發(fā)布時間：2024-03-22 16:46:12
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：民用建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化措施
中圖分類號：TU24文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
前言
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，建筑市場的競爭力也在不斷的加強(qiáng)。為了有效的保證建筑施工企業(yè)在激烈的市場競爭中占有一席之位，使得人們可以居住的更加舒適和安全，相關(guān)的施工單位必須要對施工的設(shè)計和方法進(jìn)行不斷的研究。因此，在房屋建筑項目中，其結(jié)構(gòu)的資金投入入占總體投入比相對較高，利用對結(jié)構(gòu)設(shè)計的不斷優(yōu)化，不但可以保證房屋建筑的質(zhì)量安全，同時還可以減少項目資金投入，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益。在設(shè)計人員進(jìn)行房屋建筑規(guī)劃時，自建筑預(yù)案形成以后，房屋的結(jié)構(gòu)從選取到布置就包含能否優(yōu)化的相關(guān)事情，再加之后續(xù)施工的細(xì)致規(guī)劃、精確計算，就可以對建筑施工的整體過程進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的重要性
在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，采用合理的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物的實際使用價值，還能夠很好地實現(xiàn)建筑物的經(jīng)濟(jì)價值和環(huán)保價值。此外，好的結(jié)構(gòu)方案還可以最大程度上減少建設(shè)單位的資本投入，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，還可以保護(hù)建筑施工現(xiàn)場的生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益與環(huán)保相結(jié)合的良好經(jīng)營模式。因此，合理地使用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)能夠更好地實現(xiàn)建筑物的綜合效益。建設(shè)單位開發(fā)建筑物的基本原則就是在最大程度的減少資本投入、建筑材料使用的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)建筑物的高質(zhì)量和長期使用。況且建筑物只有在保證良好質(zhì)量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)其美觀、耐用、新穎等特點，才能夠滿足不同人群的需要，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)利益。與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案相比，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化模式可以降低建筑成本。其采用的設(shè)計優(yōu)化措施可以有效地實現(xiàn)建筑施工中各個資源的合理配置，以及各項建筑材料的充分利用，并且協(xié)調(diào)好房間的布局，使得這些布局能夠有效的結(jié)合，共同發(fā)揮其使用功能。合理的利用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，在確保建筑物安全性能的前提下能夠充分的體現(xiàn)出其創(chuàng)新性。此外，這種技術(shù)還能夠幫助設(shè)計人員選擇最為合理的設(shè)計方式。
2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的措施
2.1、對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化
建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化可以分為以下幾個階段：（1）是對變量的選擇。一般情況下，建筑師決定的最終建筑設(shè)計方案起到重要的作用，這些重要的建筑數(shù)值均可以作為變量供建筑設(shè)計人員進(jìn)行選擇。例如:工程參數(shù)的參考，包括對房屋價格的參考、對于其損失的參考等等。設(shè)計人員若能夠?qū)⒆兓容^小或考慮因素較少的參數(shù)作為設(shè)計的參考，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計和編程難度將會大大降低，設(shè)計人員也能夠更快的找到最符合設(shè)計目標(biāo)的數(shù)據(jù)。（2）是對函數(shù)的確定。設(shè)計人員要選擇出最符合配筋率和房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的一組函數(shù)，進(jìn)而在最大程度上降低建設(shè)成本。（3）是對施工條件的衡量。想要進(jìn)一步確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，就需要從房屋的受力限度、變形限度、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸、結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的限度、房屋的結(jié)構(gòu)體系等方面考慮。在實際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計師應(yīng)該結(jié)合建筑使用方案和房屋的施工條件，分析出實際設(shè)計中存在的約束性條件，并且要確保解決這些約束性條件的方案要符合我國現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)定，以保證建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計結(jié)果達(dá)到最優(yōu)。
2.2、建筑和設(shè)計同時進(jìn)行優(yōu)化
在進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)盡可能保證建筑的結(jié)構(gòu)同整體平面的配合緊密，從而實現(xiàn)造型美觀、結(jié)構(gòu)合理的效果。在進(jìn)行建筑柱及墻的布設(shè)時，應(yīng)同房建平面的功能需求相一致，每個房間的進(jìn)深、開間都應(yīng)保持統(tǒng)一。建筑系統(tǒng)盡可能簡潔，墻與柱不可以出現(xiàn)錯位情況，每一層的高度及截面面積應(yīng)相同。進(jìn)行樓體或電梯的設(shè)計時，其應(yīng)力集中或受力方向較多的轉(zhuǎn)角區(qū)域，承重構(gòu)件應(yīng)盡可能選取高強(qiáng)建材，從而降低自重，而非承重的構(gòu)建應(yīng)選用質(zhì)量較輕的建材。整體建筑在布局方面應(yīng)保證重心、剛心及質(zhì)心交疊，預(yù)防出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)情況。
2.3、結(jié)構(gòu)和排水同時優(yōu)化
因為建筑中的給排水專用房間包含了大量的機(jī)械設(shè)備，其荷載強(qiáng)度也較普通的房屋較大。所以，盡可能將水泵房設(shè)置在地下室區(qū)域中。給排水房間中的管道較多，粗細(xì)不一，所以，應(yīng)保證預(yù)留的孔徑尺寸及預(yù)埋的深度符合標(biāo)準(zhǔn)，并且對樓板的穿孔位置進(jìn)行加固。另外，盡可能降低水平方向的管線貫穿柱、梁等結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的幾率。如果管道貫穿房屋建筑的承重墻，應(yīng)進(jìn)行加固維護(hù)。盡可能確保結(jié)構(gòu)的布設(shè)同管網(wǎng)體系相協(xié)調(diào)，預(yù)防管道繞柱或梁的情況。
2.4、對結(jié)果分析進(jìn)行優(yōu)化
結(jié)果分析是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化過程中非常重要的一步，它直接關(guān)系到優(yōu)化設(shè)計方案的最終選擇。程序運算的結(jié)果只是為房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化提供參考依據(jù)和備選方案，并非最終結(jié)果。由于上述模型函數(shù)主要體現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)成本上的優(yōu)化，在結(jié)果分析時，設(shè)計者需要把更多的因素納入思考范疇中，在詳細(xì)地比較分析基礎(chǔ)上，選擇出最佳的設(shè)計方案。前文已經(jīng)提到，現(xiàn)代社會的建筑，不僅要滿足實用功能，同時還需要滿足使用者的審美需求。造價成本和工程質(zhì)量不再是優(yōu)化設(shè)計的唯二標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計者需要從安全性、耐久性、使用功能、經(jīng)濟(jì)效益、施工要求、美觀程度，以及和周圍環(huán)境的和諧統(tǒng)一等方面進(jìn)行全方位多角度的考慮，要分析各種因素的影響，從使用者、建設(shè)方等多個角度考慮，綜合各方意見進(jìn)行比較。任何考慮上的偏頗和疏漏都有可能造成建筑設(shè)計上的缺陷，從而影響建筑的正常使用。必須平衡使用各種資源，才能實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的最優(yōu)化。
2.5、概念設(shè)計優(yōu)化
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法多種多樣，每一種方法有其適用性，要根據(jù)不同的建筑設(shè)計效果和建筑環(huán)境來決定。在選擇合理的優(yōu)化方案過程中要對房屋建筑工程的實際情況進(jìn)行了解和分析，保證優(yōu)化方式的適用性和經(jīng)濟(jì)性。概念設(shè)計是結(jié)構(gòu)優(yōu)化中常用到的一種方法，可以通過設(shè)計人員的經(jīng)驗來選擇靈活的設(shè)計方案。對于已經(jīng)確定結(jié)構(gòu)布置的房屋，會在考慮相同荷載作用的情況下選擇不同的分析方法。房屋建筑的設(shè)計選用的設(shè)計參數(shù)指標(biāo)、選擇用的建筑材料和荷載標(biāo)準(zhǔn)值得去法等都有很大的不確定性，在實際工程過程中，會出現(xiàn)與現(xiàn)實不符合的情況。這些因素的影響性可以通過設(shè)計人員來判定。經(jīng)驗豐富的房屋建筑設(shè)計人員，可以根據(jù)自身的經(jīng)驗和以往的數(shù)據(jù)作為參考，對房屋建筑的情況進(jìn)行全面綜合的考慮，然后做出合理正確的判斷。把工程中“人”的靈活性和智能型發(fā)揮的淋漓盡致。房屋建筑結(jié)構(gòu)中概念優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵點是設(shè)計人員的理論知識和實踐知識，理論知識和實踐知識越豐富的設(shè)計人員越能夠?qū)崿F(xiàn)對房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。房屋概念優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵在于設(shè)計人員的經(jīng)驗積累，經(jīng)驗越豐富的設(shè)計人員，就越能實現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。
結(jié)束語
在目前，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在建筑行業(yè)中具有良好的發(fā)展前景和應(yīng)用的意義。將這種優(yōu)化的模式充分的在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用出來，就可以在建筑土地價格上升的今天，以最低的建設(shè)成本實現(xiàn)建設(shè)單位對建筑結(jié)構(gòu)的要求。在對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中，有效的控制建筑工程的造價，使得房屋建筑的成本實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)計人員可以通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得房屋結(jié)構(gòu)在整體上達(dá)到安全、舒適和經(jīng)濟(jì)的目的。這種建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模式，不僅為建設(shè)單位帶來了比較客觀的經(jīng)濟(jì)利益，還能夠為廣大住戶提供更多的戶型選擇，進(jìn)而有效地節(jié)約了建筑用地。
參考文獻(xiàn)
[1]龔強(qiáng).房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化[J].江西建材,2014,13:25.
[2]田召.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化[J].科技資訊,2014,08:64+66.
【關(guān)鍵詞】民用建筑；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計；結(jié)構(gòu)優(yōu)化
伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑市場的競爭力也逐漸增強(qiáng)。為了確保民用建筑的安全、外觀，相關(guān)施工企業(yè)就應(yīng)對施工設(shè)計及方法進(jìn)行深入研究。因為民用建筑建設(shè)中，其結(jié)構(gòu)的資金投入占總體投入比相對較高，所以，在建筑設(shè)計的過程中，不僅僅要注重建筑的質(zhì)量和功能的形成，還應(yīng)該在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)建筑的成本節(jié)約和空間優(yōu)化，以更好的現(xiàn)有的資源，發(fā)揮最大的使用功效。而這一切都要靠相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化來實現(xiàn)。
1 房屋建筑中結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性
隨著人們生活水平的提高，人們對于建筑的要求也不斷的呈現(xiàn)多樣化發(fā)展的趨勢，也就是說現(xiàn)代人們在人口和土地矛盾日益凸顯的情況下，對于建筑的成本控制的考慮也是非常重要的。所以，在建筑設(shè)計的過程中，不僅僅要注重建筑的質(zhì)量和功能的形成，還應(yīng)該在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)建筑的成本節(jié)約和空間優(yōu)化，以更好的現(xiàn)有的資源，發(fā)揮最大的使用功效。而這一切都要靠相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化來實現(xiàn)。對建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化可以全面發(fā)揮機(jī)械設(shè)備及建材的性能，同以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，更具優(yōu)勢。對建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化可以降低工程造價的資金投入，為企業(yè)贏取更高的收益。同時，還能夠把房屋結(jié)構(gòu)中的各個單元進(jìn)行有機(jī)整合，提高建筑的質(zhì)量，保證人們的居住安全。所以，對房屋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化是保證民用房屋經(jīng)濟(jì)性更好、適用性更強(qiáng)的重要方法之一。目前來看，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理論已經(jīng)逐漸的進(jìn)入了我國的建筑領(lǐng)域，其主要的意義在于對建筑過程中的建筑環(huán)境和品質(zhì)進(jìn)行全面的綜合，以保證用戶的實際使用感受得到提升。在這個過程中，建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制和管理就必須要結(jié)合使用一定的經(jīng)濟(jì)適用原則。但是，在現(xiàn)實的施工設(shè)計優(yōu)化中，因為受到多方面條件的限制，施展起來十分困難，無法充分發(fā)揮其優(yōu)越性。例如：一些施工企業(yè)過于追趕工程進(jìn)度，從而導(dǎo)致對房屋的設(shè)計效果造成影響；很多年輕的項目設(shè)計人員因為缺少工作經(jīng)驗，無法進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化；還有的設(shè)計人員因為對建筑部分的過分關(guān)注，從而對整體建筑的設(shè)計預(yù)案造成忽略，影響了整體造價。從中可以看出，建筑項目的設(shè)計人員應(yīng)把施工技術(shù)同經(jīng)濟(jì)收益緊密的聯(lián)系起來，唯有規(guī)劃出切實可行、效果良好的設(shè)計預(yù)案才可以保證企業(yè)獲取最大收益。
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施
2.1 整體優(yōu)化和局部優(yōu)化任一項目建筑的設(shè)計都具備層次性及復(fù)雜性兩方面的特點。以層次性看來，其一般包含建筑的設(shè)計體系、結(jié)構(gòu)體系及安裝設(shè)計體系等，每一個體系內(nèi)又囊括了多個下屬體系。進(jìn)行房屋建筑設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)對各個下屬系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，將各個布局間的橫向關(guān)聯(lián)沖破，疊加工程；以復(fù)雜性看來，其一般包含建筑原料選取、零部件選取、結(jié)構(gòu)類型選取等內(nèi)容。所以，對于任一房屋建筑來講，就應(yīng)從整體進(jìn)行優(yōu)化，方可真正實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化。
2.2 壽命優(yōu)化和分階段優(yōu)化每一個項目工程在限定的使用期限中，每一環(huán)節(jié)都有多種設(shè)計方案供以挑選，也就是每個階段都可以進(jìn)行方案優(yōu)化。房屋設(shè)計人員應(yīng)該依據(jù)各個階段的性質(zhì)對優(yōu)化方法進(jìn)行確定，從而對整體工程的壽命進(jìn)行優(yōu)化，保證建筑的施工質(zhì)量，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益。
2.3 樁基礎(chǔ)優(yōu)化樁基礎(chǔ)可以劃分為灌注樁及預(yù)制樁兩種樁型。因為灌注樁在施工時質(zhì)量較難控制，并且操作復(fù)雜，時間較長。所以，如果在沉降符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)利用預(yù)制樁進(jìn)行施工。另外，因為在普通狀況下，伴隨著樁基的不斷深入，土壤對樁身的作用及摩擦也隨之增大，所以，應(yīng)盡量選取長度較大的預(yù)制樁。
2.4 對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化想要對房屋建筑上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型建立及優(yōu)化，首先應(yīng)合理布設(shè)剪力墻。保證剪力墻的質(zhì)量均勻，使對稱樓層的平面剛度中心點同樓層的結(jié)構(gòu)重心相重合，從而削減地震、風(fēng)力等外部荷載作用的扭轉(zhuǎn)影響。假如房屋類型允許，盡可能應(yīng)用大開間的剪力墻構(gòu)造，同時增加剪力墻的墻肢長，這樣，不但可以縮減墻肢的數(shù)量，同時還能夠在保證剛度符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上降低混凝土使用數(shù)量。另外，因為剪力墻中的暗柱一般應(yīng)用鋼筋建材，如果應(yīng)用大開間的剪力墻構(gòu)造能夠縮減鋼筋的使用該數(shù)量。然而，假如建筑所在地區(qū)的地質(zhì)情況較差，而建筑對抗震性能的要求較高，那么，就不應(yīng)采用大開間的剪力墻構(gòu)造。
2.5 結(jié)構(gòu)同建筑的協(xié)調(diào)優(yōu)化在進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)盡可能保證建筑的結(jié)構(gòu)同整體平面的配合緊密，從而實現(xiàn)造型美觀、結(jié)構(gòu)合理的效果。在進(jìn)行建筑柱及墻的布設(shè)時，應(yīng)同房建平面的功能需求相一致，每個房間的進(jìn)深、開間都應(yīng)保持統(tǒng)一。建筑系統(tǒng)盡可能簡潔，墻與柱不可以出現(xiàn)錯位情況，每一層的高度及截面面積應(yīng)相同。進(jìn)行樓體或電梯的設(shè)計時，其應(yīng)力集中或受力方向較多的轉(zhuǎn)角區(qū)域，承重構(gòu)件應(yīng)盡可能選取高強(qiáng)建材，從而降低自重，而非承重的構(gòu)建應(yīng)選用質(zhì)量較輕的建材。整體建筑在布局方面應(yīng)保證重心、剛心及質(zhì)心交疊，預(yù)防出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)情況。
2.6 結(jié)構(gòu)同排水的協(xié)調(diào)優(yōu)化因為建筑中的給排水專用房間包含了大量的機(jī)械設(shè)備，其荷載強(qiáng)度也較普通的房屋較大。所以，盡可能將水泵房設(shè)置在地下室區(qū)域中。給排水房間中的管道較多，粗細(xì)不一，所以，應(yīng)保證預(yù)留的孔徑尺寸及預(yù)埋的深度符合標(biāo)準(zhǔn)，并且對樓板的穿孔位置進(jìn)行加固。另外，盡可能降低水平方向的管線貫穿柱、梁等結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的幾率。如果管道貫穿房屋建筑的承重墻，應(yīng)進(jìn)行加固維護(hù)。盡可能確保結(jié)構(gòu)的布設(shè)同管網(wǎng)體系相協(xié)調(diào)，預(yù)防管道繞柱或梁的情況。
2.7 結(jié)構(gòu)同電氣的協(xié)調(diào)優(yōu)化如果電氣的管線是以導(dǎo)線的形式在金屬管的外部或墻體、樓板處安裝，那么，就可能對預(yù)制結(jié)構(gòu)的施工造成困難。所以，如果管線貫穿建筑梁，則應(yīng)在梁預(yù)制時事先留下孔洞，同時確保梁的寬度同墻體的厚度相同。如果不能相同，則要保證墻體的一側(cè)平面同梁的側(cè)平面相齊，從而保證管線不裸漏在墻體外面。房屋建筑中，電梯房包含很多的空洞，所預(yù)埋的構(gòu)件也較多，所以，應(yīng)單獨對電梯房的強(qiáng)度進(jìn)行計算，從而保證設(shè)計合理，確保施工質(zhì)量安全。
關(guān)鍵詞：地下室頂板；優(yōu)化設(shè)計；裂縫及處理
中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,高層建筑已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟,而高層建筑中也出現(xiàn)了很多地下室及地下車庫。在地下室設(shè)置設(shè)備用房、消防水池和汽車停車位,這樣不僅可以使地下室的作用得到充分發(fā)揮,同時又能滿足基礎(chǔ)埋深的要求,此外，許多地下室還經(jīng)常被用作人防地下室,戰(zhàn)時為人們的安全提供了棲身之所。因此,在現(xiàn)在的高層建筑設(shè)計中,地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計就顯得格外重要。在設(shè)計中往往會遇到上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位問題，一般都是嵌固于地下室頂板內(nèi)，地下室頂板就相當(dāng)于一個水平約束支座,它的剛度越大,對上部結(jié)構(gòu)約束的越牢固。所以,地下室頂板厚度不宜太小,一般應(yīng)大于等于160mm。當(dāng)然作為人防地下室頂板其厚度應(yīng)適當(dāng)增加。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB5001- 2010，作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端時地下室頂對樓板厚度、混凝土強(qiáng)度等級、樓層側(cè)向剛度等都有相應(yīng)要求,一般情況子下，地下室應(yīng)在兩層以上。規(guī)范還明確規(guī)定, 地下室樓層的樓板最常見的是梁板結(jié)構(gòu)。
一．地下室頂板作為嵌固端的條件及技術(shù)措施
為了滿足地下室頂板能作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位，必須滿足以下要求:
1.應(yīng)盡量避免在地下室頂板開設(shè)比較大的洞口,并且樓板一般應(yīng)采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu),其樓板厚度應(yīng)大于等于180 mm,混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)大于C30,采用雙層雙向配筋,且每個方向的最小配筋率不宜小于0.25%。
2.地下室柱每側(cè)所配的縱向鋼筋面積,在滿足計算要求的同時,不應(yīng)小于其上面一層對應(yīng)柱每側(cè)縱向鋼筋面積的1.1倍，地下室柱中的縱向鋼筋應(yīng)錨固于頂板的框架梁內(nèi)，不應(yīng)向上延伸,同樣地下室剪力墻的配筋也不應(yīng)大于地上一層對應(yīng)剪力墻的配筋。
3.考慮到地下室柱的下端出現(xiàn)塑性鉸，而梁柱節(jié)點出沒有出現(xiàn)塑性鉸。常用的方法有加強(qiáng)地下室頂板梁抗彎曲能力，提高地下室柱頂?shù)某休d能力，以此來實現(xiàn)柱底的嵌固。
4.由于地下室的邊柱及角柱,它只有一面與梁相連,為確保該梁端截面的實際彎矩承載力大于該柱下端實際承載力的要求,可采用增大梁截面面積,或增大梁截面梁配筋率的方法。
二、高層建筑地下室樓蓋的結(jié)構(gòu)形式
隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷提高，房地產(chǎn)行業(yè)逐漸地發(fā)展起來，而房地產(chǎn)大多數(shù)都是針對住宅的出售，要在日益競爭激烈的行業(yè)混下去，就必須有所創(chuàng)新，這就要求設(shè)計人員要有創(chuàng)新的理念，當(dāng)代高層建筑日益增多，而高層建筑的地下室頂板的設(shè)計是一個相對較新穎的設(shè)計，地下室頂板的結(jié)構(gòu)形式目前都包括雙向密肋樓板,傳統(tǒng)的梁板式樓板，空心樓板及預(yù)應(yīng)力無梁樓板。
現(xiàn)澆空心樓板是最近幾年剛剛興起的一種結(jié)構(gòu)形式，它通常都用于跨度比較大的建筑結(jié)構(gòu)中，用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的梁板式結(jié)構(gòu)，空心樓板比傳統(tǒng)的樓板鋼筋用量減少了，自重降低了，同時層高也降低了，從而降低了綜合造價。現(xiàn)在的教學(xué)樓，辦公樓，商場，地下停車場及醫(yī)院都廣泛應(yīng)用空心樓板結(jié)構(gòu)。無梁樓蓋是把原來受集中力的梁分散成無數(shù)個工字型結(jié)構(gòu)體系，這樣使得結(jié)構(gòu)的樓層凈高增大，節(jié)省了材料，降低了造價，抗壓能力更強(qiáng)，抗沖擊性能提高，結(jié)構(gòu)布局更合理。無梁樓蓋使得結(jié)構(gòu)空間不再受梁的束縛，可以布置的更加隨意。
在地下室頂板的設(shè)計中，經(jīng)常要對無梁樓蓋和梁板式樓蓋進(jìn)行比較,比較誰更經(jīng)濟(jì)，以此作為選擇樓蓋方案的依據(jù)之一。無梁樓蓋的組成部分包括樓板、柱和柱帽，樓面荷載直接由板傳給柱及柱下基礎(chǔ)。無梁樓蓋的特點是板比較厚，因此樓蓋比較重，對結(jié)構(gòu)的抗浮能力有利，在施工過程中，采用無梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式省磚模、樓面鋼筋綁扎和設(shè)備安裝方便等優(yōu)點，從而提高了施工速度。因此，無梁樓蓋在地下室底板的應(yīng)用越來越廣泛了，無梁樓蓋的混凝土的總用量減少，自重降低；支承樓板的柱、墻、基礎(chǔ)和樁的荷載相應(yīng)減少，豎向構(gòu)件截面變小，減少配筋，節(jié)省豎向構(gòu)件費用；有利于水平管線、空調(diào)的安裝；降低了層高，提高了凈高度，降低了豎向水、電、風(fēng)、電梯使用費。
三、無梁樓蓋的受力特點和計算方法
一般框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，讓柱和梁的寬度相等,這樣我們就可以近似的認(rèn)為柱和梁間能夠直接傳遞彎矩、剪力和軸力。而無梁樓蓋和柱作為等代框架的情況卻略有不同:因為它梁的寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于柱寬,通常稱之為“扁梁”。故僅有相應(yīng)于柱寬的那部分荷載所產(chǎn)生的彎矩可以直接通過板傳給柱,而其余部分都要通過扭矩進(jìn)行傳遞；這時可以取柱兩側(cè)與柱等寬的板作為扭臂,這樣柱寬以外的那部分荷載產(chǎn)生的彎矩就能使扭臂受扭,扭臂再將這些扭矩傳遞給柱,使柱端承受彎矩作用。無梁樓蓋利用長短跨分別進(jìn)行荷載的傳遞，長跨方向為其最不利的彎矩方向，無梁樓蓋與柱之間僅通過節(jié)點連接，故連接性能不好，不能承受較大的水平荷載，由于剪力和彎矩都集中在柱的周圍，所以容易發(fā)生剪切破壞和彎曲破壞。
無梁樓蓋的計算方法大致分為按彈性分析的精確算法，如經(jīng)驗系數(shù)法和等代框架法，還有按塑性理論分析的極限平衡法。當(dāng)前的計算中基本上都采用等代框架法和經(jīng)驗系數(shù)法。等代平面框架法是將整個結(jié)構(gòu)劃分成縱、橫柱列兩個方向，并分別將其視為縱向等效框架和橫向等效框架，在水平荷載下，等代梁的寬度一般取板跨之間中心線距離的二分之一，在豎向荷載下，則取各板跨的中心線距離，由于結(jié)構(gòu)經(jīng)常受豎向荷載的作用比較普遍，故等代梁的寬為各板跨的中心線距離；等代梁高按板厚計算。在計算出等代框架的彎矩后，按照相應(yīng)的分配系數(shù)將計算出的總彎矩分別分配給柱上板帶和跨中板帶。對于同一工程需沿橫向和縱向兩個主軸方向分別加載計算。
等代空間框架法把結(jié)構(gòu)劃分成按縱、橫兩向組成的交叉體系，令與柱子形成空間框架，利用空間桿系的受力情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析計算，可同時計算出兩個主軸方向的計算結(jié)果，且不需要再將彎矩值逐一進(jìn)行分配，計算不僅比等代平面框架法方便快捷且更為精確。肋梁劃分時，如果劃分的網(wǎng)格越小，則計算結(jié)果就越準(zhǔn)確合理，但不宜過小，過小時柱上板帶的負(fù)彎矩會出現(xiàn)應(yīng)力集中，故網(wǎng)格劃分寬度應(yīng)恰當(dāng)，一般取梁寬1000mm左右比較合適，取梁高等于板厚。等代平面框架法和等代空間框架法都應(yīng)該考慮活荷載的不利布置，且等代梁的自重最好直接輸入，不宜采用程序自動計算。等代框架法的應(yīng)用不受跨度、荷載等條件的限制，有較廣泛的適用性。
經(jīng)驗系數(shù)法是最簡單的計算方法之一，它不需要借助任何其他的計算工具而直接利用手算，因而備受光大設(shè)計人員的青睞。但該法只對規(guī)則結(jié)構(gòu)適用，如果是不規(guī)則結(jié)構(gòu)則會出現(xiàn)較大誤差。無梁樓蓋的內(nèi)力應(yīng)符合下列條件：1.活荷載為均布荷載，且小于恒荷載的3倍；2.每個方向的跨度最少為3跨；3.每個區(qū)格的長、短邊之比應(yīng)小于1：5；4.相同方向上的最大、最小跨度比應(yīng)小于1:2；5.當(dāng)柱網(wǎng)不規(guī)則時，柱軸線不宜偏離的值過大，一般不應(yīng)大于跨度的10％。經(jīng)驗系數(shù)法計算無梁樓蓋內(nèi)力時，只需算出兩個方向板的總彎矩Mox和Moy，再分別乘以彎矩分配系數(shù)，柱上板帶和跨中板帶分別為乘以0.5和0.17，跨中正彎矩分別乘以0.18和0.15，這樣就能得到各截面的彎矩設(shè)計值。x、y向板的總彎矩設(shè)計值分別為：Mox＝qly（lx－2C3）28；Moy＝qlx（ly－2C3）28。值得注意的是，Mox（Moy）相當(dāng)于簡支梁在均布荷載作用下的跨中彎矩。
四．地下室頂板及后澆帶防水
1.試水試驗
一般地下室頂板是由底板，墻壁同強(qiáng)度等級和抗?jié)B等級的混凝土澆筑，嚴(yán)格控制施工過程中混凝土澆筑的地下室頂板質(zhì)量。同時，蓄水試驗是檢測混凝土自防水的一個重要手段，且施工往往不夠重視地下室地板的防水檢測。應(yīng)根據(jù)地下室外墻來進(jìn)行地下室頂板的試水檢驗，尤其是設(shè)有反梁的頂板更加不容忽視，這是因為在反梁部位很容易形成頂板“水池”現(xiàn)象，抓緊對滲漏部位進(jìn)行修補(bǔ)、補(bǔ)漏處理?？梢园凑帐┕さ男枰侄畏制M(jìn)行蓄水試驗，但要確保地下室頂板的全部部位都進(jìn)行檢驗。
2.防水層施工
柔性防水層采用的防水材料具有一定的柔韌性和較大的伸長率，如防水卷材，有機(jī)防水涂料組合物的防水層。因為地下室頂板需要很厚的覆蓋土包括植物土壤，而植物根系對防水層有著很強(qiáng)的刺穿作用，因此一般的防水卷材不宜被使用。具體做法是：首先找平層，在面層表面涂刷具有滲透結(jié)晶型防水涂料或2mm厚聚氨脂涂膜防水層，然后用厚度大于1mm的高密度防水卷材進(jìn)行鋪設(shè)。卷材使用焊接工藝，加蓋C15細(xì)石混凝土40mm厚硬質(zhì)保護(hù)層和60mm厚碎石排水層，最后鋪設(shè)植物土。為了減少地下室頂板負(fù)載和節(jié)省材料，節(jié)省施工時間，這種新材料可用于泡沫混凝土（包括防水層和保護(hù)層的效果）做找坡層或保護(hù)層。應(yīng)采用較強(qiáng)的抗穿刺性的高密度防水卷材做防水層。
后澆帶防水.許多工程中的后澆帶，都要求必須等到結(jié)構(gòu)封頂，有的甚至更晚才能進(jìn)行封閉，所以在后澆帶封閉前，必須對后澆帶進(jìn)行防水處理。中南地區(qū)通常采用的后澆帶防水做法參見《中南地區(qū)通用建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計》(88ZJ311)。在實際施工當(dāng)中，不同工程要作不同程度的調(diào)整。
后澆帶支模.留置后澆帶時，后澆帶兩側(cè)的模板要求既要牢固緊密，還要易拆除。如果使用一次性單層鋼板網(wǎng)，經(jīng)常導(dǎo)致混凝土及混凝土漿流入后澆帶，不易清理。施工過程中可采用以下做法：梁板底筋在支模處用防水水泥砂漿做成寬約5cm的陰攔壩，這樣可以避免混凝土從底筋下涌入后澆帶。有些較深、較厚、不易清理的梁板，通常采用雙層網(wǎng)作一次性模板，雙層網(wǎng)中一層為鋼板網(wǎng)，另一層為細(xì)網(wǎng)眼鐵絲網(wǎng)，可先將兩層網(wǎng)片綁扎固定在一起。采用定型鋼筋支撐，定型鋼筋與底筋、面筋焊接固定。條件許可時，也可采用一次性模板，如快易收口網(wǎng)等。
五、地下室頂板裂縫的成因及解決方法
1. 結(jié)構(gòu)方案的選擇有誤
大多數(shù)的地下室頂板都是梁板結(jié)構(gòu)或平板結(jié)構(gòu)形式。 自從20世紀(jì)80年代以后，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土平板結(jié)構(gòu)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，同時許多預(yù)應(yīng)力設(shè)計單位為了自己的利益，也強(qiáng)烈建議使用這種方案，所以，許多設(shè)計師產(chǎn)生一種錯誤的理解，即平板結(jié)構(gòu)可以很大程度降低工程成本。事實上，如今之所以有這么多的平板結(jié)構(gòu)是因為它隱含了其能降低層高的有利條件。由于較低的層高會節(jié)省空間，從而降低了工程成本。在層高相同的條件下，預(yù)應(yīng)力平板結(jié)構(gòu)并沒有比梁板結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟(jì)。
2.設(shè)計方案變更
在高層建筑中地下室的設(shè)計中，尤其是大面積的地下室，經(jīng)常會出現(xiàn)需要增加多道剪力墻的設(shè)計變更。對于這種長和寬都很大的預(yù)應(yīng)力混凝土頂板，如果有很多大型的剪力墻結(jié)構(gòu)，就會限制混凝土收縮而導(dǎo)致的頂板開裂。如果忽略由于剪力墻的收縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，只是按原來的設(shè)計一味控制裂縫，而且沒有增加有效的結(jié)構(gòu)措施，這將會是地下室頂板產(chǎn)生裂縫的重要因素。
3. 預(yù)應(yīng)力筋張拉引起施工裂縫
大面積的地下室頂板上一般都會有覆土，有的高達(dá)數(shù)米厚，有的因綠化要求，還有假山，要較高的防滲要求，預(yù)應(yīng)力混凝土平板按不產(chǎn)生裂縫原進(jìn)行設(shè)計。預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量是按照能夠抵消頂板承受的所有載荷確定的。當(dāng)對頂板施加預(yù)應(yīng)力時，上層覆土荷載通常不包括在預(yù)應(yīng)力內(nèi)，因此，地下室的天花板和消防車道引起的恒載和活載往往比結(jié)構(gòu)的自重要大得多。當(dāng)張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時，如果板面的分布鋼筋較少，易導(dǎo)致大倒拱，致使板面開裂，因此，預(yù)應(yīng)力施加時，應(yīng)充分考慮板頂所能承受的荷載，逐次進(jìn)行張拉。
地下室頂板裂縫的處理方法如下：
1.對于大面積地下室頂板出現(xiàn)的裂縫，應(yīng)根據(jù)其是否危及到結(jié)構(gòu)的安全，采取有效的處理措施。如果裂縫寬度小于0.3mm，并且沒有貫穿整個結(jié)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)承載力及強(qiáng)度影響不大，那么此類裂縫可先不做處理；寬度若是大于 0.3mm 的裂縫，時間久了會引起鋼筋銹蝕，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)承載力，故應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行封閉。
2.對于地下室頂板采用平板結(jié)構(gòu)的，該結(jié)構(gòu)最長見的是采用等代框架進(jìn)行彈性分析，并以此分析為依據(jù)驗算承載力和裂縫。等代框架在計算承載力時不允許開裂的結(jié)構(gòu)是可行的，裂縫在它的某些部分用于分析時可能是不安全的。對于結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)裂縫時，它的內(nèi)力將會進(jìn)行重分布。不管是預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的彎矩還是內(nèi)力重分布都會使平板跨中截面的彎矩增大，僅僅按照彈性分析得到的跨中彎矩來驗算結(jié)構(gòu)的承載力是不安全的，一般跨中的設(shè)計彎矩不應(yīng)小于按簡支梁計算的彎矩的一半。對于按計算配筋開裂的結(jié)構(gòu)，要進(jìn)行承載力校核，若承載力不符合要求，則在原有的混凝土基礎(chǔ)上附加一層混凝土，并加強(qiáng)構(gòu)造配筋，使得結(jié)構(gòu)的承載能力和抗裂能力得到提高。
結(jié)束語
地下室作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端，必須保證其具有良好的承載力，而上部結(jié)構(gòu)一般都是嵌固在地下室頂板中，所以，地下室頂板的設(shè)計就顯得非常重要，不但應(yīng)具有很好的防水性能，還要有很好的抗裂能力，做好地下室頂板的優(yōu)化設(shè)計，是確保整個結(jié)構(gòu)安全的保障。
參考文獻(xiàn)
[1] 侯小美.大底盤地下室結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性探討[J].廣東土木與建筑，2008（4）.
［2］陳振.《關(guān)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中地下室嵌固作用的思考》. 2011,（18).
關(guān)鍵詞：高層；混凝土建筑；結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計
建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計，是通過設(shè)計合理的建筑結(jié)構(gòu)，有效抵抗地震對建筑物產(chǎn)生的破壞，從而減少地震帶來的人員傷亡和財產(chǎn)損失。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)是我國主要的建筑結(jié)構(gòu)形式之一，近年來我國部分地區(qū)地震災(zāi)害頻繁，高層住宅結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計越來越受到社會各界的重視。高層混凝土建筑的要求：遭受破壞強(qiáng)度較低的地震時，建筑整體結(jié)構(gòu)保持安全穩(wěn)定，遭受中等破壞強(qiáng)度的地震時，建筑修繕之后依然可以使用，遭受高破壞強(qiáng)度的地震時，建筑要不傾斜倒塌。為了高層建筑抗震的需求，進(jìn)行高層建筑設(shè)計時，必須綜合考慮結(jié)構(gòu)受力，保證結(jié)構(gòu)剛?cè)崤浜?，保證結(jié)構(gòu)受力合理，嚴(yán)格遵守“強(qiáng)剪強(qiáng)彎”的設(shè)計規(guī)范，滿足高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性需求[1]。
一、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點
1.結(jié)構(gòu)剛度。結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計是高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點之一，在充分地質(zhì)地形條件、所用建材性能、機(jī)械設(shè)備運行參數(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的計算分析，確定整體結(jié)構(gòu)和分部結(jié)構(gòu)的剛度強(qiáng)弱，選取恰當(dāng)?shù)倪B接設(shè)置，保證建筑波動受力保持在地質(zhì)所能支持的合理范圍之內(nèi)，使得當(dāng)建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生小幅變形時，結(jié)構(gòu)的整體性不發(fā)生大幅改變，從而保證建筑的抗震性能。
2.關(guān)鍵構(gòu)件和連接點的受力。關(guān)鍵構(gòu)件和連接點的受力一旦破壞，會致使整體結(jié)構(gòu)喪失承重能力、承受風(fēng)荷載的能力以及抵抗地震災(zāi)害的能力，因此關(guān)鍵構(gòu)件和連接點的受力設(shè)計是高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點之一，通過優(yōu)化構(gòu)件和連接點的受力設(shè)計，采取相關(guān)措施調(diào)節(jié)關(guān)鍵構(gòu)件和連接點的受力，可以有效降低地震損失，達(dá)到消災(zāi)減震的目的[2]。
3.結(jié)構(gòu)延性。對于高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，在保證結(jié)構(gòu)的剛度的同時，要注重改善結(jié)構(gòu)的延性等，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的抗力要求較低時，延性要求較高，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的抗力要求較搞時，延性要求可能有所降低，對于高層高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)該綜合考慮結(jié)構(gòu)的承載力和構(gòu)造要求，合力設(shè)計結(jié)構(gòu)的延性，滿足結(jié)構(gòu)的抗震需求。
4.荷載。荷載分為水平荷載和垂直荷載。高層結(jié)構(gòu)的水平荷載的影響遠(yuǎn)大于垂直荷載，水平荷載是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要的控制因素，結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該注意水平荷載產(chǎn)生的彎矩、剪力、拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的作用。
二、高層混凝土建筑抗震設(shè)計的優(yōu)化
1.優(yōu)化場地選擇。在地震災(zāi)害發(fā)生時，不同地質(zhì)環(huán)境下的建筑遭受的地震破壞的程度有較大的差別，建筑場地的優(yōu)化選擇對于建筑抗震尤為重要。掌握工程的地質(zhì)、地震等相關(guān)資料，掌握地震的活動情況，合理選擇建筑場地。對地震危險地段進(jìn)行綜合評估，對于地震多發(fā)地段應(yīng)主動避開，無法避開時應(yīng)采取相關(guān)補(bǔ)救措施措施，選取具有良好的抗震能力的地質(zhì)環(huán)境，巖石、半巖石和密實的地基土有利于建筑抗震，松軟的粘性土不利于建筑抗震。同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)應(yīng)該設(shè)置在性質(zhì)相同的地基上，同一結(jié)構(gòu)單元應(yīng)該采取相同的地基。建筑場地選擇還應(yīng)該遠(yuǎn)離有其他重大威脅的場地，例如核電站、大型石油保存設(shè)施等等，防止地震引發(fā)的核泄漏、石油泄露等其他災(zāi)害帶來的安全隱患。
2.優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)。優(yōu)化高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的震動周期、扭轉(zhuǎn)角度、相關(guān)剛度比例等相關(guān)參數(shù)。運用剪摩理論（砌塊結(jié)構(gòu)）和主拉應(yīng)力理論（磚砌體結(jié)構(gòu)）等力學(xué)模型，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震作用下內(nèi)力和變形的分析，計算彈性狀態(tài)下的建筑結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)，與風(fēng)荷載效應(yīng)、重力荷載效應(yīng)組合，引入相關(guān)地承載力抗震調(diào)整系數(shù)，進(jìn)行構(gòu)件截面的優(yōu)化設(shè)計。運用計算機(jī)對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行反復(fù)計算和優(yōu)化，對計算結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查研究，在保證結(jié)構(gòu)的抗震性能的前提下，確定結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)。
3優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。高層鋼筋混凝土建筑要滿足國家規(guī)定的建筑抗震能力的標(biāo)準(zhǔn)，保證主體結(jié)構(gòu)有具備變形調(diào)節(jié)能力，結(jié)構(gòu)在強(qiáng)大延性作用下，可以恢復(fù)到正常狀態(tài)，削弱主體結(jié)構(gòu)變形對整個建筑結(jié)構(gòu)造成的傷害，保證結(jié)構(gòu)長期穩(wěn)固。合理布局結(jié)構(gòu)構(gòu)件，注意協(xié)調(diào)高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的受力，按照規(guī)整、對稱、均勻的原則進(jìn)行布置，盡可能減小地震發(fā)生時結(jié)構(gòu)的彎曲變形、剪切變形、整體平移和整體轉(zhuǎn)動，有條理地設(shè)計結(jié)構(gòu)，增加建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震能力。注意記錄地震災(zāi)害信息，根據(jù)地震引發(fā)的結(jié)構(gòu)變形采取相關(guān)的防震措施，對于關(guān)鍵性的微小部位進(jìn)行處理，維護(hù)建筑結(jié)構(gòu)受力的整體一致性，削弱水平方向和豎直方向的不規(guī)則的地震力帶來的破壞，達(dá)到相應(yīng)的抗震效果。高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)可采用框架、剪力墻、框架-剪力墻、筒體和板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)體系[3]。
4.優(yōu)化抗震防線設(shè)置。一般情況下，強(qiáng)烈的地震會伴隨著多次余震，有些高層混凝土建筑由于剛度過于柔和，所以在搜到強(qiáng)震破壞之后，主體結(jié)構(gòu)受到損毀，繼而在余震破壞下持續(xù)破壞直至坍塌，因此高層建筑的防震，出改善建筑結(jié)構(gòu)本身的防震性能之外還要注重設(shè)置多道防線，減少第一次強(qiáng)震破壞之后余震帶了的持續(xù)破壞。建筑的破壞程度主要取決于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變形程度，因此地震多發(fā)地區(qū)的高層鋼筋混凝土建筑應(yīng)該按照延性結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，設(shè)置多道抗震防線，進(jìn)行極限狀態(tài)的驗算避免出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，盡可能減少地震的破壞性，提高了高層鋼筋混凝土建筑的抗震性能[4]。
5.優(yōu)化扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的控制
地震的破壞作用包括水平作用、豎向作用以及扭轉(zhuǎn)作用等，多種力綜合作用，產(chǎn)生巨大的破壞效應(yīng)。建筑結(jié)構(gòu)特別是平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)會加劇結(jié)構(gòu)在地震中的震害，高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計應(yīng)該注重對于扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的控制。高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的控制措施：優(yōu)化墻肢布置，減小剛心質(zhì)心的偏心率；加大周邊構(gòu)建的截面，加長結(jié)構(gòu)四周腳部墻肢，增加平面抗扭剛度；在平面不規(guī)則處加設(shè)拉梁，增設(shè)拉接樓板，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和抗扭剛度；設(shè)置鋼骨外框架，在外框架的角部或四邊設(shè)置鋼骨混凝土柱，形成鋼骨框架，增加外框架的抗扭剛度和延性[5]。
三、結(jié)語
地震的發(fā)生具有隨機(jī)性、強(qiáng)破壞、多余震等特點，建筑抗震直接關(guān)系人們的生命財產(chǎn)安全。隨著建筑行業(yè)科學(xué)技術(shù)水平的提高，高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計不斷優(yōu)化，在具體的抗震設(shè)計中應(yīng)該從建筑場地的地質(zhì)和環(huán)境出發(fā)，進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，綜合考慮相關(guān)因素，選取適合的抗震結(jié)構(gòu)，選取合適的建筑材料，設(shè)置多道抗震防線，找出結(jié)構(gòu)安全與經(jīng)濟(jì)合理的最佳結(jié)合點，增加結(jié)構(gòu)對地震的抵抗能力，減小地震損失，從而達(dá)到高層建筑抗震的目的。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化；整體布局
中圖分類號：TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
隨著現(xiàn)代城市進(jìn)程的不斷加快，城市建筑的功能化和多元化要求也越來越高，人們在追求建筑安全和質(zhì)量可靠的基礎(chǔ)上，更加開始注重建筑的舒適度、環(huán)保性等。輕質(zhì)高新材料和新的設(shè)計理論的快速發(fā)展，和現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷應(yīng)用，為建筑結(jié)構(gòu)的改善提供了更強(qiáng)大的技術(shù)基礎(chǔ)。建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，在現(xiàn)代提倡的可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能環(huán)保大環(huán)境背景下會越來越有必要。因此，加強(qiáng)有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的探討，對于提高建筑結(jié)構(gòu)的良好性能和建筑的整體質(zhì)量具有非常重要的理論和現(xiàn)實意義。
1、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及其原則
1.1 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是指在符合各種特定要求和某些規(guī)范條件下，能夠使結(jié)構(gòu)的剛度、造價、重量等目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計方法。優(yōu)化設(shè)計就是在可用的設(shè)計方案和措施中選擇最為有效和高質(zhì)的方法。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程一般是條件-分析-搜索-最優(yōu)設(shè)計，其始終綜合性的結(jié)構(gòu)分析過程。搜索是指對結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進(jìn)行修改和優(yōu)化的過程，它首先會分析設(shè)計方案能否符合各種目標(biāo)條件，如果不能，則對其進(jìn)行規(guī)則性的修改，從而逐漸接近預(yù)期目標(biāo)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的實質(zhì)目的就是在所有的可選設(shè)計方案和措施中選擇造價最低、材料最省、最接近預(yù)期目標(biāo)的方案，這樣結(jié)構(gòu)設(shè)計實際就是在“比較和分析”基礎(chǔ)上逐步演變成“優(yōu)選和綜合”過程，這對于工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高具有重要作用。
1.2 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的原則
1.2.1安全性。安全性是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的首要考慮因素。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，要在設(shè)計階段、決策階段綜合考慮建筑的安全性，在保證建筑結(jié)構(gòu)安全可靠的基礎(chǔ)上開展的優(yōu)化。
1.2.2 經(jīng)濟(jì)性。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性原則是指能夠在新的市場經(jīng)濟(jì)條件下完善資源配置，就是在建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計過程中，能夠?qū)Ω黝愘Y源材料實現(xiàn)最高的利用率和最大程度的節(jié)約，從而最大化的節(jié)省成本。此外，對于部分稀缺材料的應(yīng)用，在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中要盡可能減少材料使用量，減少建材使用成本。
1.2.3 功能性。建筑的主要作用就是為人類提供重要的生存環(huán)境，因此建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的最終目標(biāo)也是盡最大可能滿足人們的各種建筑需求?，F(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計中除了要加強(qiáng)傳統(tǒng)的使用功能，還要不斷提高建筑的協(xié)調(diào)性、智能化、美觀性和舒適性等，以此不斷使最大限度的發(fā)揮建筑的功能性需求。
1.2.4環(huán)保性。環(huán)保性原則是現(xiàn)代建筑設(shè)計中必須重視的一條重要原則。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)當(dāng)通過整體布局環(huán)保、建筑材料環(huán)保等多方面來實現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。在建筑的整體布局中，要在加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)主體環(huán)保的基礎(chǔ)上，不斷改善建筑過程中廢舊材料的利用率和提高建筑未來使用中對環(huán)境的適應(yīng)。在選擇建筑材料時，應(yīng)當(dāng)在確保建筑安全性和功能性的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對環(huán)保型材料的選取。
2、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的具體措施
2.1結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)形式的優(yōu)化。由于基礎(chǔ)費用占項目土建總造價比例較大，且其安全度通常需高于上部結(jié)構(gòu)，因此基礎(chǔ)優(yōu)化從兩方面闡述：（1）重視對地質(zhì)報告的研究分析，了解各種地基的變形特性，結(jié)合上部結(jié)構(gòu)的不同條件，通過整體的分析計算，選擇適宜的基礎(chǔ)方案；（2）重視概念設(shè)計，根據(jù)基本理論知識以及豐富的實踐經(jīng)驗，分析、預(yù)見可能出現(xiàn)的各種問題，找最合理的處理方案。
2.2結(jié)構(gòu)上部形式的優(yōu)化。建筑類型和功能要求的不同決定了建筑結(jié)構(gòu)形式的不同，這里主要從三方面闡述：（1）平面布置在基本滿足建筑師設(shè)計意圖的基礎(chǔ)上，平應(yīng)盡量規(guī)則、均勻、對稱，盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異；（2）豎向剛度在滿足建筑功能要求的前提下，宜漸變，避免突變；（3）傳力路徑力求簡潔清晰，以最直接的方式將樓面上的荷載傳遞到主梁上，再由柱，剪力墻等傳遞到基礎(chǔ)、地基。
2.3 多程序計算的比較。不同程序不同的程序，由于技術(shù)模型和計算假定的不同，計算結(jié)果會有不同。應(yīng)在設(shè)計中仔細(xì)的分析和比較多個程序的計算結(jié)果。不是簡單的應(yīng)用程序的計算結(jié)果，而是分析、比較、判斷，進(jìn)而對計算結(jié)果進(jìn)行合理的調(diào)整和取用。這不僅需要結(jié)構(gòu)工程師做大量計算工作，更重要的是運用以往工程經(jīng)驗對計算結(jié)果做出合理有效的判斷。計算和分析清晰了，就可以作到心中有數(shù)，配筋的時候做到有的放矢，控制關(guān)鍵部位的配筋，減小不必要的配筋，不靠盲目加大配筋保證安全，而是靠計算的精準(zhǔn)保證結(jié)構(gòu)的安全并實現(xiàn)采用較小的用鋼量的目標(biāo)，從而達(dá)到優(yōu)化成本目的。
2.4 構(gòu)件截面和配筋優(yōu)化。配筋時要注意計算結(jié)果的合理取用，遵循“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點，強(qiáng)錨固”等重要抗震概念。在滿足計算的情況下禁止隨意放大鋼筋，所選鋼筋既要綜合考慮構(gòu)件在強(qiáng)度、撓度、裂縫等方面的要求，也要兼顧施工上的方便和可操作性。
2.5 構(gòu)造措施的優(yōu)化。在通用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，應(yīng)當(dāng)盡可能選用高質(zhì)量和高標(biāo)號的混凝土，并利用高強(qiáng)度鋼筋，以在提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上減少鋼筋用量，減小構(gòu)件截面，降低自重，減小地震力，節(jié)省成本；采用輕質(zhì)、節(jié)能、環(huán)保的內(nèi)隔墻材料，可以降低自重，減小地震力，從而減少整個結(jié)構(gòu)的鋼筋和混凝土用量。在大高層建筑中，應(yīng)當(dāng)盡量選用預(yù)應(yīng)力混凝土和型鋼混凝土作為大跨度結(jié)構(gòu)、受力銜接點和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的基本材料，以最大限度提高建筑的安全性和功能性。另外，要加強(qiáng)對抗震性、抗土性、抗水性材料的選擇，以減少突發(fā)性洪水、地震等自然災(zāi)害的危害。
3、結(jié)論
建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，是滿足建筑的多元化和多功能性要求的重要手段。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)在堅持安全性、經(jīng)濟(jì)性、功能性、環(huán)保性原則的基礎(chǔ)上，不斷拓展建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施和技術(shù)，提高結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用水平和能力，以有效提升建筑結(jié)構(gòu)的整體性能和質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】工業(yè)建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化方法
1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的探討
1.1工業(yè)建筑優(yōu)化設(shè)計的目的。目前，在工業(yè)建筑優(yōu)化設(shè)計的過程之中，依據(jù)各類建筑，其優(yōu)化需求目標(biāo)基本上可以分成兩類：（1）傳統(tǒng)概念之上的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化，其主要就是針對成本結(jié)構(gòu)來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在最大限度之上來充分的保障設(shè)計的質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)合理性，最終于現(xiàn)代社會低碳環(huán)保的各項要求相符。（2）主要就是利用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化來滿足企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)的各項目標(biāo)，達(dá)到建筑整體而結(jié)構(gòu)的布局及設(shè)備置放的部位、分析與處理施工流程之中的各項數(shù)據(jù)，來最大程度之上加大工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的效率，提升企業(yè)的市場競爭力。
1.2工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中的常見問題。在目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計的施工經(jīng)驗之中來進(jìn)行分析，一般問題都是出現(xiàn)在優(yōu)化之中?，F(xiàn)如今，應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的范圍逐漸的加大，這對于概念性設(shè)計與空間美學(xué)產(chǎn)生了較大的影響。此外，大部分工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化之中，設(shè)計人員對于整個結(jié)構(gòu)規(guī)劃布局缺乏一個全面化的認(rèn)識，最終相應(yīng)的也就引發(fā)了優(yōu)化效果不顯著情況的出現(xiàn)以及大部分企業(yè)對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化不認(rèn)可。
2工業(yè)建筑設(shè)計優(yōu)化
2.1建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的注意事項?，F(xiàn)如今，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，我們國家大多建筑師基本上都不會參前期方案的設(shè)計，針對結(jié)構(gòu)可行性與合理性來進(jìn)行分析，在后期工程建設(shè)與方案設(shè)計相應(yīng)的也就加大了難度，當(dāng)然這也就需要增加對于工程的投入及應(yīng)用。在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計前期就得要及時的引入結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計理念，這樣一來不僅僅可以統(tǒng)籌兼顧來分析出工程優(yōu)化設(shè)計的各項需求，而且還可以縮減企業(yè)資金的投入量，那么就可以在工程的初期進(jìn)行合理的控制。
2.2建立完善的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化體系。在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程之中，因為各個工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計缺失統(tǒng)一的指導(dǎo)方案，那么就會使得建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化無法滿足工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的各項要求。所以在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計之前，首先要做的就是得完成的管理體系建立起來，利用管理體系以及工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計之中出現(xiàn)的各項問題來進(jìn)行分析，并及時的制定出來行之有效的措施來解決，逐漸的工作的內(nèi)容完善起來，最終在最大限度之上來充分的滿足工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計質(zhì)量管理的目的，加大工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計質(zhì)量及其后期正式應(yīng)用的使用效率。
2.3建立工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化模型。為了進(jìn)一步科學(xué)、合理化的實現(xiàn)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的工作可以有條不紊的進(jìn)行，在真是開展優(yōu)化工作之前，要將結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模型建立起來，在眾多變量參數(shù)之中選擇出來其中的重要參數(shù)，逐步將函數(shù)模型建立起來，最終實現(xiàn)最佳的優(yōu)化方案。
2.4吊車水平載荷。大部分工廠的生產(chǎn)均要利用吊車來進(jìn)行輸送體積偏大的獲取，吊車荷載主要可以分為水平與豎直。SAP2000在結(jié)構(gòu)分析之中可以將吊車的水平荷載利用等效靜載負(fù)荷的方式來加到排架樁之上，另外豎直荷載主要就是利用移動式的靜載負(fù)荷來進(jìn)行施加的。
2.5電廠煤斗。煤斗是一種大型設(shè)備，其主要特征表現(xiàn)在：高度高以及體積大，并且有水平地震的重要性。針對支承構(gòu)建而產(chǎn)生附加的扭矩以及彎矩，那么就得要利用相應(yīng)的計算來進(jìn)行補(bǔ)償附加的內(nèi)力。其主要步驟為：首先在設(shè)備的重心位置加設(shè)相應(yīng)的支承結(jié)構(gòu)，將附加的內(nèi)力進(jìn)行縮減；其次則是在與支承梁桿的軸心位置垂直的部位加設(shè)梁結(jié)構(gòu)，使得支承梁的扭矩轉(zhuǎn)變成為作用在梁上的彎矩；再者就是這個時候梁的抗彎能力十分的強(qiáng)，最終轉(zhuǎn)移危險；最后則是支承結(jié)構(gòu)抗扭配筋在不斷的強(qiáng)化，樓板強(qiáng)度也隨即加強(qiáng)。
2.6磨煤機(jī)隔振。對于火電廠而言，其發(fā)電過程之中始終無法離開煤炭，那么其中的關(guān)鍵工具就是磨煤機(jī)。振動的程度也會在很大程度之上影響到其他設(shè)備，特別是配電裝置以及發(fā)電機(jī)組所處的控室。為了可以有效的避免這些問題的出現(xiàn)，那么彈性支承系統(tǒng)也因此而出現(xiàn)。（1）應(yīng)用了彈簧振系統(tǒng)之后，磨煤機(jī)基礎(chǔ)臺座的重量約為一般基礎(chǔ)快的二分之一。由于將之前的占地空間縮減，這對于工藝布置而言十分的有利。（2）應(yīng)用了彈簧隔振系統(tǒng)之后，降低了磨煤機(jī)振動的頻率，另外最為關(guān)鍵的就是有效的降低了磨煤機(jī)對于周邊廠房及人員的影響。（3）因為磨煤機(jī)基礎(chǔ)臺座和鍋爐廠房結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)分離的現(xiàn)象，磨煤機(jī)基礎(chǔ)施工的靈活性偏大。磨煤機(jī)基礎(chǔ)施工的進(jìn)行交叉是的施工，可以有效的縮減施工周期。（4）調(diào)平磨煤機(jī)，基礎(chǔ)沉降可以通過彈性彈簧隔振器來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。（5）應(yīng)用彈簧隔振系統(tǒng)之后，磨煤機(jī)自身受到荷載影響偏小，減小了磨煤機(jī)磨損的程度，使得磨煤機(jī)的運行可靠性進(jìn)一步的提升。另外還可以有效的延長磨煤機(jī)的使用壽命，加大磨煤機(jī)大修的周期。（6）和一般基礎(chǔ)相比之下，在應(yīng)用彈簧隔振系統(tǒng)之后，磨煤機(jī)基礎(chǔ)的振動具備可控制性，最為關(guān)鍵的就是傳遞到基礎(chǔ)下荷載量減小了，所以可以適當(dāng)?shù)目s減地基基礎(chǔ)處理的資金。綜上所述，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項較為繁雜的工作，那么需要考慮各個方面的因素，從選擇原材料到工程設(shè)計以及設(shè)計優(yōu)化等等各個部分，依據(jù)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的特征來來具體的進(jìn)行操作。逐漸的優(yōu)化設(shè)計方案，在最大限度之上設(shè)計出來經(jīng)濟(jì)合理的方案。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化方法；應(yīng)用措施
隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，房屋建筑業(yè)也取得了很大的成就。房屋建筑離不開基本的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計，一個好的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅可以減少建設(shè)單位的建設(shè)成本，同時還可以提升使用者的切身利益。在市場競爭異常激烈的今天，優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)才能有效的控制建設(shè)成本，才能給建設(shè)單位帶來良好的品牌效應(yīng)，才能順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展潮流。因此，在房屋建筑中使用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法有著重要的意義。
一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法概述
傳統(tǒng)的房屋建筑已經(jīng)不能滿足新時期人們對于居住條件的要求，因此，在房屋建筑中運用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計將房屋的實用性、安全性、美觀性相結(jié)合是如今房屋建設(shè)企業(yè)的必由之路。在新時期的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中是追求適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀以及便于施工五種效果的綜合。而這五種要求又相互影響甚至?xí)霈F(xiàn)相互矛盾的問題，這就需要運用到房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法來最大程度的提升有限空間，有限資源。在綜合五種要求的情況下，選取最優(yōu)方案，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化，實用性，適用性的良好目標(biāo)。
二、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的意義
1、提高房屋建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展使得人們的生活水平也越來越高，土地的價格也隨之上漲，這也勢必影響房屋建設(shè)企業(yè)的成本上漲。市場競爭日益激烈，如何在穩(wěn)定成本的基礎(chǔ)上建造出有美觀耐用的房屋也是建設(shè)企業(yè)值得思考的重大問題。因此，這就需要房屋建筑結(jié)構(gòu)的改革，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，有效的提高房間的空間利用率和資源的使用率。在建設(shè)過程中對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改革，精簡建造工序，減少資源浪費，有效的降低施工過程中的難度，這樣不僅可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，有效的控制成本，同時還能滿足新時期人們對于房屋的需求。
2、提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的實用性。近年來，由于我國對于房產(chǎn)需求的劇增，房屋建筑行業(yè)也得到了快速的發(fā)展，房屋建筑結(jié)構(gòu)也越來越有特色。在保證美觀，安全，經(jīng)濟(jì)的同時，我們不能忽略了一個最基本的要求，就是實用性。新時期人們對住房要求越來越高，好的房屋格局，實用便利的住房條件是人們選擇房屋的基本條件，在有限的空間和有限的資源下，將房屋的實用性得到最大發(fā)揮，這就需要房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的辦法進(jìn)行改良。因此，房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計將人們對于房屋安全、美觀、實用等要求結(jié)合起來，不斷的房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化與改良，滿足人們的各項需求。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)與原則
所謂房屋建筑設(shè)計就是對房屋建筑過程規(guī)劃、設(shè)想的過程通過視覺感官的方式描繪出來。設(shè)計的優(yōu)劣直接導(dǎo)致房屋質(zhì)量的優(yōu)劣，因此，在設(shè)計過程中就要求房屋建設(shè)企業(yè)重視房屋質(zhì)量，優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)。在設(shè)計過程中考量多方面因素，除了對房屋本身的材質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行考量之外，還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境，地質(zhì)要求等要素進(jìn)行考慮。綜合各方面因素，對房屋建設(shè)做出科學(xué)合理的設(shè)計。
在設(shè)計過程中我們要遵守安全性、經(jīng)濟(jì)性、合理性的原則。安全是房屋設(shè)計的重中之重，也是人們在住房選擇上最注重的要求，因此在住房結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計下也要注重各細(xì)節(jié)方面的安全性設(shè)計。同時，在住房設(shè)計上也要科學(xué)合理，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中各環(huán)節(jié)是相互影響相互制約的，只有保證房屋建筑的科學(xué)性和合理性，才能提高房屋建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，才能保證房屋的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
四、房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的應(yīng)用措施
1、選擇科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計方案
房屋建造初期選擇好的設(shè)計方案直接關(guān)系到企業(yè)的總投資成本，房屋的建筑進(jìn)程以及房屋建成質(zhì)量等重要問題，所以說，好的開頭是成功的一半，由此可看出，對于前期的方案選擇尤為重要。在設(shè)計時，融入房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，就可以針對不同的房屋類型，建筑類別作出相應(yīng)的合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和調(diào)整。相關(guān)設(shè)計師通過房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，在設(shè)計初期對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，減少建造過程中的困難度，有效的降低建筑成本和施工損耗，因此，建房初期選擇合理的設(shè)計方案在整個建房過程中有著重要的作用。
2、設(shè)計最優(yōu)的計算進(jìn)程
建筑房屋的設(shè)計過程是一項復(fù)雜的計算過程，在整個過程中涉及很多方面的系統(tǒng)程序。因此就要求設(shè)計師在進(jìn)行計算的過程中，必須將附加約束條件轉(zhuǎn)換成不帶約束的條件，盡量提高計算過程的精準(zhǔn)度。這樣一方面利于房屋建設(shè)企業(yè)在建設(shè)過程中的過程精簡，有效的降低了建造過程中的難度，另一方面，精準(zhǔn)的計算過程也有利于房屋的建設(shè)和房屋的質(zhì)量。同時，設(shè)計師在設(shè)計計算過程中也要充分考量現(xiàn)場施工的實際情況，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H環(huán)境和建筑特點，制定出符合當(dāng)?shù)厍闆r的建筑方案，因此，要求相關(guān)設(shè)計人員盡量選擇程序運轉(zhuǎn)效率高，功能完善的計算程序，一方面提高自身的工作效率，另一方面確保整個設(shè)計計算過程的進(jìn)準(zhǔn)度。
3、綜合分析計算結(jié)果，積極應(yīng)用信息優(yōu)化技術(shù)
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計師一項漫長且復(fù)雜的過程，這就要求相關(guān)設(shè)計人員能夠與時俱進(jìn)，通過現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的支持，運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高數(shù)據(jù)整理的自動化程度，有效的減少設(shè)計過程中的人力和物力。而且通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析，可以有效的節(jié)約建設(shè)過程的成本，同時為房屋結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化提供了依據(jù)。利用信息化技術(shù)不僅可以有效的為企業(yè)節(jié)省人力和物力，還能保障設(shè)計過程的進(jìn)度和質(zhì)量。
4、在遵循科學(xué)的基礎(chǔ)上優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計
房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計應(yīng)建立在遵循科學(xué)的基礎(chǔ)上。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中是追求適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀以及便于施工等要求是建設(shè)企業(yè)的重要任務(wù)。因此，為了將這些要求在房屋建筑是得到最大的發(fā)揮，就要求相關(guān)工作者不僅要具備非常豐富的技術(shù)知識理論，還要具備豐富的施工實踐經(jīng)驗，在理論結(jié)合實踐的經(jīng)驗中，對房屋設(shè)計及施工中的細(xì)節(jié)進(jìn)行把握和裁決，確保房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的實施，同時相關(guān)工作者也要掌握國家的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作。
結(jié)語
通過以上論述可知，房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法在房屋建設(shè)中有著重要的作用，相關(guān)設(shè)計人員在確保建筑設(shè)施功能完善的同時，通過房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法也可有效的降低建設(shè)企業(yè)的生產(chǎn)成本和精簡建設(shè)過程的難度。由此可看出，房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計不僅可以有效的提高建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還能為居民帶來更多房屋戶型選擇。所以，在房屋建造過程中應(yīng)該廣泛的應(yīng)用到房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方法，同時大膽創(chuàng)新，探索出更為優(yōu)異的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。
參考文獻(xiàn)：
[3]許宗雨. 探析房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用[J]. 江西建材，2014，16：36-37.
關(guān)鍵詞：建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化方法；應(yīng)用
中圖分類號：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計大部分都是以建筑造價為根本進(jìn)行控制，而隨著人們對建筑的實用性及整體效果要求的不斷增加，建筑使用的方便性以及整體效果如今已經(jīng)成了人們關(guān)注的重點。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的理念應(yīng)注重實際為主，其內(nèi)容就是對建筑方案、建筑結(jié)構(gòu)含樓蓋結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及圍護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等環(huán)節(jié)，建立起一種P于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的模型，通過對各種不同的影響變量參數(shù)中的若干P鍵參數(shù)的科學(xué)的計算，確立最終的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方案。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的內(nèi)容及意義
1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的內(nèi)容
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化主要體現(xiàn)在兩個方面，一是對建筑工程總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，二是對建筑工程局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。其中，建筑工程局部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計對象主要包括以下幾點：1）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案；2）屋蓋系統(tǒng)方案；3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案；4）結(jié)構(gòu)細(xì)部等。對上述對象進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，通常還會涉及選型、受力分析以及造價分析等諸多內(nèi)容?？傊?，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化的過程中，不僅要嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計規(guī)范執(zhí)行，還應(yīng)充分結(jié)合建筑工程的具體情況，最終提高建筑工程的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的意義
1.1節(jié)省工程造價
建筑工程造價中建筑結(jié)構(gòu)的成本大約占到總造價的50%，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計可以在很大程度上降低工程總造價，節(jié)約工程造價成本。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能有效的節(jié)省房屋建筑的投資成本，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價值。
1.2提高工程質(zhì)量
目前設(shè)計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低，忽略對建筑工程的成本造價控制，只追求高的安全系數(shù)，從而造成設(shè)計過于保守；其次，沒有相應(yīng)的責(zé)任制，設(shè)計人員缺乏責(zé)任心，對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計概念不清楚，一味的使用計算機(jī)而不是大腦來進(jìn)行計算，常常導(dǎo)致計算不合理或者與工程實際不吻合等等錯誤，使之結(jié)構(gòu)設(shè)計存在安全隱患或者較大的浪費；另外，設(shè)計人員與建設(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)計因為在設(shè)計過程中，設(shè)計質(zhì)量差，造成功能布置不合理，相P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。同時因為工程質(zhì)量差，工程存在安全隱患等問題，造成投資的巨大浪費。通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化可以有效的提高工程設(shè)計質(zhì)量，降低安全隱患，減少投資浪費。
1.3建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的社會意義
國家的宏觀調(diào)控力度在不斷的加大，原材料的價格在不斷的上漲，從而在建設(shè)的前期挖掘潛力，節(jié)約建筑造成成本、科學(xué)的優(yōu)化設(shè)計，有利于節(jié)約建筑的原材料、保護(hù)環(huán)境，符合國家“低碳、節(jié)能、環(huán)?！钡睦砟睿麌?。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是要通過對擬建項目進(jìn)行模型的優(yōu)化、計算方法的優(yōu)化，并在計算和模擬的基礎(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)計的過程中，首要的問題是要根據(jù)實際的結(jié)構(gòu)特性設(shè)定成為相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)，主要的有目標(biāo)控制參數(shù)和約束控制參數(shù)。對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)，從而減少計算的工作量;對于目標(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)是要讓總造價最小。對于約束控制函數(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)計必須要與實際情況和規(guī)范相符。
（二）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的計算方法
在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計計算方案的確定上，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)計完成后，在計算方案的基礎(chǔ)上設(shè)計優(yōu)化程序。并在得到計算結(jié)果后，對結(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)計方案。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用
4.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計初期的方案計劃決定著施工建筑的總投入，現(xiàn)實中的問題是初期方案計劃制定時建筑設(shè)計人員并沒有積極參與，建筑施工中也沒有考慮房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化的科學(xué)合理性，致使建筑結(jié)束后對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化思想產(chǎn)生了約束，從而加大了建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的技術(shù)難度，同時增加了建筑的投入資本。假設(shè)在建筑投建初期就與房屋優(yōu)化設(shè)計相結(jié)合，就會根據(jù)需要建筑的結(jié)構(gòu)選擇科學(xué)的優(yōu)化方案，減少不必要的成本投入。
4.2在進(jìn)行建筑時候，有一些情況是不能使用具體數(shù)據(jù)進(jìn)行施工建筑的，這種情況我們可以植入概念性設(shè)計理念。利用概念性設(shè)計理念針對相同的房屋建筑方案，能夠產(chǎn)生不同的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 把建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計確定之后，相同荷載的情形下也會出現(xiàn)不同的方式進(jìn)行分析。進(jìn)行分析的時候所應(yīng)用的材料、參數(shù)等不具有唯一性，細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計也會不一樣。以上這些情況也是沒有辦法使用計算機(jī)處理的，需要設(shè)計人員進(jìn)行概念性判斷。
4.3雖然需要進(jìn)行概念性結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題很多，但是都是期望能夠借助概念性結(jié)構(gòu)設(shè)計，使房屋建筑體在種種不能預(yù)料的外在作用時不會受到損害，或者是最大限度的降低損害程度。最難以掌控的是地震損害，地震造成的損害也是最強(qiáng)烈的。因此，進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時就應(yīng)該充分考慮這個因素，房屋施工中保持均勻的剛度，對稱的設(shè)置都是能夠降低地震對房屋造成損害的重點，房屋結(jié)構(gòu)在地震破壞中避免脆性損害的關(guān)鍵設(shè)計是延性的結(jié)構(gòu)設(shè)計。還有針對現(xiàn)澆板的拐角位置容易發(fā)生裂縫的現(xiàn)象，可使用矩形狀的現(xiàn)澆板替換，房屋鋼筋的使用也是關(guān)鍵，分析鋼筋的不同功效，結(jié)合經(jīng)濟(jì)使用的思想，冷軋鋼筋可以用作現(xiàn)澆板受力鋼筋。
結(jié)束語
建筑物的增多，導(dǎo)致土地資源有限，土地的價格越來越高，從而導(dǎo)致了建筑商的建筑成本也越來越高。降低建筑成本是建筑商首先考慮的方法，對于控制建筑成本，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計思想是目前國內(nèi)外比較有價值的一套理論系統(tǒng)。要科學(xué)合理的對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，使其在建筑業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮更好的作用，降低建筑成本。通過概念設(shè)計、正確的計算及合理的構(gòu)造措施來保證，設(shè)計要在實踐過程中不斷的研究、探索和創(chuàng)新，使其經(jīng)濟(jì)性和適用性的目標(biāo)得以實現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]汪樹玉.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].基建優(yōu)化，2007（5）：82-83.
