建筑結構體系初探結構是建筑的骨架，是建筑賴以生存的物質基礎，不同的建筑功能要求，要求建筑采用不同的結構型式與體系。按其采用主要承重材料的不同，結構可分為鋼結構、木結構、磚石結構、混凝土結構；按組成結構單元的幾何尺度與線、面、體的不同，結構可分又為桿件結構，薄壁結構和實體結構；按結構承荷傳力的單向或多向不同，結構可分為平面結構與空間結構。小空間的低層與多層房屋，多采用磚混建筑結構。因其空間不大，可采用鋼、木、鋼筋混凝土作樓屋蓋，而用磚石作承重墻，柱。空間稍大、層數較多，尤其在地震區的多層和高層建筑多采用混凝土或鋼材的框架、框架—剪力墻、剪力墻、筒體等結構。大空間的單層或多層房屋，多采用中跨與大跨建筑結構。用各種建筑材料作梁，桁架，排架，拱，殼、折板、網架、網殼、懸索等結構。大跨度結構在橋梁上的應用是很典型的，很多大跨度結構型式也同樣被應用于建筑結構，如大型桁架、預應力大梁、大跨度拱、懸索等。隨著建筑材料和建筑技術的發展，越來越多的原來只在橋梁中使用的結構，在建筑中也得到了廣泛的使用。選擇什么樣的結構，要根據建筑的要求來確定。從宏觀上看，跨度與高度是選擇結構的主要依據，由于跨度與高度的變化，結構形式會產生較大的差異。但是在同樣的跨度與高度前提下，并不是僅僅存在一種可以選擇的結構，這是就要考慮多方面的因素，包括適用功能、美觀效果與經濟性等多方面。結構設計是極其復雜的，力學計算僅僅是對于結構的計算簡圖與荷載簡化模式的分析，實際結構的受力狀況存在著大量的被忽略的內容。因此作為結構工程師，不能簡單的依靠力學分析，更不能依靠計算機的計算結果，而應該根據力學與結構的基本概念，把握結構設計中宏觀的結構體系與概念原則。這種宏觀的結構體系與概念原則，就是結構設計中所體現的概念設計原則。尤其對于結構的抗震設計，概念原則更為重要。結構的經濟性、效率與構件的形式經濟性與效率是現代設計的關鍵問題，也是價值工程的焦點——以最少的投入，獲得最高的產出。在進行結構設計時也是同樣，結構工程師要根據建筑師對于建筑空間的要求，以最簡潔的結構與用材滿足其要求，這就要求結構工程師能夠精確的把握力學、材料以及施工工藝等多方面的知識與技巧，才能達到這一目的。結構的經濟性在滿足規范要求的堅固與安全前提下，結構工程師要全面綜合考慮建筑物在施工與使用期間，所有一切因素所產生的經濟效果。很難設想，一個不經濟的結構能稱得上好的設計。如前面設計原理所提到的，恰當的選擇結構形式與構件尺度，是體現結構工程師專業水準的重要標志。一個建筑物的經濟性通常包括下列三大方面：首先，建筑物的靜態成本，即通常一般人們所認為的經濟性概念。雖然建筑物的成本費用，隨時間、地點，建材生產與施工技術水平而不斷變化，但在一定的時期與范圍內，這些費用是相對固定的。建筑物的靜態成本，主要包括土建費用與建筑設備費用。它們與生產水平、施工技術、勞動效率等密切相關，先進的工業化國家的機械化程度高，材料價格低于勞力價格，所以大量采用預制裝配化程度高的鋼結構、預應力混凝土結構。發展中國家的勞力價格低于材料價格，故使用大量人力與小型機具施工，多采用磚石與鋼筋混凝土結構。當然造價也受到其他如抗震、防火等次要因素的影響。另外，造價也受建筑、結構、設備三專業的相互影響，不能專注于降低某一專業的造價，而不顧其他兩專業的造價。其次，建筑物的動態成本，即建筑物投入使用后，為保證其適用功能而進行的維護、修繕費用。節省一次投資而造成長期維修成本高昂投入，或者其他連續性的問題的工程例子是很多的。維修成本包括建筑構造與結構的維護費（如露面鋼材需要除銹刷漆等的保養與維修費）和保持正常使用環境（如采光、空調等）的能源與材料消耗費用。另外，動態成本還應包括早日竣工投產、收回投資、加速資金周轉等因素在內。第三，建筑物的廣義成本，即由于建筑物所產生的社會與環境問題及其成本。雖然建設成本問題并不是大多數結構設計者所要考慮的，這屬于投資決策問題。但在某些特殊問題上，結構工程師的選擇是極其關鍵的。正如橋梁設計中橋高的選擇一樣：較高的橋面高度會帶來巨大的投資增加；而較低矮的橋面高度雖然成本相對低廉，但會限制大型船只在橋下的通行，造成運輸障礙。現在很多海灣都謀求建設跨海大橋，橋面的高度控制就是十分關鍵的建筑結構——社會效益問題，低矮的橋面可能使某些港口資源不能被充分的利用。結構本身的投資是一個復雜的問題，在鋼結構與混凝土結構的選擇過程中，尤其體現了這一點。這種投資比較不能是簡單的、靜態的、孤立的過程，一個成熟的設計師要在直接的材料成本、施工工藝成本、空間使用效率、建筑設備的協調、維修維護的費用、意外事件的安全性甚至拆除成本與回收價值等多方面來探討結構的選擇問題。這沒有一個唯一的答案，不同的建筑所處的情況與環境不同，結論也大相徑庭。C

延伸閱讀：建筑經濟學結構的效率所謂結構的效率是指結構所固有合理性——結構對于所承接的荷載進行傳遞時，其簡潔性、實用性與可靠性。建筑結構的最直接的目的是形成人工環境的空間體系，為此，結構構件以各種不同方式跨越空間，靠靜力平衡來抗衡荷載并傳遞荷載，最終把力傳到基礎與地基上，這是結構設計的最基本任務。簡捷有效的傳力體系是設計的目標，為取得最高的承載效率，要做到：1.提高傳力的效率——一切荷載應盡可能的以最短路線取得平衡并傳到地基；2.保證材料的效率——一切結構材料應發揮出最大強度潛力，以抗衡荷載。結構設計就是遵循著這些內在而必然的客觀規律向前發展、不斷進步、永無止境。自古至今，無論中外，一概如此，這是推動結構發展的內在規律。這些規律的中心是如何用材，即提高并發揮結構材料的最大效率。傳力效率從長期實踐驗證中積累的經驗，總結出一條最為基本的原理：傳力不能走“彎路”——結構上的所有荷載，最佳傳遞路徑是能被支座反力直接平衡——即從荷載作用點通過結構構件、支座到達地基的傳力路線越短，則構件用料越少、結構自重越輕、經濟效率也越好。由此出發，來改進、尋求、探索更經濟合理的結構型式。根據結構承荷傳力路線的長短，其荷載平衡方式有直接平衡、間接平衡與迂回平衡三種。1.直接平衡——既然荷載應以最短、最直接途徑來達到平衡，那么二力平衡是最直接的平衡。如軸心受壓柱中，荷載直接沿柱軸線以最簡單，最直接，最短途徑傳入地基、達到平衡。嚴格地按照力的最短途徑來確定構件外形應是最經濟方式，但在建筑中卻很不現實，因形成跨度是結構的基本要求，而跨度的支座兩端距離較大，外荷載與支座反力并不共線，總要走一定“彎路”才能傳到支座上去。因此，建筑中的承荷傳力很少以這種最直接平衡方式出現，而更經常以間接，甚至迂回平衡方式實現。但是，力的間接或迂回傳遞，就意味著降低效率，付出代價與提高造價。一個設計者必力跡線的走向與分布是布置格構桿件的依據原則，使桿件盡量處于受拉的主應力跡線上，可以獲得最大的受力效果。同時，為加大側向剛度——壓桿（墻、柱、撐、拱等）存在壓曲失穩、拉桿（拉桿、懸索等）存在過于細長會柔軟與顫動，平面結構（梁、柱、剛架、拱索等）存在過于單薄，要增設空間支撐或加大截面寬度。綜合抗彎與側向剛度雙重需要，為加大截面的高度與寬度，為材盡共用、把材料用到遠離截面形心的上下與左右邊緣、遂成格構式結構。構件格構化后的桿件，都是僅承受軸向拉力或壓力的二力桿或起到穩定性的桿件。桁架是典型代表，可以使用桁架組成各種空間結構形式，達到設計目的。構件的合理性是相對的，受力合理只是其中的一個方面。矩形截面梁，受力有不合理的一面，但是它的外形簡單，制作方便，又有其合理的一面。在小跨度范圍內，矩形曲面梁仍是廣泛應用的構件型式之一。梁、剛架、拱、索是最基本的四種結構型式，各類結構各有自己的跨度適用范圍。一般情況下，應用最廣，最常見、也最基本的梁多用于小跨，用于中跨的梁應與柱剛接形成剛架。索用于大跨。而拱，由于它宜于用磚、石、混凝土等耐壓材料，故應用范圍極廣，能用于小跨，中跨以至大跨。另外，結構型式的優選組合應該大大提倡。這種工程實例很多，其中美國雷里競技館（Raleigh,1953年）的結構體系就應該值得稱頌。它是懸索結構和拱式結構的組合，是世界最早的雙曲拋物面懸索屋蓋。屋蓋采用