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第一篇：復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案研究

一、優(yōu)化設(shè)計(jì)

在工作中對(duì)復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行深入分析有著非常重要的意義。為了能夠真正滿足需要，就要對(duì)預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)變量以及預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行科學(xué)分析。

（一）設(shè)計(jì)變量分析。

對(duì)預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)變量進(jìn)行深入分析有著非常重要的意義，對(duì)于這方面的工作具體而言就是要分析承載能力的極限狀態(tài)、極限狀態(tài)等。這些方面在設(shè)計(jì)過程中都必須要能夠符合實(shí)際要求及規(guī)范。此外對(duì)于承載力、變形、應(yīng)力以及抗裂等也應(yīng)該進(jìn)行專門驗(yàn)算。只有不斷進(jìn)行驗(yàn)算才能夠滿足要求，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變形的有效控制，工作中主要是要利用結(jié)構(gòu)高跨比來實(shí)現(xiàn)。采用這樣一種方式將有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)變形的有效控制。對(duì)于抗裂的控制則是要采用預(yù)應(yīng)力配筋的方式來進(jìn)行處理。對(duì)于非預(yù)應(yīng)力鋼筋的增配，往往是要在承載力不能夠滿足預(yù)應(yīng)力盡量的條件下才要開展這項(xiàng)工作的。為了能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)合理地設(shè)計(jì)，在預(yù)應(yīng)力初步設(shè)計(jì)過程中就要高度重視抗裂，對(duì)于預(yù)應(yīng)力配筋應(yīng)該是按照人們對(duì)抗裂性的要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過這樣的設(shè)計(jì)將非常有助于滿足要求。在今后工作中對(duì)于這方面情況必須要加強(qiáng)研究，要從實(shí)際出發(fā)來采取措施。在設(shè)計(jì)過程中最為常用的方式是混合式曲線與直線配筋以及單獨(dú)曲線配筋。這兩種方式的應(yīng)用將有助于滿足實(shí)際要求。在設(shè)計(jì)過程中對(duì)于沿力筋的預(yù)應(yīng)力是可以視為不變的，對(duì)于其造成的損失也不用進(jìn)行考慮。在工作中對(duì)于結(jié)構(gòu)所受曲線預(yù)應(yīng)力則是可以根據(jù)等效荷載法看作把它看成調(diào)整力系的作用。

（二）對(duì)預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。

對(duì)預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行專業(yè)分析有著非常重要的意義。應(yīng)該看到在實(shí)際工作中后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)往往會(huì)受到調(diào)整力系和工作力系這兩種力的影響。所謂調(diào)整力系主要指的是在工作中要借助預(yù)應(yīng)力筋以及錨具來施加的人工預(yù)應(yīng)力。對(duì)于這樣一種預(yù)應(yīng)力必須要引起高度重視，要不斷加強(qiáng)對(duì)其分析。工作力系主要指的是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)載荷所起作用。這樣一種方式往往可以乘坐是工作力系。這兩種力對(duì)預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響是不一樣的。調(diào)整力系則要對(duì)結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行逐步調(diào)整，通過這樣一種方式實(shí)際上將能夠?qū)Y(jié)構(gòu)內(nèi)力實(shí)現(xiàn)專門調(diào)整，這樣將能夠使得結(jié)構(gòu)受力能夠變得更為合理。對(duì)于工作力系而言，在運(yùn)行過程中往往會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大破壞。這一點(diǎn)是人們在工作中應(yīng)該要引起高度重視的一點(diǎn)。通過對(duì)復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行深入分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前在建筑結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力受兩個(gè)方面因素的影響是最大的。這兩個(gè)因素分別是安置形式以及張拉力。對(duì)于這兩個(gè)因素應(yīng)該不斷加強(qiáng)研究，這是適應(yīng)實(shí)際要求的重要措施。預(yù)應(yīng)力筋安裝形式如果科學(xué)合理，那么此時(shí)對(duì)于結(jié)構(gòu)控制面內(nèi)力往往可以利用最小張拉力來把它調(diào)整到最為合適的狀態(tài)。相反，當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋安裝不合理的話，此時(shí)就應(yīng)該提升預(yù)應(yīng)力筋使用量。這樣一種方式同千重情形相比，對(duì)結(jié)構(gòu)中斷面內(nèi)力調(diào)整效果的影響也將是不同的。這是我們在實(shí)際工作中應(yīng)該引起高度重視的一點(diǎn)。對(duì)于這方面情況要不斷加強(qiáng)研究。梁端錨具布置也是一個(gè)比較典型的問題，對(duì)于這樣一個(gè)問題也應(yīng)該加強(qiáng)研究。應(yīng)該看到梁截面面積大小是固定的，此時(shí)梁端錨具不管是過大還是過小都會(huì)對(duì)其布置形式產(chǎn)生較大影響。這一點(diǎn)是人們在工作中應(yīng)該引起高度重視的。為了能夠避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在今后工作中就應(yīng)該在梁下直線上來布置合適的預(yù)應(yīng)力筋。通過這樣的方式在設(shè)計(jì)荷載確定之后，與之相對(duì)應(yīng)的混凝土工作系數(shù)也將會(huì)確定下來。在復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，各種設(shè)計(jì)變量都將能夠得到科學(xué)合理地設(shè)計(jì)，不少設(shè)計(jì)參數(shù)都是具有一定限制的。在進(jìn)行科學(xué)地荷載設(shè)計(jì)之后，預(yù)應(yīng)力也將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)合理有效的調(diào)整力系。這樣將有助于達(dá)到工作效果。

二、杭州大劇院預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)

杭州大劇院是杭州市內(nèi)大型的市政工程，同時(shí)也是典型的復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)。以杭州大劇院為例來進(jìn)行分析更具有現(xiàn)實(shí)意義。從該工程的實(shí)際情況來看，大劇院高度是50m左右，面積為5.2萬m2。這樣一棟建筑，具有主舞臺(tái)、音樂大廳、左右舞臺(tái)以及后臺(tái)等附屬結(jié)構(gòu)。為了能夠滿足需要，在工作中就應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)。在對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中高位設(shè)計(jì)在25m，側(cè)墻設(shè)計(jì)為32m，厚度設(shè)計(jì)則四600mm。對(duì)于管道的設(shè)計(jì)則是要按照墻的長度來增設(shè)7道豎向縫，為了能夠真正滿足需要還應(yīng)該把墻體分割成8個(gè)墻肢。為了能夠真正滿足需要，建筑跨度就應(yīng)該比較大。對(duì)于預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是要保證預(yù)應(yīng)力梁能夠滿足抗裂要求。這樣才能夠真正適應(yīng)實(shí)際工作要求。對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)發(fā)恩錫，要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理地配置。這樣才能夠滿足實(shí)際要求。對(duì)于這樣一種結(jié)構(gòu)，工作人員利用有限元軟件ANSYS進(jìn)行專門分析之后發(fā)現(xiàn)。在預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)過程中是要受到墻肢上端彎矩影響的。這種影響是人們在工作中必須要引起注意的。針對(duì)這種情況，在今后工作中就要對(duì)墻肢上端、垮中界面以及梁端進(jìn)行嚴(yán)格控制。這樣才能夠滿足要求。這是我們在工作中應(yīng)該引起高度重視的。要采取專門措施來對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。

三、結(jié)語

預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常重要的工作，這項(xiàng)工作是否科學(xué)合理將會(huì)直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量。為了能夠真正滿足需要，在今后就應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)來對(duì)進(jìn)行科學(xué)分析。本文以杭州大劇院預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)為例進(jìn)行了詳細(xì)分析。通過本文的分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在今后工作中必須要高度重視預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)變量以及預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)受力分析。

作者：田甜 單位：長春建筑學(xué)院

第二篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

現(xiàn)代的高層建筑，其結(jié)構(gòu)形式具備復(fù)雜化、多樣化的特點(diǎn)，除了以往的基本的結(jié)構(gòu)形式，例如筒體結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架結(jié)構(gòu)等，還要根據(jù)不同的建筑功能需求，來增加另外的結(jié)構(gòu)，與此同時(shí)，這也導(dǎo)致在建筑過程中，節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接的形式變得更加復(fù)雜，連接不同的構(gòu)件，需要使用不同類型的節(jié)點(diǎn)，這關(guān)系到高層建筑的結(jié)構(gòu)是否安全穩(wěn)定。此外，在高層建筑加強(qiáng)基層載荷的時(shí)候，也給豎向結(jié)構(gòu)帶來了載荷，對(duì)于柱體、墻體支撐能力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求更高。進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要用到的知識(shí)較廣，需要考慮的因素比較多，屬于一種現(xiàn)代化的建筑設(shè)計(jì)的方式，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，除了需要表現(xiàn)設(shè)計(jì)自身的先進(jìn)性，體現(xiàn)建筑功能，還需要做好和經(jīng)濟(jì)性之間的協(xié)調(diào)工作。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

2．1設(shè)計(jì)適合的結(jié)構(gòu)簡圖

對(duì)于高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)，首先，需要選擇一個(gè)合理的科學(xué)的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖，倘若選擇的計(jì)算簡圖自身不夠合理，那么就有可能出現(xiàn)未知的風(fēng)險(xiǎn)。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)適合的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖，是進(jìn)行設(shè)計(jì)的必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，還有，因?yàn)樵诮ㄖY(jié)構(gòu)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，除了鋼節(jié)點(diǎn)以及交接點(diǎn)外，還存在另外的節(jié)點(diǎn)，因此，需要使用能夠和計(jì)算簡圖相互匹配的構(gòu)造方法，把其中之間的誤差控制于可以合理的范圍，只有這樣，才能夠確保建筑的安全性能。對(duì)于高層的建筑，進(jìn)行結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)，對(duì)于建筑物整體方案應(yīng)該做詳細(xì)地檢查，避免由于計(jì)算上的錯(cuò)誤或者方案的不適合，導(dǎo)致工程出現(xiàn)嚴(yán)重的事故。

2．2選用合適的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要選擇一個(gè)合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，就是按照高層建筑周邊的具體情況，來選用合適的基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。這就需要對(duì)于高層建筑的自身荷載的分布情況、施工實(shí)際情況、建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際類型等問題進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)性的科學(xué)的分析，然后把分析報(bào)告作為一個(gè)有效的依據(jù)，選擇出實(shí)際施工的設(shè)計(jì)方案。選擇基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案，應(yīng)該把現(xiàn)場的地質(zhì)勘查報(bào)告做為判斷標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確的報(bào)告能夠最大程度上真實(shí)的反應(yīng)出地基的潛力，對(duì)于周邊地基進(jìn)行變形檢驗(yàn)的工作，也是不可缺少的。

2．3對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行合理的選擇

進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要對(duì)于結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行一個(gè)選擇，要求實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案能夠符合建筑形式和建筑體系的實(shí)際要求，與此同時(shí)，還需要符合高層建筑自身對(duì)于經(jīng)濟(jì)性的要求。需要對(duì)施工情況、地理環(huán)境、建材標(biāo)準(zhǔn)、供水情況、供暖情況以及供電情況等等的問題進(jìn)行較為系統(tǒng)性的分析研究，將各個(gè)方面進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)，最終確定出最為合理的適合的設(shè)計(jì)方案。

2．4準(zhǔn)確的分析計(jì)算結(jié)果

伴隨科學(xué)技術(shù)不斷地發(fā)展，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，已經(jīng)廣泛地利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，做各種類型的合算工作，由于使用計(jì)算軟件的不同，得出的數(shù)據(jù)也可能會(huì)不一樣，因此，有關(guān)人員在選用計(jì)算軟件的時(shí)候，需要很好地掌握軟件的使用方法以及具體操作，全面地了解其運(yùn)作，最終選擇一個(gè)最為理想的軟件。軟件可能出現(xiàn)漏洞或者是人工誤差導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤，造成計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生誤差的情況。這就要求有關(guān)的設(shè)計(jì)人員在使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，得到數(shù)據(jù)結(jié)果之后，還需要對(duì)于數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真的核對(duì)，最終才能夠得到正確的結(jié)果。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)

3．1設(shè)計(jì)防風(fēng)結(jié)構(gòu)

在高層建筑中，風(fēng)振作用有著十分大的影響，因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，如何解決抗風(fēng)問題，成為了十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。由于高度造成的影響，高層建筑對(duì)于風(fēng)會(huì)形成干擾和阻礙，隨后風(fēng)的動(dòng)力效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生改變，帶來一個(gè)振動(dòng)的作用力，高層建筑自身動(dòng)力荷載會(huì)遭到破壞，風(fēng)壓有可能會(huì)損壞建筑自身的主體結(jié)構(gòu)，更有甚者，可能導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫、玻璃幕墻發(fā)生爆炸的情況。

3．2設(shè)計(jì)高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)

在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方面，高層建筑還做的不夠到位，因此在發(fā)生地震的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，并且由于高層建筑其本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，有時(shí)在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行的設(shè)計(jì)分析不夠全面完善，因此，在高層建筑進(jìn)行有關(guān)抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其安全性與穩(wěn)固性有一定的缺失。

3．3設(shè)計(jì)高層建筑的消防結(jié)構(gòu)

高層的建筑，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，因此在選用施工材料的施工，材料也具有一定的多樣性復(fù)雜性，然而在這些施工材料中，很多材料都是屬于易燃易爆的，這樣一旦發(fā)生火宅，將會(huì)變得難以控制。再加上在高層，建筑的空氣對(duì)流情況比較好，一旦火災(zāi)發(fā)生，可能出現(xiàn)借勢的現(xiàn)象，此時(shí)，倘若建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在消防方面沒有進(jìn)行充分的考慮，就會(huì)出現(xiàn)人員疏散困難、火宅救援難以順利進(jìn)行、火勢不斷蔓延等一系列的問題。因此，做好消防結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)高層建筑設(shè)計(jì)有著至關(guān)重要的作用。

4高層建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

4．1抗震設(shè)計(jì)問題

在進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該要按照剛?cè)嵯嗷f(xié)調(diào)配合的原則，使建筑結(jié)構(gòu)擁有一定的延展性。與此同時(shí)，在抗震設(shè)計(jì)方面，應(yīng)該進(jìn)行多層防線進(jìn)行設(shè)防。當(dāng)?shù)谝坏赖姆谰€在抗側(cè)力構(gòu)件的強(qiáng)震作用下受到破壞的時(shí)候，后續(xù)的第二道以至第三道防線抗側(cè)力構(gòu)件可以馬上頂上，阻擋地震造成的沖擊，確保建筑物不會(huì)倒塌。經(jīng)過多次的震害調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，重力荷載過重，是結(jié)構(gòu)在受到地震作用的破壞后建筑出現(xiàn)倒塌的最為直接的原因。所以，在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)之中，選用材料需要按照輕質(zhì)量高強(qiáng)度的原則。在材料擁有足夠的變形強(qiáng)度的同時(shí)，材料重量應(yīng)該盡可能的輕。在分合原則之中，應(yīng)該充分地發(fā)揮抗震縫的作用，科學(xué)地合理地設(shè)置抗震縫。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先可靠的新產(chǎn)品和成熟的新技術(shù)，來提高設(shè)計(jì)的水平，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，使用結(jié)構(gòu)自身存在的抗震性能，來抵抗地震，屬于一種消極的被動(dòng)的抗震對(duì)策。倘若受到破壞，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。所以，要加強(qiáng)對(duì)于結(jié)構(gòu)減震的控制，對(duì)結(jié)構(gòu)加裝控制裝置。通過控制裝置與結(jié)構(gòu)，來共同承受地震產(chǎn)生的作用，減輕建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的地震反應(yīng)。而基礎(chǔ)隔震就屬于一種很好的方法，它能夠通過設(shè)置隔震的系統(tǒng)裝置，形成較好的隔震層，延長建筑結(jié)構(gòu)的使用周期。使結(jié)構(gòu)長期處在彈性工作的狀態(tài)，避免建筑物產(chǎn)生破壞或者是倒塌的情況。耗能減震，是通過安裝耗能減震的裝置，有效的吸收或者消耗地震輸入的結(jié)構(gòu)能量，減輕主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的地震反應(yīng)。防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞或者倒塌，來達(dá)到控震減震的目的。

4．2抗風(fēng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

在建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)上，需要使用配比度較高的砂石，來確保地基的密實(shí)程度，與此同時(shí)，還需要安裝抗拔錨桿，來提升建筑自身的抗拔強(qiáng)度。在進(jìn)行減振系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，需要利用樓板、剪力墻、耗能支撐等組成減振耗能系統(tǒng)，來降低風(fēng)荷載對(duì)于建筑可能造成的影響。對(duì)于水平力和風(fēng)荷載的問題，需要對(duì)于高風(fēng)壓區(qū)的建筑進(jìn)行加固工作。這是從水平荷載的內(nèi)力、水平的壓力等方面來進(jìn)行系統(tǒng)性的考慮，進(jìn)行高層建筑的加固。

5結(jié)束語

現(xiàn)今，社會(huì)在不斷地發(fā)展，高層建筑形式變得更加多樣化，對(duì)于建筑的穩(wěn)定性、安全性以及載荷承受的能力，具體的要求也越來越高。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，還需要不斷地深入了解建筑結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中，對(duì)于受力分析理論依據(jù)進(jìn)行研究，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案，與此同時(shí)，需要注重結(jié)構(gòu)實(shí)施的合理性和經(jīng)濟(jì)性，使得高層建筑結(jié)構(gòu)能夠得到更進(jìn)一步發(fā)展。

作者：程先楊 李盛林

第三篇：現(xiàn)代房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 

對(duì)于當(dāng)今時(shí)代來說，人們更加關(guān)注生活質(zhì)量的不斷提升。由于房屋建筑與人們的生活有著直接的聯(lián)系，因而人們對(duì)于房屋建筑投以了越來越多的重視。新時(shí)期房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是否合理，對(duì)人們的生活有著重要的影響。結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平以及人們的需求，當(dāng)今時(shí)代房屋建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)不但需要保證建筑物的經(jīng)濟(jì)性及使用率，還需要保障其功能性與安全性。

1房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容進(jìn)行了解。通常來說，優(yōu)化內(nèi)容由主體結(jié)構(gòu)以及子結(jié)構(gòu)構(gòu)成。第一步需要先分析柱結(jié)構(gòu)。柱結(jié)構(gòu)好比人的神經(jīng)中樞，一旦柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，整個(gè)建筑物都會(huì)存在隱患，需要及時(shí)對(duì)柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以及改進(jìn)。第二部需要分析子結(jié)構(gòu)。子結(jié)構(gòu)由屋蓋結(jié)構(gòu)及下部的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，子結(jié)構(gòu)就像人體神經(jīng)中樞中的神經(jīng)末梢，一旦字結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)影響到柱結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性。因此，設(shè)計(jì)師需要對(duì)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理地優(yōu)化和調(diào)整，讓它們與主結(jié)構(gòu)更為匹配。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括對(duì)房屋工程總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及對(duì)房屋工程分布結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行具體的優(yōu)化過程時(shí)，可以依據(jù)實(shí)際的施工情況，在滿足了設(shè)計(jì)規(guī)范以及使用要求的基礎(chǔ)上對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)綜合的經(jīng)濟(jì)效益。

2房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的作用

房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)不但需要使建筑結(jié)構(gòu)的長遠(yuǎn)效益得到滿足，還需要有效控制建筑結(jié)構(gòu)的投資額度，有效提升建筑結(jié)構(gòu)的可靠度以及合理性。與較為傳統(tǒng)的房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)相比起來，優(yōu)化新時(shí)代的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠在很大程度上降低工程造價(jià)，不但能夠優(yōu)化投資，還能夠優(yōu)化技術(shù)，通過滿足材料性能的合理性來保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的要求，不斷協(xié)調(diào)房屋建筑的內(nèi)部單元，同時(shí)還需要完善房屋建筑的安全性，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行科學(xué)合理地決策，保障房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠順利完成。

3房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求

3.1安全性

人類最主要、最基本的生存環(huán)境就是房屋建筑，人們的日常生活及活動(dòng)都不能與建筑環(huán)境分離開來。因而，新時(shí)期房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)首先就需要滿足安全性，這是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最為基礎(chǔ)的要求。在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，不能僅僅考慮到功能性以及經(jīng)濟(jì)性，還需要重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的決策、設(shè)計(jì)及具體建設(shè)。在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的過程中，安全性是首先需要考慮的因素。

3.2功能性

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)最為本質(zhì)的要求是功能性，要求建筑物能夠給使用著帶來安全、優(yōu)質(zhì)、舒適的生活環(huán)境。伴隨著社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，人們對(duì)于建筑物的功能提出了越來越高的要求，因而在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)還需要使建筑設(shè)施的協(xié)調(diào)性、美觀性以及實(shí)用性得到滿足，增強(qiáng)房屋建筑的功能，滿足使用者對(duì)于房屋建筑的功能需要。

3.3環(huán)保性

近幾年，我國一直倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能，各行各業(yè)都積極踐行著這一理念，依據(jù)行業(yè)自身的特點(diǎn)選擇相應(yīng)的措施。環(huán)保性也是房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以通過選擇節(jié)能環(huán)保的材料，對(duì)房屋建筑的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。此外，對(duì)于建筑的施工過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣以及廢渣等需要經(jīng)過處理后才能排放。

3.4經(jīng)濟(jì)性

想要滿足當(dāng)今市場經(jīng)濟(jì)的需求，房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)就需要滿足經(jīng)濟(jì)性這一要求，在以保障建筑物安全性、功能性、環(huán)保性的基礎(chǔ)上對(duì)投資成本進(jìn)行控制，在在大程度上降低成本。

4房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法

4.1重視分析概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)

建筑物的結(jié)構(gòu)布置方式有較多的選擇方案，對(duì)于同一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)，也有著多種結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案可供選擇。因?yàn)榻ㄖ锏慕Y(jié)構(gòu)布置方案具有不唯一性，同時(shí)建筑物結(jié)構(gòu)分析方法存在著差異，因此建筑物設(shè)計(jì)選擇的設(shè)計(jì)參數(shù)及指標(biāo)、建筑材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等都有著一定的差別。因而，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)處理時(shí)，不能只依靠計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行操作，更重要的是通過設(shè)計(jì)人員來驚醒概念化的設(shè)計(jì)。然而，不同設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)方式、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等都有著一定的不同，所以他們對(duì)于概念設(shè)計(jì)的理解就可能是完全不同的。在處理以上問題的時(shí)候，需要設(shè)計(jì)相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)一些方案及設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的選擇、判斷。技術(shù)人員的工作經(jīng)驗(yàn)越多，就越能夠?qū)?shù)進(jìn)行合理的判斷和選擇，就越能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

4.2積極應(yīng)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際性復(fù)雜問題

建筑物結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是保障房屋自身的安全性以及功能性，同時(shí)也需要其具備一定的耐久性。可以實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠促使建筑物在一定的時(shí)限內(nèi)最大程度低降低成本并實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。概念化設(shè)計(jì)的主要含義是怎樣通過對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的優(yōu)化來提升建筑物抵抗外部損害的能力。因此對(duì)于建筑物來說，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最重要的內(nèi)容就是通過何種方式在較為復(fù)雜的應(yīng)力環(huán)境下進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在外部因素中，地震時(shí)最為特殊的一種，因?yàn)榈卣鸷奢d作用的時(shí)間、地點(diǎn)和強(qiáng)度都不能進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，沒有任何的規(guī)律性。一旦出現(xiàn)能量等級(jí)較高的地震時(shí)，其對(duì)建筑物造成的破壞可能是毀滅性的。因而，房屋建這結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要對(duì)地震荷載作用進(jìn)行較為充分地考慮，盡最大能力降低地震對(duì)房屋建筑造成的損壞。當(dāng)前對(duì)于建筑物結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)有著一部分較為有效的設(shè)計(jì)方案。通常來說，結(jié)構(gòu)對(duì)稱的建筑物的荷載承受基本是均勻的，延展性較大，結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)截面較少，因而對(duì)于抗震來說能起到很好的功能。發(fā)生能量級(jí)別較強(qiáng)的地震時(shí)，首先可能會(huì)破壞一些次要構(gòu)件，這就在一定程度上保護(hù)了主要構(gòu)件的穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生失穩(wěn)故障的可能性較低。這種設(shè)計(jì)理念通常被稱為多道設(shè)防思想，通過次要構(gòu)件對(duì)主要構(gòu)件進(jìn)行保護(hù)，通過主要構(gòu)件來保障建筑物自身的安全。

5房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用中需要注意的問題

5.1房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)通常應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初期

前期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定和建筑物項(xiàng)目自身的建筑成本有著直接的聯(lián)系，因而如果前期設(shè)計(jì)的過程中不應(yīng)用房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，在初期設(shè)計(jì)中就可能存在著建筑物和理性與可行性方面的隱患，直接影響到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)成本。因而，房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)當(dāng)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的初期階段，這樣才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理化要求得以實(shí)現(xiàn)，保障建筑物成本的最合理性。

5.2優(yōu)化技術(shù)應(yīng)更多應(yīng)用于結(jié)構(gòu)細(xì)部的優(yōu)化

第一，不但需要對(duì)房屋建筑的主題設(shè)計(jì)投以足夠的重視，還需要精細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的一部分較為主要的基本構(gòu)建。例如在進(jìn)行矩形現(xiàn)澆板塊的設(shè)計(jì)過程中，就需要合理分析現(xiàn)澆板，盡最大能力降低現(xiàn)澆板拐角處出現(xiàn)裂縫的可能性。第二，計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將計(jì)算機(jī)技術(shù)同設(shè)計(jì)理論結(jié)合起來這一需要，優(yōu)化設(shè)計(jì)的問題已經(jīng)從一個(gè)工程實(shí)踐角度的問題轉(zhuǎn)換為了數(shù)學(xué)問題。因而，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)不斷提升自身的工作能力，加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的了解與把握。社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升帶動(dòng)了生活質(zhì)量的提高，同時(shí)也增加了人們對(duì)高質(zhì)量生活的追求與向往。由于我國具有人口眾多的特性，這就導(dǎo)致了我國的建筑物不但需要實(shí)現(xiàn)最基礎(chǔ)的安全性以及功能性，還需要在此基礎(chǔ)上對(duì)土地進(jìn)行較為充分的利用，在最大程度上降低建筑成本，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理也需要得到更新，促使現(xiàn)代的房屋建筑符合時(shí)代的發(fā)展特點(diǎn)與需要。

作者：高博 李金果 單位：濮陽市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院

第四篇：概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用 

0.引言

概念設(shè)計(jì)是不用精確數(shù)值來衡量的，是通過對(duì)用戶的各種需求進(jìn)行詳細(xì)分析后得出的。從模糊到清晰、從抽象到具體、從粗狂到精細(xì)這些就是概念設(shè)計(jì)的過程。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，在面對(duì)一些無法分析的設(shè)計(jì)問題，可以應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的思想來解決。概念設(shè)計(jì)分析結(jié)構(gòu)體系和分體系，同時(shí)分析設(shè)計(jì)人員的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，可以加快總體布置工作、建筑抗震設(shè)計(jì)的完成。

1.概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性

概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中發(fā)揮的作用是十分關(guān)鍵的，概念設(shè)計(jì)能夠?yàn)榻o設(shè)計(jì)工作者帶來新的靈感，保證了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。（1）概念設(shè)計(jì)有效的彌補(bǔ)了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中的缺陷和不足。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，容易使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作受限，因此，設(shè)計(jì)工作無法預(yù)期完成。計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用是最為廣泛的，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作人員都會(huì)依賴計(jì)算機(jī)來進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，覺得這是很簡單又快的方式，對(duì)于完成設(shè)計(jì)工作的時(shí)間可以縮短很多，但也在無形中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)能力逐漸下降，忽視了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的的概念。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)就像一把雙刃劍，雖然可以提高設(shè)計(jì)的效率，但使用不當(dāng)，就會(huì)衍生出一些問題和隱患。因此，設(shè)計(jì)師應(yīng)深入的理解和學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)概念，應(yīng)用概念設(shè)計(jì)，掌握全面的設(shè)計(jì)內(nèi)容，從而設(shè)計(jì)出最為合理和科學(xué)的方案；（2）概念設(shè)計(jì)可以讓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作加快完成。設(shè)計(jì)師必須清楚的掌握結(jié)構(gòu)概念，只有具備先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和清晰的設(shè)計(jì)思路，才能夠?qū)τ诟拍罨靵y問題有效地預(yù)防，對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的技術(shù)問題，也能快速找到有效的解決措施?？偠灾?，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用好概念設(shè)計(jì)，可以使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加完善和可靠。

2.概念設(shè)計(jì)的發(fā)展情況

在推廣概念設(shè)計(jì)理念時(shí)，由于研究設(shè)計(jì)的人員屬于不同的領(lǐng)域，例如建筑設(shè)計(jì)和服裝設(shè)計(jì)，因此，大家在一些問題的意見上不夠一致，對(duì)于概念設(shè)計(jì)理念具體的理解存在著差異，因此，在我國概念設(shè)計(jì)所涉及的領(lǐng)域還不夠廣泛。隨著信息化時(shí)代的到來，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用變得復(fù)雜，那么就需要進(jìn)一步推廣應(yīng)用概念設(shè)計(jì)。目前在市場上，有許多的新產(chǎn)品的研制成功都是建立于概念設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，因此，隨著時(shí)間的推移，概念設(shè)計(jì)的發(fā)展將會(huì)越來越應(yīng)用廣泛。

3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用

3.1電算分析中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

在信息時(shí)代的背景下，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)被很多不同的行業(yè)應(yīng)用。同樣在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也得到廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，雖然減輕了設(shè)計(jì)人員的工作負(fù)擔(dān)，但在很多因素的影響下，計(jì)算機(jī)的一些軟件存在缺陷，如果沒有應(yīng)用好計(jì)算機(jī)軟件，那計(jì)算的結(jié)果就會(huì)受到很大的影響。而概念設(shè)計(jì)的理念與思想，可以對(duì)計(jì)算機(jī)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用中延生出的隱患可以有效地預(yù)防，并且，當(dāng)問題來臨可以及時(shí)解決，讓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師對(duì)于計(jì)算機(jī)的依賴沒有再那么嚴(yán)重，使得設(shè)計(jì)師在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，融入自己的理解與概念。所以也應(yīng)將概念設(shè)計(jì)應(yīng)用到電算分析的工作中，然后設(shè)計(jì)人員再根據(jù)自己的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電算與概念設(shè)計(jì)結(jié)合的結(jié)果進(jìn)行判斷，這樣可以保證計(jì)算結(jié)果的真實(shí)性和可靠性。

3.2抗震設(shè)計(jì)工作中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)抗震工作時(shí)，為了計(jì)算出結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度，設(shè)計(jì)師需要先量出砼的尺寸，然后地震力可以根據(jù)實(shí)際的剛度計(jì)算出來，最后配筋的數(shù)量就得到了。配筋的數(shù)量、地震力及實(shí)際剛度之間的關(guān)系成正比例，當(dāng)實(shí)際剛度的結(jié)構(gòu)變大，地震力就越變大，配筋需要的數(shù)量就變多。當(dāng)配筋的需求數(shù)量越多，那么實(shí)際剛度的結(jié)構(gòu)就變強(qiáng)，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)中的地震力就變得更大。因此，在抗震設(shè)計(jì)工作中，如果沒有達(dá)到所需要的配筋數(shù)量，地震力的效果就會(huì)受到影響，容易導(dǎo)致抗震設(shè)計(jì)工作無法進(jìn)行。如果可以在將概念設(shè)計(jì)應(yīng)用到抗震設(shè)計(jì)工作中，對(duì)于設(shè)計(jì)的思路可以進(jìn)一步得到拓展，從而使得抗震設(shè)計(jì)的效果理想化。例如在建筑基礎(chǔ)之間及建筑主體隔震層，可以加入概念設(shè)計(jì)中的隔震效能方法，讓建筑物頂端設(shè)置反擺、建筑主體和基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震層，能夠降低地震力的效果。

3.3方案設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

設(shè)計(jì)人員在選擇合理性和經(jīng)濟(jì)性的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案時(shí)，需要應(yīng)用較好的概念設(shè)計(jì)理念。具體來說，在確定最好的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)綜合考慮施工現(xiàn)場的結(jié)構(gòu)類型、荷載分布情況、施工條件、地質(zhì)條件這四個(gè)因素。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)地基時(shí)，必須依據(jù)實(shí)地勘察前期得到的報(bào)告再來進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)，假如設(shè)計(jì)人員沒有拿到前期的實(shí)地勘察報(bào)告，就需要親自來施工現(xiàn)場，熟悉施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況，還要帶好相關(guān)的資料。為了保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)人員需要具備完整的信息與材料。在方案設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要注意的是：一個(gè)結(jié)構(gòu)體系只能在同一個(gè)結(jié)構(gòu)單元里。應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的理念，在條件允許的情況下進(jìn)行驗(yàn)算工作。

4.結(jié)語

總體來說，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中較好的應(yīng)用好概念設(shè)計(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理且科學(xué)性的分析，為了確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性及可靠性，需要在設(shè)計(jì)是大膽的創(chuàng)新，這在很大的程度上節(jié)約了能源與資源。概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用，對(duì)于提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平有很大的促進(jìn)作用，在不就的將來，概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這個(gè)領(lǐng)域中將被更加地廣泛應(yīng)用。

作者：熊兵 朱燕芳 單位：江西省建筑設(shè)計(jì)研究總院 南昌工程學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院