建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計精選(九篇)
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第1篇：建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計范文
關(guān)鍵詞：房屋建筑；建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計；設(shè)計研究
中圖分類號： TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對于自身的生活和居住環(huán)境也提出了更高的要求。房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不僅需要考慮結(jié)構(gòu)的合理性、可行性和安全性，還必須充分滿足舒適性、經(jīng)濟(jì)性的要求。在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，市場競爭的日益激烈，使得建筑企業(yè)為了保證自身的利益，在保證建筑使用質(zhì)量的前提下盡可能的降低成本，展開了對于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法的有益探索，從而推動了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，不僅可以使得房屋建筑的設(shè)計效果更佳，而且能夠取得最大的經(jīng)濟(jì)效益，具有十分重要的現(xiàn)實意義。
一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計綜述
建筑工程包含的方面很多，所以建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中優(yōu)化所涉及的內(nèi)容也很豐富。從大的方面可以簡單分為兩大內(nèi)容，即房屋總體結(jié)構(gòu)優(yōu)化和分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化。細(xì)化可以進(jìn)一步分為:房屋內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)優(yōu)化;房屋的維護(hù)方面、細(xì)節(jié)和總體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計;屋頂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計;房屋造價優(yōu)化控制設(shè)計等。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的目的是能夠?qū)τ邢薜目臻g和固定的資源進(jìn)行合理分配，將建筑材料和設(shè)備達(dá)到最大使用率，還能使所要建成的房屋安全、舒適、美觀。經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的房屋比一般房屋在造價方面能夠節(jié)省很多，從長遠(yuǎn)利益上看，建筑優(yōu)化設(shè)計的理念對建筑工程是一種可持續(xù)發(fā)展的理論觀念，對資源實現(xiàn)充分利用起到了關(guān)鍵作用。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的作用
（一）提升建筑的安全性
通過對房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，可以對原有設(shè)計方案中的不足和缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)，從而提升建筑結(jié)構(gòu)的合理性和安全性，在保證建筑整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上，節(jié)省建筑材料，提升建筑的穩(wěn)定性和相應(yīng)的受力性能，確保建筑的使用安全。
（二）減低工程造價
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，運用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計后，與原設(shè)計方案相比，建筑工程的成本可以節(jié)約10%－30%左右，成本大大降低。同時，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，還可以充分發(fā)揮原材料的性能，確保建筑結(jié)構(gòu)各個單元之間的緊密聯(lián)系，提升建筑工程的經(jīng)濟(jì)性。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的方法
之前也提到，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計所追求的最終效果，是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性、實用性以及施工的便利性。在房屋建筑中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，主要體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計以及建筑的分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，主要包括基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)細(xì)部等多個方面，需要從結(jié)構(gòu)受力情況、整體布局、結(jié)構(gòu)造型以及成本造價等方面進(jìn)行綜合分析。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)需要從房屋建筑的實際情況出發(fā)，以確保優(yōu)化設(shè)計作用的充分發(fā)揮。
（一）建立相應(yīng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的實質(zhì)，是利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識，對就愛你住結(jié)構(gòu)中的各種參數(shù)進(jìn)行整理和分析，然后依據(jù)結(jié)構(gòu)整體，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，尋求最優(yōu)設(shè)計的過程實際上就是對最優(yōu)解的求解過程。因此，在對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，需要建立相應(yīng)的優(yōu)化模型。首先，對設(shè)計變量進(jìn)行合理選擇，設(shè)計變量對于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響是十分巨大的，設(shè)計人員需要按照變量的重要性，對其設(shè)計的參數(shù)進(jìn)行分類，將影響較小的變量作為預(yù)定參數(shù)，從而簡化計算流程。其次，要對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確定。在這里的目標(biāo)函數(shù)，就是滿足建筑實際需求的最優(yōu)解。然后，明確約束條件。對于房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計而言，其約束條件主要包括強(qiáng)度約束、尺寸約束、應(yīng)力約束、彈塑性約束時，可以按照現(xiàn)行的房屋建筑設(shè)計規(guī)范，對優(yōu)化設(shè)計的約束條件進(jìn)行明確。
（二）確定結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方案
對于房屋建筑而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方案，主要是指結(jié)構(gòu)的布局以及細(xì)部的優(yōu)化。結(jié)構(gòu)布局的合理性直接影響著房屋結(jié)構(gòu)的造價，因此要求其結(jié)構(gòu)盡量簡單，傳力直接，避免多次傳力的情況。而細(xì)部優(yōu)化是一個較為廣泛的概念，包含的內(nèi)容相對較多，根據(jù)其對于房屋結(jié)構(gòu)的影響程度分析，最為關(guān)鍵的部分，是對構(gòu)件截面的合理選擇。例如，豎向構(gòu)件應(yīng)該在滿足實際需求的前提下適當(dāng)選擇軸壓比，軸壓比過大或過小都會影響配筋的設(shè)置。梁的截面設(shè)置同樣如此，如果截面過大，會影響建筑內(nèi)部的有效空間，而截面過小，則會導(dǎo)致配筋相對較大，影響造價。
四、探討房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的實踐應(yīng)用方式
（一）框剪設(shè)計的整體思路
框剪結(jié)構(gòu)集框架結(jié)構(gòu)布局靈活、剪力墻結(jié)構(gòu)剛度較大的優(yōu)點于一身，使得該種結(jié)構(gòu)體系具有較好的延性和整體性。目前框剪結(jié)構(gòu)已被廣泛的應(yīng)用于公用建筑、住宅等高層建筑中。在這個結(jié)構(gòu)的剪力墻可以單獨設(shè)置，也可以利用一些其他的墻體，比如電梯井、樓梯間等，此外，這個結(jié)構(gòu)還可以有效的提高側(cè)向剛度。在實際的建筑施工中，主要有剛性、剛?cè)?、柔性等不同的價值計算方法，一般來說選用哪種計算方法會根據(jù)抗震質(zhì)量的不同來進(jìn)行合理的選擇，比如為了改善結(jié)構(gòu)的抗震性能，應(yīng)該注意場地的土質(zhì)類別，對不同土質(zhì)采取不同的加剪力墻等。
（二）復(fù)合地基形成法的技術(shù)提升
通過對被加固土體填充相應(yīng)的材料，改變土體的結(jié)構(gòu)，使土體被增強(qiáng)或被置換形成一定的增強(qiáng)體，由增強(qiáng)體和周圍地基同承載荷載，形成復(fù)合地基的一些地基處理方法。在建筑施工中，根據(jù)特殊地質(zhì)條件對地基承載力的要求，而選用不同的處理方法達(dá)到相應(yīng)要求。比如通過填充砂和石料深入土體，被置換或擠密，從而達(dá)到提高承載力的目的等。
（三）多層鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計
在多層鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，全面把握設(shè)計的主要點，分析梁柱以及剛接或者鉸接相連促成的承載重量體系，在依據(jù)設(shè)計圖紙和文件的前提下，全面把握設(shè)計圖紙的客觀需要，同時加強(qiáng)規(guī)范性施工和管理，讀懂并理解設(shè)計圖紙中的每一項內(nèi)容，達(dá)到按圖紙施工、依據(jù)圖紙設(shè)計的目的，作好技術(shù)交底。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實際需求，可以采用現(xiàn)澆式框剪設(shè)計，就是通過梁、柱、樓蓋的現(xiàn)澆鋼筋水泥混凝土結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體性能，提升抗震能力，在實際建筑設(shè)計中可以廣泛應(yīng)用；同時，還可以采用預(yù)制裝配式設(shè)計，就是指梁、柱、樓板均為預(yù)制，這樣可以減少工程的難度，提高工程的速度，但是，整體建筑質(zhì)量的性能不是很強(qiáng)，抗震效果、漏水系統(tǒng)等會有一定的偏差，可以結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行考慮。
（四）框架梁、柱箍筋間距的優(yōu)化
對不同抗震等級的框架梁，柱箍筋加密區(qū)的最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了明確的規(guī)定。側(cè)重點就是關(guān)于質(zhì)量，比如抗震等級、人防等級、地基處理、承載能力、材料使用等一些相關(guān)因素，同時還包括對設(shè)計圖紙的詳細(xì)了解和掌握，在鋼筋水泥的質(zhì)量要求、地基基礎(chǔ)設(shè)計等級、砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制等級,基本雪壓和基本風(fēng)壓,地面粗糙度等等一些基本建筑結(jié)構(gòu)的類型需要，如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3、地下水類型及標(biāo)高、防水設(shè)計水位和抗浮設(shè)計水位，地基液化，濕陷及其他不良地質(zhì)作用，地基土凍結(jié)深度、設(shè)計活荷載值、混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別、材料等級、強(qiáng)度等級、材料性能、施工質(zhì)量的特別要求等，是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要考慮的要素。
結(jié)束語
總之，在我國建筑行業(yè)飛速發(fā)展的帶動下，人們對于建筑工程提出了更高的要求，也使得結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用。對于設(shè)計人員而言，需要對房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的復(fù)雜性和系統(tǒng)性有一個清晰而明確的認(rèn)識，不斷提升自身的專業(yè)能力和設(shè)計水平，推動結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)我國建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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第2篇：建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計范文
中國經(jīng)濟(jì)的大幅上漲，經(jīng)濟(jì)渠道的拓寬，中國各行各業(yè)的發(fā)展勢頭可謂是百尺竿頭，更進(jìn)一步。而近年來中國建筑業(yè)的發(fā)展也同樣是一路高歌猛進(jìn)，各省各城市內(nèi)建筑物更是雨后春筍，星羅密布一般的拔地而起。成為中國建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展一項極具代表性的事業(yè)。與此同時，中國各個大型復(fù)雜建筑物的發(fā)展勢頭也是同樣驚人，大型復(fù)雜建筑物不僅是一個城市的重要代表，也是彰顯一個城市文化的精神支柱。因此，在大型復(fù)雜建筑物的建設(shè)上，所投資的人力，物力，財力是相當(dāng)驚人的。而本文就復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)時預(yù)應(yīng)力的優(yōu)化設(shè)計的使用來逐步逐條進(jìn)行分析和講述。
關(guān)鍵詞：應(yīng)力；優(yōu)化設(shè)計；工程實例
一項大型，復(fù)雜建筑的拔地而起，必然與之相對應(yīng)是這個城市對此投入的巨大經(jīng)濟(jì)支持和人力資源。而且，大型復(fù)雜的建筑物相對來說各種設(shè)計應(yīng)用繁蕪復(fù)雜。因此，稍微的疏忽，都會給建筑的建設(shè)和發(fā)展帶來不容忽視的影響和瑕疵。所以在大型復(fù)雜建筑物的建設(shè)，生產(chǎn)過程中，每一步都必須如履薄冰，小心謹(jǐn)慎。每一次材料的使用，工程結(jié)構(gòu)的規(guī)劃，計算務(wù)必都有做到精益求精，宏大美觀的基礎(chǔ)上，做到堅固牢靠，才能真正的算的上是成功的建筑物。本文，筆者就對復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計來做一個簡單的探討，從自己的認(rèn)識和認(rèn)知，以及多年的經(jīng)驗著筆，希望大家可以閱讀和參考。
一、應(yīng)力
中國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的幾年來，跟隨著建筑設(shè)計形式多樣化和使用功能的多元化的日益增加，各種類型迥異的大型復(fù)雜的建筑物，例如歌劇院，體育館，圖書館，展覽館，等等應(yīng)用而生，而且其結(jié)構(gòu)主導(dǎo)體系也日益成熟，越發(fā)的復(fù)雜。
同時在這類復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)中后張預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)也得到了廣泛的應(yīng)用，這類復(fù)雜結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力初步設(shè)計一般有兩種方法:一種方法是把結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，然后應(yīng)用現(xiàn)有專用軟件得到預(yù)應(yīng)力配筋方案，但是這種簡化不能精確地考慮復(fù)雜結(jié)構(gòu)的整體效應(yīng)，其計算結(jié)果的誤差較大，而且這樣得到的預(yù)應(yīng)力設(shè)計不一定是最優(yōu)設(shè)計方案;另一種方法是應(yīng)用大型有限元程序按結(jié)構(gòu)的實際狀況建立空間計算模型，然后按經(jīng)驗初設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼束位置和張拉力，把設(shè)計荷載和預(yù)應(yīng)力等效施加在結(jié)構(gòu)上，得到結(jié)構(gòu)的各項計算結(jié)果，如位移、內(nèi)力、應(yīng)力等，檢驗是否符合規(guī)范要求，若不符合則調(diào)整預(yù)應(yīng)力鋼束位置和張拉力重新進(jìn)行計算，經(jīng)過反復(fù)調(diào)整，最后可得到符合規(guī)范要求的預(yù)應(yīng)力設(shè)計方案。
這種設(shè)計計算方法較真實地模擬了實際結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，但工作量較大，而且從理論上講，是一種設(shè)計方案的枚舉檢算法，得到的是可行設(shè)計方案，不會是最優(yōu)的預(yù)應(yīng)力設(shè)計。
本文就關(guān)于復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)體系中各個組成構(gòu)件之間互相受力較為復(fù)雜的特點，分析了預(yù)應(yīng)力對建筑建構(gòu)的作用方式和方法，把施加預(yù)應(yīng)力作為對建筑結(jié)構(gòu)不利受力狀態(tài)的一種重要的調(diào)整手段，并且把不同的預(yù)應(yīng)力簡單明確的劃分為三種基本里的作用方式。提出把結(jié)構(gòu)整體有限元計算與線性規(guī)劃優(yōu)化二者相互結(jié)合，相互配合的方案，對影響預(yù)應(yīng)力效果的設(shè)計變量進(jìn)行明確的優(yōu)化規(guī)劃和計算，只需要在有限元程序中做基礎(chǔ)最本質(zhì)的受力計算，這樣就可以按設(shè)計要求得到最終的，最優(yōu)的預(yù)應(yīng)力設(shè)計方法和方案。
二、預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計方法分析
（一）預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)受力分析
后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)受到兩種力系的作用，一種是由結(jié)構(gòu)功能所決定的設(shè)計荷載對結(jié)構(gòu)的作用，我們稱這種作用為工作力系;另一種是通過預(yù)應(yīng)力筋和錨具作為人為預(yù)加外力對結(jié)構(gòu)的作用，我們稱這種作用為調(diào)整力系。工作力系有使結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的趨勢，而調(diào)整力系是為了改善結(jié)構(gòu)在工作力系下的受力狀態(tài)，人為地對結(jié)構(gòu)施加的一種調(diào)整內(nèi)力的手段，使結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)向有利的方面發(fā)展。
預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的作用效果是由兩方面的因素決定的，即預(yù)應(yīng)力筋的張拉力和預(yù)應(yīng)力筋的布束形式。在合理的預(yù)應(yīng)力筋布束形式下，可以用最小的張拉力把結(jié)構(gòu)中多個控制斷面的內(nèi)力同時調(diào)整到所需的目標(biāo)狀態(tài)。而在不合理的預(yù)應(yīng)力筋布束形式下，不僅會增加預(yù)應(yīng)力筋的用量，而且預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)中各控制斷面的內(nèi)力調(diào)整效果也是不一樣的。因此在常規(guī)設(shè)計中必須反復(fù)調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋的曲線幾何位置。另外，由于梁截面尺寸的限制，在梁端上部錨具布置不下時，有時考慮在梁下部布置直線預(yù)應(yīng)力筋。在這種曲線筋與直線筋混合配筋的形式下，兩種預(yù)應(yīng)力筋布束形式和張拉力比率都會對預(yù)應(yīng)力的調(diào)整效果有很大影響。
一般來說，在設(shè)計荷載確定以后，結(jié)構(gòu)的工作力系就不變了。由于建筑設(shè)計對結(jié)構(gòu)的要求，梁高等設(shè)計參數(shù)也被限制在一定范圍之內(nèi)，這樣，預(yù)應(yīng)力設(shè)計的目標(biāo)就是如何找到一個最優(yōu)的調(diào)整力系(即確定這個調(diào)整力系的預(yù)應(yīng)力張拉力的最小值)，使得在工作力系和調(diào)整力系共同作用下結(jié)構(gòu)的各項檢算都符合規(guī)范要求。
（二）預(yù)應(yīng)力設(shè)計變量分析
預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)的配筋設(shè)計必須滿足規(guī)范規(guī)定的承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)的要求，進(jìn)行承載力、變形、抗裂以及施工階段應(yīng)力的驗算。在實際設(shè)計中變形主要由結(jié)構(gòu)的高跨比控制，抗裂主要由預(yù)應(yīng)力筋的配筋來控制，當(dāng)按抗裂要求配置的預(yù)應(yīng)力筋量不能滿足承載力要求時，可通過增配非預(yù)應(yīng)力鋼筋予以滿足。因此，在預(yù)應(yīng)力初步設(shè)計中，可把結(jié)構(gòu)抗裂性要求作為預(yù)應(yīng)力配筋的控制條件。
在超靜定預(yù)應(yīng)力梁設(shè)計中常采用曲線配筋或曲線與直線混合配筋的布束方式。在預(yù)應(yīng)力初步設(shè)計中，可認(rèn)為預(yù)應(yīng)力沿力筋不變，暫時不考慮預(yù)應(yīng)力損失。因此，按等效荷載法，可以把曲線預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的作用等效為調(diào)整力系的作用。
三、工程應(yīng)用實例
（一）工程概況
杭州大劇院是杭州市的重要建筑工程，建成后將成為杭州市的標(biāo)志性建筑之一，該工程總建筑面積5萬，總高度46.4m，地下四層，地上十層，從平面布局來看有大廳、多功能廳、左舞臺、主舞臺、右舞臺、音樂廳、后臺等，附屬結(jié)構(gòu)較多。
第3篇：建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計范文
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；總體布局；概念設(shè)計；優(yōu)化設(shè)計；質(zhì)量管理
中圖分類號：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673-0038（2015）48-0067-02
1結(jié)構(gòu)的總體布局
1.1平面布局
通常情況下，我們會依據(jù)建筑工程的實際的情況來確定平面布局的選擇方面，如果是獨立單一的結(jié)構(gòu)單元，則結(jié)合分析我們所采用的形狀就較為簡單，而且注意的是要根據(jù)相對應(yīng)，相協(xié)調(diào)的原理，在剛度和承載力分布要展現(xiàn)比較均勻的形狀。除此以外，從抗震設(shè)計要求的角度出發(fā)，高層建筑單一的結(jié)構(gòu)單元長度需要控制在一定的范圍之內(nèi)，不能過長或過短，否則會在發(fā)生地震災(zāi)害時，反相位的振動會出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的兩端，這將會引起建筑被過早的破壞，與此同時會大大威脅到人民的人身安全。
1.2豎向布局
為了防止過大的外挑和內(nèi)收的發(fā)生，結(jié)構(gòu)的豎向布局就應(yīng)該遵循形體規(guī)則，剛度和強(qiáng)度沿高度均勻分布的原則，并且值得注意的是，在同一層的樓面，要設(shè)在統(tǒng)一的標(biāo)高處以此防止錯層和局部夾層的出現(xiàn)。在面對高層的建筑時，還應(yīng)當(dāng)注意及時對結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度發(fā)生變化的情況的問題的解決，最好的辦法就是逐漸變化。
1.3控制結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形
建筑的結(jié)構(gòu)在一般情況下都會同時承受豎向荷載和水平荷載。其中水平荷載會使得側(cè)移跟隨結(jié)構(gòu)的高度的增加而變大，因此，在水平荷載的作用下，假設(shè)建筑高度超出一定的范圍后，這將會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生大側(cè)移和相對位移，在某些時候，最為嚴(yán)重的是會破壞非結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，所以，控制側(cè)向位移是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點和難點，我們應(yīng)該高度重視，通常的情況下，控制手段要從限制結(jié)構(gòu)的高度和高度比為切入點。
1.4縫的設(shè)置和構(gòu)成
在建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)的總體布局中沉降，溫度收縮和形體復(fù)雜會對結(jié)構(gòu)帶來不好的因素，這些都是需要我們考慮在內(nèi)的。我們可以通過沉降縫，伸縮縫或者是防震縫來把結(jié)構(gòu)分成許多個獨立的單一的單元，因此來降低沉降差，溫度應(yīng)力和形體結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)的有害因素。但是從另一方面來說，假如設(shè)縫，這將會對建筑的使用要求。立體效果，防水處理等方面帶來諸多的不便。由此這就需要我們在設(shè)縫上要嚴(yán)格對待，謹(jǐn)慎處理，盡最大的可能從總體的設(shè)置布局上或者構(gòu)造上采取其他的有效方法來解決沉降，溫度收縮和形體復(fù)雜等所引起的許多問題。
2結(jié)構(gòu)分析
2.1計算模型
結(jié)構(gòu)分析的核心環(huán)節(jié)就是計算模型，這種模型包含選擇合理的計算簡圖和計算理論，這在結(jié)構(gòu)分析中是難點，更是重點。通常的情況下，在做結(jié)構(gòu)建立分析模型時，都會以假定為基礎(chǔ)。例如：假設(shè)結(jié)構(gòu)材料是均勻連續(xù)的，這種假設(shè)不會對結(jié)構(gòu)的宏觀力學(xué)性能產(chǎn)生較大的誤差，僅僅是主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件參與整體性能的效應(yīng)。
2.2計算理論
眾所周知，建模的重要組成部分就是計算理論。計算理論會在建筑結(jié)構(gòu)分析中得到應(yīng)用，主要分為線性理論和非線性理論。這其中線性理論已趨于穩(wěn)定成熟，在中國建筑結(jié)構(gòu)分析中這種計算理論的使用極為廣泛普遍，在常用結(jié)構(gòu)的承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的分析中最為常見；而非線性理論又由材料非線性和幾何非線性組成。材料，截面或者構(gòu)件的本構(gòu)關(guān)系就是材料非線性。
3構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計
（1）應(yīng)該對豎向構(gòu)件的具體情況進(jìn)行判斷分析。在剪力墻和混凝土框架以及框架-剪力墻結(jié)構(gòu)等構(gòu)件中，首先注意到的就是軸壓之比，在豎向構(gòu)件中對其影響最大的就是軸壓之比，如果一旦軸壓之比不符合規(guī)范的相應(yīng)要求，就應(yīng)該采取一定的補(bǔ)救辦法，如：加大截面或者適當(dāng)提高混凝土的強(qiáng)度等級，或者有效的采用配附加箍筋的措施。
（2）取決于梁和柱的配筋。在考慮到延性的要求的前提下，梁和柱的配筋就應(yīng)該按照《抗震規(guī)范》或者《高規(guī)》中的最大配筋要求去嚴(yán)格執(zhí)行。
（3）剪力墻的配筋，超筋分為以下幾種情況：①剪力墻的暗柱超筋，剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，暗柱就等同于框架結(jié)構(gòu)的柱，是最重要的部分，所以它的配筋主要是體積配箍率，而且在考慮到相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施與辦法的前提下，其配筋就應(yīng)該按照《抗震規(guī)范》或者《高規(guī)》中的標(biāo)準(zhǔn)的配筋要求去嚴(yán)格執(zhí)行。②從剪力墻的水平筋超筋來看，得出墻的抗剪能力薄弱，所采取的辦法就是適當(dāng)對截面進(jìn)行調(diào)整。③剪力墻的連梁超筋，在剪力墻的結(jié)構(gòu)中的第一道防線就是連梁，它自身就允許在地震來臨時先釋放一部分的地震熱能。
4質(zhì)量管理
（1）工程建設(shè)中最為重要的內(nèi)容就是設(shè)計質(zhì)量，它將會直接影響到工程的周期，預(yù)算成本。從業(yè)主的角度考慮，在同一個行業(yè)中時間和預(yù)算成本在他們的眼中就是金錢，在千變?nèi)f化，錯綜復(fù)雜的市場中，要想搶得先機(jī)，立于不敗之地的方法就是有效地縮短工程周期和節(jié)約成本，這樣才能將利益最大化，獲得最大的效益，通常這就是業(yè)主對設(shè)計方的基本要求。一旦達(dá)到業(yè)主的滿意程度，在以業(yè)主為中心的設(shè)計單位的競爭力在無形之中不斷增強(qiáng)。正是因為這種原因，設(shè)計單位必須嚴(yán)格執(zhí)行全面質(zhì)量管理，這是一種行之有效的管理辦法，適用于諸多設(shè)計單位。
（2）依據(jù)《建筑工程設(shè)計招標(biāo)投標(biāo)管理辦法》中的規(guī)定：設(shè)計單位應(yīng)該組建項目組，并且安排對應(yīng)的人員如設(shè)計人員，核對人員，專業(yè)負(fù)責(zé)人，審核人員等在設(shè)計階段合理的安排時間共同協(xié)作完成，形成設(shè)計的進(jìn)度計劃表。（3）在設(shè)計合同的簽訂前，設(shè)計人員就應(yīng)當(dāng)對業(yè)主的明確要求與隱含要求完全掌握，和業(yè)主達(dá)到良好的溝通，向業(yè)主指定的或者有一定協(xié)作的業(yè)主代表收集，整理相關(guān)資料（包括：委托書，立項文件，地質(zhì)勘察報告，環(huán)評報告，規(guī)劃書等）同時設(shè)計單位提供的資料要由業(yè)主本人親自確定簽字。（4）建筑設(shè)計中，大多數(shù)的建筑工程都為不同的類型，對于不同類型的建筑工程來說，設(shè)計單位所提供的專業(yè)的負(fù)責(zé)人應(yīng)該對該項設(shè)計擬定一個投入建筑之前的指導(dǎo)表，這其中包含對人員的職責(zé)的確認(rèn)以及設(shè)計人員等的指導(dǎo)。最為重要的是負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一起草該設(shè)計項目的應(yīng)急措施和方案，一經(jīng)總工程師同一認(rèn)可后，便保證所有人員人手一份，以應(yīng)對緊急情況。
5結(jié)束語
在新的設(shè)計相關(guān)文獻(xiàn)執(zhí)行后，這些文獻(xiàn)提出了在結(jié)構(gòu)屬性能力方面提出了更高的設(shè)計要求，我們必須做到的是要完全掌握了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行大量創(chuàng)新，保證設(shè)計質(zhì)量。在節(jié)約建筑預(yù)算成本，不能影響建筑品質(zhì)的條件下，實施有效的優(yōu)化方法是我們最好的選擇。而熟練地利用相關(guān)優(yōu)化技術(shù)，不單單會使得建筑的內(nèi)部更加一致完美，成為一個完整的賞心悅目的個體，而且可以使得建筑更加經(jīng)濟(jì)化、人性化，達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最大目標(biāo)。只要完成這些目標(biāo)，城市的建筑達(dá)到市場利益最大的要求，滿足了施工方的效益需要，更達(dá)到了業(yè)主最終的需求。建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與質(zhì)量管理在生活中有著舉足輕重的作用。
參考文獻(xiàn)
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第4篇：建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計范文
關(guān)鍵詞：建筑 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 剪力墻 設(shè)計
中圖分類號：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
剪力墻結(jié)構(gòu)自身所具有的抗側(cè)剛度性能強(qiáng)、抗震性能好、側(cè)移幅度小等優(yōu)點，所以，該技術(shù)已經(jīng)被廣泛的使用到了各種不同建設(shè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計之中，尤其是在大量的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之中，絕大部分墻體結(jié)構(gòu)都是應(yīng)用的剪力墻結(jié)構(gòu)。但必須要加以重視的是，就目前來說，剪力墻位置、尺寸等方面的設(shè)計都還沒有形成相應(yīng)的規(guī)范，這方面的因素直接使得剪力墻結(jié)構(gòu)極易存在一定的安全隱患，僅僅只是靠設(shè)計師的經(jīng)驗，并沒有辦法來避免這類情況。
1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要原則
首先，因為剪力墻通常情況下都是高和寬要比厚度大很多，再加之是幾何特征向板，所以剪力墻的受力形態(tài)和柱子幾乎相同，但是兩者之間還是有差別的，之所以會產(chǎn)生這種差別主要是由于肢長和厚度的比值范圍，如果肢長和厚度的比值不超過 3 時，設(shè)計者就可以按照柱子看設(shè)計剪力墻，但是如果比值超過 3,但小于 5，那么設(shè)計者就可以把剪力墻當(dāng)作異形柱處理。其次，剪力墻結(jié)構(gòu)中的墻屬于平面構(gòu)件，它不僅要承受水平方向的水平剪力以及彎矩，還要承受來自縱向的豎向壓力，如果剪力墻結(jié)構(gòu)要滿足抗震的要求，那么，在設(shè)計時除了要考慮剛度，還要考慮延性，這種延性能承受住非彈性變形反復(fù)循環(huán)。再次，剪力墻最重要也是最需要注意的特點是，如果剪力墻在同一平面內(nèi)，那么它的剛度和承載力就會相對很大，但是平面外這兩者就相對要很小。所以如果與剪力墻連接的是平面外的梁，就非常容易使墻肢在平面外出現(xiàn)彎矩的現(xiàn)象，所以在實際設(shè)計時，應(yīng)該盡可能的不與平面外的梁連接，如果必須要與平面外的梁連接，設(shè)計人員必須要做好保護(hù)措施，避免出現(xiàn)剪力墻平面外出現(xiàn)意外事故。最后，在對剪力墻的設(shè)計進(jìn)行計算時，不僅要考慮到豎向作用下的結(jié)構(gòu)分析，好要考慮到水平作用下結(jié)構(gòu)分析，在計算出內(nèi)力結(jié)果之后，就要根據(jù)偏壓或者偏拉來驗算。在計算剪力墻承載力時，如果是帶翼墻，那么，計算寬度通常情況下都是取最小值。
2 剪力墻的特征及其種類
剪力墻的特征總的來說，可以總結(jié)為以下幾點：抗側(cè)剛度很強(qiáng)大，而且側(cè)移也相對要小很多；發(fā)生地震時，能夠吸收更多的地震能力；運用剪力墻結(jié)構(gòu)可以說使室內(nèi)墻面非常平坦；但是剪力墻結(jié)構(gòu)在施工時需要很多的環(huán)節(jié)，這樣造價也就相對要高很多。如果按照剪力墻結(jié)構(gòu)是否開洞可以將其劃分為以下幾種：整體小開口剪力墻、實體墻、壁式框架以及雙肢或者多肢剪力墻等。這幾種剪力墻它們各自都有不同的受力特點，設(shè)計人員應(yīng)該建筑結(jié)構(gòu)的具體需要來選擇合適的剪力墻結(jié)構(gòu)類型。
3.剪力墻結(jié)構(gòu)的計算和配筋
3.1剪力墻的墻身
剪力墻中包括的有豎向鋼筋和水平向鋼筋，在對其進(jìn)行構(gòu)造和計算時，要對其用量進(jìn)行確定，主要對正截面中的抗彎承載力、斜截面中的抗剪承載力進(jìn)行驗算。剪力墻中的鋼筋配置要求為:在一級、二級、三級的抗震設(shè)計中，豎向配筋率與水平配筋率不能低于0.25%;在四級、一級非抗震設(shè)計中，其配筋率不能低于0.2%。另外，剪力墻的豎向鋼筋與水平鋼筋之間的距離適宜在300m m左右，直徑不能低于8mm。
3.2對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行控制
為了有效的保證結(jié)構(gòu)布置的科學(xué)合理性，需要對位移比、剛重比、側(cè)向剛度比、層間位移角以及周期比等參數(shù)進(jìn)行控制。其中，位移比指的是在高層建筑中，其豎向構(gòu)件自身的層間位移、水平位移和本樓層平均值之間的比值。主要對結(jié)構(gòu)布置自身具有的不規(guī)則性進(jìn)行限值，能夠防止出現(xiàn)大的偏心力，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。另外，位移比限制主要是將剛性樓板基礎(chǔ)進(jìn)行確定的，在對偏心力因素進(jìn)行考慮的前提下，高樓建筑中豎向構(gòu)件中的位移比小能高于1.2 。
3.3樓層之間最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則
在建筑工程項目中，為了有效的減輕結(jié)構(gòu)自重、避免因為地震而引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)垮塌問題，在設(shè)計中應(yīng)當(dāng)考慮少布置剪力墻，但是這一前提必須是在剪力墻滿足建筑結(jié)構(gòu)豎向、水平荷載的要求下，從而合理、科學(xué)的布置剪力墻，這樣不僅能減少工程施工和投入，而且能大大的提高建設(shè)效益。
3.4樓層層間最大位移與層高之比的調(diào)整原則
對于常規(guī)建筑工程施工建設(shè)而言，設(shè)計工作的重點主要是置放在兩主節(jié)點的扭曲和施工建設(shè)中，是通過科學(xué)控制扭轉(zhuǎn)變形和抗剪切能力來達(dá)到預(yù)計設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的一個工作模式，但是在剪力墻建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作中，豎向荷載的多少是整個設(shè)計工作的重點，如果豎向構(gòu)件的數(shù)量過多，必然會導(dǎo)致剪力墻比重大，給水平荷載造成威協(xié)，如果設(shè)計過少卻又無法滿足工程施工建設(shè)要求，導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)時久性、功能性不佳，給施工效益造成威脅。
4 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
4.1 剪力墻的布置
剪力墻是高層建筑結(jié)構(gòu)的核心主體框架，其在平面布置時應(yīng)該盡可能地保持均勻與對稱，同時墻面結(jié)構(gòu)的剛度中心與質(zhì)量重心保持吻合，減少因為兩側(cè)受力不均導(dǎo)致的扭矩問題。剪力墻布置不均，造成的建筑主體出現(xiàn)沉降不均的問題也時有發(fā)生。內(nèi)外剪力墻要拉通、對直。
在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計時要充分計算應(yīng)力，同時也要考慮施工的難以程度，在同樣滿足業(yè)主需求的同時，降低整個項目的成本也是結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮的一項因素之一。最后剪力墻的肢截面要盡可能地簡單、規(guī)則，適應(yīng)性更強(qiáng)，也更容易得到業(yè)主的認(rèn)可。
4.2剪力墻大墻肢處理應(yīng)用
剪力墻本身的剛度非常大，同時也存在著一定的延伸性，這主要是因為施工材料無可避免的形成的。正因為如此，在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時同樣需要考慮到延展特性，從實際出發(fā)，結(jié)構(gòu)設(shè)計對整體性的作用將會更加科學(xué)。在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，極易出現(xiàn)彎曲破壞形式，容易在投入使用后經(jīng)過一段時間的應(yīng)力積累，造成脆性破壞。所以在設(shè)計過程中，要對剪力墻在滿足承載要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行分層間隔設(shè)計，均勻獨立的剪力墻對于提高墻體的結(jié)構(gòu)承載力非常有效。長度較小的剪力墻在受彎時造成的裂縫寬度較小，可以發(fā)揮配筋的作用。一般而言，對于超過八米的墻肢長度，要采用開施工釬與開計算洞的方式進(jìn)行處理。前者是在施工墻上留洞，在完成后進(jìn)行砌填，對墻肢進(jìn)行分解，而第二種是在計算時就設(shè)有孔洞，不過在施工階段卻為混凝土墻，從而加強(qiáng)其他的墻腳的配筋能力。
4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計中的墻體配筋
剪力墻的面積非常大，整個建筑規(guī)模都需要使用到剪力墻。剪力墻的配筋多把豎向鋼筋置于內(nèi)側(cè)，而把橫向的鋼筋置于外介。剪力墻的配筋需要滿足最小配筋率要求，如果采用雙向鋼筋網(wǎng)片可以有效節(jié)省墻體配筋。墻體配盤減少，將對規(guī)模龐大的高層建筑工程造價有著積極的作用，得到了建設(shè)單位的認(rèn)可。
4.4 連梁設(shè)計
當(dāng)剪力墻受到水平荷載的時候，墻肢可能會出現(xiàn)扭曲情況，連梁裝置則能夠均衡墻肢的水平負(fù)荷力，改善墻肢受力狀態(tài)，對墻肢起到了一定的約束和穩(wěn)定作用?？梢?，墻肢之間的連梁對整個剪力墻結(jié)構(gòu)都具有重要作用，在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中是不可或缺的環(huán)節(jié)，一旦設(shè)計失誤或是不合理，必然會對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計帶來不良影響。所以，在進(jìn)行連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，設(shè)計師應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定適當(dāng)折減連梁結(jié)構(gòu)剛度和高度，適當(dāng)增加其跨度，從而降低結(jié)構(gòu)剛度，完善抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，緩解地震作用的對剪力墻結(jié)構(gòu)的影響。另外，為了進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的承載力和抗震性能，設(shè)計師也可適當(dāng)增加剪力墻結(jié)構(gòu)厚度，增加連梁截面，使連梁裝置的作用得到最大限度發(fā)揮。
5.結(jié)束語
綜上所述，剪力墻結(jié)構(gòu)無論是在多層建筑結(jié)構(gòu)之中還是其他不同類型的建筑結(jié)構(gòu)中，都有著極其廣泛的應(yīng)用前景。同時，在剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計和計算的過程中，務(wù)必要和相關(guān)的工程情況進(jìn)行結(jié)合，以此來制定出能夠滿足剪力墻結(jié)構(gòu)施工的建筑施工設(shè)計，最大限度的提升建筑結(jié)構(gòu)無論是在水平方向，還是在豎向之中所呈現(xiàn)出來的作用力，最大限度的提升建筑自身所擁有的安全性。
參考文獻(xiàn)
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第5篇：建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計范文
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計;設(shè)計優(yōu)化;實踐
中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的理論體現(xiàn)
當(dāng)我們進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計以及工程項目的相關(guān)設(shè)計的時候，不僅要對設(shè)計對象的安全性可靠性以及其基本使用功能進(jìn)行必要的考慮外，設(shè)計還要盡可能的突出建筑的美感，這些便是結(jié)構(gòu)以及工程項目的最優(yōu)化的相關(guān)問題。也就是說利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)上的方法，對所有設(shè)計方案進(jìn)行必要的分析比較，得出最滿意的設(shè)計方案，以滿足預(yù)期的目標(biāo)。
從理論上對結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法進(jìn)行相關(guān)的分析可知，房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計以及房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在實際應(yīng)用中具體的表現(xiàn)。房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計主要是對圍護(hù)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)細(xì)部等進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計方案的優(yōu)化設(shè)計。在設(shè)計的時候還必須考慮到相應(yīng)的布置、選型、造價以及受力等方面的問題，然后根據(jù)工程的實際情況以及結(jié)合房屋建筑相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計。
為了適應(yīng)時展的要求，建筑的結(jié)構(gòu)形式必須不斷的進(jìn)行必要的創(chuàng)新。對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計師來說，要確保建筑結(jié)構(gòu)具有一定的安全保證，在此基本上考慮設(shè)計出新的結(jié)構(gòu)形式。
對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，我們要求盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異以及建筑的平面結(jié)構(gòu)盡量對稱與規(guī)則，不過這些必須滿足設(shè)計師的基本設(shè)計意圖。還要要求在水平荷載作用下建筑物不會產(chǎn)生很大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。必須在滿足建筑相應(yīng)的功能條件下，在豎直方向布置盡量讓豎直方向的相應(yīng)的承重構(gòu)件上下貫通。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了減少結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析上的難度以及經(jīng)濟(jì)性，我們應(yīng)該盡量避免使用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。對豎直方向的剛度也有著相應(yīng)的要求，要求剛度的變化必須是漸變的而不是突變的，否則在剛度突變的地方會出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中，這不利于建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平方向的動力載荷作用。
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實意義
對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行必要的優(yōu)化，在對于房屋結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)計中的應(yīng)用意義重大，不僅能夠滿足了建筑的實用與美觀，而且還可以有效地對工程造價進(jìn)行控制。對于建筑商來說，其當(dāng)然希望用最少的投資，而獲得最大的收益，然而又必須對建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、可靠性以及安全性做出保證，這必然要求對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化和傳統(tǒng)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行比較我們可以發(fā)現(xiàn)：運用設(shè)計優(yōu)化的技術(shù)能夠降低建筑的工程造價（6～35％）。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)能夠使得建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的每個單元都得到最佳的協(xié)調(diào)，并可以對材料的性能進(jìn)行最合理的利用。這樣不僅能夠保證相關(guān)規(guī)定的安全系數(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性與實用性。
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的步驟
3.1 建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模型
在我們對房屋結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行必要的優(yōu)化設(shè)計時候，可以分成三步進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化。下面將對每一步驟進(jìn)行詳細(xì)的介紹：
3.1.1 要對設(shè)計變量進(jìn)行合理的選擇
通常在對設(shè)計變量進(jìn)行選擇時，我們把對建筑結(jié)構(gòu)影響的主要參數(shù)作為設(shè)計變量。如目標(biāo)控制的相關(guān)參數(shù)（損失的期望C2 和結(jié)構(gòu)的造價C1）和約束控制相關(guān)參數(shù)（結(jié)構(gòu)的可靠度PS）等；然而還有一些影響不是太大，其變化范圍也不是很大或者由局部性以及結(jié)構(gòu)的相關(guān)要求就能夠滿足相應(yīng)的設(shè)計要求的一些參數(shù)，我們可以用預(yù)定參數(shù)來表示，這樣能夠使得我們的設(shè)計量、計算量以及編制程序的工作量均大大減小。
3.1.2 對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確定
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的時候，我們還必須尋找一組能夠滿足相關(guān)的預(yù)定條件的截面相應(yīng)的幾何尺寸、鋼筋的截面積以及相應(yīng)的失效的概率的函數(shù)，使得工程造價最少。
3.1.3 對約束條件進(jìn)行確定
對于房屋的結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化來說，必須確保結(jié)構(gòu)的可靠度，來對優(yōu)化設(shè)計相關(guān)的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的確定，設(shè)計優(yōu)化的約束條件主要包括裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、構(gòu)件單元約束、應(yīng)力約束、結(jié)構(gòu)體系約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件以及從正常使用極限狀態(tài)下的彈性約束到最終極限狀態(tài)的彈塑性約束等約束條件。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，我們必須對目標(biāo)約束條件與實際的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的比較與分析，再確保每個約束條件都必須滿足相關(guān)要求，以實現(xiàn)最佳的設(shè)計。
3.2 對優(yōu)化設(shè)計的計算方案進(jìn)行設(shè)定
根據(jù)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計具有多約束且非線性的優(yōu)化問題以及復(fù)雜的多變量，在進(jìn)行相應(yīng)的分析計算中，一般把有約束的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換成無約束優(yōu)化問題的求解。常用的優(yōu)化設(shè)計的計算方法有拉氏乘子法、復(fù)合形法、Powell 法等。
3.3 進(jìn)行程序的相關(guān)設(shè)計
根據(jù)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計的基本模型以及所使用的優(yōu)化設(shè)計的計算方法，可以編寫一個具有運算速度快以及功能齊全的綜合應(yīng)用程序。
3.4 結(jié)果分析
我們必須對相應(yīng)的計算結(jié)果進(jìn)行必要的分析比較，然后選擇出最佳的設(shè)計方案。在這個過程中，我們考慮問題必須全面，并且要對問題進(jìn)行多角度的考慮。這一步驟在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中尤其重要，合理的選擇設(shè)計方案，不僅能夠確保結(jié)構(gòu)的美觀、安全性、合理性以及實用性，還能夠?qū)κ┕ぶ械馁Y金的投入有著重大的影響。在結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中只強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)上的節(jié)約，而忽略技術(shù)上的相關(guān)要求，是不正確的；同樣只考慮技術(shù)上的要求，而不考慮經(jīng)濟(jì)的要求，也是不合理的。我們必須對兩者進(jìn)行合理的配置，才能達(dá)到相關(guān)要求。
4 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的實踐應(yīng)用
對于項目的前期設(shè)計、整體設(shè)計、舊房改造以及抗震設(shè)計方面均能夠采用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計的方法。下面對實踐應(yīng)用中的問題進(jìn)行必要的說明：
4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化應(yīng)注意前期參與
前期方案直接會影響到工程的造價，然而很多結(jié)構(gòu)設(shè)計忽略了這一點，所以我們應(yīng)該注意。前期參與能夠讓我選擇合理的結(jié)構(gòu)形式以及合理的設(shè)計方案。
4.2 概念設(shè)計結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化
在沒有具體數(shù)值量化的情況下，我們可以使用概念設(shè)計。例如，對地震的烈度進(jìn)行設(shè)防時，由于它存在這不確定的因素，所以我們無法找到與實際相符合的計算式，所以在進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化的時候我們可以使用概念設(shè)計的方法，把相應(yīng)的數(shù)值作為參考與輔助相關(guān)的依據(jù)。同時在設(shè)計過程中，相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須合理并靈活的使用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法，從而達(dá)到最佳的效果。
在設(shè)計過程中必須對細(xì)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計優(yōu)化，例如，在現(xiàn)澆的混凝土異形的板料，其拐彎處容易開裂，我們可以簡化成矩形板，然后再合理的選擇鋼筋，在滿足其結(jié)構(gòu)的基本要求條件下，達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。
4.3 下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化
在地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中，我們必須選取合適的方案，如可以根據(jù)工地的地質(zhì)條件選擇相應(yīng)的樁基類型，并盡量減少相應(yīng)的工程造價。并根據(jù)樁端的持力層的厚度合理的選擇灌注樁的樁長度，通過對多種設(shè)計方案進(jìn)行必要的分析比較，然后選取最佳的設(shè)計方案。
第6篇：建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計范文
【關(guān)鍵詞】建筑空間 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 優(yōu)化設(shè)計
在建筑工程中空間結(jié)構(gòu)始終是其重要的組成部分，而空間結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)用需要對其進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)計，因此在這一前提下對于建筑空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行研究和分析就具有極為重要的設(shè)計意義和現(xiàn)實意義。
1建筑空間結(jié)構(gòu)特性
建筑空間結(jié)構(gòu)自身具備諸多特性，這主要體現(xiàn)在具備功能性、安全性較強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性合理、注重環(huán)保性等環(huán)節(jié)。以下從幾個方面出發(fā)，對建筑空間結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了分析。
1.1 具備功能性
具備功能性主要是指每一個建筑空間結(jié)構(gòu)都具有相似或者是不同的功能。眾所周知建筑是人類的基礎(chǔ)物質(zhì)生存環(huán)境，而建筑空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化本身也就是為了能夠更好地滿足人類對于物質(zhì)生存環(huán)境的最大化需求。除此之外，其具有功能性的另一個明證既是我國居民對于功
能性的滿足也不再單純的僅僅局限于傳統(tǒng)的實用，并且在這一過程中許多建筑也通過不斷的增添了舒適性、美觀性、協(xié)調(diào)性等多種的新特性來有效的滿足人們對于生存環(huán)境所提出的更高要求。另外，其具備的功能性還是為了能夠有效的確定結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計所要達(dá)到的總體目標(biāo)，既這一功能是為整體目標(biāo)所存在的。
1.2 安全性較強(qiáng)
安全性較強(qiáng)是當(dāng)今建筑空間結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要結(jié)果。通常來說建筑作為人類生存的基礎(chǔ)生存環(huán)境之一，其安全性與其使用價值始終是息息相關(guān)的。因此這也意味著較強(qiáng)的安全性能夠使得建筑空間結(jié)構(gòu)看起來更加可靠并且具有更高的價值。除此之外，由于建筑與人們的生產(chǎn)、
生活緊密相關(guān)，因此安全性必然會成為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的必然考慮因素。另外，安全性是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中的必然考慮因素，因此最大程度保障安全性則是在建筑空間結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中設(shè)計人員所必須考慮到。
1.3 經(jīng)濟(jì)性合理
經(jīng)濟(jì)性合理主要是指建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計也需要對于工程的經(jīng)濟(jì)性和實際的投入進(jìn)行考慮。除此之外，在對于經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行考慮的過程中工作人員通過建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計來最大化的節(jié)約各種材料資源并且達(dá)到減少建設(shè)成本的目標(biāo)。另外，在確保經(jīng)濟(jì)性合理的過程中針對各項材料和資源都存在一定的稀缺特性，因此在建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計過程中施工人員應(yīng)當(dāng)合理的減少材料的使用量，并且有效的節(jié)省建設(shè)材料使用成本，從而能夠使得設(shè)計帶來的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益都能夠得到同步的提升。
1.4 注重環(huán)保性
注重環(huán)保性主要是指近年來隨著工程污染的不斷增加，而一個環(huán)保型的建筑空間結(jié)構(gòu)能夠為其帶來重大的促進(jìn)效果。除此之外，在注重環(huán)保性的過程中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)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。另外，在注重環(huán)保性的過程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重在保證建筑本體功能性、安全性的前提下，盡可能的選擇節(jié)能環(huán)保型材料，因此在這一前提下進(jìn)行建筑空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計就有著很高的必要性了。
2 建筑空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
建筑空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計包括了諸多內(nèi)容，其主要內(nèi)容包括了合理選擇材料、優(yōu)化構(gòu)件布置、提升整體布局、合理減少成本等內(nèi)容。以下從幾個方面出發(fā)，對建筑空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行了分析。
2.1 合理選擇材料
合理選擇材料是建筑空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)和前提。在合理選擇材料的過程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重確保建筑結(jié)構(gòu)各個點、線、面都呈現(xiàn)出一定的力學(xué)承載力特征，從而能夠使得其結(jié)構(gòu)具有更好地的強(qiáng)度。除此之外，在合理選擇材料的過程中設(shè)計人員可以通過優(yōu)化各種材料的配置來進(jìn)一步的加強(qiáng)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛性與延展性。另外，在合理選擇材料的過程中設(shè)計人員可以通過采用高標(biāo)號的鋼筋混凝土并且可以減少梁柱等構(gòu)件的橫截面來有效的減輕結(jié)構(gòu)本體的重量與此同時也能夠有效的擴(kuò)大了使用空間，從而能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)建筑空間結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的有效提升。
2.2 優(yōu)化構(gòu)件布置
優(yōu)化構(gòu)件布置對于建筑空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計的重要性是不言而喻的。在優(yōu)化構(gòu)件布置的過程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重對于框架 - 剪力墻結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行合理的應(yīng)用。除此之外，在優(yōu)化構(gòu)件布置的過程中由于框架與剪力墻既可能為剛接與此同時也可為鉸接，因此針對建筑空間結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜的特性，工作人員可以通過將各種不同功能的建筑用房綜合在一起來構(gòu)成更加優(yōu)化的布置模式。另外，在優(yōu)化構(gòu)件布置的過程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重結(jié)構(gòu)體系有較高的承載力，較好的延伸性和整體性，并且具備很強(qiáng)的吸收地震力的能力，從而能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)建筑
空間結(jié)構(gòu)設(shè)計效率的持續(xù)提升。
2.3 提升整體布局
提升整體布局是建筑空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計的核心內(nèi)容之一。在提升整體布局的過程中工作人員為了能夠有效的實現(xiàn)施工目標(biāo)則應(yīng)當(dāng)注重從全局觀念出發(fā)來進(jìn)行設(shè)計。除此之外，在提升整體布局的過程中設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)注重利用結(jié)構(gòu)設(shè)計中的點、線、面，確定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的
總體布局，并且在這一過程中合理的處理好點、線、面之間的架構(gòu)關(guān)系。另外，在提升整體布局的過程中設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)注重借助于材料的選用、構(gòu)件的布置來更加充分的發(fā)揮出現(xiàn)單個構(gòu)件與整體結(jié)構(gòu)的配合與協(xié)調(diào)并且能夠使其成為最佳的受力狀況，既能夠?qū)崿F(xiàn)整體結(jié)構(gòu)良好的承重力、剛性與延展性，也實現(xiàn)單個構(gòu)件的最大化與最佳化利用，從而能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)建筑空間結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠性的不斷進(jìn)步。
2.4 合理減少成本
合理減少成本是建筑空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計的核心內(nèi)容之一。在合理減少成本的過程中設(shè)計人員可以通過簡捷、準(zhǔn)確地確定框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻最優(yōu)數(shù)量來有效的避免重復(fù)問題的出現(xiàn)。除此之外，在合理減少成本的過程中設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)注重通過對于結(jié)構(gòu)剛度調(diào)整計算來有效的達(dá)到減少經(jīng)濟(jì)成本的目標(biāo)。除此之外，在合理減少成本的過程中設(shè)計人們用可以通過梁的選用與布置來做到結(jié)構(gòu)整體經(jīng)濟(jì)效益的最大化。另外，在合理減少成本的過程中通過建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。設(shè)計人員能夠有效的實現(xiàn)建筑本體功能與控制，在這一過程中設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)注重避免走進(jìn)減少材料、降低技術(shù)、放低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來追求經(jīng)濟(jì)性的誤區(qū)，從而能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)建筑空間結(jié)構(gòu)設(shè)計精確性的日益進(jìn)步。
3 結(jié)束語
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)整體水平的持續(xù)發(fā)展和建筑結(jié)構(gòu)的快速進(jìn)步，建筑空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計得到了越來越多的重視。因此工作人員應(yīng)當(dāng)對于建筑空間結(jié)構(gòu)具有的特性有著清晰的了解，從而能夠在此基礎(chǔ)上通過優(yōu)化設(shè)計的進(jìn)行來促進(jìn)我國建筑工程整體水平的有效提升。
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第7篇：建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計范文
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；實際運用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.119
0 引言
建筑是一種藝術(shù)， 人們都是帶著審美的眼光去審查一棟建筑，建筑是從美觀的外形和結(jié)構(gòu)功能設(shè)計來審判的，適用、經(jīng)濟(jì)、便于施工是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的追求，建筑的藝術(shù)性是追求建筑的美觀、力度的美學(xué)、外型的總體效果、建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑的藝術(shù)性完美的融合，只有這樣才能把建筑有限的空間無限擴(kuò)大、有限的資源的最大發(fā)揮，實現(xiàn)建筑整體性的完美，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法要遵循滿足建筑外型美觀要求、滿足建筑結(jié)構(gòu)安全、合理的原則。
1 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的現(xiàn)實意義
隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市里突現(xiàn)的是鋼筋水泥的建筑，住宅越來越多，層數(shù)越來越高，成本明顯增高，要設(shè)法降低單位面積的成本，整體降低總成本，因此建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計可以降低成本的總造價；由于建筑的層數(shù)增加，樓體結(jié)構(gòu)自重相應(yīng)增加，接踵而來的是水衛(wèi)和點氣管線增長等一系列問題，因此建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化可以提高建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)過考證，結(jié)構(gòu)優(yōu)化之后要比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的工程造價低7%-35%左右，達(dá)到經(jīng)濟(jì)高效的效果，又可實現(xiàn)建筑物美觀實用，在實際運用中，最合理的利用材料的性能，可以使建筑內(nèi)部各單元得到最好的利用，在建筑整體造價和建設(shè)施工工期方面也有較為良好的貢獻(xiàn)，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的最終目的是實現(xiàn)適用、經(jīng)濟(jì)和安全，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。
2 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用的理論
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化應(yīng)用有兩方面的作用，一是在建筑分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方面的作用，二是在房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計方面的作用，兩者都有細(xì)分，例如結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計囊括了總體方案優(yōu)化設(shè)計和細(xì)部結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計等，從另一方面講包含了形體結(jié)構(gòu)選型、布置、機(jī)構(gòu)體的受力分析、建筑整體造價分析等項目。在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的實際應(yīng)用中，可以根據(jù)使用簡單、應(yīng)用方便的原則，對建筑工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要滿足設(shè)計意圖、平面布置規(guī)則、整體形態(tài)對稱原則、質(zhì)量中心和剛度中心整體布局原則、建筑物水平荷載作用等一系列問題[1]，做到在理論上為實踐提供前提、提供理論基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備工作。
3 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用的方法簡介
3.1 做好建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的函數(shù)模型
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化要選擇主要參數(shù)，建立數(shù)學(xué)模型（函數(shù)模型），根據(jù)科學(xué)合理的方法，得出最優(yōu)的答案，從而得出最合理的優(yōu)化方案，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)律和自身的實踐經(jīng)驗，對各方面的影響因素進(jìn)行全面的綜合考慮，找出行之有效的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，模型的建立有兩個步驟[2]，一是選擇變量，即選擇影響較大的參數(shù)，減少計算編程的工作量；二是確定目標(biāo)函數(shù)，例如房屋結(jié)構(gòu)，確定房屋結(jié)構(gòu)的約束條件，在既定的條件下得出最優(yōu)解，這種設(shè)計方法具有一定的準(zhǔn)確性，在實際的房屋建造中具有重要的參考作用。
3.2 做好建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方案設(shè)計
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案設(shè)計是做好優(yōu)化的前提，做好方案設(shè)計，設(shè)計多個變量、多個條件，編制相應(yīng)的運算程序，得到最優(yōu)結(jié)果。
4 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的實際應(yīng)用
4.1 建筑場地的合理選擇
建筑的拔地而起需要選擇合理的建筑場地，在進(jìn)行建筑場地選擇中要考慮很多因素，如防護(hù)距離、建筑退界、日照間距、抗震、地段選址等因素[3]，必要時選擇合理相應(yīng)的抗震措施。
4.2 建筑主體結(jié)構(gòu)的選擇
建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要遵循規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)的原則，有利于降低造價，通過對墻、柱、梁的調(diào)節(jié)使不規(guī)則的建筑體型產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)，例如剪力墻結(jié)構(gòu)布置。需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的主要部分有很多，如基礎(chǔ)、墻、柱、梁、樓板、屋面板等，這些是建筑的主要構(gòu)成部分，在基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計中，選擇合理的基礎(chǔ)形式、控制好基礎(chǔ)的截面尺寸，相對減少基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的造價費用，柱子的截面對工程的造價也有直接的影響；對于柱網(wǎng)布局和柱子截面的優(yōu)化設(shè)計，確定好柱子的行間距，而柱網(wǎng)布局確定著竹子的行間距，因此柱網(wǎng)布局對工程的造價起著至關(guān)重要的作用；梁的設(shè)計，為了提高材料的利用率，在實際應(yīng)用中一般都采用平面架來替代矩形梁，減輕了自身重量，經(jīng)濟(jì)又實用；鋼筋的優(yōu)化設(shè)計，在建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計中，要對鋼筋的型號進(jìn)行選擇，施工過程中鋼筋的型號不同，會造成施工的結(jié)果不同，如鋼管砼結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)在自重和承載力相近時，前者比后者節(jié)約將近45%的鋼材，大大節(jié)約了工程成本。
4.3 初期方案階段和抗震設(shè)計的應(yīng)用
對于建筑結(jié)構(gòu)來說，前期方案的確定直接影響到最終建筑的成本投資，而目前的市場情況是前期的方案設(shè)計部分不參與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，而且在前期的建筑方案設(shè)計中，很多沒有考慮到主體結(jié)構(gòu)的分析或者對于部分分析不到位、不精準(zhǔn)，作為一個合格的結(jié)構(gòu)設(shè)計人，應(yīng)該依靠自身所基本的結(jié)構(gòu)概念去布置結(jié)構(gòu)方案，結(jié)合建筑空間結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)模型概念以及函數(shù)模型來進(jìn)行方案設(shè)計。因為運用概念設(shè)計方法，在初期方案的設(shè)計中，可以根據(jù)簡單的函數(shù)模型，估算出構(gòu)件的截面面積[4]。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化還要考慮最為重要的一點，就是建筑的抗震性，在建筑抗震設(shè)計過程中，大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計主要按照概念設(shè)計進(jìn)行工作，而軟件計算并不是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要依據(jù)，建筑的使用過程中，抗震效果是居民考慮的一個重要問題，尤其在地震多發(fā)地帶，由此看來，建筑物的耐久性、安全性、功能性是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的三個重點內(nèi)容，在節(jié)約成本以及達(dá)到規(guī)定年限的前提下，滿足抗震功能是重中之重。
5 總結(jié)
長期以來，建筑行業(yè)發(fā)展迅速尤其是近年來，從建筑資源的整合、低投入、高產(chǎn)出、體現(xiàn)建筑自身整體工藝性、美觀性、合理性綜合考慮，我們應(yīng)充分做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用工作，結(jié)合實際抓到實現(xiàn)自我提升，從優(yōu)化技術(shù)中進(jìn)行技術(shù)分析，使各種建筑材料得到充分利用，節(jié)省工程造價，達(dá)到建筑工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，，滿足消費者的需求，采用科學(xué)創(chuàng)新的方法，研制出更多的優(yōu)化設(shè)計方案，通過科學(xué)的方法使建筑結(jié)構(gòu)更適合市場的可持續(xù)發(fā)展，響應(yīng)國家綠色環(huán)保的政策。
參考文獻(xiàn)：
第8篇：建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計范文
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計；優(yōu)化；方法
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，優(yōu)化設(shè)計不僅可以規(guī)范結(jié)構(gòu)要求、將產(chǎn)品的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全得到保證，還可以通過科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、合理的構(gòu)造方式、正確的計算方法來達(dá)到節(jié)約造價成本、將材料的性能得到充分發(fā)揮的效果。隨著建筑市場競爭力的越來越大，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化設(shè)計成了當(dāng)今時代的主題。
1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的基本要求
1.1滿足優(yōu)化設(shè)計的整體功能
在現(xiàn)階段，實行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的根本原因是給人們帶來更舒服、優(yōu)質(zhì)的生活住所，為住戶追求更高的生活質(zhì)量提供便利條件。隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速前進(jìn)，人們的整體生活水平也得到了大幅度的提升，在這種條件下，人們對建筑的整體外觀造型、舒適度和實用性提出了更高的要求，滿足大眾的需求是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的最終目標(biāo)。
1.2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的整體效益需得到提升
對于建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計而言，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，還要注重經(jīng)濟(jì)效益的提升。建筑企業(yè)首先應(yīng)對工程項目的成本進(jìn)行有效的控制，選擇新型、標(biāo)準(zhǔn)的施工材料，施工所用原料要合理預(yù)估，避免浪費；其次要提高施工人員的施工技術(shù)和能力，減少成本的投入，避免出現(xiàn)工程原料和人力資源浪費情況的出現(xiàn)，緊跟國家號召力，節(jié)約減排。真正實現(xiàn)從建筑結(jié)構(gòu)選材方面實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計，達(dá)到客戶的滿意，其實現(xiàn)利益的最大化。
1.3提倡環(huán)保設(shè)計理念
隨著我國環(huán)保、節(jié)能理念的推廣和普及，建筑企業(yè)的發(fā)展也應(yīng)適應(yīng)時代的發(fā)展，將綠色、環(huán)保的理念應(yīng)用到實際的優(yōu)化設(shè)計中，為社會的可持續(xù)發(fā)展出分力。在建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計中，實現(xiàn)綠色設(shè)計主要表現(xiàn)在：第一，在對材料的選擇應(yīng)采用節(jié)能型、環(huán)保型的；第二，對于設(shè)備應(yīng)用方面，應(yīng)進(jìn)行合理優(yōu)化；第三，門窗等一系列硬件材料的選擇上，應(yīng)注重環(huán)保；第四，合理利用原料，采用循環(huán)利用原則，避免二次污染的產(chǎn)生。
1.4對于建筑結(jié)構(gòu)的安全要素要進(jìn)行綜合、科學(xué)的考核
對于建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計而言，不僅要考慮經(jīng)濟(jì)效益和功能，更要重視結(jié)構(gòu)的安全性能和使用性能，沒有安全優(yōu)化的建筑結(jié)構(gòu)，其他都是空談。所以，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)采取優(yōu)化方案，綜合考核，將防患措施做到位，避免故障的出現(xiàn)。在保證質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)上再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益的提升。
2.進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方法、思路
2.1重視優(yōu)化設(shè)計理念的可行性和科學(xué)性
對于建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計而言，它的最終設(shè)計效果的質(zhì)量一直影響著整體的優(yōu)化方案，所以，在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計方案的制定時，必須注重其可行性和科學(xué)性，避免質(zhì)量問題的出現(xiàn)。在實際中，進(jìn)行優(yōu)化方案的制定時，應(yīng)注重以下原則：第一，樹立全局意識，從全面出發(fā)，對設(shè)計結(jié)構(gòu)和各個節(jié)點之間的關(guān)系應(yīng)充分考慮，將結(jié)構(gòu)的承載能力得到提高，發(fā)揮其性能作用，增加利用率；第二，對于建筑配件的選擇和運用方面，應(yīng)采用合理科學(xué)的方法，確保配件的利用率得到最大程度的發(fā)揮，優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)，降低成本投入，加大收益；第三，再進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，應(yīng)做到簡易性和安全性并存，以降低在施工過程中因計算誤差造成的損失和故障；第四，對于外力的影響應(yīng)該充分考慮在設(shè)計范圍中，應(yīng)明確細(xì)節(jié)構(gòu)件的不當(dāng)就會帶來不必要的損失，在設(shè)計過程中應(yīng)考慮全面，否則就會造成原料的浪費、降級效益的低下，還會給以后的建筑工程埋下隱患。
2.2從方案制定和施工圖設(shè)計兩方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計
方案制定階段是建筑結(jié)構(gòu)的理念設(shè)計，應(yīng)該從各個方面進(jìn)行優(yōu)化。首先應(yīng)該注重對建筑結(jié)構(gòu)體系的抉擇，對于多層辦公樓的建筑工程而言，結(jié)構(gòu)的可選擇性較多，比如框架結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)或者框剪結(jié)構(gòu)等等，這就要根據(jù)設(shè)計師的整體四維、建筑功能的需求和經(jīng)濟(jì)利益綜合考慮，選擇最優(yōu)的符合現(xiàn)狀的結(jié)構(gòu)體系。其次是建構(gòu)的形體設(shè)計和控制，要注重抗震理念，在現(xiàn)階段進(jìn)行建筑的施工時，結(jié)構(gòu)設(shè)計方面必須有安全保障，應(yīng)進(jìn)行全方位的考量。在形體進(jìn)行選擇時，應(yīng)以規(guī)則為主，測力構(gòu)件布置要對稱，截面尺寸應(yīng)自下而上向小的趨勢轉(zhuǎn)變，來避免承載能力不夠發(fā)生的突變。例如，在對一棟居民樓進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，抗震防裂能力應(yīng)為8度，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)為剪力墻形態(tài)，每個建筑單元之間都應(yīng)該留有消防通道，把上方墻體用填充墻代替，這樣就降低了由結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換造成的構(gòu)件不聯(lián)系現(xiàn)狀，所以規(guī)則性的結(jié)構(gòu)形態(tài)可以帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。施工圖設(shè)計方面的優(yōu)化，是指對水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件的整體優(yōu)化。在對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行操作時，墻柱截面不應(yīng)該過大，可以很大程度上減少用鋼量，降低成本的同時也保證了質(zhì)量。墻柱在進(jìn)行配筋時，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的韌性，以達(dá)到控制截面的效果。
2.3設(shè)計工作人員應(yīng)提升自身的綜合素質(zhì)和設(shè)計水平
在建筑行業(yè)里，設(shè)計人員的整體設(shè)計水平和素質(zhì)能力對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的整體結(jié)構(gòu)有很大的決定作用。隨意設(shè)計人員應(yīng)該大大的提升業(yè)務(wù)素養(yǎng)和設(shè)計能力，以確保設(shè)計工作的完美完成，提升措施主要為：第一，建筑企業(yè)的設(shè)計人員應(yīng)加強(qiáng)自己藝術(shù)學(xué)、美術(shù)學(xué)、建筑學(xué)等各個領(lǐng)域知識的學(xué)習(xí)，結(jié)合實際工作融會貫通。把它們緊密結(jié)合，已實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計的完美方案，設(shè)計出來的成果可滿足人們的要求，符合大眾眼光。第二，設(shè)計人員應(yīng)該具備全局控制能力和意識，充分理解和考慮住戶的需求，從實際情況出發(fā)，展開多方位的設(shè)計，達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的整體質(zhì)量和造型全面的掌握；第三，設(shè)計工作必須加強(qiáng)自身的責(zé)任感和任務(wù)感，發(fā)揮自身的最大潛能，實現(xiàn)小投入大回報的效果，最終實現(xiàn)節(jié)約成本，經(jīng)濟(jì)效益的最大化。第四，設(shè)計工作人員對于施工的流程必須正確把握，確保設(shè)計可以在施工中順利開展。第五，設(shè)計工作人員應(yīng)對工作經(jīng)驗進(jìn)行及時總結(jié)，并將設(shè)計特長得到有效利用。第六，是設(shè)計人工作員對建筑結(jié)構(gòu)的各節(jié)點的抗震能力和和承受力度明確清晰，對施工材料懂得如何進(jìn)行合理選擇，準(zhǔn)確把握各種結(jié)構(gòu)的不同尺寸。第七，是設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計中應(yīng)該具備創(chuàng)新精神，通過以往的工作不斷總結(jié)經(jīng)驗，努力創(chuàng)新優(yōu)化模式，實現(xiàn)建筑設(shè)計結(jié)果的完美呈現(xiàn)。
因此，通過建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計來實現(xiàn)工程的低投入、高收入是明智之舉，正確處理好施工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益的完美統(tǒng)一是成本控制的關(guān)鍵。對建筑工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計是工程師和設(shè)計師的共同目標(biāo)，它是系統(tǒng)的、全面的、科學(xué)個過程，不能只片面的強(qiáng)調(diào)降低投資，而應(yīng)注重技術(shù)、投資和效益綜合考慮。在建筑工程中影響成本投入建筑質(zhì)量條件有很多，必須充分考慮各個環(huán)節(jié)，力求優(yōu)化每個節(jié)點，才能實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計完美結(jié)果，促進(jìn)我國建筑企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3.結(jié)語
綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的現(xiàn)實意義，必須通過對設(shè)計的環(huán)保、安全、可使用性的綜合考慮來實現(xiàn)，設(shè)計人員應(yīng)該有全局觀念，時刻把握設(shè)計的動態(tài)和發(fā)展趨勢，以提高優(yōu)化設(shè)計的利用性，需要設(shè)計人員擁有較高的業(yè)務(wù)素養(yǎng)和設(shè)計能力。提高原料的利用率、優(yōu)化配置，提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在確保建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)企業(yè)發(fā)展的小投入高回報。
參考文獻(xiàn)
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第9篇：建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計范文
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu) 優(yōu)化設(shè)計探討
引言：
由于土地價格市場的變化，不斷上漲的土地價格給開發(fā)商的建筑總成本控制帶來了極大的壓力，同時，人們對于居住條件及生活環(huán)境的要求不斷提高，相應(yīng)建筑產(chǎn)品的品質(zhì)要求也就不斷提高，這就讓開發(fā)商不斷尋求新的手段滿足顧客需求，而降低工程造價就成為開發(fā)商追求的直接目標(biāo)，這就需要我們利用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計技術(shù)方法，提高有限空間、有限資源的最大化效果發(fā)揮，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化、實用性和適用性的良好目標(biāo)。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用及實踐價值
1、 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法和技術(shù)的應(yīng)用具體體現(xiàn)在房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計和房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計兩方面。其中房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計包括:基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計。對以上幾個方面的優(yōu)化設(shè)計還包含選型、布置、受力分析、造價分析等內(nèi)容,并應(yīng)在滿足設(shè)計規(guī)范和使用要求的前提下,結(jié)合具體工程的實際情況,圍繞其綜合經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。
2、充分體現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的實踐價值,在滿足建筑結(jié)構(gòu)長遠(yuǎn)效益的前提下,應(yīng)盡量減少建筑結(jié)構(gòu)的近期投資并提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠度和合理性。與傳統(tǒng)設(shè)計相比,采用設(shè)計優(yōu)化技術(shù)可以使建筑工程造價降低5%～30%。優(yōu)化技術(shù)的實現(xiàn),可以最合理的利用材料的性能,使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào),并具有建筑規(guī)范所規(guī)定的安全度。同時,它還可為建筑整體性方案設(shè)計進(jìn)行合理的決策,優(yōu)化技術(shù)是實現(xiàn)建筑設(shè)計的“適用、安全和經(jīng)濟(jì)”目標(biāo)的有效途徑。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法
1、目的建筑是建筑的美觀與結(jié)構(gòu)設(shè)計相互協(xié)調(diào)密切配合的結(jié)果。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計追求適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工五種效果，而建筑設(shè)計優(yōu)化設(shè)計技術(shù)方法的應(yīng)用不但滿足了建筑美觀、造型優(yōu)美的要求又能使房屋結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)、合理，成為實際意義上的"經(jīng)濟(jì)適用"房。從建筑上分析結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，它主要體現(xiàn)在房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計量方面。
2、房屋工程分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計。對以上幾個方面的優(yōu)化設(shè)計還包括選型、布置、受力分析、造價分析等內(nèi)容，在實施過程中，還應(yīng)該按照一切從實際出發(fā)的原則，結(jié)合具體工程的實際情況，圍繞房屋建筑的綜合經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)在滿足設(shè)計意圖后，盡量使平面布置規(guī)則，縮小剛度和質(zhì)量中心的差異，這樣水平荷載就不會使建筑物有太大的扭轉(zhuǎn)作用。豎直方向上應(yīng)避開使用轉(zhuǎn)換層，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
1 直覺優(yōu)化(概念設(shè)計優(yōu)化)技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對于同一建筑方案,可以有許多不同的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計;確定了結(jié)構(gòu)布置的建筑物,即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法;分析過程中設(shè)計參數(shù)、材料、荷載的取值也不是惟一的:建筑物細(xì)部的處理更是不盡相同,這些問題是計算機(jī)無法完全解決的,都需要設(shè)計人員自己作出判斷。而判斷只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)律指導(dǎo)下,根據(jù)工程實踐經(jīng)驗進(jìn)行,這便是前面所說的概念設(shè)計。因此,概念設(shè)計存在于設(shè)計師對多種備選方案進(jìn)行選擇的過程中。
2、概念設(shè)計處理的實際建筑設(shè)計問題概念設(shè)計所要處理的問題多種多樣。但可以肯定的是希望通過概念設(shè)計,建筑結(jié)構(gòu)能在各種不期而遇的外部作用下不受破壞,或?qū)⑵茐某潭冉抵磷畹?。因?分析如何應(yīng)付建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設(shè)計的重要內(nèi)容。其中,地震作用最為難以琢磨,破壞性也最大。故而,建筑設(shè)計過程中就應(yīng)該未雨綢繆,從計算及構(gòu)造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施,不利于抗震的作法則應(yīng)盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生不利影響的重要手段;延性設(shè)計則能有效地防止結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生脆性破壞;多道設(shè)防思想能使建筑在特大地震作用下次要的構(gòu)件先破壞,消耗一部分地震能量。這些抗震設(shè)防思想在整個設(shè)計過程中都應(yīng)該作為概念設(shè)計的重要指導(dǎo)思想。
四、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一些補(bǔ)充
1、樁基礎(chǔ)與地下室設(shè)計研究與優(yōu)化
1.1、樁基礎(chǔ)承載力取值
目前，國內(nèi)設(shè)計單位對樁基礎(chǔ)承載力取值是參考地勘單位提出的建議值，再根據(jù)土壤物理指標(biāo)進(jìn)行理論計算而確定。多數(shù)情況下，設(shè)計單位確定樁承載力設(shè)計值比較保守，取值偏低，普遍存在樁基承載力強(qiáng)度沒有得到充分利用、樁基礎(chǔ)工程設(shè)計成本偏高現(xiàn)象。近兩年來，在地產(chǎn)公司項目的樁基設(shè)計中，推廣以試樁的方法來確定單樁承載力設(shè)計值，從結(jié)果來看，這種設(shè)計值普遍比以理論計算確定的設(shè)計值高出20％以上，相應(yīng)減少樁基礎(chǔ)工程成本支出20％以上。
1.2、地下室
由于地下室面積較大、工程成本較高，對地下室設(shè)計進(jìn)行了重點技術(shù)管理跟蹤。在柱距布置、層高、半地下室或全地下室比較、消防車荷載取值等方面實現(xiàn)了有效控制。社區(qū)地下室頂板上普遍放置1～1．5米厚覆土以便綠化。對處于覆土上的消防通道的消防車荷載取值，經(jīng)過受力分析，建議在進(jìn)行地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計時考慮消防車荷載在覆土豎向擴(kuò)散作用，消防車荷載取值比“規(guī)范”值小于覆土厚度的倍數(shù)，一般在1～1．5倍，從而減少地下室和基礎(chǔ)工程設(shè)計成本，此建議已在許多項目的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計得以應(yīng)用。由于消防車荷載比較大，對此折減后可取得比較好經(jīng)濟(jì)效益。
1.3、抗?。ò危┗A(chǔ)設(shè)計研究與優(yōu)化
抗?。ò危┗A(chǔ)作用是抵抗水浮力，目前國內(nèi)抗?。ò危┗A(chǔ)根據(jù)具體情況，常用抗浮樁基礎(chǔ)和錨桿（minipile）抗浮基礎(chǔ)。
2、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計也就是對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行再加工的過程。結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，不是以犧牲結(jié)構(gòu)安全度和抗震性能來求得經(jīng)濟(jì)效益的，相反經(jīng)過設(shè)計優(yōu)化的工程，結(jié)構(gòu)布置更為合理、差錯更少、用料更省、結(jié)構(gòu)更安全。某高層寫字樓，結(jié)構(gòu)高度90.30米，地上24層，地下二層，抗震設(shè)防類別丙類，七度抗震設(shè)防，結(jié)構(gòu)形式為框架核心筒體系，基礎(chǔ)形式為平板式筏基，建筑面積約2萬平米。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的主要內(nèi)容是以下三個方面：一是樓層樓蓋體系的結(jié)構(gòu)設(shè)計，二是核心筒的尺寸及墻厚，三是平板式筏基的板厚和有關(guān)構(gòu)造。設(shè)計優(yōu)化時對其它一些結(jié)構(gòu)設(shè)計細(xì)節(jié)也給與了一定關(guān)注。經(jīng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計后，僅前述三個主要方面，可比原設(shè)計節(jié)約混凝土在2000m3以上,鋼筋約70噸。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，在節(jié)約結(jié)構(gòu)造價的同時，使結(jié)構(gòu)自重減小了約40000KN，相當(dāng)于40KN/m2，約為兩層半樓房的重量。從而大大增加了豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件和基礎(chǔ)的安全度，減小了地震力，提高了整個結(jié)構(gòu)的抗震性能。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化達(dá)到了提高項目技術(shù)和經(jīng)濟(jì)雙重效益的目的。
3、結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化工作不會影響設(shè)計、施工進(jìn)度
可與設(shè)計同步進(jìn)行。設(shè)計優(yōu)化工作也可以按工程進(jìn)度要求分階段進(jìn)行。某工程由共六幢高層建筑組成，建筑面積13萬平方米。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的主要內(nèi)容是：樁基、剪力墻的布置和墻厚、樓層現(xiàn)澆板、地下車庫的底板與頂板、地下室外墻、框架柱梁等。
工程結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化后的經(jīng)濟(jì)效益：省去人工挖孔擴(kuò)底灌注樁計 360棵?；A(chǔ)筏板厚度減少，共計節(jié)約混凝土用量570m3，鋼筋用量減少約220噸。地下室外墻、基礎(chǔ)抗水板、頂板共節(jié)省混凝土用量約計2000m3，節(jié)約鋼筋70噸。主樓現(xiàn)澆板節(jié)約混凝土超過1000m3。住宅樓減少剪力墻布置后，節(jié)約混凝土約400m3，鋼筋約45噸。
五、結(jié)束語
總之，企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化管理，提高設(shè)計管理工作的系統(tǒng)性，使技術(shù)管理更加全面、專業(yè)、精細(xì)，從整體上增強(qiáng)了競爭力，減少浪費。使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào)，不僅可以實現(xiàn)建筑美觀、實用，而且在造價方面也有較大的節(jié)省，達(dá)到了建筑工程設(shè)計對適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工的一般要求。通過使用優(yōu)化設(shè)計手段，達(dá)到5個方面的最佳結(jié)合。
參考文獻(xiàn)：
談建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J].建筑科學(xué)，2009(4).
