刚度理论在结构设计中的体现和作用
关于结构设计中刚度理论的作用和体现
关于结构设计中刚度理论的作用和体现单元产生位移以及转角等变形现象所需要的力都被称作为刚度，刚度带有极强的限制作用力，会改变原本物质的力学性质，其更是建筑工程结构的内在本质。
在整个建筑工程项目开展过程中，结构设计是其中一个非常重要的环节，对保证整个建筑的安全性和可靠性有着重要的影响。
对于高层及超高层结构，刚度控制尤为重要，结构设计人员能否快速准确调整结构刚度，决定了结构设计全过程的工作效率。
标签：建筑项目;结构设计;刚度理论随着时代的不断进步，科技水平的不断提高，我国的经济发展也越来越好，并且建筑行业发生了突飞猛进的发展，企业对于建筑方面的投资也不断的增大，居民对于日常生活居住的环境要求也越来越高。
目前建筑工程项目中，高层建筑也越来越常见，建筑结构设计作为建筑工程建设的依据和前提，对施工起指导作用，只有保障建筑结构设计的安全、可靠、合理，才能确保施工的安全有序进行，保障施工的质量和效率。
1、建筑结构设计概述建筑结构设计作为建筑工程项目建设的依据与前提，对施工起指导作用，必须在施工前完成，场地地貌、当地气候和地理位置等因素都是建筑结构设计必须要考虑的内容。
当启动项目建设时，设计阶段是最为关键的环节，只有保障建筑结构设计的安全、可靠、合理，才能更好的保障施工安全有序进行。
把抗震理念引入到建筑设计当中，可以明显提高建筑的抗震性能，具有非常重要的意义。
建筑设计是建筑抗震设计的前提条件，必须协调好两者的关系，才能够让抗震性能达到最佳，在确定项目建设设计方案后，就很难再对建筑空间布局进行较大范围的调改，如果建筑布局不能使建筑结构方案布置具备良好的抗震性能，仅在结构设计时，利用抗震构件的构造措施来使建筑物的抗震性能得到提升，这并不是一种最佳解决抗震问题的办法。
在建筑设计的过程中，使建筑方案的规则性以及结构布置方案都能充分的考虑到其抗震性能，才有利于提升建筑结构的抗震性能。
2、建筑结构设计工作要点2.1建立合理的结构计算模型目前，结构设计基本上借助计算机程序模拟计算，半自动化出图。
《建筑结构》第33卷-2003
《建筑结构》第33卷(2003年)总目录1 新版《混凝土结构设计规范》修订情况简介2 钢筋混凝土框架顶层端节点的设计方法及构造措施———《混凝土结构设计规范》(GB50 0—20 )有关新增条文背景介绍3 斜裂缝宽度计算及新规范受剪承载力公式能否满足斜裂缝宽度的讨论4 集中荷载作用高强箍筋混凝土梁斜裂缝的出现与发展5 高强混凝土三轴强度规律与破坏准则6 带局部凹槽楼板结构受力及变形的研究7 剪力墙配筋计算和施工图生成8 北京金海湖戏水宫工程结构设计分析9 武汉国际会展中心主楼钢骨混凝土结构设计倒T形型钢-混凝土组合结构受弯性能试验研究钢-混凝土连续组合梁的设计方法压型钢板-混凝土组合楼板设计中的若干问题13 帽形冷弯薄壁型钢混凝土组合梁的试验研究14 广州体育馆屋盖结构设计15 上海科技馆网壳结构分析16 从近五十年历届奥运会主赛馆建筑结构的发展展望20 年北京奥运会建筑17 橡胶垫隔震结构弹塑性动力分析18 磁流变阻尼器的计算模型及仿真分析19 国家建筑标准设计图集中屋面梁和屋架上悬挂荷载设计值的确定20 关于公布年度全国一、二级注册结构工程师专业考试所用参考书目的通知21 第17届全国高层建筑结构学术交流会在杭州召开22第届全国工程建设计算机应用学术会议在温州召开1 高层建筑结构位移控制的可靠性分析2 刚度理论在结构设计中的作用和体现3 某设备钢框架振动原因分析及加固处理4 钢筋混凝土框架顶层中间节点的设计与构造——《混凝土结构设计规范》(GB50 0—20 )新增条文背景情况5 锈蚀钢筋混凝土压弯构件抗震性能的试验研究6 高层建筑厚板转换层结构设计7 空间钢筋混凝土框架结构的强度分析8 受竖向荷载作用的无梁楼板内力有限元分析9 建筑物楼面裂缝与变形荷载作用分析部分预制装配混凝土结构海洋码头工程设计钢筋混凝土结构平法配筋的辅助表格上海科技馆地下室预应力外墙仿真计算分析13 双向设预应力筋孔道的框架柱轴向承载力试验研究14 无粘结部分预应力混凝土连续梁单跨加载试验研究15 重庆大学体育馆带悬臂看台预应力框架结构设计16 大直径预应力圆板结构设计17 有端部凸台预应力混凝土屋架起吊时下弦侧向大弯曲分析18 双锥面膨胀锚栓的结构设计与基本性能研究19 碳纤维布在混凝土梁受弯加固中抗剥离性能的试验研究20 砌体材料及其强度取值21“龙雕”工程结构的有限元分析1 大直径超长钻孔灌注桩的承载性状研究2 福州地区水泥土搅拌桩复合地基承载特性的研究3 水泥土搅拌桩承载力计算方法探讨4 预应力管桩的弯斜桩处理5 某住宅小区的地基基础设计6 利用挤密砂桩处理挤土效应引起的桩位偏移7 夯实桩地基的设计与建议8 灌浆工艺在人工挖孔桩成孔护壁中的应用9 平板式筏基计算方法的改进和简化深层软土压缩模量的选择预应力长锚杆加固钢筋混凝土挡墙13 软土地基沉降预测方法的探讨14 地下水对建筑工程设计施工的若干影响问题15 支撑节点板与钢梁柱连接的内力计算方法比较16 大型钢结构带支撑节点设计——均力法17 合肥电视塔结构模型的建立及动力特性的分析18 钢框架梁柱非刚性螺栓连接的计算19 螺旋咬边式钢板仓结构的有限元分析21 板锥网壳结构的抗震分析22 砌体结构设计的基本规定23 混凝土结构中钢筋的保护层厚度24 承台(基础)柱周直剪破坏引起的大楼整体垮塌1 低周反复荷载作用预应力混凝土砌块墙试验研究2 有限元计算砌体结构温度效应时的参数取值3 配筋混凝土小砌块抗震墙受剪承载力试验研究4 底部框架抗震墙砖房结构选型与抗震设计中的若干问题5 砌体不同龄期的受压力学性能试验6 散斑图像相关数字技术在混凝土砌块房屋温度裂缝监测中的应用研究7 江都供电局综合楼双向整体平移方案的选择8 外研社印刷厂改扩建结构设计9 钢-混组合结构在砖混建筑拆墙改造中的应用兰州大学图书馆楼扩建与加固的技术处理某地下汽车库内两根柱子断裂破坏的原因分析某住宅楼工程的纠偏和加固处理13 某锅炉钢筋混凝土基础改造设计14 广义复合桩基——疏桩基础设计的若干问题15 某超重设备基础设计分析16 强夯置换法加固大面积荷载下的软土地基17 墙下条形基础加固工程中静压桩的研究与应用18 佳木斯商业大厦沉降观测及分析19 方舟花园B栋的结构设计21 结构弹塑性地震反应分析的状态空间法22 无筋砌体构件承载力计算23 混凝土结构中钢筋的连接24 学习新版《建筑地基基础设计规范》的体会1 抗震钢筋混凝土框架底层柱底截面弯矩增强系数合理取值的讨论2 混凝土结构中钢筋的锚固3 无粘结预应力混凝土框架节点拟静力试验研究4 预应力转换层桁架大梁受柱抗侧刚度影响分析5 钢筋钢纤维高强混凝土梁抗弯性能的试验研究6 钢纤维增强混凝土桩基厚承台空间拉杆拱传力模型的建立7 极端干燥地区钢筋混凝土梁的长期变形计算8 混凝土巨型框架多功能减振结构地震碰撞问题研究9 考虑扭转耦联的大底盘非对称多塔楼建筑振动分析的振型数选取用模糊分析决策理论优选中高层住宅结构体系框-剪结构剪力墙中断和楼层刚度比变截面高层框筒结构的剪力滞后系数13 软土地基桩筏基础弹簧刚度的探讨14 永久性土层锚杆设计的安全系数和试验荷载15 土钉支护结构实用计算方法16 锚杆静压桩在新建工程中的应用17 玻璃纤维片材加固混凝土梁柱节点的抗震性能研究18 混杂纤维加固混凝土方柱的轴心受压试验研究19 《砌体结构设计规范》(GB500 )中的一般构造措施20 带构造柱与带芯柱砌块墙体的抗震性能比较分析1 钢结构房屋结构设计中常见问题分析2 风吸力作用薄壁卷边C型檩条承载力分析和设计建议3 山墙对金属拱型波纹屋盖结构承载力的影响4 楼顶钢塔的风振响应简化计算5 超大直径焊接空心球类节点分析与设计6 天津保税区商务交流中心大堂张拉整体屋盖结构7 陕西省自然博物馆球幕影院网壳结构设计8 用ANSYS Solid 65单元分析混凝土组合构件复杂应力9 庆化开元高科大厦转换结构设计上海虹叶茗园1#楼超限高层建筑结构设计上海强生古北花园H型高层住宅结构设计南京世纪塔结构设计综合研究13 单层脊线式叉筒网壳与膜型网壳的比较分析14 盐湖城游泳和网球俱乐部充气膜建筑15 武汉体育中心体育场张拉膜结构静力性能分析16 国际建筑膜结构的设计和营造专题技术交流会第一次在中国召开17 体育场膜结构挑篷设计分析18 宁波国际会展中心主展厅结构设计19 宁波国际会展中心屋盖管桁架结构设计20 宁波国际会展中心风洞试验研究21 中国钢协空间结构分会年年会在成都召开22 第十届空间结构学术会议暨空间结构委员会成立二十周年纪念大会召开23 新砌体结构设计规范关于墙梁设计内容的修订24 连续墙梁水平及竖直截面应力的分布规律25《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》(CECS146: )介绍1 偏心支撑压弯构件稳定性分析2 建筑钢结构设计软件今年进行第二次登记3 超宽超长特大型轻钢厂房的结构设计——浙江杭萧钢构股份有限公司新厂房的设计综述4 轻钢结构支撑体系内力计算及设计问题的探讨5 轻钢结构中Z型连续檩条设计问题的探讨6 北京市建筑设计研究院参加建设工程设计责任保险7 方钢管混凝土结构的发展现状8 瑞丰国际商务大厦高层钢结构制作与安装9 湿混凝土浇筑过程中方钢管混凝土柱侧壁压力的试验研究帽型截面钢-混凝土组合梁的试验研究薄钢规范(修订稿)门式刚架试设计介绍钢骨混凝土柱与钢筋混凝土梁组合框架节点的试验研究13 梁纵筋穿过柱钢骨翼缘的钢骨混凝土节点构造及抗震性能试验14 运用承载力相关曲线族规律计算组合构件的方法15 钢管高强混凝土柱轴向受压承载力试验研究16 巨型框架结构局部模型低周反复加载试验研究17 超高层建筑空间巨型框架的简化振动计算18 巨型钢框架结构地震响应分析19 桩-土-筏基础共同工作的设计与实测分析20 长桩持力层下有软弱下卧层土时的基础沉降21 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的承载力计算22 不同构造措施的混凝土小型空心砌块单片墙的力学性能分析23 第三届空间结构优秀工程奖1 钢筋混凝土构件纵向钢筋最小配筋率的功能与取值——《混凝土结构设计规范》(GB50 0—20 )修订背景介绍2 剪力墙边缘构件的一种科学配筋形式3 大跨度干煤棚修复后又倒塌4 钢筋混凝土双向受弯构件正截面承载力设计简便方法5 钢筋混凝土箱形截面剪-扭构件的最小配筋率6 包头市美术馆预应力设计和施工7 钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算方法的改进8 钢筋混凝土短梁刚度和变形的分析与计算9 梁板柱体系混凝土建筑施工时变结构简化计算HRB500钢筋的研究开发与应用半圆环形阶梯教室的结构设计混凝土浆气池后张无粘结预应力技术13 无粘结预应力沉淀池内力测试与有限元分析14 宿迁市府苑小区综合楼隔震分析15 宿迁市府苑小区综合楼隔震结构设计16 铅芯橡胶支座性能试验对比研究17 摩擦耗能支撑装置的构造及安装18 桶形基础抗拔力试验研究19 人工挖孔灌注桩静载试验有关问题的探讨20 锚杆支护在深基坑开挖中的应用21 点支式玻璃幕墙柔性支承体系设计的若干问题22 点支式玻璃幕墙性能测试方法的研究23 大型石材幕墙抗震试验研究24 用新规范设计混凝土结构需注意的若干问题25 新版《建筑结构可靠度设计统一标准》在设计中的使用26 C 0高性能混凝土研究与应用达到国际领先水平27 空心无梁楼盖在某高层综合楼中的应用与思考1 多高层房屋钢结构梁柱刚性节点的设计建议2 高层钢框架考虑节点剪切变形及二阶效应的桩-土-结构动力相互作用3 体型收进对高层建筑结构抗震性能的影响4 大底盘多塔楼结构抗震分析研究进展5 结构弹塑性静力分析(NSP)在宽肢异形柱结构设计中的应用6 短肢剪力墙的设计与研究(三)7 异形柱框架结构中支撑与填充墙作用的对比研究8 白沙广场高层异形柱框架结构设计9 陶粒混凝土异形柱框架抗震性能试验研究高层建筑框支柱、转换梁及剪力墙偏轴的结构设计偏心转换梁受力性能的有限元分析含转换层高层建筑考虑施工荷载仿真分析13 隔震结构弹塑性动力分析程序HBTA2.014 考虑钢筋混凝土梁板结构相互作用时楼板合理设计方法的研究15 钢筋混凝土框架梁基于可靠度理论的抗震优化设计16 不平衡弯矩平行于长边时钢筋混凝土板的受冲切承载力计算17 钢管混凝土柱-RC环梁节点及其应用18 钢管混凝土柱新型柱脚节点的试验研究19 钢管混凝土梁柱节点受力性能的试验研究20 新版《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》修订简介21 解读新版《混凝土结构设计规范》的好助手——算例与背景依据二书1 杭州大剧院的结构设计2 鸟巢形网架的构形、受力特性和简化计算方法3 国家体育场主体钢结构方案优化4 轻钢结构的重量应该更轻5 历届世博会场馆建筑结构的特色6 钢结构在仿古建筑中的应用7 有吊车作用柱脚铰接门式刚架柱的计算长度8 巨型钢框架结构稳定分析9 钢筋网水泥砂浆加固低强度砂浆砖砌体的试验研究结构胶植筋混凝土柱受往复荷载作用的试验研究外粘整块钢板加固钢筋混凝土梁受剪试验研究某办公楼改造为服装车间的加固设计13 短柱基础在多层框架结构中的应用14 高层建筑基础底板大体积混凝土温度裂缝控制实例15 滇池湖畔软弱地基建筑物场地安全设计与施工16 深基坑开挖对既有地铁车站影响的计算模式分析17 水泥搅拌桩复合地基在改建工程中的应用18 城市轻轨站桥合一结构设计中的几个问题19 基于概念设计的建筑结构CAD方法20 Mathcad在新规范结构设计中应用示例21 砌体墙与钢筋混凝土墙组合结构房屋的抗震性能1 索膜结构抗拔桩锚固基础工作机理和设计理论2 锚杆作为张拉索膜结构抗拔基础的设计问题3 群桩基础特性研究与实例分析4 大直径钻孔灌注桩桩侧极限摩阻力研究5 对桩端卵石层进行压力灌浆的钻孔桩承载特性分析6 挤扩支盘桩的承载性能及工程应用研究7 挤扩支盘灌注桩的试验研究8 钻孔咬合灌注桩按刚度分配的计算方法9 某高层住宅桩基设计及检测基于随机场理论的桩基沉降预测方法桩基承台冲切承载力的桁架模型分析复合土钉技术在软土基坑中的应用研究13 大型活塞式压缩机基础的动力分析及设计14 弹性支点法的m值反分析的研究15 饱和粉土动参数的试验分析16 重力荷载作用下钢筋混凝土框架梁平板楼盖分析17 钢筋混凝土构件最小配箍率的分析18 中国医科院肿瘤医院外科病房楼结构设计19 单梁托四墙的梁式转换的有限元分析20 粘贴片材加固混凝土梁的锚固端应力参数分析21 国家大剧院钢壳体施工支撑体系的结构选型与设计22 板片空间结构体系连接设计方法研究23 广州新机场主航站楼点支式玻璃幕墙结构设计24 玻璃砖墙体轴压性能试验研究25 ETABS中文版软件通过鉴定并举办巡回发布暨演示会《建筑结构》第33卷( 年)总目录1 TUS20 多层及高层空间结构通用设计系统新规范版本已推出2 搭接柱转换结构的试验研究与设计要点3 福建兴业银行大厦搭接柱转换结构研究应用4 福建兴业银行大厦搭接柱转换结构有限元分析和预应力策略5 云南世界园艺博览园艺术广场动态膜结构顶篷6 剪力墙结构设计中有关问题的探讨7 板柱节点受冲切承载力计算方法及应用8 不规则框架结构按新旧规范设计的对比分析9 一种钢筋混凝土剪力墙的空间非线性分析模型钢筋混凝土偏心节点抗裂性能的试验研究钢筋混凝土双向偏心受压矩形截面直接设计方法分体柱隔板材料选择与优化的试验研究13 高层建筑框架结构的综合检测14 广州国际会议展览中心大跨度预应力混凝土梁设计15 后张预应力砌体柱受压承载力的试验研究16 无筋砖墙的受剪性能分析17 第十二届全国混凝土及预应力混凝土学术交流会会议纪要18 铅芯消能支撑框架模型结构的试验研究19 形状记忆合金智能子结构控制系统20 喷射纤维加劲聚合物(SFRP)加固混凝土结构的试验与实桥应用《建筑结构》第33卷(2003年)总目录。
刚度理论在结构设计的作用
刚度理论在结构设计的作用刚度理论是结构设计中不可或缺的重要理论之一。
它是指在结构设计中，对于一个给定的载荷，结构的变形与载荷之间的关系被描述为刚度，而这个刚度是由结构的材料性质和几何形状所决定的。
在实际应用中，刚度理论被广泛用于各种结构设计，并且在工程实践中取得了显著的成果。
首先，刚度理论在结构设计中的最主要的作用是确定结构的最大载荷。
在结构设计中，最大载荷是一个非常关键的参数，它代表了结构的承载能力。
刚度理论通过分析结构的刚度，可以确定结构在承载最大载荷时的变形程度，从而验证结构是否符合建设标准并且满足安全要求。
通过刚度理论的计算，我们可以清楚地把握结构在不同状态下的变形情况，及时发现并排除结构设计中的隐患，避免因为建设标准不符造成安全事故发生。
其次，刚度理论还可以为结构设计者提供更加科学的结构设计方法。
在结构设计中，我们不仅需要确定结构的最大载荷，还需要考虑结构在各个方面的性能指标，如刚度、稳定性、抗震能力等。
通过应用刚度理论，我们可以在做出结构设计决策之前提前了解各个因素的影响，预测结构的性能指标，从而在实际工程中选择最佳的结构设计方案，在保证安全的前提下尽可能提高结构的整体性能。
实际上，基于刚度理论，还可以采用不同的材料和截面形状等方式来优化结构设计，从而更好地满足工程实践中的需求。
另外，刚度理论还能为结构设计提供数据支持。
在结构设计过程中，通过采用刚度理论所分析得到的数据，结构设计者不仅可以确定结构不同负荷下的变形情况，还能进一步分析结构在不同负载和工况下各项质量指标的水平值，如结构的应变、位移、力等。
这些数据可以帮助结构设计者更好地调整结构设计方案，通过分析计算得到，以及实际的施工过程中的实测数据，进行比较，以此进一步提高结构设计的准确性和安全性。
综上所述，刚度理论在结构设计中扮演着不可替代的重要角色，它可以用于确定结构的最大载荷和性能指标，为结构设计提供数据支持，并且提供更加科学、安全的结构设计方法。
分析刚度理论在结构设计中的作用和体现
模 型 主要 是假 定 到结 构 的真正 受 力状 态 ， 如 果工 作 人员 按 照相 对应 的状 态设
口 圈 圆 圈 回 回
圈 １ 结 构 体 系的 演 变 （ 二） 连体 高层 建 筑的 产 生 实质 是 结构 对整 体 刚度 的 需要
计 出结构 ，Байду номын сангаас那么安全系数一定会达到预期 ， 并且在构件 内力的分析方面 ， 也能
行 一 定 的分 析 。
一
二、 刚度 理论在 整体 结构 和构 件设 计 中的体 现
（ 一） 结构体 系的演 变体现 对 结构 整体 刚度 的要 求
刚度 理论 经过 系统 的研 究 和分 析 ， 在 结构 设 计 当 中 已经 占有 非 常重 要 的 地位 ， 为 了更好 的 发挥 出刚 度理 论 的 效用 ， 我 们需 要 让 刚 度 理论 在 结 构 设计 当中 有一 个 实质 化 的体 现 ， 这样 才 能 更好 的研 究 和分 析 ， 形 成 一个 良性 的 循 环。 很 多 的工作 人员 认 为 ， 将 刚度 理论 有效 的在结 构设 计 中体 现 出来 ， 能够 促 进 刚 度理 论 的研究 ， 同 时可 以将 结构 设 计提 升 到一 个新 的层 次 。 在此 ， 本文 以 钢筋 混凝 土为 例 ， 由于 目前 钢 筋混 凝 土 结 构 的应 用 范 同 比较 广 泛 ， 因此 具 有
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建筑结构
分析 刚度 理论在结构 设计中的作 用和体现
朱峰
上海银佳房 地产有 限公司
摘要： 对于 现 阶段 的工 程 而言 ， 任 何 一个 工程 都在 不 断强 调一 个词 ， 那就 是 “ 刚度 ” 。从客 观 的角 度来 说 ， 刚度 对结 构设 计具 有 一
刚度理论在结构设计中的作用和体现
第 卷第 期建筑结构 年 月刚度理论在结构设计中的作用和体现张元坤李盛勇广东省建筑设计研究院广州≈提要 结构设计中不仅必须重视属于结构外部因素的/力0 而且要牢牢地掌握及控制好属于结构内部因素的/刚度0∀前者所涉及的力的平衡!结构或构件变形的协调以及由此而产生的构件内力都是通过后者所包含的绝对刚度!线刚度及相连构件之间的相对刚度来体现的∀通过举例 叙述并分析刚度理论在整体结构及单一构件中的体现 从中折射出刚度理论在结构设计中所起的重要作用 有助于结构设计人员对刚度理论有一个清醒的认识和清晰的概念 并在具体的结构设计中科学地运用 避免结构产生不安全因素 以达到结构受力合理且能获得最佳经济效益的目的∀≈关键词 结构设计力刚度绝对刚度相对刚度概念设计∏ ∏ ∏ ¬ ∏ × ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ 2 √ ≥ ¬ √ ∏ ∏ . ∏ ∏ 2 √ ∏ ∏ ∏ √ ∏ ∏Κεψωορδσ: ∏ ∏ ∏ √一!前言在结构设计过程中的结构布置 包括竖向构件和水平构件布置 和结构计算分析 包括计算假定和构件内力分析 阶段 一般的设计人员比较关注的是荷载的产生及其数值大小 即比较注重/力0的概念而往往会忽视或轻视结构或构件抵抗外力的变形能力!反映结构构件内在联系!影响构件内力及变形相互关系的/刚度0概念∀事实上 结构中力的平衡!变形的协调以及由此产生的构件内力都是通过构件自身的线刚度 由截面尺寸及三维空间的第三方向尺度和材料特性三要素构成 以及连接构件之间的相对刚度的大小来体现的∀换而言之 属于结构外部因素的/力0)))楼层作用荷载!风力!地震作用以及建筑物的自重等在结构内部的作用!传递以及所引起的结构反应都要通过属于结构内部因素的/刚度0来完成∀既为内部因素 从哲学的观点来说 它比起外部因素当然更是事物的本质所在∀另一个事实是 在结构技术书籍和各类结构设计规范 规程 中有关构件计算和构造方面的论述 其核心内容也常以刚度为主线∀因此 结构工程师应十分重视!透彻理解结构刚度理论 尤其是对相对刚度理论∀在结构设计中对刚度理论科学地运用 从高层次!高要求的角度看就显得十分必要和重要 它不仅能够避免结构产生不安全因素 消除结构隐患 而且可以保证构件以至于整个结构在荷载作用下 受力合理并获得最佳的经济效益∀前者是对结构设计的最基本要求 当然也是最重要的要求 而后者则是对结构设计的更高!更全面的要求 也即是结构优化设计终始目标的内容∀此外 对结构设计工作来说 运用了刚度理论可进行整体结构的宏观控制 具有定性且定量!准确有效!简捷方便的特点 有利于缩短设计周期 节省人力和时间 提高工作效率∀二!刚度概念贯穿于结构设计的全过程一幢建筑物的结构设计行与不行和好与不好 关键在于结构的整体刚度和构件的相对刚度控制得是否恰当合理∀事实上 结构设计人员在结构设计过程中所进行的结构布置和构件截面的调整 都是在寻求一种合理的结构刚度 所不同的是意识的强烈程度 而结构设计的基本概念以及结构设计规范的原始精神都是围绕着刚度这一基本原理来展开的∀以高层抗震建筑结构为例 刚度概念则贯穿于结构设计的全过程∀ 1对楼层平面刚度无穷大的结构可以较准确地求得各抗侧力构件的内力高层抗震结构的楼层是刚性的 则能够保证结构的竖向构件所承受的水平力是按其抗侧力刚度分配的 从结构分析的计算数学模型假定到结构的真正受力状态都能一致地反映这一点∀按此设计出来的结构 其安全度是有保证的 其构件内力分析是较准确的 相反 楼盖形成不了无限刚性)))比如楼层大开洞口或凹凸太深太长 即使采用考虑楼板变形的计算程序进行计算 也很难准确了解和掌握其各竖向构件内力的大小∀这就是为什么结构工程师总是希望建筑师所构思的建筑方案的楼面为刚性或近似刚性的道理∀ 1侧向刚度均匀连续变化的结构沿高度的变形不产生突变侧向刚度均匀连续变化的高层建筑 其整体变形曲线是光滑的 在任何楼层处都不会产生位移突变 因而也就形成不了薄弱部位 这样的结构即使在遭受罕遇地震时也不至于倒塌或发生危及人们生命的严重破坏 相反 侧向刚度突变的高层建筑 在楼层刚度突变处形成薄弱部位 产生应力集中 塑性变形大 易遭受地震破坏∀对有转换层的高层建筑 希望是低位转换而不是高位转换 且要求转换层上下层的抗侧刚度有一定的连续性而不是突变的 因而规范规定底部 ∗ 层大空间的剪力墙结构 其转换层上下层的剪切刚度比Χ宜接近 非抗震设计时的Χ不应大于 抗震设计时的Χ不宜大于 ∀厚板转换结构在转换层位置上下层其变形曲线也有突变∀因此 一般不欢迎出现厚板式转换层的结构 就是这个道理∀1结构主轴方向的侧向刚度均衡可以抑制结构的扭转效应主轴方向刚度均衡的结构 两向甚至多方向的动力特性相近 扭转效应不明显 在地震作用下甚至风力作用下 主轴平动占上风 结构的变形简单 容易保证结构安全∀设计时要求抗震结构的平面长宽比小 两向的抗侧力构件分布要均匀!对称!分散!周边 就是基于此方面的考虑∀1解决平面刚度突变的最佳办法是设置防震缝当建筑平面的使用功能非常优越 但出现平面薄弱部位 薄弱部位的平面刚度产生突变 即使采用/精确0的电算程序进行计算和多种构造措施加强 都很难保证该薄弱部位构件抵抗地震作用的强度和变形能力时 通常采取设置防震缝方法 从该位置将建筑物分成独立的结构单元∀对于高烈度区的框架结构 为了减小防震缝两侧碰撞时的破坏 有时需要在防震缝的两侧设置抗撞墙∀这是处理平面刚度突变的最佳方法∀ 1改善或减少因结构侧向刚度不足而产生的结构侧移偏大的有效办法是设置楼层加强层或伸臂内筒2外框架甚至内筒2外框筒高层建筑或超高层建筑 由于高度大!高宽比较大 结构的侧向位移 包括顶点位移和层间位移 可能不满足规范要求或仅达到位移限位的下限 为了改善或减小结构的侧向位移 主要是层间位移 有效且经济的方法是在一定楼层高度处设置结构加强层或伸臂 这是从加强楼层平面刚度和协调内外筒受力概念出发来抑制结构侧向位移的巧妙方法∀加强层的最佳位置可由理论计算确定 其理想楼层从建筑使用功能方面考虑最好是设备转换层或避难层 而这往往与结构最佳位置并不吻合∀实际设计中就需要结构与建筑互相协商 找出双方都能接受的共同点∀对高宽比较大的高层建筑顶层屋盖板加厚并加强配筋在一定程度上也可以抑制结构的侧移∀ 1控制剪力墙的连梁尺寸可以更好地发挥开洞剪力墙的作用框架2剪力墙结构体系中 由于其中的剪力墙是零星!分散布置的 所形成的结构整体刚度不太大 为了增强结构整体刚度 使其中的剪力墙成为主要的抗侧力构件 故规范规定/一!二级抗震墙的洞口连梁跨高比不宜大于 且梁截面高度不宜小于 0 意即要求连梁的刚度不宜太小 相反 在剪力墙结构体系 包括部分框支抗震墙结构体系 中 由于墙体多且密 所形成的结构整体刚度往往过大 不仅吸收地震能量大 对结构受力不利 而且会造成结构造价的上涨 因此 规范规定/将一道抗震墙分成长度均匀的若干墙段 洞口连梁的跨高比宜大于 0 意即要求连梁的刚度不宜太大∀这是有目的地控制剪力墙连梁刚度 将结构整体刚度调整至合适程度并使开洞剪力墙发挥更大作用的显著例子∀所谓/合适程度0 至少应使整体结构的位移限值满足规范的有关要求∀1具有足够楼层平面刚度的地下室顶板才能作为上部结构的嵌固端上部结构以地下室顶板为嵌固端 既保证上部结构的地震剪力通过地下室顶板传递到全部地下室结构 同时也保证上部结构在地震作用下的结构变形是以地下室顶板为参照原点 这是结构整体分析的需要 也是人们对结构实际变形的期望∀为了满足成为上部结构的嵌固端的要求 规范有原则性的定量规定 /地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的两倍0 具体的定性和定量规定则有 /顶板不能开设大洞口 并应采用现浇梁板结构 楼板厚度不宜小于 混凝土强度等级不宜小于≤ 0等 这是高层建筑对确定计算简图大前提的规定 此条的重要性涉及到结构计算分析结果的可靠性和准确性∀ 1多!高层建筑采用单独柱基或单柱单桩基础 应沿两个主轴方向设置具有足够刚度的基础系梁单独柱基或单柱单桩基础虽然受周边土 砂 层的侧限约束 但土 砂 层毕竟存在不均匀性 如有侧向力作用其侧向压缩变形比起钢筋混凝土基础来说要大得多∀在房屋基础设计假设中 各个基础之间是不允许出现相对位移的在柱端弯矩作用下 对基础的转动也必须加以严格限制∀为了达到上述两个条件以满足上部结构的嵌固端假设单独柱基或单柱单桩基础在其两主轴方向都必须设置刚度 包括竖向刚度和侧向刚度 较大的基础系梁∀这是刚度理论贯穿于房屋基础设计中的典型例子∀三!刚度理论在整体结构和构件设计中的体现在结构体系的确定过程以及单一构件的设计中 无时不体现刚度理论在其中所起的指导作用∀也只有在结构设计全过程中紧紧抓住刚度这一重要概念 才能把结构设计做到既保证结构安全且安全度掌握得合适 同时又达到经济合理的理想境界∀而要达到这种境界仅依靠结构专业本身或到了最后进入施工图设计阶段才来运用结构刚度理论是远远不够的∀在设计的初始阶段包括建筑方案和初步设计阶段 就要将结构刚度理论应用在其中 这个阶段 要求建筑师也必须具有结构刚度理论概念∀/先天不足后天再补0就很难设计出建筑与结构相统一的佳品 尤其是高层和超高层建筑以及非高层的抗震建筑∀然而 只要参加工程设计的结构工程师有强烈的刚度理论观念在工作中又积极主动地配合建筑师的创作 则能创造出建筑与结构结合较为完美的作品∀下面列举刚度理论在整体结构!单一构件设计以及构件相互作用中的体现 有助于提高结构设计人员对刚度理论的感性认识∀1结构体系的演变体现对结构整体刚度的要求以钢筋混凝土结构为例 随着建筑高度的不断增加或抗风!抗震级别的提高 结构体系由纯框架结构开始 逐步演变出框2剪!剪力墙!筒体2框架!筒中筒!束筒结构 也就是随着结构层数越来越多!承受的风荷载越来越大地震反应越强烈 对结构的整体刚度的要求就越高因此就产生了整体刚度越来越大的结构体系 见图 ∀图 结构体系的演变1长宽比!高宽比的限值体现高层建筑对结构宏观刚度的要求高层建筑对结构单元平面的长宽比Α/Β!竖向的高宽比Η/Β均有所限制其表象是对高层建筑体形尺寸 宏观的三维空间尺寸 的限制实质上是对结构整体刚度的宏观控制 包括整体刚度的大小以及整体刚度的均衡以求在建筑方案设计阶段所构思的建筑雏形为日后的结构设计提供可行的大前提 并尽可能为取得合理的效果创造条件 见图∀图 长宽比及高宽比图 连体结构1连体高层建筑的产生实质是结构对整体刚度的需要人们通常以为连体高层建筑的出现仅仅是一种新建筑风格的展示 其实不尽然∀实质上是单塔高层建筑的高宽比过大!刚度太弱 而设计者 有时也包括投资者 不想或不可能通过降低高度和增加宽度来提高结构的整体刚度 而是借助于两座塔楼之间的某部分连接 使/孤单0的单塔楼互相傍靠而形成刚度很大的一个整体 因而就产生了连体高层建筑 聪明的建筑师巧妙地利用了这一结构特性创造出了一种新的高层建筑风格 见图 ∀当然连体结构主要起结构稳定的作用 由于其连体部位局部刚度大了 会造成结构整体竖向刚度的不均匀 受力更复杂 震害加剧 结构分析需更详尽∀从抗震角度衡量 它并非理想的建筑体型∀1刚度理论在板式构件中的体现矩形平面的楼板按其两向刚度比划分单向板和双向板 计算四边支承的楼板 首先根据其两个方向的板跨度决定板型 当λ /λ ∴ 时 板上荷载大部分沿板的短方向传递 故按单向板计算 当λ /λ 时 板上荷载沿双向传递 故必须按双向板计算∀其划分原则表面以板的长短边比例作为界限 实质上是因荷载的传递方式取决于板的两个方向刚度比值 两方向的刚度相等或相近 荷载沿双向传递 相差悬殊时则为单向传递 且沿着刚度大的方向传递 即实际上是根据板的纵向与横向刚度比例划分单!双向板 见图 ∀楼板边界条件取决于与相邻板的刚度比 按弹性理论计算楼板时 其支座边界条件通常是这样确定的 邻边有楼板时则假定为固定端 邻边无楼板 边跨或相邻为孔洞的情况 则假定为简支边∀如果严格按刚度理论 即以相邻构件刚度的相对比值确定边界条件时则有些例外的情况 比如当双向板为整间大楼板 即板厚度较大 而邻边为小跨度板 即板厚度较小 由于两者的刚度相差过于悬殊 往往就不宜以固定端对待 对于小跨度板来说 当然是固定端 ∀又如支承端跨板的边梁为宽扁梁或近乎深梁 由于边梁的抗扭刚度甚大 此时的边梁又可作为楼板的固定端 见图 ∀实际配筋构造要求应与计算假定相一致∀图 板的长宽比图 板的边界条件图 地下室侧壁受力简图地下室侧壁两向刚度比决定其计算简图地下室侧壁承受的荷载形式 土压力及水压力等 与水平放置的楼板虽有不同 但其计算简图仍取决于其周边的支承情况及由壁板两向刚度比区分为单向板或双向板∀设夹壁柱之间的距离为Λ,层高为η 当Λ/η∴ 时按单向板计算 反之按双向板算 见图 ∀1刚度理论在梁构件中的体现多跨次梁计算简图的成立有赖于支座处的主梁刚度足够大楼盖中的多跨连续次梁计算简图的确定 其前提是支承次梁的支座)))主梁 框架梁 的刚度远大于次梁 可以成为次梁的/不沉降0支点 否则 计算所得的次梁内力因未考虑支座的/沉陷0而没有反映其实际受力状态 见图 有经验的结构工程师在次梁的配筋量及配筋方式上会给予一定的考虑 而不是绝对地按照计算结果来配筋∀有相当刚度的楼层封口梁会改变传力路径如图 所示 原设计意图是将楼层封口梁支承在框架悬臂梁及楼层悬臂梁上 两种悬臂梁平分外挑部分的荷载∀而事实上由于封口梁的刚度一般都较大 加上楼层悬臂梁的刚度可能小于框架悬臂梁 结果使得封口梁的荷载大部分直接传给框架悬臂梁∀这样 框架悬臂梁由于配筋少而潜伏危险 见图 ∀交叉梁系的传力关系遵循刚度理论交叉梁系的荷载传递方式取决于两个方向梁的线刚度比值∀当两向梁的跨度相同或接近时 即其线刚度比值近似为 荷载由两向梁共同承担 当两向梁的跨度相差悬殊时 即其线刚度相差较大 荷载为单向传递 荷载最终基本上由线刚度大的梁承担 结构形式虽为交叉梁系 实质上已变成主次梁系 见图 ∀建筑角部边梁按刚度大小分担荷载楼层角部相交边梁 其截面尺寸一般都相同∀当λ λ 即线刚度相等 则为双向双悬臂梁关系 平分板上传来的荷载 如λ Ξλ 即线刚度不相同 则可看作主次梁关系 长跨的为次梁 短跨的为主梁 ∀当然 当λ 与λ 相差不很大的情况下 长跨的梁仍有悬臂受力成分 见图 ∀实际设计中 为了安全起见 通常须按两种支承关系验算并作配筋调整 双悬臂时 有意加强长向梁底筋 主次梁时 有意加强长向梁的面筋∀井字梁系的两向梁内力按其线刚度分配矩形平面的井字梁楼盖 正交正放时由于短向梁的线刚度大 产生的内力较大 长向梁的截面虽与短向梁相同 但由于其线刚度小 故产生的内力也小∀当Α/Β∴ 1 时 为了使两向梁受力均匀 产生的内力相近 此时不宜布置成正交正放形式而应该采用斜放井字梁形式 见图 ∀构造加腋梁与变截面梁的区别在于刚度是否突变构造加腋梁由于对其加腋尺寸有所限制 使得其轴线上各处的绝对刚度 ΕΙ 相差不很大 计算时仍可按等截面梁看待 如加腋尺寸超出限值则必须按变截面梁进行计算 见图∀图 连续次梁计算简图图 外悬臂支承边梁图 交叉梁系图 相交悬臂梁图 井字梁系图 加腋梁 1刚度理论在柱构件中的体现在框架结构柱构件的布置中 柱子截面高宽比的不同取值或者说截面尺寸不同的摆向将在两个主轴方向产生很大的刚度差异 当然结构的侧向刚度还与两方向的梁截面尺寸有关 结构设计中完全可以 而且有必要利用这一特征来调整结构两向刚度的均衡∀例如 在建筑平面尺寸ΑΥΒ的结构中 由于两向的跨数及跨度接近 此时柱子就应以η/βΥ 布置 而在长方形的建筑平面中 由于两向的侧向刚度有差异 为了弥补Β方向 短方向 的刚度不足 此时柱子就应以η/β较大值布置 且应以η向平行于Β方向 见图 而绝不能与其相反否则将加剧两向结构整体刚度的差距 既不利于结构的抗风也不利于结构的抗震∀尤其在高层建筑的框架2筒体和外框筒2核心筒筒中筒 结构中前者的侧向刚度由各榀框架2剪力墙构成 故外框架柱的η向应平行于框架的计算方向 而后者的侧向刚度由外框筒的腹板框架构成故其外围柱的η方向应平行于腹板框架方向 见图 ∀这是柱子截面尺寸在不同的结构平面及不同的结构体系中取值 或曰摆向以取得更合理的结构整体刚度的典型例子∀1刚度理论在剪力墙构件中的体现剪力墙和柱同属结构的竖向构件 但剪力墙在其平面内的刚度远远大于柱 因此在结构布置中 当有剪力墙构件时 剪力墙的截面尺寸!数量!位置和形状等对结构的刚度的影响举足轻重 刚度理论在其中的体现更是十分突出∀从早期的墙率 单位建筑面积中剪力墙截面积 探讨 到以刚度为计算参数的剪力墙最低数量的各种各样的简化公式的展示 无不从刚度角度出发 探索剪力墙合理数量的规律∀所谓合理数量 一是指剪力墙不能太少 少到不足以抵抗风力或地震作用是结构设计所不允许的 二是指剪力墙不宜太多 即结构刚度不宜太大 否则对抗震反而不利 而且会造成结构造价的上升 是属于不适宜或不合理的结构设计∀不论是前者或后者 都涉及到刚度理论问题∀图 柱截面在不同平面中的摆向横纵向剪力墙连成× 形甚至闭合筒体 其刚度要比各自分散的剪力墙大 横向!纵向分散的剪力墙一个方向的刚度仅由该方向的剪力墙提供 而横向与纵向相连的剪力墙 一个方向的刚度由该方向的剪力墙及与之相连的翼缘共同提供两者的刚度大小有时可差几倍∀相同横截面积 即消耗的材料相同 形成的剪力墙刚度大的自然比刚度小的要好 这是一个非常明显的道理∀除此之外横向纵向剪力墙相连还增加结构的稳定性提高结构的抗震延性∀ 框2剪结构中的剪力墙宜设置在墙面不需要开大洞口的位置以便形成刚度较大的抗侧力构件 框架2剪力墙结构中的剪力墙 其片数总是有限的∀为了使其起到主要抗侧力构件的作用 每片剪力墙都需要具有一定的刚度如剪力墙开大洞口 则其刚度大大地被削弱 这将与设置剪力墙的初衷相违背 因此宜将剪力墙设置在不需要开大洞口的位置上这是从刚度理论出发对框架2剪力墙结构中剪力墙最佳位置选择的一个基本原则∀图 柱截面在不同结构体系中的摆向 刚度过大的较长剪力墙 宜开设洞口将其分为多肢剪力墙 较长的剪力墙由于墙的高度与墙宽之比减小 平面内刚度相当大 地震时易遭受剪切破坏而在抗震原则中 应做到/强剪弱弯0 结构构件的剪切破坏是要避免的∀为了达到此目的 需将较长剪力墙通过开设洞口 分成较均匀的若干墙段 即将刚度很大的单肢墙通过开洞口变成双肢或多肢墙 使各墙段的高宽比大于 避免剪切破坏 提高其变形能力∀这是合理控制剪力墙刚度的一个例子∀1刚度理论在构件相互作用中的体现荷载的传递使构件产生的内力与相连构件的线刚度有关∀在相同力作用下 刚度大的构件变形就小 或者相连接的构件在一个共同力作用下 刚度大的构件产生的内力就大∀由于刚度在其中起很重要的作用 因此在结构设计中就有许多有关刚度方面的考虑∀梁与楼板相连使梁的刚度增大 而梁的刚度则决定了板的边界条件 现浇钢筋混凝土结构 楼板的存在使梁截面由矩形变为×形或倒 形 不仅使梁增强了抗弯刚度而且也增强了抗扭刚度∀结构计算中 区分中跨梁及边跨梁的刚度增大系数正是这个道理 而梁的抗扭刚度大小则决定了板的边界条件 直接影响板跨中的弯矩及挠度 即梁的抗扭刚度大则板跨中的弯矩及挠度就小 相反则大∀当楼板的边界为边梁 或洞口梁 时 一般的计算将板在该支承边假设为简支 但当边梁为宽扁梁或深梁 或跨高比较小 时 由于其抗扭刚度很大 如完全按所假设的简支端来配筋 对该边界板支座来说往往是不合适的∀图 楼层节点图 顶层节点梁与柱相连节点处的弯矩按梁柱的线刚度比分配 框架节点的梁柱杆件所承受的弯矩按杆件自身。
浅谈刚度理论在结构选型的应用
１２各种结构体 系均有其 适用范围和适宜高度。 ．
由于抗推 刚度不 同和承载 力不 同，前述 的各种 结构体系 的适用 范
围和适宜高 度是不 同的。表 １列 出了各种结构 体系的一般适 宜高度 范
围． 建筑抗震设计规 范》Ｇ ５ ０ 卜 ２ １ ， ＜ 《 Ｂ Ｏ １ ０ ０ ＜ 高层 建筑 混凝土结构技术 规程＞ Ｊ Ｊ － ０ ２ ＜ 高层 民用建筑钢 结构技 术规程＞ ３ Ｊ ９ １ ９ ＞ Ｇ ３ ２ ０ ，＜ ＞ Ｇ ９ — ９ ８中都
矩形平面 的楼板按其两 向刚度 比划分单 向板和双 向板计算四边支承 的楼板 ，首先根据其两个 方 向的板跨 度决定板 型：当 ｌ １ １≥ ３时， ２／ 板上荷 载大 部分沿板 的短 方向传递 ，故按单向板计算 ；当 １ ／ １１≤ ２ ２ 时，板上荷载沿双 向传 递 ，应按 双 向板计算 ；当 ２ ／１ ＜ ＜ｌ ３时 ，板 ２ １ 上荷载 沿双 向传递 ，宜按双 向板计算 。其实质 上是因荷载 的传 递方 式
框絮 一 核 框 絮一 ｛ 核
２４ 构 主轴 方 向 的侧 向 刚度 均 衡 可 以 抑 制 结 构 的扭 转 效应 ．结
筒 中筒
框架 ｝
｛ 力墙
剪力墙
； 心 筒
÷
， 一 倘 神
主轴方 向刚度 均衡 的结构 ，两 向甚 至多方 向的动 力特 性相近 ，扭
转效应不 明显，在 地震作 用下甚至风 力作用下 ，主轴 平动 占上风 ，结
受 的水平 力是按其抗侧 力刚度分配 的 ，从结构分析 的计算数 学模型假 定到结构 的真正受力状态 都 能一 致地反映这一 点。按此设计 出来 的结
１１从 框 架结 构 体 系 、墙 体 系、 筒体 结构 体 系 ，整 体 刚度 是 ．
浅谈结构设计中的刚度理论
浅谈结构设计中的刚度理论摘要：结构设计中不仅必须重视属于结构外部因素的“力”而且要牢牢地掌握及控制好属于结构内部因素的“刚度”。
前者所涉及的力的平衡、结构或构件变形的协调以及由此而产生的构件内力都是通过后者所包含的绝对刚度、线刚度及相连构件之间的相对刚度来体现的。
通过举例，叙述并分析刚度理论在整体结构及单一构件中的体现，从中折射出刚度理论在结构设计中所起的重要作用，有助于结构设计人员对刚度理论有一个清醒的认识和清晰的概念，并在具体的结构设计中科学地运用，避免结构产生不安全因素，以达到结构受力合理且能获得最佳经济效益的目的。
关键词：刚度绝对刚度线刚度相对刚度在结构设计过程中的结构布置（包括竖向构件和水平构件布置）和结构计算分析（包括计算假定和构件内力分析）阶段，一般的设计人员比较关注的是荷载的产生及其数值大小，即比较注重“力”的概念而往往会忽视结构或构件抵抗外力的变形能力的“刚度”概念。
事实上，结构中力的平衡、变形的协调以及由此产生的构件内力都是通过构件自身的线刚度及连接构件之间的相对刚度的大小来体现的。
换而言之，属于结构外部因素的“力”—楼层作用荷载、风力、地震作用以及建筑物的自重等在结构内部的作用、传递以及所引起的结构反应都要通过属于结构内部因素的“刚度”来完成。
在结构设计中对刚度理论科学的应用，从高层次、高要求的角度看就显得十分重要，它不仅能够避免结构产生不安全因素，消除结构隐患，而且可以保证构件以至于整个结构在荷载作用下，受力合理并获得最佳的经济效益。
对结构设计工作来说，运用了刚度理论可进行整体结构的宏观控制，具有定性且定量、准确有效、简捷方便的特点，有利于缩短设计周期，节省人力和时间，提高工作效率。
刚度概念贯穿于结构设计的全过程：一幢建筑物的结构设计行与不行和好与不好，关键在于结构的整体刚度和构件的相对刚度控制得是否恰当合理。
事实上，结构设计人员在结构设计过程中所进行的结构布置和构件截面的调整，都是在寻求一种合理的结构刚度，所不同的是意识的强烈程度，而结构设计的基本概念以及结构设计规范的原始精神都是围绕着刚度这一基本原理来展开的。
分析结构设计中刚度理论的作用和体
分析结构设计中刚度理论的作用和体针对建筑结构设计中刚度理论的应用，以梁构件和板式构件为例，对刚度理论的应用作用与体现，做了简单的论述。
从建筑工程结构设计实际效果来说，刚度理论的运用，能够起到优化结构设计的作用。
为达到上述效果，需要设计人员充分运用刚度理论知识，灵活运用各类设计手段。
标签：结构设计；刚度理论；梁构件；板式构件现阶段，建筑设计标准不断提高，尤其是结构性能，使得设计人员更加注重结构与构件的性能分析。
从理论上来说，结构与构件变形协调与内力，通常是依靠构件之间的相对刚度而实现，因此若想提高建筑物的抗震性与风力承载性能，则必须注重刚度的作用。
1 、刚度理论运用的必要性从建筑性能角度来说，判断其好坏的标准，主要是从结构刚度和建筑构件的相对刚度角度分析，看其是否合理。
在设计时，进行结构布置与构件截面调整，主要是为了确保结构刚度能够达到相关要求。
基于此，在结构设计时，要强化刚度理论运用的意识，按照设计概念与规范，以保障设计的效果。
2 、结构设计中的刚度理论的作用2.1 提高建筑抗震性能以高层建筑为例，若为侧向连续均匀变化，建筑整体曲线较为光滑。
如此，建筑各楼层均不会发生位移突变问题，刚度较为理想，即使是遇到地震情况，也不会出现倒塌现象。
若建筑存在突变情况，则刚度突变点为薄弱点。
在薄弱区域应力相对集中，极易产生塑性变形，当遇到强烈地震时，极易受损坏，发生倒塌，造成极大的损失。
若高层建筑中设置了转换层，要选择低位转换层。
同时在转换层的上下层内，要确保刚度的连续性。
按照相关规定，建筑底部的1-2层大空间的剪力强结构，将转换层的剪切刚度给控制在1左右；若为非抗震设计，则控制为≤3；若为抗震设计，则控制為≤2。
考虑到厚板转换结构，其转换层上下层的变形曲线，受到力的作用，极易发生突变。
基于此，不建议使用厚板转换层[1]。
2.2 实现侧向刚度均衡，能够避免结构扭转以结构主轴方向为例，侧向刚度均衡，能够抑制结构扭转效应。
简要分析刚度理论的应用
简要分析刚度理论的应用在基础设计结构分析阶段，设计员一般比较关注的是荷载数值及配筋的大小，即比较注重“力”的概念而往往忽视结构或构件抵抗外力的变形能力、反映结构构件内在联系、影响构件内力及变形相互关系的“刚度”概念。
一方面，属于结构外部因素的“力”—活荷载以及基础的自重等在结构内部的作用、传递以及所引起的结构反应都要通过属于结构内部因素的“刚度”来完成。
另一方面，规范中有关基础设计构件计算和构造方面的要求，其核心内容也是以刚度为主线。
因此，作为设计者，能透彻理解结构刚度理论，并在结构设计中加以灵活运用，不仅能避免结构产生的不安全因素，而且还可以使构件以至于整个结构在荷载作用下，受力合理并获得最佳的经济效益。
1 适宜的地基（桩基）刚度是建筑地基基础设计的重要原则高层建筑的重要特点是上部荷载大、基础底面荷载压力大、荷载大小分布不均匀情况较为普遍，因此也对基础的要求更高。
基础不但应满足强度、稳定性、变形的要求，而且应有足够的刚度，方可保证上部结构的安全。
对于体形复杂、荷载差异较大的框架结构，采用基础刚度较大的基础形式可减少不均匀沉降，这类基础形式包括箱基、筏基、桩基等。
当柱下独立基础的长短边之比大于或者等于2、小于或等于3的范围时，对基础底板短向钢筋布置位置和数量的调整实际反映的是对基础底板不同位置刚度分布和变形考虑。
高层建筑和裙房之间不设沉降缝，当需要满足高层建筑地基承载力、降低高层建筑沉降量、减少高层建筑和裙房间的沉降差而增大高层建筑基础面积时，后浇带可设在距主楼边柱的第二跨内，此时应满足的三个条件是：（1）地基土质较均匀；（2）裙房结构刚度较好且基础以上的地下室和裙房结构层数不小于两层；（3）后浇带一侧与主楼连接的裙房基础底板厚度与高层建筑的基础底板厚度相同。
由于高层建筑和裙房荷载差异较大，“先天”上对实现两者的均匀沉降不利，而裙房较好的整体结构刚度（包括了上部结构和筏板）对调节地基不均匀沉降有重要意义，而要求临近位置的基础底板厚度相同，实际是为让两者的刚度更接近，以更好的协调两侧的沉降变形。
解析刚度理论在结构设计中的作用和体现
瞿 栩 目 麓 描
２ ０ １ ３年 ７月
解析刚度理论在结构设计中的作用和体现
甄 玉 婷
（ 江西省环球建筑 设计 院 江西 南昌 ３ ３ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 在结构设计 当中不但要重视属 于结构 外部原 因的“ 力” ， 并且要控制和掌握好属于结构 中内部 因素 的“ 刚度” 。
（ ３ ） 消 除 或 改 善 因侧 面 刚度 不 足 产 生 的侧 移 偏 大 最 佳 方 法 就
运用，应 以高角度、高层次其中角度来看就表现的尤为重要和突 是设 置 伸 臂 和 楼 层 加 强层 高层建筑或者超高层建筑， 因其高度 比较大、 高宽大、 结构侧
患得以消除， 并且保证构件及整个结构采用荷载作用下， 使结构受 向位移可 能达 不到其规 程要求或仅达到位移要求 最低 限，为了
找 出其 中共 同点 。对高宽较大 的高层建筑 物采用顶层 盖板 加厚
并 对 配 筋 加 以稳 固 ， 在 一 定程 度 上 能 控 制 住 结 构侧 向移 位 。
１ 结构设计全 部过程要用到刚度概念
一
座建筑物整个结构设计好坏 ， 主要在于整个构件相对刚度
（ ４ ） 在高层 、 多高层建筑物采取单独柱基或者单桩单柱基础 ，
加强层最好 是避难 层和设备转换层 ， 但这通 常和 除此之外， 对整个设计来说， 采用刚度理论可以更好的对结构设计 使用方面来说， 进行宏观控制， 其特点是精准、 迅速、 安全 、 定性定量等 ， 能使结构 结构设计不一致 ， 这就要求在 结构设计 中建筑和 结构相互协调 ，
设计 周 期 大大 缩 短 ， 提 高整 个 工作 效 率 。
力科学合理且取得 良好的经济效益 。结构外部设计是对整个结构 改善这种情况 ，并且最 经济的方法就是在一个楼 层的高度处 设 设计当中最根本要求 ， 当然也是最关键 的要求； 而结构 内部设计要 置伸 臂或加强层，这是从刚度概念 当中来对 结构侧 向移位采用
刚度理论在结构概念设计中的运用
结构 的 内部 因 素一 度 以 及 刚度 在 结 构 概 念 设 计 中 刚
是要求 连 梁 的刚 度 不 宜 太 小 。 相反 ， 剪 力墙 结 构 在
中， 由于墙 体 多而 密 ， 所形 成 的结构 整体 刚度往 往过 大， 吸引 的 地 震 力 大 ， 此 ， 建 筑 抗 震 设 计 规 范 》 因 《 Ｇ ５ ０２ ２ ０ Ｂ ｏ １ — ｏ １第 ６ １ ９条规 定较 长 的抗震墙 宜开 ．． 设 洞 口， 一道 抗震 墙 分成 长度 较均 匀 的若 干墙 段 ， 将 洞 口连 梁 的跨 高 比宜 大 于 ６ 各 墙 段 的 高宽 比不应 ， 小 于 ２ 这 是 要 求 连 梁 刚 度 不 宜 太 大 。规 范 的这 ， 些要 求是 通过 控 制 剪 力 墙 连 梁 的刚 度 ， 调 整 剪力 来
度来 反映和 实现 的 。该 文研 究 的主 要 内容 就是 建筑
着 结构 层数 越来 越 多 ， 高度 越来 越高 ， 承受 的风 荷载
越 来越 大 ， 地震 反应 也 越强 烈 ， 结 构 的整体刚 度的 对 要 求就 越 高 。
１ ２ 刚度 理论 在 剪力 墙设 计 过程 中的体 现 ．
墙墙 体 的刚度 ， 而使 结 构 整 体 刚 度 调整 至 合适 程 从
度 ， 好 地发 挥 开 洞 剪 力墙 的 作用 。抗 震 设 计 的连 更 梁 ， 刚度并 不 是越 大越 好 ， 其 刚度 大 ， 弯矩 、 力设 则 剪
在 剪力 墙结 构 中 ， 力墙 是 主要 的抗 抗 震 设 计 规 范 》 Ｂ ０ｌ— 《 Ｇ ５ Ｏ２
２ ０ 第 ６ １ ８条 规 定 “ 、 级抗 震 墙 的洞 口连梁 ｏ１ ．． 一 二 跨高 比不宜 大于 ５ 且 梁截 面高 度不 宜小 于 ４ ０ 。 ， ０ ” 这
分析刚度理论在结构设计中的作用和体现
、
刚度概 念必 须 贯彻 结构设 计 的整个 过 程
结 构 整体 的刚 度 、 构 件 的 相 对 刚度 是 不 是 合理 ， 对 建 筑 物 的结 构 设 计 有
着 非常 重 要 的影 响 。因 此 ． 冈 ０ 度 理 论必 须 要贯 穿 于建 筑 物 结构 设 计 的每 个 环
节、 整 个 过程 。 （ 一） 如果 平 面 刚度 无 穷大 ， 则可 准确 求得 各 抗侧 力 构件 的 内力
（ 三） 刚度理 论 在板 式 结构 中作 用 和体现
栋建筑物没有结构薄弱 的部位 。即使遇上百年一遇的大地震 ， 也 不会 出现 倒 塌 的状 况 ， 危 及 居 民 的生 命 财 产 安全 。但 如 果 高 层 建 筑 物 的侧 向刚 度 很
容 易便 产 生 突 变 ， 则 楼 层 的突 变 部 位 成 为 整 栋 楼 中 比较 薄 弱 的部 位 ， 会出 现应力集 中的状况 ， 导致塑性变形的增大 ， 因此 建 筑 物 很 容 易 遭 受地 震 的
摘要 ： 在结 构设 计 中， 不 仅 要重 视 外部 因素 中的“ 力” ， 而且 要控制 好 结构 内部 因素 中 的“ 刚度 ” 。 其 中， “ 力” 主要指 的是力 的 平衡 、 力 的结构 和构 件 的协 调 ， 以及 由此而 产 生的构 件 内力 ； 而“ 刚度 ” 主 要是 指 绝对 的 刚度 、 线 刚度和 构建 之 间 的相 对 刚度 。在本 文 中， 笔 者通 过举 例 子 的方 式系 统分 析 了刚度理 论 在结 构设 计 中的作 用和 体 现 关键词： 刚度理 论 ； 结构 设 计 ； 作 用体 现 结 构 设计 一 般情 况 下需 要 经过 几个 阶 段才 能 完成 ， 在 结构 布 置 和计 算 分 力 墙 、 筒 中筒 结构 演 变 ， 这 也 就说 ， 随 着 建筑 物 结 构层 数 的越 来 越 多 、 承 受 的 人们 对建 筑 物结 构 刚度 的要 求 越来 越 高 ， 因此 ， 也 析 这 一 阶段 ， 设 计 人员 不仅 会 考 虑荷 载 的产 生 、 荷 载数 值 的 大小 等 ， ｜ 而＿ 目 ． 也 会 风 荷载 相 比 以前越 来 越大 ， 考 虑 重 力 的概 念 ， 但 会 常 常忽 略 结 构 、 构 件 抵 抗 外 力 的变 形 和 构 件之 问 的 内 就 产生 了结构 刚度 的结构 体 系 。 在联系， 以及影 响 构件 内力 的因 素等 。 在本 文 中 ， 笔 者系 统分 析 ＿ 『刚度理 论 在 结 构设 计 中的作 用 和体 现 ， 并 列举 了相关 的例 子 。
结构设计原理详解
结构设计原理详解结构设计原理是指在建筑、工程或产品设计中，根据力学原理和材料特性，合理地确定结构的形式、尺寸、材料和连接方式的一系列理论和方法。
它是工程设计中至关重要的一环，直接关系到结构的安全性、稳定性和经济性。
本文将详细探讨结构设计原理的相关内容。
1. 强度设计原理强度设计原理是结构设计的基础，它要求结构在承受荷载时不发生破坏或失效。
根据材料的强度特性和荷载的作用方式，通过计算和分析确定结构的尺寸和材料，以满足强度要求。
常用的强度设计原理有极限状态设计和工作状态设计。
2. 刚度设计原理刚度设计原理是指结构在受力过程中的变形控制。
在设计中，需要考虑结构的刚度，以确保结构在荷载作用下变形不过大，不影响正常使用。
刚度设计原理主要包括弹性刚度和塑性刚度两个方面，通过合理的材料选择和截面设计，控制结构的刚度。
3. 稳定性设计原理稳定性设计原理是指结构在受力过程中的稳定性控制。
当结构受到外力作用时，需要保证结构不会发生失稳或倾覆。
稳定性设计原理主要包括整体稳定和局部稳定两个方面，通过合理的结构形式和截面设计，确保结构的稳定性。
4. 疲劳设计原理疲劳设计原理是指结构在长期循环荷载下的抗疲劳性能。
结构在使用过程中会受到反复的荷载作用，如果设计不合理，可能会导致结构的疲劳破坏。
通过疲劳寿命分析和疲劳强度计算，确定结构的寿命和安全系数，以保证结构的可靠性。
5. 抗震设计原理抗震设计原理是指结构在地震作用下的抗震性能。
地震是一种破坏性荷载，对结构的安全性和稳定性提出了严峻挑战。
通过地震荷载计算和结构响应分析，确定结构的抗震设计参数，以提高结构的抗震能力。
6. 经济性设计原理经济性设计原理是指在满足结构功能和安全性的前提下，尽可能降低结构的成本。
通过合理的材料选择、截面设计和连接方式，优化结构的成本效益，提高工程的经济性。
综上所述，结构设计原理是工程设计中不可或缺的一部分。
它涉及到强度、刚度、稳定性、疲劳性、抗震性和经济性等多个方面。
刚度理论与结构概念设计
１ 混 凝土构件 的截 面刚度
它们充分利用 材 如果认 同混凝土是带裂缝工作 的， 其截 面实际刚度就是开裂 深梁的框简结构。实腹筒和框简都是空 间结构 ， 料 强度 ， 减少 了结 构 构 件 的 数 量 。 大 了可 利 用 空 间 及 结 构 抗 侧 增 后刚度 ， 以一般受弯梁为例 ， 自然是沿着梁长变化 的。但是 ， 对于 提高 ｒ 结构效率。 特殊情况 ， 如纯弯梁开裂是均匀的 ， 以如果将裂缝考 虑在 内， 所 梁 力能力和抗扭刚度， 大跨度 的屋架和桥梁是利用桁架最多的结构 ， 把桁架竖立起 截面 刚 度 是成 波 浪 线 变 化 的 ， 大 值 是 弹 性 全 截 面 刚 度 ， 小 值 最 最 钢结 构中的支撑框架由此发展 就是考虑最大裂缝深 度的开裂刚度 ， 由于裂缝 是均匀分 布的 ， 因 来可以同样有效地抵抗水平荷 载， 成桁架筒 。利用空间结构的性能 ， 将抗 侧力结 构布置在结 构的周 此可以在梁长范 围内取平均值计算梁的挠度 ， 即可以认 为是等效 刚度， 这也是短期刚度和长期刚度要考虑的一个 因素之一。 边， 能加大结 构抵 抗倾覆 的能力 。设计刚度很 大的巨型结构 ， 可
刚 度 理 论 与 结 构 概 念 设 计
周 和 艳
摘 要： 从结构刚度角度指 出了结构概念设计的重要性及其 目的， 出 了结构选 型的原则和方法， 提 阐述 了对混凝 土构件
截 面 刚度 的认 识 ， 就 构 件 计算 和 整 体计 算 的线 弹 性假 定 问题 进 行 了探 讨 ， 而推 广 刚度 理 论 的应 用 。 并 从
浅谈刚度在结构设计中的应用
浅谈刚度在结构设计中的应用作者：周开其来源：《建筑工程技术与设计》2014年第18期【摘要】刚度是结构设计中最重要的概念，既揭示了“能量、力”在结构内部的传递机理，又涵盖了结构设计的主要内容，需要在设计过程中深刻领会。
本文根据自己的工作学习体会浅要分析了结构分析中的刚度概念，也仅限于结构在弹性阶段的工作情况，不足之处欢迎批评指正。
【关键词】结构设计；刚度；分析一.结构受荷的能量传递过程人们发现任何自然事物的变化必然遵循能量守恒原理和最小作用量原理。
其中，能量守恒原理揭示出事物的变化总是在一定的范围内守恒；最小作用量原理揭示出事物变化的路径总是作用量最小的路径（或过程）。
建筑结构也不例外。
从传递外部荷载的角度来看，设计一种稳定平衡的结构就是设计一个传递外部荷载的路径。
可以想象在外部荷载作用下稳定平衡的结构内部产生“力流”，该“力流”将荷载由力的作用点传至支座、地基。
在这一过程中，外部荷载在结构外部产生位移，“力流”在结构内部使材料产生应变和各点分布应力。
结构外部荷载与位移作用产生外部功，结构内部应力与应变作用产生内部势能—应变能。
能量守恒原理表明外部荷载作用的功等于结构内部的应变能（结构分析中一般以线弹性范围内小变形结构为对象，同时忽略其中能量损失。
）。
最小作用量原理表明这一路径（或过程）总是最短、最流畅的几何路径，稳定平衡的结构内部应变能最小。
在结构中最小作用量原理体现为最小势能原理。
二.刚度的内涵从能量角度出发，根据卡式第二定理可以求解单个构件位移，该公式与从虚位移原理导出的构件位移公式一致，具体表达如下：上式中：Δ为结构的整体位移；m为组成结构的构件数；∑K为结构整体刚度。
从以上公式可以看出“刚度”是联系“能量、力、变形（位移）”的桥梁。
结构传递外部荷载的过程就是能量传递的过程，属于外部因素的“力、能量”在结构内部的作用、传递及所引起的结构反应都要通过内部因素“刚度”来实现，刚度“规定”了结构内在的“力、能量”传递机理，是客观存在的内在本质。
刚度理论在结构设计的作用
刚度理论在结构设计的作用在结构设计中，有两大因素比较重要。
一个是外在因素“力”，另一个是内在因素刚度。
这两者在设计中都非常重要，缺一不可。
但对于力而言，尽管牵涉到力学方面的平衡、协调构建变形、构件内力，但是这些方面都是通过刚度来进行具体体现的。
文章通过对结构设计中的结构设计过程中、整体结构及构建中的刚度理论进行探究，以期为广大的研究者提供参考。
在进行结构的布置和分析当中，设计师一般会对“力”更加重视。
正因如此，有时候会忽视了结构、构件的变形能力等。
通常说来，其变形协调和内力，一般都由改善连接构件间的相对刚度来完成。
要想使得建筑物在使用过程中承受风力或者地震的影响，就必须重视刚度在设计中的作用。
1结构设计过程中的刚度理论通常情形下，对于建筑物而言。
判断其好还是不好的标准，往往就要看它结构方面刚度与构件的相对刚度控制合不合理。
在结构设计当中，对于结构布置和构建截面进行调整，为的就是要使结构的刚度达到相关要求。
只是在设计当中，这方面的意识有多强，是以设计的基本概念和规范来体现的。
比如，在高层建筑中，其结构设计的全过程，都离不开刚度概念。
1.1侧方向变化的结构在高层建筑当中，如果是侧方向的连续均匀变化，其整体曲线是比较光滑的。
这种情形下，不管在哪一个楼层，都没有位移突变的存在，这也使其不会有薄弱的地方。
对于这种结构而言，其刚度非常理想，就算是高层建筑遭遇地震。
也不会发生倒塌现象，对人们的生命才财产安全也就不会有严重威胁了。
但是，如果是另外一种情况的话，在有发生突变现象的高层建筑中，在刚度发生突变的地方，就会形成较为薄弱的地方。
在这个区域，盈利比较集中，塑性可能会产生很强的变形。
这种情形下，一旦遭遇地震等强烈的震动，就可能受到破坏，甚至是倒塌，引起重大损失。
如果高层建筑中具备转换层，要求是低位转换层，不应为高位转换层。
1.2结构主轴方向的侧向刚度均衡对于这种均衡来说，它能够对结构的扭转效应起到良好的抑制作用。
机械设计基础刚度与变形分析
机械设计基础刚度与变形分析机械设计中的刚度与变形是一个非常重要的考量因素。
刚度用来描述一个结构在受力作用下的变形程度，而变形则是由于外部载荷所引起的结构几何形状的改变。
本文将从理论角度出发，探讨机械设计中的刚度与变形分析。
1. 刚度分析刚度是指结构在受力作用下发生变形的程度。
在机械设计中，我们通常关注的是结构的弹性变形，即结构在外部力作用下发生的可恢复性变形。
这种变形可以通过应力-应变关系进行分析。
在材料力学中，我们知道应力与应变之间存在着线性关系，即Hooke定律。
根据Hooke定律，应力与应变之间的关系可以用弹性模量来表示。
通过刚度分析，我们可以了解结构在受力作用下的变形程度，进而确定结构是否满足设计要求。
刚度分析的结果可以帮助工程师选择合适的材料和结构形式，以保证结构的刚度满足设计要求。
2. 变形分析变形是由外部载荷所引起的结构几何形状的改变。
在机械设计中，变形分析常用于预测结构在使用过程中的形状和位置偏差。
变形分析可以分为静态变形分析和动态变形分析。
静态变形分析主要考虑结构在静力学平衡状态下的变形情况，而动态变形分析则需要考虑结构在动力载荷作用下的变形情况。
对于变形分析，我们可以使用有限元分析法进行计算。
有限元分析法是一种将复杂结构离散成小的单元，在每个单元内进行力学计算，并以此为基础求解整个结构的变形和应力分布的方法。
通过有限元分析，我们可以预测结构的变形情况，进而进行优化设计。
3. 刚度与变形分析应用机械设计的刚度与变形分析应用广泛。
在车辆设计中，对悬挂系统的刚度与变形进行分析可以确保车辆在不同路况下的行驶稳定性和舒适性。
在机床设计中，对机床结构的刚度与变形进行分析可以保证加工的精度和效率。
在建筑设计中，对结构的刚度与变形进行分析可以确保建筑物的稳定性和安全性。
刚度与变形分析也可以应用于产品开发过程中。
通过仿真软件，我们可以模拟产品在不同载荷作用下的刚度与变形情况，进而进行优化设计。
容柏生建筑工程设计事务所结构设计程序要点
简介李盛勇职务广州容柏生建筑工程设计事务所总经理, 副总工程师专业土木工程系建筑结构专业学历本科学士：清华大学土木工程系(1981～1986年)工程硕士：清华大学深圳研究生院专业资格教授级高级工程师一级注册结构工程师国家注册监理工程师香港注册工程师学会会员中国建筑学会高层结构专业委员会委员中国建筑学会抗震防灾分会高层建筑抗震专业委员会委员中国建筑学会混凝土结构基本理论工程应用委员会委员中国建筑学会钢－砼组合结构协会建筑结构专业委员会副主任委员广东省土木建筑学会建筑结构学术委员会委员广州市科学技术委员会结构与抗震专业委员会委员主要工作经验1986年毕业于清华大学土木工程系建筑结构专业。
清华大学深圳研究生院在读建筑结构工程硕士，1986～2003年间一直在广东省建筑设计研究院从事建筑结构设计工作，曾任广东省院副总工程师兼深圳分院总工程师，2000年被评为省建院“十大优秀中青年科技带头人”。
主持过十多项高层及超高层工程的结构设计，在国内外发表多篇专著和论文，多项工程获国家级一等奖、省级一等奖，专长于高层及超高层结构设计、大跨度结构设计。
具有创新的设计精神、丰富的工程实践经验及卓越的组织管理能力。
容伯生事物所的发展，离不开abaqus的umat啊，abaqus这一处理高度非线性程序，以后势将成为岩土和超限高层仿真的生力军。
记住，是仿真级别上的分析，尽量不引入工程中的习惯假设，例如（梁单元设置铰）。
直接从调整应力的角度来模拟结构的刚度衰减和恢复。
主要论文、专著或科研成果一、著作：1. 《钢筋混凝土结构配筋原位图示法》。
（广东科技出版社2000年出版，与张元坤合著。
）2. 《建筑结构设计实用指南》。
（新世纪广东省首届建筑结构技术交流会2001年出版，与张元坤合著。
）二、论文：1．潮汕大厦结构设计。
（第十三届全国高层建筑结构论文交流会，1994年。
）2．潮汕大厦结构时程分析。
（第十三届全国高层建筑结构论文交流会，1994年。
浅谈刚度理论在梁构件设计中的体现
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外 力变形的能力。 事实上 ， 结构 中力 工程都是通过 Ｔ Ｔ或 Ｓ ＷＥ程序进 封 口梁的刚度一般 都较大 加上楼层 Ａ ＡＴ 的平衡 ．变形的协 调 以及 由此产生 行结构整体 计算后 ，再 出梁板柱 施工 悬 臂梁 的刚 度可 能小 于框 架悬 臂梁 ， 构 件的 内力都是通 过构件 自身的线 图。根据 Ｔ Ｔ和 Ｓ Ｔ Ａ Ａ ＷＥ用户使用手 结果使 得封 口梁 的荷载大部分 直接传 刚度 以及连 接构件 之间 的相 对刚度 册 ，程序对 框架梁和 非框 架梁进 行 自 给框 架悬臂梁 。这样框架 悬臂梁配筋 的大小来体 现的 。作为一名 结构工 动识 别 ，对 于支撑在框架 柱和 剪力墙 应 大于楼 层 悬臂 梁 才符合 刚度 理论 ， 程 师应该重视和理解结构 刚度理论 ， 上 的梁识别 为框 架梁 ，对 此梁进 行负 结构才不会 留下安全 隐患。 尤其是相对 刚度理论 它不仅 能够 弯距 调幅设计 ；对于 支撑 在框架梁 上 （ ） 三 建筑角部悬 臂边 梁相交情况 避 免结构产 生不安全 因素 ，消除结 的梁 识别为 非框 架梁 ，按 照连续梁 进 （ 见图 ３ ： 层 角部 相交边梁 ， ）楼 其截面 构隐患 ，而且可 以保 证整个结 构在 行构 造设计 但 程序生成 的连续梁 的 尺寸一般 都相 同。 当Ｌ１ Ｌ （ － ２ 即线 刚 荷 载作用 下 ，受力 合理 并获 得最 佳 跨数 设计人 员应 根据工程 实际情况 认 度相等 ）则为双 向悬臂梁关 系 ，平分 的经济效益。 荷载 的传 递使 构件产生 的内力 真核对 ，不能一概 而论 。 （ ）两次梁相 交情 况 （ 一 见图 １ ： ） 板上传来 的荷载 ； Ｌ１ ２（ 若 ≠Ｌ 即线刚 度不相 同 ）则可 看作主次梁关 系 （ 长
刚度在建筑结构设计中的应用分析
刚度在建筑结构设计中的应用分析池新锋【摘要】单元产生位移以及转角等变形现象所需要的力都被称作为刚度,其刚度带有极强的限制作用力,会改变其原本的物质的力学性质,其更是建筑工程结构的内在本质.在开展建筑结构设计工作时,应当站在宏观的角度上,深入的分析刚度理论应用的价值,并对其进行较为精准的调控,定性定量的开展结构的分析工作,防止其所构建的建筑结构自身不够稳固,进而给其施工过程埋下安全隐患.要深入的分析刚度在建筑结构设计中的应用,处理好受力关系,确保其受力的合理性,提升其所收获的经济效益,探究建筑结构刚度的概念设计原则,了解刚度理论在结构设计中的体现和应用,正确的认知结构刚度.【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】2页(P137-138)【关键词】结构刚度;概念设计;地震作用;结构分析【作者】池新锋【作者单位】福建省集泰建筑设计有限公司福建省福州市 350014【正文语种】中文【中图分类】TU318引言建筑设施所处的地理环境等会直接影响到其自身的运行状态，无论是风作用还是地震作用，都被称之为效应，其结构自身所能承受的各类外力被称作抗力，其效应的提升，会带动抗力数值的提升。
其二者始终呈正比的数值关系，通过该关系的构建，最大限度的提升了其建筑结构自身的安全稳固程度。
其中，在抗力中最为重要的元素就是刚度，其刚度是建筑结构的重心，在其所开展的结构设计工作中，必须要探索出一种科学合理的刚度，将其刚度更为完整的落实到每一个的结构设计的环节中，保障建筑结构自身的安全可靠程度，对整体以及构件的刚度进行严苛的把控。
1 建筑结构刚度的概念设计原则1.1 结构刚柔近些年来，我国地震事件频发，通过多次的地震事件可以了解到，建筑设施所产生的结构变形程度越轻微，其地震给其所带来的危害就越小，但是其和刚度之间的连接关系并不明确，不能直接得出刚度越大，其所受到的地震危害性越低这一结论。
这主要是因为建筑设施结构的刚度数值越大，其所受到的地震效用也就愈发的明显，相关的材料用量也会随之提升。