论结构工程优化设计与结构措施

论结构工程优化设计与结构措施

刘建

成都大西南铁路监理有限公司重庆分公司 身份证号：500222198806245458

摘要：建筑结构设计优化措施是顺应建筑行业发展的产物，也是市场经济条件下对资源配置提出的新要求，其为建筑结构优化设计提供了重要的参考，具有不可估量的参考价值。对建筑结构进行优化是实现建筑行业长远发展的重要途径，将建筑结构设计优化的结构措施应用于结构设计，能够体现建筑结构设计的科学性和经济性。同时装配式建筑发展已作为建筑业转型升级的重要突破口。本文探讨了浙江省嘉兴市孔雀城A地块项目中B住宅的建筑结构优化设计与采取的结构措施。

关键词：建筑施工；结构设计；优化措施

引言

建筑结构优化是建筑业长期发展的一种重要途径，将建筑结构优化的结构措施运用到结构设计中，可以充分体现出建筑结构设计的科学性和经济性。与此同时，装配式建筑的发展也成了我国建筑行业转型升级的一个重要突破口。随着建筑业的不断发展，对建筑结构进行优化设计的重要性也日益突出。文章通过对结构优化过程的论述，对建筑结构的耐久性，安全，舒适，经济等方面的基本要求作了简要的介绍，并对建筑工程中的一些具体问题进行了讨论，希望能对实际工作起到一定的指导作用。

1结构工程的重要性

随着现代化进程的持续加速，我国的建筑业发展速度也越来越快。同时，随着时代的变化，建筑的设计思想也在持续地进行着革新，其中，混凝土框架结构得到了越来越多的应用。这种构架结构能使建筑物的空间变大，并能适应各种工序的需要。但在构架设计方面，还存在着许多亟待解决的问题。为确保混凝土构造物的品质与功能，应严格执行“三检”制度，即自检、互检、交检，即对建筑企业进行内部检查。接下来，就是由监理单位来对建设单位进行验收。不管是施工单位的内部检查验收，还是监理单位对施工单位的检查验收，都要根据模板工程的检查验收标准来进行检验，但是要达到的标准就是每一个检查人员要在检查验收及隐蔽工程记录中签字。这样，该项目的技术文件就会成为项目的原始数据。

2建筑结构设计的基本要求

2.1满足耐久性和安全性要求

住宅进入市场后，将成为居民的一种持久性消费产品，与其它消费产品相比，其最显著的特征就是使用寿命更长。所以，在住宅结构设计中，结构的耐久性和安全性是最基本的要求。对结构体系的选择，对材料的选择，都应该有利于抗风抗震，并提高在服役期内进行改造维修的可能性。

2.2满足舒适性的要求

在建筑设计中，应该为居民的起居舒适性的要求提供一定的条件，比如，多种户型要灵活地分割室内的空间，人居的热光声的环境等，这样才能为居民创造出一个舒适的环境。建筑设计时，也应考虑到将来住户可能会更改其划分的空间，如果是剪力墙，则应按大开间布局。

2.3符合经济原则

在进行结构设计的时候，要以房屋的建设地点层数多少、平立面体形为依据，在满足耐久性、安全性和舒适性的要求的基础上，采用既经济又合理的结构体系。在进行构件设计的时候，要对其进行仔细的考虑，要严格遵守规范的构造要求，还要注意避免无谓的铺张浪费。特别是在进行地基基础的设计时，应注重对该方案进行经济性的对比，因为该方案的优劣直接关系到建筑物的造价。

3概念设计的基本原则

3.1处理好非结构构件

非结构构件主要是指像女儿墙、围护墙、隔墙、幕墙以及安装在建筑上的附属机械、电气设备等，它们应该与主体结构有可靠的连接或锚固，以避免在发生地震的时候，发生坍塌伤人，或者损坏重要设备。

3.2保证结构的延性抗震能力

结构的延性反映了结构在吸收了地震能后所产生的变形，具有良好的延性，能够有效地吸收更多的地震能，并且能够承受更大的变形。在延性结构中，应遵循“强柱弱梁”“强墙弱梁”“强剪弱弯”“强节点、强锚固”“强拉力”等原则。

3.3地震作用下结构系统的合理选择

建筑抗震结构体系应该遵守的原则是：具有多道抗震防线，避免因为部分结构或构件破坏而导致整个结构体系丧失抗震能力，或者是对重力荷载的承载能力。计算简图清晰，地震力传递路径合理；有一定的承载力，有较好的变形能力，有较强的减震能力；在结构薄弱处，可防止过度应力集中或塑性形变集中。

3.4选择对抗震有利的场地、地基

在选择施工地点时，应尽可能选择有利的地点，例如：开阔、平整、硬质地面；避免地震作用较大的区域，例如：地基较差、易液化、地基条件较差等；若不能避免地震作用，则可采用加固基础及上部结构的整体刚度及刚度，换填地基土层，或采用桩基等方法。

3.5选择对抗震有利的建筑体型

在进行建筑设计的时候，要尽量让结构变得简单，比如，简单的平、立面图形可以是正方形或者是圆形，只有这样，才能让结构在地震作用下有一个直接且明确的传力路径，这样才能更容易地对结构的内力和位移进行分析，找到结构的薄弱环节。但是，在建筑平面和外墙上，往往会出现一些凸起，这些凸起部位极易引起应力和变形的集中，因此，必须对凸起部位进行特殊的加固。为了避免在地震中发生扭转损伤，建筑物的平面及立面应具有规整、对称的特点，并应使建筑物的刚度及质量分布均匀。

4建筑中的优化设计方案

4.1建筑结构周期性折减系数

在建筑框架结构和顶盖等结构的设计中，由于填充墙体的存在，使得结构的实际表现刚度比设计的计算刚度更大，因此，如果算出的结构剪力比较低，就会导致一些建筑的结构不安全，因此，应当对建筑结构的计算周期进行适当的折减，从而可以取得很好的结果。然而，对于建筑框架结构来说，其计算的周期并不适合折减，或者折减系数取小。

4.2耐久性的优化设计

在以往的大多数混凝土结构设计方案中，许多都没有对建筑结构设计耐用性进行充分的考虑，即是保证在建筑完工后，在合理的使用年限内，要能满足用户的正常使用需求。然而，许多的设计并没有做到这一点，其根源在于，没有充分地考虑到，在使用期间，因为受到的工况和使用环境的改变而导致的建筑结构破坏，导致其可靠性指标的降低。

4.3建筑结构抗震设计内容

建筑物的地震反应分析主要包括两个方面：一是计算设计，二是概念设计。从而实现结构在地震作用下的合理设计。

5建筑结构抗震设计内容

建筑结构抗震设计主要包括两个方面：一是理论分析，二是概念分析。从而实现地震作用下的合理设计。地震作用计算：地震作用又称地震荷载，主要分为水平地震荷载、垂直地震荷载、扭转地震荷载等，其大小与地震作用及建筑物自身特点密切相关。地震作用的计算有三种方法：反应谱法，振型分解反应谱法，以及动力分析法（时程分析法）。

反应谱方法多适用于单一自由度系统，如果把响应谱与振型分解原理有机地结合起来，可得到多自由度系统的振动响应，即为振型分解反应谱方法。在使用振型分解反应谱法进行地震作用和作用效应计算时，在不需要进行扭转藕联计算的结构中，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、振型参与系数以及重力载荷代表值都有一定的联系。

6结语

建筑结构设计对建筑物的安全性、适用性、经济和合理性有很大的影响，它更是决定建筑工程质量好坏的一个重要因素。因此，建筑设计者一定要根据目前的经济状况和发展趋势，构建一个宏观的、合理的结构设计思想，并对建筑设计的标准、经济性措施和原则进行合理的设定，这样既能满足各种设计需要，又能使人们的生活环境有所提高。建筑建造的终极目标，就是要确保其安全性、适用性和舒适度，并且要在节省费用的前提下，对其进行优化设计，也是一个长期的话题。在对建筑结构工程进行优化设计的过程中，需要考虑的因素是多方面的，需要从多方面进行分析，并结合房屋的具体情况，对其进行科学性、合理性的计算，采用科学的计算方法，这样才能保证计算结果的准确性和可靠性。在具体实施过程中，可以借鉴国外先进经验，结合我国国情，不断优化结构，确保我国建筑事业能够健康有序的发展。

参考文献

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[3]潘雪松.优化技术在土建结构工程设计中的应用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(11):189+191.