建筑结构优化措施范文

建筑结构优化措施范文第1篇

关键词: 建筑施工；结构设计；优化措施

Abstract: with the development of China's economy, building industry increasingly prosperous, the importance of building structure optimization design is more and more important. This paper expounds the structure optimization design steps, introduced the structure design of the basic requirements: durability, safety, comfort, economy, and discusses the construction of concrete scheme optimization design, so as to guide the practice.

Keywords: building construction; Structure design; Optimization measures

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：

所谓结构优化设计，就是指工程结构在满足约束条件下按预定目标求出最优方案的设计方法。如何做好结构优化：首先，要选择合理的结构方案，其决定了整个设计的好坏成败。因为对同一个建筑设计方案而言，结构设计不是唯一的，不同方案会使工程质量和工程造价产生很大差别。其次，进行正确的结构计算，一体化计算机结构设计程序的应用和完善，帮助结构工程师能越来越轻松的进行计算分析，使得结构设计更加经济和合理。再次，要提高材料的利用率，因为结构设计的目的就是花尽可能少的钱，做最安全适用建筑，这就要求结构设计时对材料选用要合理，利用要充分。还有，要正确合理的运用和理解、规范，其是我们设计中必须遵循的标准，是国家技术经济政策，科技水平以及工程实践经验的总结。

1.建筑结构设计的基本要求

(1) 满足耐久性和安全性要求。住宅实行商品化后，应为住户的耐用消费品，使用寿命长是区别其他消费品的最大特点。因此，结构耐久性和安全性是住宅结构设计最基本的要求 结构体系的选择以及材料的选用，都应有利于抗风抗震，以及使用寿命期间改造维修的可能性。

(2) 满足舒适性的要求。建筑设计应为住户起居舒适性的要求提供条件，例如，多种户型要灵活分隔室内的空间，人居的热光声的环境等要求，给居住的人创造一个舒适的环境。结构方案还应该考虑到住户在日后改变分隔的空间的可能性，当采用剪力墙结构的时候， 宜采用大开间的布置。

（3) 满足经济性的要求。结构设计时应根据房屋的建造地点层数多少、平立面体形， 在满足耐久性、安全性和舒适性要求的前提下采用经济又合理的结构体系，在构件设计中应该精打细算，要严格执行规范构造要求，注意避免不必要的铺张浪费。尤其是在地基基础设计中更要注意此方案的经济比较，因为地基基础的设计方案是否合理对房屋造价非常重要。

2. 建筑中的优化设计方案

（1) 房屋结构周期性折减系数。房屋框架结构和顶盖等结构设计中，因为填充墙体存在使结构实际表现刚度大于设计计算刚度，计算周期也会大于实际周期，所以当算出结构剪力偏小时，会使房屋的某些结构不安全，而应该对房屋结构计算周期适当的进行折减，这样能达到很好的效果，但是对于房屋框架结构，计算的周期不宜折减或折减系数取小。

（2) 耐久性的优化设计。在之前大部分混凝土结构设计方案中，很多没有充分考虑到建筑结构设计耐久性，也就是保证房屋建成之后，在合理使用期限内，要能满足用户正常使用要求。但是很多的设计未能达到，造成此现象的根本原因是没有充分考虑到建筑结构在使用的过程中，由于遭受条件和使用环境变化最终造成房屋结构损伤，引起房屋可靠度指数下降。 对一般高层混凝土结构设计来说，低造价和省材料设计都应为满意的结构设计，但随着人们生活水平的提高和在实际工程中， 有时在其他使用要求或技术指标上升为设计主要矛盾时， 设计者们就要放弃对经济的单纯追求。所以当选以混凝土结构优化为设计的主要目的时，就应依据设计所要面对的关键性问题，分清主次，选多目标或单目标来实施优化，达到满意效果。

3建筑结构抗震设计内容

建筑结构的抗震设计分为两大部分：计算设计和概念设计。以达到合理抗震设计的目的。

3.1 计算设计

建筑结构抗震计算包括两部分：地震作用计算和结构抗震验算。

3.1.1地震作用计算

地震作用曾称为地震荷载，包括水平地震作用、竖向地震作用和扭转地震作用，它与地震的性质和建筑结构的特性有关。地震作用计算的方法有：反应谱法、振型分解反应谱法和动力分析法（时程分析法），其中反应谱理论被广泛的运用于地震作用的计算。

（1）反应谱理论是一种拟静力方法，它是考虑了结构的动力特性（自震周期、震型和阻尼）所产生的共震效应，其计算过程是先用动力方法计算质点体系地震反应，建立反应谱和反应谱曲线，然后用加速度反应谱计算结构的最大惯性力作为结构的等效地震荷载，最后按静力方法进行结构计算设计。反应谱理论是依据弹性结构地震反应得到的，但如果遇到强烈地震结构进入弹塑性阶段时，则反应谱理论不能计算出构件进入弹塑性状态的内力、变形，也无法找出结构的薄弱位置，因此专家提出了延性这一概念，利用延性系数来概括结构超出弹性阶段的抗震能力，从而使反应谱由弹性变成塑性。

（2）反应谱法主要针对于单自由度的体系，若将反应谱理论和振型分解原理相结合，用于解决多自由度体系的地震反应计算，这就是振型分解反应谱法。其特点是能够全面考虑结构的动力特性，且根据结构的振型曲线确定地震作用的分布。利用振型分解反应谱法计算地震作用和作用效应时，对于不需计算扭转藕联计算的结构，某振型质点的水平地震作用标准值与相应的振型自震周期的地震影响系数、相应质点的水平相对位移、振型参与系数和重力荷载代表值有关。

（3）动力分析法（时程分析法）是以动力理论为基础的地震作用计算方法。所谓的动力理论，指的是在结构中输入与其地理条件相对应的地震加速度记录，得到结构在不同时刻的地震反应。动力分析法校正了采用反应谱法振型分解和组合求解结构内力和位移时的误差，能够较准确的反应结构震动的全过程；利用准确的结构和构件的恢复力特性曲线，可以计算结构在非弹性阶段每个时刻的地震反应（内力和变形），判断结构的屈服机制，确定结构的薄弱层和薄弱部位，以便采取适当的构造措施。

3.2 概念设计

在强烈地震作用下，只依赖结构计算设计满足结构的抗震要求是困难的，因为在结构计算的过程中，内力计算是基于弹性理论计算，而截面设计是基于塑性理论的计算方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态相差太远，为了弥补这一计算理论的缺陷，利用已发现的结构地震规律和对于结构总体。细部构造的良好的结构知识进行合理设计，即概念设计 概念设计的目的是正确解决总体方案、材料使用和细部构造，达到合理的抗震设计。

概念设计的基本原则如下：

3.2.1选择对抗震有利的场地、地基

在确定建筑场地时，尽量选择有利的地段，如开阔平坦的坚硬场地；避开对抗震不利地段，如软弱场地，易液化土，状态明显不均匀等地段；如果无法避开时，应采取适当的抗震加强措施，如加强地基和上部结构的整体性和刚度、换填地基土层、采用桩基等。

3.2.2选择对抗震有利的建筑体型

建筑设计时，力求结构简单，如简单的平、立面图形是方形或圆形，只有结构简单才能使结构在地震作用下有直接和明确的传力途径，才能易于分析结构的内力和位移，找出结构薄弱部位。但实际工程中，建筑的平、立面出现凹角是经常的，而凹角位置容易造成应力集中或变形集中，应采取特别的加强措施。建筑平面和立面布置宜规则、对称，其刚度和质量分布宜均匀，防止地震时产生扭转破坏。

3.2.3选择合理的抗震结构体系

建筑抗震结构体系应符合的原则：具有多道抗震防线，避免因部分结构或构件破坏导致整个结构体系丧失抗震能力或者对重力荷载的承载能力；具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；具备必要的承载能力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力；具有合理的刚度和强度分布，避免在结构薄弱部位产生过大的应力集中或塑性变形集中。

3.2.4保证结构的延性抗震能力

结构的延性是指结构吸收地震能量后的变形能力，延性好的结构能吸收较多的地震能量，能经受住较大的变形。延性结构的设计原则是：强柱弱梁或强墙弱梁；强剪弱弯；强节点、强锚固；强压弱拉。

3.2.5处理好非结构构件

非结构构件主要指建筑非结构构件如女儿墙、围护墙、隔墙、幕墙和安装在建筑上的附属机械、电气设备，这些构件应与主体结构有可靠的连接或锚固，防止地震时倒塌伤人或者损坏重要设备。

3.2.6其他

抗震结构应合理选用材料，保证施工质量。在建筑设计时，宜选用高强、轻质材料，减轻结构自重，有利于减少结构对地基承载力的要求。施工时应严格按照材料特性、施工工序要求，避免施工过程中出现违规操作，造成材料的浪费、工程的返工。

结语：建筑结构设计将直接影响建筑物的安全、适用、经济和合理性,更是决定建筑工程质量优劣的关键，建筑设计者必须从当今经济现状和发展趋势出发, 建立一个宏观的、合理的结构设计理念, 合理确定建筑设计标准、经济性措施和原则, 这样不仅满足设计各类需求,同时改善人类的居住环境。建筑施工的最终目的是在节约成本的同时，保证建筑的安全性，适用性以及舒适性，而优化设计也是长远的话题。

参考文献:

［1］ 陈阳显．浅析高层建筑中混凝土结构的优化设计［J］．价值工程，2010( 27) : 89- 92．

建筑结构优化措施范文第2篇

关键词：房屋建筑；结构设计；优化措施

在建筑结构设计阶段，必须秉持设计优化的理念，才能确保工作的顺利进行，既可以确保房屋具备高质量，还能切实提升房屋安全性与美观度。为了优化结构设计阶段，达到提升建筑结构质量水平的目的，必须切实分析设计状况，采取安全、先进的技术，为优化升级设计工作提供帮助。

1房屋建筑结构设计优化的含义及重要性

房屋建筑结构设计优化工作内容较多，较为繁杂，影响因素多，需要综合考虑。为实现优化结构设计的目的，既要综合考虑施工材料的价格、性能、安全性，还必须站在宏观的角度考虑建筑空间如何安排，确保设计的空间既美观又具有功能性，综合上述内容及建筑结构的优势，结合具体设计要求开展设计工作。此外，房建结构设计优化还必须制定目标，明确结构的具体功能和使用目的，细分设计工作的内容，循序渐进地开展优化工作，保障最后得出的优化方案切实可行、性价比高，设计出的结构安全、美观。房建结构设计优化工作的优势：（1）房建结构设计工作内容繁杂，与建筑行业的许多知识相关，其优化工作也与许多学科存在联系，具有较强的关联性。（2）优化后的房屋结构设计方案相较于优化前，在美观性、安全性、功能性等方面都具有较大优势，经过优化的房屋建筑的质量大幅度提升，实用性更强。（3）经过优化的结构设计方案具有便于管理和便于施工的特点，规范的施工以及系统化的现场管理可以大幅度提升施工安全性和工程质量，还可以加快施工进度，有效减少施工成本。（4）新颖的结构设计方案可以推动建筑行业走向多元化，满足人们的居住需求，提升人们的居住质量。

2房屋建筑结构设计中的优化措施

2.1优化主体结构

设计师开展设计工作时，应将重点放在提升结构安全性和实用性上，通过持续优化设计达到提升结构承载能力的目的，还可以在一定程度上提升建筑质量。在环境条件欠佳的情况下，依然能够确保安全，尽可能降低建筑结构受外界不良条件影响的程度，防止沉降、倾斜、坍塌破损等情况发生。剪力墙结构建筑稳定程度与建筑剪力墙布置存在关联，设计师可以由此入手，开展针对剪力墙的优化设计工作，促使建筑刚性中心与质心重合。减少剪力墙数量、增大剪力墙长度是常用的剪力墙优化措施，该措施通过对剪力墙的优化，提升了建筑结构的安全性与稳定性。通常情况下，在优化剪力墙设计时会加大钢材的使用量，在一定程度上提升了建筑成本。因此，未来一段时间建筑结构的优化方向应为在确保建筑结构稳定性和安全性的同时，适当降低材料成本造价、节约用料。

2.2优化上部结构

相关学者经过研究得出，建筑的上部结构较比其他部分结构更易受到剪切力的干扰，稳定性大幅度下降。优化设计必须提出科学性更强的设计方案，尽可能使上部结构的几何中心位于正上方的中心位置，确保建筑安全[1]。剪力墙的具体设计需要结合房屋建筑实际情况开展，在确保满足设计需求的同时，科学地设计剪力墙数量、尺寸等各项数据，充分利用建筑原料，加大墙肢长度，减少墙肢数量。另外，建筑物周边环境也会影响其质量与稳定性，所以进行设计前，相关人员应去往施工地点进行实地考察，避免方案与现实情况不符，不能投入实际应用。

2.3优化地下室结构

地下室是高层建筑的重要组成部分，从资金支出的角度分析，地下室结构成本占结构总成本的比重较大，如果能够提出有效措施优化地下室结构设计，对于控制项目成本支出具有促进作用。（1）设计师应在满足设计需要的前提下，合理减小地下室层高，节约材料，达到控制成本支出的目的，还能够减小施工阶段土方的开挖量，节约施工时间，降低维护成本。（2）在地下水源丰沛的地段建设时，必须考虑浮力对建筑建设的影响，如果可以降低地下室的层高，则可以减少抗拔桩数量，减少底板配筋的使用量。（3）在开展地下室结构设计工作时，应注意地下水的浮力、土壤重力转化的压力都会对结构建造产生一定影响，底板与侧墙所承受的压力远高于地面，因此钢筋等材料的用量多于地上部分的用量，设计阶段应细致分析结构每个部分的受力情况，根据操作流程完成用料计算，受力较少的结构部分可以选取通用钢筋建造，受力较大的结构部分可以采用局部附加的措施进行建造。

2.4优化结构与排水的关系

在房屋建筑给排水系统施工时需要用到许多设备，也需要大型机械的参与，在施工时应确保设备有足够的能力承担高强荷载，所以应当把水泵放置在地下室。排水系统设备的荷载能力强、荷载强度大，房屋结构与功能越复杂，需要建造的排水系统就越复杂。给排水系统管道具有粗细程度不一致、长度多样等特点，要求设计师应在宏观的角度进行设计，精确计算每个位置所需铺设管道的尺寸和长度。除此之外，为确保结构的稳定性，应尽可能防止管线从梁柱之间穿过的现象发生，若管道必须穿过承重墙，应结合实际情况开展对承重墙的加固计算，保证墙体的稳定性。

3房建结构优化在结构设计中的应用

3.1工程简述

某建筑工程占地面积约55000m2，为多层多功能建筑。房屋建筑结构采用钢筋混凝土框架结构，楼盖梁为井字梁。该房建工程占地面积广，建筑使用情况较为复杂，房建结构设计优化的工作难度较大，为了确保优化工作顺利开展，设计师应结合当地施工水平，综合考虑用户需求，开展设计方案的优化工作，确保建筑安全、美观。

3.2提升建筑结构设计的合理性

在优化建筑结构设计时，设计师应当选择合适的建筑结构，以其为基础构建科学的优化模型，再具体分析模型特点，开展对原有设计方案的改进优化工作。例如，该房建工程中，结构设计人员必须根据实际情况确定相关参数值与约束数值，确保建造的结构足够稳定坚固，避免安全事故的发生。针对变化性较弱的局部因素，设计师可以使用预定参数的办法，降低施工成本[2-3]。另外，结构设计人员还应合理建立优化目标函数，结合建筑使用需求，利用电子设备准确计算各原料的使用量，节约结构成本，提升设计方案优化效果。为提高施工效率、更好地落实房屋建筑结构的施工方案，设计师必须了解该建筑的结构体系约束因素，并开展约束因素的比较与研究工作，确保各约束因素与房建工程设计优化相适宜。通过建立科学的建筑结构优化模型，可以在极大程度上帮助设计人员了解与掌握房屋结构特性，帮助其扬长避短，确保经过优化的方案更具可行性。该房建工程的占地面积较大，施工内容繁杂，工期长且成本高，在某种程度上对结构设计方案优化产生了一定影响。因此，设计师需要持续更新设计理念，汲取先进设计知识，与时俱进，充分了解房建结构优化模型的特点，获得最佳的设计方案优化效果[4-5]。房建结构优化模型如图1所示。

3.3优化建筑结构平面布置

建筑结构平面布置是设计工作的重要内容之一，设计时应根据实际建设情况对结构平面布置开展相应的优化工作，借助计算机等设备准确计算该建筑结构的刚重比。经反复调整计算可知，该房建工程X方向的刚重比为3.15%，纵向刚重比为2.88%，横向剪重比为2.68%，纵向剪重比为2.58%，横向的质量系数为98.3%，纵向的质量系数为99.73%。

4结语

综上所述，通过建设科学的结构优化模型，优化房建结构平面布置，可以达到提升设计合理性和建筑实用性的目的，有效节约建筑材料，降低建设成本。要求设计师必须不断学习具有创新性和先进性的相关知识，提升自身专业水平和技能熟练度，优化方案设计，提升建筑质量和效率，推动建筑行业的稳定发展。

参考文献

[1]朱粟郁.高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析[J].工程建设与设计，2020（22）：22-23.

[2]刘俊杰.民用建筑结构设计的要点探究[J].工程建设与设计，2020（21）：15-16，19.

[3]申晓宝.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程建设与设计，2020（19）：29-30，33.

[4]张凯月.建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用[J].工程建设与设计，2020（16）：37-38.

建筑结构优化措施范文第3篇

关键词：建筑结构；设计概念；结构优化

在建筑结构设计中运行概念设计，能有效提升工程项目的实际效率，设计人员能在基本条件基础上，发挥不同的效用，并从根源寻找问题，从而提升计算结果的准确性，有效弥补计算机理论和结构设计中的不足。

1在建筑结构设计中概念设计的应用

1.1始终遵循工程结构规律

在建筑结构设计中，设计人员要始终遵循工程结构设计规律，确保管控机制和管理层级结构贴合需求，从工作效率角度出发，减轻建筑工作人员的工作负担。充分融合概念设计模型，不仅要对程序操作和程序本身进行有效分析，也要遵循设计要求和基本工作规律，保证设计结构的计算结果符合知识模型和计算精确度，从真实性和合理性综合分析的角度进行研究和管控。

1.2对建筑结构施工方案进行优化

利用概念设计要求能在提升整体管控要求和管控层级结构的同时，对相关建筑因素和地质结构等参数进行集中分析，并结合负载条件、地形特征等相关设计要求进行集中处理，确保设计方案的经济性和合理性。技术人员要针对具体问题进行集中优化，确保结构类型和相关项目处理结构能满足用户实际需求，并且综合考量运行项目的实际收益，对场地的地质条件以及施工负荷条件等综合分析，确保设计方案拟合程度符合整体运行模型，且更加规范和标准。另外在概念设计研究中，要在整体设计结构到局部设计要求之间建立有效的平衡态运行模型，保证细节考量结构能符合实际要求，确保设计人员能对信息进行全面分析和综合处理。

1.3加强建筑抗震能力设计

对于建筑结构来说，抗震能力是最基本的设计要求和参数结构。技术人员要在设计结构建构和项目运行过程中，强化对抗震系数的选择，保证工程项目的有序运行，并且集中升级建筑场地的抗震难度系数，从建筑结构基础和建筑主体结构进行综合考量。目前，多数建筑技术人员都利用地震力、钢筋根数改良以及结构刚度对抗震能力进行优化设计，确保管控结构和管理层级系统的完整度，建立有效的比例关系，提升整体项目的抗震设计水平。另外，设计人员不能盲目增加钢筋数量，而是需要建构更加有效的抗震计划，保证整体运行维度和运行参数结构符合标准。在抗震设计中积极应用概念设计模型，优化设计思路，确保主体构型和结构运行维度之间的贴合度，保证对不同位置进行力学设计，从而减少结构体系中的扭转力。技术人员要借助调整设计层级结构中的建筑重心、平面形心以及结构钢心等参数进行距离调整，以保证建筑抗震能力符合标准要求，不仅要符合抗震要求，也能有效节省建筑工程造价成本[1]。

1.4剖面设计

在建筑工程项目建构中，剖面优化设计主要是利用优化机制和计算机技术，保证结构在刚度、硬度等参数设计方面实现最优化，相关设计人员不仅要对建筑结构的横向强度和局部强度进行细化处理，也要采用分层级优化的措施，确保优化策略能顺应建筑结构设计的实际要求。从总体强度角度分析，要保证剖面设计贴合整体工程项目的实际要求。

2优化结构设计的措施

2.1建筑场地选择

场地的选择是建筑设计结构中最重要的决定性因素和基础性因素，在实际选择中，要对防护距离、日照间距等参数结构进行集中分析，确保抗震因素和地址的安全性，确保整体建筑场地贴合实际需求。建筑工程项目负责人综合考量多方要求，其中不仅包括经济因素，也要对地质条件和工程建设效果等多方面综合考量，以顺应优化结构的目的[2]。

2.2结构承载力设计

技术人员结合建筑项目的整体需求，确保管控要求和层级结构契合度，并且关注结构的刚度要求，确保有效延长结构的自振周期，提升整体项目的处理架构和建筑效果。技术人员要结合实际需求，确保结构承载力能符合建筑要求，减少工程项目中建筑材料的损耗程度，并且保证建筑空间结构占用率最优化，提高建筑平面利用效率，是结构承载力设计层级结构需要满足的参数要求，以保证其达到整体建筑结构的相关标准。在结构承载力设计和优化运行的过程中，要结合管控要求和管控结构，在优化布局和设计要求的同时，保证设计理念和整体建筑之间的契合度。

2.3材料选择

要想从根本上提升结构设计的整体水平，除了要对相关参数进行集中设计外，在材料选择方面也要进行统筹管理。从采购项目开始，积极落实相关管控要求和管理层级结构，提高质量监管力度，顺利升级整体项目处理要求，确保材料采购环节能按照标准化运行程序有效推进，结合工程项目的实际需要进行采购。在采购过程中要充分做好市场调查，综合考量性价比较高的建筑材料。而在材料选择中，采购单位要和设计人员建立有效的互动，确保材料使用效果能达到最大化，切实维护建筑结构的稳定性和安全性要求。

2.4现场处理

在建筑工程项目选址后，相关技术人员要结合实际需求，建构更加完善的管控要求和管控措施，切实维护现场处理的相关要求，保证建筑结构符合地形特点，且建筑形式和建筑基础符合工程设计理念，对桩基础、箱型等参数负荷程度进行集中管控[3]。在建筑工程项目现场管理过程过程中，要从现场运行结构和项目处理框架出发，建构完整且具有可靠性的管控模型，减少由于现场管理缺失导致的不均匀沉降问题，相关技术人员要提升管控要求和管控措施的稳定性，保证工程项目质量和工程效果。

3结束语

总而言之，建筑工程项目的高速发展是社会必然趋势，概念设计能构造出更加合理化的建筑结构体系，具有非常重要的时代价值。在利用概念设计参数的过程中，需要相关设计人员提高项目管理要求和质量要求，确保在应用概念设计后，建筑结构优化工作能顺利践行，提升建筑企业的市场竞争力，为建筑工程的可持续发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]杨磊.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].住宅与房地产,2016,(30):56.

建筑结构优化措施范文第4篇

关键词：框剪结构；优化设计；措施；内力分析

框剪结构是由框架结构和剪力墙结构体系组成的一种结构体系，是由延性较好的框架、抗侧力刚度较大并带有边框的剪力墙和耗能性能良好的连梁共同组成的一种结构体系。在高层建筑的结构设计中，框剪结构由于其能为建筑使用提供较大的平面空间，又具有整体性好、抗震性能好及较大的抗侧力刚度等优点而得到广泛应用，特别是用于结构平面和功能复杂的高层办公楼、医院病房及酒店等高层建筑。但在实际设计中仍然存在着一些问题有待进一步的解决。本文将对建筑框剪结构优化设计措施进行了探讨和思考。

1 工程概况

某高层建筑工程，主楼地下1层，地面19层，裙楼高3层，主楼总建筑面积18844 m2，裙楼总建筑面积8556 m2，建筑平面如图1所示。

1.1 结构承重体系设计

根据国家抗震区划图，待设计建筑地区的基本烈度为7度，相应地主楼结构部分的抗震等级为二级，裙楼部分的抗震等级为三级。结构设计中裙房部分主要考虑由恒载及使用活荷载等竖向荷载引起的荷载效应，主楼部分结构设计不仅考虑竖向荷载效应，还要考虑水平地震作用及风荷载作用下产生的荷载效应的组合。综合考虑裙楼部分大空间的设计使用要求以及主楼部分的抗侧移设计要求，裙房结构承重体系采用钢筋砼框架结构形式，主楼采用框架—剪力墙承重结构体系。

本建筑结构在主楼抗侧力构件设计中，剪力墙主要承担水平作用，框架承担少部分水平荷载作用和大部分竖向荷载作用。主楼平面形状基本上为正方形，楼梯均设置在角部位置，为提高主楼结构的抗扭能力，剪力墙结合楼电梯间设在主楼结构的两个对角位置，具体厚度根据高层建筑结构设计的变形限值，由刚度、承载力和延性三者间的最佳匹配决定。

1.2 建筑缝的处理设计

本建筑由主楼和裙房两部分组成，在二者的连接部位需设置建筑缝。考虑到主楼部分高度较大、结构有效重量大，裙房部分高度较低，因此二者间需设置防震缝和沉降缝。对于防震缝，为避免主楼和裙房间连接部位留出较大的宽缝，给裙房屋顶防水处理带来困难，本建筑采用“抗”的方法，在结构分析时，将主楼和裙房视为一个整体进行抗侧力设计计算；对于沉降缝，结合主楼需设一层地下室的建筑要求，设计中将主楼基础设计成桩基础，而将裙房基础设计成柱下条形基础，通过两类基础的沉降变形计算，相应调整和消除主楼和裙房两部分的不均匀沉降差。施工时，在主楼和裙房连接部位预留1.5m宽后浇带，通过施工手段局部调整高低两部分间的沉降差。

1.3 基础设计

根据《工程地质勘察报告》提供的场地工程地质条件，并考虑主楼和裙房间荷载分布的不均匀性特点，主楼部分结合地下室的设计采用深桩筏板基础，以提高主楼结构的整体稳定性，降低主楼部分的沉降变形。

裙房部分采用柱下条形基础，通过修正条形基础的宽度来调整基底反力，进一步控制裙房部分的基础沉降变形，使主楼结构和裙房结构在各自使用荷载作用下，能产生基本上一致的基础沉降变形量。

2 结构优化设计策略

钢筋砼框架—剪力墙结构是高层建筑结构中最常采用的承载体系之一，它同时具有框架结构建筑平面布置灵活，能获得大空间，建筑立面易于处理，以及剪力墙结构抗侧移刚度大、整体性好、抗震能力强的优点。在水平荷载作用下，具有较纯框架和纯剪力墙结构更为有利的水平变形曲线。但钢筋砼框—剪结构是一个具有双重承载体系的非常复杂的空间受力体系，力学分析难度较大，其优化设计就更为复杂和难以实现。所以，尽管国内外学者对此做过许多有益的尝试，但框）剪结构的优化设计还存在很多具有重大工程意义和科学意义的课题。

2.1 框架结构的分部优化设计技术

钢筋砼框架结构属于具有多个多余约束的超静定结构，其荷载效应不仅与外荷载大小有关，还与结构构件的材料特征、几何构造特征有关。钢筋砼框架结构的分部优化设计，即是在结构整体内力分析完成后，根据梁柱各构件的控制内力进行截面优化设计，确定满足荷载效应水平要求的各结构构件的几何特征和配筋量的优化结果，由此导致原结构的几何特征和荷载特征发生变化，优化结构在现荷载作用下内力分布特征发生变化，各构件控制截面上的控制内力也发生相应变化，据此再进行新一轮的优化设计。因此框架结构的分部优化设计实际上是一个迭代、渐进的寻优过程，计算结果虽不总能等价于整体优化设计结果，但通常能给出工程实用的满意结果。

钢筋砼框架结构的分部优化设计方法的具体步骤为：

（1）初始选型：根据结构平面、立面布置及建筑物设计使用功能，分析结构所受的竖向荷载和水平荷载及其传力路线，并考虑施工因素，归并框架梁、柱的类型，初选梁柱的几何尺寸；

（2）结构分析：按照结构的实际几何构造特征，计算结构所受竖向荷载及水平荷载，对钢筋砼结构进行空间内力分析。根据结构分析结果，将截面尺寸相同的构件的控制截面内力，根据其大小进行分类，并确定每一类构件的设计控制内力；

（3）截面优化设计：针对每一种梁柱构件的控制内力进行优化设计，得出优化约束条件下的结构几何构造特征和配筋特征的优化设计结果，从而构成新的优化意义上的设计结构；

（4）收敛性判断：在工程精度意义上选取一个较小的数值，作为检验结构收敛性的条件，进行收敛性判断。若优化结构与原结构基本一致，则认为优化结构是收敛的，可以转入下一步的可行性判断，否则转回第（2）步重新进行结构分析、优化设计；

（5）可行性判断：对优化设计结果进行一次内力分析，检验其可用性。若整体分析能够满足工程设计要求，则可按此方案进行配筋和构造处理，作为最终的优化设计结果。否则需根据工程经验和结构内力分析结果进行局部调整，直到方案可用为止。

2.2 框—剪结构的三阶段优化设计策略

框—剪结构的设计主要涉及三个方面的优化问题：一是结构最优设防水平的决策，二是框架与剪力墙结构协同工作，以及承载力、刚度与延性变形能力间的最佳匹配设计，三是框架——剪力墙结构构件的优化设计问题。

高层框—剪结构在水平荷载作用下的协同工作问题，主要是水平荷载在框架和剪力墙结构之间的分配设计，因此剪力墙数量和位置的设计是关键问题。这里，我们将框）剪结构的优化设计过程分为三个阶段进行，对不同阶段的不同问题，采取不同的优化准则进行优化设计。

（1）第一阶段：最优设防水平Id的优化决策

根据地震危险性分析结果或地震区划规定，在预测地震烈度概率分析基础上，用模糊综合评判法计算结构的模糊延性向量和模糊抗震强度、损伤等级概率和震害损失的预估期望值E（Id），在满足最大投资约束和最大损失约束条件下，使k1C（Id）+k2k3E（Id）达到最小，求出最优抗震设防烈度Id。

（2）第二阶段：剪力墙构件的优化设计

剪力墙结构构件的优化设计主要是结构刚度与延性指标的最佳组合，可用力学准则进行优化。结构刚度对结构的影响主要为结构的自振周期和侧向位移，结构延性对结构的影响主要为保持承载力前提下的变形能力。因此，可用结构整体的侧向位移量来协调结构的刚度和延性。我们根据高层结构设计规范对结构层间位移和顶点总侧移的限值来控制结构的刚度设计和延性设计。

（3）第三阶段：框架结构的优化设计

框架结构的优化设计准则是一个结构准则，在一次整体分析完成之后，可按照前述方法对框）剪结构中的框架部分进行优化设计。

（4）框）剪结构的优化设计步骤：

1）分析结构平面、立面布置特点，根据工程经验选定剪力墙抗侧力构件的布置位置及几何厚度；

2）根据结构使用荷载特点，根据经验归并框架结构类型，并初步选定每一类型框架结构梁柱构件的几何尺寸；

3）进行整体结构的空间内力分析；

4）根据结构分析计算结果，检查结构的层间位移及顶点总位移是否满足规范要求。若满足规范要求，则转入第5）步进行判断；若不满足规范要求，则直接返回第1）步，进行剪力墙水平截面面积的修正；

5）刚度最优化判断：比较结构实际侧移值和规范限值，若︳max（δ/h）-[ δ/h]︳/[δ/h]≤ε1且︳max（Δ/H）-[Δ/H]︳/[Δ/H]≤ε2，则转入第6）步进行计算；否则转入第1）步，并用原剪力墙厚度乘以修正系数ζ=max{ζ1，ζ2}（ζ1=[δ/h]/max（δ/h），ζ2=[Δ/H]︳/max（Δ/H）），来修正剪力墙几何尺寸，重新进行结构分析；

6）分别进行剪力墙和框架结构构件的截面优化设计；

7）收敛性判断：比较优化结构与原结构的接近程度，若优化结构与原结构基本一致，则认为优化结构是收敛的，可以转入下一步进行可行性判断，否则将优化结构作为原结构转回第3）步重新进行结构分析、优化设计；

8）可行性判断：对优化设计结果进行一次内力分析，检验其可用性。若整体分析能够满足工程设计要求，则可按此方案进行配筋和构造处理，作为最终的优化设计结果。否则需根据工程经验和结构内力分析结果进行局部调整，直到方案可用为止。

3 工程实例

采用三阶段优化设计方法对前述高层框-剪结构进行优化设计，在正常承受灾害损失能力和投资能力较强时，最优设防烈度为7.5度。后经专家论证，并考虑到资金投入的难度，提高了权重系数k1，最优设防水平按7度设计。图2为主楼部分框剪结构标准层结构布置图，表1所示为主要结构构件截面尺寸的优化设计结果。

4 结论

总之，框剪结构融合了框架和剪力墙结构的各自特点，得到了很好的互补，合理的设计能够突出该结构的优势，提高建筑的抗震性能和使用品质。因此，在结构设计时应该在整体考虑下进行结构布置，计算后在整体考虑概念中调整修改，不惜调整多次，这样才能达到结构整体受力分布更均匀，造价更经济的目标。

参考文献：

建筑结构优化措施范文第5篇

[关键词]房屋建设；设计；优化措施

中图分类号：S611 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）13-0007-01

在一项房屋建筑工程的设计施工中，为了达到其预计的经济目标和社会效益指标，以最节省的投资达到房屋建筑结构的安全和可靠。就必须要认真研究房屋建筑结构设计的优化措施。从而做到使工程建筑资源得到最优化的配置，将投资利用率提高到最佳程度，文章中将针对这一需求，着重对房屋建筑结构设计的优化进行探讨。

1.房屋建筑结构设计优化包含的内容

在房屋建筑工程的施工中，结构设计的主要工作内容就是依照工程建设的总体要求和目标，选取最为优化和科学的设计理念与措施，对房屋建筑结构的整体形式、结构构件布置和各个建筑构件进行设计。房屋建筑工程的结构优化设计内容主要是通过对建筑基础结构、屋盖系统结构方案、围护系统结构方案以及一些其他细部结构等方面的综合设计过程，强调一切以从实际出发为基本原则，并结合实际工程情况，以计划成本控制为中心的结构优化设计理念。对于最为多见的框架结构房屋进行设计优化，就需要从整体布局与分部构件两个方向来进行。对房屋建筑结构整体布局优化设计的研究应该从外部特征、高度与柱网尺寸等方面进行。而构件方面则主要应该从构件的表面积、构件的布置和混凝土强度等因素来进行研究。在进行设计工作时，必须要对以上两个方面的条件进行交互式综合式的思考。

2.房屋建筑结构设计的基本要求

2.1房屋建筑结构的舒适性要求

房屋建筑的设计和施工，是为了满足人民群众的生活需求，因此就必须要重视舒适性要求，比如室内的各部空间都应该灵活分布，要考虑到自然光源与人工光源的和谐统一，并且还要求充分考虑到用户入住房屋后，对房屋可能会进行的改造行为，进行剪力墙结构设计时，剪力墙不必按开间布置，可以两间合并布置为大开间剪力墙。

2.2房屋建筑结构的安全性与耐久性要求

房屋建筑的施工，大都具有其商品化的属性，因此就应该努力考虑为用户提供安全性与耐久性俱佳的产品，房屋作为一种消费品，与其它消费品最大的不同就应该是其优越的耐久性和安全性能，这也构成了房屋建筑结构设计与施工的最基本要求。在进行房屋建筑设计施工的材料选择时，应该充分的考虑到建筑结构的稳固性与材料选用的合理性、安全性，应该达到优良的抗风性和抗震性，和使用周期内进行维护和维修的可能性与方便性。

2.3房屋建筑结构的经济性要求

进行房屋建筑结构的设计时，要结合各种条件如房屋建设施工的位置、层级和结构特征等，充分考虑到建筑结构的安全性、舒适性和耐久性的基础上，选用最为合理、能够满足经济性要求的建筑结构。进行各个分部构件的设计也应该做到计算精细，在质量标准达到国家有关规范要求的前提下，将资金的投入降低到最优的程度。特别是当进行房屋建筑结构的基础设计时，更加应该充分考虑到经济化指标，因为房屋建筑结构的基础设计的合理性，与房屋建筑的造价高低有着非常直接的关系。

3.房屋建筑结构设计优化的具体方法

3.1地基是建筑结构的基础

对建筑物的稳定性起着决定性的作用。在进行建筑结构的地基设计时，要因地制宜，具体情况具体分析。进行建筑结构地基的设计优化首先是要选择合理的优化方案，如果是基础较深，那么就需要对拟建工程施工现场的地质情况进行全面仔细的勘察，然后再综合其他现场场地的各种因素进行基础选型及埋深等设计。

3.2砌体结构的设计优化

砖砌体在房屋建筑结构中主要担负着抵抗侧向位移和承重的作用，它的布置方式较为多变，但是在跃层结构或表现出过大的受力结构中却并不适宜。通常应该对其进行以下方面的优化，优化平立面结构，保证建筑形体的规则性，抗侧力构件平面布置宜规则对称，侧向刚度沿竖向宜均匀变化。纵向抗震墙体在建筑整体中，必须保证有三条以上，合理规划门窗的开口规格，一般要将宽度控制在2m或2m以下，这样的设计有利于增加建筑结构的稳固性。

3.3建筑底部剪力墙的设计优化

处于房屋建筑底部位置的框架剪力墙因为具有竖直方向抵抗侧力部件的不连续性，所以就增加了受力出现不平衡状况的因素。也就因此而增加了对建筑平面的要求。在设计中，应该尽最大可能将承重墙放置于框架梁之上，如果受到具体条件限制而只能放置于次梁时，就必须要将主梁与框架梁的钢筋配置适度增大，使放置承重墙的楼板厚度增加。同时，在设计中需要楼板错层时，必须要慎重，必须是在选用质量较轻的板层填充材料时才可以进行这样的设计。

3.4剪力墙的设计优化

对剪力墙进行优化设计，其中连梁是最为重要的环节。如果将连梁的剐度增加，就一会产生增加建筑结构地震作用的情况，同时也就造成了连梁与墙肢的内部受力分配大幅度增加，这样就应该将此处构件的钢筋配置适度增加，从而使建筑材料受到不必要的浪费。所以，在进行房屋建筑结构的设计时，不应该选择将大刚度窗下墙当做连梁的设计。应该选择的设计方式应该是把连梁设计成刚度与截面较小的弱连梁，并且在达到结构的刚度与变形程度要求的条件下，进行经济与变形能力等多方面思考，对构件进行合理的布置。一般来说，剪力墙设计越多，建筑结构也就具有更大的抗侧力，从而减少建筑结构的位移，却导致了地震力的增大。基于以上的考虑，进行剪力墙的设计时必须要掌握对称和分散与均匀的基本理念，以水平位移限度为准控制剪力墙的数目。

3.5房屋建筑结构细部设计优化

进行建筑结构的设计优化，不但要关注整体设计，也应该对各个细部结构部件的设计给予重视，比如进行现浇板的设计时，为了达到去除拐角裂缝与结构受力均匀的目的就需要将异形板划分为矩形板。对于建筑结构底部的框架抗震墙的钢筋配置通常较大，如果在材料选用上使用冷轧带肋钢筋则能够适当减少钢筋配置，从而更加便于施工和达到控制工程造价的目的。在有关设计技术优化方面，也可以增加对现代化高科技的利用。如今计算机仿真优化设计形式已经在建筑工程设计行业得到了广泛的运用，基于计算机软件对设计思路进行模型化的分析，直观而准确。因此人工设计配合计算机的运用进行房屋建筑工程的设计优化应该得到更加有力的推广。

4.结论

随着我国经济建设水平的不断提高，基础设施的建设得到了空前的发展，房屋建设与百姓生活息息相关，要求建筑物有足够的安全性和耐久性，在满足房屋建筑各项功能的同时，最大限度节约建筑成本是设计者的目标。更加应该重视建筑结构设计的优化，这就需要有关设计行业的从业人员以高度的责任心，在实际工作中不断探求真理，积累经验，掌握先进的结构设计理论，不断探求自然法则，提高创造力和创新能力，时刻为达到房屋建筑结构设计的最佳效果而不懈努力。

参考文献

[1]曾耀辉，浅谈住宅建筑设计中存在的问题[J]自然科学，2013，（03）135.

[2]范雷彪，李嘉昕，任忠.具有可靠抗震性能的农居房屋设计[J].华北地震科学.2012，30（2）.

建筑结构优化措施范文第6篇

关键词：民用建筑结构设计优化措施探讨

中图分类号：TU318文献标识码： A

民用建筑结构的稳定性和安全性与其自身结构设计密切相关，民用建筑结构设计若是不科学，将直接影响到工程的整体施工质量。当前在民用建筑建筑结构设计仍存在许多问题，严重制约了建筑行业的良性发展。

一、关于民用建筑结构设计中存在的问题分析

1.设计深度不符合要求。图纸的设计中，部分设计人员为了个人的方便，减少工作量，从以往的老旧设计图纸上截取内容，再对尺寸和外形进行一定程度的修改，便应用到施工过程中，结构设计的东拼西凑最终导致建筑物的整体结构并不契合。而有些设计人员的问题则是设计十分粗糙简单。按照规定，施工图中应包含有系统图和大样图以及剖视图，但由于设计人员偷工减料，使得这些图示漏失，并且还对应当在图纸中反应出来的问题仅用“见图集”来表示，更有甚者直接将责任推给设备厂家。另外在设计中按照规定应当把建筑的设计依据、安全等级、设计参数和耐火等级防火消防处理等进行解释说明，但常常被忽略。因此民用建筑结构设计工程就不能全面展示出来，对后期施工带来极大麻烦，而最终影响的则是整个建筑本身的质量。

2.地基设计和承载柱截面高度设计问题。地基是建筑结构设计的基础，优秀的地基设计对建筑结构的设计方向有直接的影响。如果对修建民用建筑的地址情况进行充分的勘察便进行建筑结构的设计，极有可能导致后期施工过程中出现地基软弱、承载力不够使工程出现安全问题。在对民用建筑进行设计时，荷载值的计算不去根据规范的折减系数，则直接导致计算结构的准确率十分低。这一系列的地基设计问题常常是建筑结构设计中容易被忽视的。墙柱截面高度设计问题常出现在抗震设防烈度6度及以上抗震设防区域。设计人员在受力分析时，忽略节点核心区抗剪计算。这样做使得柱顶的抗剪强度不合格，建筑骨架--柱子因此产生裂缝，最终结果则是降低了建筑的耐久性。一旦遭遇地震，墙柱极易发生受剪破坏，危及人们的生命财产安全。

二、关于民用建筑结构设计的优化措施分析

1.对民用建筑设计图纸进行完善：设计图纸可以说是建筑结构的重要表现载体之一，同时也是建筑项目在施工过程中的基础所在。换句话来说，建筑设计图纸中所出现的任何问题都会在建筑施工中数倍的反应出来，造成不可逆的后果。因此，在开展建筑结构设计工作的过程当中，需要严格按照设计规范展开工作，设计师决不能贪图方便而省略对关键信息的标准与标识。同时，对于较为复杂、以及细微的结构区域而言，需要在结构设计中加以重点关注。总而言之，建筑结构设计工作人员需要始终保持严谨的工作态度，在结构设计图纸完成之后，需要重视对图纸的自我审核，及时发现存在于建筑结构设计图纸中的问题，结合实际情况加以修正，以此种方式来保障民用建筑结构设计图纸的完善性与科学性。

2.重视概念设计

（1）在进行民用建筑结构设计时，概念设计的应用越来越广泛，对于提高民用建筑结构设计质量起到了较大的促进作用。但是，当前的设计人员在对民用建筑结构进行设计时，对概念设计的重视不够，导致其不能够全面的对民用建筑结构进行分析和考虑，从而造成了结构设计的片面性。片面的结构设计方案在后续工程施工的应用中就会显示出弊端，从而对工程施工的顺利进行产生严重的影响，难以有效提高工程施工的质量和效率。

（2）当前，设计人员在进行建筑结构设计时，应当充分考虑概念设计的影响。概念设计主要是指依据整体结构与局部结构之间的结构破坏机理、力学关系，对其进行充分考虑，从中得出基本的设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的设计，以保证对整个建筑结构的有效控制。因此，设计人员应当突破传统重计算的设计方法，充分运用概念设计的思想对建筑结构进行全面的考虑和分析，以从整体上掌握结构设计的思想，从而保证设计的科学性和合理性，以提高建筑结构设计的质量。

3.基础结构设计是民用建筑结构设计的重要组成部分，关系到民用建筑物的稳定性，因此，在设计基础结构时，设计人员要对影响基础结构的因素进行全面的考虑和分析，以保证设计的有效性。对于基础埋深问题，设计人员要根据实际的水文地质情况进行设计，在保证满足结构受力的基础上，因地制宜，全面考虑地下水位的变化对建筑结构浮力的影响及冻土对结构的破坏，以确定基础埋深。要根据实际情况保证基础结构墙体受力的均匀性，避免出现裂痕。以降低建筑结构设计以及施工建设的成本费用。

4.对民用建筑主体上部结构进行的科学性优化。建筑的上部结构设计应当建立相应的模型并进行系统的优化。整个过程最先一步就应当合理地设置剪力墙，保证剪力墙整体的质量是均匀的，这样能将楼层中平面刚度的中心点重合于楼层整体的结构重心，从而减少地震或者风力等对其的破坏性。在建设时如果条件允许，要尽可能地对剪力墙进行大开间的构造，加长剪力墙的墙肢长度，这样就能减少墙肢的数量，还能在符合标准的基础上减少混凝土的使用。另外，剪力墙里的暗柱是拿一般性钢材铸造而成，如果采用较大的剪力墙就可以减少相对的钢筋使用数量，减少相应的成本。然而如果建筑的本身不具有相应的条件，而且对于抗震抗压的要求较高，就不得构造过大的剪力墙。

5.提高民用建筑结构抗震能力，首先各地区要根据所处区域的地质特征，提高抗震设防标准，以应对可能发生的破坏性更强的地震灾害。科技、地震、建设等部门要严格建筑技术规范，从建房选址、规划设计、材料选用、施工保障等方面加强技术指导和监督检查，确保各类建筑设施符合抗震设防要求。同时要积极推广研发符合本地建筑物特点的抗震减灾新技术、新工艺、新材料。积极借鉴发达国家和地区的经验和技术，推广应用到各类建筑设施中。尤其是在重点设防地区，即使成本高一些，也要坚持使用抗震能力更强的新技术、新工艺、新材料。要坚决杜绝不安全建筑材料使用，要科学选材，新材料的使用要严格把关，进行抗震测试和检验，提高可靠性。需要提供相应的出厂证明等材料，安排专人对材料质量进行检测，将质量安全责任落实到人，一旦出现问题，做到有据可查。另外，民用建筑结构抗震设计的实施者和管理者，对建筑的抗震能力起到最大的影响。每个工作人员的工作成果都会对建筑抗震能力起到直接或间接的影响，因此，民用建筑结构抗震设计质量的关键在于提高工作人员的整体素质，工作人员素质的提高，必将带领工程质量的整体提升。

民用建筑结构的设计是个系统化的工程，不能有一个环节出现差错。正如人体的骨骼构造一样，一处出现问题，那么其功能也就有丧失的部分。因此为了最终的建筑成品能让民众感到满意，为民众带来舒适和安全的体验，设计人员就应当以极强的专业素养和责任感对每一个设计环节尽心尽力，严格要求每一个计算步骤。

参考文献：

[1]郝敏：《浅谈建筑工程结构设计中的安全性与经济性》[J].黑龙江科技信息，2013(27).

[2]徐克红：《结构与地基加固技术在建筑工程设计中的应用》[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2013(03).

[3]李军恒． 浅析建筑结构设计中提高安全性的对策［J］．中华民居( 下

建筑结构优化措施范文第7篇

关键词：建筑结构；优化方法；措施

1引言

结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案，为此，需要工程师不断地丰富自己的结构概念，深入、深刻了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们。

2、建筑结构优化设计的方法

2.1从建筑上分析结构设计优化方法

结构分析是结构设计的重要内容之一，主要是计算出结构在各种作用下的效应。分析结果要求能够解释和评估真实结构在预设作用下的效应。结构分析是否科学合理直接影响到结构的安全性、经济性和实用性。房屋工程分部结构优化设计包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造价分析等内容，在实施过程中，还应该按照一切从实际出发的原则，结合具体工程的实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。进行结构设计时，应在满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用。竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。

2.2计算模型

计算模型的确定是结构分析的核心环节，它包括合理选择计算简图和计算理论，这是结构分析的重点和难点。一般情况下，建立结构分析模型时，都会做一些假定。如：假定结构材料是均质连续的，这种假设对结构的宏观力学性能不会引起显著的误差，只有主要结构构件参与整体性能的效应。

2.3选择适合的结构优化计算方案

结构优化设计是个非线性的优化问题，在设计中涉及到多个变量和多个约束条件，设定好计算方案，通常是将约束条件变为无约束条件来计算。复合型法、拉式乘子法和Powell等方法是常用的计算方法，在完成了相应的计算方案后再进行编程运算即可完成最终的优化设计结果。

3、建筑结构优化设计措施

在建筑结构优化设计中，不同方案和不同建筑材料的选择对工程的造价都会造成不同影响，尤其是在基础类型的选用、开间的确定、层高与层数的确定以及结构形式选择等方面都有着重大关系。

3.1对基础结构的优化设计

基础结构在整个工程工期的1/4左右，并且基础造价也占到总造价的10%-20%，所以基础工程结构的重要性也是显而易见的。而且基础结构工程的造价还与地质条件是密切相关的，设计时对地质勘探报告要求也是极高，选择合理的基础形式、控制好基础的截面尺寸和埋深，能相对减少基础结构在总工程造价中的费用。

3.2选择节能指标较高的结构类型 建筑结构形式的选择，意味着选择不同工程造价的建设模式，常见的结构设计模式有如下三种：（1）剪力墙结构，这种结构形式常见于高层建筑，以混凝土结构技术规程为依托，这种结构形式相对于短肢剪力墙的抗震级别要高，比起短肢剪力墙，构造钢筋使用数量不多。（2）框架结构，具有大开间、布局灵活性强和造价成（3）框架一剪力墙结构，即在框架结构中合理进行一定数量剪力墙的布置，这种结构合理，适用能力强，而且能够应对各种不同的变形压力，是一种抗侧力较好的结构。以上的三种结构模式各具优缺点，但我们在选择结构模式的时候，不能片面认为造价最低的方案就是最科学合理的方案，而是我们要结合房屋业主的功能需求，以及建设单位的投资水平和施工能力等方面的因素进行结构类型的综合分析，将投资与收益进行平衡优化，根据工程条件的客观实际情况选择最为合适的结构模式。

3.3梁的优化设计

在结构设计时通常采用矩形截面梁当做受弯梁，但是这种情况下材料的利用率较低。因为，首先，在靠近中和轴附近的材料的应力较低，再者，梁弯矩会沿梁长变化而变化。由于截面梁大部分区段的应力较低，材料都不能得到很好的利用，要想提高材料的利用率，在设计时可采用平面桁架来代替矩形梁，此时平面桁架就相当于掏空梁，掏去了梁中多余的材料，减轻了其自身的重量，这样既经济又实用，大幅度地提高材料的利用率。

3.4柱网布局和柱子截面的优化设计

柱网布局决定柱子的开间和跨度（纵向或横向相邻的两个柱子的间的距离），柱网的尺寸一般来说在6到12米之间，如果柱距小那么其传力路线就短，上部结构的材料就能节省，但是这可能使基础费用偏高，所以说柱网布局是否合理，对工程的造价有很大的影响。另外，柱子的截面形状和尺寸对工程造价也有着直接的影响，所以合适的柱网布局、柱子截面的形状及尺寸的选择对工程造价的影响是很明显的。

3.5结构构件配筋计算的优化设计

在计算建筑物构件尺寸及配筋的过程中，需要反复调整构件尺寸并进行计算，从中总结出最优化的结构尺寸，使得在一个固定荷载常数下，得到最为经济的计算结果。计算结果应满足两个重要的指标：a、计算结果应首先确保结构的安全性，这是重中之重。b、在满足安全的前提下，使配筋量大致控制在结构计算配筋的范围内，使得构件内的钢筋量切实地发挥其受力作用，而并非作为仅仅起到支架作用的构造配筋量。采用此法设计，可以使得最终钢筋量控制在首次计算结果的80%至90%左右。

3.6结构设计信息优化技术

由于建筑结构受到设计变量等条件的约束，难以用单一的方法进行结构优化。笔者认为，鉴于房屋结构设计的复杂性，应该开发一种较为实用方便的参数定义优化软件，减少设计者在结构优化方面的精力和时间。笔者较为推崇的是TBCAD系统，这种系统是针对结构方案设计、建模、分析、评估等为一体的成本控制软件系统，这种系统可以进行结构方案的指导设计，使得方案的人力、物力和财力资源等趋于最优状态。系统的信息分为两个时间段进行优化，第一个时间段是通过对材料的分配调整，使用最少的混凝土用量满足侧向刚度的要求，系统在这个时间段的目标函数是混凝土的使用量，而结构构件的断面大小则是设计的变量。第二个时间段是对构件强度的优化，通过对构件结构的断面大小以及钢用量的调整，使得构件的强度要求实现只需较少的结构造价。

4结束语：建筑结构设计优化不仅可以提高建筑的功能性、安全性和耐久性，而且还可以在满足人们对各种功能要求的基础上，提升建筑物的美观性和经济性。因此，房屋建筑机构设计人员应该在设计中，充分的应用优化技术，选择合理的建筑结构设计方案，降低建筑工程的成本。

参考文献

[1] 黄浙青，朱小德.浅谈结构设计中的抗震设计[J].科技创新导报，2008（28）

[2] 张红友.优化结构设计减少建筑投资成本[J].陕西建筑，2008（11）.

建筑结构优化措施范文第8篇

【关键词】房屋；建筑结构；优化技术

1结构设计优化的意义及要求

1.1结构设计优化的意义

（1）功能性

结构优化设计能够根据工程的需求对结构造型、受力性能、结构材料等进行优化配置。比如选择圆形、方形的结构进行方面平面设计能够增加结构的受力性能。因此，工程结构的优化技术，是工程实现既经济又安全，既美观又实用的途径。

（2）节约造价

合理的结构设计能够根据建筑结构的空间和层面，增强结构的各种性能，结构设计受力性增加、抗震性增加不断可以减少结构所需物料，还能减少基础和装修物料，达到统一协调的目的，实现了结构的经济安全。

1.2房屋建筑结构设计的基本要求

（1）房屋舒适性要求

房屋建筑的设计和施工，是为了满足人民群众的生活需求，因此就必须要重视舒适性要求，比如室内的各部空间都应该灵活分布，要考虑到自然光源与人工光源的和谐统一，并且还要求充分考虑到用户入住房屋后，对房屋可能会进行的改造行为，进行剪力墙结构设计时，剪力墙不必按开间布置，可以两间合并布置为大开间剪力墙。

（2）房屋安全性与耐久性要求

房屋建筑的施工，大都具有其商品化的属性，因此就应该努力考虑为用户提供安全性与耐久性俱佳的产品，房屋作为一种消费品，与其它消费品最大的不同就应该是其优越的耐久性和安全性能，这也构成了房屋建筑结构设计与施工的最基本要求。在进行房屋建筑设计施工的材料选择时，应该充分的考虑到建筑结构的稳固性与材料选用的合理性、安全性，应该达到优良的抗风性和抗震性，和使用周期内进行维护和维修的可能性与方便性。

（3）房屋经济性要求

进行房屋建筑结构的设计时，要结合各种条件如房屋建设施工的位置、层级和结构特征等，充分考虑到建筑结构的安全性、舒适性和耐久性的基础上，选用最为合理、能够满足经济性要求的建筑结构。进行各个分部构件的设计也应该做到计算精细，在质量标准达到国家有关规范要求的前提下，将资金的投入降低到最优的程度。特别是当进行房屋建筑结构的基础设计时，更加应该充分考虑到经济化指标，因为房屋建筑结构的基础设计的合理性，与房屋建筑的造价高低有着非常直接的关系。

2房屋建筑结构优化设计的阶段

对房屋结构进行优化设计，是大量运用了科学知识，这能够充分运用其资源成本，使得其结构既安全、美观，又经济实用。而且通过调查发现，经过优化设计的房屋结构其质量和成本都远远要优于其他没有运用结构优化设计的。建筑设计师们在对房屋结构进行设计和优化时，一般会按照一定的步骤来进行。

2.1变量的选择

通常情况下，对设计人员决定最终设计方案起到重要作用的参考数据，都可以作为变量供设计者进行选择。如工程的目标参数包括房屋价格参数和预期产生的损失参数；工程的控制与约束参数包括表示房屋架构可靠性能的参数等。如果房屋建筑的设计者以变化幅度较小或考虑因素较少的参数作为设计的参考指标，那么相应的建筑结构设计、编程和计算有关的工作难度将会降低，设计者也可以更好地找到符合优化设计的参考数据。

2.2对相关函数的确定

设计者要根据事先设定的房屋横截面尺寸和钢筋尺寸面积的那一组函数，从众多组相似的参考函数中进行合理科学的选取，并分析这组数据函数的相关各种性质，从而最大限度的降低房屋建造的成本费用。

2.3条件的衡量

处于对增强房屋结构稳定性和耐用性的考虑，房屋设计的约束指标应当包括房屋尺寸、架构稳定性、架构刚性、受力限度和变形限度、结构的可塑程度和结构的确定程度等。在实际的设计过程中，设计者应当结合房屋建造工程的具体情况，对施工实际中的约束性条件和目标确定的约束性条件进行比较和分析，确保各种条件都符合相关的建筑规定要求，从而实现优化设计的目的。

2.4确定最佳方案

执行以上所述步骤，综合考虑各个方面，不能为了降低投资而忽视设计优化的作用，正确处理经济和技术的对立统一关系，设计过程中，不能过分强调节约，忽视技术问题，也不能过分强调技术，轻视经济性的要求。因此，房屋建筑结构优化设计是一项比较复杂的综合性决策问题，往往存在对立面，满足经济、适用、安全、美观及便于施工等原则，这五个原则之间也互相矛盾，所以需要进行研究、探索，实现用最少的投资，获得最大的效益目标，满足设计要求。

3房屋建筑结构设计优化措施

3.1地基是建筑结构的基础

对建筑物的稳定性起着决定性的作用。在进行建筑结构的地基设计时，要因地制宜，具体情况具体分析。进行建筑结构地基的设计优化首先是要选择合理的优化方案，如果是基础较深，那么就需要对拟建工程施工现场的地质情况进行全面仔细的勘察，然后再综合其他现场场地的各种因素进行基础选型及埋深等设计。

3.2建筑底部剪力墙的设计优化

处于房屋建筑底部位置的框架剪力墙因为具有竖直方向抵抗侧力部件的不连续性，所以就增加了受力出现不平衡状况的因素。也就因此而增加了对建筑平面的要求。在设计中，应该尽最大可能将承重墙放置于框架梁之上，如果受到具体条件限制而只能放置于次梁时，就必须要将主梁与框架梁的钢筋配置适度增大，使放置承重墙的楼板厚度增加。同时，在设计中需要楼板错层时，必须要慎重，必须是在选用质量较轻的板层填充材料时才可以进行这样的设计。

3.3砌体结构的设计优化

砖砌体在房屋建筑结构中主要担负着抵抗侧向位移和承重的作用，它的布置方式较为多变，但是在跃层结构或表现出过大的受力结构中却并不适宜。通常应该对其进行以下方面的优化，优化平立面结构，保证建筑形体的规则性，抗侧力构件平面布置宜规则对称，侧向刚度沿竖向宜均匀变化。纵向抗震墙体在建筑整体中，必须保证有三条以上，合理规划门窗的开口规格，一般要将宽度控制在2m或2m以下，这样的设计有利于增加建筑结构的稳固性。

3.4剪力墙的设计优化

对剪力墙进行优化设计，其中连梁是最为重要的环节。如果将连梁的剐度增加，就一会产生增加建筑结构地震作用的情况，同时也就造成了连梁与墙肢的内部受力分配大幅度增加，这样就应该将此处构件的钢筋配置适度增加，从而使建筑材料受到不必要的浪费。所以，在进行房屋建筑结构的设计时，不应该选择将大刚度窗下墙当做连梁的设计。应该选择的设计方式应该是把连梁设计成刚度与截面较小的弱连梁，并且在达到结构的刚度与变形程度要求的条件下，进行经济与变形能力等多方面思考，对构件进行合理的布置。一般来说，剪力墙设计越多，建筑结构也就具有更大的抗侧力，从而减少建筑结构的位移，却导致了地震力的增大。基于以上的考虑，进行剪力墙的设计时必须要掌握对称和分散与均匀的基本理念，以水平位移限度为准控制剪力墙的数目。

4结语

通过优化设计手段进一步加深对结构优化设计在工程造价控制中的重要性认识，创造合适的条件，确定合理的目标，采用科学的控制方法，各个方面达到最佳结合，降低工程的总造价，这不仅符合现今建筑商对于建筑结构效益的追求，也是市场可持续发展的需求，更是适应绿色环保的要求。

参考文献：

建筑结构优化措施范文第9篇

关键词:框剪结构；优化设计；措施；内力分析

中图分类号:TU318 文献标识号:A文章编号:2306-1499(2014)07-0097-01

1. 基本概况

1.1结构承重体系设计

结构承重体系设计需要根据不同的环境来进行，在设计中，裙房部分要考虑荷载效应的发生，主楼的部分也要考虑竖向的荷载效应，同时对于水平地震作用下产生的荷载效应也要加以重视。因此裙房结构需要采用混凝土框架结构的形式，而主楼采用框架一剪力墙承重结构体系。

由于主楼的抗侧力构件是重要的部分，在设计中剪力墙要承担主要水平荷载，同时框架承担少部分水平荷载作用和大部分的竖向荷载作用。如果要提高主楼的抗扭能力，在设计中要加强剪力墙和楼梯主楼结构的相互位置，其中主要要注意建筑结构设计的变形限值，将其进行综合匹配，以刚度、承载力和延性来进行综合。

1.2建筑缝的处理设计

建筑缝的处理设计是通过主楼和裙房之间的连接部分来进行设计的。由于主楼和裙房有着本质的不同，两者连接处需要设计出防震缝和沉降缝。防震缝的设计是为了减少主楼和裙房之间出现较大的缝隙，从而增加裙房的防水难度，结构设计的过程中，也需要将主楼和裙房看做一个整体的设计方案来进行设计计算。而沉降缝的部分是主楼按照实际的需要，将主楼基础设计成桩基础，与此同时，裙房的基础设计成柱下条形基础，二者在调整彼此间的不均匀差，从而保证设计的合理性。这也是建筑缝最常见的处理设计方式。

2. 结构优化设计策略

高层的建筑结构设计中，采用较多的方式是钢筋混凝土框架一剪力墙结构，这种体系的建立有效的提高了框架结构的灵活性，并且更好的提升了使用空间，使建筑更为优质。由于剪力墙结构的整体性相对较好，因此也保证了建筑结构的完好。在一定条件下，采用框架结构设计能有效的提高水平变形曲线能力。然而钢筋混凝土一剪结构具有多种效果，从力学的角度来进行分析的话，存在着一定的难度，进行设计优化设计也难以完成。因此，及时国内外很多的专家进行了多种实验，但框剪结构中依然存在着很多难以解决的问题，解决在这些问题，对于提高工程质量和科学的发展也有着重要的意义和积极的作用。

2.1框架结构的分部优化设计技术

钢筋砼框架结构属于具有多个多余约束的超静定结构，其荷载效应不仅与外荷载大小有关，还与结构构件的材料特征、几何构造特征有关。钢筋砼框架结构的分部优化设计，即是在结构整体内力分析完成后，根据梁柱各构件的控制内力进行截面优化设计，确定满足荷载效应水平要求的各结构构件的几何特征和配筋量的优化结果，由此导致原结构的几何特征和荷载特征发生变化，优化结构在现荷载作用下内力分布特征发生变化，各构件控制截面上的控制内力也发生相应变化，据此再进行新一轮的优化设计。因此框架结构的分部优化设计实际上是一个迭代、渐进的寻优过程，计算结果虽不总能等价于整体优化设计结果，但通常能给出工程实用的满意结果。

钢筋砼框架结构的分部优化设计方法的具体步骤为：

（1）初始选型。根据结构平面、立面布置及建筑物设计使用功能，分析结构所受的竖向荷载和水平荷载及其传力路线，并考虑施工因素，归并框架梁、柱的类型，初选梁柱的几何尺寸；

（2）结构分析。按照结构的实际几何构造特征，计算结构所受竖向荷载及水平荷载，对钢筋砼结构进行空间内力分析。根据结构分析结果，将截面尺寸相同的构件的控制截面内力，根据其大小进行分类，并确定每一类构件的设计控制内力；

（3）截面优化设计。截面优化设计是对优化的结果进行控制的过程，设计过程中，保证其整体设计方案的准确性，提高设计质量是关键的步骤;

（4）可行性判断。对优化设计结果进行一次内力分析，检验其可用性。若整体分析能够满足工程设计要求，则可按此方案进行配筋和构造处理，作为最终的优化设计结果。否则需根据工程经验和结构内力分析结果进行局部调整，直到方案可用为止。

2.2框―剪结构的三阶段优化设计策略

框―剪结构的设计主要涉及三个方面的优化问题：一是结构最优设防水平的决策，二是框架与剪力墙结构协同工作，以及承载力、刚度与延性变形能力间的最佳匹配设计，三是框架―剪力墙结构构件的优化设计问题。

高层框―剪结构在水平荷载作用下的协同工作问题，主要是水平荷载在框架和剪力墙结构之间的分配设计，因此剪力墙数量和位置的设计是关键问题。这里，我们将框）剪结构的优化设计过程分为三个阶段进行，对不同阶段的不同问题，采取不同的优化准则进行优化设计。

（1）第一阶段：最优设防水平Id的优化决策。以地震的危险性为前提，分析地区地震的相关强度，从而评测出相应的结构优化方案，在进行设计前，将相关的数据进行综合评测，从而把设计方案综合在内。

（2）第二阶段：剪力墙构件的优化设计。剪力墙结构构件的优化设计主要是结构刚度与延性指标的最佳组合，可用力学准则进行优化。结构刚度对结构的影响主要为结构的自振周期和侧向位移，结构延性对结构的影响主要为保持承载力前提下的变形能力。因此，可用结构整体的侧向位移量来协调结构的刚度和延性。我们根据高层结构设计规范对结构层间位移和顶点总侧移的限值来控制结构的刚度设计和延性设计。

（3）第三阶段：框架结构的优化设计。框架结构的优化设计准则是一个结构准则，在一次整体分析完成之后，可按照前述方法对框）剪结构中的框架部分进行优化设计。

建筑结构优化措施范文第10篇

【关键词】高层建筑；框架剪力墙；结构设计

随着经济建设的快速发展，城市人口不断增加，建筑用地资源非常紧张，在这种情况下，高层建筑以其大容积率得以在城市中快速发展起来。高层建筑垂直高度较大，而且结构较为复杂，这就需要选择适宜的结构形式，来确保高层建筑的稳定性。目前框剪结构不仅能够有效的确保使用空间的最大化，而且抗侧力刚度也较好，所以在当前高层建筑结构设计中得以广泛的应用。在进行框剪结构设计过程中，需要对其设计进一步优化，确保建筑结构能够更好的满足建设可靠性的要求。

1、高层建筑框架剪力墙结构设计的基本原则

对高层建筑中的剪力墙的应用更能有效的体现出其很好的优势。不但能够满足建筑最基本的使用功能，还能够对人们日益增长的个性化需求以及工程经济性需求和耐久性的要求都可以实现。剪力墙的结构设计技术的应用能够有效的确保建筑的质量，也能够降低建筑工程的生产成本。

1.1调整楼层最小剪力系数方面的原则。在进行剪力墙的设计中对于其构件尽可能的减少布置，其中最佳的设计方案就是进行大开间剪力结构的布置，使得侧向刚度结构能够达到最好的状态。同时，楼层间的剪力系数也要确保较小，但是不能超过相关规范规定的范围。

1.2调整楼层间最大位移与层高之比方面的原则。在对规范规定的最大楼层间的位移进行计算时，假如建筑所处地区出现地震的情况比较多，对楼层的标准值在进行计算时可以将结构的整体弯曲变形进行保留，在以弯曲变形为主的建筑中需要计入扭转变形。在高层建筑当中重点需要考虑的就是楼层间的剪力变形以及扭转变形。结构的剪切变形主要是通过竖向构件的数量进行确定的，在实际的工程中，有很多构件还是很难满足的，同时还需要加强对构件的合理布局，如果布局不合理，就会导致产生扭转变形，那么楼层间的位移就很难达到要求。所以，相对高层建筑来说，不能简单的只是利用楼层间的位移来进行竖向构件刚度的确认，同时还需要尽可能的减少扭转变形。

1.3调整剪力墙结构连续超限方面的原则。如果剪力墙结构的连续跨高比太小就会出现弯矩和剪力过大的情况，这样就超过了相关规范限度。按照相关规定的要求，在跨高比低于5时，连续梁是不能进行折减的，对跨高比的合理选择能够有效的避免剪力和弯矩过量。在进行结构设计中对以上所述有效合理的利用就能够在一定程度上降低工程成本。在对剪力墙的结构设计中，不仅需要符合相关规定，还需要加强对其他方面因素的考虑，对建筑物的立面以及平面一定要尽可能的确保均匀，并且剪力墙结构一定要远离房屋中间，这样是为了确保房屋的整体抗扭能力。

2、高层建筑框架剪力墙结构设计优化措施

2.1剪力墙位置优化设计

框架剪力墙在其设计的过程中通常为双向布置，一般沿着主轴方向或者其他的方向，此种做法可有效的提高空间工作性能，且极易实现两个方面手里的抗侧刚度接近。剪力墙的位置、数量均要得当适宜，若是剪力墙的数量太少，那么结构抗侧刚度则无法满足设计要求，但是数量过多，那么墙体的利用率则会大大降低，从而导致结构抗侧刚度过大，加大地震力和自重，无法充分满足设计要求。在设计剪力墙肢截面的时候，尽量达到规则、简单、竖直刚度均匀等要求。在对建筑进行抗震设计时，剪力墙底部则需加强部位不应采用错洞墙和叠合错洞墙，有效的避免设计过程中墙肢刚度相差悬殊的洞口。同时剪力墙必须应用从上到下的连续布置方式，避免强敌刚度突变，且对剪力墙平面外地弯矩进行控制，保证剪力墙平面外地稳定性。

2.2结构的科学设计

众所周知，在剪力墙水平方向的安排中，设计人员如果想要将剪力墙的重量核心和其刚度核心尽可能的布置在一起，则应当尽可能的将剪力墙平面设计以对称的方式来进行，这能够有效减少剪力墙扭矩的出现并且有效提升剪力墙的抗震性。除此之外，剪力墙合理布置的结构过程中设计人员还应当减少单向形式的设计，从而能够有效避免其对于剪力墙结构中的抗震性能产生不良作用，最终促进建筑工程抗震性能的有效提升。另外，在合理布置结构的过程中设计人员应当使剪力墙侧向刚度能够充分发挥，从而能够在此基础上促进建筑工程结构设计中的剪力墙设计抗震效率的持续提升。

2.3延伸性处理及设计

延伸性处理是建筑工程结构设计中的剪力墙设计的核心内容之一。通常来说由于剪力墙的结构自身存在着较大的延伸性，因此这意味着在进行剪力墙的设计和施工过程中其也当具备相应程度的延伸特性，这将会直接影响到剪力墙结构的整体性和耐久性。除此之外，在延伸性处理的过程中为了有效的避免剪力墙结构中出现相应的破坏问题，在进行剪力墙设计时设计人员应当确保其能够满足承载力的相应要求，并且通过均匀、对称、上下连贯的设计方法的有效应用来促进其整体支撑效果的有效提升，最终在此基础上促进建筑工程结构设计中的剪力墙设计可靠性的不断进步。

2.4强度与性能的设计

提升强度与性能是建筑工程结构设计中的剪力墙设计的重中之重。根据我国相关机构出台的《高规》中所规定，在建筑工程的设计、施工过程中一般的剪力墙的水平和竖向分布筋的配筋率都应当得到可靠的保障，即对于非抗震设计和四级抗震设计时这一数据应当在 0.20%之上，与此相对应的则是，当对于一、二、三级抗震情况的建筑工程设计时，设计人员应当确保这一数据不小于0.25%，从而能够促进建筑工程抗震强度与自身性能的有效提升。除此之外，在提升强度与性能的过程中设计人员还应当遵循《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》中的相关规定，即通过约束边缘和构造边缘的剪力墙构件来促进矩形截面剪力墙的极限承载力能够优化40%以上，并且促进其抗震能力得到20%左右的提升，最终促进建筑工程结构设计中的剪力墙设计合理性的不断进步。

2.5合理的控制剪力墙结构参数。为了保证高层建筑结构设计中剪力墙结构布置的合理性、恰当性以及科学性，就要对位移比、侧向刚度比、周期比等一些参数进行有效的控制。位移比通常是指高层建筑中，竖向构件本身的楼层的位移和水平位移与楼层平均值的比值。除此之外，还对剪力墙结构布置其自身的不规则性进行限值，这样能够有效的防止建筑出现偏心力，出现建筑扭转的现象。位移比限值是根据刚性楼板假定的条件下确定的，高层建筑的竖向构件位移比一般是不能够超过1.2倍的。

3、结语

在建筑中剪力墙结构主要承载的就是水平以及竖直方向的荷载和重力，在剪力墙设计中不但要求其安全合理，还需要对其经济问题进行思考。在设计中，对于各项位移的限制值也需要使其能够满足，对于其构件中的抗侧力构件作用也需要加强思考。对于剪力墙的竖向设计也需要使其能够满足位移限制值相关规范的要求，尽可能的使其数量能够减少，同时对于基本的振力也不造成影响。

参考文献：

[1]张建勋，谷军，张帆.框架剪力墙结构的概念设计要点分析[J].建筑设计管理，2011（10）.

建筑结构优化措施范文第11篇

关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计；优化措施

中图分类号：TU398+.2 文献标识码：A文章编号：

引言

剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及梁、板所组成的空间结构，承受竖向荷载和水平荷载，是高层建筑中常用的结构形式。由于纵向、横向剪力墙在其自身平面内的刚度都很大，在水平荷载的作用下，侧移较小，因此这种结构抗震及抗风性能都较强，适宜于建造层数较多的高层建筑。结构工程师应该在剪力墙设计中把握要点，使结构安全、经济。

1.进行合理的结构布置，提高高层建筑剪力墙的抗震性

1.1合理进行平面布置

一是高层建筑剪力墙结构平面形状应该尽量保障其规则、简单、对称,具有分布均匀的承载力和刚度，一些不规则的平面形状则不宜采用,以便最大限度地减少扭转对其的影响；二是必须考虑到风压对其的影响，确保其对于纵向荷载和水平荷载具有较强的抗击力。三是剪力墙结构应具有较好的空间工作性能，因此剪力墙结构中的剪力墙应双向布置，以便形成空间结构。抗震设计的剪力墙结构，应避免单向布置剪力墙，并宜使剪力墙结构两个方向的抗侧刚度相接近。剪力墙墙肢的截面宜简单、规则。

1.2合理进行竖向布置原则

一是竖向布置应确保墙体造型规则、均匀,尽可能地避免有较大的内收和外挑,以免使抗侧力结构的承载力和侧向刚度发生突变；但允许沿高度改变剪力墙的厚度和混凝土的强度等级，或减少部分剪力墙墙肢，使结构抗侧刚度沿高度逐渐减小。二是为了底部大空间需要的剪力墙结构,底层或底层若干层剪力墙若不落地,可能会产生刚度突变,这时，应尽可能地使其它落地剪力墙、筒体或柱的截面尺寸增加一些,并对相应楼层混凝土等级进行适当地提高，以减少刚度的变化。

2.剪力墙结构的设计要点

2.1 剪力墙布置

剪力墙布置必须均匀合理，使整个建筑物的质心和刚心趋于重合，且 x、y 两向的刚重比接近。在结构布置时应尽量避免仅单向有墙的结构布置形式，以使其具有较好的空间工作性能，并且使两个受力方向的抗侧刚度接近，若无法避免，则剪力墙相应部位应设置暗柱，当梁高大于墙厚的2.5倍时，应计算暗柱配筋，转角处墙肢应尽可能长，因转角处应力容易集中，有条件两个方向均应布置成长墙。

2.2 剪力墙厚度确定

剪力墙墙肢截面比较适宜简单、规则，剪力墙的竖向刚度应均匀，其门窗洞口最好成列布置、上下对齐，形成明确的连梁和墙肢。避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置，在抗震结构设计时，一、二、三级抗震等级剪力墙的底部加强部位最好不要采用错洞墙，二、三级抗震等级的剪力墙均不宜采用叠合错洞墙。《高层建筑混凝土结构技术规程》中对剪力墙的截面尺寸做了详细具体的规定。

2.3 剪力墙配筋

对于剪力墙结构来说，剪力墙是面广量大的，合理的控制剪力墙配筋对于结构安全及工程的经济性具有十分重要的作用。一般要求水平钢筋放在外侧，竖向钢筋放在内侧。配筋满足计算及规范建议的最小配筋率即可。一般剪力墙竖向和水平分布筋的配筋率，一、二、三级抗震设计时均不应小于0.25%，四级抗震设计和非抗震设计时均不应小于0.20%；钢筋间距不应大于300mm；分布钢筋直径均不应小于8mm。另外新抗规中规定，竖向钢筋直径不应小于10mm。房屋顶层剪力墙以及长矩形平面房屋的楼梯和电梯间剪力墙、端开间的纵向剪力墙、端山墙的水平和竖向分布钢筋的最小配筋率不应小于0.25%，钢筋间距不应大于200mm。加强区φ10@200，非加强区φ8@200 双层双向即可。双排钢筋之间采用φ6@600×600拉筋。但地下部分墙体配筋则另当别论。

2.4 设置边缘构件

对于普通剪力墙，其暗柱配筋满足规范要求的最小配筋率，建议加强区 0.7%，一般部位0.5%。对于短肢剪力墙，控制配筋率加强区1.2%，一般部位1.0%；对于小墙肢其受力性能较差，应严格按高规控制其轴压比，宜按框架柱进行截面设计，并应控制其纵向钢筋配筋率加强区1.2%，一般部位1.0%；而对于一个方向长肢另一方向短肢的墙体，设计中往往就按长肢墙进行暗柱配筋。

优化高层建筑剪力墙结构设计的措施

3.1注重转换层结构设计

高层建筑功能和形式日益多样化，当多功能综合大楼要求一栋建筑物的上部伸部)和下部使用功能不同时，结构布置也要相应改变，要设置转换构件衔接上下结构，传递内力，设置转换构件的楼层称为转换层。因此，对于高位转换的底部大空间剪力墙结构这样的复杂结构，应当慎重设计。由于高位转换时刚度和质量较大的转换层升高，调整转换层本身及其上、下的刚度比使之接近是必要的，转换层本身的刚度和质量不宜大，最终可通过水平力作用下精确的空间分析检查转换层附近的层间位移角是否基本均匀。宜尽量选用刚度和重量较小的转换层结构形式，计算时应多取参与组合的振型数。通过计算仔细分析可能存在的薄弱部位，研究具体的内力分配特点，通过调整内力和构件配筋设计改善薄弱部位的性能。

3.2优化连梁设计

根据《高规》在连梁设计方面的规定，对于连梁非抗震及抗震设计时高跨比大于2．5及小于2．5两种情况．在截面受剪承载力及配筋方面有不同规定。为此应将连梁进行塑性调幅，以降低剪力设计值。塑性调幅可采用两种方法：(1)在内力计算前将连梁刚度进行折减；(2)在内力计算之后，将连梁弯矩和剪力组合值乘以折减系数。无论采用何种方法．连梁调整后的弯矩、剪力设计值不应低于使用状况的值，也不宜低于比设防烈度低一度的地震组合所得的弯矩设计值，以避免在正常使用条件下或较小的地震作用下连梁出现裂缝。同时要注重连梁的固结处理。

3.3加强部位的设计

在剪力墙设计时，一般高层剪力墙结构，底部加强部位的高度可取嵌固部位以上墙肢总高度的1／10和底部两层高度二者的较大值；底部带转换层的高层建筑结构，其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上2层的高度及墙肢总高度的1／10二者的较大值。当将地下室顶板视作嵌固部位，在地震作用下的屈服部位将发生在地上楼层，同时将影响到地下1层，此时地下1层的抗震等级不能降低，加强部位的范围应向下延伸到地下1层，并根据不同的抗震等级设置构造边缘构件或约束边缘构件。

4.剪力墙结构的抗震薄弱环节及概念设计

振动台模拟地震试验结果表明建筑平面外边缘及角点处的墙肢、底部的小墙肢、连梁等是剪力墙结构的抗震薄弱环节。当有扭转效应．建筑平面外边缘及角点处的墙肢会首先开裂；在地震作用下，高层剪力墙结构将以整体弯曲变形为主，底部的小墙肢，截面面积小且承受较大的竖向荷载．破坏严重，尤其“一”字形小墙肢破坏最严重；在剪力墙结构中，由于墙肢刚度相对减小，使连梁受剪破坏的可能性增加。因此，在剪力墙结构设计中，对这些薄弱环节，更应加强概念设计和抗震构造措施。例如，剪力墙在平面上分布要求均匀，使其钢度中心和建筑物质中心尽量接近，以减小扭转效应；适当增加建筑平面外边缘及角点处的墙肢厚度(宜取250mm，对低部的小墙肢根据需要可取用300ram)，加强墙肢端部的暗柱配筋，严格控制墙肢截面的轴压比，以提高墙肢的承载力延性，高层结构中连梁是一个耗能构件，连梁的剪切破坏会使结构的延性降低，对抗震不利，设计时应注意对连梁进行“强剪弱弯”的验算，保证连梁的受弯屈服先于剪切破坏；剪力墙宜在两个方向均有梁与之拉结，连梁)宜布置在各肢的平面内，避免采用“一”字形墙肢；剪力墙底部加强部位的配筋应符合规范要求等。

5.结束语

综上所述，高层建筑剪力墙结构设计直接关系着高层建筑的抗震性、稳定性，作为设计人员应予以高度重视，不断探究高层建筑剪力墙结构设计，更新设计理念，创新设计方法，提高设计质量，以提高高层建筑剪力墙结构的抗震性。

参考文献：

[1]韩桂发.浅析高层住宅结构设计与体会[J].价值工程,2010.

建筑结构优化措施范文第12篇

关键词：高层建筑 剪力墙体系 结构设计 设计 探讨

中图分类号： TU398+.2 文献标识码： A 文章编号：

引言：剪力墙体系结构高层建筑中正在逐渐代替框架结构中的梁柱，剪力墙体系的主要作用是承受建筑物竖直和水平方向的各种荷载引起的内力，对于其他结构的水平力也可以很好地控制。目前，剪力墙结构被广泛的应用于高层建筑中。对剪力墙体系的深入研究对高层建筑的设计有着重要的意义。

1 高层建筑物的受力特点与支撑件

对于高层建筑而言，越高所承受的竖直压力就越大，水平风荷影响也越大，所承受的外力主要就是水平和垂直方向。对于比较低的建筑来说，高度较低，地基面积较大，相对而言所受的风荷及地震影响就很小，在高层建筑上，水平荷载产生的倾覆力会很大，设计人员主要考虑的问题是水平荷载，轴向变形及结构延性等方面。

1.1 水平载荷

建筑物的高度达到一定数值后，它们在竖直方向上承载的荷载变化量并不大，所承受的风荷载以及地震作用的水平荷载会呈现一定的规律性，建筑物的结构特性不同，风荷载及地震水平荷载则会随之发生较大变化。

1.2 轴向变形

建筑物越高，竖向荷载越大，竖向荷载越大，连接柱中的轴向变形就会越大，相应的，连续梁的弯矩所受影响就会越大，预制构件的下料长度也会受影响而有所改变，由此可见，在施工时必须计算出轴向变形值，并及时调整下料长度。

1.3 结构侧移

高层建筑的结构设计关键之一是结构侧移的控制，楼房越高，水平荷载下结构的侧移就会越大，对于楼房的稳定性威胁也就越大，因此，高层建筑物的结构侧移一定要严格控制，以确保楼房的稳定性。

1.4 结构延性

相对于低层建筑而言，高层建筑的结构柔和性较好，在地震侵袭发生较大震动时，会产生较大的变形。建筑物在塑性变形阶段中对变形能力的要求相对较高，要想保证结构延性，必须在建筑设计中采取一定的措施。

2 剪力墙结构设计的基本原则

剪力墙结构在建筑中主要承担竖直方向重力与水平方向荷载，剪力墙结构的设计既要安全合理，又要考虑经济问题。设计过程中，各种位移限制值都要满足，结构构件中抗侧力构件的作用也要充分考虑到。设计时，剪力墙的数量也要满足位移限制值相关规范的要求，数量应该尽量少，但又不能影响基本振犁的要求。建筑中剪力墙结构所承受的倾覆力矩应不小于总数的一半。

2.1 调整楼层最小剪力系数方面的原则

设计中剪力墙结构的布置要尽量减小，大开间的剪力墙结构布置是最好的设计方案，侧向刚度结构可以达到较为理想的状态。楼层间的剪力系数尽量小，但不能超出规范的极限范围，短肢剪力墙承受的地震倾覆力矩于整体总底部承受的地震倾覆力比要小于或等于1:4，这样既可以减轻结构自重，同时降低了地震带来的危害又可以节约用费。

2.2 调整楼层间最大位移与层高之比方面的原则

规范规定的最大的楼层间的位移在计算的时候，如果楼层地区地震比较频繁，所用的标准值产生的楼层计算可以保留在结构的整体弯曲变形，应该计入扭转变形在以弯曲变形为主的高层建筑中。高层建筑重点考虑的方面就是楼层间的扭转和剪力变形。结构的剪切变形由竖向构建的数量决定着，在建设施工中，有足够多数量的构件还是远远不够的，更要考虑构建的布局是否合理，如果不合理，就会产生过大的扭转变形，楼层间的位移就达不到要求。因此，对于高层建筑而言，不能只是以楼层间的位移来确定竖向构件的刚度，而应该尽量减小扭转变形。

2.3 调整剪力墙结构连续超限方面的原则

剪力墙结构的连续跨高比太小会导致弯矩出现及剪力过大，超过规范限度，跨高比一般大于或等于2.5。规范规定，在跨高比小于5的时候，连续梁不能够拆减。跨高比的正确选择，可以很好地避免弯矩及剪力过量，可保持在规定范围内。在结构设计时，如果可以有效合理的用上这些，可以大大降低工程成本。

剪力墙结构不只应该符合相关规定，在设计时要考虑多方面的因素，建筑物的平面、立面应尽量均匀，剪力墙结构应尽量远离房屋中心，以保证房屋整体的抗扭。

3 剪力墙结构设计

剪力墙的刚度较大，整体性较好，容易达到承受的荷载要求。设计师主要考虑以下几个方面：

3.1 剪力墙界面的厚度要求

剪力墙厚度尽量小的优点主要是保证剪力墙平面的刚度及其稳定性。当剪力墙相较于墙体平面外面时，相交处可以作为剪力墙的支撑，对于平面外的刚度与未稳定性有很好的保证。剪力墙最小厚度确认时，计算依据主要是建筑物层高及无支长度中的较小值。进行抗震设计时，底部加强区根据地震的具体大小情况来设计，地震越大，底部加强区所占层高或者无支长度总面积比较越大，且面积一般不小于160mm。非抗震设计时，底部加强区一般不会大于层高或无支长度的百分之25%。

3.2 剪力强结构中混凝土强度等级要求

剪力墙中混凝土要求相对较高，等级最少要为C20，如果剪力墙结构中带有筒体与短肢，那么其中的混凝土强度最少要为C25。

3.3 剪力墙结构在进行抗震设计时，构造边缘的构件在剪力墙墙肢中是必不可少的。在非抗震设计中，其墙端部位的构件配置及钢筋配置都要符合相关的规定要求。

3.4 剪力墙结构设计中要考虑竖向分布时钢筋配筋率的最小值，主要作用就是保证混凝土墙体在受到弯力较大时出现裂缝时不至于立刻达到抗弯承载力的极限，还可以防止斜裂缝出现后发生脆性剪拉破坏。

3.5 剪力墙结构开洞构造设计。若是剪力墙结构中开洞较小，其影响较小在计算时可不必考虑在内。为了保证剪力墙结构截面的承载力，要在钢筋切断集中处将洞口补足，并且钢筋直径最小要达到12mm。

3.6 高层建筑剪力墙结构体系受到的竖直方向荷载比较大，竖直荷载包括建筑整体的自身重量及楼面荷载产生的影响。由于荷载的存在，竖直方向会产生轴力，是连续梁内出现弯矩。计算时依据的是其受力面积。若是水平荷载，其计算就要按平面考虑了。剪力墙结构计算工作比较复杂且工作量较大，在建筑施工时，要针对不同的剪力墙结构的受力特点进行计算。

剪力墙结构体系是一种抗剪性能较好的结构，设计时要考虑建筑施工的具体情况，设计时应尽量避免竖向刚度突变，确保其刚度。

4 结束语

剪力墙结构体系的重要度在建筑施工中占有相当大的比重，近年来，高层建筑飞速发展，呈上升趋势。剪力墙结构得到更为广泛的应用。目前我国设计人员正在朝着剪力墙结构体系设计深度方向努力。但是相对与国外设计技术来说，我们还存在着很多方面的不足之处，还有很多需要改进的地方，上升空间也比较大。因此，我们需要投入更多的精力与时间做好剪力墙结构的设计工作。笔者也会一直努力。

参考文献：

[1]苏绍坚.住宅楼剪力墙结构设计分析[J].核工程研究与设计，2007，01．

[2]吴继成.高层框架剪力墙结构设计[J].建设科技，2010，06．

[3]李盛勇，张元坤.剪力墙边缘构件的一种科学配筋形式[J].建统结构，2003，08.

[4]龚海秀.剪力墙结构设计的几点体会[J].江西化工，2010，02．

建筑结构优化措施范文第13篇

关键词：结构设计优化；房屋建筑；原理；作用

1引言

经济的前进发展，促使精神物质需求逐步提升，对建筑的标准也超过了实用性和安全性，并对建筑外观提出全新的标准。为此，设计师将设计是否有利于施工操作、是否属于提升房屋结构、是否包含美学价值等划入考量范围，促使房屋水平有所提高。

2结构设计优化的基本原理

结构设计优化的基本原理为着手项目结构设计活动时，除应思量建筑安全系数和实用功能，也应强化美学价值。换而言之，即借助可行、合理的设计，打造完美、理想型设计作品。对于房屋工程而言，结构整体与分部结构优化设计为结构设计优化最为重要的两个应用层面，而结构设计优化具体涵盖围护结构方案、细部设计与屋盖系统方案。若要进一步细化，则可划分为造价分析、选型和受力分析等。在具体的实施过程务必要依据实际情况来确定，尽可能达到建筑整体价值最高。在舒适安全的基础上，建筑师应主动顺应时代潮流，主动实施结构改进和创新。待设计结构时，应在总体上满足设计师提出的设计理念，基于这一基础，保证平面布置对称与合理，全面缩减刚度中心和质量中心的差别；尽可能保证不让建筑物基于水平压力出现骤然扭转现象。同时，纵向布置需在迎合功能标准的基础上，尽可能把纵向承重构件展现出上下贯通这一状态；为降低设计和结构剖析难度，最好不要应用转换层。

3结构设计优化的主要作用

3.1降低建筑成本

将结构优化技术和传统结构设计对比发现，前者不仅在成本方面取得显著改善，还在质量层面获得显著效果。对于高楼层和多层楼层，在实际建设过程，其中楼层越高，则层数也越多，且楼层面积越大所对应的占地面积却不太大，显著缩减了工程成本，但所面临的难度下述较高，除应权衡楼层距离，也应思量房屋承重。而多楼层用户无需考量这一问题，占地面积相对偏广。同时，建筑成本的提升表明建筑面积出现了不必要的浪费。从这两者进行考量，建筑商一般价位倾向高楼层方案，既节约成本还提高利益，进而对房屋结构提出了全新的要求。

3.2结构设计优化的呈现

着手房屋结构设计活动时，除应思量房屋的主要作用和基本安全，也应保证房屋外观理想和美观。在房屋设计优化中，最主要的问题便在这里，借助最直观方案美化房屋，且安全可靠。而这对房屋设计师也提出较高的要求，在确保建筑可靠的基础上，从视觉上呈现出一种美感，为此，在具体的设计工作中，设计师需积极创新，依托平面设计图融入一些新颖的想法，让平面尽可能做到整齐与可靠性，全面缩小质量中心和刚度中心之间的差异，以此来让建筑基于高承压作用也不会出现扭曲变形，另外在竖向布置中保证承重构件可上下贯通，最好不要应用转换层，规避结构和设计麻烦。

4结构设计优化的实际应用

4.1前期准备

4.1.1构建安全监管体系

当前，建筑项目监管即便有所改善，但在建筑项目中所投入的监管力度不足，极有可能出现安全事故。其中房建结构设计开展方案施工时需加大在房屋建筑项目中的监管力度，保证施工安全和建筑质量，规避重大事故。为此，应强化安全监管，提升监管力度，合理运用，有针对性勘察，构建监管范围宽广、理想的监管，确保结构设计优化可全面发挥自身的作用，让结构设计能够稳步进行。

4.1.2强化日常监管

专业水平提升与专业化强化，让质量安全监管除应关注施工现场，也应重视工程整体，其中监管程序的完整性影响各每一个环节的监管工作，可将质量安全事故降低到最低程度。强化质量监管，优化施工行为，针对各个环节实施严密的安全监管，参照规范化程序稳步建设，让建筑工程每一个单位均具备安全意识，肩负质量安全责任，认真行事，全面遵守各项法规，确保结构化设计能够顺利实施；

4.1.3编制适宜的结构设计方案

结构设计方案挑选与房屋建筑工程的开展情况密切相关。设计人员面向房屋建筑开展结构设计活动时，应全面思量结构的科学性与有效性。围绕房屋建筑进行综合性调查，参照建筑物的结果科学设计，让结构设计优化能够最大限度地发挥自身的效果，最终达到预期效果。

4.2实践应用

4.2.1与工程成本之间的联系

结构设计优化落实可控制房屋建筑自身的过程成本。由于房屋建筑整体面积扩大，对应高度增加，其土地占用面积并不大。结构设计优化所用技术全面运用材料性能，有机整合内部结构的每一个单元间，除保障适用性与美观性外，还节约了施工成本，增强了结构性能；

4.2.2与土地用地之间的联系

建筑工程的落实，离不开所占土地面积数，总建筑面积即各屋建筑面积相加的总和，但楼层层数增加可能会缩减房屋所占面积，扩大房屋建筑高度和房屋这两者的间距，为此，土地用地一般不依房屋建筑高度的提升而递减，不呈现出反比例关系。但结构设计优化却能够依托房屋实际，改善结构设计，有效拓展房屋空间，增加实用性，提升整体协调性，迎合结构需求；

4.2.3概念设计辅以细部结构设计优化

把概念设计应用到不存在可靠数据的设计活动中，利用数值充当参考，发挥辅作用，同时，在设计过程有效应用优化技术，强调细部优化和地基设计，改善建筑结构。把概念设计和细部结构设计加以整合，让房屋结构设计稳定、安全和舒适，进而获取可观的经济效益。

5结语

对房屋建筑而言，结构设计优化尤为重要，可大幅缩减房屋工程造价，有效运用施工材料，统一协调内部结构，全面迎合人们的基本需求，还可提高经济效益。为此，我们应明确结构设计优化的基本原理，重视实践应用，并灵活利用。

作者:殷利 单位:浙江翰城建筑设计有限公司

参考文献：

[1]韩飞.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].山东工业技术,2016,(5):90～90.

[2]胡天水.房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].中华民居,2015,(12):45～46.

建筑结构优化措施范文第14篇

关键词：建筑结构 结构选型 图纸审核 结构优化 成本控制

建筑结构的设计需要保证安全可靠、经济合理，由于实际工程结构中存在多种不确定性，所以结构设计就是研究建筑工程设计中的各种不确定性问题，取得安全可靠与经济合理之间的均衡。结构设计就是要处理这种安全可靠与经济合理的矛盾。

一、结构选型

建筑结构是形成一定空间及造型，并具有承受人为和自然界施加于建筑物的各种荷载作用，使建筑物得以安全使用的骨架。建筑结构是建筑三大构成要素中建筑技术的组成内容，是保证房屋安全的重要手段。建筑结构的形式是为了满足建筑功能要求，为创造建筑的美而服务。建筑结构与建筑设计是两个既相互独立又紧密联系的专业工种。

建筑结构是解决坚固问题，处于服务地位，由注册结构师完成；建筑设计是解决功能、适用和美观的问题，处于先行与主导地位，由注册建筑师完成。建筑设计必须和建筑结构有机结合起来，只有真正符合结构逻辑的建筑才具有真实的表现力和实际的可行性，富有建筑的个性。

1.砌体结构：砌体结构的墙体具有承重和围护的双重作用，所用材料便于就地取材，施工较简单，施工进度快，技术要求低，施工设备简单。由于砌体抗拉抗剪强度低，因此砌体结构的抗震性能差，一般不超过七层，故一般适用于多层住宅、办公楼、学校、小型庭院等[1]。砌体结构一般不适用于高层建筑及需要大空间的建筑。由于墙体承重，在其上开设门窗受到限制，建筑立面效果显得厚实。

2.框架结构：框架结构的承重结构和围护、分隔构件完全分开，墙只起围护和分隔作用；平面布置要灵活，能够满足生产工艺和使用功能的要求。采用的材料是型钢和钢筋混凝土，要有很好的抗压和抗弯能力，由于梁、柱刚接，抗侧移和抗振动能力强，因此，其抗震性、整体性和延通性较好，适用于多层和高度不超过60m的高层建筑。框架结构的平面布置时，建筑平面形状和立面体型宜简单、规则，使各部分刚度均匀对称。要控制结构的高宽比，一般高宽比设为5～7，减少结构在水平荷载下产生的侧移。房屋的总长度宜控制在最大伸缩缝间距内，减少温度裂缝。　框架梁宜拉通、对直，框架柱宜上下对中，梁柱轴线宜在同一竖向平面内。尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，简化设计及施工。

3.剪力墙结构：剪力墙是建筑物的承重墙，同时也是围护墙和分隔墙，因此，剪力墙的布置必须满足建筑平面布置和结构布置的要求。有较强的承载能力，同时也具有很好的整体性和空间作用，因此，剪力墙作为抗侧力构件用于高层建筑。受剪力墙间距的限制，建筑物的平面开间布置不灵活，所以多用于旅馆、公寓住宅等建筑较为适宜。剪力墙结构的楼盖结构一般采用钢筋混凝土平板，可不设梁，这样可节约层高。

4.简体结构：筒体结构的空间结构有很大的抗侧力刚度和抗扭能力，同时剪力墙集中布置使建筑平面设计具有很大的灵活性，因此主要用于各种高层和超高层公共建筑。如美国的汉考克大楼、西尔斯大楼、芝加哥标准石油公司大楼和纽约世界贸易中心大楼等结构都是筒体结构体系。简单结构平面布置时，形式选用方形、圆形为好，也可用对称的三角形或人字形平面。当采用矩形平面时，长宽比不宜大于2。外框筒密柱间距一般为1.22～3m。平面四角处的柱子截面做成L形或八字形，截面尺寸加大2～3倍。内筒边长尺寸一般是外筒边长的1/3为好。在框筒顶部设置1～2层高的刚性环梁，以提高整体框筒的空间整体性。

二、结构设计中的成本优化分析

2.1结构成本到底有多少

1.地上成本：

钢筋：（35～90）Kg/㎡x5.0元/㎡=175～450元/㎡

混凝土：（0.3～0.5）m ?/㎡x(360~460)元/㎡=110～230元/㎡

钢筋+混凝土=285～680元/㎡，平均483元/㎡

2.地下成本：

钢筋：（120～260）Kg/㎡x5.0元/㎡=600～1300元/㎡

混凝土：（0.9～1.4）m ?/㎡x(400～600)元/㎡=360～650元/㎡

钢筋+混凝土=960～1950元/㎡，平均1455元/㎡

3.基础及桩基础成本：总价一般在25～120元/㎡，平均60元/㎡

综上，则单位面积的结构成本为（按地下面积占总面积22%估算）490～1020元/㎡ ,平均755元/㎡。

相关成本：支护、模板、土方、砌体

支护+土方+基础=170～180元/㎡

2.2结构成本为什么会有这么大的离散性

建筑结构优化措施范文第15篇

关键词：房屋建筑结构；问题；优化与维护

中图分类号：TU3 文献标识码： A

引言

生活质量的提高，人们对于居住房屋的质量要求越来越高，而居住房屋的功能也越来越丰富。房屋建筑功能的丰富和高质量离不开严格和高水平的房屋建筑施工过程。

1.房屋建筑结构施工中常见问题分析

1. 1房屋建筑结构中泥砖结构施工中常见问题分析

房屋建筑结构中泥砖结构施工种常见质量问题有两类：一类是墙体的连接性不好，一类是泥砖剪切型容易遭到破坏。造成这些质量问题的常见施工问题很多，诸如：砂浆的配置未高出设计标准的15%；砌砖时未保证泥砖的含水量；斜搓错配接搓质量低劣；在留直接搓时忽略部位，不加拉结筋；在圈梁时未设置内圈和外圈，并且内圈未严格添加八字筋，内外圈接在同一个断面上。以上问题容易导致墙体膨胀断裂和倾覆。

1. 2房屋建筑结构中现浇钢筋结构施工中常见问题分析

在房屋建筑结构中现浇钢筋结构施工中常见的问题也非常多而且复杂，常见的问题有：忽略现浇钢筋结构中连接结构，浇筑过程中混凝土强度达不到标准，导致房屋抗震能力低下：未对骨料配比进行精确计算便随意按照体积比进行混凝土浇筑，造成材料的浪费：为了节省成本对钢筋和水泥的质量不进行严格检验，甚至偷工减料：在浇筑混凝土时，未按标准对钢筋结构进行箍扎。以上这些问题直接决定这个房屋结构的稳定性。

1. 3房屋建筑施工完成后常见问题分析

在房屋施工完成后较容易出现一些外在性的质量问题，这些也问题通常也是由于施工不谨慎造成的。诸如：在房屋建成一定时间后容易出现瓷砖掉落：墙面膨胀或者掉落，墙体经常性吸潮；门窗骨架容易与墙体脱离出现明显裂缝，导致房间噪音明显，保暖质量低下；地基下陷或外墙体瓷砖或水泥砖掉落，易造成生命财产安全问题；房屋内的厕所和厨房很容易出现漏水和渗水现象，有的房间积水甚至漫过脚底。造成这些问题的施工原因很大程度上是使用的水泥质量低劣和泥砖的含水量控制不好，最后对水泥面进行圆整工序不彻底。

1. 4房屋建筑施工常见的安全问题分析

房屋建筑施工常见的安全问题是整个施工过程中最严重的，通常这些问题是结构性问题，无法进行修补。房屋建筑施工常见的安全问题有：施工人员的专业技能和技术素养不高，导致施工过程中存在很多安全隐患，比如上海“1I・15”特大建筑火灾，就是因为施工人员在施工时将火和可燃物同时使用；在施工过程中安全监督与管理不到位，未进行实时监控；建筑企业为了节省成本，对安全防护错重视不够，没有足够的安全问题处理方案；在建筑的选址上未综合考虑建筑地址的地理状况，导致地基坍塌或深陷。

1. 5房屋建筑结构施工常见的环境问题分析

由于房屋建筑施工场地人员复杂、涉及的物资种类较多，因而房屋建筑施工过程中经常容易出现环境污染问题。这些环境污染问题通常涉及固体、液体、气体和噪音污染。诸如：在施工过程中产生大量生活垃圾，如果不及时处理就会污染周边的环境；在打桩作业和大型机械运转过程中，不安居民作息时间进行，产生大量噪音；在运输建筑材料过程中易产生大量灰尘，污染周边空气：施工过程中一些化学物质随着雨水流入地下，会在一定程度上污染地下水。

2.房屋建筑构造优化的方法及措施

社会的高速发展对于提升房屋基础建筑结构的发展有着直接关系，房屋基础建筑体现着社会发展的历程，对于建筑结构的优化建设需要具有深远的发展意义，对于房屋建设的优化程度以及对建设的维护措施都需要得到完善的发展措施。房屋基础建筑的优化意义在于对设计发展的状况，建筑设计能有效的使建设的基础结构得到完善，使其施工构建出的建筑更加优美壮观，从而达到理想的使用状态，为建筑结构的优化起到重要的作用。

对于建筑基础结构的优化管理方法和维护措施体现在如何运用合理的建筑材料来体现出建筑体本身的结构，从事建筑构造优化的条件是建筑优化构建的一种本质，建筑房屋优化的方法是体现出房屋建筑在所对应的环境中的现状问题，通过当地的环境状态对房屋的构造进行科学的优化可以有效的提高房屋维护措施的进行。有些标志性建筑如图书馆、学术报告厅等的屋面出于美观的要求，在屋面构造上采用了较大面积的玻璃屋面，因玻璃屋面需要使用耐侯胶，因耐侯胶长时间暴露在外，会因日晒雨淋而老化、氧化，导致了玻璃屋顶的漏水，对日后玻璃屋面的维护都会造成相当的困难，因此这种设计是不太合理的。

建筑的维护和优化与房屋本身所处的自然环境是有一定联系的，如北方冬季日晒时间较短，北方居民为适应冬季日晒时间短的节气，往往所采用房屋构建时南北距离增长，门窗宜采用较多玻璃从而起到增加采光的作用。而对比南方普遍降水量大，日晒时间长的特点，建筑房屋构建优化的方法宜采用封闭式方法进行优化处理，既可以有效的节能又有利于对建筑的维护。

房屋的维护和优化措施是在房屋构建的基础上进行合理的维护措施，建筑构件的优化和维护也需要在不同的条件下对所处的环境进行不同的应用，如在未完全封闭的教学楼走廊、学生公寓等公共场所中所采用的瓷砖等易滑建筑材料是不符合实际情况的。在公共场所中对于在恶劣的天气或者其它不同气候的条件下对所使用的建筑材料也应该适应当地的环境，如改换成防滑瓷砖或者是采用环氧树脂等材料，可以在不同程度上避免了危害的发生。因此建筑构造优化是对房屋建筑结构上的巩固。

建筑构建优化的建设在不同的地点所应用的情况也是不同的，就拿体育馆举例，体育馆内的内部构建材料是极其具有代表性，体育馆是人流量较大的地方，其内部结构的优化和维护措施也应相对完善，如体育馆所铺设的地板通常是具有防滑且在人倒时不具有伤害性质的，地板具有运动、保护及技术三大基本功能。体院馆建筑中所运用的玻璃也是采用优质的钢化玻璃，它能有效的阻挡一定的冲击力，在运动时有效的避免了危害发生。如在学院报告厅里，报告厅的地面应采用防水和防火的橡胶地面材料。因此出于建筑安全和维护方面的考虑，对于建筑所使用材料也是不尽相同的。这些因素日后都会对建筑维护方面具有一定的影响。

3.强化建筑结构的措施

3.1提高建筑结构抗震能力的改良方案

对地震外力能量的吸收传递途径进行恰当合理的布局，保证支墙、梁、柱的轴线处于同一平面，形成一个构件双向抗侧力结构体系。在地震作用下构件呈现出弯剪性破坏，有效地使建筑结构的整体抗震能力得到提高。进行多道抗震防线的设置。在一个抗震结构体系中，在地震作用下一部分延性好的构件可以担负起第一道抗震防线的作用，而在第一道抗震防线屈服后其他构件才逐次形成第二、第三或更多道抗震防线，有效提高建筑结构的抗震安全性。各地区要根据所处区域的地质特征，提高抗震设防标准。在可能发生破坏性比较强的地震区域，建设、地震、科技等部门要对建筑技术规范进行严格的规定，从施工保障、材料选用、规划设计、建房选址等方面来加强监督检查和技术指导，保证建筑设施能够符合抗震设防的基本要求。

3.2建筑结构的加固方法

（1）混凝土加固法，在混凝土加固法中又包括了：加大结构截面积的加固方法、结构外包钢材料加固法、预应力混合结构加固法、粘钢式加固法、改变建筑结构的承载及传力途径的加固法、全焊接补筋式结构加固法、碳纤维混合物质结构加固法，喷射式混凝土补强结构加固法以及局部结构加固法等。

（2）砌体结构加固立法，也就是用修补结构外侧的方式进行堵塞式加固。砌体结构加固方法又分为：钢筋水泥混合砂浆式结构加固法、扩大结构截面积加固法、扶壁柱式加固法、外包钢筋加固法以及外包钢混凝土混合加固法等。

（3）钢结构加固方法，此类方法也是高层建筑结构加固中最为常用的一种方法。钢结构加固法主要是采用改变建筑结构计算参数，加强结构连接和扩大结构截面积等方式进行加固，另外需要注意的是，采用钢结构对建筑进行加固时，必须根据建筑结构的实际情况及加固使用要求选择合适的结构加固方式，以保证建筑结构安全性能达到最高。

4.建筑维护管理优化在建筑结构设计中的应用

建筑维护优化作用体现在当今社会建筑工程的发展历程中，对于房屋基础结构的建设的优化成果起到明显的维护作用。建筑维护的优化对于建筑设计工程的局部处理表现在不同的发展阶段，建筑维护结构的优化进程应始终保持在一个较高的水平上才能有效的提高建筑设计的水平。建筑维护与优化体系在整个建筑体系中有着极大的涉及范围，建筑维护优化使现代建筑的基础结构得到完整的保存。

对于当今社会的住房要求而言，当今住房要求随着建筑建设的发展也不断的提高。人们对房屋建筑的品质也有着较高的需求，使房屋基础结构的建设能够有效地发展，在不断发展增进的同时也要注意到应该完善的部分，对于日后的房屋建筑的维护都能采取较为合理的方法。建筑设计的理念在于工程建筑设计人员的思维趋势，严谨的思维方式可以有效的提高建筑设计在生活中应用的品质。

对于建筑构造优化与维护的发展是当今建筑企业发展的重要的基础条件，从不同的角度中体现出建筑设计的发展途径，对于房屋结构的基础建设需要从新一代的视觉角度做起，新时代的视觉角度对于建筑设施的发展能反映出建筑结构在建设中的应用方向，对于新的社会发展领域的开拓有着较大的提高。房屋建筑结构的发展是当今建筑业的发展基石也是最为重要的核心灵魂，它反映出建设发展的主要方式，以及对未来建筑发展规划的前景都有着举足轻重的作用。

房屋基础结构的发展在当今己分为多种层次的房屋建筑的建设，房屋结构维护的方向同时也是建筑企业自身的发展的方向，房屋基础建设的水平高低与建筑发展的途径是密不可分的，建筑基础构造的发展方向是以优化建筑建设与维护建筑建设为前提的。

新时期的建筑建设的发展离不开建筑设计的思维概念，建筑设计在一定的程度上实时的为建筑施工策划进行规范的设计方案。建筑建设的发展从一定的观点上进行合理的分析，来表示出建筑发展的优化建设理念，为日后的建筑发展奠定良好的基础条件，对房屋建筑优化和维护起着深远的影响。

结语

综上所述，对房屋建筑结构施工过程中常见的问题进行分析，有利于防止类似问题的产生，保证房屋建筑质量。

参考文献：

[1]任文良.建筑结构加固改造技术研究[J].山西建筑，2014，19：34-35.