求做以合理适当的提高。对于工业建筑而言，通常情况下其占地面积都较广，因此在单层的工业建筑中，其层高一般不受影响和限制，可按需而建。若不是单层工业建筑，就要根据首层的层高来计入容积率平衡。不论是哪一种用途的建筑，在设计以及施工时都要根据其特有的地质环境来有针对性的设计施工，不能按部就班，勉强建设，要“因地制宜”，形成建筑与周边地质环境相协调的建筑发展模式。
三、结语
1．1转换层的主要功能
近些年来，随着经济的持续快速增长，人们对于建筑物尤其是高层建筑的需求呈现出一种多元化、全面化和综合化的趋势，在生活中也能进场见到下部为大型商场或者娱乐场所而上部为民用住宅的建筑。单从这类建筑的功能来看，其上部主要是需要有更多的墙体来进行空间的分隔，从而满足不同住户对于住宅户型的要求，下部则主要是以创建更大的灵活空间为主。转换层设计中为针对不同建筑功能的需要，在有较大的层高作保证时可以作为正常的楼层使用，同时在层高受到限制或者处于设备需要时，也可以作为设备层。
1．2转换层的主要类型
转换层的不同设计类型主要是由于不同的建筑功能需要而决定的，其主要类型可以分为以下几种:
(1)箱式转换层。箱式转换层的设计主要是基于转换梁截面过大，且一层楼板不能满足平面内楼板刚度的假定值而考虑的，为了确保假定值和实际值更相符，可以采用在转换梁底和梁顶之间设置一层楼板，从而形成箱形梁。该转换结构一般情况下适合遍布整个层面，并在建筑周边环通，最终形成箱式转换层。其具有约束性强、转换梁刚度大且上下部传力均匀的优点，同时还可以将其作为设备层。但是该类型的转换层在设计过程中需要增开的设备洞相对较多，施工技术较为复杂，随之带来的也是较高的造价问题。
(2)梁式转换层。梁式转换层一般是采用底部大空间的框支剪力墙结构体系，其主要是将上部剪力墙固定在框支梁上并在框支柱的支撑作用下形成的结构体系，在需要进行纵横向的转换时，会相应的采用双向梁布置。该类型的转换层具有着施工简单、传力准确的特点，是目前在建筑结构设计中较常采用的转换形式。但是其也有一定的缺点，比如在进行上下轴线错位布置时，需要增设的转换梁次较多，会造成其空间受力情况较为复杂。
(3)桁架式转换层。桁架式转换层主要是在高层建筑结构下部为大型商场、上部为中小型写字楼或者是住宅用房，并且需要设置相应的设备层时所常用的一种结构形式。其上部柱墙可以通过桁架传至下部柱墙，并且在桁架间的空间可以分设所需的管道。在进行桁架式转换结构设计时，一般情况下适合采用整层布置，并且各节点之间应与墙肢形心对中。该结构类型在施工中具有较高的复杂程度，同时其在进行轴线错位布置时的难度也相对较大。
(4)厚板式转换层。在上下柱网错位较多并且不能用梁进行承托时，就需要采用板式转换层。其中厚板的规格以及厚度是由柱网尺寸以及上部结构载荷而决定的。该结构类型具有灵活性大、受结构布局影响较小的优点，且由于其厚板具有较大的刚度，能够形成一个整体性较强的承台，便于施工。
2建筑结构设计中的转换层设计原则
建筑结构设计中的转换层主要起到承上启下的功能作用，其设计对建筑工程具有相当重要的经济意义与功能意义，对转换层进行科学合理设计不仅能避免建筑资源的浪费还能杜绝一定的建筑结构安全隐患，其在设计过程中应遵循以下设计原则:首先，在转换层设计过程中应尽量减少结构转换的竖向构件，应尽可能的多采用直接接地的构件，其能有效避免建筑刚度的减小，对建筑物抗震性能的提升有着重要的作用。其次，转换层的设计位置不能偏高，应尽可能的靠近底层位置。主要是由于建筑框支剪力墙结构的传力途径以及刚度发生变化时会直接造成转换层成为薄弱层，很大程度上降低了建筑物的抗震性能。再次，在进行转换层的设计时应注意传力路径的明确性，并且确保转换层的刚度。由于转换层结构本身起到的是结构转换作用，所以应保持其自身的受力平衡性。第四，要对剪力墙以及框支剪力墙的比例进行综合考虑，保证其横向落地剪力墙的数目超过横向墙的50%。第五，为了避免立柱柱角发生变形，在进行转换层设计时应保持其上部柱子和剪力墙的对称分布，将梁上立柱设置在转换梁垮中，从而避免转换梁变形作用下产生的支柱柱角变形加大。
3建筑结构设计中转换层设计的建议
3．1梁式转换层设计作为在建筑设计中的转换层结构设计中最为常用的一种结构设计模式，其在高层建筑转换结构中占到了大约80%以上的比例，并且具有受力清晰、构建简单、方便施工的优点。但是在该类型的转换层设计时，应注意上下结构布置的优化协调，从而确保整个建筑结构的稳定性。比如在进行相对高度较高的结构设计时，剪力墙的内力和刚度以及传力途径会发生一定程度的改变，会使之成为较为薄弱的部分层，一定程度上对建筑结构的抗震性能产生了影响。所以在施工设计过程中应尽量减少转换的构件，多采用非转换的钢筋混凝土形式，避免转换构件的过度集中的情况出现，从而做到竖向刚度的均匀合理，以保证转换层施工和整体建筑的施工质量。
3．2桁架式转换层设计桁架式转换层主要用于建筑不同功能区域上下部的连接，是由多榀钢筋混凝土桁架组合而成的一种承重结构。一般情况下桁架的下杆的截面面积较小并且高度较高，所以这一结构形式的施工难度较大且工序较为复杂。在具体施工设计过程中，应对转换层的内部结构进行综合分析，并对其受力情况进行分析计算，从而保证设计符合建筑质量要求。
3．4厚板式转换层设计厚板式转换结构虽然具有布置灵活、不需要正对下层结构的优点，但是其在施工设计过程中多需要的材料耗费较大，所以如果在采用厚板式转换层结构时，应注意对其受力角度的分析，适当的加强其配筋量，同时也可以从抗剪力和抗冲切力的角度出发，减轻其受力程度，对其内力以及配筋量进行合理准确的计算，并从其经济效益出发对其进行综合考虑。
4结语
1.土木建筑结构的牢固性。建筑的牢固性是建筑安全性的基本要求之一，建筑牢固性不达标，直接影响建筑的整体质量，为人民的生命财产安全留下隐患。随着地震、泥石流等自然灾害的发生，建筑结构的牢固性受到了严峻的考验。灾害给人们带来的是生命财产的巨大损失，具有严重的破坏性，除了灾害本身所具有的大的破坏力因素之外，我们也要看到，在恶劣的条件下，建筑的牢固性是非常重要的，直接影响建筑的安全性。建筑的牢固性与建筑机构购建的承载力有直接的关系，各组件间的整体连接上也具有非常重要的关系，也就是说，建筑的牢固性是就建筑整体而言，是一个架构体系的牢固性。建筑的设计和施工是建筑结构牢固性的关键点，建筑结构的整体牢固会使建筑的承载能力大大提升，不会因为某一局部受到破坏而导致大范围的破坏甚至出现全部连续发生破坏和倒塌的局面。对土木建筑的牢固性进行检验，主要检验建筑结构的延性和冗余度是否达到标准要求。
2.土木建筑结构的耐久性。土木建筑结构的安全性与其耐久性关系非常密切，人们主观上认为，混凝土材料往往具有很好的耐久性，而从大量的土木建筑结构相关的资料来看，混凝土建筑的使用寿命大多在三十年之内。一般来说，土木建筑结构的耐久性多指建筑竣工后投入使用的寿命，是建筑在基本使用年限内能够正常发挥其所具有的使用功能。我国现行的关于土木建筑结构设计与施工的规范中，在建筑物的耐久性方面没有明确的条款，对饮冻容、干湿、侵蚀等造成的土木建筑寿命缩短明确具体的规定，只是泛泛的对建筑结构在载荷作用下的强度做了一些要求。实际上，土木建筑在外在因素的影响下，如混凝土保护层厚度不够导致的钢筋锈蚀等带来的损害要远超过安全水准设置偏低带来的安全危害。土木建筑结构是否具有良好的耐久性，直接影响建筑的使用寿命。因此要对土木建筑结构在设计和施工方面进行规范的细化是非常必要的。另外，在投资规划上，除了对建筑在建设过程的整体投资进行规划，还要对投入使用后的维护、维修费用加以充分的考虑。
二、我国土木建筑结构安全性存在的问题
1.安全性规范设置水准偏低。虽然我国在建筑结构安全性方面建立了一系列的规范条例，但是我国在安全性规范标准方面与国外发达国家相比还有很大一段距离。我国对于建筑结构构件在承载能力方面的安全水准设置方面，以安全息术或者分项系数作为主要的指标来进行衡量，系数越大表明土木建筑结构在安全性方面的水平越高。对于土木建筑结构的整体牢固性我国对爆炸类和地震类灾害的建筑的牢固性规范还没有进行细致明确的设置。我国建筑结构安全性的要求重点放在结构强度上，在环境影响下的建筑耐久性方面缺乏重视度。
2.建筑施工单位和管理人员缺乏对结构安全性的认识。建筑工程领域安全事故的层出不穷为建筑行业的发展敲响了警钟，使我国建筑工程设计单位和管理人员对建筑结构安全有了新的认识，并加强了关注。但是仍然有相当一部分建筑工程设计和管理人员对土木建筑结构安全性问题还缺乏系统的认识，缺乏防范意识，这样就容易出现人为错误造成的建筑结构安全性问题的发生。
3.工程设计单位与施工单位之间缺乏有效的交流和沟通。土木建筑在施工过程中，对于建筑结构的安全性问题需要设计单位与施工单位之间良好的交流与沟通，这样才能保证施工与图纸的一致性。但是在我国目前建筑行业内，设计单位与施工单位往往各自为政，关系脱节，这就是建筑结构安全缺乏一定的保障。设计单位在对建筑设计图的制作过程中，对某些施工标准或者施工细节不够熟悉，而施工安慰在具体的施工操作中队设计中的计算书不能够深入的掌握，当有技术难题出现时，一般有本单位有经验的技术人员直接进行处理，缺乏与设计单位的有效沟通。但是这种经验式的处理方缺乏准确的数据分析，更没有科学的理论支持，很难保证建筑结构的安全性。
4.建筑设计规范不够完善。建筑工程结构的安全性很大程度上决定于建筑设计的合理性。但是我国土木建筑工程在设计规范方面还不够完善，很多条款比较笼统，不够细化，同时在某些方面要求水准不高甚至空缺。目前的建筑设计规范在建筑工程结构的寿命方面涉及非常少，规范的重点片面的放在工程结构的承载力上。
三、提高土木建筑结构安全性的措施
1.加强新技术的推广和应用。要有效的提高土木建筑结构的安全性，首先要土木建筑结构安全性有破坏性的影视进行预防和改善。土建结构建筑物的病患主要有三种，即裂缝、渗漏、剥蚀，其中以裂缝的影响最为严重。在安全检测中，确定裂缝病害的关键是撩测，传统的探测方法有超声波法、声波跨孔法等，土建结构强度检测的主要方法有回弹法、超声回弹综合法和射线法等，这些方法主要反映了土建结构的表层强度。
2.应用合理的技术规范。在规范标准上，要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范．在工程的安全性和耐久性标准上。可有不同的设置水准。全国性的规范订得愈详细，其适用性可能变得愈差，造成的混乱也可能愈多：特别像岩土工程那样的规范更是如此。
