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1.建模設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑條件確定了結(jié)構(gòu)類型和體系后，接下來便是對結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模設(shè)計(jì)。建模設(shè)計(jì)可以分為整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和局部構(gòu)件設(shè)計(jì)兩部分。

1.1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要工作是結(jié)構(gòu)整體建模、計(jì)算和分析，這個過程是對概念設(shè)計(jì)的落實(shí)，并為后續(xù)的施工圖設(shè)計(jì)提供原始數(shù)據(jù)，因此計(jì)算模型和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，要求設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格的把控。提高該階段的能力可以從建模和分析兩方面入手。提高建模能力要求設(shè)計(jì)人員熟悉不同計(jì)算軟件的使用方法和技巧，在靈活使用PKPM等設(shè)計(jì)軟件之余，也要重視其他如ETABS、ABAQUS等結(jié)構(gòu)分析軟件的學(xué)習(xí)。使用PKPM等設(shè)計(jì)軟件時應(yīng)學(xué)會如何通過AUTOCAD等繪圖軟件進(jìn)行快速輔助建模，如結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)和構(gòu)件的導(dǎo)入；熟悉特殊構(gòu)件如斜撐、斜梁、虛梁、轉(zhuǎn)換構(gòu)件的建模和使用方法，另外通過設(shè)置鍵盤快捷鍵和使用層間編輯等功能提高建模的效率。地震、風(fēng)荷載和各種調(diào)整系數(shù)等計(jì)算參數(shù)的設(shè)置也至關(guān)重要，要弄清楚每個計(jì)算假定和設(shè)計(jì)參數(shù)的具體意義，才能保證計(jì)算結(jié)果的正確性。分析類軟件（ETABS、ABAQUS）等的學(xué)習(xí)需要更扎實(shí)的理論知識，提高這方面的能力可以從學(xué)習(xí)材料本構(gòu)、計(jì)算單元模型、有限元方法、地震波選擇等入手。由于結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的共通性，掌握高等分析軟件的同時也會提高設(shè)計(jì)軟件使用能力。掌握各種計(jì)算軟件模型文件的互導(dǎo)和轉(zhuǎn)換方法，使用不同分析軟件對設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)成果進(jìn)行校核和分析也是設(shè)計(jì)人員需掌握的方法。結(jié)構(gòu)分析能力是設(shè)計(jì)人員對計(jì)算軟件給出的各項(xiàng)結(jié)果進(jìn)行歸納和整理，找出結(jié)構(gòu)超出規(guī)范限制和受力薄弱的位置，并給出改進(jìn)的方案。具體可體現(xiàn)為結(jié)構(gòu)模型的調(diào)試。模型調(diào)試是一個不斷迭代和優(yōu)化的過程，這個過程需要設(shè)計(jì)人員采用概念設(shè)計(jì)的思想，根據(jù)規(guī)范給出的各項(xiàng)具體要求，分析當(dāng)前結(jié)構(gòu)存在的各種不足，如結(jié)構(gòu)變形限值、扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、構(gòu)件抗剪、抗彎能力、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的分布情況等，有針對性的對結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行調(diào)整。掌握常用的結(jié)構(gòu)調(diào)試方法，如通過分析結(jié)構(gòu)重心和剛心的相對位置來調(diào)整結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；查找位移最大點(diǎn)并提高相應(yīng)構(gòu)件剛度的方法降低結(jié)構(gòu)位移；區(qū)分結(jié)構(gòu)風(fēng)控和地震控時的不同調(diào)整方法（提高結(jié)構(gòu)剛度可以明顯減小風(fēng)荷載下的位移，但是卻不一定適用于地震荷載作用下的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樘岣邉偠鹊耐瑫r也會增大地震力，此時就必須對平面布置的合理性進(jìn)行調(diào)整）?？偠灾?，提高結(jié)構(gòu)分析能力，必須在熟悉規(guī)范條文的前提下，敢于嘗試，采用概念設(shè)計(jì)的思想有針對性的對結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷調(diào)試，并不斷的歸納總結(jié)，找出最優(yōu)的結(jié)構(gòu)布置方案。

1.2局部構(gòu)件設(shè)計(jì)

整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，需在整體計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。局部構(gòu)件的設(shè)計(jì)包括梁、板、墻柱、支撐、基礎(chǔ)等的設(shè)計(jì)。提高這方便的能力，需從規(guī)范中結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法入手，掌握各種構(gòu)件的計(jì)算和構(gòu)造要求。熟悉運(yùn)用各種小軟件（如探索者、morgain等）對構(gòu)件進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)。

2.施工圖設(shè)計(jì)

施工圖設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成果的最終體現(xiàn)，是設(shè)計(jì)人與施工人溝通的直接語言，施工圖的質(zhì)量直接體現(xiàn)了設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)水平的高低。提高施工圖設(shè)計(jì)能力首先要求設(shè)計(jì)人熟悉掌握現(xiàn)有的施工圖平面表示法，學(xué)習(xí)各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造圖集，掌握構(gòu)件中鋼筋的布置和構(gòu)造方法。在此基礎(chǔ)上繪制的施工圖，要求圖面表達(dá)清晰簡潔，方便施工人閱讀；對施工中涉及到的所有內(nèi)容都必須表達(dá)清楚，不能發(fā)生遺漏。使用CAD進(jìn)行施工圖繪制時，需熟練掌握鍵盤快捷鍵、圖層管理等的應(yīng)用，以提高繪圖效率。在掌握自主繪制施工圖的能力后，設(shè)計(jì)人需學(xué)習(xí)并掌握結(jié)構(gòu)繪圖插件（如探索者、老虎板王等）的使用，從而提高繪圖質(zhì)量和效率，減少繪圖錯誤，使設(shè)計(jì)人從重復(fù)繁瑣的繪圖中解脫，將更多的時間用于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力上。但是不能過于依賴?yán)L圖插件，繪圖插件僅僅是輔助工具，設(shè)計(jì)人應(yīng)具備判斷施工圖繪制正確與否的能力。

3.結(jié)語

本文從概念設(shè)計(jì)、建模設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)三方面討論了提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力的方法，提高以上三方面的能力要求設(shè)計(jì)人在學(xué)習(xí)三大力學(xué)、有限元方法、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、技術(shù)措施、施工圖繪制方法圖集等基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，發(fā)揮實(shí)踐的能動性、并不斷的分析、總結(jié)和積累。此外，到施工現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)也是發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題、改善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更符合實(shí)際施工要求的重要途徑。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力沒有捷徑，只能靠大家在工程設(shè)計(jì)過程中不斷的積累、分析和總結(jié)以求日益的提高。

作者：鄭俊光單位：廣州城建開發(fā)設(shè)計(jì)院有限公司