適用、安全、經(jīng)濟、美觀(guān)、便于施工是進(jìn)行建筑結構設計的原則。這五個(gè)方面各有所重，又互為矛盾，一個(gè)優(yōu)秀的建筑結構設計往往是這五個(gè)方面的最佳結合。往往設計人員注意到適用、安全、經(jīng)濟、美觀(guān)，而忽略了便于施工。 有時(shí)設計人員為圖方便，用偏于安全的簡(jiǎn)化方法計算，雖然既省事又保證安全，卻增加了造價(jià)。

　　結構設計一般在建筑設計之后，“受制”于建筑設計，但又“反制” 建筑設計。結構設計不能破壞建筑設計，建筑設計不能超出結構設計的能力范圍。結構設計決定建筑設計能否實(shí)現，在這個(gè)意義上，結構設計顯得更為重要。但一棟標志性建筑建成后，往往建筑師便成為了人們心目中的建造者，為了實(shí)現該建筑設計而付出辛勤勞動(dòng)一絲不茍的結構師并不為人們所知。但無(wú)論如何，設計一個(gè)適用、安全、經(jīng)濟、美觀(guān)、便于施工的結構設計方案是結構設計人員的責任。

　　根據我對建筑結構的理解，建筑結構設計可分為整體設計和部件設計兩部分。

　　整體設計包括結構體系的選擇，柱網(wǎng)的布置，梁的布置，剪力墻的分布，基礎的選型等。

　　整體設計一般分主體和基礎兩部分進(jìn)行。設計人員根據建筑物的性質(zhì)、高度、重要程度、當地的抗震設防列度、風(fēng)力情況等條件來(lái)選擇合適的結構體系。是采用磚混結構、框架結構、框剪結構、框支結構、筒體，還是巨型框架……選定結構體系后，就要具體決定柱、梁、墻（剪力墻）的分布和尺寸等。

　　在進(jìn)行主體結構內力計算后，主體結構底截面的內力成了基礎選型和計算的重要依據。內力計算一般盡量簡(jiǎn)化為平面體系來(lái)計算，但有時(shí)必須采用空間受力體系來(lái)計算。無(wú)論怎樣，內力計算最終是對柱、梁、板、墻（剪力墻）和塊體這五種部件的計算。也就是說(shuō)，進(jìn)行整體設計后，就要進(jìn)行部件設計。梁和柱一般可看作細長(cháng)桿件，內力情況與計算體系相符合。單向板可簡(jiǎn)化為單位寬度的梁來(lái)計算，雙向板的計算理論也較成熟，異型板的計算就較為復雜，應盡量避免。對于單片的剪力墻，一般把它視作薄壁柱來(lái)近似計算，有時(shí)要考慮翼緣的作用；對于筒體結構中的剪力墻則要用空間力學(xué)的方法來(lái)計算。塊體不同于梁、柱、板、墻，它在空間三個(gè)方向的尺寸都比較大，難以視作細長(cháng)桿件或簡(jiǎn)化為平面體系來(lái)計算。如單獨基礎，樁的承臺，深梁都是塊體，受力情況很復雜，難以精確分析，所以在計算中往往加大安全系數，以策安全。

　　目前國內結構設計所用的設計方法是概率極限狀態(tài)設計法，作用效應S必須小于等于結構抗力R，結構要滿(mǎn)足強度條件和位移條件。內力計算采用的力學(xué)模型一般是彈性模型，要考慮塑性變形內力重分布時(shí)，往往是把利用彈性模型計算所得的內力乘以一個(gè)調整系數。

　　手算和計算機算所采用的計算方法、理論、計算模型是有差別的。結構計算的工作量是很大的，采用手算時(shí)要在工作量和計算精度之間折衷。手算為降低工作量，受力體系盡量簡(jiǎn)化為平面力系，計算中作一些假設，利用經(jīng)驗值和查用圖表。但隨著(zhù)高層、超高層建筑的日益增多，結構越來(lái)越復雜，抗震要求越來(lái)越高，手算的工作量和計算精度難以滿(mǎn)足要求，計算機已被大量利用到結構計算中來(lái)。計算機的工作量和速度非人所及，機算采用更科學(xué)、精度更高的計算方法，機算的能力遠遠超出了手算。要充分發(fā)揮計算機的優(yōu)勢，進(jìn)行合理的結構內力計算，需要優(yōu)秀的結構計算程序。這些程序一般以空間力系作計算模型，以有限元的方法計算。例如著(zhù)名的TBSA的計算模型是空間桿件體系。要編寫(xiě)優(yōu)秀的結構計算程序，開(kāi)發(fā)人員除了必須具備編程技巧外，還要掌握科學(xué)的先進(jìn)的結構計算方法。作為結構設計人員也應學(xué)習計算機所用的計算理論，不應只停留在會(huì )用結構計算程序，而不知所以然。結構設計程序的出現并沒(méi)有降低對設計人員的要求，相反，它要求設計人員學(xué)習更先進(jìn)的計算理論。目前結構計算程序有一個(gè)弊端：就是計算過(guò)程的屏蔽。使用者只管輸入數據和會(huì )看結果，對計算過(guò)程一無(wú)所知，不知道計算是建立在什么基礎上，不知道適用范圍，這是潛在的危險。一個(gè)優(yōu)秀的結構計算程序還應該提供程序采用的計算理論的詳細說(shuō)明，說(shuō)明其采用的計算模型、計算假設、適用范圍等，另外應允許使用者干預計算過(guò)程，充分發(fā)揮設計者的主觀(guān)能動(dòng)性和創(chuàng )造力。

　　結構計算理論經(jīng)歷了經(jīng)驗估算，容許應力法，破損階段計算，極限狀態(tài)計算，到目前普遍采用的概率極限狀態(tài)理論等階段。

　　概率極限狀態(tài)設計法更科學(xué)、更合理。作用效應S小于等于結構抗力R是結構計算的普遍適用公式。目前結構計算理論的研究和結構設計似乎只關(guān)注如何提高結構抗力R，以至混凝土的等級越用越高，配筋量越來(lái)越大，造價(jià)越來(lái)越高。我把提高抗力R的設計方法稱(chēng)之為被動(dòng)設計法。以抗震設計為例，一般是根據初定的尺寸、砼等級算出結構的剛度，再由結構剛度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，結構剛度越大，地震作用效應越大，配筋越多，剛度越大，地震力就越強。這樣便會(huì )出現為抵御地震而配的鋼筋，因為增加了結構的剛度反而使地震作用效應增強的情況。其實(shí)，為什么不考慮降低作用效應S呢？我把降低作用效應S的設計方法稱(chēng)之為主動(dòng)設計法。國外在抗震設計中，已有在基礎與主體之間設一彈性層，以降低地震作用效應的設計；有的在建筑物頂部裝一個(gè)“反擺”，地震時(shí)它的位移方向與建筑物頂部的位移相反，從而對建筑物的振動(dòng)產(chǎn)生阻尼作用，減少建筑物的位移，降低地震作用效應。國內的設計以被動(dòng)設計為主，當然也有主動(dòng)設計，如設置“塑性鉸” .我認為結構設計應該被動(dòng)設計與主動(dòng)設計相結合，但要實(shí)現主動(dòng)設計需要先進(jìn)理論和高科技的支持。隨著(zhù)社會(huì )的需求，計算理論的發(fā)展，計算機的應用，新型建材的研究與應用，建筑結構設計將面臨前所未有的機遇。

　　最后，我想大膽的預測今后結構設計的方向——概念設計將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

　　概念設計是指正確的解決總體方案、材料使用和細部構造，以達到合理抗震設計的目的。概念設計是根據抗震設計的復雜性，難以精確計算而提出來(lái)的一種從宏觀(guān)上實(shí)現合理抗震，避免無(wú)必要的繁瑣計算，同時(shí)為抗震計算創(chuàng )造有利條件，使計算分析結果更能反映地震時(shí)結構反應的實(shí)際情況的設計方法。采用先進(jìn)的計算理論�？臻g受力分析，非彈性變形分析，塑性?xún)攘Ψ治�，由加載到破壞的全過(guò)程受力分析，時(shí)程分析，最優(yōu)化設計，方案優(yōu)化等先進(jìn)科學(xué)的設計方法、設計理論將得到越來(lái)越多的應用。

　　今后的設計除了提高結構抗力，還應考慮盡可能的降低作用效應。因為降低作用效應，對增加結構安全性，降低造價(jià)，節約國家投資意義重大。使用具有高強、輕質(zhì)、環(huán)保等特點(diǎn)的新型建材。建筑物的自重在結構計算中占很大的比重，使用輕質(zhì)、高強的建材，將使建筑結構設計發(fā)生革命性的變化。