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第1篇：建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施范文

關(guān)鍵字：高層建筑；框剪結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設計；必要性；措施分析

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A

引言

在高層建筑施工設計的過程中，為了能夠達到最佳的使用效果，需要采用恰當?shù)慕Y(jié)構(gòu)設計形式，而框剪結(jié)構(gòu)以其獨特的優(yōu)勢成為目前在高層建筑結(jié)構(gòu)設計過程中應用較為廣泛的結(jié)構(gòu)形式。框剪結(jié)構(gòu)能夠為建筑提供較大的平面空間，并且其具有較強的抗側(cè)力剛度，能夠更好的保證建筑物的穩(wěn)定性。本文就在分析框剪結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計必要性的基礎上，對于剪力墻的合理選型和優(yōu)化設計的措施進行分析，并指出抗震概念設計思想在該結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計中的應用。

一 高層建筑框剪結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的必要性分析

和傳統(tǒng)的高層建筑結(jié)構(gòu)設計方法相比，框剪結(jié)構(gòu)具有一定的優(yōu)勢，能夠更好的發(fā)揮建筑物的使用性能。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計方法中，一個很大的制約因素就在于其求得的一組截面并不一定是最好的，工程結(jié)構(gòu)建設起來之后可能會出現(xiàn)重量大造價高的現(xiàn)象，這和之前的結(jié)構(gòu)設計過程密不可分。但是框剪結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計雖然和傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計有著一樣的設計過程，但是其最終的目標是使得高層建筑具有良好的使用性能，并且能夠最大限度的降低工程的施工造價，實現(xiàn)經(jīng)濟性和實用性的統(tǒng)一。

高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)具有良好的受力性和適用性，在現(xiàn)代高層建筑設計的過程中應用非常廣泛。隨著高層建筑的快速增長，對框剪結(jié)構(gòu)的合理選型和優(yōu)化設計對于節(jié)約施工建設的成本來說也具有一定的指導意義。當前的《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)程》中對于高層建筑結(jié)構(gòu)選型，尤其是對于合理布置結(jié)構(gòu)還沒有形成一個明確的規(guī)定，這樣就為高層框剪結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計提供了更為充足的設計理由。

二 高層建筑框剪結(jié)構(gòu)選型和優(yōu)化設計的措施分析

高層建筑框剪結(jié)構(gòu)在選型和優(yōu)化設計的過程中需要注意很多事項，例如影響剪力墻用量的因素和相應的確定方法、剪力墻的截面尺寸大小以及剪力墻的平面設計等相關(guān)因素，下面本文就對這幾點進行詳細的分析。

（一）影響剪力墻用量的要素分析

在高層建筑框剪結(jié)構(gòu)設計的過程中需要滿足位移角限值的要求，還要充分的發(fā)揮該結(jié)構(gòu)中各抗側(cè)力構(gòu)件的作用，以此來保證建筑的穩(wěn)定性和安全性。在設計中，因為剪力墻是框剪結(jié)構(gòu)中的主要抗側(cè)力構(gòu)件，所以剪力墻的用量和框剪結(jié)構(gòu)的平面設計有著密切的關(guān)系，在設計中需要按照分散、均勻、對稱和周邊的原則進行。分散就是剪力墻的設計需要考慮到地震力分散作用在相等的多片剪力墻上，以避免地震集中造成剪力墻的破壞；均勻就是要同方向的各片剪力墻需要均勻的布置在建筑平面的每一個區(qū)域內(nèi)，并且要保證每道剪力墻的承受水平力不能夠超過總體水平力的40%；對稱指的是剪力墻要最大限度的對稱布置，以減弱地震時結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應；周邊就是要保證剪力墻沿著結(jié)構(gòu)的周邊進行布置，以此來提升結(jié)構(gòu)的整體抗扭能力。

其次影響剪力墻用量的因素就是地震等級的大小。結(jié)構(gòu)總水平地震作用將會隨著剪力剛度的增加而增加。剪力墻增多，結(jié)構(gòu)剛度增大，地震作用就會越強。為了能夠發(fā)揮框剪結(jié)構(gòu)的特性，剪力墻承擔的地震傾覆力矩值需要大于地震總傾覆力矩值的50%。剪力墻不能夠無限制的增加，需要根據(jù)實際的情況進行設計，以滿足底部一般剪力的要求。當?shù)卣鹆^大的時候需要適當?shù)臏p少剪力墻用量。

在剪力墻用量的設計中還需要考慮到抗震設防烈度、場地土、近場遠場的影響以及結(jié)構(gòu)側(cè)移限值的影響等多個方面，在設計的過程中需要認真考慮各種因素，要在滿足規(guī)范規(guī)定的位移限值條件下減少剪力墻的數(shù)量，實現(xiàn)經(jīng)濟效應和穩(wěn)定效果的統(tǒng)一。

（二）剪力墻的平面設計

通常來講，剪力墻需要沿著縱橫兩個方向布置，否則將會造成建筑物平面兩個方向的剛度差異較大，增加了建筑物的扭轉(zhuǎn)效應。剪力墻在設計時要盡量的設置在豎向荷載較大的地方，平面形狀變化處或者是樓梯間、電梯和管道井的位置。當剪力墻不能夠在結(jié)構(gòu)縱橫兩個方向進行設計時，需要在剛度較弱的方向采用壁式框架等抗側(cè)力構(gòu)件以拉近兩個方向在水平力作用下的位移值。

（三）剪力墻的截面尺寸確定

在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻需要有邊緣的約束構(gòu)件，即邊框柱和邊框梁。根據(jù)相關(guān)的規(guī)定，抗震要求的一二級剪力墻的底部加強部位的厚度要在200毫米以上，并且不能夠小于層高或者是無支長度的十六分之一，其他的情況下要在滿足不小于160毫米的基礎上還需要小于層高或者是無支長度的二十分之一。在實際的設計過程中需要嚴格的按照規(guī)定進行，保證設計的順利完成。對于框剪結(jié)構(gòu)的邊框梁的寬度來講，需要和墻的厚度保持一致，高度可以為厚度的兩倍。

（四）框剪結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計

在對框剪結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計的過程中需要對框架和剪力墻分別進行優(yōu)化。對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化需要遵循以下步驟。首先要進行初始選型，確定之后進行結(jié)構(gòu)分析，分析完成之后需要根據(jù)實際的情況，并結(jié)合自身的設計經(jīng)驗進行截面的優(yōu)化設計，設計完成之后進行收斂性判斷和可行性判斷，確定之后再進行施工建設。需要注意，根據(jù)框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力的計算結(jié)構(gòu)分別對框架柱、框架梁和樓板結(jié)構(gòu)實施優(yōu)化設計。

剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計則包括最優(yōu)厚度設計和設置位置設計。對于框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻抗側(cè)移構(gòu)件的水平截面面積進行優(yōu)化設計，需要在水平地震的租用下保證結(jié)構(gòu)水平側(cè)移值最大程度的接近相關(guān)規(guī)定中的最大側(cè)移值。在所有優(yōu)化設計完成之后再將框架結(jié)構(gòu)計算得出的尺寸和剪力墻構(gòu)件的最優(yōu)厚度進行重新組合，形成新的框剪結(jié)構(gòu)體系，對其結(jié)構(gòu)內(nèi)力進行分析，并且按照得到的結(jié)果對框剪結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進行重新的優(yōu)化設計。

三 抗震概念設計思想在該結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計中的應用

通常來說，高層建筑框剪結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計體現(xiàn)為抗震設計，在抗震設計的過程中，概念設計思想十分關(guān)鍵。概念設計就是通過對建筑物的總體結(jié)構(gòu)進行控制之后，再選用體型較為簡單、平面對稱性良好、抗側(cè)力體系的剛度和承載力上下變化連續(xù)的方案來設計出抗震性能良好的建筑，以保證建筑物的穩(wěn)定性和安全性。

框剪結(jié)構(gòu)的本身就是抗震概念設計的一個重要體現(xiàn)，因為框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置十分靈活，能夠滿足使用的功能要求，并且是主要豎向受力構(gòu)件。除此之外，框剪結(jié)構(gòu)設計的過程中，對于連梁的設計也充分的體現(xiàn)了這一設計思想。在小震和風荷載的作用下，連梁能夠起到聯(lián)系墻肢并且增大剪力墻側(cè)向剛度的作用；在中震的作用下，連梁需要先出現(xiàn)彎曲裂縫，之后通過塑性耗能減小墻肢在地震作用下的受損程度。

結(jié)束語：在高層建筑設計過程中，框剪結(jié)構(gòu)以其優(yōu)勢獲得了較為廣泛的應用空間，在設計的過程中對于框剪結(jié)構(gòu)的選型和優(yōu)化設計十分關(guān)鍵。本文就以高層建筑框剪結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計為中心，從結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的必要性、選型和設計措施以及抗震概念設計思想的應用三個方面進行了分析論述，希望對于今后的高層建筑框剪結(jié)構(gòu)設計有一定的幫助作用。

參考文獻：

[1] 張成秀 淺談高層建筑的框剪結(jié)構(gòu)設計 建材發(fā)展導向，2012年第18期

[2] 劉重光 淺談高層建筑框剪結(jié)構(gòu)設計 城市建設理論研究，2012年第29期

[3] 石健 高層建筑框剪結(jié)構(gòu)設計探討 廣東建材，2007年第12期

第2篇：建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施范文

[關(guān)鍵詞]房屋建設；設計；優(yōu)化措施

中圖分類號：S611 文獻標識號：A 文章編號：2306-1499（2014）13-0007-01

在一項房屋建筑工程的設計施工中，為了達到其預計的經(jīng)濟目標和社會效益指標，以最節(jié)省的投資達到房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全和可靠。就必須要認真研究房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化措施。從而做到使工程建筑資源得到最優(yōu)化的配置，將投資利用率提高到最佳程度，文章中將針對這一需求，著重對房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化進行探討。

1.房屋建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化包含的內(nèi)容

在房屋建筑工程的施工中，結(jié)構(gòu)設計的主要工作內(nèi)容就是依照工程建設的總體要求和目標，選取最為優(yōu)化和科學的設計理念與措施，對房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體形式、結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置和各個建筑構(gòu)件進行設計。房屋建筑工程的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計內(nèi)容主要是通過對建筑基礎結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案、圍護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案以及一些其他細部結(jié)構(gòu)等方面的綜合設計過程，強調(diào)一切以從實際出發(fā)為基本原則，并結(jié)合實際工程情況，以計劃成本控制為中心的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計理念。對于最為多見的框架結(jié)構(gòu)房屋進行設計優(yōu)化，就需要從整體布局與分部構(gòu)件兩個方向來進行。對房屋建筑結(jié)構(gòu)整體布局優(yōu)化設計的研究應該從外部特征、高度與柱網(wǎng)尺寸等方面進行。而構(gòu)件方面則主要應該從構(gòu)件的表面積、構(gòu)件的布置和混凝土強度等因素來進行研究。在進行設計工作時，必須要對以上兩個方面的條件進行交互式綜合式的思考。

2.房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的基本要求

2.1房屋建筑結(jié)構(gòu)的舒適性要求

房屋建筑的設計和施工，是為了滿足人民群眾的生活需求，因此就必須要重視舒適性要求，比如室內(nèi)的各部空間都應該靈活分布，要考慮到自然光源與人工光源的和諧統(tǒng)一，并且還要求充分考慮到用戶入住房屋后，對房屋可能會進行的改造行為，進行剪力墻結(jié)構(gòu)設計時，剪力墻不必按開間布置，可以兩間合并布置為大開間剪力墻。

2.2房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性要求

房屋建筑的施工，大都具有其商品化的屬性，因此就應該努力考慮為用戶提供安全性與耐久性俱佳的產(chǎn)品，房屋作為一種消費品，與其它消費品最大的不同就應該是其優(yōu)越的耐久性和安全性能，這也構(gòu)成了房屋建筑結(jié)構(gòu)設計與施工的最基本要求。在進行房屋建筑設計施工的材料選擇時，應該充分的考慮到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與材料選用的合理性、安全性，應該達到優(yōu)良的抗風性和抗震性，和使用周期內(nèi)進行維護和維修的可能性與方便性。

2.3房屋建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性要求

進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的設計時，要結(jié)合各種條件如房屋建設施工的位置、層級和結(jié)構(gòu)特征等，充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)的安全性、舒適性和耐久性的基礎上，選用最為合理、能夠滿足經(jīng)濟性要求的建筑結(jié)構(gòu)。進行各個分部構(gòu)件的設計也應該做到計算精細，在質(zhì)量標準達到國家有關(guān)規(guī)范要求的前提下，將資金的投入降低到最優(yōu)的程度。特別是當進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎設計時，更加應該充分考慮到經(jīng)濟化指標，因為房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎設計的合理性，與房屋建筑的造價高低有著非常直接的關(guān)系。

3.房屋建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的具體方法

3.1地基是建筑結(jié)構(gòu)的基礎

對建筑物的穩(wěn)定性起著決定性的作用。在進行建筑結(jié)構(gòu)的地基設計時，要因地制宜，具體情況具體分析。進行建筑結(jié)構(gòu)地基的設計優(yōu)化首先是要選擇合理的優(yōu)化方案，如果是基礎較深，那么就需要對擬建工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況進行全面仔細的勘察，然后再綜合其他現(xiàn)場場地的各種因素進行基礎選型及埋深等設計。

3.2砌體結(jié)構(gòu)的設計優(yōu)化

磚砌體在房屋建筑結(jié)構(gòu)中主要擔負著抵抗側(cè)向位移和承重的作用，它的布置方式較為多變，但是在躍層結(jié)構(gòu)或表現(xiàn)出過大的受力結(jié)構(gòu)中卻并不適宜。通常應該對其進行以下方面的優(yōu)化，優(yōu)化平立面結(jié)構(gòu)，保證建筑形體的規(guī)則性，抗側(cè)力構(gòu)件平面布置宜規(guī)則對稱，側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化。縱向抗震墻體在建筑整體中，必須保證有三條以上，合理規(guī)劃門窗的開口規(guī)格，一般要將寬度控制在2m或2m以下，這樣的設計有利于增加建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

3.3建筑底部剪力墻的設計優(yōu)化

處于房屋建筑底部位置的框架剪力墻因為具有豎直方向抵抗側(cè)力部件的不連續(xù)性，所以就增加了受力出現(xiàn)不平衡狀況的因素。也就因此而增加了對建筑平面的要求。在設計中，應該盡最大可能將承重墻放置于框架梁之上，如果受到具體條件限制而只能放置于次梁時，就必須要將主梁與框架梁的鋼筋配置適度增大，使放置承重墻的樓板厚度增加。同時，在設計中需要樓板錯層時，必須要慎重，必須是在選用質(zhì)量較輕的板層填充材料時才可以進行這樣的設計。

3.4剪力墻的設計優(yōu)化

對剪力墻進行優(yōu)化設計，其中連梁是最為重要的環(huán)節(jié)。如果將連梁的剮度增加，就一會產(chǎn)生增加建筑結(jié)構(gòu)地震作用的情況，同時也就造成了連梁與墻肢的內(nèi)部受力分配大幅度增加，這樣就應該將此處構(gòu)件的鋼筋配置適度增加，從而使建筑材料受到不必要的浪費。所以，在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的設計時，不應該選擇將大剛度窗下墻當做連梁的設計。應該選擇的設計方式應該是把連梁設計成剛度與截面較小的弱連梁，并且在達到結(jié)構(gòu)的剛度與變形程度要求的條件下，進行經(jīng)濟與變形能力等多方面思考，對構(gòu)件進行合理的布置。一般來說，剪力墻設計越多，建筑結(jié)構(gòu)也就具有更大的抗側(cè)力，從而減少建筑結(jié)構(gòu)的位移，卻導致了地震力的增大。基于以上的考慮，進行剪力墻的設計時必須要掌握對稱和分散與均勻的基本理念，以水平位移限度為準控制剪力墻的數(shù)目。

3.5房屋建筑結(jié)構(gòu)細部設計優(yōu)化

進行建筑結(jié)構(gòu)的設計優(yōu)化，不但要關(guān)注整體設計，也應該對各個細部結(jié)構(gòu)部件的設計給予重視，比如進行現(xiàn)澆板的設計時，為了達到去除拐角裂縫與結(jié)構(gòu)受力均勻的目的就需要將異形板劃分為矩形板。對于建筑結(jié)構(gòu)底部的框架抗震墻的鋼筋配置通常較大，如果在材料選用上使用冷軋帶肋鋼筋則能夠適當減少鋼筋配置，從而更加便于施工和達到控制工程造價的目的。在有關(guān)設計技術(shù)優(yōu)化方面，也可以增加對現(xiàn)代化高科技的利用。如今計算機仿真優(yōu)化設計形式已經(jīng)在建筑工程設計行業(yè)得到了廣泛的運用，基于計算機軟件對設計思路進行模型化的分析，直觀而準確。因此人工設計配合計算機的運用進行房屋建筑工程的設計優(yōu)化應該得到更加有力的推廣。

4.結(jié)論

隨著我國經(jīng)濟建設水平的不斷提高，基礎設施的建設得到了空前的發(fā)展，房屋建設與百姓生活息息相關(guān)，要求建筑物有足夠的安全性和耐久性，在滿足房屋建筑各項功能的同時，最大限度節(jié)約建筑成本是設計者的目標。更加應該重視建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化，這就需要有關(guān)設計行業(yè)的從業(yè)人員以高度的責任心，在實際工作中不斷探求真理，積累經(jīng)驗，掌握先進的結(jié)構(gòu)設計理論，不斷探求自然法則，提高創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力，時刻為達到房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的最佳效果而不懈努力。

參考文獻

[1]曾耀輝，淺談住宅建筑設計中存在的問題[J]自然科學，2013，（03）135.

[2]范雷彪，李嘉昕，任忠.具有可靠抗震性能的農(nóng)居房屋設計[J].華北地震科學.2012，30（2）.

第3篇：建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施范文

【關(guān)鍵詞】建筑；暖通設計；問題；對策

隨著人們生活水平的提高，建筑行業(yè)的發(fā)展也不斷繁榮。對于房屋建筑來說，其結(jié)構(gòu)設計關(guān)乎房屋的使用功能與質(zhì)量。但是建筑行業(yè)發(fā)展的過快也導致建筑房屋結(jié)構(gòu)設計的功利化與盲目性，人們過度追求房屋建筑設計的藝術(shù)感與時尚性，卻可能導致房屋建筑質(zhì)量問題。現(xiàn)階段隨著優(yōu)化房屋建筑設計思路的呼聲越來越高，人們不得不關(guān)注到目前建筑結(jié)構(gòu)設計中存在的問題。所以說，如何針對現(xiàn)在的問題，及時有效的找到解決房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法成為人們必須思考的問題。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中存在的常見性問題

（一）房屋建筑結(jié)構(gòu)設計過程不符合規(guī)范標準

在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)設計時，必須按照相應的標準規(guī)范。標準的設計要求可以保證房屋建筑的質(zhì)量。但是實際情況則是一些設計人員根本不按照要求進行設計，或者對設計規(guī)范不了解，細節(jié)部分不能顧及到。并且建筑設計的微小之處無法考慮到，使得房屋結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)有所偏差。要知道房屋建筑設計是一項精密的工作，如果誤差出現(xiàn)則可能導致房屋建筑結(jié)構(gòu)性能指標達不到，甚至影響人們的居住安全。并且建筑行業(yè)的發(fā)展較為迅速，一些設計人員跟不上時代的步伐，操作規(guī)范難以適應時代的發(fā)展，影響房屋建筑的質(zhì)量。

（二）地基與基礎結(jié)構(gòu)設計重視程度不夠

在進行地基設計時，設計人員僅僅依靠建設單位提供的數(shù)據(jù)，根本沒有進行實地考察。這樣就導致地基與基礎的設計缺乏有針對性，可能會對建筑物的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。與此同時，一些設計人員在進行基礎設計的取舍時沒有把握好度，荷載值不合適，進而影響到基礎拉梁的設計。現(xiàn)階段房屋建筑的主體框架多為多層框架結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一般使用柱下獨立基礎。如果荷載取值不恰當，就會影響建筑物的性能。不僅如此，基礎拉梁設計取值不合理也是當前房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中普遍存在的問題，往往導致整體的建筑結(jié)構(gòu)設計方案。

（三）建筑框架設計存在一定問題

主要可以分為以下幾個方面：

第一，只重視房屋的橫向框架設計，對其縱向框架設計不重視。這樣以來，如果出現(xiàn)地震等災害，就會導致建筑出現(xiàn)配筋與跨中縱筋分配不均的問題，影響建筑性能。第二，承重柱截面高度設計不合理，一些涉及人員為了便于計算受力分析，在設計承重柱的截面高度時將其數(shù)值設計較小，從而影響了建筑性能。第三，陽臺梁載荷過小，因而設計人員不重視這一部分，可能將連續(xù)梁設置成單梁。時間一久，就會影響梁的承載力，縮短其使用壽命。

二、優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的策略探討

（一）設計過程中遵守相應準則，提高設計準確性

良好的設置規(guī)范能夠有效保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的規(guī)范性與質(zhì)量。為此建筑結(jié)構(gòu)設計人員必須充分掌握建筑結(jié)構(gòu)設計的相應法規(guī)、細則與標準，即便是再細微的地方也不應放過。為了提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的準確性，設計時設計人員可以借助相應的計算機軟件，利用程序進行精確化的編輯、設計，借助計算機龐大的計算功能，可以優(yōu)化設計參數(shù)，確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的規(guī)范性，并且能夠提高建筑房屋使用的安全性。

（二）設計時保障房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性、功能性與經(jīng)濟性

地基與基礎設計是房屋建筑的基礎，只有地基與基礎設計的質(zhì)量得到保障，才能提高房屋建筑的整體質(zhì)量。在進行設計時，一方面要求設計人員充分考慮房屋結(jié)構(gòu)設計的安全性，另一方面還應該兼顧房屋的功能性與經(jīng)濟性。這就要求合計人員在設計之前就應該對施工區(qū)域進行實地考察，要掌握第一手資料。設計人員還應該精確計算荷載值，確保設計的精確性。為此，設計人員應該盡量避免單純的依靠套公式的計算方式，而應該根據(jù)設計規(guī)范、標準并綜合考慮地基的實際情況進行適當?shù)男薷摹３至拥某休d力也不是憑空得來的，而是根據(jù)施工地點土的性質(zhì)決定的，不同性質(zhì)的土層其承載力也不一樣。為了保證數(shù)據(jù)的準確性，計算后還應該根據(jù)標準進行驗算。需要注意的是，如果計算時使用的是電子計算機，則應該選擇恰當?shù)哪Ｐ停⒆屑毿?shù)據(jù)。

（三）合理設計房屋建筑的框架結(jié)構(gòu)

在選擇框架結(jié)構(gòu)參數(shù)時，應該根據(jù)建筑樓層剪力系數(shù)、自振周期以及側(cè)向剛度比等。在結(jié)構(gòu)配筋時必須綜合考慮最大配筋率和最小配筋率。只有這樣才能保證房屋建筑各個部位的搭接、延伸以及錨固符合要求，提高其抗震性能。涉及人員必須重點關(guān)注建筑物的頂層，確保按照國家的相應標準進行設計，避免房屋因溫度變化導致墻體開裂。

（四）提高設計人員的綜合素質(zhì)水平

事實上在設計時出現(xiàn)的各類問題大多與設計人員的能力與水平有關(guān)，因此提高設計人員的綜合素質(zhì)水平是優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的重要措施。為此，設計人員必須不斷學習，以便提高自身的能力。對于一些較為重要的設計點，設計人員應該提高認識，深入現(xiàn)場進行實地考察。另外，隨著時代的發(fā)展，計算機軟件的應用也為房屋建筑結(jié)構(gòu)設計注入了新的活力。所以，設計人員還需要掌握一定的計算機操作能力，以便提高設計效率，確保設計的準確性。

結(jié)語：綜上所述，房屋建筑行業(yè)仍會繼續(xù)發(fā)展，在發(fā)展過程中必須及時關(guān)注房屋結(jié)構(gòu)設計中存在的問題。我們必須重視這些問題，如果不加以解決將可能影響房屋建筑的質(zhì)量，更有甚者還會阻礙房屋建筑結(jié)構(gòu)設計理念的進一步發(fā)展。有鑒于此，設計人員在設計之前必須綜合考慮建筑周邊的環(huán)境，在設計過程中應該在滿足建筑房屋安全性的同時保證房屋使用的功能與居住體驗。對于設計人員來說，房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中必須嚴格遵守設計原則，兼顧建筑的安全性、功能性與時尚型，才能不斷推動建筑業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 梁利生. 房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中常見問題的剖析與探討[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2012（17）

[2] 張莉，阮景，滿敬濤. 淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中常見的問題及改進措施[J]. 中外企業(yè)家. 2013 （35）

第4篇：建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施范文

關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻；結(jié)構(gòu)設計；優(yōu)化措施

中圖分類號：TU398+.2 文獻標識碼：A文章編號：

引言

剪力墻結(jié)構(gòu)是由一系列縱向、橫向剪力墻及梁、板所組成的空間結(jié)構(gòu)，承受豎向荷載和水平荷載，是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式。由于縱向、橫向剪力墻在其自身平面內(nèi)的剛度都很大，在水平荷載的作用下，側(cè)移較小，因此這種結(jié)構(gòu)抗震及抗風性能都較強，適宜于建造層數(shù)較多的高層建筑。結(jié)構(gòu)工程師應該在剪力墻設計中把握要點，使結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟。

1.進行合理的結(jié)構(gòu)布置，提高高層建筑剪力墻的抗震性

1.1合理進行平面布置

一是高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)平面形狀應該盡量保障其規(guī)則、簡單、對稱,具有分布均勻的承載力和剛度，一些不規(guī)則的平面形狀則不宜采用,以便最大限度地減少扭轉(zhuǎn)對其的影響；二是必須考慮到風壓對其的影響，確保其對于縱向荷載和水平荷載具有較強的抗擊力。三是剪力墻結(jié)構(gòu)應具有較好的空間工作性能，因此剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻應雙向布置，以便形成空間結(jié)構(gòu)。抗震設計的剪力墻結(jié)構(gòu)，應避免單向布置剪力墻，并宜使剪力墻結(jié)構(gòu)兩個方向的抗側(cè)剛度相接近。剪力墻墻肢的截面宜簡單、規(guī)則。

1.2合理進行豎向布置原則

一是豎向布置應確保墻體造型規(guī)則、均勻,盡可能地避免有較大的內(nèi)收和外挑,以免使抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力和側(cè)向剛度發(fā)生突變；但允許沿高度改變剪力墻的厚度和混凝土的強度等級，或減少部分剪力墻墻肢，使結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度沿高度逐漸減小。二是為了底部大空間需要的剪力墻結(jié)構(gòu),底層或底層若干層剪力墻若不落地,可能會產(chǎn)生剛度突變,這時，應盡可能地使其它落地剪力墻、筒體或柱的截面尺寸增加一些,并對相應樓層混凝土等級進行適當?shù)靥岣撸詼p少剛度的變化。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)的設計要點

2.1 剪力墻布置

剪力墻布置必須均勻合理，使整個建筑物的質(zhì)心和剛心趨于重合，且 x、y 兩向的剛重比接近。在結(jié)構(gòu)布置時應盡量避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式，以使其具有較好的空間工作性能，并且使兩個受力方向的抗側(cè)剛度接近，若無法避免，則剪力墻相應部位應設置暗柱，當梁高大于墻厚的2.5倍時，應計算暗柱配筋，轉(zhuǎn)角處墻肢應盡可能長，因轉(zhuǎn)角處應力容易集中，有條件兩個方向均應布置成長墻。

2.2 剪力墻厚度確定

剪力墻墻肢截面比較適宜簡單、規(guī)則，剪力墻的豎向剛度應均勻，其門窗洞口最好成列布置、上下對齊，形成明確的連梁和墻肢。避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設置，在抗震結(jié)構(gòu)設計時，一、二、三級抗震等級剪力墻的底部加強部位最好不要采用錯洞墻，二、三級抗震等級的剪力墻均不宜采用疊合錯洞墻。《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中對剪力墻的截面尺寸做了詳細具體的規(guī)定。

2.3 剪力墻配筋

對于剪力墻結(jié)構(gòu)來說，剪力墻是面廣量大的，合理的控制剪力墻配筋對于結(jié)構(gòu)安全及工程的經(jīng)濟性具有十分重要的作用。一般要求水平鋼筋放在外側(cè)，豎向鋼筋放在內(nèi)側(cè)。配筋滿足計算及規(guī)范建議的最小配筋率即可。一般剪力墻豎向和水平分布筋的配筋率，一、二、三級抗震設計時均不應小于0.25%，四級抗震設計和非抗震設計時均不應小于0.20%；鋼筋間距不應大于300mm；分布鋼筋直徑均不應小于8mm。另外新抗規(guī)中規(guī)定，豎向鋼筋直徑不應小于10mm。房屋頂層剪力墻以及長矩形平面房屋的樓梯和電梯間剪力墻、端開間的縱向剪力墻、端山墻的水平和豎向分布鋼筋的最小配筋率不應小于0.25%，鋼筋間距不應大于200mm。加強區(qū)φ10@200，非加強區(qū)φ8@200 雙層雙向即可。雙排鋼筋之間采用φ6@600×600拉筋。但地下部分墻體配筋則另當別論。

2.4 設置邊緣構(gòu)件

對于普通剪力墻，其暗柱配筋滿足規(guī)范要求的最小配筋率，建議加強區(qū) 0.7%，一般部位0.5%。對于短肢剪力墻，控制配筋率加強區(qū)1.2%，一般部位1.0%；對于小墻肢其受力性能較差，應嚴格按高規(guī)控制其軸壓比，宜按框架柱進行截面設計，并應控制其縱向鋼筋配筋率加強區(qū)1.2%，一般部位1.0%；而對于一個方向長肢另一方向短肢的墻體，設計中往往就按長肢墻進行暗柱配筋。

優(yōu)化高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設計的措施

3.1注重轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計

高層建筑功能和形式日益多樣化，當多功能綜合大樓要求一棟建筑物的上部伸部)和下部使用功能不同時，結(jié)構(gòu)布置也要相應改變，要設置轉(zhuǎn)換構(gòu)件銜接上下結(jié)構(gòu)，傳遞內(nèi)力，設置轉(zhuǎn)換構(gòu)件的樓層稱為轉(zhuǎn)換層。因此，對于高位轉(zhuǎn)換的底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)這樣的復雜結(jié)構(gòu)，應當慎重設計。由于高位轉(zhuǎn)換時剛度和質(zhì)量較大的轉(zhuǎn)換層升高，調(diào)整轉(zhuǎn)換層本身及其上、下的剛度比使之接近是必要的，轉(zhuǎn)換層本身的剛度和質(zhì)量不宜大，最終可通過水平力作用下精確的空間分析檢查轉(zhuǎn)換層附近的層間位移角是否基本均勻。宜盡量選用剛度和重量較小的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式，計算時應多取參與組合的振型數(shù)。通過計算仔細分析可能存在的薄弱部位，研究具體的內(nèi)力分配特點，通過調(diào)整內(nèi)力和構(gòu)件配筋設計改善薄弱部位的性能。

3.2優(yōu)化連梁設計

根據(jù)《高規(guī)》在連梁設計方面的規(guī)定，對于連梁非抗震及抗震設計時高跨比大于2．5及小于2．5兩種情況．在截面受剪承載力及配筋方面有不同規(guī)定。為此應將連梁進行塑性調(diào)幅，以降低剪力設計值。塑性調(diào)幅可采用兩種方法：(1)在內(nèi)力計算前將連梁剛度進行折減；(2)在內(nèi)力計算之后，將連梁彎矩和剪力組合值乘以折減系數(shù)。無論采用何種方法．連梁調(diào)整后的彎矩、剪力設計值不應低于使用狀況的值，也不宜低于比設防烈度低一度的地震組合所得的彎矩設計值，以避免在正常使用條件下或較小的地震作用下連梁出現(xiàn)裂縫。同時要注重連梁的固結(jié)處理。

3.3加強部位的設計

在剪力墻設計時，一般高層剪力墻結(jié)構(gòu)，底部加強部位的高度可取嵌固部位以上墻肢總高度的1／10和底部兩層高度二者的較大值；底部帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)，其剪力墻底部加強部位的高度可取框支層加上框支層以上2層的高度及墻肢總高度的1／10二者的較大值。當將地下室頂板視作嵌固部位，在地震作用下的屈服部位將發(fā)生在地上樓層，同時將影響到地下1層，此時地下1層的抗震等級不能降低，加強部位的范圍應向下延伸到地下1層，并根據(jù)不同的抗震等級設置構(gòu)造邊緣構(gòu)件或約束邊緣構(gòu)件。

4.剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)及概念設計

振動臺模擬地震試驗結(jié)果表明建筑平面外邊緣及角點處的墻肢、底部的小墻肢、連梁等是剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)。當有扭轉(zhuǎn)效應．建筑平面外邊緣及角點處的墻肢會首先開裂；在地震作用下，高層剪力墻結(jié)構(gòu)將以整體彎曲變形為主，底部的小墻肢，截面面積小且承受較大的豎向荷載．破壞嚴重，尤其“一”字形小墻肢破壞最嚴重；在剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于墻肢剛度相對減小，使連梁受剪破壞的可能性增加。因此，在剪力墻結(jié)構(gòu)設計中，對這些薄弱環(huán)節(jié)，更應加強概念設計和抗震構(gòu)造措施。例如，剪力墻在平面上分布要求均勻，使其鋼度中心和建筑物質(zhì)中心盡量接近，以減小扭轉(zhuǎn)效應；適當增加建筑平面外邊緣及角點處的墻肢厚度(宜取250mm，對低部的小墻肢根據(jù)需要可取用300ram)，加強墻肢端部的暗柱配筋，嚴格控制墻肢截面的軸壓比，以提高墻肢的承載力延性，高層結(jié)構(gòu)中連梁是一個耗能構(gòu)件，連梁的剪切破壞會使結(jié)構(gòu)的延性降低，對抗震不利，設計時應注意對連梁進行“強剪弱彎”的驗算，保證連梁的受彎屈服先于剪切破壞；剪力墻宜在兩個方向均有梁與之拉結(jié)，連梁)宜布置在各肢的平面內(nèi)，避免采用“一”字形墻肢；剪力墻底部加強部位的配筋應符合規(guī)范要求等。

5.結(jié)束語

綜上所述，高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設計直接關(guān)系著高層建筑的抗震性、穩(wěn)定性，作為設計人員應予以高度重視，不斷探究高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設計，更新設計理念，創(chuàng)新設計方法，提高設計質(zhì)量，以提高高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性。

參考文獻：

[1]韓桂發(fā).淺析高層住宅結(jié)構(gòu)設計與體會[J].價值工程,2010.

第5篇：建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施范文

關(guān)鍵詞 建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設計；技術(shù)

中圖分類號TU7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）98-0065-02

0引言

在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計過程中，不僅要盡可能滿足用戶對建筑結(jié)構(gòu)功能需求，同時要對建筑結(jié)構(gòu)設計成本、經(jīng)濟效益、后期使用、節(jié)能性能等進行充分的考慮，才能保證建筑結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量，提高建筑結(jié)構(gòu)設計效益。本文結(jié)合現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計理論，從建筑結(jié)構(gòu)設計方案、構(gòu)件配置、材料利用及計算四個方面，對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計要點進行深入探討。

1 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計

1.1設計方案方面

為了保證建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的合理性，設計人員依據(jù)建筑工程實際情況，制定適宜的結(jié)構(gòu)設計方案。在制定結(jié)構(gòu)設計方案時，必須注意的幾點問題：1）保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件配置合理性。設計人員在對建筑結(jié)構(gòu)配件進行設置時，必須對每個構(gòu)件進行充分的考慮，以保證構(gòu)件配置合理性，發(fā)揮構(gòu)件在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的作用；2）扭轉(zhuǎn)效應預防。為了防止建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)反應，要求在建筑結(jié)構(gòu)平面上的抗側(cè)力中心必須與建筑物外力中心相接近或者相互重合，不僅可以減少抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件數(shù)量，同時可以降低建筑造價成本，提高建筑物經(jīng)濟效益；3）合理設置傳力途徑。如果建筑結(jié)構(gòu)傳力途徑較為復雜，不僅會增加建筑工程造價成本，同時對建筑結(jié)構(gòu)安全性也會造成一定的影響。因此要求設計人員必須設置簡單的傳力途徑，這樣不僅可以減少結(jié)構(gòu)所需傳遞構(gòu)件，降低造成成本，同時可以避免安全事故的產(chǎn)生；4）注重建筑結(jié)構(gòu)整體效果。在制定建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計方案時，從建筑結(jié)構(gòu)整體性出發(fā)，處理好建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件與建筑結(jié)構(gòu)間的受力關(guān)系，使得建筑結(jié)構(gòu)承載力、延伸性及剛性強度得到有效的提升[1]；5）加強溝通合作。為了保證建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計方案的可行性，要求設計人員與建筑人員、施工人員進行有效的溝通和合作，并共同制定建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，使得建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計方案更加的完善、可靠。

1.2材料利用方面

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計主要是為了使建筑工程達到“低成本、高收益”的效果，即盡可能減少較少的資金，建立舒適、安全的建筑。而材料作為建筑結(jié)構(gòu)設計的重要組成部分，其合理利用對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化起著至關(guān)重要的作用。因此要求設計人員依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力情況、環(huán)境等特點，選擇適宜的材料。對于剛勁混凝土建筑結(jié)構(gòu)而言，其柱子是受壓重點，所以必須選擇抗壓性高的混凝土，以縮小結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面，擴大結(jié)構(gòu)空間，使得結(jié)構(gòu)自重力有所減輕。梁板是建筑結(jié)構(gòu)受彎的重要部分，可采用強度較高的鋼筋，以減少鋼筋材料使用量，保證鋼筋與混凝土強度統(tǒng)一性，使得材料性能得到充分發(fā)揮[2]。而對于建筑結(jié)構(gòu)中的跨度結(jié)構(gòu)、復雜結(jié)點、及轉(zhuǎn)換層，則可采取鋼結(jié)構(gòu)材料，一方面可以降低材料成本，提高經(jīng)濟效益，另一方面可以保證建筑物的舒適度和安全性。

1.3構(gòu)件布置方面

建筑結(jié)構(gòu)主要包括梁、剪力墻及柱子等，在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計中，必須對這些構(gòu)件進行合理的設計和布置。1）柱子設計與布置。建筑結(jié)構(gòu)柱子截面與軸壓比有著密切的關(guān)系，當建筑結(jié)構(gòu)上部軸力處于一定狀態(tài)時，可以通過擴大柱子截面、增加柱子箍筋或者加大混凝土強度等措施，對柱子軸壓比進行有效的控制，以提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性，同時使建筑結(jié)構(gòu)功能得到充分發(fā)揮[3]；2）梁設計與布置。建筑結(jié)構(gòu)梁板可分為寬扁梁和預應力梁。寬扁梁不僅可以降低梁板截面高度，同時可以提高建筑物整體凈高，使得建筑物面積得到擴大，但是其經(jīng)濟效益與普通板相比較低，主要是因為建筑結(jié)構(gòu)梁板橫向截面高度有所降低，縱向鋼筋率就會有所增加，撓度也有所擴大，提高了建筑成本。對于撓度的建筑結(jié)構(gòu)，可采用預應力梁，雖然能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)設計特殊要求，但是其成本相對較高；3）現(xiàn)階段我國建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計過程中，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是應用較為廣泛的一種結(jié)構(gòu)體系，其主要由鋼筋混凝土型剪力墻和框架組成的，建筑框架中的梁柱由剛接完成，而剪力墻和框架可采用鉸接或者剛接完成。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)具有靈活性的使用空間、良好的整體性及衍生性、較強的抗震性和承載力，使得結(jié)構(gòu)側(cè)移達到減小，使得建筑結(jié)構(gòu)得到有效的優(yōu)化和完善。素以在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計中，必須提高建筑結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度，以保證建筑結(jié)構(gòu)安全性，降低建筑造價成本，使得建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計得到最為理想狀態(tài)。

1.4結(jié)構(gòu)計算方面

為了保證建筑結(jié)構(gòu)計算的準確性，使建筑結(jié)構(gòu)設計得到有效的優(yōu)化，要求設計人員在結(jié)構(gòu)計算過程中，必須做到以下要求：1）與工程實踐相結(jié)合。在建筑結(jié)構(gòu)計算時，必須對建筑工程情況進行有效的調(diào)查和分析，以保證建筑結(jié)構(gòu)計算數(shù)據(jù)的準確性；2）計算機系統(tǒng)的應用。為了提高建筑結(jié)構(gòu)計算的準確性，設計人員必須合理應用計算機系統(tǒng)，對建筑結(jié)構(gòu)計算結(jié)構(gòu)進行全面且有效的分析；3）數(shù)據(jù)輸入準確性。為了避免建筑結(jié)構(gòu)計算誤差的產(chǎn)生，要求設計人員對建筑結(jié)構(gòu)計算數(shù)據(jù)輸入過程進行有效的控制，并對建筑結(jié)構(gòu)設計圖形、構(gòu)件及荷載等參數(shù)進行核查；4）計算結(jié)果審查。當建筑結(jié)構(gòu)計算完成后，必須建立相應的審查制度，對計算結(jié)構(gòu)進行有效的審查，以及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取有效的處理措施，以保證建筑結(jié)構(gòu)計算的準確性，使建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計得以實現(xiàn)。

2結(jié)論

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計不僅能夠提高建筑結(jié)構(gòu)安全度和穩(wěn)定性，同時能夠有效降低建筑工程建設成本，使建筑工程效益得到有效的提高。所以，設計人員必須加強現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計工作，選擇合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計方案，提高材料利用率，合理配置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，保證結(jié)構(gòu)計算準確性，使得建筑結(jié)構(gòu)得到有效的優(yōu)化。

參考文獻

[1]班春旭.建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的研究[J].科技與企業(yè)，2012，12（17）：89-90.

第6篇：建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施范文

社會的發(fā)展促使人們的生活水平得到了很大的提高，注重物質(zhì)生活水平的追求也不斷提高，這就形成了對建筑水平多樣化的要求，要想在節(jié)約建筑成本與建造高質(zhì)量工程中有效統(tǒng)一，就需要一定的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計不僅能夠在資源上節(jié)約成本的支出，還能夠?qū)崿F(xiàn)在資源的有限條件下使建筑的質(zhì)量功能水平最優(yōu)化，能夠提高空間的利用率，發(fā)揮資源的最大功效，建筑的高質(zhì)量包括建筑的環(huán)境以及使用功能，結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化符合一定的經(jīng)濟發(fā)展原理，對資金，土地資源空間，建筑質(zhì)量與水平都能做到合理的優(yōu)化，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化對于建筑行業(yè)的發(fā)展以及未來的經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展都有著很重要的作用。

2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的特點內(nèi)容分析

建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化是通過整體建筑的要求決定的，首先要了解整體建筑的設計理念，這樣才能夠進一步的確定建筑的整體結(jié)構(gòu)，才能開展建筑設計的優(yōu)化工作，確保在有限的空間及資金條件下，優(yōu)化建筑水平，建筑結(jié)構(gòu)設計也有著自身的特點，要考慮建筑結(jié)構(gòu)的整體性，把握好建筑的一般結(jié)構(gòu)類型，了解建筑結(jié)構(gòu)的特點，這樣才能夠在進行建筑結(jié)構(gòu)設計的時候充分考慮到各種條件方面的優(yōu)化，還要根據(jù)建筑的整體結(jié)構(gòu)，還有建筑結(jié)構(gòu)的特點來設計合適的結(jié)構(gòu)類型，確定具體的結(jié)構(gòu)配置，以及所需資源的構(gòu)件，對各種建筑結(jié)構(gòu)進行設計優(yōu)化時，還要考慮整體建筑的布局類型，實現(xiàn)科學技術(shù)與建筑藝術(shù)性設計的結(jié)合，通過對建筑結(jié)構(gòu)的進行優(yōu)化來找出最好的建設方案進行建筑設計。

3建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計中存在的問題

在進行結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化過程中會存在很多的問題，對于一些低層建筑物，建筑結(jié)構(gòu)設計原理基本上都是一致的。但是由于土地資源的有限性，空間的局限性，目前高層建筑不斷地發(fā)展，對于高層建筑來說，建筑結(jié)構(gòu)設計就要增加新的控制因素，較高的承載需要結(jié)構(gòu)上的絕對穩(wěn)定，這就給建筑結(jié)構(gòu)的設計增加了一定的困難，越高層建筑承載力需要越大，在安全穩(wěn)固方面就越困難，這些問題都會對建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化造成很大的壓力。另外對于建筑結(jié)構(gòu)設計的技術(shù)要求來說，要想優(yōu)化技術(shù)水平，就要了解建筑結(jié)構(gòu)設計的要求跟使用功能，這就需要在考慮眾多細節(jié)問題的同時也要把握經(jīng)濟的適用性，優(yōu)化技術(shù)是要從建筑整體跟組成構(gòu)件出發(fā)，對于建筑中的各個結(jié)構(gòu)部分都要做到優(yōu)化解決，用有限的資金做出最優(yōu)的方案，實現(xiàn)經(jīng)濟與質(zhì)量的有效結(jié)合。

4建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的應對不足措施

首要要對建筑結(jié)構(gòu)設計的重新認知，要提高建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化技術(shù)，在進行建筑結(jié)構(gòu)設計時提高對建筑質(zhì)量的要求并且結(jié)合建筑的美觀等問題。具體的表現(xiàn)在：設計師在設計建筑結(jié)構(gòu)方案時，要結(jié)合建筑參數(shù)，對工程的目標進行一個預測規(guī)劃，這樣可以實現(xiàn)建筑工程中的資源經(jīng)濟控制，有利于建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化設計工作，更好的實現(xiàn)工程建筑的目標；建筑結(jié)構(gòu)設計要根據(jù)建筑的設計來確定最終的方案，根據(jù)固有的建筑面積最大限度的設計出結(jié)構(gòu)的合理限度性以及空間的利用率，減少工程造價成本；而且由于建筑本身承擔的功能作用就是安全穩(wěn)定持久耐用，以及美觀性，所以在進行建筑結(jié)構(gòu)設計時要考慮多方面的影響，包括建筑的整體功能，建筑的安全穩(wěn)定，還有各種可以完善建筑的設計施工，在設計時綜合對這些條件進行考慮設計，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的目的。

5建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的應用方法分析

建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化是為了解決在建筑結(jié)構(gòu)設計中經(jīng)常出現(xiàn)的一系列問題，所以建筑結(jié)構(gòu)設計在應用時要注重對結(jié)構(gòu)設計技術(shù)優(yōu)化的分析，建筑結(jié)構(gòu)設計不是單一方案，是根據(jù)具體的建筑情況規(guī)劃的多方案的結(jié)構(gòu)方案，對于同一個建筑方案有著不同的建筑結(jié)構(gòu)方法，這就使得在選擇的過程中，不斷地對比研究，重在完成高質(zhì)量的同時減少資源的利用以及資金的節(jié)儉，最大限度的降低工程的造價，這就要求設計師在進行設計時，要具有較高的建筑結(jié)構(gòu)設計經(jīng)驗和設計優(yōu)化水平，科學合理地優(yōu)化設計方案。同時在進行建筑結(jié)構(gòu)設計時，也要注意結(jié)構(gòu)應用技術(shù)優(yōu)化的作用，在對設計師的培訓選擇中，注重對經(jīng)驗的要求，培養(yǎng)設計師的創(chuàng)造性，這樣才能更好的進行設計的優(yōu)化工作，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的技術(shù)與應用完美的結(jié)合。

6建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計相關(guān)圖例分析

我國各個城市都有自己的圖書館，縱覽現(xiàn)代圖書館的設計，可謂千姿百態(tài)，不拘一格。有的利用老舊的圖書館加以施工，給人一種復古的感受，而有的圖書館設計采取新穎的設計理念設計，帶給了人們現(xiàn)代的感覺。總的來說圖書館內(nèi)部不但要講求通達、方便、舒適，而且其外部造型更要具集典雅莊重、美觀于一體，既要堅持館舍總體布局科學、適用的原則，在功能上滿足人們的需求，又要給人以建筑藝術(shù)美的享受。具體來說現(xiàn)代圖書館設計應具備以下幾個功能特點：（1）內(nèi)部設施要有靈活性。（2）合理的建筑布局。（3）方便讀者的使用。（4）館舍可擴展性。（5）內(nèi)部設施的使用性。（6）室內(nèi)布置的統(tǒng)一性。（7）舒適的閱讀環(huán)境。（8）確保文獻的保存。圖1為某圖書館建筑幾乎采用了完全的特制玻璃設計，這樣不但能為內(nèi)部環(huán)境的透明度和光照條件加強，而且可以減輕熱量的吸收，眩光等影響；內(nèi)部設計采用多層組合的方式進行功能上的分層布局模式。而且它是圍繞中央大廳的設計形式，結(jié)合了中國古建筑中具有庭院的設計風格。該圖書館建筑面積超過540，000平方英尺，在滿足收藏圖書的同時，布局了多個現(xiàn)代化的電子閱讀室，音樂廳，畫廊室，以及會議設施，大大在單一的圖書館基礎上擴展了該建筑的實用性。其外形設計不但表達對自由和知識的重要性，更加發(fā)展了現(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)設計理念，無論是從內(nèi)部設計還是外觀的結(jié)構(gòu)設計都有了巨大的進步，符合建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設計。

7結(jié)束語

第7篇：建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施范文

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)； 優(yōu)化設計； 剪力墻；

中圖分類號： TU2 文獻標識碼： A

一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的基本原則

（一）功能性

建筑是人類的基礎物質(zhì)生存環(huán)境，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的終極目標就是為了滿足人類對物質(zhì)生存環(huán)境的最大化需求。對功能性的滿足也不再局限于傳統(tǒng)的實用，而是增添了舒適性、 美觀性、協(xié)調(diào)性等多種新元素， 滿足人類對基礎物質(zhì)生存環(huán)境的更高要求。

（二）安全性

建筑作為人類生存的基礎生存環(huán)境，與人類的生產(chǎn)、生活緊密相關(guān)，安全性成為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的必然考慮因素。一味追求建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計，忽略決策階段、設計階段、建設階段的安全性，其作為建筑不但沒有任何實際意義，反而會給人類正常生產(chǎn)和生活帶來致命的危害。因此， 安全性是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計中的必然考慮因素。

（三）經(jīng)濟性

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的經(jīng)濟性是市場經(jīng)濟條件下對資源配置提出的新要求。經(jīng)濟性是指通過建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計，最大化的節(jié)約各種材料資源，達到減少建設成本的目標。另外，各種材料資源都存在一定的稀缺特性，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計能科學合理的減少材料的使用量，節(jié)省建設材料使用成本。

（四）環(huán)保性

建筑結(jié)構(gòu)設計的環(huán)保性是繼經(jīng)濟性之后的一大更高要求，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計過程通過材料選用品種的環(huán)保、整體布局的環(huán)保來體現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展理念。在建筑資源的材料選用方面，在保證建筑本體功能性、安全性的基礎上，最大可能的選擇節(jié)能環(huán)保型材料，同時，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化的整體布局中，不僅強調(diào)建筑主體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一與環(huán)保，也包括建筑建設過程中廢舊材料的處理與應用，更不能忽略建筑未來使用過程中對環(huán)境產(chǎn)生的重要影響。另外，材料選用的環(huán)保、整體布局的環(huán)保也是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計過程中安全性的體現(xiàn)。

二、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的主要措施

（一）剪力墻的優(yōu)化設計

剪力墻設計中連梁的設計是關(guān)鍵。聯(lián)肢墻是通過連梁連接的各墻肢聯(lián)結(jié)而成， 從而增加了墻肢的約束條件。連梁的剛度增大必將使得結(jié)構(gòu)的地震作用也增大，這樣連梁和墻肢分配內(nèi)力也相應增大，此時必須增大構(gòu)件的配筋量，顯然這一設計結(jié)果必然會造成材料的浪費。因此，在住宅結(jié)構(gòu)設計時，有經(jīng)驗的設計師都不會采用大剛度的窗下墻作為連梁，而是將連梁設計成為截面、剛度較小的弱連梁。同時，在滿足結(jié)構(gòu)剛度與變形要求時，應從經(jīng)濟角度與抗力、變形方面綜合考慮，合理布置抗側(cè)力構(gòu)件。顯然，剪力墻數(shù)量越多，結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度愈大，相應結(jié)構(gòu)位移會減小，但是結(jié)構(gòu)地震力會隨抗側(cè)力剛度增大而加大，對結(jié)構(gòu)的造價控制不利。因此剪力墻應以周邊均勻、對稱、分散等原則合理布置，以規(guī)范規(guī)定的水平位移限值為準盡可能減少剪力墻數(shù)量。

（二）建筑結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化

不同的建筑類別和功能要求決定了戶型的選擇，從砌體結(jié)構(gòu)、 底部剪力墻結(jié)構(gòu)和梁的選用與布置談起。

1、加強砌體結(jié)構(gòu)的設計

作為承重構(gòu)件和抗側(cè)移構(gòu)件的磚砌體，其平面布置較為靈活，但不適宜做躍層結(jié)構(gòu)，杜絕受力較大的突兀結(jié)構(gòu)形式。門窗開洞寬度不宜超過2.1m，縱向墻體數(shù)量不宜少于三道，這一措施可以適當減少構(gòu)造柱的配筋。

2、加強底部框架剪力的設計

底部為框架剪力墻的結(jié)構(gòu)由于豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)，使得設計中受力平衡容易出現(xiàn)問題，因此對建筑平面的要求較為嚴格。承重墻盡量放在框架梁上，如果出現(xiàn)放在次梁上的墻體時，應加大該次梁、主梁、框架梁的配筋，加厚該處的樓板厚度。結(jié)構(gòu)樓板不能隨便錯層，只有在樓板上填輕質(zhì)材料實現(xiàn)的方式才可行。戶型設計中宜讓大房間布置在臨街面，衛(wèi)生間、廚房等小房間布置在背面，這樣方便臨街面柱網(wǎng)的布置等。

3、梁的選用與布置

常規(guī)梁經(jīng)濟性最好，但嚴重影響建筑層高，尤其是在目前土地資源有限的情況下，最終還是無法實現(xiàn)社會整體經(jīng)濟效益的最大化；寬扁梁能減少梁的截面高度，增加建筑物的凈高。在建筑物總高度限制的情況下，可以增加層數(shù)，以獲得更多的建筑面積。但寬扁梁在經(jīng)濟指標上與常規(guī)梁相比并不是最優(yōu)，由于 y 方向截面高度減小，使得縱向鋼筋的配筋率較高，同時撓度偏大。在跨度進一步加大的情況下,也可采用預應力梁，以滿足建筑物的特殊要求，但費用較高。此外，高層建筑框架柱截面大小主要由軸壓比控制，在上部軸力一定的情況下，可以通過加大柱截面、提高混凝土設計強度、加大柱箍筋、采用鋼混凝土柱等不同方法來控制柱軸壓比，最大化程度保證功能性與安全性。

（三）基礎設計荷載取值的優(yōu)化

對于框架結(jié)構(gòu)，建筑物的柱下基礎一般設計為相互獨立的。對于層數(shù)低于8層且高度低于 25 米的普通建筑，若地基的關(guān)鍵受力部位不在軟性粘質(zhì)土層，則可以省去基礎抗震能力的校驗步驟。此外，驗算獨立基礎的尺寸大小時，應取軸力設計值。若取為剪應力設計值或彎矩設計值則會使設計的獨立基礎尺寸偏小，可能會對建筑物上部結(jié)構(gòu)的安全造成威脅。

（四）箍筋與框架梁間距的優(yōu)化

對于抗震等級不同的框架，箍筋與框架梁的間距不同。一般情況下，加密區(qū)箍筋與框架梁的間距不超過 10cm，非加密區(qū)鋼筋與框架梁的間距不超過 20cm。合理地設計箍筋直徑及其箍筋與框架梁的間距對建筑工程結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化具有重要意義。需要注意的是，在設計非加密區(qū)柱、梁的配筋時，不需考慮高剪應力弱彎矩的規(guī)定，即可以不計算剪應力的增大系數(shù)及彎矩的減少量。

（五）提高材料的利用率

結(jié)構(gòu)設計的目的便是花盡可能少的錢，做最安全、適用的建筑，這就要求結(jié)構(gòu)設計時對材料的選用要合理，利用要充分。要根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不同受力特點、工作環(huán)境和材料的力學性能特點，選用合適的建筑材料。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，以受壓為主的柱子，就要充分發(fā)揮鋼筋混凝土材料中混凝土抗壓性能好的特點，盡可能采用高標號混凝土，不但可以減小構(gòu)件截面，增加使用空間，還能減輕結(jié)構(gòu)自重。梁板以受彎為主，可采用高強度鋼筋，以減少鋼筋用量，同時要注意鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋與混凝土強度的匹配，最大限度地發(fā)揮出材料的性能。

三、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的新思路及輔助手段

（一）概念設計優(yōu)化

對于同一個建筑方案可以有不同的實現(xiàn)途徑和結(jié)構(gòu)設計；對于我們分析的設計方案，由于參數(shù)、荷載、所用的材料的不同都會導致各項的取值是不盡相同的，對于建筑物結(jié)構(gòu)設計的細節(jié)處理方法也不是唯一的，這就需要我們設計人員根據(jù)自己多年的經(jīng)驗和實際的理論以及當時的情況進行自行的判斷，計算機是無法解決這些不確定的問題的。但是我們的判斷也只能在結(jié)構(gòu)設計規(guī)律的指導下進行主觀的概念設計，而這種概念設計是設計人員在多種備選方案中的選擇過程。

（二）結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化分解法

該方法是將建筑工程結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化問題分解成比較小的子問題， 如基礎、屋架、梁、柱等。優(yōu)化過程分為兩級。第一級是對各個子問題單獨進行優(yōu)化處理。這時可以根據(jù)各種不同類型的結(jié)構(gòu)如框架、梁、柱等即各子問題的特點，分別采用各不相同的優(yōu)化方法。第二級是對第一級子問題的優(yōu)化方法進行綜合調(diào)整。循環(huán)幾次后，即可得到各自適應的優(yōu)化方法。這種方法的優(yōu)化過程具有良好的收斂性，且計算工作量較小。

（三）結(jié)構(gòu)設計的變換分析優(yōu)化求解法

該方法是把優(yōu)化目標當作優(yōu)化依據(jù)，對影響結(jié)構(gòu)設計的各個因素進行分析， 從而得出一個規(guī)律或者方向，以指導結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化。繼而再用優(yōu)化方法達到結(jié)構(gòu)整體最優(yōu)化的目的。

（四）借助計算機進行準確的結(jié)構(gòu)計算

一體化計算機結(jié)構(gòu)設計程序的不斷完善和全面應用，使結(jié)構(gòu)工程師從繁重復雜的結(jié)構(gòu)計算中解脫出來。工程師可以在概念、經(jīng)驗和估算的基礎上借助計算機進行可靠的分析計算，經(jīng)過多次計算比較和調(diào)整，使結(jié)構(gòu)設計更加合理和經(jīng)濟。在利用計算機結(jié)構(gòu)設計程序進行結(jié)構(gòu)計算時，要注意以下問題：不能盲目的依賴計算機，對于輸入的幾何圖形，構(gòu)件尺寸、荷載數(shù)據(jù)等應認真核對、力求準確無誤，對計算參數(shù)的選取要正確合理，注意實際結(jié)構(gòu)與計算模型的差異。

四、結(jié)束語

綜上，優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計不僅能夠保證房屋建筑使用的安全和經(jīng)濟，還能最大程度地降低工程造價，控制工程投資，進而獲得更多的經(jīng)濟效益。這就需要房屋建筑結(jié)構(gòu)工程師在設計中發(fā)揚精益求精的精神，不斷運用各種手段優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設計方案，設計出更經(jīng)濟、安全、適用的建筑產(chǎn)品。

參考文獻

[1]JGJ3―2010 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].中國建筑工業(yè)出版社， 2011.

[2]蘇英.高層建筑結(jié)構(gòu)設計的幾個問題[J].科技信息(學術(shù)研究)，2007.16.

第8篇：建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施范文

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計；強度和穩(wěn)定性；舒適度

說到優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設計，可能有人以為優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計嘛，只要通過受力計算，準確地計算出所需的鋼筋用量和布置方式，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力最佳、鋼筋用量最省、功能最齊全，其實這是不對的，至少是不全面的。因為任何一幢建筑的結(jié)構(gòu)設計方案提出之后，從結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)件布置開始就已經(jīng)存在是否優(yōu)化的問題，再加上隨后的每一個設計程序也都需要結(jié)構(gòu)工程師去進行精心思考、準確計算和合理選用建筑材料等全過程的優(yōu)化設計，才能最終產(chǎn)生優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計不應僅僅在結(jié)構(gòu)本身，而是應包括建筑的各方面，比如提高建筑空間利用率、增加建筑投入使用后的舒適度和提高建筑的經(jīng)濟效益（性價比）等。為此，科學地確定建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計幾項基本原則并有效地按照這些基本原則去進行建筑結(jié)構(gòu)設計，是非常重要的。

1 不規(guī)則建筑平面布置產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)效應的原則

有規(guī)則建筑體型和平面布置的結(jié)構(gòu)，因其受力較簡單，造價相對較低。但由于不同使用功能的需要，建筑的體型和平面布置是多種多樣的，不可能因結(jié)構(gòu)要求規(guī)則而對結(jié)構(gòu)設計師的創(chuàng)作提出無理要求，倒是可以在滿足不同使用功能的前提下，通過對結(jié)構(gòu)墻、柱的布局和墻肢長短的調(diào)節(jié)，使不規(guī)則的建筑體型和平面布置產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)的效應，同樣可以使建筑結(jié)構(gòu)達到經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和安全使用的預定目標。

當然，從理論上講，任何建筑體型都有一種相對比較規(guī)則的結(jié)構(gòu)受力方案，因為當建筑體型確定以后，整體建筑的形心和質(zhì)量中心（重心）就也確定了，結(jié)構(gòu)設計師在設計時只要使結(jié)構(gòu)的荷載中心和剛度中心盡可能地接近乃至重合，該建筑結(jié)構(gòu)就基本具備了穩(wěn)定和規(guī)則性的條件，而且，樓層平面面積越大，內(nèi)部可分隔的空間越多，就越能做到規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置，建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和安全度就越有保障。從力學觀點來說，結(jié)構(gòu)的荷載傳遞路徑應力求簡單和直接。建筑結(jié)構(gòu)中空間關(guān)系較復雜的部位，在設計時常會出現(xiàn)多次轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，猶如轉(zhuǎn)換層，這樣，會導致造價提高，也容易發(fā)生因失穩(wěn)而引起的安全問題。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的傳力途徑有多種多樣，其支撐構(gòu)件也可根據(jù)傳力需要按科學、合理的方案進行變換，因此，可以說沒有固定不變的結(jié)構(gòu)布置，也沒有一成不變的傳力途徑。而如果設計師采用最直接、最簡單的傳力途徑，就可以省去許多中間傳遞的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，從而也可減少結(jié)構(gòu)的安全隱患，使結(jié)構(gòu)受力更明確，材料更省，其造價自然也會更低些。

2 盡可能提高建筑投入使用后的舒適度原則

所謂好的建筑，應是從建筑、結(jié)構(gòu)、裝飾裝修到給排水、暖通、空調(diào)、燃氣、電氣安裝等各專業(yè)的優(yōu)化設計組合，是整體優(yōu)化設計，如果僅僅是某個專業(yè)設計得好，是不可能被稱作是一個好建筑的，結(jié)構(gòu)設計也不能例外的，建筑結(jié)構(gòu)設計要能最大程度地滿足建筑平面布置、內(nèi)部空間高度和建筑立面等使用功能和外形觀感的要求，投入使用后，使用戶在工作和生活中感到很舒適，使建筑真正成為人人贊美的好建筑，這才是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的出發(fā)點和落腳點。因此，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計應包含結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)選、傳力途徑的科學性、構(gòu)件布置的合理性、構(gòu)件和材料選用的正確性等內(nèi)容。我們應該把盡可能提高建筑投入使用后的舒適度作為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的一條重要基本原則。

3 建筑結(jié)構(gòu)整體安全度原則

我國早已頒布實施的《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）規(guī)定的抗震設計的標準是：“小震不壞，中震可修，大震不倒”，是說整個建筑結(jié)構(gòu)所有構(gòu)件要共同達到的目標。如果一個工程有99%的構(gòu)件在大震作用下不會被破壞，而其中有1%的構(gòu)件即使在小震作用下就被破壞，導致整個建筑垮塌，那么，這個工程還能說是結(jié)構(gòu)安全嗎？所以我們認為，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計應全面考慮整體建筑的每個構(gòu)件，都具有可靠的承載能力，確保整個結(jié)構(gòu)安全度的可靠性，確保實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計規(guī)范規(guī)定的設計標準，達到建筑結(jié)構(gòu)既安全又經(jīng)濟耐久的總目標。這就是結(jié)構(gòu)設計應堅持的建筑結(jié)構(gòu)整體安全度原則。

4 特殊情況重點加強，確保結(jié)構(gòu)整體安全原則

結(jié)構(gòu)構(gòu)件在建筑中所處部位不同，其受力狀態(tài)和受力大小不同，結(jié)構(gòu)設計師在設計時應有不同的計算和處理方案，應逐個予以正確地解決，而不能機械地按規(guī)范條文和電算軟件去處理。比如，高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)構(gòu)件，當墻、梁、柱構(gòu)件出現(xiàn)偏心時，應對相關(guān)構(gòu)件作出特別加強構(gòu)造措施；而功能復雜的綜合性建筑，當剪力墻上洞口較多時，應根據(jù)錯洞情況用暗柱予以特別加強；一字形剪力墻兩端應采取較大截面的暗柱作特別加強；框架柱應重點加強其延性設計；對異形柱應對其長肢端部作加強處理；靜定結(jié)構(gòu)的構(gòu)件應加大其安全儲備；大懸臂梁、板構(gòu)件則應增加在豎向地震力和風荷作用下強度及穩(wěn)定性設計；非結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件應加強連接構(gòu)造，以增強建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性；受水土侵蝕影響的構(gòu)件應充分考慮水土的侵蝕作用對構(gòu)件的影響力大小，以便采取相應的抵御措施；不設后澆帶的超長結(jié)構(gòu)和高低懸殊結(jié)構(gòu)應采取特別措施處理，以確保結(jié)構(gòu)的整體安全等等。

5 對不同構(gòu)件采用不同的安全系數(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計原則

無數(shù)結(jié)構(gòu)試驗證明：由于現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的約束作用，可以在很大程度上提高樓蓋梁的承載能力，最高時可提高約1.5倍。而現(xiàn)行國內(nèi)結(jié)構(gòu)計算軟件卻不能準確反映現(xiàn)澆樓板的這種約束作用，一方面，按力學計算結(jié)果進行結(jié)構(gòu)設計的話，對現(xiàn)澆樓蓋梁而言，它的安全系數(shù)就偏高了許多。另一方面，從對出現(xiàn)垮塌事故的工程進行事故原因調(diào)查和分析可以得知，由于樓蓋或樓蓋梁的問題而導致結(jié)構(gòu)破壞的工程實例極少，除非是結(jié)構(gòu)計算本身有誤。從許多震害調(diào)查的工程實例中也可得知，在地震力作用下建筑倒塌的主要原因，也大多是由于墻、柱等豎向構(gòu)件首先遭到破壞所致。而結(jié)構(gòu)工程師為確保建筑的整體安全，往往不分構(gòu)件的實際承載能力，對所有構(gòu)件均給予相同的安全系數(shù)，這就是造成結(jié)構(gòu)設計不合理的重要原因。因此，我們認為在結(jié)構(gòu)設計時，對獨立構(gòu)件、靜定結(jié)構(gòu)和豎向構(gòu)件應采用較大的安全系數(shù)，而對樓板和樓蓋梁的安全系數(shù)可予以適當降低，這樣處理既可以降低工程造價，又可提高結(jié)構(gòu)的綜合安全度。

6 關(guān)注實際結(jié)構(gòu)與計算模型不同的原則

一般來講，電腦可按輸入的程序作計算，但它不會做分析，如果結(jié)構(gòu)工程師想依賴電腦將它的計算結(jié)果進行結(jié)構(gòu)分析的話，會給結(jié)構(gòu)留下較多的隱患。現(xiàn)行應用軟件中墻板構(gòu)件是通過假定來實現(xiàn)的，它在某種特定結(jié)構(gòu)布局下是不符合假定條件的，這樣的電算結(jié)果是容易出現(xiàn)問題的。因此，除了整體電算需要人工調(diào)整外，很多手算的局部構(gòu)件也存在同樣的問題，可見實際結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)與計算模型是不一樣的，設計時務必要特別予以關(guān)注。

第9篇：建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施范文

【關(guān)鍵詞】電力建筑，結(jié)構(gòu)，優(yōu)化設計，對策

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國的電力建筑工程建設也得到了快速的發(fā)展，在電力建筑工程項目中，實現(xiàn)建筑功能和投資控制的一體化是工程建設的主要目標，而在建筑工程投資中，建筑結(jié)構(gòu)的造價占據(jù)著較大的比重，建筑結(jié)構(gòu)的造價的控制關(guān)鍵在于設計階段，同時，隨著我國節(jié)能環(huán)保觀念的提出和深化，人們對建筑環(huán)保性的要求也更高，電力建筑優(yōu)化設計成為社會發(fā)展的必然要求。通過電力建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計不僅能夠提高建筑安全可靠性，降低工程造價，提高經(jīng)濟效益，還能滿足環(huán)境保護的要求，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟、環(huán)境效益的統(tǒng)一。

一、電力建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計原則

電力建筑建構(gòu)優(yōu)化即是將其合理化、科學化，優(yōu)化設計是一種集多種學科和現(xiàn)論設計于一體的現(xiàn)代設計方法，電力建筑是一個長期性、復雜性的系統(tǒng)工程，將優(yōu)化設計應用于電力建筑結(jié)構(gòu)設計中，尋求最優(yōu)結(jié)構(gòu)方案，是提高建筑經(jīng)濟性能和安全性能的有效措施和方法，在電力建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計中應當遵循功能性、安全性、環(huán)保性和經(jīng)濟性的原則。

1、功能性。建筑的功能是建筑價值最直接的體現(xiàn)，建筑是為人類服務的，對其進行優(yōu)化設計的最中目的是提高其功能，滿足人們對建筑價值最大化的需求。變電站、發(fā)電廠等電力建筑最基本的功能是為建筑內(nèi)繼電保護、電氣設備等內(nèi)部設施提供安全的運行環(huán)境，保障供電的安全可靠，在進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計時，應當首先考慮到電力建筑功能性的要求。

2、安全性。建筑的安全性對建筑來說同樣十分重要，一座不具有安全性的建筑，不僅不能實現(xiàn)其功能，還會給人類生命財產(chǎn)帶來威脅，比起房屋建筑、辦公建筑等其他建筑，電力建筑由于其自身的特殊性，對安全性的要求也更高，因此，在電力建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計中，須著重考慮到建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

3、環(huán)保性。隨著節(jié)能環(huán)保理念的不斷深入，人們對建筑的要求也越來越高，除了要求其具備功能性和安全性的基本性能外，還要求建筑需具備一定的生態(tài)性、環(huán)保性。由于電力建筑與人類的日常生活、生產(chǎn)經(jīng)營活動關(guān)系密切，使得電力建筑必須具備生態(tài)性、環(huán)保性，滿足環(huán)保的要求。而c電力建筑的節(jié)能環(huán)保性主要是在保證建筑安全性和功能性的基礎上，通過選用節(jié)能環(huán)保的材料、使用新的環(huán)保節(jié)能技術(shù)、合理的空間布局等方法來實現(xiàn)的。

4、經(jīng)濟性。提高建筑的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)投資效益的最大化是投資的主要目標，對電力建筑進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計最直接的目的也即是控制建筑結(jié)構(gòu)工程造價，降低建筑建設成本，提高建筑的性價比，因而電力建筑的經(jīng)濟性也是電力建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計中必須要考慮的因素之一。

二、電力建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計對策

1、正確計算建筑結(jié)構(gòu)。電力建筑一般遍布各種環(huán)境中，（例如：處于大城市的地下室、山區(qū)、沿海城市的近海地方、西北地區(qū)的高原等等）；建筑所在的環(huán)境較為惡劣，受環(huán)境的影響比較大，對結(jié)構(gòu)的安全可靠性要求也更高，因此，在進行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計時，相關(guān)的設計人員應當首先掌握建筑所在的環(huán)境及現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范規(guī)程，通過實地，借助科學的勘察方法等掌握電力建筑所在地的氣候、地質(zhì)、地形等基本情況（例如通過地質(zhì)勘察，掌握地基土層構(gòu)成、凍土等情況，因為基礎也是屬結(jié)構(gòu)部分）選擇合適的布局、正確合理的計算方法、參數(shù)對建筑結(jié)構(gòu)進行計算，以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。目前建筑結(jié)構(gòu)的計算分析一般是借助計算機輔助系統(tǒng)來完成，計算機技術(shù)極大地方便了建筑結(jié)構(gòu)的設計分析，但由于受到軟件本身可能存在的缺陷，設計出現(xiàn)錯誤的現(xiàn)象也時有發(fā)生。因此在進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計時，設計人員不能盲目的依賴計算機技術(shù)，自身必須充分地掌握建筑結(jié)構(gòu)設計計算的基本理論、輔助軟件的適用用范圍等，選擇合理正確的計算模型，正確的計算參數(shù)，同時對輸入的數(shù)據(jù)等有校核、判別能力。還需注意到實際的結(jié)構(gòu)與計算模型之間的差別，以保證抗震計算、混凝土受力計算等結(jié)構(gòu)計算的準確。

2、合理布置建筑構(gòu)件。電力建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要有房屋柱、梁、墻、樓板及鋼桁架等，在進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計時，應當對構(gòu)件的空間體系進行合理的配置，合理布置柱墻之間的間距、梁板柱的截面尺寸；根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點選擇合理的構(gòu)件之間的連接方式，根據(jù)建筑所在地的環(huán)境選擇合理的基礎形式；由于電力建筑多為底層建筑，可以通過布置常規(guī)梁來降低工程造價，提高經(jīng)濟性；在保證建筑安全性的前提下，一般不對樓板進行加厚，以免增加結(jié)構(gòu)的重量和建材費用。

3、提高建筑材料利用率。目前的電力建筑結(jié)構(gòu)通常使用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土是當前主要使用的建筑材料，也是具有較好性能的建筑結(jié)構(gòu)材料，通過合理的配置能夠利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉和抗壓強度提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度、剛性和延展性等性能，如結(jié)構(gòu)中以受壓為主的柱子可選用高標號混凝土，來減小構(gòu)件截面，增加電力建筑的使用空間，以滿足放置變電設備的要求，合理地設計混凝土的配比，充分地發(fā)揮出鋼筋混凝土材料的性能，提高建筑材料的利用率，降低工程造價。