房屋建筑結構的優(yōu)化設計

1、<p>　　房屋建筑結構的優(yōu)化設計</p><p>　　摘要:隨著社會的發(fā)展，人們對于物質(zhì)的需求及市場價格的變化使得建筑成本逐步上升，利用結構設計優(yōu)化的方法來對建筑結構的設計進行優(yōu)化是實現(xiàn)資源最大化的重要措施。本文主要探究了房屋建筑結構優(yōu)化設計中的相關內(nèi)容以及房屋結構設計優(yōu)化技術在結構設計中的應用。 </p><p>　　關鍵詞:房屋結構;優(yōu)化設計;措施 </p>

2、<p>　　Abstract: With the development of society, the people’s demand for the material and the change of market price makes the building cost rises stage by stage, using structural optimization design method to optim

3、ize the design of building structure is the important measure to maximize resources. This paper mainly explores the building structure optimization design related content and structure design optimization technology and

4、its application in structure design. </p><p>　　Key words: building structure; optimization design; measures </p><p>　　中圖分類號：TU3 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　在房屋建造的過程中，建筑結構成本的花費占了一個比較大的比例

5、，通過結構設計的優(yōu)化技術可以很有效的解決建筑成本造價方面的壓力。因此，從事結構設計的工作人員應當充分考慮房屋建造過程中的合理性、經(jīng)濟性和適用性，從而在滿足建造要求的前提下降低房屋建筑工程的總體造價。 </p><p>　　一、房屋結構設計優(yōu)化技術的現(xiàn)實價值及應用1、房屋結構設計優(yōu)化技術的現(xiàn)實價值在進行房屋結構設計時，首先要做的便是要滿足房屋結構效益的長遠性。在這樣的基礎上盡量使房屋在投資上降低成本，結構上科學合理

6、。和傳統(tǒng)的房屋結構設計理念相比，現(xiàn)代房屋結構設計優(yōu)化技術在房屋結構建造中的運用可以有效的降低建筑工程的成本，大概可以保持在10%—30%之間。結構設計優(yōu)化技術的應用可以將建材的利用率及性能發(fā)揮到最大限度，使房屋內(nèi)部的各個空間構成一個協(xié)調(diào)的整體，并符合我國相關安全質(zhì)量的規(guī)定。此外，房屋結構設計優(yōu)化技術的運用還可以對房屋的最初設計提供一定的幫助。因此，優(yōu)化技術對房屋整體設計的安全性、舒適性、合理性起著相當重要的作用。2、房屋結構設計技術方案

7、及其理論的應用房屋結構設計方案及理論在現(xiàn)實中的應用主要表現(xiàn)在兩個方面：房屋整體工程結構的優(yōu)化設計和房屋各個組成部分的優(yōu)化設計。在這其中，房屋各個組成部分的優(yōu)化設計包括很多方面，比如：相關基礎結構方面的優(yōu)化設計、相關細節(jié)結構方面的優(yōu)化設計和房屋屋頂方面的優(yōu)化設計等，對于這些方面的優(yōu)化設計還包括很多更加細化的設計，如選型、布置、造價等方面。相關的設計工作者應當在滿足房</p><p>　　二、房屋建筑結構優(yōu)化設計的內(nèi)

8、容 </p><p>　　一般，結構設計工作主要依據(jù)建筑設計的要求，運用合理的設計理念及方法來確定合適的結構形式、布置和具體的構件設計尺寸。對常見的鋼筋混凝土房屋建筑結構體系進行優(yōu)化時，可以從結構整體的布局和具體構件兩方面的因素來考慮。影響整體結構布局的因素包括了建筑物的柱網(wǎng)尺寸、體型特征以及抗側力構件的位置等，具體構件的因素主要包括構件的截面、布置、鋼筋強度及配筋構造等。綜合考慮這兩方面因素的影響是必須的，為了

9、達到這一目標，對工程師們提出了更高的要求：即需要結構工程師對結構及構件受力特征有充分的把握，可以根據(jù)構件設計規(guī)范的深刻理解及合理經(jīng)驗，采用合理的優(yōu)化方法來進行有效設計。三、房屋建筑結構優(yōu)化設計的措施3.1 加強剪力墻的設計 </p><p>　　剪力墻設計中的關鍵是連梁的設計。連梁剛度的增大定會使得結構的地震作用也相應增大，這樣連梁和墻肢分配內(nèi)力也會增大。此時必須要增大構件的配筋量，顯然這一設計結果必將會造成材料

10、的浪費。所以，在住宅結構設計時，優(yōu)秀的設計師都不會運用大剛度的窗下墻作為連梁，而是將連梁設計成剛度、截面較小的弱連梁。同時，在滿足結構剛度及變形要求的前提下，要從經(jīng)濟角度與變形、抗力等方面綜合考慮，合理的布置抗側力構件。顯然，剪力墻的數(shù)量越多，結構抗側力的剛度越大，相應的結構位移將會減小。但結構地震力也會隨抗側力剛度的增大而加大，對結構的造價控制產(chǎn)生不利影響。所以剪力墻要以周邊均勻、分散、對稱等原則進行合理布置，以規(guī)定的水平位移限值為準

11、盡可能的減少剪力墻的數(shù)量。 </p><p>　　3.2 注重細部優(yōu)化 </p><p>　　(1)在重視整體設計的同時，也應當加強結構局部構件的精細設計。如在現(xiàn)澆板的設計中盡可能的把異形板劃分為矩形板，這樣既可以達到合理受力的目的也避免了拐角裂縫的出現(xiàn)。 </p><p>　　(2)隨著計算機技術及結構優(yōu)化設計理論的結合，基于計算仿真的優(yōu)化設計思路已經(jīng)在工程結構的

12、設計中得到了廣泛的應用。通過計算機分析軟件建立優(yōu)化設計的分析模型，運用高效的計算機優(yōu)化計算方法，設立結構設計需要達到的目標要求來最終實現(xiàn)結構設計優(yōu)化的目的。在具體的設計優(yōu)化過程中，優(yōu)化設計實際上已由一個工程問題轉變成為了一個數(shù)學問題，在大型復雜的結構優(yōu)化設計中，基于這一思想的結構優(yōu)化設計方案擁有其他算法無可比擬的優(yōu)勢。因此，工程設計人員加強基于計算機技術的優(yōu)化設計分析是非常有必要。3.3 加強設計中建筑結構形式的選用 </p>

13、;<p>　　(1) 加強砌體結構設計 </p><p>　　作為承重構件及抗側移構件的磚砌體，它的平面布置比較靈活，但不適合做躍層結構。避免受力較大的突兀結構形式，門窗開洞的寬度最好不要超過 2.1m，縱向墻體數(shù)量不應少于三道，這一措施可適當減少構造柱的配筋。 </p><p>　　(2) 加強底部框架剪力墻的設計 </p><p>　　底部框架剪力

14、墻的結構由于豎向抗側力構件是不連續(xù)的，使得設計中受力平衡易出現(xiàn)問題，因此對建筑平面的要求是比較嚴格的。承重墻要盡量放在框架梁上，如果出現(xiàn)了放在次梁上的墻體時要加大該主梁、次梁及框架梁的配筋，加大此處的樓板厚度。戶型設計中盡量讓大房間布置在臨街面，廚房、衛(wèi)生間等小房間布置在背面，這樣可以方便臨街面柱網(wǎng)的布置等。四、房屋結構設計優(yōu)化技術在結構設計中的應用1、概念設計優(yōu)化技術及建筑結構設計在當代建筑的設計中，概念設計是設計思想展示中的關鍵因素

15、。作為設計人員，最重要的事就是在特定的空間內(nèi)，利用整體的概念進行總體設計方案的確定。把建筑中構件與結構、結構與結構之間的關系進行一定的處理，想要將概念設計較好的完成，設計人員定要建立在豐富建筑經(jīng)驗的基礎上。隨著其經(jīng)驗的增長，作品也將變得越來越完美、新穎。在相同的設計方案中，建筑中的結構組成設計同樣存在很多變化，即便是內(nèi)部結構設計已經(jīng)確定的建筑，它的分析方法也存在著很多不同，比如材料、設計參數(shù)、負荷等參數(shù)的取值就不盡相同。而上述這些問題并

16、不完全可以通過計算機完成，需相關工作人員自己對其進行判斷及處理。這些判斷和處理都需要在按照一般規(guī)律的前提下，</p><p>　　【結語】:總之，結構設計在當今房屋的建筑工程中是一項責任比較繁重的項目，其設計水平將直接影響著建筑物的適用性、經(jīng)濟性和安全性。房屋建筑結構的成本在工程項目中占有很大的比例，優(yōu)質(zhì)的結構設計不僅能夠確保房屋使用的安全性，而且還可以減少建設的成本，進而獲取最大的經(jīng)濟效益。這也就要求結構工程師

17、需在每一個工程項目的設計中均可以做到不懈地追求最優(yōu)最佳，不斷地探求自然法則，要通過反思和比較，在經(jīng)驗的累積中不斷提高自己的判斷力及創(chuàng)新力。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　?。?］潘亮.房屋結構設計中機構設計優(yōu)化技術的應用.科技風.2011(12) </p><p>　　［2］ 任建飛.結構設計優(yōu)化技術及其