導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引言

隨著我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，建筑業(yè)發(fā)展迅速。采用先進(jìn)技術(shù)，依托先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)建筑材料研究，促使建筑結(jié)構(gòu)向更加安全、合理、可靠的方向發(fā)展。

1、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1.1合理選擇計(jì)算簡(jiǎn)圖

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性由結(jié)構(gòu)計(jì)算來保證，而計(jì)算簡(jiǎn)圖是結(jié)構(gòu)計(jì)算的基礎(chǔ)。在工程建設(shè)過程中常會(huì)遇到不能合理地選擇計(jì)算簡(jiǎn)圖，這直接造成了建筑工程結(jié)構(gòu)的安全隱患問題，因此，合理選擇計(jì)算簡(jiǎn)圖對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著極其重要的作用。在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中難免會(huì)存在因鋼節(jié)點(diǎn)而造成些許的計(jì)算誤差，但是只要將其誤差控制在建筑施工允許范圍內(nèi)，還是能夠確保建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性以及穩(wěn)定性。

1.2合理選擇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

合理選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中顯得尤為重要。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)建筑工程環(huán)境實(shí)施全面勘察，包括自然環(huán)境、施工條件、水文、地質(zhì)、相鄰建筑物分布情況以及各方面的社會(huì)環(huán)境等，另外，也包括建筑結(jié)構(gòu)類型和荷載分布情況，只有全方位綜合各種因素，才能選擇合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，才能在工程施工中最大程度地發(fā)揮建筑地基的內(nèi)在潛力作用。

1.3正確進(jìn)行分析計(jì)算

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，計(jì)算機(jī)是最為重要的分析工具，然而各種各樣的計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算出來的結(jié)構(gòu)不盡相同，這就要求建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)計(jì)算機(jī)分析結(jié)果抱有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，正確合理地判斷出最接近實(shí)際情況的計(jì)算結(jié)果，這樣一方面能保證計(jì)算結(jié)果的正確性，另一方面還能保證建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)方案

根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告、建筑場(chǎng)地類別、建筑物高度和層數(shù)、建筑物的重要性、建筑所在地的抗震設(shè)防烈度等情況對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行確定。在確定了建筑結(jié)構(gòu)的形式之后,要依據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)及要求來對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件和承重體系進(jìn)行布置。

2.2結(jié)構(gòu)計(jì)算

建筑工程的計(jì)算荷載有:外部荷載和內(nèi)部荷載,它們的計(jì)算要依照荷載規(guī)范的規(guī)定及要求使用不同的組合值系數(shù)及永久值系數(shù)等進(jìn)行不同工況下的組合計(jì)算;對(duì)于構(gòu)件的試算,要依照計(jì)算出的荷載值、構(gòu)造措施的要求、使用要求和各種計(jì)算手冊(cè)上的試算方法來對(duì)構(gòu)件的截面進(jìn)行初步的確定。

2.3施工圖設(shè)計(jì)

對(duì)于建筑工程內(nèi)力的計(jì)算要依照已經(jīng)確定的構(gòu)件截面及荷載值來進(jìn)行計(jì)算,它包括:拉力、彎矩、軸心壓力、扭矩、剪力等。根據(jù)最后計(jì)算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和規(guī)范對(duì)構(gòu)件的要求及限制,對(duì)結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件是否滿足規(guī)范的要求進(jìn)行復(fù)核。若不滿足,則要調(diào)整構(gòu)件的截面或者布置,直到滿足要求為止。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題

3.1現(xiàn)澆砼樓板的干縮開裂和支座負(fù)鋼筋倒伏的問題

3.1.1干縮開裂問題

在進(jìn)行混凝土樓板澆筑時(shí),澆筑完混凝土后,會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)樓面出現(xiàn)龜裂的現(xiàn)象,尤其在溫差較大的季節(jié)或地區(qū)這種現(xiàn)象非常明顯,而且這種現(xiàn)象多發(fā)于住宅樓,公用建筑和商用樓較為少見。這種龜裂多是由于混凝土的水灰比過大造成的,它降低了建筑結(jié)構(gòu)的剛度,增大了結(jié)構(gòu)的撓度,使整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性都明顯的降低。出現(xiàn)這種情況的原因是:由于現(xiàn)在的工程大多使用商品砼,混凝土是由預(yù)拌廠直接負(fù)責(zé)提供的,泵送混凝土要求混凝土的和易性要好,流動(dòng)性要高具有較大的坍落度,商品砼為了達(dá)到這種效果就會(huì)加大水的配比,使混凝土的水灰比過大,嚴(yán)重的影響了混凝土的質(zhì)量。

3.1.2支座負(fù)鋼筋倒伏的問題

當(dāng)進(jìn)行完樓板上的鋼筋綁扎后,隱蔽驗(yàn)收后才可以進(jìn)行混凝土的澆搗工作,但是在實(shí)際施工中,由于沒有注意保護(hù)好一家好的支座負(fù)鋼筋,使得鋼筋的倒伏隨處可見。剛進(jìn)的倒伏會(huì)造成支座負(fù)彎矩沒有足夠的鋼筋來支撐,引起支座板面出現(xiàn)裂縫,加大了撓度,降低了剛度,是般的受力狀態(tài)逐漸趨向間支,造成板配筋偏于不安全。

3.2柱體、墻體連接混亂

在對(duì)比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)平面進(jìn)行布置時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)多方向柱網(wǎng)相連的地方。有的把每根柱和周圍各柱都用框架梁連接起來,形成多梁交匯于一柱,這給接點(diǎn)區(qū)的鋼筋錨固和混凝土的施工帶來了很大的不便嚴(yán)重的影響了施工的進(jìn)度。

3.3結(jié)構(gòu)電算或設(shè)計(jì)方法存在問題

3.3.1實(shí)際施工圖紙和電算的計(jì)算簡(jiǎn)圖不符

問題主要表現(xiàn)在剪力墻開洞的大小、剪力墻的長(zhǎng)度、厚度、門窗洞口的位置、框架計(jì)算高度等和施工圖紙不相符。這大多是由于結(jié)構(gòu)專業(yè)的計(jì)算進(jìn)行的過早,建筑平面經(jīng)過多次的調(diào)整,又沒有來得及發(fā)饋給結(jié)構(gòu)專業(yè),使專業(yè)間相互脫節(jié),等到了施工圖紙進(jìn)入校審的階段,大多都只注意在圖面上,沒有核對(duì)建筑圖,進(jìn)而造成了這類錯(cuò)誤,這回事某些構(gòu)件的配筋失真,造成配筋不足的危險(xiǎn)。

3.3.2抗震概念設(shè)計(jì)不足

建筑抗震設(shè)防的三個(gè)目標(biāo)可以用小震不壞、中震可修、大震不倒來進(jìn)行總結(jié),第一目標(biāo)可以利用承載力的計(jì)算來保證;第二目標(biāo)可以利用結(jié)構(gòu)可靠度標(biāo)準(zhǔn)分項(xiàng)系數(shù)來達(dá)到損壞可修的目標(biāo);但第三目標(biāo)就要通過概念設(shè)計(jì)和各種抗震構(gòu)造措施來實(shí)現(xiàn)。這就要求結(jié)構(gòu)要具有良好的吸能、耗能能力,具有較高的靜不定次數(shù)、避免豎向承載力和剛度突變、結(jié)構(gòu)的構(gòu)件盡可能為延性構(gòu)件。

3.4鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)淡薄

概念設(shè)計(jì)通常是指不經(jīng)過數(shù)值的計(jì)算,根據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系和分體系間的力學(xué)關(guān)系、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象、工程經(jīng)驗(yàn)等,來獲得基本設(shè)計(jì)的原則和思想。在現(xiàn)行的抗震規(guī)范中規(guī)定,一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的彈性計(jì)算是以多余地震方面為出發(fā)點(diǎn)的,其超越概率為63.2%,比一般設(shè)防烈度低,規(guī)范要求設(shè)計(jì)不但要負(fù)荷概念設(shè)計(jì)的規(guī)定,還要加強(qiáng)抗震措施,這樣才能達(dá)到設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),但一些工程只注重計(jì)算結(jié)果,忽略了概念設(shè)計(jì)和對(duì)抗震的要求

4、解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題的有效途徑

4.1確定整體結(jié)構(gòu)的科學(xué)性以及合理性

4.1.1結(jié)構(gòu)剛度與重力荷載之間的比被稱為剛重比

它影響著結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性,也是影響重力二階效應(yīng)的重要參數(shù)。一般都會(huì)使用增大剛重比的方法來考慮重力的二階效應(yīng)。結(jié)構(gòu)的剛重比增大則二階效應(yīng)就會(huì)減小,二階效應(yīng)要控制在20%以內(nèi)如果改制不能達(dá)到要求,則可能引起結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)導(dǎo)致坍塌。

4.1.2剪重比是抗震設(shè)計(jì)中非常重要的參數(shù)

由于長(zhǎng)時(shí)間的作用下,地震影響系數(shù)下降的會(huì)較快,根據(jù)這種情況計(jì)算出來的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能偏小。對(duì)于長(zhǎng)周期的結(jié)構(gòu),地震動(dòng)態(tài)作用下的地面加速和位移會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)具有更大的破壞作用,如果剪重比＜0.02,結(jié)構(gòu)的剛度歲可以滿足水平位移限制的要求,但卻不能達(dá)到結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的條件,設(shè)計(jì)人員要在設(shè)計(jì)過程中綜合的考慮剛重比和剪重比的合理取值。

4.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化

4.2.1剪力墻下布樁

當(dāng)建筑的結(jié)構(gòu)為剪力墻或框剪結(jié)構(gòu)時(shí),剪力墻主要承受地震水平力,它也是承受豎向荷載的重要構(gòu)件,所以要沿著剪力墻全廠布樁,樁的中心線要和剪力墻的中心線重合,布置雙排樁時(shí),樁的承臺(tái)要具有足夠的剛度,并應(yīng)作承臺(tái)的抗彎和沖剪驗(yàn)算。

4.2.2樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

當(dāng)布樁僅按照豎向荷載作用進(jìn)行時(shí),要對(duì)彎矩作用下的承臺(tái)底部邊樁的反力進(jìn)行驗(yàn)算。尤其是框剪結(jié)構(gòu)的剪力墻和剪力墻結(jié)構(gòu)核心筒底部彎矩及剪力對(duì)基礎(chǔ)承載力的影響較大,不能遺漏。對(duì)于水位較高的地下室和短肢剪力墻、大跨度結(jié)構(gòu)等彎矩較大的承臺(tái)底部樁基要驗(yàn)算其是否存在向上的抗拔力。

結(jié)束語(yǔ)

在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),既要考慮用戶對(duì)房屋使用效果的要求,還要兼顧建筑的質(zhì)量、安全性、穩(wěn)定性等多方面的內(nèi)容。通過對(duì)建筑工程的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)處理，可以更好的實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體優(yōu)化，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)、科學(xué)及合理的設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)

[1]左丹,馬旭東.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議[J].林業(yè)科技情報(bào),2002.

篇2

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；方法；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

建筑是關(guān)乎民生、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的主要建筑形式，且大量存在，因此對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)做到安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀，并且符合當(dāng)前的施工技術(shù)水平。也可以說，建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量是保證建筑使用功能的基礎(chǔ)，是保障建筑材料、能源和經(jīng)濟(jì)等資源有效發(fā)揮作用的途徑。因此，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

一、分析為什么要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

（一）節(jié)省工程造價(jià)

建筑工程造價(jià)中建筑結(jié)構(gòu)的成本大約占到總造價(jià)的50%，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)可以在很大程度上降低工程總造價(jià)，節(jié)約工程造價(jià)成本。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)能有效的節(jié)省房屋建筑的投資成本，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

（二）提高工程質(zhì)量

目前設(shè)計(jì)單位的水平整體都在不斷提升，但是首先很多工程師成本控制意識(shí)低，忽略對(duì)建筑工程的成本造價(jià)控制，只追求高的安全系數(shù)，從而造成設(shè)計(jì)過于保守；其次，沒有相應(yīng)的責(zé)任制，設(shè)計(jì)人員缺乏責(zé)任心，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)概念不清楚，一味的使用計(jì)算機(jī)而不是大腦來進(jìn)行計(jì)算，常常導(dǎo)致計(jì)算不合理或者與工程實(shí)際不吻合等等錯(cuò)誤，使之結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在安全隱患或者較大的浪費(fèi)；另外，設(shè)計(jì)人員與建設(shè)單位的溝通不到位，沒有完全理解建設(shè)單位的建造用途及建筑功能，進(jìn)而造成建筑產(chǎn)品不能滿足建設(shè)單位的需要。

據(jù)統(tǒng)計(jì)因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)質(zhì)量差，造成功能布置不合理，相關(guān)專業(yè)工程師沒有相互溝通，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)在施工過程中進(jìn)行修改及返工現(xiàn)象，導(dǎo)致施工工期不能控制。同時(shí)因?yàn)楣こ藤|(zhì)量差，工程存在安全隱患等問題，造成投資的卜大浪費(fèi)。通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化可以有效的提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低安全隱患，減少投資浪費(fèi)。

二、探究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是要通過對(duì)擬建項(xiàng)目進(jìn)行模型的優(yōu)化、計(jì)算方法的優(yōu)化，并在計(jì)算和模擬的基礎(chǔ)上制定有效的結(jié)構(gòu)方案，再進(jìn)行驗(yàn)證。

（一）結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的建立

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，首要的問題是要根據(jù)實(shí)際的結(jié)構(gòu)特性設(shè)定成為相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，主要的有目標(biāo)控制參數(shù)和約束控制參數(shù)。對(duì)于那些變化范圍比較小的，且在結(jié)構(gòu)的局部加強(qiáng)就能滿足要求的部分參數(shù)，將其確定為預(yù)設(shè)參數(shù)，從而減少計(jì)算的工作量;對(duì)于目標(biāo)函數(shù)，是要找到一組可以滿足預(yù)定條件的鋼筋截面積和截面的幾何尺寸，目標(biāo)是要讓總造價(jià)最小。對(duì)于約束控制函數(shù)，包括前度和穩(wěn)定約束、截面尺寸約束、結(jié)構(gòu)整體約束、構(gòu)建單元約束、正常使用狀態(tài)的上下限約束條件等。參數(shù)的設(shè)計(jì)必須要與實(shí)際情況和規(guī)范相符。

（二）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方法

在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算方案的確定上，考慮到建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性帶來的變量多、約束條件多等情況，因此在計(jì)算過程中，一般的做法是先將有約束的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無約束條件再進(jìn)行求解，可選用的計(jì)算方有拉式乘子法、復(fù)合形法等。結(jié)構(gòu)選型、尺寸和參數(shù)設(shè)計(jì)完成后，在計(jì)算方案的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)優(yōu)化程序。并在得到計(jì)算結(jié)果后，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析，最后確定最合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)來逐步改善房屋建筑的使用性能，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)性，大力降低工程成本造價(jià)。在建設(shè)工程項(xiàng)目中，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)主要應(yīng)用于項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)、前期設(shè)計(jì)以及抗震設(shè)計(jì)等各個(gè)分部階段環(huán)節(jié)，應(yīng)用廣泛，其發(fā)揮的效能也十分明顯。

（一）樹立精品意識(shí)

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程是結(jié)構(gòu)工程師打造設(shè)計(jì)精品的過程，預(yù)算專業(yè)提前到設(shè)計(jì)方案階段，為結(jié)構(gòu)工程師提供必要的經(jīng)濟(jì)分析數(shù)據(jù)，通過結(jié)構(gòu)工程師與造價(jià)工程師對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量、品質(zhì)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的全程控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一。

（二）優(yōu)化設(shè)計(jì)中正確理解應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

追求適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀以及便于施工是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。因此，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不但要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也同時(shí)要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范的條文的概念、定義、前提條件及適用范圍有較為詳細(xì)的了解，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上，能夠把自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案科學(xué)的融入到整個(gè)項(xiàng)目工程中。對(duì)于一些大面廣的工程中，某些條文規(guī)定不可避免的偏于保守，同時(shí)，也有些條文對(duì)一些特殊、復(fù)雜工程的設(shè)計(jì)工程條文安全性不足。因此，建筑結(jié)構(gòu)工程師在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)該充分利用扎實(shí)專業(yè)知識(shí)與豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)上述問題做出科學(xué)與正確的判斷，從而能夠把握設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)成果逐步優(yōu)化，不斷創(chuàng)新。

（三）結(jié)構(gòu)工程師要積極參與工程前期規(guī)劃及方案

建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)參與前期工程規(guī)劃及建筑方案，是實(shí)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的重點(diǎn)內(nèi)容。因?yàn)?，在在?shí)際施工中，建筑結(jié)構(gòu)工程建筑師難以把握對(duì)結(jié)構(gòu)體系的受力的正確分析，相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)地參與前期方案設(shè)計(jì)，幫助建筑師構(gòu)思與逐步創(chuàng)新，使得建筑師的建筑理念得以完美的體現(xiàn)。

（四）合理的結(jié)構(gòu)方案

要用整體的概念在待定的建筑設(shè)計(jì)中來完成結(jié)構(gòu)整體方案的構(gòu)思，處理好構(gòu)件與構(gòu)件，構(gòu)件與整體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，充分利用和發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的最佳受力狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)具有足夠的承載力、剛度及良好的延性，盡可能使結(jié)構(gòu)受力與傳力簡(jiǎn)單、直接、明確，使之整體結(jié)構(gòu)安全可靠協(xié)調(diào)一致，使建筑的型心與重心重合，避免及減小外力作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，結(jié)構(gòu)平面規(guī)則對(duì)稱與豎向剛度的均勻一致，可能達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全經(jīng)濟(jì)。

（五）建筑結(jié)構(gòu)各部門相互協(xié)調(diào)與合作

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜性的系統(tǒng)工程，涉及到的專業(yè)也很廣，各個(gè)專業(yè)必須相互協(xié)調(diào)與配合。依據(jù)建筑學(xué)發(fā)展角度出發(fā)，現(xiàn)代建筑是綜合性產(chǎn)品，包括建筑、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備等要素。因此，建筑工程在工程實(shí)施中，應(yīng)該大力加強(qiáng)分工與合作，將各個(gè)構(gòu)成要素進(jìn)行充分有機(jī)結(jié)合，為打造出完美的作品夯實(shí)基礎(chǔ)。在建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，最重要的環(huán)節(jié)是建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只有將這兩個(gè)環(huán)節(jié)充分結(jié)合，建筑工程實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀大方效果才能充分體現(xiàn)，同時(shí)，建造結(jié)構(gòu)受力更趨向合理性，大大降低了成本，簡(jiǎn)化了施工。但在建筑設(shè)計(jì)中，一些建筑設(shè)計(jì)人員不遵循建筑的基本力學(xué)規(guī)律，過于注重設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作的新奇性，導(dǎo)致這建筑結(jié)構(gòu)難于處理，因此，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化必須通過強(qiáng)化各個(gè)專業(yè)的合作與協(xié)調(diào)，可能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)合理，成本降低。

（六）提高材料的利用率

結(jié)構(gòu)的效能設(shè)計(jì)主要考慮充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能，有效的減少結(jié)構(gòu)材料的消耗，達(dá)到“少費(fèi)多用”的目的。各種高強(qiáng)材料：高強(qiáng)度鋼筋、高強(qiáng)度混凝土等；各種輕型材料如：輕骨料混凝土、輕型隔墻的合理利用，可以有效的減輕建筑結(jié)構(gòu)的自重，減小水平地震力的作用，減小基礎(chǔ)頂部荷載等等。

（七）充分考慮地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地基基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分之一，其造價(jià)根據(jù)工程所建地地基土的不同，基礎(chǔ)形式不同，其基礎(chǔ)造價(jià)也不同，但其造價(jià)占工程總造價(jià)的比例也不同，其比例占總造價(jià)的20~25%不等。地基基礎(chǔ)屬于隱蔽工程，建筑物的高度與安全性等受地基基礎(chǔ)影響很大。建筑結(jié)構(gòu)中的地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須選擇合適的方案，要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件上部結(jié)構(gòu)形式、高度、層數(shù)、基礎(chǔ)頂部荷載，綜合進(jìn)行基礎(chǔ)選型及埋深等設(shè)計(jì)，最大程度的節(jié)省造價(jià)。

總之，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是為了讓建筑設(shè)計(jì)年限內(nèi)能夠更好的發(fā)揮其作用而提出的。我們通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法的剖析，指出了在實(shí)際應(yīng)用中如何來利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。所以，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是在堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展觀、充分利用有限資源的基礎(chǔ)上提出的，是符合社會(huì)發(fā)展需要的有力舉措。

參考文獻(xiàn)：

篇3

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；優(yōu)化設(shè)計(jì)；鋼筋；結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)風(fēng)格多種多樣，不同建筑的功能性也大不相同，依據(jù)設(shè)計(jì)角度的不同，工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)需要依據(jù)具體情況來制定的。工業(yè)建筑的建設(shè)是十分復(fù)雜的，對(duì)于建筑的荷載也是比較大的，為了解決在工業(yè)運(yùn)作上高分貝的噪音和污染物等情況需要對(duì)于工業(yè)建筑的建筑工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行更高層次的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的探討

1.1 工業(yè)建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的

在現(xiàn)代工業(yè)建筑的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，根據(jù)不同建筑優(yōu)化需求的目標(biāo)不同可以將其分為兩種。第一種是傳統(tǒng)概念上的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，其中包含了對(duì)于結(jié)構(gòu)成本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升以及能夠保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，完全滿足現(xiàn)代社會(huì)低碳環(huán)保的要求。第二種是通過建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的優(yōu)化目的來達(dá)到企業(yè)工業(yè)的生產(chǎn)目標(biāo)的要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)于建筑整體結(jié)構(gòu)的布局和設(shè)備的放置以及施工流程數(shù)據(jù)的分析和處理，以提高工業(yè)生產(chǎn)的工作效率，增加企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1.2 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的隊(duì)伍建設(shè)

受到建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)優(yōu)化人員的要求具備專業(yè)性和技術(shù)性的影響，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化需要企業(yè)建立科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)隊(duì)伍為中心開展工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該包括專業(yè)的建筑工程師來對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，還有要具備工藝技術(shù)人員來完成對(duì)于工藝布局和工藝流程的數(shù)據(jù)分析理解[1]，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行解讀，分析所設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案的可行性和合理性。基礎(chǔ)團(tuán)隊(duì)中還需要配備相應(yīng)的工程機(jī)械設(shè)備工程，來完成對(duì)于設(shè)備的安置和使用和結(jié)構(gòu)布局等進(jìn)行分析處理，最終確保設(shè)備能夠安全合理的運(yùn)行。工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化需要做到以基礎(chǔ)團(tuán)隊(duì)為核心開展工作，才能確保在工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的科學(xué)發(fā)展。

1.3 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中存在的問題

在現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的經(jīng)驗(yàn)研討和共享中，多數(shù)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和建筑工程師都對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的提出了不同的見解。首先建筑物內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用對(duì)空間美學(xué)的設(shè)計(jì)會(huì)造成產(chǎn)生巨大的影響。除此之外，在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的項(xiàng)目中，會(huì)因?yàn)椴糠衷O(shè)計(jì)人員因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足缺乏對(duì)整體建筑結(jié)構(gòu)布局的認(rèn)知，從而導(dǎo)致對(duì)建筑工藝的使用和了解不足，造成建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的成果不突出，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)許多企業(yè)對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的工作不支持、不認(rèn)可等問題。在上述工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，工業(yè)建筑物內(nèi)部對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是所有建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中最重要的方向。工業(yè)建筑施工建設(shè)的項(xiàng)目中占據(jù)總成本七成以上的是材料的費(fèi)用，其中鋼材料的價(jià)格就達(dá)到幾千元一噸。在保障建筑物整體工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上采用科學(xué)、合理的方式減少建筑物中鋼材料的使用比例可以有效的降低工程造價(jià)。因此對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化中要合理優(yōu)化和使用鋼材料，實(shí)現(xiàn)降低成本的目標(biāo)，確保企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)。我國(guó)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，由于部分工業(yè)建筑在概念性的優(yōu)化設(shè)計(jì)在整體設(shè)計(jì)方向上缺乏量化標(biāo)準(zhǔn)，所以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化中會(huì)存在較大的差異，嚴(yán)重影響了建筑物整體的設(shè)計(jì)和施工，針對(duì)這一特殊情況的產(chǎn)生，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)在優(yōu)化設(shè)計(jì)上應(yīng)該更加靈活的應(yīng)用和制定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的具體方案，以具體的建筑數(shù)據(jù)作為參考依據(jù)來對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化處理，以提高優(yōu)化效果。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，由于工業(yè)結(jié)構(gòu)的特殊性，所以會(huì)對(duì)建筑物內(nèi)部的管理工作需求以及數(shù)字化辦公產(chǎn)生一定的影響，在工業(yè)建筑使用之后仍然會(huì)有各崗位的人員不斷出入來操縱內(nèi)部各設(shè)備和軟件，因此在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化上需要充分考慮結(jié)構(gòu)布局的影響。綜合考慮各建筑內(nèi)部的設(shè)備使用和工作管理的需求，對(duì)工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行充分的分析和研究，提高企業(yè)的工作效率和工作質(zhì)量，降低企業(yè)對(duì)成本的投入，提高企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

2 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法

2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型和設(shè)計(jì)方案

工業(yè)建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)可以在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案、圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和屋蓋系統(tǒng)方案這三個(gè)方向上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行優(yōu)化分析?？梢栽谛吞?hào)的選擇、受力分析時(shí)和資金等方面投入等實(shí)施的過程中圍繞結(jié)構(gòu)優(yōu)化的總體目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，以便最終能達(dá)到經(jīng)濟(jì)適用、安全可靠、高效環(huán)保、以人為本的要求。通過參數(shù)的選擇和確定的方式來建筑工程的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在過程中可以通過設(shè)計(jì)多個(gè)變量和約束條件的來對(duì)非線性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化處理。在方案結(jié)束后，通過編制來進(jìn)行運(yùn)算就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的最終確立。[3]

2.2 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的注意事項(xiàng)

現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，我國(guó)大部分建筑師都不會(huì)參與到前期方案的制定和設(shè)計(jì)上，對(duì)于結(jié)構(gòu)合理性和可行性的問題充分的認(rèn)知，在后期的工程建設(shè)和方案的設(shè)計(jì)中增加了困難，這就需要加大對(duì)于工程的投入和使用。在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前期就引入結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計(jì)理念，這樣不僅能夠從全局的角度來分析和理解工程優(yōu)化設(shè)計(jì)的需求和作用，還能降低企業(yè)資金的投入，在工程的前期就進(jìn)行有效的控制。根據(jù)不同的建筑工程所處的地理環(huán)境、周邊位置以及選擇合適的地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來制定工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。把握對(duì)于工業(yè)建筑內(nèi)部的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，例如在鋼筋的選擇上，要符合對(duì)于扭轉(zhuǎn)力和抗拉力的要求。[4]工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化能夠通過對(duì)于優(yōu)化活動(dòng)的開展情況，來降低在管理過程中對(duì)人力、物力和移動(dòng)距離的投入，提高企業(yè)的工作效率，降低企業(yè)對(duì)于工業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)的成本投入?，F(xiàn)工業(yè)建筑內(nèi)部的鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用日益增多。對(duì)于工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工藝的深入了解和探討，十分容易造成優(yōu)化設(shè)計(jì)的效果不突出，達(dá)不到預(yù)期的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 建立完善的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化體系

目前國(guó)內(nèi)的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，由于對(duì)各工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)缺乏一個(gè)統(tǒng)一的指導(dǎo)和管理，就會(huì)出現(xiàn)建筑內(nèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化不合理的問題。因此在對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化之前就必須建立一個(gè)完整的管理體系，通過管理體系和工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中出現(xiàn)地問題進(jìn)行相互驗(yàn)證，來及時(shí)掌握管理體系中存在的問題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)解決，并對(duì)管理體系進(jìn)行完善，相關(guān)崗位的工業(yè)人員也要針對(duì)管理體系的建立來采取更加合理的管理方式，不斷完善工作內(nèi)容，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化質(zhì)量管理的目標(biāo)，提高工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的質(zhì)量和后期的使用效率。

3 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)工業(yè)化的發(fā)展速度在不斷的提高，工業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的規(guī)模也在逐步的擴(kuò)大，新的工業(yè)園區(qū)對(duì)于園區(qū)內(nèi)的工業(yè)建筑的相關(guān)要求也更加的嚴(yán)格。針對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和特殊性，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該重視對(duì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)注度。充分利用工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案來優(yōu)化技巧、降低對(duì)于工業(yè)建筑的整體投入，節(jié)約成本，降低工程總資本的投入。同時(shí)要滿足工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中對(duì)工業(yè)職能的需求。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐步朝向白熱化的發(fā)展趨勢(shì)，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理成本已經(jīng)成為影響企業(yè)在未來發(fā)展重要因素。

參考文獻(xiàn)

[1]李曉光.工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，

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[2]吳士杰.對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的幾點(diǎn)思考[J].科技尚品，2015，9：14+19.

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針對(duì)傳統(tǒng)的安全因數(shù)法考慮載荷和強(qiáng)度不確定性因素對(duì)飛機(jī)安全性的影響太籠統(tǒng)，無法從根本上減輕飛機(jī)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的問題，提出一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法.根據(jù)應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型計(jì)算結(jié)構(gòu)單元的可靠度，建立以單元滿可靠度為準(zhǔn)則的優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)包含可靠性約束的結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化.該功能已經(jīng)加入到COMPASS中.算例結(jié)果表明該方法能夠減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量，改善結(jié)構(gòu)可靠度. 該方法為開展飛機(jī)結(jié)構(gòu)不確定性設(shè)計(jì)提供技術(shù)手段.

關(guān)鍵詞：

飛機(jī)； 薄壁結(jié)構(gòu)； 準(zhǔn)則法； 可靠性； 優(yōu)化設(shè)計(jì)； 關(guān)鍵元； COMPASS

中圖分類號(hào)： V214.19

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

0引言

隨著輕質(zhì)材料的大量應(yīng)用，飛機(jī)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量越來越輕、性能越來越好.例如，歐美兩大飛機(jī)制造商空客和波音公司最新研制的A350和B787客機(jī)，復(fù)合材料的使用量已達(dá)到甚至超過50%，新型金屬合金材料也占有較高的比例.輕質(zhì)材料的大量使用雖然能大幅減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量，但并不能從根本上解決結(jié)構(gòu)質(zhì)量突出的問題，主要原因在于當(dāng)前飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍沿用確定性設(shè)計(jì)思想即安全因數(shù)法，該方法比較保守，籠統(tǒng)考慮載荷和強(qiáng)度不確定性因素對(duì)安全性的影響.[1]為解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的不足，飛行器設(shè)計(jì)嘗試開展可靠性設(shè)計(jì).[2]在現(xiàn)有工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，本文提出一種可行的結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，并以結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)COMPASS為平臺(tái)，研究考慮可靠性約束的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).目前，該方法主要針對(duì)飛機(jī)薄壁結(jié)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)需展開相應(yīng)研究，包括失效分析和可靠性分析等.

1優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；策略

Abstract: this paper first discusses the building structure optimization design of the basic theory, and then studied building structure optimization design strategy, security and economic, and has strong value and significance, for reference.

Keywords: building structure; Optimization design; strategy

中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本理論

建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在建筑工程的決策階段、設(shè)計(jì)階段、建設(shè)階段。在建筑工程的決策階段，確定結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)所要達(dá)到的總體目標(biāo)，滿足本體功能，最大程度保障安全性，縮減投資成本；在建筑工程的設(shè)計(jì)階段，確定每一個(gè)子系統(tǒng)及整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化布局；在建筑工程的建設(shè)階段，以結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)為建設(shè)原則，組織建設(shè)好每一個(gè)子系統(tǒng)從而實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化布局。決策階段結(jié)構(gòu)優(yōu)化選擇是關(guān)鍵，設(shè)計(jì)階段結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是核心，建設(shè)階段結(jié)構(gòu)優(yōu)化建設(shè)是基礎(chǔ)，3個(gè)階段互相驗(yàn)證、互為補(bǔ)充、缺一不可。

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本要求:

（1）功能性

建筑是人類的基礎(chǔ)物質(zhì)生存環(huán)境，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的終極目標(biāo)就是為了滿足人類對(duì)物質(zhì)生存環(huán)境的最大化需求。對(duì)功能性的滿足也不再局限于傳統(tǒng)的實(shí)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(duì)基礎(chǔ)物質(zhì)生存環(huán)境的更高要求。

（2）安全性

建筑作為人類生存的基礎(chǔ)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(shè)計(jì)的必然考慮因素。一味追求建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，忽略決策階段、設(shè)計(jì)階段、建設(shè)階段的安全性，其作為建筑不但沒有任何實(shí)際意義，反而會(huì)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(shè)計(jì)中的必然考慮因素。

（3）經(jīng)濟(jì)性

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下對(duì)資源配置提出的新要求。經(jīng)濟(jì)性是指通過建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，最大化的節(jié)約各種材料資源，達(dá)到減少建設(shè)成本的目標(biāo)。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(shè)計(jì)能科學(xué)合理的減少材料的使用量，節(jié)省建設(shè)材料使用成本。

（4）環(huán)保性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的環(huán)保性是繼經(jīng)濟(jì)性之后的一大更高要求，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)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(chǔ)上，最大可能的選擇節(jié)能環(huán)保型材料，同時(shí)，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化的整體布局中，不僅強(qiáng)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(shè)過程中廢舊材料的處理與應(yīng)用，更不能忽略建筑未來使用過程中對(duì)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(shè)計(jì)過程中安全性的體現(xiàn)。

2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的策略、安全與經(jīng)濟(jì)

2.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的材料選用

基于物理學(xué)與建筑學(xué)的基本原理，建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)點(diǎn)、線、面都呈現(xiàn)出一定的力學(xué)承載力特征，而力學(xué)承載力本身的載體就是材料，通過各種材料的配置，加強(qiáng)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛性與延展性，鋼筋混凝土材料的打造適應(yīng)了這一趨勢(shì)。工程實(shí)踐證明，鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，梁柱是主要的承受載體，打造鋼筋混凝土梁柱能局部提高梁柱的抗壓力。因此，在工程建設(shè)實(shí)踐中，采用高標(biāo)號(hào)的鋼筋混凝土，可以減少梁柱等構(gòu)件的橫截面，減輕結(jié)構(gòu)本體的重量，同時(shí)也擴(kuò)大了使用空間；而梁板以受彎為特性，采用高強(qiáng)度鋼筋，能科學(xué)合理的減少鋼筋的使用量。另外，結(jié)構(gòu)建設(shè)者應(yīng)科學(xué)合理的匹配鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋與混凝土的投放比例，最大限度發(fā)揮鋼筋混凝土復(fù)合材料的復(fù)合特殊性能，所以在高層建筑結(jié)構(gòu)中，在結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層、受力復(fù)雜的銜接點(diǎn)部位與大跨度結(jié)構(gòu)上，采用型鋼混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土是比較好的選擇，同時(shí)保證高層建筑功能性、安全性、經(jīng)濟(jì)性的最大化性能發(fā)揮。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中，存在非常多的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板中混凝土標(biāo)號(hào)過高的情況，一味追求高標(biāo)號(hào)混凝土是沒有任何意義的，高標(biāo)號(hào)的混凝土無法理想發(fā)揮其強(qiáng)度性能，反而為抵抗高強(qiáng)混凝土較大的收縮變形和滿足最小配筋率要求，板中鋼筋的配筋量卻相繼增加，直接導(dǎo)致鋼筋的使用量增加，間接影響工程投資成本的提高。

此外，隨著近年來地震、洪水、泥石流等自然災(zāi)害的不斷增多與強(qiáng)度提高的趨勢(shì)，對(duì)建筑材料的抗震性、抗水性、抗土性提出了新的要求，因此，在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的決策階段、設(shè)計(jì)階段、建設(shè)階段，都必須考慮材料的品種、質(zhì)量、價(jià)格、對(duì)周圍環(huán)境的適應(yīng)程度，在最小化犧牲經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，最大化保證建筑結(jié)構(gòu)的功能性、安全性、環(huán)保節(jié)能性。

2.2結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的構(gòu)件布置

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的構(gòu)件布置主要涉及梁、柱子、剪力墻的布置與設(shè)計(jì)。目前，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大多采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，這種體系由鋼筋混凝土框架和鋼筋混凝土剪力墻2部分組成，框架的梁柱為剛接，框架與剪力墻可為剛接，也可為鉸接。高層建筑體日趨復(fù)雜，各種不同功能的建筑用房綜合在一起，組成形態(tài)各異的高層建筑，給建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)增加了一定的難度。而框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系具有靈活組成使用空間的優(yōu)點(diǎn)，比較容易滿足建筑物的使用要求，而且框架-剪力墻結(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，從而大大減小了結(jié)構(gòu)本身的側(cè)移。因此，在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程中，在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，剪力墻剛度的確定除了必須滿足強(qiáng)度條件外，還必須使結(jié)構(gòu)具有一定的側(cè)向剛度。基于此，剪力墻剛度的大小將直接影響到結(jié)構(gòu)的安全性及工程造價(jià)成本。另外，在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)階段，簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確地確定框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻最優(yōu)數(shù)量，即可避免重復(fù)、繁瑣的結(jié)構(gòu)剛度調(diào)整計(jì)算，還可以達(dá)到減少經(jīng)濟(jì)成本的目標(biāo)。

梁的選用與布置。常規(guī)梁經(jīng)濟(jì)性最好，但嚴(yán)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(shí)現(xiàn)社會(huì)整體經(jīng)濟(jì)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(jì)指標(biāo)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(shí)撓度偏大。在跨度進(jìn)一步加大的情況下，也可采用預(yù)應(yīng)力梁，以滿足建筑物的特殊要求，但費(fèi)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(shè)計(jì)強(qiáng)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。

2.3結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的整體布局

為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，建筑結(jié)構(gòu)決策者與設(shè)計(jì)者須從結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的全局觀念出發(fā)，利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的點(diǎn)、線、面，確定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體布局，處理好點(diǎn)、線、面之間的架構(gòu)關(guān)系，借助于材料的選用、構(gòu)件的布置，充分發(fā)揮單個(gè)構(gòu)件與整體結(jié)構(gòu)的配合與協(xié)調(diào)，使之能實(shí)現(xiàn)最佳受力狀況，既實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)良好的承重力、剛性與延展性，也實(shí)現(xiàn)單個(gè)構(gòu)件的最大化與最佳化利用，保證達(dá)到建筑設(shè)計(jì)的國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)建筑功能性、安全性與經(jīng)濟(jì)性的多重目標(biāo)。

結(jié)語(yǔ)

通過建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)建筑本體功能與控制建筑造價(jià)成本的重要手段。另一方面，建筑投資者或開發(fā)商不能過分強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，通過減少材料、降低技術(shù)、放低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來追求經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也反對(duì)一味重視技術(shù)要求、忽略經(jīng)濟(jì)成本的做法。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)建筑的本體功能性、安全性、經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性。因此，在保障全面發(fā)揮建筑本體功能性、保證安全性的條件下追求建筑投資建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性是建筑建設(shè)的科學(xué)合理選擇。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，未來的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者將遵循功能性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性四位一體的設(shè)計(jì)思路，真正實(shí)現(xiàn)未來建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，為人類提供一個(gè)更好的物質(zhì)生存與發(fā)展環(huán)境。

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篇6

關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù)；細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化；問題分析

為了解決日益短缺的地下空間和城市人口膨脹之間的矛盾，保持城市建設(shè)可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)，城市建設(shè)中的深基坑工程已經(jīng)成為城市化建設(shè)的重要內(nèi)容。在深基坑工程建設(shè)中，由于設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致的工期延誤、影響周邊居民生活的問題屢屢發(fā)生，而造成這些問題的主要原因就是在整體滿足深基坑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的情況下而忽略了細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的問題。因此，采用深基坑支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種補(bǔ)充，能夠避免設(shè)計(jì)原因造成的深基坑工程事故的發(fā)生，并且能夠保證深基坑工程建設(shè)做到經(jīng)濟(jì)和安全。

1深基坑支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析

支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要是對(duì)具體方案進(jìn)行細(xì)部?jī)?yōu)化和計(jì)算，優(yōu)選支護(hù)樁的樁徑、樁距，以及支撐點(diǎn)和錨桿的層數(shù)、位置。通過優(yōu)化計(jì)算解決約束極小化的問題，降低深基坑工程的總體造價(jià)。計(jì)算出深基坑支撐位置的限定、樁頂端以及坑壁坡的坡頂位置的要求等[1]。深基坑支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基本要求和主要內(nèi)容，前者包含了基本設(shè)計(jì)方法和理念，按照基坑工程規(guī)范，深入分析研究細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程。同時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)，如現(xiàn)場(chǎng)的布置情況進(jìn)行詳細(xì)了解，如基坑支護(hù)的高度、位置等。另外還要深入分析深基坑工程所在場(chǎng)地的工程地質(zhì)和周邊荷載狀況，對(duì)深基坑支護(hù)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，由專業(yè)的技術(shù)人員負(fù)責(zé)組織設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)問題或者隱患及時(shí)解決。

2細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題

2.1設(shè)計(jì)組合爆炸

深基坑工程的細(xì)部?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)一般采用數(shù)學(xué)描述，選取合適的設(shè)計(jì)變量，確立和建立目標(biāo)函數(shù)、約束條件。但是細(xì)部設(shè)計(jì)變量大多是離散性質(zhì)的，由于空間的龐大性，因此存在優(yōu)化設(shè)計(jì)組合爆炸的問題，需要尋求一種對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行篩選的方法，將約束條件中各類基坑支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范的條文、規(guī)則和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行分析，得到最優(yōu)的設(shè)計(jì)變量和綜合造價(jià)目標(biāo)函數(shù)。

2.2傳統(tǒng)方法得到結(jié)果與實(shí)際不符

要獲得支護(hù)細(xì)化設(shè)計(jì)模型中的約束條件，需要采用不同的深基坑支護(hù)模式，進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析。例如對(duì)土釘墻側(cè)向土壓力進(jìn)行計(jì)算，傳統(tǒng)的方法是朗肯土壓力和庫(kù)侖土壓力的計(jì)算方法，這些方法往往對(duì)墻背和土之間的相互摩擦剪切作用和土釘墻的放坡角度不加以考慮，產(chǎn)生與實(shí)際工程不符合的情況，需要建立能夠直接用在墻背和土之間摩擦力計(jì)算的土壓力計(jì)算公式，分析土拱效應(yīng)下的土壓力，得到土壓力合力、壓力強(qiáng)度等的解析公式[2]。

2.3難以提供準(zhǔn)確的計(jì)算參數(shù)

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中的安全性分析，主要采用極限平衡分析、工程有限元分析等方法。但是上述方法對(duì)于土釘墻截面模型等信息難以提供準(zhǔn)確的計(jì)算參數(shù)，產(chǎn)生憑借經(jīng)驗(yàn)給定臨界破壞面的位置進(jìn)行定性分析等缺點(diǎn)，導(dǎo)致最終的計(jì)算參數(shù)與實(shí)際情況不符。因此，需要假設(shè)合理、計(jì)算簡(jiǎn)單的土釘墻穩(wěn)定分析模型，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵性數(shù)據(jù)[2]。

2.4遺傳算法的缺點(diǎn)

深基坑細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)通常采用的是遺傳算法，這種遺傳算法存在著迭代過程中適應(yīng)度值標(biāo)定方式復(fù)雜，最優(yōu)值附近收斂速度慢、過早的收斂到局部最優(yōu)解等問題。因此在現(xiàn)有的遺傳算法基礎(chǔ)上，應(yīng)加以改進(jìn)，以提高計(jì)算精度和優(yōu)化算法的收斂速度，建立起排樁、地下連續(xù)墻、土釘墻的優(yōu)化系統(tǒng)。

3細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要措施

3.1采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念

為了提高深基坑支護(hù)質(zhì)量，在工程建設(shè)中應(yīng)采取有效的措施對(duì)細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，從設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行優(yōu)化，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐漸興盛，對(duì)深基坑支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在設(shè)計(jì)理念上已經(jīng)開始綜合考慮各項(xiàng)因素，而不是傳統(tǒng)的片面性分析較為突出的特征。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算選取最優(yōu)的深基坑支護(hù)模型，短時(shí)間內(nèi)遴選深基坑支護(hù)方案，以較低的投入獲取最優(yōu)的設(shè)計(jì)理念和方法，經(jīng)濟(jì)效益自然就會(huì)提升[3]。

3.2敏感性分析

對(duì)于深基坑細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在數(shù)學(xué)模型的建立上，應(yīng)注意約束條件的確定、設(shè)計(jì)變量的選取、目標(biāo)函數(shù)的建立等方面的內(nèi)容，對(duì)關(guān)鍵變量應(yīng)采用敏感性分析的方法進(jìn)行篩選。確定設(shè)計(jì)變量時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)是目標(biāo)函數(shù)的貢獻(xiàn)大小。對(duì)于約束條件要指出變量的值域，規(guī)范相關(guān)的目標(biāo)函數(shù)，并且采用工程綜合造價(jià)為設(shè)計(jì)目標(biāo)。采用敏感性分析，針對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)中的主要變量，包括地下連續(xù)墻、排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，混凝土等級(jí)以及土釘墻的設(shè)計(jì)主要變量等，敏感性分析的內(nèi)容眾多，如樁身的變形、安全系數(shù)的影響、土釘孔徑等。篩選分析結(jié)果，得到深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中的主要約束條件，構(gòu)造以綜合造價(jià)為目標(biāo)的最優(yōu)化結(jié)果。

3.3科學(xué)的設(shè)計(jì)步驟

包括對(duì)深基坑支護(hù)工程進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的大小、形狀以及參數(shù)的設(shè)定，對(duì)變量進(jìn)行確定和優(yōu)選，對(duì)支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行精確計(jì)算后，明確細(xì)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)。同時(shí)明確相關(guān)的約束條件，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深基坑的支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后還要建立安全可靠的設(shè)計(jì)模型，完成深基坑支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如對(duì)排樁結(jié)構(gòu)和地下連續(xù)墻支護(hù)主要設(shè)計(jì)變量-樁徑或墻體嵌固深度、厚度、混凝土等級(jí)、支撐位置，土釘墻的主要設(shè)計(jì)變量-土釘入射角、土釘孔徑、土釘水平間距和垂直間距等提出主要約束條件的優(yōu)化，并且以約束條件和優(yōu)化設(shè)計(jì)變量為依據(jù)構(gòu)造的目標(biāo)函數(shù)，在充分保證支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性的前提下，能夠在最大程度上減少工程實(shí)際造價(jià)。

4結(jié)束語(yǔ)

深基坑工程支護(hù)技術(shù)的要求和難度越來越高，在保證安全的情況下節(jié)省工程造價(jià)，采取科學(xué)合理的措施加大深基坑支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是十分重要的。當(dāng)前，此項(xiàng)工作面臨著方案復(fù)雜、技術(shù)難度大、缺乏設(shè)計(jì)資料等問題，因此今后的發(fā)展方向，是依托國(guó)家關(guān)于深基坑支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)的研究以及工程示范的標(biāo)準(zhǔn)，研究建立深基坑支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，強(qiáng)化不同支護(hù)型式的結(jié)構(gòu)安全性，通過優(yōu)化算法，開發(fā)出更完善的深基坑細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁敏.深基坑支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化及應(yīng)用研究[D].重慶大學(xué),2012.

[2]潘威,趙軒.深基坑支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化及應(yīng)用研究[J].建設(shè)科技,2015,(7):109-110.

篇7

【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)計(jì)；優(yōu)化技術(shù)

當(dāng)今社會(huì)對(duì)房屋建設(shè)的要求不僅僅是對(duì)質(zhì)量的要求，更高層次上是對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)方面的要求。所以作為房屋建筑公司不能夠停留在陳舊的思想觀念中，應(yīng)該緊跟社會(huì)發(fā)展的步伐甚至超越社會(huì)的發(fā)展，引領(lǐng)房屋建設(shè)的發(fā)展方向。這就要求其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須有滿足人類需求有效的實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠使房屋具有美觀、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用等方面的特點(diǎn)，并且在建筑過程中可以節(jié)省空間，提高建筑施工的效率。

一、房屋優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

居民住房與商品房在結(jié)構(gòu)和用途上都不同，居民住房更加注重房屋優(yōu)化設(shè)計(jì)。房屋優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)是否實(shí)用，布局是否合理，外形是否美觀等等。房屋優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是滿足居民的需求，為居民提供滿意的住房，同時(shí)也能夠增加開發(fā)商的經(jīng)濟(jì)效益。通常情況下來講，具體的房屋優(yōu)化設(shè)計(jì)方案主要從整體布局和具體部件兩個(gè)角度進(jìn)行分析，考慮。影響整體布局的主要因素有房屋的尺寸，包括房屋的長(zhǎng)度，寬度，高度等等。影響具體部件的主要因素有鋼筋和混凝土的強(qiáng)度等等。對(duì)于這兩方面的設(shè)計(jì)必須要由專業(yè)的工程技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行規(guī)范化的審核和監(jiān)督，這樣才能為房屋優(yōu)化設(shè)計(jì)的后續(xù)工作打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，以達(dá)到房屋優(yōu)化設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化就是指在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)候，要改革設(shè)計(jì)理念，采取科學(xué)、先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案篩選方式，選擇出在各方面都能達(dá)到最佳效果的設(shè)計(jì)方法。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化主要包括建筑物各個(gè)部分結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以及對(duì)建筑物整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

（一）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)就是在各種變量中選擇主要參數(shù)，并且構(gòu)建函數(shù)模型，采取科學(xué)、先進(jìn)的方法計(jì)算得出最優(yōu)解。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型的建立步驟主要包括以下幾點(diǎn)：其一，變量選擇。一般而言，影響設(shè)計(jì)方案的重要數(shù)據(jù)，均可以稱之為變量。比如，工程目標(biāo)參數(shù)主要有房屋價(jià)格參數(shù)、預(yù)期產(chǎn)生損失參數(shù)；工程控制級(jí)約束參數(shù)主要有房屋結(jié)構(gòu)可靠性參數(shù)，等等。如果設(shè)計(jì)人員可以有效減小參數(shù)的變化幅度或者減少變量參數(shù)的參考，那么，就可以降低和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算、編程相關(guān)工作的難度，這樣設(shè)計(jì)人員就能夠快速的找到和設(shè)計(jì)目標(biāo)相符的數(shù)據(jù)。其二，函數(shù)確定。在多組函數(shù)中，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)房屋橫截面尺寸、鋼筋尺寸等數(shù)據(jù)選擇最相符的那組函數(shù)，對(duì)函數(shù)性質(zhì)予以分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低房屋造價(jià)的目的。其三，條件衡量。根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)耐用性、穩(wěn)定性的要求，房屋設(shè)計(jì)的約束條件主要有房屋尺寸、架構(gòu)剛性、架構(gòu)穩(wěn)定性、架構(gòu)體系規(guī)格、墻體裂隙限度、結(jié)構(gòu)可塑程度等。

（二）結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算方案

在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常涉及很多計(jì)算過程，并且在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，計(jì)算過程將會(huì)更加復(fù)雜、多變。在進(jìn)行數(shù)據(jù)演算的時(shí)候，一定要將附加約束條件問題轉(zhuǎn)變?yōu)椴桓綆Ъs束條件問題，這樣就可以更快的計(jì)算出結(jié)果。通常情況下，計(jì)算方法主要包括符合型法、拉氏乘子法等。這些計(jì)算方法各有利弊，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，一定要結(jié)合房屋建筑的實(shí)際情況，選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算方法，實(shí)現(xiàn)節(jié)約時(shí)間、節(jié)省精力的目的，保證優(yōu)化設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的作用

（一）提升建筑的安全性

通過對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以對(duì)原有設(shè)計(jì)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(jià)

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，運(yùn)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，與原設(shè)計(jì)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(shí)，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，還可以充分發(fā)揮原材料的性能，確保建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)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(jì)優(yōu)化技術(shù)的方法

之前也提到，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所追求的最終效果，是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性、實(shí)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(jì)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(jì)以及建筑的分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(gè)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(jià)等方面進(jìn)行綜合分析。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)需要從房屋建筑的實(shí)際情況出發(fā)，以確保優(yōu)化設(shè)計(jì)作用的充分發(fā)揮。

四、結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）工程概況

該住宅建筑整體高度30層，地下1層，采用鋼結(jié)構(gòu)框架剪力墻的形式。在結(jié)合實(shí)際需求和現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行綜合分析后，采用了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模式進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，以計(jì)算機(jī)為輔助手段，對(duì)每一個(gè)施工階段的設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)針對(duì)整個(gè)建筑工程實(shí)行全局優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化后的方案與優(yōu)化前相比，不僅更加科學(xué)合理，而且節(jié)省了大量的成本，與優(yōu)化前相比，工程造價(jià)降低了 26%。

（一）優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)范

在對(duì)該房屋建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格遵循了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，不僅充分了解了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的相關(guān)條例，而且結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行了合理應(yīng)用。同時(shí)，針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中存在的不足，如安全性較差、要求過于寬松等，設(shè)計(jì)人員結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行了適當(dāng)?shù)娜∩?，從而切?shí)保證了設(shè)計(jì)成果的最優(yōu)化。

（二）前期參與

要想做到結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計(jì)，制定出最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該積極參與到工程的前期規(guī)劃中去，充分了解工程設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，針對(duì)客觀需求，有針對(duì)性地對(duì)建筑結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行選擇和規(guī)劃，從而形成一個(gè)科學(xué)合理、行之有效的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，為建筑工程的施工提供相應(yīng)的指導(dǎo)和參考。這樣，才能切實(shí)保證優(yōu)化設(shè)計(jì)的成果，保證建筑工程的質(zhì)量。而如果設(shè)計(jì)人員無視工程的前期規(guī)劃，盲目按照自身的經(jīng)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，就會(huì)由于對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體系受力情況的把握不當(dāng)，出現(xiàn)無從下手的局面，影響設(shè)計(jì)成本的質(zhì)量。

（四）概念設(shè)計(jì)

對(duì)于房屋建筑而言，在相同的建設(shè)條件下，采取不同的結(jié)構(gòu)布局方式，就會(huì)產(chǎn)生不同的設(shè)計(jì)效果。因此，在房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化與概念設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合，這樣才能切實(shí)有效地提高結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的效果。這里的概念設(shè)計(jì)，主要是指將建筑的設(shè)計(jì)概念作為設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)，屬于一種貫穿設(shè)計(jì)整個(gè)過程的設(shè)計(jì)方法，主要是針對(duì)缺乏相應(yīng)數(shù)值的細(xì)節(jié)進(jìn)行處理，如地震設(shè)防烈度量化等情況，如果單純依靠相應(yīng)的公式，得出的結(jié)果必然會(huì)與實(shí)際情況存在較大的差異，而采用概念設(shè)計(jì)的方法，則可以將數(shù)值作為一種參考依據(jù)，從而對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)進(jìn)行合理把握，提升結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

綜上所述，房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)房屋建筑來說是非常重要的，不僅能夠降低工程造價(jià)，還能滿足人們的需求，提供給居民經(jīng)濟(jì)實(shí)用，安全美觀的住房，使居民感受到自己所花的錢是非常值得的。房屋建筑商應(yīng)該應(yīng)用合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)公司利潤(rùn)的最大化，從而提高公司的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王也.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中華民居（下旬刊），2013，03

篇8

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法

完美的建筑是在滿足人們使用功能及視覺感受的前提下，充分滿足使用者和社會(huì)所期望的各種要求。依據(jù)設(shè)計(jì)的要求，把力學(xué)概念與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，讓參與計(jì)算的量部分可以以變量部分出現(xiàn)，進(jìn)而形成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案域，運(yùn)用數(shù)學(xué)手段，在域中找到可以滿足要求的結(jié)構(gòu)優(yōu)化最佳設(shè)計(jì)方案。由此可見，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅可以提高整體設(shè)計(jì)水量及設(shè)計(jì)質(zhì)量，還可縮短設(shè)計(jì)周期，從而降低整體工程造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。房屋工程分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)以上幾個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)還包括選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等內(nèi)容，在實(shí)施過程中，不僅要按照一切從實(shí)際出發(fā)的原則，更應(yīng)該結(jié)合具體工程的實(shí)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(jì)。在滿足設(shè)計(jì)要求后，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量縮小剛度、質(zhì)量中心的差異使平面布置規(guī)則，水平荷載就不會(huì)使建筑物有太大的扭轉(zhuǎn)作用。為降低應(yīng)力集中，豎直方向上應(yīng)避開使用轉(zhuǎn)換層。

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的本質(zhì)以力學(xué)理論和數(shù)學(xué)規(guī)劃理論為理論基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為工具，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)涉及到的各個(gè)變量進(jìn)行尋找優(yōu)化決策的先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，其本質(zhì)就是求極值問題。（1）優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。建立正確合理的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟，基于正確的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型是得到正確優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)。例如，在優(yōu)化模型中，數(shù)學(xué)模型中的等式約束個(gè)數(shù)應(yīng)當(dāng)小于設(shè)計(jì)變量的個(gè)數(shù)，這樣才能求得最優(yōu)解。（2）優(yōu)化數(shù)學(xué)算法和優(yōu)化迭代控制。對(duì)于建立的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，雖然可用的優(yōu)化算法有多種，但是采用不同的優(yōu)化算法所得到的優(yōu)化效果和所花費(fèi)的求解時(shí)間會(huì)有差別。所以，快速、有效的數(shù)學(xué)優(yōu)化算法也是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。（3）結(jié)構(gòu)分析方法。絕大多數(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題難以采用解析法求解，而是采用數(shù)值法的方法。數(shù)值解的尋優(yōu)實(shí)際上是一個(gè)優(yōu)化迭代過程，而每次優(yōu)化迭代都需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。實(shí)現(xiàn)以上提到的關(guān)鍵技術(shù)需要經(jīng)過建立可靠的優(yōu)化模型，然后采用適當(dāng)?shù)膬?yōu)化算法進(jìn)行求解。這其中選擇計(jì)算簡(jiǎn)便且正確率高的優(yōu)化算法顯得尤為重要。

2民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

第一點(diǎn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和用地之間的關(guān)系。在多層或者高層的民用建筑中，我們常說的總建筑的面積具體講是每層的建筑面積之和，如果層數(shù)越多，那么單位建筑的面積分?jǐn)偟恼嫉孛娣e相應(yīng)的就會(huì)越小。然而隨著層數(shù)日益變多，總體住宅高度也會(huì)不斷上升，隨之屋子間的距離也相應(yīng)的變大。通過這一闡述我們了解到，用地節(jié)約的多少并不會(huì)根據(jù)建筑樓層增加而按一定的約數(shù)變高。

第二點(diǎn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和造價(jià)之間的關(guān)系。一般建筑的樓層會(huì)在一定程度上影響到單位建筑的面積，但對(duì)每部分的結(jié)構(gòu)來講，具體的影響程度是不一樣的。在屋蓋的區(qū)域，無論有多少層，都統(tǒng)一使用統(tǒng)一相同的房屋蓋。它跟層數(shù)增加無關(guān)，所以對(duì)屋蓋的資金投入也不會(huì)加大。因此，屋蓋處的單位面積資金投入會(huì)根據(jù)層數(shù)的不斷上升而表現(xiàn)出很明顯的降低。在建筑的基礎(chǔ)處，每層都共同使用一個(gè)基礎(chǔ)，因此隨著層數(shù)不斷增加，相應(yīng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承受的荷重就會(huì)增加，因此我們必須要增加基本的荷載力?；A(chǔ)地區(qū)的單位開銷雖然會(huì)根據(jù)層數(shù)的增加而呈現(xiàn)出降低的意思，但是這種意思并不像屋蓋那樣如此明顯。一些承重體，比如墻、梁或者柱等，會(huì)隨著層數(shù)的不斷增加而不斷地增加荷載能力以及抗震能力等，相應(yīng)的這些分部的單位房屋造價(jià)會(huì)有一定的提升。

第三點(diǎn)，高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。一般而言，住宅層數(shù)高矮將本質(zhì)的影響住宅開銷，其根本原因乃是伴隨層高不斷上升，墻體面積和柱體積也會(huì)慢慢上升，而且會(huì)加大結(jié)構(gòu)自重，進(jìn)而還會(huì)增加柱以及基礎(chǔ)承受荷載力，于是讓電氣以及水衛(wèi)的管線同比例變長(zhǎng)。如果將層高降低，那么可以有效地節(jié)省材料物資，而且還可以節(jié)約能源等，對(duì)于抗震非常有利，能最大程度的節(jié)約金錢輸出。另一方面，減少層高不但可以降低房屋的高矮，有效地縮小建筑和建筑間日照的距離，所以降低層高也在一定程度上對(duì)于節(jié)約土地資源有很大的作用。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

結(jié)構(gòu)方案的建立過程即工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。伴隨急速更新發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬、軟件產(chǎn)業(yè)，憑借計(jì)算機(jī)、力學(xué)、數(shù)學(xué)一系列方法，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做到最優(yōu)化技術(shù)推廣。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其設(shè)計(jì)原則和過程是相同的，不同之處在于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)缺少安全、經(jīng)濟(jì)性作為衡量準(zhǔn)則。最優(yōu)設(shè)計(jì)則是在安全、經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)則基礎(chǔ)之上，利用計(jì)算機(jī)作為輔助技術(shù)，非常便利地實(shí)現(xiàn)了分析計(jì)算、設(shè)計(jì)、出效果圖等整套程序的自動(dòng)化，大大提升了設(shè)計(jì)整體效果及質(zhì)量。為了達(dá)到降低工程造價(jià)之目地，在不更改使用性能的基礎(chǔ)之上，就要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。由此可見結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)是較為寬廣的課題之一。它不僅應(yīng)用于項(xiàng)目的前期、整體、抗震設(shè)計(jì)，在舊房改造期間的各個(gè)環(huán)境均有廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在應(yīng)用實(shí)踐中應(yīng)注意的問題如下：

3.1前期方案設(shè)計(jì)期間將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化參與其中

建筑方案設(shè)計(jì)前期如有一個(gè)優(yōu)秀的、合理的設(shè)計(jì)方案，并參與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，就會(huì)爭(zhēng)取到非常優(yōu)秀的開端。但目前在前期設(shè)計(jì)方案中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化參與其中的并不多，如果能對(duì)建筑類別有所針對(duì)，并進(jìn)行合理選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，將降低建筑的總投資成本，因此在建筑方案設(shè)計(jì)初期應(yīng)注意建筑方案的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，考慮結(jié)構(gòu)的合理及可行性。

3.2概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

概念設(shè)計(jì)主要作用于無具體數(shù)值量化現(xiàn)象，比如無確定性的地震設(shè)防烈度，現(xiàn)實(shí)難免與計(jì)算式存在區(qū)別，那么設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取概念設(shè)計(jì)方法，使數(shù)值成為輔助及參考根據(jù)。為達(dá)到最佳優(yōu)化設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。與宏觀把握相對(duì)應(yīng)的，設(shè)計(jì)的過程同時(shí)要注意對(duì)于細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，比如現(xiàn)澆板中的異形板拐角方向容易出現(xiàn)的裂縫，可歸結(jié)為矩形板。鋼筋選擇時(shí)應(yīng)注意：I級(jí)鋼和冷軋帶肋鋼市場(chǎng)價(jià)格差不多，但是他們的極限抗拉力相差卻相當(dāng)大，所以在塑性滿足要求的情況下，現(xiàn)澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做里面設(shè)計(jì)的時(shí)候，外立面上的懸挑板及配筋，應(yīng)在滿足基本規(guī)范要求之上，以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)之目的。

3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化———下部地基基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)類型的選擇，要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條選擇最為合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，以降低工程總造價(jià)為目的。例如對(duì)灌注樁樁長(zhǎng)的選擇影響較大的樁端持力層的選擇，要多進(jìn)行比較，最終確定最為合適的方案。

4結(jié)束語(yǔ)

我們常說，建筑是凝固的藝術(shù)，好的建筑師總希望可以通過建筑來合理的表達(dá)本身設(shè)計(jì)意圖，希望擁有藝術(shù)性以及實(shí)用性能的美妙融合。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師們應(yīng)嚴(yán)格遵“安全、經(jīng)濟(jì)、合理”的設(shè)計(jì)理念，努力探索更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，保證建筑工程取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和質(zhì)量效益。

參考文獻(xiàn)：

篇9

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)；礦山機(jī)械設(shè)計(jì)；初步

礦山機(jī)械中的一些大型設(shè)備大部分是結(jié)構(gòu)件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，裝載機(jī)、牙輪鉆機(jī)、挖掘機(jī)等設(shè)備，其結(jié)構(gòu)件占60%以上。對(duì)這些以結(jié)構(gòu)件為主的設(shè)備，采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其結(jié)果是很不理想的。慶幸的是，我們這行業(yè)的研究設(shè)計(jì)人員開始關(guān)注這個(gè)問題，做了一些有益的工作。如對(duì)一些機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，用有限原方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)強(qiáng)度分析等等。但到目前為止，仍沒見到有關(guān)礦山機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化的文獻(xiàn)。

一、礦山機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化的可行性和必要性

1.盡管有這樣那樣的困難，對(duì)礦山機(jī)械進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)還是有可能的。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用有三個(gè)前提條件：一是電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展和普及，二是有限元理論和方法的發(fā)展；三是高效的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。從目前情況著，電子計(jì)算機(jī)特別是微型電子計(jì)算機(jī)在科研、設(shè)計(jì)部門已日益普及，作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化基礎(chǔ)之一的有限元理論和方法是比較成熟的，而且有了不少通用的有限元分析程序；結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論，經(jīng)過二十多年的發(fā)展也日臻成熟，無論是優(yōu)化準(zhǔn)則法、數(shù)學(xué)規(guī)劃法還是兩者的統(tǒng)一方法，其解題效率都比較高。結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)目前已廣泛地應(yīng)用于航空部門、土建部門等。在礦山機(jī)械領(lǐng)域由于廣大科技工作者的努力，在有限元分析方面已取得了較大的進(jìn)展。對(duì)牙輪鉆機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)等主要礦山機(jī)械的有限元分析已全面展開。這就為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了直接的便利條件。給礦山機(jī)械的優(yōu)化提供了可靠的保證。

2.礦機(jī)中的一些主要設(shè)備如牙輪鉆機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)等都具有一個(gè)比較明顯的特點(diǎn)，那就是：十分笨重，運(yùn)輸不便。對(duì)這些設(shè)備采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，則往往難以找到一個(gè)理想的方案。其應(yīng)力分布和結(jié)構(gòu)往往是不太合理。而采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，可以在對(duì)原始設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有限元分析的基礎(chǔ)上，采用自動(dòng)尋優(yōu)方法，就可以找到一個(gè)較理想的方案。使結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布更加均勻，結(jié)構(gòu)更加合理。而且，從現(xiàn)在的文獻(xiàn)來看，設(shè)備的自重可以減輕25%左右，其經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。因此，有必要對(duì)礦機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

二、 礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

1. 最大可靠性結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。"可靠性"的概念對(duì)我們并不陌生，但將可靠性概率引入超靜定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，卻鮮為人知。而在工程設(shè)計(jì)中卻經(jīng)常希望在給定材料體積下盡可能合理地分布結(jié)構(gòu)材料，使結(jié)構(gòu)的可靠性盡可能地大，或是研究一個(gè)用料省、可靠性大的折衷方案。因此在礦山機(jī)械結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)中，引入可靠性概率（結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成預(yù)定功能的概率）這一衡量結(jié)構(gòu)可靠性的指標(biāo)，采用一次二階矩概率設(shè)計(jì)理論，以傳統(tǒng)的安全系數(shù)為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，就可以提高結(jié)構(gòu)的安全度，而且使結(jié)構(gòu)更為合理。文獻(xiàn)"1"以結(jié)構(gòu)桿件截面積為設(shè)計(jì)變量進(jìn)行了可靠性最大的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)表明這個(gè)方法是可行的。

2. 結(jié)構(gòu)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)。從目前的有限元程序，對(duì)于所給定的計(jì)算模型，其結(jié)果是比較精確的。但是對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)而言，這個(gè)結(jié)果是不大可信的。這是與模型、載荷，約束的簡(jiǎn)化等多方面因素有關(guān)。本來，這些因素在實(shí)際工作或結(jié)構(gòu)中是不大容易確定的，也就是說具有一定的"模糊性"。另外，對(duì)于有限元分析的計(jì)算工況的確定也是比較困難的。目前，我們?cè)谟邢拊治鲋?，一般是選擇典型工況進(jìn)行，至于這典型工況的"典型性"則是由分析者自己確定。此外，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，還有許多東西是模糊的，目標(biāo)函數(shù)、約束條件、約束條件的右端項(xiàng)等等均具有一定的模糊性。最后，為了真正地得到滿足所有可能約束的結(jié)構(gòu)最佳組成，我們要對(duì)最后的尺寸和形狀作出決策。因?yàn)椋瑢?duì)每種不同的工況，計(jì)算得到的"最優(yōu)值"是各不相同的，那么，在綜合所有計(jì)算工況時(shí)，究竟如何確定其最終尺寸呢？顯然，按滿應(yīng)力法則不大可行，因?yàn)闈M應(yīng)力法是要求每一單元至少在一種工況下達(dá)到滿應(yīng)力狀態(tài)，這樣綜合的結(jié)構(gòu)就不可能是最輕結(jié)構(gòu)。因此，最后尺寸和形狀的決定也要借助模糊理論來解決。從模糊到精確，再?gòu)木_到模糊，這是符合歷史發(fā)展規(guī)律。

3.研制、推廣、應(yīng)用CAD軟件。根據(jù)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，不但能對(duì)結(jié)構(gòu)的初始方案和改進(jìn)方案快速地進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和強(qiáng)度校核。而且還能開展以最輕重量的單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)和以機(jī)器工作性能、節(jié)省鋼材和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度三大要素為出發(fā)點(diǎn)的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。因此加速研制一些多功能的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，對(duì)于提高礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量，是很有必要的。目前，在農(nóng)機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)有了用于微型機(jī)的大型多功能的MAS程序系統(tǒng)，不過，在優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面，還有待進(jìn)一步完善。應(yīng)用CAD軟件，可以在以下幾個(gè)方面起到明顯作用：一是提供合理的設(shè)計(jì)方案、節(jié)省鋼材和成本。二是提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平。三是可找出結(jié)構(gòu)損壞的原因和有害振動(dòng)的根源。四是可以對(duì)機(jī)器系統(tǒng)進(jìn)行多目標(biāo)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在研制CAD系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該注意的是：一是發(fā)掘較為普及的微型機(jī)的潛力。二是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析的完備性（結(jié)構(gòu)靜動(dòng)分析、結(jié)構(gòu)靜動(dòng)優(yōu)化計(jì)算機(jī)繪圖等）。三是適用于多種結(jié)構(gòu)型式，即適用于多單元的結(jié)構(gòu)（如桿、梁、板、殼等）。

三、發(fā)展方向

1.大力推廣應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。航空、國(guó)防、造船等行業(yè)分別召開了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的學(xué)術(shù)交流會(huì)。土建部門還舉辦了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的專門講習(xí)班。機(jī)械工程學(xué)會(huì)召開的強(qiáng)度學(xué)術(shù)會(huì)議上也交流了結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的論文。這說明在這些行業(yè)和部門，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)受到重視。因此，礦山機(jī)械設(shè)計(jì)部門的工作者（包括設(shè)計(jì)師、研究生和教師）應(yīng)該注意推廣和應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)?？梢耘e辦結(jié)構(gòu)優(yōu)化枝術(shù)講習(xí)班，召開礦山機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)交流會(huì)。學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)該掌握結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，學(xué)會(huì)使用一些結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件。對(duì)具體的結(jié)構(gòu)采用優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高整個(gè)礦山機(jī)械的設(shè)計(jì)水平。

2.礦機(jī)結(jié)構(gòu)從靜力優(yōu)化向動(dòng)力優(yōu)化過渡。首先，我們要大力開展礦機(jī)結(jié)構(gòu)的靜力優(yōu)化設(shè)計(jì)，推廣應(yīng)用和完善現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)優(yōu)化程序，研制和發(fā)展一些通用性較強(qiáng)而且又適合礦機(jī)特點(diǎn)的軟件包。其次，我們應(yīng)該在結(jié)構(gòu)靜力優(yōu)化的基礎(chǔ)上，對(duì)礦機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力優(yōu)化設(shè)入計(jì)。因?yàn)樵陟o力優(yōu)化時(shí)沒有考慮結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。如固有頻率、動(dòng)態(tài)響應(yīng)等。而這些動(dòng)力特性對(duì)于大部分礦山機(jī)械來說是比較重要的。如固有頻率對(duì)司機(jī)乘坐的舒適性以及共振破壞等都是很重要的。而結(jié)構(gòu)的動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)就是在靜力優(yōu)化的基礎(chǔ)上引進(jìn)頻率約束，動(dòng)強(qiáng)度約束，動(dòng)剛度約束等。在理論上，進(jìn)行動(dòng)力優(yōu)化是沒有困難的，靜力優(yōu)化的結(jié)果可以作為動(dòng)力優(yōu)化的初始值。

我們建議，在近幾年內(nèi)，應(yīng)該集中精力著手研究一些具有專業(yè)特色的典型的程序包。如底盤、車架、機(jī)架等結(jié)構(gòu)件的優(yōu)一化程序。按照結(jié)構(gòu)的通用性、統(tǒng)一性和組合性原則建立程序包，對(duì)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行選型優(yōu)化設(shè)計(jì)。當(dāng)然，如果在程序包中加上對(duì)整機(jī)參數(shù)的優(yōu)化、液壓系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)等等，可以使礦山機(jī)械的設(shè)計(jì)更趨自動(dòng)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]程耿東?？煽啃宰畲蟮慕Y(jié)溝優(yōu)化設(shè)計(jì).計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)及其應(yīng)用.2010，No4

篇10

關(guān)鍵詞：房屋建筑；建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)研究

中圖分類號(hào)： TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對(duì)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(jì)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(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(duì)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的有益探索，從而推動(dòng)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，不僅可以使得房屋建筑的設(shè)計(jì)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(shí)意義。

一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)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(jiǎn)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(jì);屋頂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì);房屋造價(jià)優(yōu)化控制設(shè)計(jì)等。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)的房屋比一般房屋在造價(jià)方面能夠節(jié)省很多，從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益上看，建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)的理念對(duì)建筑工程是一種可持續(xù)發(fā)展的理論觀念，對(duì)資源實(shí)現(xiàn)充分利用起到了關(guān)鍵作用。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的作用

（一）提升建筑的安全性

通過對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以對(duì)原有設(shè)計(jì)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(jià)

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，運(yùn)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，與原設(shè)計(jì)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(shí)，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，還可以充分發(fā)揮原材料的性能，確保建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)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(jì)優(yōu)化技術(shù)的方法

之前也提到，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所追求的最終效果，是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性、實(shí)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(jì)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(jì)以及建筑的分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(gè)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(jià)等方面進(jìn)行綜合分析。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)需要從房屋建筑的實(shí)際情況出發(fā)，以確保優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)的實(shí)質(zhì)，是利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)，對(duì)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(jì)的過程實(shí)際上就是對(duì)最優(yōu)解的求解過程。因此，在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要建立相應(yīng)的優(yōu)化模型。首先，對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行合理選擇，設(shè)計(jì)變量對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響是十分巨大的，設(shè)計(jì)人員需要按照變量的重要性，對(duì)其設(shè)計(jì)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(jiǎn)化計(jì)算流程。其次，要對(duì)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(shí)際需求的最優(yōu)解。然后，明確約束條件。對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)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(shí)，可以按照現(xiàn)行的房屋建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件進(jìn)行明確。

（二）確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

對(duì)于房屋建筑而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jià)，因此要求其結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，傳力直接，避免多次傳力的情況。而細(xì)部?jī)?yōu)化是一個(gè)較為廣泛的概念，包含的內(nèi)容相對(duì)較多，根據(jù)其對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)的影響程度分析，最為關(guān)鍵的部分，是對(duì)構(gòu)件截面的合理選擇。例如，豎向構(gòu)件應(yīng)該在滿足實(shí)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(huì)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(huì)影響建筑內(nèi)部的有效空間，而截面過小，則會(huì)導(dǎo)致配筋相對(duì)較大，影響造價(jià)。

四、探討房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用方式

（一）框剪設(shè)計(jì)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(diǎn)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(gè)結(jié)構(gòu)的剪力墻可以單獨(dú)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(gè)結(jié)構(gòu)還可以有效的提高側(cè)向剛度。在實(shí)際的建筑施工中，主要有剛性、剛?cè)?、柔性等不同的價(jià)值計(jì)算方法，一般來說選用哪種計(jì)算方法會(huì)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(chǎng)地的土質(zhì)類別，對(duì)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(duì)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(duì)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(jì)

在多層鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，全面把握設(shè)計(jì)的主要點(diǎn)，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(jì)圖紙和文件的前提下，全面把握設(shè)計(jì)圖紙的客觀需要，同時(shí)加強(qiáng)規(guī)范性施工和管理，讀懂并理解設(shè)計(jì)圖紙中的每一項(xiàng)內(nèi)容，達(dá)到按圖紙施工、依據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的目的，作好技術(shù)交底。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際需求，可以采用現(xiàn)澆式框剪設(shè)計(jì)，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(shí)際建筑設(shè)計(jì)中可以廣泛應(yīng)用；同時(shí)，還可以采用預(yù)制裝配式設(shè)計(jì)，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(huì)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(duì)不同抗震等級(jí)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(diǎn)就是關(guān)于質(zhì)量，比如抗震等級(jí)、人防等級(jí)、地基處理、承載能力、材料使用等一些相關(guān)因素，同時(shí)還包括對(duì)設(shè)計(jì)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(jì)等級(jí)、砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制等級(jí),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(jì)水位和抗浮設(shè)計(jì)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(jì)活荷載值、混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別、材料等級(jí)、強(qiáng)度等級(jí)、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(jì)中要考慮的要素。

結(jié)束語(yǔ)

總之，在我國(guó)建筑行業(yè)飛速發(fā)展的帶動(dòng)下，人們對(duì)于建筑工程提出了更高的要求，也使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，需要對(duì)房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和系統(tǒng)性有一個(gè)清晰而明確的認(rèn)識(shí)，不斷提升自身的專業(yè)能力和設(shè)計(jì)水平，推動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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