房屋建筑结构优化设计研究黄盛

摘要：房屋建筑设计下需要考虑多方面因素影响，为提高建筑结构设计水平采用结构优化方法具有重要意义。文章通过对结构优化设计的重要性进行分析，探讨具体的结构设计优化策略。

关键词：建筑结构；结构设计；设计优化；房屋建筑

引言

在工程建设的过程中，最基本的目标是在提高工程质量的同时尽可能地减少成本的支出，而对建筑结构的设计是否合理将直接关系到该目标的实现与否。在满足建筑基本功能的基础上通过材料的充分利用、先进技术手段的应用等提高设计水平，使在激烈的建筑市场竞争中获得更多优势。通过建筑结构优化设计，一方面是提高建筑的整体安全性，另一方面是提高设计产品的经济性，有效降低工程造价实现效益的最大化。在建筑结构设计中，可通过设计方案的优化，包括结构选型、布置优化以及精心的设计和准确的计算等来优化建筑结构。

1房屋建筑结构设计优化的重要性

房屋建筑结构设计的合理程度不仅与房屋建筑的安全性息息相关，而且与建设成本、建筑物整体外貌、建筑物内部结构等具有直接关系，在房屋建筑过程中占据重要地位。随着现代化建筑理论的快速发展以及社会对建筑物需求理念的转变，由单一的居住型逐渐向疗养型、生活居住型、休闲型等多元化发展，这就使得建筑结构设计优化技术更加重要。因此，在熟练掌握基本建筑结构设计理论的基础上，展开建筑结构多元化优化设计逐渐成为当前建筑企业生存的有利因素。此外，在现代化建筑领域以高层建筑物、复杂建筑物为主体，尤其是对地下空间资源的利用程度越来越高，这就为建筑结构优化技术提出了更高的要求，才能提高建筑物的安全性能，有效降低建设成本。因此，发展房屋建筑结构优化技术具有重要的现实意义。

2 房屋建筑结构设计中的结构设计优化

2.1建筑结构模型的优化

房屋建筑结构设计中，对结构设计优化进行应用的时候，应优化建筑结构模型。在对建筑结构模型进行优化的时候，可以从确定约束条件、计算函数、选择变量三个方面开展。创建、使用建筑结构模型的过程中，应对不同变量的选择进行高度重视。对不同变量进行设置、选择的时候，必须充分考虑房屋建筑物的实际情况，并结合当地情况，全面分析可能会给房屋建筑结构设计产生影响的所有因素，并用预定参数来对这些因素进行表示，在房屋建筑结构设计中表现出来。一些因素可能会给房屋建筑结构设计的整体效果产生非常大的影响，因此，不管是多元因素，还是单一因素，设计师均要给予足够的重视。除此之外，房屋建筑结构设计优化过程中，将各种元素反映到函数中，能够有效减少工作人员的劳动量，有利于提高其工作效率。

2.2优化建筑抗震设计

在当下房屋建筑结构设计中,抗震设计直接关系着房屋建筑的安全性和稳固性,所以在优化结构抗震设计时,更需要全面即遵循既定设计流程,做好地质基础勘测,保证建筑高宽比的合理科学。在具体设计时,需要围绕提高建筑抗测力构件性能的原则,多采用钢筋混凝土框架结构来完成对各抗震结构的设置,比如采用钢筋混凝土柱作为框架柱,由于其轴压较低,所以更能够满足建筑结构设计要求。其次,在设计时需要综合考虑各方面因素的影响,比如结构高度、构件的承载力等等。既需要

建筑结构优化设计

建筑结构优化设计发表时间：2016-03-28T16:11:12.903Z 来源：《基层建设》2015年23期供稿作者：陈火涛吕金钊罗森陈钰璐陈湧填[导读] 华南农业大学水利与土木工程学院广东广州 510642 当然除此之外还有一些构造上及概念上的优化措施，将在概念设计，高层剪力墙结构与高层混凝土结构的优化设计中重点论述。陈火涛吕金钊罗森陈钰璐陈湧填华南农业大学水利与土木工程学院广东广州 510642 摘要：对建筑结构优化设计理论进行了概述，并重点介绍了基于可靠度理论的工程结构优化设计，概念设计在结构优化设计中应用，高层混凝土结构的优化设计以及高层剪力墙结构的优化设计四个方面，为结构的优化设计提供参考依据。关键词：结构设计；优化；应用结构优化设计的任务，就是以数学规划为基础，将力学的概念、理论和近似方法和数学规划方法结合，转化成数学问题，建立数学模型，选择计算方法，运用计算机在多种可行性设计中，选择出相对而言属于最优的设计方案，达到兼顾经济性，安全性，舒适性的目的。其步骤可分为设计变量，建立目标函数，确定约束条件，经过计算分析得出优化的计算结果。[1]当然除此之外还有一些构造上及概念上的优化措施，将在概念设计，高层剪力墙结构与高层混凝土结构的优化设计中重点论述。 1.基于可靠度理论的结构优化设计结构的可靠度指结构在设计的基准期内能够承受施工过程中以及正常使用期间的各种外加荷载和变形，有较好的工作性能，耐久性满足正常使用要求，在偶遇灾害如地震，海啸，爆炸等发生时保持必要的整体稳定性。[2] 从工程结构的可靠度理论角度分析，传统的结构优化设计存在以下几点不足：①传统的结构优化并没有完全反映体现结构的可靠性，也没有定量描述可靠度理论，得出的最优结构并不能确保结构具有足够的可靠性。②由于结构构件的尺寸和材料的性能参数具有随机不确定性，而传统结构优化设计并没有考虑这些因素因此并不能反映参数不确定性这一特点。基于以上分析论述，结构的可靠度要求考虑进工程结构优化设计的数学模型中，文献[3]给出了基于可靠度约束的结构优化算例，在结构可靠度分析基础上进行结构优化设计，实现经济合理的设计方案。 2.概念设计在结构优化设计中应用概念设计，即在建筑物施工前，设计人员考虑建造地周围的地理环境、文化环境与社会环境等，提出相应的建筑结构设计方案，优化建筑结构设计，以期达到进一步融合周围环境与社会环境的目的。概念设计有效弥补理论性设计与计算性设计的不足，使结构设计方案更科学合理；进行抗震设计时概念设计能在降低地震作用效应的同时提高建筑工程的质量和安全性；科学合理的概念设计拓展了建筑物的结构设计思路，增强工程质量、安全性及工程造价。[4] 2.1应用概念设计可在多个建筑结构施工方案中择优而用。概念设计使得建筑结构施工方案具有合理性、实用性和经济性，这要求设计人员在优化建筑结构时，充分考虑建筑物建成后的目的、抵抗外界环境的能力需要、施工条件、施工材料等因素，从而制定并选取科学合理、全面系统的建筑结构施工方案。 2.2概念设计中应用抵抗自然灾害的能力设计。概念设计应与时俱进、因地制宜，如考虑抗震能力设计、防火能力设计、抗击风荷载能力设计等，充分考虑现代建筑结构需要适应的社会环境与自然环境，在建筑结构满足工程施工要求的同时，优化结构，使工程中各个构件环环相扣，增强建筑工程的安全性。 3.高层剪力墙结构的优化设计剪力墙结构体系由于整体性好，侧向刚度大，抗震性能优越，且由于没有梁柱的外露突出，结构层平整，利于房间布置，因而被广泛应用于高层住宅性建筑中。对该结构体系进行优化需考虑钢筋混泥土用量大造价高，剪力墙中墙肢轴压比偏低的承载力发挥不充分，采用构造配筋的墙体延性低等常见问题，[5]如何对剪力墙结构体系进行优化，使其既发挥其抗侧能力强等优点，又降低工程造价，现就以下几方面进行论述。 3.1强周边，弱中部。剪力墙应尽量布置在结构周边，中部减少剪力墙的布置量，以提高结构的抗扭刚度，控制结构的周期比与位移比。另外，剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置，避免单向布置，并宜使两个受力方向的抗侧刚度接近。 3.2多均匀长墙，少短墙。选择对结构承受水平及竖直向荷载有利的隔墙位置布置剪力墙，尽量设置为长墙，以充分发挥剪力墙的作用。在较长的剪力墙宜开设门窗洞口，上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁，将其分成长度较均匀的若干墙段，墙段之间宜采用弱连梁连接。 3.3剪力墙应自下到上连续布置，允许沿高度改变墙厚和混凝土强度等级，或减少部分墙肢，使侧向高度沿高度逐渐减小。这样一方面可以避免刚度突变，另一方面可以减轻自重，降低工程造价。 3.4尽量采用普通剪力墙和使墙肢长度较长，并且两端与翼墙相连，减少小墙肢和短肢墙的数量。应尽量减小墙肢长度的差异，使各片剪力墙分配的地震作用力均匀。这样发挥了剪力墙的抗侧移刚度，在满足规范层间位移角限值的情况下，减少剪力墙的数量；同时减少了开洞的数量和其两端边缘约束构件的数量从而减小暗柱的构造配筋面积，使得工程造价降低。 4.高层混凝土结构的优化设计高层建筑的特点是建筑结构需同时承受水平和竖向的荷载作用。混凝土是高层建筑设计中的重要考虑因素。在进行结构设计时要充分考虑各种因素，确保结构的强度，刚度和延性均处于合理范围，高层混凝土结构的优化设计具体措施有以下几个方面。 4.1合理使用高强砼和高强钢筋强砼和高强钢筋高优化构件截面尺寸的合理使用，可以减轻地基的承载量和高层建筑自重，从而减小超高层受地震破坏的程度。还减低施工单位的成本，使经效益最大化。 4.2布局优化高层建筑宜使结构平面形状简单、规则，适合刚度和承载力分布均匀的结构单元。 4.3 抗震结构的优化

房屋建筑结构设计中优化技术探讨王军

房屋建筑结构设计中优化技术探讨王军发表时间：2019-08-13T14:29:30.197Z 来源：《城镇建设》2019年第11期作者：王军 [导读] 在我国国民经济不断提升的背景下，人们生活水平的不断提高，简单的居住环境已经无法满足人们的要求，不仅要求在基本的使用功能上满足需求，同时对建筑的美观程度、建筑性能提出了更高要求。安徽星辰规划建筑设计有限公司安徽芜湖 241000 摘要：在我国国民经济不断提升的背景下，人们生活水平的不断提高，简单的居住环境已经无法满足人们的要求，不仅要求在基本的使用功能上满足需求，同时对建筑的美观程度、建筑性能提出了更高要求。所以在房屋结构设计过程中，还应对其不断的优化，保证房屋结构设计的整体性、安全性、实用性、美观性等。这就要设计人员应采取科学的方法，对建筑结构的各个部分进行认真的分析，在确保房屋结构基本性能基础之上，实现房屋结构的不断优化。关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术 1 房屋建筑结构设计中优化房屋结构设计的意义是使居住者享受房屋环境的优美及提高对生活热情及发现生活中的价值。所以为了给予用户一个合理及不失高雅的使用环境，应遵循房屋设计的安全性、功能性、舒适性及环境优雅的房屋结构。随着现代建筑技术的不断发展与进步，及现代技术的普及，房屋建构设计也可以进行现代化技术的加入，如住宅房屋的电气化设备预留位置，房屋的预留通电线路插口等。而在房屋的质量上也应有新的要求，如房屋的稳定性、抗震能力、防止自然灾害的能力等。另外，房屋的优化设计也要体现出房屋的整体结构的合理性，及子结构的人性化、自然美观等设计要求。房屋的整体设计也一定要遵循房屋的使用安全原则，而子结构设计也应在安全设计的基础上进行不断的优化改造，如，进行房屋子结构的主体结构优化、细节部位优化、屋盖结构的优化等。从而使房屋结构不仅有较高的安全性，也能够使使用用户感受到房屋结构设计的舒适性及方便性。 2房屋建筑结构设计中优化技术 2.1结构优化模型在房屋结构设计优化过程中，经常使用建立房屋结构优化模型这一种方法，在房屋结构优化模型建立过程中，应按照以下步骤进行实施：一是合理选择设计变量。从整体性出发，对房屋结构进行深入分析，明确影响房屋结构设计因素，选择其中主要的、适合的影响因素，将其建立房屋结构优化模型的设计变量，使得房屋结构优化模型的建立突出重点。二是合理确定函数关系。确定好设计变量，就需要确定函数关系，计算出相关的参数，例如钢筋截面积、几何尺寸等等，应保证符合设计优化条件。三是合理衡量各项条件。在房屋结构优化设计过程中，应根据房屋建筑结构设计的各项规范，对房屋建筑结构的各个因素进行充分的考虑，包括房屋建筑结构的稳定性、耐用性、经济性等，应在规范要求的基础上，对各项条件进行优化，不断提高房屋建筑结构优化设计水平。 2.2 建筑主体优化设计技术服务构造的优化设计整体最为关键，整体性设计完成也是进行更多设计的基础，所以一般来说整体的优化设计最为重要。所以在优化设计之初可以利用可行的条件，对方位的优化设计进行模拟，通过建立模型的方式不仅直观，而且可以进行分析相关设计中存在的不足，从而进行改进。如，在进行整体优化时，剪力墙的优化设置，可以使剪力墙均匀的进行分布及建立；使楼层较高的中心点与楼层整体结构的重心相重合，通过这样的设计及不仅能够提高楼身的稳定性，也对楼梯的抗震能力有一定提高。另外，在对模型的模拟优化中也可以对房屋建设中节省资源的概念进行实践模拟，如将剪力墙设计成大开间构造，大开间剪力墙的设计可以增加剪力墙的墙肢长进而减少墙肢的数量，同时由于墙肢的数量减少，也使混凝土的应用变少，即达到了节省资源的目的，但剪力墙的减少数量也应符合标准，以免影响整体建筑的质量。如，剪力墙中的钢结构是保障建筑稳定性的必要结构，一但钢结构因剪力墙的减少而减少会使建筑物的稳定性下降，同时使建筑存在安全隐患，所以剪力墙的扩大应遵循相关建筑规范及要求。 2.3用概念设计来处理实际的房屋建筑结构设计的问题在每一个房屋建筑结构工程施工中，最不能控制的因素就是许许多多的外在因素。尤其是当地震发生时，这样破坏力如此之大的自然灾害必然会给建筑带来无法预估的破坏性。因此我们在进行建筑结构设计时，一定要全面分析，充分考虑到房屋建筑下面的地质，使设计人员运用概念设计对房屋建筑进行合理规划，尤其在地震高发地段，要格外注意建筑结构的抗震性能。在其它危险因素方面，也要采取合理的结构设计，使建筑遭受到的突发性破坏能大大减少，从而减少对人们的生命安全的伤害。 3优化房屋建筑结构中的具体构成部件房屋建筑结构的又一大重要组成部分——房屋建筑结构内部的构件，为了保证建筑结构构的稳定性，就需要对房屋建筑结构的构件进行进一步地优化。在对建筑楼的承载力进行设计时，需要同时考虑建筑楼的内部承载力和建筑楼的外部承载力，两者共同考虑才能够有效地保证建筑物承载力的稳定性。在对房屋建筑结构中的具体构成部件进行有效计算以后，再判定建筑物的承载力，在此阶段，就需要相关人员对房屋建筑结构的具体构成部件进行测量和二次审核，使其与实际施工工作相配合，保证房屋建筑施工的顺利进行，保障建筑结构的质量。 3.1剪力墙优化设计剪力墙时，连梁部分最为关键。倘若提高连梁的刚度，会提高房屋建筑结构的抗震性能，很大程度上增加了对连梁和墙肢的分配受力，因此，需要适当增加此处构件的整体配筋，但是，会浪费不必要的建筑材料。因此，在优化设计房屋建筑结构时，尽量避免用大刚度窗下墙替代连梁，并合理确定连梁的刚度和截面尺寸，数据不能过于保守，在满足结构刚度及变形要求的基础上，还要考虑结构的经济性及抗变形能力等性能，并合理布置构件。优化设计剪力墙时，应熟悉对称和均匀分散的概念，基于水平位移限度控制合理的剪力墙量。 3.2增加创新性设计理念房屋建筑项目的施工阶段中，有些具体内容无法用数据信息进行表达，而为了保证此类内容能够正常的在现实环境中构建出来，需要在设计内容上，通过理念思想的内容表达，对工程施工工作形成指导。方法上，需借助信息化时代的背景优势，将计算机程序作为辅助

建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用 (2)

建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用当前建筑结构设计优化更多的关注建筑施工的便捷性与建筑工程的经济性、安全性、美观性等多方面要求，建筑结构设计是保证建筑工程得以顺利完成的基础保障，设计人员在进行建筑结构设计优化的时候，应该从当前的市场环境、周围环境、各方面条件出发，保证结构设计的科学性、合理性。本文主要对建筑结构设计优化方法展开探讨。标签：建筑结构；结构设计；优化方法；房屋结构房屋建筑结构设计过程中，通过科学的方法优化结构设计有助于建筑性能的全面提高，同时能够达到控制成本的目的。通过大量的实践经验，建筑结构设计优化能够提高企业经济效益，促进建筑行业的稳定发展。我们都知道，当前建筑业面临一个激烈的市场环境，如何在这种情况下获取长久稳定的发展，是个建筑企业需要认真思考的一个问题。加强建筑设计与施工水平，能够在满足建筑质量目标的基础上降低资金投入，这对于建筑工程发展来讲具有现实意义。一、房屋结构设计优化的重要性分析在建筑设计中结构设计是保证整体稳定的前提条件，优化结构设计方案是提高建筑物整体价值的有效途径，在满足人们多样化需求的基础上，还能够节约成本费用，降低工程造价。对于建筑企业来讲，在保证建筑结构长远效益得以实现的前提下，降低建筑结构的成本费用是企业经济效益最大化的必经之路，只有这样才能实现建筑业的可持续发展。相比于传统的建筑结构设计，通过科学的优化方法能够降低施工造价15%左右资金消耗。做好结构优化设计能够充分发挥材料的性能和效益价值，协调建筑结构内部单元，提搞建筑物的安全性。由此可见，做好建筑结构优化是实现建筑物安全、经济的有效方法。二、房屋结构设计优化要点分析首先，在结构优化设计的过程中应该坚持以人为本的原则，能够从居民的使用需求与居住需求出发，这样才能在保证建筑物具备所应有的基础性能。其次，充分考虑投资建设，结构设计优化不仅要考虑整体的安全，还要在此基础上协调投资问题，能够提高资金的使用效率，在满足质量安全的基础上节约开支，实现经济效益的最大化发展。另外，严格遵守设计的各项标准原则，在进行房屋结构优化设计的时候应该选派经验丰富的专业人员进行设计，并且保证设计过程的规范性、标准性，需要注意的是，我国建筑结构设计规范具有片面性，其中一些规范可能不符合房屋建筑的实际情况，这就需要设计人员根据项目特点，具体分析，保证结构设计优化的合理性。与此同时，结构优化设计是一项复杂的工作内容，主要是为了提供房屋结构的安全性与合理性展开的一些措施手段，在实际工作中，需要将结构设计与优化设计相互结合起来，从而保证结构设计的有效性。最后，建筑设计的创新，当前我国建筑结构设计处于止步不前的状态，如果想推动建筑业的稳定发展，积极研究与创新是唯一途径，创新对我国各行业来讲都是一

建筑结构优化设计要点分析

建筑结构优化设计要点分析摘要：当前，随着城市化进程进一步加快，人们越来越注重生活的品质，对于房屋建筑结构设计工作有了更高的要求。而建筑结构设计是保证主体结构稳定、安全的基础条件，做好结构设计优化能提高建筑物的外观质量、功能价值与安全性，优化设计应正确理解并运用好相关规范要求，充分了解建筑物特点，选择最优方案，选择合适的措施对各环节进行优化，把建筑结构优化落在实处细处，打造精品建筑工程。本文在此从结构优化设计的内涵出发，对建筑结构优化设计的几个重要的实践应用做了一定的分析。关键词：建筑结构；剪力墙；地下室；优化技术前言：建筑结构优化设计，是实现建筑本体功能与建筑投资成本的关键手段。优化设计过程中应确定合理的目标，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。 1 建筑结构优化设计概述建筑结构设计优化主要是指结构工程师要满足人们对居住环境的改善与调整性，具体要求进行的房屋结构更趋于人性化、舒适化的整个过程。在新的居住理念不断变化的前提下，结构设计人员要引进先进的结构设计理念以及方法，使现代建筑结构更加科学合理，更具备舒适性、人性化的功能，同时要满足人们对良好的工程质量的具体要求，从结构设计上来说，就要对结构整体进行优化处理。建筑结构优化设计不仅能够在资源上节约成本的支出，还能够实现在资源的有限条件下使建筑的质量功能水平最优化，能够提高空间的利用率，发挥资源的最大功效，建筑的高质量包括建筑的环境以及使用功能，结构设计优化符合一定的经济发展原理，对资金，土地资源空间，建筑质量与水平都能做到合理的优化，建筑结构优化对于建筑行业的发展以及未来的经济可持续发展都有着很重要的作用。 2 建筑结构优化设计的内涵建筑结构设计的优化是通过整体建筑的要求决定的，首先要了解整体建筑的设计理念，这样才能够进一步的确定建筑的整体结构，才能开展建筑设计的优化工作，确保在有限的空间及资金条件下，优化建筑水平，建筑结构设计也有着自身的特点，要考虑建筑结构的整体性，把握好建筑的一般结构类型，了解建筑结构的特点，这样才能够在进行建筑结构设计的时候充分考虑到各种条件方面的优化，还要根据建筑的整体结构，还有建筑结构的特点来设计合适的结构类型，确定具体的结构配置，以及所需资源的构件，对各种建筑结构进行设计优化时，还要考虑整体建筑的布局类型，实现科学技术与建筑艺术性设计的结合，通过对建筑结构的进行优化来找出最好的建设方案进行建筑设计。 3 建筑结构优化设计的几个重要的实践应用 3.1 优化设计结构模型要认真计算结构模型当中的每一项数据，从中获取合理性参数，将参数作为着眼点，确保结构模型数据足够准确、足够真实，更好地应对建筑设计、建筑结构要求。该过程所得到的数据对于房屋模型、房屋建筑的设计优化意义突出，是基础性工作。数据准确与否关系到模型是否合理、是否科学，要重点把握设计效率、结构质量。当然模型函数的选择同样意义突出。在成本、结构稳定性设计过程中，要把握结构联系、数据联系，体现前后逻辑性特征，最优化处理结构模型、结构需要。

建筑结构优化设计建议-侯善民

建筑结构优化设计建议侯善民 201305 2013.05

第一章第章基础 1、基础类型： ? 天然地基基础 ?复合地基→天然地基+增加体（柔性桩、刚性桩）? 桩基：常规桩基后处理加强的后注浆钻孔灌注桩先处理加强的劲性复合予制静压桩

第一章第章基础 ? 天然地基承载力不宜低于预期复合地基承载力的百分之四十软土地基上采用复合地基要慎重组成复合地基的增采用复合地基应注意：十，软土地基上采用复合地基要慎重。组成复合地基的增强体桩基，应具备一定刚度，并且不能是端承桩；随着复合地基承载力需求增大增强体桩基的支承刚度与 ? 随着复合地基承载力需求增大，增强体桩基的支承刚度与桩身强度，要求也需相应提高，对于20层~30层的高层建筑不宜采用单纯摩阻桩桩端进入较好的持力层但持筑，不宜采用单纯摩阻桩，桩端进入较好的持力层。但持力层不宜是强风化以上的岩层，桩身强度承载力要满足计算底板与桩基持力层选择需慎重算，底板与桩基持力层选择需慎重。

第一章南京某小区复合地基事故第章基础南京某小区复合地基事故：该小区位于河西，七层砖混住宅，场地内有深厚的淤泥质软土层，增强体刚性桩未穿过软土层，施工也存在质量问题，建造过程中一直到结构封顶，沉降持续发展，最后采用锚杆静桩较好的才控制住降静压桩，压入深层较好的土层，才控制住沉降。最近几年，我们做了一批20层~30层100米以内的高层剪力墙住宅，采用刚性桩复合地基都取得成功。例如：淮安恒大、淮安中南、合肥融侨等都是20万~30万㎡的高层住宅小区，天然地基承载力约在200k 左右采用予应力管桩作为增加体然地基承载力约在200kpa左右，采用予应力管桩作为增加体，复合地基承载力可达到500Kpa左右

结合工程实例分析某小高层住宅结构设计

结合工程实例分析某小高层住宅结构设计发表时间：2018-12-01T17:54:10.803Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：曾孟 [导读] 本文结合某一小高层住宅结构设计项目，详细分析了该住宅的基础、上部结构设计以及设计计算、结构超限问题等，希望对以后类似工程有借鉴作用。广州市建筑科学研究院新技术开发中心有限公司广东广州 510440 摘要：本文结合某一小高层住宅结构设计项目，详细分析了该住宅的基础、上部结构设计以及设计计算、结构超限问题等，希望对以后类似工程有借鉴作用。关键词：小高层住宅；结构形式；结构设计引言：随着国民经济的快速发展，居民生活质量水平在逐年提高，对建筑设计的要求越来越高，已经由原来的“低起点、低标准”逐渐转变成现在的高起点、高标准”。为了更好的满足人们的需求，设计者只有大力发展先进、科学的设计理念，并采用先进的施工技术，尽量使用到轻质、环保建材，这样才能在设计建筑结构时，更加合理、安全、可靠，符合现下我国建筑结构设计的发展方向。 1.工程概括本工程为某一小高层住宅建筑，该住宅设计的使用年限为50年，二级的建筑结构安全等级，丙类抗震设防类别，Ⅶ度的抗震设防烈度，地震分组则为第一组，设计0.10g的基本地震加速度值，Ⅱ类的建筑场地类别，0.35s的场地特征周期，0.55kN/m2基本风压以及B类的粗糙度。 2.小高层住宅的几种结构形式小高层住宅的结构形式主要包括框架结构、异形柱框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构以及短肢剪力墙结构等五种。（1）框架结构：其主要优点为结构布置简单灵活，室内空间比较大，特别是底层的空间很大，这样方便于使用。其缺点则为不仅框架柱截面比较大，而且突出墙体，会对户型的实际使用面积以及家具的布置造成直接的影响。另外建筑平面越规则，就越有利于进行布置。（2）异形柱框架结构：其优点和框架结构差不多，加上柱宽跟墙的厚度一致，这样有利于室内空间使用问题的解决。其缺点则是由于该结构形式太柔，这样会降低抗震能力，另外这种结构形式的房屋适用高度比较低。（3）框架剪力墙结构：在高层结构中，一般会采用到框架剪力墙结构。其外部框架结构主要用来承受竖向力，框架布置比较灵活、方便。剪力墙应用在电梯井时，可以承受大部分的水平荷载。那些商业和商住等有大空间需求的建筑都是比较适合采用剪力墙结构。其缺点则是外露的框架柱会对使用造成影响。（4）剪力墙结构：钢筋混凝土剪力墙是需要按照建筑平面布置进行设置的，没有外露的柱子能够很好的满足建筑平面的使用要求。其缺点则是结构的刚度和自重都比较大，在发生地震时，反应比较大。建筑和结构如果没有进行合理布置，也会让钢筋的用量大大增加。（5）短肢剪力墙结构：该结构是属于一种剪力墙墙肢比较短的特殊剪力墙结构，框架布置灵活，且该结构特点和剪力墙结构比较相似。在非地震区和地震烈度比较低的地方，采用短肢剪力墙结构的经济效益更高。 3.施工前的设计 3.1基础设计根据基础埋深不少于1/18建筑物高度的要求，在一般高层、小高层建筑进行设置地下室时通常会采用到桩筏基础。综合考虑本次工程房屋各方面原因后，决定不设置地下室，基础则采用桩接触，并在承台之间设置可以相互联通的基础梁。按照常规进行桩基础的设计，在桩的混凝土总量接近的情况下，尽可能选用高承载力的桩型，以便让桩能够完全处在剪力墙的下部，从而让地基梁的钢筋用量得到降低。 3.2上部结构设计 3.2.1结构选型本次工程属于一般的小高层住宅建筑，且局部有两层小商业。现浇剪力墙结构伸缩缝按照规范要求，其最大间距为45米，在上部结构上设置一条抗震缝，把结构分为两部分。综合考虑到本次工程建筑平面的实用性以及建筑商业部分无大空间要求，将采用到剪力墙结构形式。该工程房屋的小商业部分是有三层错层结构，所以在建筑的长方向开洞比较多，为了达到建筑物整体刚度，本次工程将采用的是普通剪力墙结构。 3.2.2结构的设计与计算剪力墙是根据建筑平面布置进行设计的，所以在布置平面时，尽量做到均匀、对称，减少结构扭转；为了防止出现结构刚度突变，在布置竖向时要确保连续性。不过结构在设计时，由于建筑平面的限制而出现一些不利地方，具体包括：（1）本次工程的1~3层局部有错层，导致结构在错层处出现一定偏心，从而出现一定的扭转。（2）在端部进行开窗，并在端部形成一字墙，整栋楼一字墙往往有好几处，这种墙体平面的外受力相对比较差。（3）在布置平面中，形成凹口，若凹进的尺寸大于结构宽度的30%，会让平面出现不规则，降低了抗震能力。本次工程在设计结构时，需要考虑到以下几点：（1）在布置剪力墙时，确保布置的长宽不小于一般剪力墙，墙体可以布置成T形、槽型、L形，为了剪力墙双向都能够均匀受力，尽可能不出现单方向墙体。本次工程剪力墙厚度为200毫米，错层处则为250毫米。（2）把拉梁设置在凹口处，大的凹口可以用拉板来消除。（3)错层处的楼板，可以适当的增加其厚度，并且进行双层双向配筋。（4）角部开洞处的墙体配筋及构造需要进行加强，适当的增加转角处楼板的厚度并进行双层双向配筋。本次工程结构在进行计算时采用的是SATWE软件，并且采用TAT软件进行再次复核，荷载在计算时包括结构构件自重、风荷载、活荷载及地震作用荷载。 4.结构超限问题在设计结构时，主要是强调概念设计。包括选用适合的结构类型。抗震构件的合理布置，对关键部位和次要部位的把握，以及掌握好构造要求。其中起到至关重要作用的是结构的安全性、经济性、合理性。不过在本次工程中，由于其有部分涉及到超限问题，从而影响到

房屋结构设计的基本原则在高层设计中的探讨

房屋结构设计的基本原则在高层设计中的探讨发表时间：2019-09-19T14:38:23.933Z 来源：《建筑细部》2019年第4期作者：陈凯峰 [导读] 随着我国社会的不断发展，人们生活水平的不断提高，简单的居住环境已经无法满足人们的要求，不仅要求在基本的使用功能上满足需求，同时对建筑的美观程度、建筑性能提出了更高要求。陈凯峰华南创图设计有限公司广东省广州市 510000 摘要：随着我国社会的不断发展，人们生活水平的不断提高，简单的居住环境已经无法满足人们的要求，不仅要求在基本的使用功能上满足需求，同时对建筑的美观程度、建筑性能提出了更高要求。所以在房屋结构设计过程中，还应对其不断的优化，保证房屋结构设计的整体性、安全性、实用性、美观性等。基于此，本文对房屋结构设计的基本原则在高层设计进行研究，以供参考。关键词：房屋结构；建筑结构设计；优化策略引言在房屋建筑结构的设计过程中，科学、合理的优化不仅有助于人们安全使用房屋建筑，而且有助于确保居住者的人身及财产安全。因此，相关人员应加强责任意识，以适应我国大力发展市场经济的形势，有效改善房屋建筑目前的结构设计现状，提高人们居住环境的质量。 1房屋结构优化设计理念在房屋结构优化设计过程中，还应遵循一定设计优化理念，保证房屋结构设计优化的有效性。首先房屋结构优化设计应突出功能性。提升房屋建筑的使用功能是建筑结构优化设计的主要目的质疑。所以在房屋结构优化设计过程中，应突出功能性，保证建筑结构空间的科学化以及合理化，能够使人们方便使用。其次房屋结构优化设计应突出环保性。目前环保已经成为了社会发展的主题，得到了越来越多的人的关注，房屋建筑建设过程中，容易造成环境污染。所以在房屋结构的优化设计还应突出节能环保，采用更多的绿色设计手段，运用绿色环保材料，建设绿色环保的房屋建筑，增加房屋建筑设计的社会效益。再次房屋结构优化设计应突出安全性。 2房屋建筑结构设计过程中优化设计的意义对房屋建筑结构设计进行优化具有重要的现实意义。目前，随着我国经济的不断发展，人们对居住环境和生活条件也提出了更高的要求。在房屋建筑结构的设计过程中进行优化，可以使建筑的结构功能与美观保持协调，并提高建筑的安全性、经济性以及适用性等性能，从而改善人们的居住环境，具体表现在以下方面：（1）可以提高建筑结构的经济性，有效节约建筑材料，增强建筑的抗震性能和受力性能等；（2）可以减少建设成本；（3）结构设计通过合理的优化，既可以进一步将施工材料的应用合理化，又可以充分协调建筑的不同结构单元，提高房建工程项目的经济性。 3房屋结构设计的基本原则在高层设计中的应用措施 3.1基础工程的优化设计基础工程是房屋建设的基础，是房屋建筑的根本保障。所以要重视基础工程的优化设计。目前应用的较多的是桩基础，其主要有两种形式，一种是灌注桩，另一种为预制桩，灌注桩的施工顺序为打孔、支模、布设钢筋、灌注混凝土，该方法的特点为工序多、要求高、较难控制。因此一般在沉降符合要求情况下，可以选用预制桩，该方法施工难度小，施工时间较短，但是需要优化设计过程中，保证预制桩的规格尺寸要求，实现打桩的顺利进行。 3.2提高房屋结构材料质量大部分房屋建筑结构采用的是钢筋混凝土结构，因此要确保建筑结构安全，避免房屋倒塌或者其他外部冲击风险，建筑工程师必须严格把控每种材料，如钢筋材料、混凝土材料等的质量。随着现代房屋建筑建设日益趋往高层化与多功能化，房屋建筑结构也变得愈加复杂，且结构强度与延度明显增强。这也对房屋建筑所用材料的质量提出了更高的要求。故而，为保障房屋建筑安全，使房屋业主或使用者能放心地居住，建筑工程师要高度明确房屋建筑的整体负荷量，再针对性挑选适配的建筑材料，充分保障建成后的房屋建筑具有较强的安全性和居住稳定性。 3.3剪力墙优化设计剪力墙时，连梁部分最为关键。倘若提高连梁的刚度，会提高建筑结构的抗震性能，很大程度上增加了对连梁和墙肢的分配受力，因此，需要适当增加此处构件的整体配筋，但是，会浪费不必要的建筑材料。因此，在优化设计房屋建筑结构时，尽量避免用大刚度窗下墙替代连梁，并合理确定连梁的刚度和截面尺寸，数据不能过于保守，在满足结构刚度及变形要求的基础上，还要考虑结构的经济性及抗变形能力等性能，并合理布置构件。优化设计剪力墙时，应熟悉对称和均匀分散的概念，基于水平位移限度控制合理的剪力墙量。 3.4直觉性地优化技术和建筑结构设计每个房屋的建筑结构方案中，肯定是有很多种不同的建筑结构设计；有时即使明确了建筑物的结构布置，但是也会存在不同的分析方案。在相关设计人员对设计参数，材料进行分析时，这建筑结构的荷载的数值也不是唯一的。更别说建筑物的细节方面了，施工人员的处理更是不尽相同的。这类问题大多数时计算机无法完全解决的，大多数往往需要相关设计人员的分析和判断。但是判断往往时需要设计人员根据建筑工程的实际情况，实践经验以及丰富的理论知识，才能有很好的设计方案。 3.5建筑主体优化设计技术服务构造的优化设计整体最为关键，整体性设计完成也是进行更多设计的基础，所以一般来说整体的优化设计最为重要。所以在优化设计之初可以利用可行的条件，对方位的优化设计进行模拟，通过建立模型的方式不仅直观，而且可以进行分析相关设计中存在的不足，从而进行改进。如，在进行整体优化时，剪力墙的优化设置，可以使剪力墙均匀的进行分布及建立；使楼层较高的中心点与楼层整体结构的重心相重合，通过这样的设计及不仅能够提高楼身的稳定性，也对楼梯的抗震能力有一定提高。另外，在对模型的模拟优化中也可以对房屋建设中节省资源的概念进行实践模拟，如将剪力墙设计成大开间构造，大开间建立强的设计可以增加剪力墙的墙肢长进而减少墙肢的数量，同时由于墙肢的数量减少，也使混凝土的应用变少，即达到了节省资源的目的，但剪力墙的减少数量也应符合标准，以免影响整体

屋建筑结构设计中应用优化技术

屋建筑结构设计中应用优化技术发表时间：2019-02-28T10:22:25.193Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第32期作者：郭庆林 1 杨泽全2 [导读] 随着国家经济的快速发展，基建工程行业也脱颖而出，关于房屋建筑结构设计中应用的优化技术引起了设计人员及研究人员的重视郭庆林 1 杨泽全2 1身份证号码：37012319900805XXXX；2 身份证号码：37232119920916XXXX 摘要：随着国家经济的快速发展，基建工程行业也脱颖而出，关于房屋建筑结构设计中应用的优化技术引起了设计人员及研究人员的重视。因此，如何确保房屋建筑结构设计中应用优化技术的合格性，并且保障房屋建筑结构设计优化质量的合格性，成为当前房屋建筑结构设计发展中主要面临的问题。关键词：房屋建筑结构设计；应用优化技术引言房屋建筑中对结构的设计是至关重要的，会对建筑的质量和房屋的总体结构的稳定性，安全性产生一定的影响。随着社会的不断发展，建筑行业也不断地步入了现代化模式，大家对房屋建筑的结构设计也有的全新的要求。对此，为了能够更好的满足大家的需求，参与建筑结构设计的相关人员需要对结构的设计进行不断优化，发现其中存在的问题，合理的改进。结构的优化很大程度上解决了建筑结构中存在的各种问题，促进了房屋建筑的总体质量，让建筑行业能够有更好的发展。所以设计人员需要科学的合理的使用结构优化技术，把其存在的价值充分的发挥出来。 1房屋建筑结构设计中优化技术的特点分析在进行房屋建筑的结构设计时，往往设计人员要将房屋建筑的安全性、稳定性等各个方面的内容都考虑在结构设计之中，这对于设计人员的要求非常高，并且在房屋建筑的结构设计优化之中存在很多特点，主要包括了以下几点：（1）从美观角度来讲，进行房屋建筑的设计过程中，不能仅考虑到房屋建筑的质量和居住的舒适度，目前，人们对于房屋建筑在美观上的要求也是非常高的，外观美丽、外形优美的房屋建筑更容易受到购房者的青睐，因此，在进行房屋建筑结构设计优化时，需要对美观性进行优化；（2）从结构设计而言，房屋建筑结构设计必须要根据不同的施工场地和不同的建筑要求进行，要做到因地制宜，有针对性地进行结构设计优化，同样的结构设计优化适用在不同的房屋建筑之中往往会有不同的效果，并且在进行房屋建筑结构设计优化之中还要对于环保进行一定的考虑，目前，我国所提倡的可持续发展，在建筑行业之中也要得到体现；（3）从居住安全方面来讲，进行房屋建筑结构设计优化，必须要将居住安全放在首位，不能单纯地为了追求企业效益，而降低对于施工材料和施工质量的要求，居住安全关系着人们的生命和健康安全，不能马虎，因此，在房屋建筑结构设计优化上还具有安全性的特点。 2房屋结构设计优化技术的作用 2.1提高房屋建筑的安全性房屋建筑的安全性是建筑结构设计的首要考虑因素。随着我国建筑行业相关规范的不断完善及建筑结构受力分析软件的应用，为建筑结构设计提供了可靠的技术支持。在对建筑的建筑成本、美观度、舒适度等方面进行优化时，都需要及时对不满足安全要求的结构设计方案进行修正和优化，将确保安全性作为前提。 2.2降低工程造价利润是企业生存和发展不可缺少的条件，房屋建筑结构设计直接关系到建筑的工程造价，如果一味追求安全性，使建筑很多结构的安全性能远高于需要值，都会导致在建设过程中消耗更多的费用。因此在结构设计中，在保证安全的基础上，还要通过优化设计，使建筑结构的分布和形式更合理，充分发挥结构的性能，有效减低建筑成本，根据数据统计，通过优化可以使建筑的成本较初始设计降低约20%。 2.3提高了房屋建筑的经济性房屋建筑不仅仅用于居住，房屋的采光能力、采暖、水压、电梯等因素会极大影响人们的居住体验，也就直接影响了人们的购买欲望。这也是当前不少楼盘销售状况不达预期的重要原因之一。当前企业购地成本较大，为了尽可能获得最大利润，往往忽视一些人们注重的因素，使楼房尽可能密集、楼层尽可能多，然而如果因此居住不舒适，这反而会使楼盘的经济性降低。因此在结构设计中应综合考虑多种因素，使楼层层数、楼盘占地面积、土地利用率等通过不断优化达到最优，使土地资源为企业创造出最大的效益。 3房屋建筑结构设计中的应用优化技术分析 3.1建立合理的优化模型在房屋建筑结构设计的过程中需合理的选择计量。参与设计优化的工作人员需要要个考虑好每一个在工程中所用的参数都是具有可变的性质，可以根据工程总体的情况来进行有效的更改。与此同时在使用优化技术的过程中应该选取不会变的的工程参数，对一些不会对工程产生什么影响的计量数进行更换。对于此种情况，参与设计优化的工作人员需要提前做好御用参设的设计，这样的方式很大程度上减小了设计人员的工作量。在确认函数目标，需要参议房屋结构优化设计的工作人员在含没有进行设计的时候对建筑物中使用到的构建以几何尺寸的大小一一确定，与此同时还需要在在设计前就做好工程失效概率的的极端，从而此间建筑成本最大化的节约。进一步确定好约束的条件，房屋建筑的安全性和可靠性是每个人都会考虑到的原因。其也是进行结构优化的必要条件。所以参与设计的工作人员需要在设定函数的过程中就需要进行约束条件的设置，一次同时在正式进入工作中的时候，参与设计的工作人员好需要假定约束的条件参数很实际的条件参数给以对比，通过这样的方法，才能确定的约束条件跟实际的工作要求是相符合的。 3.2结构设计方案的形成结构设计方案的形成是建筑结构设计的基础，只有建立起结构设计方案，才能对建筑结构进行进一步的细化。简而言之，结构设计方案是建筑结构的框架，建筑设计人员要根据投资方对房屋建筑的需求和使用性质进行设计，建立起一个笼统的设计模型，展现出房屋建筑的概况。在进行房屋建筑结构设计时，设计人员可以借助最新的软件工具进行设计绘图，通过各种软件的应用，可以让结构设计更加鲜明，信息数据的准确度高，建筑结构设计的效果更佳明显。在有了清晰的结构框架后，才可以完善细节处的设计，使建筑结构设计更加丰富和细化。

探讨建筑结构优化设计分析

探讨建筑结构优化设计分析发表时间：2018-11-15T14:24:03.870Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第20期作者：徐皓宇[导读] 本文将介绍几种具体方法来优化建筑结构的设计,以供参考。华东建筑设计研究院有限公司上海市 200041 摘要：在建筑结构设计过程中,安全性,施工便利性,经济性,实用性和美观性是必须考虑的五个基本问题。同时也要求设计人员优化建筑结构设计,使建筑更合理,更安全,更实用。为此,本文将介绍几种具体方法来优化建筑结构的设计,以供参考。关键词：建筑结构；结构设计；优化途径 1 引言在我国经济快速发展的背景下，人们的生活水平不断提高，对居住条件也提出了更高的要求。近年来，随着环保、节约等理念的不断发展，在建筑行业中，节能环保型社会建设理念逐渐深入人心，这种情况下，为了更好地满足建筑使用者的需求，必须对建筑结构进行优化设计，力求在满足投资成本控制目标的前提下，使建筑的各项功能达到使用者的预期，进而使建筑的经济和社会效益最大化。鉴于此，本文对建筑结构优化设计进行研究，具有重要的现实价值。 2 建筑结构设计优化的主要内容建筑结构设计包括基础部分结构设计、主体部分结构设计、建筑上部结构设计、围护结构设计、细部结构设计等。此外，建筑结构设计的优化可以从成本控制、结构构件受力情况、结构布置方式、材料选型等方面入手[1]。由此可知，在对建筑结构进行优化时，必须在满足建筑基本使用要求和相关设计规范的前提下，结合建筑结构设计的实际情况，以经济效益最大化为最终目标，进行建筑结构的优化设计。需要注意的是，在建筑设计方案完成后，会不可避免地出现一些不完善地方，导致资金的大量浪费。因此，建筑结构的优化设计必须贯穿建筑建设的全过程，以提高经济效益，实现对资金的合理利用。 3 建筑结构优化设计的重要性与基本要求 3.1 建筑结构优化设计的重要性在建筑设计中，结构设计优化的重要性主要体现在2方面：降低建筑总造价；提高建筑的经济性。具体来说，通过建筑结构优化设计，可以在资源上降低建筑的建设成本。同时，还可以在资源条件有限的情况下，使建筑的质量与功能水平达到最优，提高空间利用率，使资源功效最大化。建筑质量包括建筑环境与使用功能，而建筑结构设计优化是基于一定经济发展原理而进行的[2]。因此，建筑结构优化可以实现对投资资金、建筑质量、功能水平、土地资源空间利用的合理优化。由此可知，建筑结构优化具有节约建筑成本的重要作用，既是实现建筑成本节约与建造高质量工程的重要途径，也是确保建筑行业未来实现可持续发展的重要保障。 3.2 建筑结构优化设计的基本要求在对建筑结构设计进行优化时，需要遵循以下几要求：（1）功能性。建筑结构设计优化的最终目的是为了更好地满足人类对居住条件的多方面需求，随着社会发展水平的提高，人们对建筑的功能性需求，除了传统的实用性功能，还增添了美观性、舒适性、智能性等多种新的需求。因此，建筑结构的优化设计必须符合功能性需求[3]。（2）安全性。安全是人类对居住环境最主要的要求，过于追求优化而忽视安全性是绝对不可以的。（3）经济性。随着市场经济的不断发展，对资源配置提出了新的要求，而建筑结构优化设计必须遵循这一要求，提高各种材料资源的利用效率，进而缩减建设成本。此外，可以通过结构优化设计减少许多稀缺或价格昂贵的材料的使用量，进而降低材料使用成本。（4）环保性。这是继经济性之后，对建筑结构优化设计的又一更高的要求。在优化建筑结构设计时，应在满足建筑功能性与安全性需求的前提下，尽量选择节能环保型材料。同时，在优化设计的整体布局上，一方面要重点关注建筑主体内部结构的环保和统一；另一方面，也要对废旧材料进行环保性处理或应用。 4 建筑结构设计优化的具体路径 4.1 优化建筑结构的整体布局首先，建筑结构的设计人员和决策人员必须站在全局的角度，通过点、线、面，对建筑结构优化设计的整体布局进行确定，之后再利用点、线、面三者之间的架构关系，通过材料的选择与应用、构件的布置等，实现单个构件与整体结构的优秀奥协调，进而使每一个构件均可以实现最佳受力情况，以此实现单个构件的最佳化利用，同时提高建筑整体结构的刚性、承重力以及延展性。 4.2 优化建筑材料的选择在建筑结构中，各个点、线、面均具备一定的力学承载力特征，而材料是力学承载力的载体。因此，材料在建筑结构设计的优化中，具有至关重要的作用。钢筋混凝土是一种混合性材料，通过将各种材料按比例配置，可以显著增强构件的刚性以及强度，这也是结构设计优化的一部分。并且近年来，地震、泥石流等自然灾害不断增多，在建筑材料的使用上，必须重视材料的抗震性、抗土性等性能，这就要求在建筑结构设计优化时，必须综合考虑材料的质量、特性、与周围环境的适合程度以及价格等，力求在牺牲最小经济性的前提下，使建筑结构在安全性、功能性以及环保性上达到最优。 4.3 优化构件布置在建筑结构的优化设计中，构件布置主要包括柱、梁与剪力墙的布置。现阶段，在高层建筑中，主要应用框架-剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构比较灵活，很容易满足建筑物的使用要求，且该体系具有较好的承载力、整体性以及抗震性，在发生地震等自然灾害时，可以有效减小结构自身的侧移[4]。因此，在该体系的实践应用中，除了剪力墙的刚度必须满足建筑强度要求，还需要赋予结构一定的侧向刚度。而在梁的选择与布置上，一般情况下，常规梁最具经济性，但建筑层数不宜过高，在当今土地资源极为有限的前提下，难以实现建筑经济效益的最优化。而宽扁梁虽然可以缩小梁的截面高度，增加建筑层数，进而获得更大的建筑面积。但是，其经济性比较有限。预应力梁可以很好地满足建筑的特殊需求，但价格较高。总之，在对建筑结构设计进行优化时，必须对多方面因素进行综合考量，以满足建筑功能性需求与质量需求为基本前提，尽可能地通过构件布的优化，降低建筑成本，提高建筑的经济效益与社会效益。 4.4 合理应用概念设计

结构形式的合理优化方法

结构形式的合理优化方法 1、推敲地下室布置地下室结构在结构成本中所占的比重很大，而且地下室的结构离散性比较大，对其他部分的影响和关联不明显，做好地下室结构的优化设计对于控制整个结构成本至关重要。首先，要注意公共大地下室的面积的充分利用，做好单层地下室和多层地下室的方案比较。其次，要把握好支护成本的降低，尽量抬高整个±0.000的标高，因为这不仅降低了支护的成本还节约了土方的开挖和外运，减少了地下水丰富区域的水压力的影响，对地下室的底板和抗拔桩的设计都起到了有利影响。对地下室的结构成本控制还要把握好地下室顶部覆土厚度的控制和顶部活荷载的控制，地下室顶部覆土的厚度一般与景观布置和地下管线的埋设要求有关系，这就要求在设计管理过程中把景观设计和管网设计提前介入，做好精细化设计和专业配合工作，严格控制好地下室顶部覆土的厚度。最后，要把握好地下室顶板和底板的布置方案，对这些结构布置方案要做好多方案成本比较，要全方位的把握方案的可行性，对方案的取舍要慎之又慎。 2、控制层高在满足建筑立面和使用净高的前提下，减少层高不仅可以减少竖向构件的长度和体积，同时还可以减少基础等土建成本和外装、设备及运营成本。对于一般中档房屋来讲，层高每减少100mm，成本可减少30～40元/㎡，地下室还会更高些。减少层高可以通过结构专业控制梁高、设备专业每层综合布线来实现。某些部位还可以采用变截面梁或在梁中预埋套管等措施来保证楼层净高的要求。 3、控制宽高比（即结构高度和结构有效宽度的比值）建筑高宽比越大，主体结构抗倾覆力矩也越大，安全所需抗侧力构件（剪力墙）便越长，由此便会增加结构成本。控制高宽比成为了结构优化设计的显著环节。 4、优化剪力墙设置底部商业、底层复式住宅或架空层层高一般较高，为满足规范要求，剪力墙墙厚必须增加较多，同时因变成了短肢剪力墙，配筋也将进一步增加，此时可以通过验算超限墙体的稳定性来减小墙厚，由此一来，墙厚变小，成本也将大大降低。

房屋建筑结构优化设计研究 黄盛