1.4 结构设计的四项原则

1.刚柔相济原则

在进行工程结构设计时，应该做到结构刚柔相济，既保证结构在风和地震作用下不致产生过大的变形，又做到结构设计经济适用。“刚”是立足之本，必要的刚度不能少，如此方能使结构或结构构件的变形控制在一定范围之内；“柔”是护身之法，结构或构件的刚度总是有限的，要以柔克刚，提高消化和转换内力的能力。刚柔相济是使结构具备合适的刚度，既要保证变形在容许范围内，又要经济合理。刚柔相济是结构设计的要求，也必然是结构设计师永远的追求。如在建筑物的某个位置放置隔震橡胶支座，形成隔震层，当地震来临时，下部基础的振动能量先传递给隔震橡胶支座，利用隔震橡胶支座刚性和柔性相结合的特点，就能有效避免或减少地震带来的震动能量向上部的传输，保障上部结构的安全。

2.强节点弱构件

对于结构工程设计而言，应用刚度理论对实际结构进行简化，确定合理的计算简图，这只是一个方面，另一个方面在通过简化并选定计算简图之后，还必须采用适当的结构连接设计和节点构造措施，保证强节点弱构件。在超负荷情况下，迫使塑性铰先在结构构件上出现，保证结构不倒塌。因此做好结构连接设计是避免结构可能破坏的最重要的一环。

3.抗与放的原则

抗与放的原则即阻抗与疏导的原则，大量应用于解决地上超长结构温度收缩应力、地下车库抗浮（封堵与泄压）和结构抗震设计（刚性抗震与柔性抗震）等。根据建筑工程的实践，施工阶段承受较大的变形效应作用，而在使用阶段承受较小的变形效应作用，特别是地下工程或有保温构造的地上工程，均可采用抗与放的设计原则。约束引起的应力或变形，用“放”的方法解决。以放来减少约束，通过设变形缝及施工缝释放约束应力，创造条件给结构以变形的机会减少约束，通过变形或位移释放能量，例如在岩石地基上或原混凝土基础上，设滑动层，尽可能避免釆用预应力锚杆，大跨空间结构尽可能设滚轴支座等；而提高混凝土的抗拉强度或极限拉伸，则是用“抗”的方法解决。用混凝土的拉伸变形吸收能量，设计上经常采用“抗放兼施，以抗为主，或者以放为主”的方法。

4.多冗余度原则

结构超静定性（多冗余度）是防止结构由于某些构件意外破坏引起结构整体破坏的有效方法，也是提高结构“鲁棒性”的方法之一。因为结构的冗余度提供结构在超载情况下更多的内力调整余地，是结构安全的另一道防线。在框架结构设计时，增加结构的超静定数原则上不会对结构造价和施工工艺带来多大影响，虽然超静定结构在温度和不均匀沉陷的作用下将产生附加内力，但是为了增加结构的整体性和可靠性，框架结构还是经常做成静不定结构。