建筑与结构关系探讨

1.方案设计对结构的影响

在设计一个建筑时，建筑师们主要考虑的是建筑效果对方案的可行性、合理性、经济性。在这些方面考虑较少的话则出现了上述奇形怪状的建筑。建筑方案设计这方面考虑太多则建筑复杂，结构设计难度就会加大并且成本上升。尤其是不熟悉本地自然环境的设计师没有考察当地环境后的作品更容易设计出不规则的建筑设计，造成人力财力的极大浪费。

在日本、我国台湾等地震多发地带，不规则的建筑极易受地震的摧毁。所以，在我国的建筑物大多都是抗震的，以安全第一的原则为前提，其次再是考虑实用及美观。所以在设计任何建筑物前，都要对安全因素有极高地重视程度。因此，现在的设计若超出规范要求，结构就需要采取加强性措施，有的还要有一定的模拟实验验证。建筑设计之后需要经过结构专业的超限审查，这个审查主要是对建筑设计的安全和合理进行评审，然而建筑的施工又与经济相挂钩，所以建筑方案需要紧紧围绕合理性、可行性、经济性三个方面进行设计，这样才能建造出城市的标志。

2.结构型式对建筑的影响

结构是建筑设计以实际形式存在的载体，是设计以物质形式表现的基础，除此之外，建筑的好坏与结构直接挂钩，有着最直接最明显的关系。从众多实际案例中得知，建筑材料和技术是结构式发展的有效保证。比如在古埃及时，当时建筑材料缺乏，技术落后，所以在建造神庙时，石梁和石柱就承担了大部分的重量，久而久之，石梁与石柱就形成了粗壮的外观，石梁与石柱不能弯曲，所以不能有较大的跨度，神庙里就是石柱林立的样子，这样既不美观也没有安全保障，但是由于当时技术和材料的落后只能达到这样的标准。随着建筑业的发展，混凝土引入了罗马，与此同时拱壳结构也被运用到建筑中，跨度变大，空间也随之变大，建筑物的风格由此改变。

在我国古代，建筑物的风格是世界上独具特色的。没有那一个国家有我国古代建筑的优美曲顶、微翘深檐和与图案一模一样的斗拱。这些建筑的结构可不是随意的，这些结构的承重体系很完备，不仅美观，而且安全。我国古代建筑可以有较多的空间，十分方便。

19世纪后半期以来，钢和钢筋混凝土结构被广泛推广应用，建筑的变革应于社会需要，促进了技术的高速发展，由此开始了大跨度建筑和高层建筑的发展。

3.结构的艺术作用

结构的艺术效果对建筑有着很大的影响。建筑的外观在极大程度上受到结构因素的影响，结构的设计必须以安全为前提，各个构件的排列有着一定的规律就可以达到美观的效果，因此结构设计者必须发挥自身的审美能力，考虑当地环境，注重安全因素，自然地显示结构特色，将结构与艺术融为一体，追求建筑设计的最佳境界。建筑自身不需要浓妆艳抹，不需要贵重的装修材料，这样既浪费人力又失去自然的美。浪费人力物力，而且不实用。

建筑的结构美并不是简单地完成结构制作就行了，不是简单地表现结构本身，因为结构本身并不是美的。只有经过建筑师的艺术加工，建筑师加上具有美的因素这样以后才能将结构美彻底表现出来。

建筑物的使用功能不同，所以建筑空间就应该要有不一样的设置。建筑功能和空间都与结构相关，只有认真的考虑了建筑功能，仔细安排了建筑空间，这样建筑结构才能形成。设计师选择合适的结构和建筑外形，在此基础上构造建筑原理图，然后就是艺术加工使之更富有美感形成一件既美观又实用的艺术建筑物，达到艺术、经济双丰收。

世界上许多著名的建筑物都是有着对结构的重视而流传至今的，这些建筑物对结构的袒露无所畏惧，在结构的基础上加上了独特的艺术美，代表了当地的特色。

随着时代的不断发展，建筑物的功能也多样化和复杂化，所以给结构设计带来了较大的难度，相应的设计程序繁多，结构设计所需时间也在拉长。结构设计师在进行结构设计时也会征求建筑师的意见，让结构能被建筑所接受，让建筑融入结构，使得结构与建筑达到一致，建筑方案和结构设计相统一的建筑才是最唯美的。除此之外，结构设计和建筑在建筑物的整体上考虑，往往会有创新的诞生。只局限于结构本身，计算无止尽的程序，这样只能使得结构成为高级计算工具，舍本逐末。在大跨度的建设中，结构设计要和建筑紧紧相连，结构设计也要对建筑有些了解，掌握一些建筑理念，在结构设计时将这些理念融入，与建筑师一起探讨，使得建筑功能和造型达到最完美的统一，最后提交最合理的方案。

4.建筑与结构关系实例分析

随精科学技术的发展以及新材料的不断出现_结构设计也处于不断进步之中.作为一名结构工程师应当注意不断地吸收新知识_新技术，新方法一旦建筑设计福要.就可以在实际工程中运用。

阿联酋迪拜境内的迪拜塔是一个具有太空时代风格的建筑物，其结构十分具有挑战性，为单式的连为一体的管状多塔构成，基座周围的设计也十分巧妙，是极富有伊斯兰建筑风格的沙漠之花，这朵沙漠之花有六朵花瓣。这些设计是结构上的突破，在结构设计中，下部混凝土结构和上部钢结构的搭配为以后的结构设计奠定了良好的基础。下部是601 m以下的，采用钢筋混凝土剪力墙体系;上部为601m一828m的，采用钢结构。在平面布置上可以采用“Y”形三叉型平面，因为三角形的稳定性可以为安全提供最大的保障。在抗震方面，对称设计是不错的选择，不仅美观便捷方便施工，而且有利于抗震。有人会对这世界第一高楼的侧向刚度和抗扭刚度产生疑惑，因为整座高楼抗水平荷载体系是一组核心筒，核心筒为六边形，每一翼的纵向走廊作为筒的扶壁柱，提供平面外的侧向刚度。这样高楼的侧向刚度和抗扭刚度就十分强了。立面通过21个逐渐向中心聚拢的退台形成“下宽上窄”塔身宽度变化曲线。并且从力学的角度分析，迪拜塔可看成是嵌固在地基上的悬臂梁，对于高耸入云的迪拜塔来说，风荷载将是其主要荷载。由于该塔的总体外形与风荷载引起的弯矩图十分相似，因此充分利用了塔身材料的强度和刚度，受力非常合理。迪拜塔可谓建筑与结构完美统一的代表。

在我国古建筑也有许多公认为成功的建筑，是通过对结构体系的袒露和艺术加工而表现建筑美，距今年1400年的赵州桥就是其中之一，经历了10次水灾，8次战乱和多次地震，桥身结构都没有被破坏。赵州桥首先在主拱的两肩上各建两个小拱和一伏拱。挖去部分填肩材料。这样做三个目的，一节约了材料，也减轻了桥身对桥台的垂直压力和水平推力。二，肩上的四个小拱在过水量大时能起到很好的泄洪作用，三通过敞肩调整荷载分布，使恒载压力线和大拱的轴线更为接近。

5.结语

无论在任何方面，建筑与结构都必须统一和谐，建筑与结构是有机整体，只有统一了，才有完美的建筑物诞生。所以建筑师与结构工程师必须相互了解和体谅，默契的配合。

参考文献：

[1] 王洪武，王鸿艳：论建筑与结构的关系[J].林业科技情报，2002，（1）：13-14.

[2] 束伟农：衡DD浅谈建筑与结构的关系[J].建筑创作，2009，（8）：132-133.