建筑結構的優化設計范文

導語：如何才能寫好一篇建筑結構的優化設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關鍵詞】結構優化；降低造價；精心設計；保證安全

Talk about building structure of excellent turn design

Yang Jian

（ Nanyang City， Henan Province， Architectural Design and Research Institute， Nanyang， Henan 473000 ）

【Abstract】to maximize the efficiency of investment， each investor is the pursuit of investment objectives. Through the optimal design of the building structure， not only to improve building safety， and can effectively reduce the construction cost， construction products with a higher price. Based on the structural design， the choice of the structure of the programmed， structure， material selection， and regulate the use of a designer boutique to cultivate awareness of the structural optimization and design of the system on， elaborated on the significance of structural optimization， optimization methods And optimize the way for the designers of the structural optimization of the structure designed to provide information.

【Keywords】structural optimization； lower cost； carefully designed； ensure safety

在工程建設過程中，建筑功能的實現與工程投資的控制是工程建設的兩大目標。而進行工程投資控制的關鍵在項目決策和設計階段，在項目作出投資決策后，其關鍵就在于設計階段。在建筑工程的設計階段，當滿足建筑的諸多功能后，工程造價的控制是每個投資者最為關注的主要內容，也自然成為投資者評價設計質量優劣、衡量設計水平、選擇設計單位的重要標準。為了在日益激烈的設計市場競爭中求得生存與發展，為業主提供優質的設計產品，提高設計產品的經濟性，已成為每一個設計單位努力追求的目標。由于在建筑產品中結構造價所占的比重很大，通過對建筑結構的優化設計，不僅能夠提高建筑物的安全度，而且能夠有效的降低工程造價，從而實現投資效益的最大化。在建筑結構設計中，當建筑方案產生后，結構從選型和布置開始就存在優化與否的問題，再加上后續每一道工序的精心設計、準確計算、合理選用等全過程的優化設計才能產生優化的結構。下面就結構設計優化的一些途徑，談一下筆者的一點看法，以期與廣大結構設計人員共勉。

1.選擇合理的結構方案

在建筑設計方案確定后，對于同一個建筑設計方案，結構設計方案往往不是唯一的。不同的結構方案會使工程造價和工程質量產生很大的差別，所以選擇合理的結構方案便顯得尤為重要，只有采用合理的結構設計方案才能實現“技術先進、安全適用、經濟合理、確保質量”的設計目標。也只有采用合理的結構設計方案才能真正實現投資效益的最大化。在結構方案的選擇上，應遵循以下的一些基本原則：

（1）要用整體的概念在特定的建筑空間中來完成結構總體方案的構思，處理好構件與結構、結構與結構的關系，充分利用和發揮整體結構和構件的最佳受力狀態，使結構具備足夠的承載力、剛度和良好延性的同時造價最低。

（2）盡可能使結構的受力與傳力途徑簡單、直接、明確。傳力途徑復雜會出現多次轉換的結構構件，這樣會導致造價的提高，也容易出現計算錯誤產生安全問題。采用最簡單、直接的傳力途徑，可以省去中間傳遞的結構構件，減少結構的安全風險，使結構受力更加明確，其造價也相對經濟。

（3）保持整個結構安全可靠度的一致性。應通盤考慮整體結構的每一個構件，使結構構件能夠同時發揮其最大效能，確保達到規范規定的設計目標水準，實現結構既經濟又安全的目標。

（4）使結構平面布置的抗側力剛度中心與建筑物的外力作用中心或質量重心盡量接近或重合，以避免或減小外力作用下結構的扭轉效應，因為抵抗結構的扭轉所需增加的材料用量是很大的，可以說結構平面布置的不規則既不經濟又不安全。

（5）加強與建筑師的溝通與協調。一個設計精品是建筑師和結構工程師創造性合作的共同成果，在滿足建筑物的功能和建筑師創意的前提下，結構工程師有責任對建筑方案提出建設性的意見，與建筑師一起構思最佳的結構體系。結構工程師只有加強結構概念的培養，才能比較客觀、真實地理解結構的工作性能。并綜合運用其掌握的結構概念，通過反復試算、反饋和優化，選擇效果最好、造價最低的結構方案。

2.進行正確的結構計算

一體化計算機結構設計程序的不斷完善和全面應用，使結構工程師從繁重復雜的結構計算中解脫出來。過去對一些復雜結構的設計完全依靠概念、經驗和估算來完成，為保證結構安全，結構設計的安全度往往富余很多，造成不必要的浪費?，F在工程師可以在概念、經驗和估算的基礎上借助計算機進行可靠的分析計算，并通過對計算結果的分析，發現結構的薄弱部位和設計的不足之處，對結構體系以及結構構件的合理尺寸做出相應的調整，經過多次計算比較和調整，使結構設計更加合理和經濟。在利用計算機結構設計程序進行結構計算時，要注意以下問題：

（1）不能盲目的依賴計算機。因計算軟件的缺陷和設計人員不加分析的盲從而導致設計錯誤的現象時有發生，所以對用于結構設計的計算程序的基本理論假定、應用范圍和限制條件以及程序與規范的結合一定要搞清楚。

（2）對于輸入的幾何圖形、構件尺寸、荷載數據等應認真核對、力求準確無誤。避免因數據輸入錯誤造成計算分析結果的錯誤或較大的誤差。比如，高層建筑標準層荷載數據的輸入出現錯誤，其累加后對結構計算所產生的影響是不容忽視的，將導致計算結果要么不安全、要么不經濟。

（3）對計算參數的選取要正確合理。選取不同的計算參數會得出完全不同的計算結果，要根據實際結構的具體情況和計算程序的功能要求合理選取。比如，框架結構計算中，周期折減系數的取值，要根據實際工程中框架填充墻的材料和數量，選取恰當的數值對計算周期進行折減，若折減系數選取偏大，會使計算地震力小于實際的地震力，造成結構分析偏于不安全，反之則不經濟。

（4）注意實際結構與計算模型的差異。所有的計算理論和設計程序都是建立在一些假定和理想的計算模型之上的，而實際結構的受力狀態又是千差萬別的，一味地依賴電腦或計算手冊的計算結果進行結構設計會給結構留下較多的隱患，所以任何構件的計算都應根據實際情況確定結構的約束關系，并利用結構概念、工程經驗對計算結果進行仔細的分析，判斷其是否合理，以確保最終結構設計的正確。

3.提高材料的利用率

結構設計的目的便是花盡可能少的錢，做最安全、適用的建筑，這就要求結構設計時對材料的選用要合理，利用要充分。要根據結構構件的不同受力特點、工作環境和材料的力學性能特點，選用合適的建筑材料。在鋼筋混凝土結構中，以受壓為主的柱子，就要充分發揮鋼筋混凝土材料中混凝土抗壓性能好的特點，盡可能采用高標號混凝土，不但可以減小構件截面，增加使用空間，還能減輕結構自重。梁板以受彎為主，可采用高強度鋼筋，以充分發揮鋼筋的抗拉性能，減少鋼筋用量，同時要注意鋼筋混凝土結構中鋼筋與混凝土強度的匹配，最大限度地發揮出材料的性能。對于高層建筑的結構轉換層和受力復雜的結點部位以及大跨度結構，可采用型鋼混凝土和預應力混凝土或鋼結構等，以達到適用、安全、經濟的目的。實際工程中，因材料選擇不當造成浪費的情況很多。比如，經常出現的鋼筋混凝土現澆板中混凝土標號過高的現象，不僅高標號的混凝土不能充分發揮其強度作用，而且為抵抗高強混凝土較大的收縮變形和滿足最小配筋率要求，板中鋼筋的配筋量也隨之增加，從而導致工程造價的提高。

4.正確理解運用《規范》

《規范》是我們在設計中必須遵循的“最低”標準，是國家的技術經濟政策、科技水平和工程實踐經驗的總結。全面理解規范條文的概念、定義、前提條件和適用范圍，是正確運用《規范》的前提和基礎，盲目的照搬規范的具體條文會導致設計失誤，造成質量安全隱患和經濟損失。作為一個結構工程師，一方面必須熟悉、理解和吃透規范條文的真實含義，另一方面必須客觀理性地正確對待規范。對《規范》中的“強制性條文”要不折不扣的執行，而對《規范》中的“非強制性條文”工程師可以運用自己的理論知識、結構概念和實踐經驗，在《規范》條文思想的指導下，針對具體的設計對象、環境和使用條件，以工程的安全性和經濟性為目標，創造性地靈活選用規范中的數據。盲目照搬硬套不但會限制創新成果、影響設計創作，阻礙工程技術的進步，也會造成不必要的浪費。因為即使規范再詳細，也不可能包羅實際工程中遇到的所有技術問題。對《規范》中的構造措施要給予足夠的重視。在實際工程中，一些設計人員過分依賴結構計算分析結果，不同程度地存在忽視結構構造措施的問題。以抗震設計為例，我們都知道，地震是一種很復雜的自然現象，我們對地震發生時建筑物的破壞機理還不十分清楚，對地震的破壞現象也只是停留在感性認識階段，建筑物抗震計算的原理也只是一種近似方法。建筑抗震設計是建立在對震害分析和總結的基礎上，通過概念設計、結構計算和構造措施三部分來實現的。所以，我們在進行建筑抗震設計時，不但要遵循《規范》提出的抗震設計原則和抗震計算方法，同時還要重視抗震構造措施。

5.樹立精品意識

對結構優化設計的過程是結構工程師打造設計精品的過程。要求結構工程師不僅要具備深厚扎實的專業基本理論基礎、豐富的實際工作經驗，更要有盡心盡力、精益求精、追求完美的精品意識。設計單位要提高市場競爭能力，必須實施精品戰略、走精品之路。改變以往在管理上重業務經營輕技術質量，造成設計人不注重技術水平的提高，設計只要保證不出大的質量問題，方案的好壞、造價的高低無關緊要，使優化設計失去內在動力。導致對設計方案不認真進行經濟分析，而是為保險起見，隨意加大安全系數，造成投資浪費。只有在單位內部管理上把設計質量同個人效益掛鉤，才能提高設計人員的質量意識和經濟觀念，促使結構專業經濟化。預算專業可以提前介入到結構設計的方案階段，為結構工程師提供必要的經濟分析數據，改變以前設計過程中不算帳，設計完了預算見分曉的現象，通過結構工程師與造價工程師對設計質量和經濟指標進行全過程的控制，實現設計產品技術質量與經濟的統一。要落實各級技術崗位責任制，通過各環節層層把關，把提高設計質量、創設計精品的工作貫穿于整個設計過程之中。

通過結構優化設計來降低工程造價是控制工程投資的一個有效途徑，而正確處理技術與經濟的對立統一是控制投資的關鍵。不能片面強調節約投資，而降低技術和質量標準，又要反對重技術、輕經濟，設計保守浪費的現象。建筑結構設計的首要任務是滿足建筑功能的需求，實現建筑物適用、安全、美觀、經濟的目標。結構設計不僅要做到保證結構安全，而且要盡可能的降低工程造價。結構造價在建筑工程中所占的比重很大，通過精心設計所帶來的經濟效益是十分可觀的。實現安全與經濟的最佳結合，也是衡量一個結構設計人員專業水平和能力的主要標準。結構工程師要珍惜每一項工程的設計機會，將優化設計貫穿于結構設計的整個過程，精益求精的完成每一項設計工作，創作出既保證結構達到《規范》要求的安全設防水準，又節省工程造價，同時還能最大限度地實現建筑師的創作思想和令業主滿意的產品，從而真正達到優化設計的效果。

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關鍵詞：建筑結構，優化，設計，問題，措施

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

城市的高層建筑越來越多，在進行高層建筑的設計時，要考慮多方面因素，比如建筑結構要有足夠的強度，要有適宜的剛度，建筑結構有合理的自振頻率等。另外，為了避免大震下高層建筑倒塌，在進行建筑結構的優化時要保證建筑結構的強度夠硬，這是一個前提條件。因此，在建筑結構的優化過程中，要對各方面因素綜合考慮，才能設計出符合人們要求的建筑產品。

一、建筑結構概述

在進行建筑結構設計時，要進行內力、位移等多方面計算，計算的過程也要從不同的角度進行，以保證最大限度地獲取準確的數據。對建筑結構進行分析時，可以從以下幾個方面進行。

（一）建筑結構的材料分析

從線彈性的角度對建筑結構進行分析時，一般假定內力和位移的量，想象結構與具體的構件在彈性工作形勢下，具體分析的過程則根據彈性理論進行研究。彈塑性的析方法一般用在計算地震環境下的建筑結構的薄弱層變形時。

（二）剛性樓板分析

在對高層建筑的內力與位移進行計算時，通常都假定樓板對自身的平面有無限的剛性，由于平面的外剛度極小，可以將其排除。假定樓板結構為剛性時，在進行建筑結構的設計時就要運用相關的措施以保證樓板平面的整體剛度。

另外，還可以計算圖形對高層建筑的結構體系進行分析，分析時的計算圖形主要有三種，即一維、二維協同分析以及三維空間分析。

二、如何進行建筑結構的優化設計

為了保證現代化的建筑能不斷滿足人們對建筑物的要求，同時提高建筑物的穩定性、安全性和可利用性?？梢詮囊韵聨讉€方面優化建筑結構。

（一）優化基礎拉梁設計

這種優化設計主要針對多層框架的房屋，當這類房屋的基礎埋得比較深時，可以在一定范圍內對基礎拉梁的位置進行設置以達到最優狀態，宜于按照框架梁的結構進行整體設計，并且按照規定來設置箍筋加密區。但針對建筑物的抗震特性來說，應該采用短柱基礎。一般來說，當獨立的基礎埋置不深時，可以根據抗震的要求，在兩個主軸的方向沿線上設置基礎拉梁?；A拉梁的尺寸也有一定的要求，一般橫截面寬度是柱中心距的三十分之一至二十分之一左右，基礎拉梁的高度取柱中心距的十五分之一內?；A拉梁的頂標高通常要與基礎的頂標高相同，當基礎拉梁的框架底層不算太高或者基礎埋得不是太深時，也可以把基礎拉梁的面積設計得比較大，以便用基礎拉梁平衡柱底的彎矩。

（二）優化框架梁、柱箍筋的間距

不同抗震等級的框架梁和柱箍筋有不同的特性，比如其加密區的最大箍筋間距和最小箍筋直徑，這些參數都有明確的規定。根據相關規定，在進行工程設計時，常常將框架梁、柱箍筋的加密區最大間距設置為100毫米，非加密區的箍筋最大間距為200毫米。利用計算機程序進行模擬時將框架梁和柱箍筋的加密區間距也設置成為100毫米，并且計算出加密區的箍筋面積。但是在某些情況下，也有可能會因為非加密區采用200毫米的箍筋間距而導致配箍不足。因此，在實際建設過程中我們也應該適當地增加箍筋的直徑或者將箍筋間距的加密。

（三）優化獨立基礎設計荷載的取值

現代化的建筑物中，鋼筋混凝土結構的房屋越來越多，而鋼筋混凝土多層框架的房屋則大多采用柱下獨立的基礎形式。當房屋地基的受力范圍內沒有軟弱的粘性土層時，總層數在八層以內而且高度在25米以下的民用框架房屋可以不用進行驗算地基基礎的抗震承載能力，但在實際的設計過程中應該考慮風荷載的影響。在對以鋼筋混凝土為原料的多層框架房屋進行整體的計算分析時，必須要考慮到風荷載的影響，不能因為風荷載的影響不明顯就忽略掉這一部分。另外，在設計獨立的建筑結構基礎時，在設計外荷載的柱腳內力值時，只取軸力設計值或者只取軸力與彎矩設計值，都會導致建筑物的基礎尺寸偏小，會影響基礎結構以及整個建筑結構的安全。

（四）優化地下室層數

地下室也是建筑物不可或缺的一個部分，對地下室的結構進行優化，有助于提升空間的利用價值。由于地下室的隔墻比較少，因此在設計過程中基礎形式常采用筏板式。在利用計算機對這一部分進行設計時，應該同時輸入地下室的層數和上部結構，這樣可以一次性計算出地基以及基礎底板的豎向荷載。同時可以利用現有的數據對層間側移剛度比進行分析，通過分析比較的結果，可以正確地判斷、調整房屋的具體嵌固位置，并且采取相應的措施來提高建筑結構的抗震能力。如果在對建筑結構的整體計算過程中，輸入的地下室層數比實際的層數要少，會導致在發生地震災害時底層的柱底部位會因為抗震能力降低而受到破壞。

（五）優化建筑結構計算中幾個參數參數

利用計算機進行信息化處理，能較快捷地得到相應的計算結果，但對計算出的結果不能盲目使用，應該經過認真的分析判斷以保證其合理準確，才能將各種參數應用于建筑的過程設計中。一般說來，利用計算機進行計算的參數有建筑結構的自振周期、樓層的側向剛度比、柱底內力設計值、樓層地震剪力系數、墻和柱的軸壓比等。眾多的數據參數都是進行建筑結構設計的依據，因此，參數的準確性也影響了建筑設計的安全穩定性。為了通過分析來判斷計算機計算出的結果是否合理，在進行相應參數的計算時，一方面要保證有合理的結構方案，準確可行的結構計算簡圖，另一方面要根據建筑結構的具體特征，正確地填寫相應的場地類別，而且對于總信息中的各種參數要進行合理的選取。在應用這些參數時，要按照相關程序來進行設置，以便設計的結構更加合理可行。

結語

現代化的進程逐步加快，人們的生活腳步也越來越快，也加快了城市建設的進度。建筑物越來越多，導致建筑物的發展方向向高層化，但是高層建筑具有自身的特點，無論是建筑物的形式、建筑原材料還是具體的力學分析模型都逐漸復雜，多元化。加強建筑結構的優化設計是建筑過程中必不可少的一步。通過不斷優化建筑結構，才能讓建筑物滿足經濟科學且人性的要求。

參考文獻

[1] 韓科峰.淺析高層建筑結構優化設計[J].中國科技財富，2011（02）：798

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關鍵詞：高層建筑；剪力墻；優化設計

有人認為 ,優化結構設計只是抽鋼筋的問題 ,其實不然。一棟建筑方案產生后 ,結構從選型和布置開始就存在優化與否的問題 ,再加之后續的精心設計、準確計算、合理選用等全過程的優化設計才能產生優化的結構。如果僅是抽鋼筋的概念 ,優化是非常有限的 ,因為所有設計依據同樣的條件 ,遵循同一本規范 ,計算采用同樣的軟件 ,結果應該是一樣的。隨著建筑事業的發展,建筑結構設計水平也相應地不斷提高, 但是另一方面,由于技術原因而造成的質量低劣和浪費現象也時有發生,為此本文對近年來在工程實踐中的體會和心得,主要是分析高層建筑的設計優化特點進行闡述,供參考討論。

一、高層建筑結構優化設計

1對高層建筑結構方案進行優化采用何種方法，首先應分析這一問題的目標函數、目標函數中的各種變量這些變量之間的各種數學解析關系以及與各種變量有關的約束條件，在分析的基礎上是采用間接優化還是直接優化方法來確定。高層建筑結構方案優化的目標就是材料耗量，材料耗量決定于構件的截面尺寸大小，截面尺寸必須滿足通過力學分析得到各構件內力后的強度計算及位移變形等條件。因此，目標函數很難用明確的數學解析式來表達，不能用數學上求極小值的方法，也就是一般所說的間接優化方法來優化。高層建筑結構方案的優化只能采用直接優化法來解決，即給目標函數中變量以已知值，經過試算使其滿足一定的約束條件，求得其目標值，并找出使目標值逐步變小而趨向最佳值的路線或方向，以達到目標函數的最優值。因此，可以采用滿應力法進行高層建筑結構優化設計。

2 滿應力設計法是在桁架等桿系結構的設計中發展起來的，是結構優化中最簡單、最易為工程人員理解的一種準則法。所謂滿應力是指結構構件在荷載作用下的最大應力達到所用材料的容許應力，此時材料的強度得到充分利用，構件截面面積將是最小，故可作為桁架最輕設計或體積最小設計的一個準則。滿應力設計法是結構在規定材料和幾何形狀的條件下，按照滿應力準則的要求，修改構件的截面尺寸，使每一構件至少在一種工況下達到或接近其容許應力限值的優化算法。如果結構除了應力約束外還有界限約束，則要求每一構件應力約束和界限約束中至少有一個達到臨界值。

3 利用滿應力設計法進行高層建筑的結構優化設計要遵循以下步驟：首先，要根據常規做法和經驗確定結構構件的初始截面尺寸，并按構件分類分別建立柱、墻、梁可供選擇截面尺寸的數據庫；其次，要對結構構件進行力學分析，算出各工況下結構的位移及內力，并對結構構件進行承載力計算；再次，要根據計算結果，對構件截面尺寸進行調整，在滿足位移條件的前提下，盡量充分發揮構件材料的性能，即按規范計算使其接近滿應力狀態，但截面選擇應在指定的數據庫中進行，并統計截面需修改的個數；然后，根據修改截面的數量、性質，由人工干預決定或指定一個限值自動決定是否重新計算，即返回到第二步計算，如此循環反復，直到滿足要求為止；最后，輸出最后優化的構件截面尺寸及計算結果。

二、 結構優化設計策略

鋼筋混凝土框架-剪力墻結構是高層建筑結構中最常采用的承載體系之一，它同時具有框架結構建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面易于處理，以及剪力墻結構抗側移剛度大、整體性好、抗震能力強的優點。在水平荷載作用下，具有較純框架和純剪力墻結構更為有利的水平變形曲線。但鋼筋混凝土框-剪結構是一個具有雙重承載體系的非常復雜的空間受力體系，力學分析難度較大，其優化設計就更為復雜和難以實現。所以，筆者以下謹通過已有的工程設計經驗提出步驟性的建議，不作深入的學術探討。希望國內外學者和工程設計人員今后對此能有更多有益的嘗試，探討更多有關框-剪結構的優化設計方面的課題，以推動我國節能事業的發展。

1框架結構的分部優化設計技術

鋼筋混凝土框架結構屬于具有多個多余約束的超靜定結構，其荷載效應不僅與外荷載大小有關，還與結構構件的材料特征、幾何構造特征有關。鋼筋混凝土框架結構的分部優化設計，即是在結構整體內力分析完成后，根據梁柱各構件的控制內力進行截面優化設計，確定滿足荷載效應水平要求的各結構構件的幾何特征和配筋量的優化結果，由此導致原結構的幾何特征和荷載特征發生變化，優化結構在現荷載作用下內力分布特征發生變化，各構件控制截面上的控制內力也發生相應變化，據此再進行新一輪的優化設計。因此框架結構的分部優化設計實際上是一個迭代、漸進的尋優過程，計算結果雖不總能等價于整體優化設計結果，但通常能給出工程實用的滿意結果。

鋼筋混凝土框架結構的分部優化設計方法的具體步驟為：

（1）初始選型：根據結構平面、立面布置及建筑物設計使用功能，分析結構所受的豎向荷載和水平荷載及其傳力路線，并考慮施工因素，歸并框架梁、柱的類型,初選梁柱的幾何尺寸；

（2）結構分析：按照結構的實際幾何構造特征，計算結構所受豎向荷載及水平荷載，對鋼筋混凝土結構進行空間內力分析。根據結構分析結果，將截面尺寸相同的構件的控制截面內力，根據其大小進行分類，并確定每一類構件的設計控制內力；

（3）截面優化設計：針對每一種梁柱構件的控制內力進行優化設計，得出優化約束條件下的結構幾何構造特征和配筋特征的優化設計結果，從而構成新的優化意義上的設計結構；

（4）收斂性判斷：在工程精度意義上選取一個較小的數值，作為檢驗結構收斂性的條件，進行收斂性判斷。若優化結構與原結構基本一致，則認為優化結構是收斂的，可以轉入下一步的可行性判斷，否則轉回第②步重新進行結構分析、優化設計；

（5）可行性判斷：對優化設計結果進行一次內力分析，檢驗其可用性。若整體分析能夠滿足工程設計要求，則可按此方案進行配筋和構造處理，作為最終的優化設計結果。否則需根據工程經驗和結構內力分析結果進行局部調整，直到方案可用為止。

2 第二階段：剪力墻構件的優化設計

剪力墻結構構件的優化設計主要是結構剛度與延性指標的最佳組合，可用力學準則進行優化。結構剛度對結構的影響主要為結構的自振周期和側向位移，結構延性對結構的影響主要為保持承載力前提下的變形能力。因此，可用結構整體的側向位移量來協調結構的剛度和延性。我們根據高層結構設計規范對結構層間位移和頂點總側移的限值來控制結構的剛度設計和延性設計。

3 第三階段：框架結構的優化設計

框架結構的優化設計準則是一個結構準則，在一次整體分析完成之后，可按照前述方法對框-剪結構中的框架部分進行優化設計。

三、框-剪結構的優化設計步驟

1 分析結構平面、立面布置特點，根據工程經驗選定剪力墻抗側力構件的布置位置及幾何厚度；

2根據結構使用荷載特點，根據經驗歸并框架結構類型，并初步選定每一類型框架結構梁柱構件的幾何尺寸；

3 進行整體結構的空間內力分析；

4 根據結構分析計算結果，檢查結構的層間位移及頂點總位移是否滿足規范要求。若滿足規范要求，則轉入第5步進行判斷；若不滿足規范要求，則直接返回第1步，進行剪力墻水平截面面積的修正；

5 剛度最優化判斷：比較結構實際側移值和規范限值，若│max(δ/h)-［δ/h］│/［δ/h］≤ε1且│max(Δ/H)-［Δ/H］│/［Δ/H］≤ε2，則轉入第6步進行計算；否則轉入第1步，并用原剪力墻厚度乘以修正系數ζ=max{ζ1，ζ2}(ζ1=［δ/h］/max(δ/h)，ζ2=［Δ/H］│/max(Δ/H))，來修正剪力墻幾何尺寸，重新進行結構分析；

6分別進行剪力墻和框架結構構件的截面優化設計；

7收斂性判斷：比較優化結構與原結構的接近程度，若優化結構與原結構基本一致，則認為優化結構是收斂的，可以轉入下一步進行可行性判斷，否則將優化結構作為原結構轉回第3步重新進行結構分析、優化設計；

8可行性判斷：對優化設計結果進行一次內力分析，檢驗其可用性。若整體分析能夠滿足工程設計要求，則可按此方案進行配筋和構造處理，作為最終的優化設計結果。否則需根據工程經驗和結構內力分析結果進行局部調整，直到方案可用為止。

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關鍵詞：剪力墻結構；設計；建筑；應用；優化

中圖分類號：TU2文獻標識碼： A

1. 概述

時代的發展和人民生活水平的提高，讓人們對居住環境的要求也逐步的增多，傳統意義上的住宅，均以滿足“住”為先決設計條件，但是現代化的建筑設計理念，更多的注重“宅”的存在形式和特點。很多較為先進的結構設計方式被得以充分的展現，這其中應用最多、受關注度最高的應屬剪力墻結構，這種結構設計因為剛性強、且實際使用材料較少，對整體施工質量的保障有穩定作用，所以已經逐步的成為了一種主流設計。

2. 剪力墻結構設計的基本原則

為了減少建筑結構本身的重量，相應的增加建筑結構的抗震性，也并不是任何的情況下都可以使用剪力墻結構的，在設計階段，要充分考慮到剪力墻結構的實際應用范圍，最大化的減少因為剪力墻結構的使用對施工方面的影響。當然，如果把增加單位面積內的實際使用率作為前提的話，尤其是在高層建筑中，剪力墻結構的設計和施工形式還是首先方案。

3. 剪力墻結構的特點

剪力墻結構的特點主要是便于大模板技術的應用，室內墻面平整，墻體不需抹灰，增加室內凈面積，而這一點，恰恰是工程建設單位和用戶都十分關注的，至于剪力墻抗側剛度大，側移小的特點由于在實際中并不經常遇到，所以人們的關注度也不高。

除此之外，剪力墻在施工過程中施工工藝較繁瑣，總體施工造價較高，也是制約剪力墻結構設計的一個很大的缺點問題。

4. 剪力墻結構設計的優化

4.1 剪力墻結構的優化原則

一般情況下，建筑結構的剛度越大，其結構穩定性就越好，抗震作用力也就越強，但是如果無限制的增加建筑結構的剛度的話，勢必會增加整體工程造價，而且，如果剛度過大的話，容易出現層間移位過小等問題。所以，在對建筑進行優化的時候應主要考慮定量和定型的研究分析之后再確定剪力墻的結構優化。

4.2 剪力墻結構的優化標準

結合工程中的實際情況，在做剪力墻結構設計的時候，基本上遵循以下原則：一是，盡量避免出現“一字型”剪力墻，避免樓面梁一側或兩側擱置在“一字型”剪力墻或其連梁上；二是使得結構受力更加合理，能在滿足規范要求的前提下，使剪力墻的結構性能達到最優，經濟性更加合理；三是通過改變剪力墻的數量及其布置使得結構的樓層剛度、周期、層間位移角更加合理。

4.3 剪力墻結構設計的優化措施

4.3.1 在合理范圍內盡量減小剪力墻厚度

剪力墻結構的取值，直接影響到結構的自重，所以在進行剪力墻結構設計的時候，首先應該在合理、可控的范圍內盡量減小剪力墻的厚度，這樣不僅減少了施工工程的總造價，而且能讓結構的剛度達到一個較為適中的程度，使其既能滿足結構抗測力的要求，也能使結構自身的質量達到一個較為穩定的范圍內。

4.3.2 嚴格控制剪力墻的配筋率

在建筑施工過程中，對配筋率有明確的國家規范要求，針對剪力墻結構而言，實際施工要求也較為詳細，《混凝土規范》規定，抗震等級為一、二、三級的剪力墻的水平和豎向分布鋼筋配筋率均不應小于0.25%；四級抗震等級剪力墻不應小于0.2%，分布鋼筋間距不應大于300mm；其直徑不應小于8mm。這在高層或者剪力墻墻肢較長的剪力墻結構中應該是合理的，但對于短小、低矮的剪力墻，應適當減小其水平筋的配筋率;墻的豎向最小配筋率應包括邊緣構件中的鋼筋，同時應注意避免豎筋過多使墻的抗剪強度小于抗彎強度，對抗震不利。

4.3.3 減輕結構自重

通過優化設計，減少了混凝土的使用量，就減輕了結構自身的重量，從而可以減小結構內力、豎向荷載和水平地震作用力。這種方式較適用于高層建筑，基本上以不同的高度選取不同的減少量為最佳。

5. 剪力墻結構設計在建筑中的實際應用

5.1 剪力墻結構的平面布置

剪力墻結構設計中的軸對稱安排方式，是對于剪力墻結構的平面布置起到至關重要的決定性作用的。這種軸對稱設計在實際應用中，其目的是最大化的減少剪力墻的扭矩，進而讓剪力墻的側向剛度能充分地發揮出應有的作用。這種情況在高層建筑中十分的常見，而且抗側性的增大，對于原本起到抗震作用的剪力墻結構設計是有影響的，但是通過軸對稱的安排方式，能在兩個甚至是四個作用力面上對扭矩起緩沖作用，實際運用效果是十分明顯的。

5.2 約束邊緣構件處理

剪力墻結構設計中要充分地考慮到邊緣構件的處理問題，因為在實際應用中，剪力墻的邊緣構件主要以無約束邊緣構件和有約束邊緣構件兩種，而這兩種邊緣構件的極限承載力差距是很大的，無約束邊緣剪力墻構件和有約束邊緣剪力墻構件在矩形截面上的承載力，最高情況下可以出現40%的差距，所以，必須要根據實際情況，按照剪力墻結構的軸壓比的等級來設計、安裝何種類型的邊緣構件。

5.3 高層建筑剪力墻結構設計應用

由于剪力墻結構的突出特點，在土地集約化使用率較高的城市中，雖然剪力墻的設計存在著工程造價較高的情況，但是和目前居高不下的房價比起來就相形見拙了，所以這種設計方式被廣泛應用于高層建筑，特別是高層住宅建筑中。在這里需要著重指出的是，利用剪力墻設計的住宅，住戶在實際使用過程中不能輕易的對建筑結構進行改動，否則受影響的不僅是住戶本身，輕則是上下樓都受到影響，重則建筑物自身的穩定性也受到一定影響。

5.4 剪力墻結構設計在高層抗震應用

剪力墻在設計過程中，基本上是遵循著整體設計直通到頂的原則，對于高層建筑而言，能有效的起到一定的抗震作用，但是由于剪力墻設計自身存在著剛度不穩定的情況，如果在實際施工中再采用直通到頂的話，那么不僅會影響到結構的自重，還無法控制層間移位情況，所以在設計初期，就基本上遵循著30層以下的建筑，每5-7層變化一次剪力墻剛度的設計，自下而上采取逐漸減小的方式進行；30層以上且150米以下的建筑，要根據實際環境情況進行剪力墻結構設計。這樣的設計形式，就基本上能滿足高層建筑的抗震需求了。

6. 剪力墻結構設計的未來發展方向

目前制約剪力墻結構不能大面積推廣的原因有兩個，一個是工程施工工藝較為繁瑣，另一個是總體施工造價較高，在未來的剪力墻結構設計過程中，如果可以跟材質相結合，在上述兩個層面上有所突破的話，剪力墻結構設計的實際使用率將會大大提高。另外，目前的剪力墻結構主要作用一是增加單位面積里的實際使用率，二是起到高層建筑的抗震作用，研究人員是否能通過精確的計算和具體的試驗測算出剪力墻結構設計的其它優點，也是剪力墻結構發展的一個新突破口。

7. 結束語

剪力墻結構的合理設計和安排，對于建筑，尤其是高層建筑的設計而言是十分重要的，通過剪力墻結構的設計和使用能增加單位面積的實際利用空間，但是就它的穩定性而言，是關乎于整個建筑物的整體結構安全的，所以專業設計人員必須嚴格按照相關的規程，根據建筑工程的實際情況，綜合考慮高度、剛度等因素，對剪力墻結構進行科學的分析和精確的計算，使其作用和功效發揮到最大化，在確保建筑整體的穩定性和可靠性的前提下，取得社會效益和經濟效益的雙贏。

參考文獻：

[1]. 呂白、賈東旭. 高層剪力墻結構連梁的設計與分析[J]，《商品與質量：建筑與發展》2013年 第6期：20-21；

[2]. 尹永青. 高層住宅剪力墻結構設計探究[J]，《山西建筑》2014年 第14期：42-43；

篇5

中關鍵詞：建筑結構；優化設計；方案

中圖分類號：TU3文獻標識碼： A

在新的《建筑抗震設計規范》及《高層建筑混凝土結構技術規程》執行后，對結構的性能設計提出了更高的要求，許多結構的設計要多次試算，從局部到整體再到局部。主要計算過程可分為：整體參數試算、整體合理性計算、構件優化和抗震性能驗算。每步又包含多次試算，多次循環，才可能達到整體布置合理，傳力直接，構造符合規范要求。

1. 遵循《規范》標準

作為一個結構工程師，一方面必須熟悉、理解和吃透規范條文的真實含義，另一方面必須客觀理性地正確對待規范。對“規范”中的“強制性條文”要不折不扣的執行，而對《規范》中的“非強制性條文”工程師可以運用自己的理論知識、結構概念和實踐經驗，在《規范》條文思想的指導下，針對具體的設計對象、環境和使用條件，以工程的安全性和經濟性為目標，創造性地靈活選用規范中的數據。

2. 選擇合理的結構方案

對于同一個建筑設計方案，結構設計方案往往不是唯一的。不同的結構方案會使工程造價和工程質量產生很大的差別，所以選擇合理的結構方案便顯得尤為重要。結構工程師只有加強結構概念的培養，才能比較客觀、真實地理解結構的工作性能。并綜合運用其掌握的結構概念，通過反復試算、反饋和優化，選擇效果最好、造價最低的結構方案。

2.1要用整體的概念在特定的建筑空間中來完成結構總體方案的構思，處理好構件與結構、結構與結構的關系，充分利用和發揮整體結構和構件的最佳受力狀態，使結構具備足夠的承載力、剛度和良好的延性；

2.2盡可能使結構的受力與傳力途徑簡單、直接、明確。傳力途徑復雜會出現多次轉換的結構構件，這樣會導致造價的提高，也容易出現計算錯誤產生安全問題。采用最簡單、直接的傳力途徑，可以省去中間傳遞的結構構件，減少結構的安全風險，使結構受力更加明確，其造價也相對經濟；

2.3保持整個結構安全可靠度的協調一致性應通盤考慮整體結構的每一個構件，使結構構件能夠協調一致發揮其最大效能，確保達到規范規定的設計目標水準，實現結構既經濟又安全的目標；

2.4使結構平面布置的抗側力剛度中心與建筑物的外力作用中心或質量重心盡量接近或重合，以避免或減小外力作用下結構的扭轉效應，因為抵抗結構的扭轉所需增加的材料用量是很大的，可以說結構平面布置的不規則既不經濟又不安全；

2.5積極主動的參與建筑設計的方案階段，加強與建筑師的溝通與協調。一個設計精品是建筑師和結構工程師創造性合作的共同成果，在滿足建筑物的功能和建筑師創意的前提下，結構工程師有責任對建筑方案提出建設性的意見，與建筑師一起構思最佳的結構體系。

3.構件設計和繪制施工圖

構件設計主要有截面設計和節點設計兩個部分。因為截面尺寸在方案設計階段已初步確定，構件設計階段所做的工作是確定鋼筋的類型、放置位置和數量，因此，截面設計在混凝土結構中，也稱可以稱為配筋計算。節點設計在鋼結構中的使用比在截面設計中的使用更為廣泛，一般來說，節點設計也可以稱為連接設計。而構件設計主要有兩個部分組成：一是計算；二是構造，兩者共同組成了結構設計的主要內容，結構設計內容主要是根據計算和構造來確定的，計算是構造的基礎，構造是計算的重要補充，兩者是相互補充，相互聯系的。

繪制施工圖是設計的最后一個階段。施工圖是工程師的語言，工程師的設計意圖主要是通過施工圖紙來表達，施工圖紙是施工人員進行施工的主要依據，關系到施工的質量和效率，也關系到工程的質量和使用功能的發揮。因此，在繪制施工圖紙時，必須保證圖紙的表達正確、規范、簡明和美觀，以便施工人員通過圖紙正確的理解設計意圖，保證施工工作與設計工作相聯系，保證施工的順利進行。

4.結構計算

一體化計算機結構設計程序的不斷完善和全面應用，使工程師從繁重復雜的結構計算中解脫出來。工程師可以在概念、經驗和估算的基礎上借助計算機進行可靠的分析計算，經過多次計算比較和調整，使結構設計更加合理和經濟。在利用計算機結構設計程序進行結構計算時，要注意以下問題：

4.1對計算參數的選取要正確合理。選取不同的計算參數會得出完全不同的計算結果，要根據實際結構的具體情況和計算程序的功能要求合理選取。比如，高層建筑結構的計算自振周期折減系數的取值，要根據不同的結構形式以及填充墻的材料和數量，選取恰當的數值對計算周期進行折減，若折減系數選取偏大，會使計算地震力小于實際的地震力，造成結構分析偏于不安全，反之則不經濟；

4.2對于輸入的幾何圖形、構件尺寸、荷載數據等應認真核對、力求準確無誤。避免因數據輸入錯誤造成計算分析結果的錯誤或較大的誤差。

4.3注意實際結構與計算模型的差異。所有的計算理論和設計程序都是建立在一些假定和理想的計算模型之上的，而實際結構的受力狀態又是千差萬別的，一味地依賴電腦或計算手冊的計算結果進行結構設計會給結構留下較多的隱患，所以任何構件的計算都應根據實際情況確定結構的約束關系，并利用結構概念、工程經驗對計算結果進行分析，判斷其是否合理，以確保最終結構設計的正確。

4.4不能盲目的依賴計算機。因計算軟件的缺陷和設計人員不加分析的盲從而導致設計錯誤的現象時有發生，所以對用于結構設計的計算程序的基本理論假定、應用范圍和限制條件以及程序與規范的結合一定要搞清楚；

5.優化結構設計中的問題

在結構構件優化設計的過程中，一定要注意結構本來的受力模型，例如對于框架結構而言，抗震設計的概念是強柱弱梁，強節點弱構件，所以在優化構件的過程，不能一味的加大梁的截面和配筋，否則對于結構的抗震性能不僅無力而且是有害的，對于框架柱子的配筋也一樣，不能過分的加大截面，滿足位移比得限值即可，過分加大截面，就加大了結構的抗側力剛度，結構無疑將承擔更大的地震力，在目前的經濟環境下，這種做法顯然是不符合目前的設計大形勢的。

還有對于，結構的基礎設計，也有許多不同的選擇，每種基礎形式都用其自身的優缺點，同時，基礎設計的地域性比較強，在這方面的設計中，更多的是靠經驗的積累及總結。

最后，在施工圖繪制的過程中，也要根據結構的受力特點，結合性能設計的一些理念，對相對薄弱的環節，或者是以目前的結構分析手段不能分析的比較明確的地方，進行是適當的配筋加強，同時，對于抗震構造的具體措施可以參照國標的圖集，加以具體利用。爭取設計出相對比較合理的結構。

6.結束語

綜上所述，為了在日益激烈的設計市場競爭中求得生存與發展，為業主提供優質的設計產品，提高設計產品的經濟性，已成為每一個設計單位努力追求的目標。由于在建筑產品中結構造價所占的比重很大，通過對建筑結構的優化設計，不僅能夠提高建筑物的安全度，而且能夠有效的降低工程造價，從而實現投資效益的最大化。

參考文獻

篇6

關鍵詞：建筑；結構設計；優化技術

中圖分類號：G267文獻標識碼： A

引言

在進行結構優化設計的過程中，前期合理的結構設計方案至關重要，因為一個合理的結構設計方案不但能夠使建筑工程在技術上達到要求，還能夠降低其在經濟上的消耗。結構設計優化是一個涵蓋面非常廣的系統性問題，為此我們需要加大對結構設計優化方法的探究力度。

一、結構設計優化概述

結構的設計優化方法主要包括兩個方面，一個是從整體出發，對結構模型進行合理調整，通過控制位移、剛度等參數保證結構的整體穩定性。另一個是從分部出發，對建筑物的基礎結構、上部結構和圍護結構等方面進行優化設計。對這些分部進行優化設計時，需要對建筑結構進行選型與布置，并進行工程造價分析和受力分析等。在具體的結構設計優化中，要以建筑工程的實際情況為基礎，以實現建筑的經濟效益和綜合效益為目標進行設計優化。另外，在進行結構設計前，要對建筑的功能準確掌握，在此基礎上盡可能地使各個平面布置的均勻、規則，使不同部位的質量和剛度差異得到縮小，避免建筑物在水平荷載作用下發生巨大扭轉。豎向上要盡可能避免轉換層的使用，避免應力集中問題的發生。

二、結構設計優化的原則

一般來說，結構設計優化要遵循以下原則。首先就是要符合居住者的需求，也就是說要確保建筑能夠滿足居住者日常生活所需的基礎功能，使得居住者感覺方便舒適。其次，要充分考慮居住者的健康安全，也就是在進行結構優化設計時，必須要把安全性和環保性放在第一位，要使建筑能夠長久使用，使得居住者感覺健康安全。然后，還要考慮到開發商的經濟利益，因此設計師們在進行結構優化設計時，要使建筑項目資源分配最優化，盡力節省資源和成本。最后，設計師在對結構進行優化設計時，要大膽創新，多借鑒和使用一些新的結構形式和設計思路，不僅僅滿足于結構的縱向功能齊全，應力均勻，剛柔度適中，還要根據建筑的特點，充分融入自己的創意和理念，使得建筑能夠“形神兼備”。

三、結構設計優化技術

1、結構的抗震性設計

（1）結構抗震等級設計

在結構設計的過程中，建筑結構按其抗震設防烈度分類，建筑的抗震等級可以根據建筑高度、烈度和結構類型按照國家《抗震規范》附表確定。

（2）地震作用振型組合數據

當結構振型數大于3的時，應該取3的整數倍進行計算，但是該數據不可大于建筑物的層數；當建筑的層數小于等于2時，振型數則可以取建筑層數。對于那些不規則的結構，應當考慮扭耦聯轉，對于高層的建筑來說，振型數應當取大于等于9的數；建筑的層數多或者建筑結構的剛度突變系數較大的話，其振型數則應該多取，例如建筑結構中含有多塔結構、頂部有小塔樓、轉換層等，其振型數應盡量取大于等于12的數。

2、結構周期性折減系數

在結構設計過程中，填充墻的存在使得整體結構的實際剛度要大于設計計算的剛度，計算的周期也會大于實際的周期，所以，當算得結構的剪力偏小時，會使結構某些部分不太安全，因而應該對結構的計算周期適當進行折減，以達到更好的效果。對于框架結構來說，一般采用填充墻，計算周期的折減系數可取大約0.6～0.7之間；當填充墻采取輕質砌塊或墻體較少時，可取0.7～0.8之間；完全采取輕質性的墻體板時，則可以取到0.9。除非無墻的純框架，否則計算周期盡量適當折減。

3、重視節點的設計原則

在結構體系中的節點是指各構件交接之處或連接異常的地方。不同類型的構件相連接，同一構件截面改變之處，都會形成需要在設計圖中表示清楚的節點。廣義上，諸如結構錯層，體型改變，設置轉換層是大型節點。當強大的荷載突然襲來之時，對于單一的構件，力量傳遞合理，因而可以控制。對于復雜的結構體系，各節點的復雜性難以預測和控制，即使從理論上保證了每個組成構件的強度和剛度，但因為各個節點的力傳遞不順暢而出現應力集中的現象，從而造成結構的破壞。歷次災害表明，從設計不合理的節點開始破壞的建筑占了相當大的比例。

4、剛柔相濟的設計原則

合理的建筑結構體系應該是剛柔相濟的。結構剛度過大則適應變形能力差，強大的破壞力瞬間襲來時，需要承受的荷載很大，容易造成局部受損甚至最后全部毀壞；而剛度過柔的結構雖然可以很好的釋壓、傳遞外力，但容易造成變形過大而無法運用甚至全體傾覆。結構是剛多一點好，還是柔多一點好， 到什么程度才算合適，這些問題需要建筑結構設計師在兩者之間建立一個很好的平衡。

5、多道設防的設計原則

安全的結構體系是多道設防的，在實際的建筑結構中，絕大多數結構都為超靜定結構體系。當地震來臨時，所有能夠抵抗外力的構件都在協同工作，如果此時，局部構件在設計或者施工中有瑕疵，一旦由于裂縫等問題影響了局部構件承受荷載的能力，而使局部構件產生破壞的話，靜定結構體系破壞帶來的后果是不堪設想。近幾年國家把這方面的抗震規范補充的更加細致，超靜定結構體系的應用，尤其是在砌體結構的樓梯間處的表現尤為突出。這時候，如果把“生存”的希望全部寄托在某個單一的構件上，是相當危險的。超靜定結構體系，僅僅理解為縱抗震墻或者框架柱設置為縱貫三道，是遠遠不夠的。當我們設計較為復雜的高層建筑時，也要考慮到局部破壞對整體結構穩定性的影響。理解和活用超靜定結構體系就體現了多層設置防線的結構設計思路。

6、概念優化設計與分部結構優化設計相互結合

概念優化設計對結構的整體穩定性具有重要作用?？梢钥隙ǖ恼f，經過概念優化設計的結構是能在各種各樣可能出現的環境情況作用下使房屋破壞程度最小的。所以，研究分析如何應對建筑可能遭受到的多種不確定因素是檢測結構設計合理性的重要途徑。地震作為對結構破壞性最大的因素之一，是結構優化設計需要應對的一個重要問題，因此應驗證建筑結構對地震等突發事件的抵抗能力。剛度的對稱均勻是降低地震破壞力度的重要手段之一；延性設計則能有效地防止結構在地震作用下發生脆性破壞。多道設防的設計思路能使建筑在特大地震作用下先破壞次要的構件，消耗一部分地震能量，從而保證大震不倒。所以這些常用的抗震設計思想在整個結構優化設計過程中都應該引起足夠的重視，并得到應用。結構設計應該未雨綢繆，從計算和構造等各個方面都采取一些有助于提高建筑抗震能力的措施，盡量避免不利于抗震設防的工程作法。剛度均勻、延性設計和多道設防等思路在整個設計過程中都應該作為概念設計的重要指導思想。

結束語

我們常說，結構是建筑的骨骼。好的結構設計師總希望可以通過合理的結構體系來增進建筑的安全性與美感。結構設計師應嚴格遵循“安全、經濟、美觀”的設計理念，努力探索更合理的結構設計方案，使得建筑成為擁有實用性和藝術性的美妙融合。

參考文獻

[1]饒遠文.結構設計優化技術及其在房屋結構設計中的應用[J].價值工程，2010，（9）.

篇7

關鍵詞：高層建筑；混凝土；優化設計；方法

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A

在現代建筑中，混凝土結構以其強度高、耐久性好、堅固抗震等優點獲得了廣泛的應用，并且近年來一些新材料、新技術的逐步應用，在很大程度上提高了混凝土結構的施工效率，減少了施工成本，但是在建筑設計中依然存在一些不合理的現象，因此必須進行優化，才能促進建筑行業的可持續發展。

一、高層建筑混凝土結構的基本要求和類型。

建筑因其高低的不同，它承受力的大小和方向也是不同的。對高層建筑來說，建筑結構承受力的方向同時有水平和豎向兩種力的作用。這與低層建筑是不同的，低層建筑結構承受的力方向主要是豎向的荷載，水平力的作用對結構的影響不大。[1]水平荷載不僅僅在高層建筑中是一種主要的荷載，而且它和豎向荷載相互影響，相互作用，共同對建筑施加影響，成為混凝土就夠設計中主要考慮的因素。

考慮到高層建筑的這些特點，在混凝土的選用上就需要提高混凝土的質量和數量。首先，我們要對混凝土出廠前進行相關的技術處理，目的是減少水泥的水化熱作用，這樣可以降低混凝土自身的溫度，保證其質量。其次，施工前必不可少的要進行一些必要的應急準備措施，以防在施工時出現意想不到的情況，以確保精心組織、精心施工，萬無一失地完成任務。最后，在施工當中，最好采用預拌泵送混凝土，加大對混凝土施工細節的注意，比如混凝土施工縫等。我們討論的混凝土結構優化設計以及節約建筑成本，都應該在達到高層建筑混凝土結構的基本要求的基礎之上進行。

目前我國采用的高層建筑混凝土結構按照時間的發展順序主要以下幾種[2]：

1、鋼筋混凝土結構：

與鋼結構相比，鋼筋混凝土結構的優點在于整體性好、耐高溫性強、舒適度較好、抗腐蝕強、成本低、剛度大、維護方便等?，F在，隨著我國混凝土技術的發展和混凝土理論（高強混凝土、鋼管混凝土、鋼混凝土、輕混凝土）的發展，我國的鋼筋混凝土的發展已經達到了成熟階段。在我國鋼筋混凝土材料受到了很高的重視，應用在很大一部分高層建筑中。

2、組合結構：

相對于鋼筋混凝土來說，組合結構更具優點。這些優點主要在于節約鋼材、減少污染、提高科技含量、加快施工進程等。所以，對于高層建筑來說，組合結構可以在一定程度上取代鋼筋混凝土結構，這就較少了高層建筑的橫向和縱向的壓力。不僅如此，組合結構在冶金、造船、電力、交通等方面也逐步開始得到應用。

3、新型結構：

相對于鋼筋混凝土結構和組合結構，新型結構體系的區分標準是筒體的組成方式。新型結構體系主要有三種類型：框筒體系、筒中筒體系、多束筒體系。之所以稱之為新型結構主要是因為與傳統的單片平面結構相比，筒體結構可以承受更多的荷載力。在我國，筒體結構的應用并不少見，主要應用的高層建筑的特點是功能多、用途多、樓層高、層數多等。

二、高層建筑混凝土結構設計特點

與多層建筑的結構設計不同，高層建筑的結構設計需要考慮的因素更多，設計中所涉及到的問題更為復雜，設計難度更大。這是因為高層建筑不但增大了對地基基礎的荷載與強度要求，同時其自身的結構構件柱、墻、梁、板的承載能力、抗震能力也都需要得到保證，只有這樣才能確保建筑自身的穩定性與安全性[3]。

1、水平側向力是影響高層建筑結構設計中關于變形設計的主要影響因素。高層建筑受到的水平力主要為日常的風荷載及地震荷載作用下產生的水平地震力。與普通多層建筑相比，高層建筑的結構中更需要考慮到側向力對建筑結構的影響，這是因為高層建筑受到水平荷載會產生較大的水平位移，影響到建筑結構的整體穩定性和舒適性。因此在結構設計中要尤其注意考慮到這一點。

2、結構的剛度布置需適宜。有人認為在建筑結構的設計中，結構的剛度越大則其承載能力越強，抗震性能就越好。其實不然，高層建筑的結構并非是剛度越大越好，剛度及質量越大，吸引的地震力也越大，同時造價也會提高，所以高層建筑結構需同時具備一定的柔性，這樣才能增大其抗震性能，保證其在外力作用下，不會因剛度和脆性過大而發生倒塌。因此在設計中應該將建筑的剛度控制在適宜的范圍內，不可過大，也不可過小。這也就要求高層建筑應當具備一定的延性，同時滿足建筑的承載能力和抗震能力。

三、鋼筋混凝土結構優化設計應用分析

1、工程概況

某鋼筋混凝土框架——剪力墻結構建筑由四層裙樓和A、B兩棟高層建筑組成，地下兩層為停車庫和設備用房?？偨ㄖ娣e約2萬m2，房屋平面布置為不規則形狀[4]。

2、結構設計要求

本工程采用鋼筋混凝土框架——剪力墻結構，建筑結構的安全等級為二級。地震基本烈度為7度（0.1g，第二組，特征周期0.4s），抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為7度（0.1g，第二組）。地基基礎設計等級為乙級。上部結構和負一層的框架抗震等級為二級，剪力墻為二級結構，負二層的框架抗震等級為三級?；撅L壓：Wo=0.35kN/m2，地面粗糙度為B類。

3、設計優化的原則

在滿足結構設計現行規范和相關規定的前提下，通過大量計算和經驗分析進行優化，遵循以下原則：保證結構的安全性和正常使用；保證結構具有合理的剛度，特殊部位應有局部加強；可以減小的結構構件，應進行有效的核減。

4、結構優化設計

高層框架剪力墻結構體系中，主要是水平荷載作用下，框架和剪力墻內力分配設計，其中剪力墻的設計位置和數量就是關鍵。

1）結構最優設防的選擇

在預測地震烈度概率分析的基礎下，使用專業地震安全評價報告的數據，采用模糊綜合評定分析法計算結構的模糊延性向量和模糊抗震強度，損失等級概率和震害損失的概率預估期望值，在滿足最大投資期望和最大損失約束條件下，求出最優地震設防烈度值。

2）框架與剪力墻協同工作，承載力、剛度、延性能力的最佳匹配設計

框架——剪力墻結構的設計主要是結構剛度和結構延性的最佳組合。結構剛度對結構的主要影響為結構的自振周期和側向位移，結構延性對結構的影響主要為保持承載力能力的前提下的變形能力，因此可以采用結構整體的側向位移量來協調結構的剛度和延性，按規范對層間位移量和頂點位移總側移的限值來控制結構的剛度和延性設計。

3）框架——剪力墻結構的優化設計

框架——剪力墻結構優化設計的原則就是優化結構的各個桿件，結構模型計算時，通過一次性完成的結構構件的輸入，然后逐步優化各個桿件，以達到結構桿件合適、配筋合理，節約工程造價。

4）基礎優化設計

在地下室基礎的初步設計工作中，原初步設計地下室基礎擬全部采用筏板基礎，經審核計算后，提出純地下室基礎部分采用獨立基礎加抗浮底板及抗浮錨桿的做法能做到節約鋼筋、混凝土。同時保證結構安全，施工簡便，能達到更加節省工程造價目的。

5）強化“強柱弱梁、強剪弱彎”設計理念

框架結構的柱、剪力墻設計要引起重視，要加強設計；而梁和板的配筋不宜調大，梁的設計變量主要是截面高、寬及縱向受拉鋼筋的截面積和架立鋼筋的截面積，優化設計主要針對以上設計變量進行優化，因此梁的截面盡量按正常值取定，少做寬扁梁，配筋率也應控制在 1.5%左右，次梁的箍筋宜分為加密區和非加密區。

四、結束語：

通過優化設計后，本工程的最終優化的結果為：節約鋼筋65t，節約資金約32萬元。高層建筑混凝土結構的優化設計方法多種多樣，但是不論使用哪一種方法都要建立在施工的可行性的基礎之上，施工技術必須嚴格依照設計標準。高層建筑混凝土施工技術是科學元素和技術元素的融合和應用，它的實現過程必然需要建筑施工各環節基礎技術的支持和管理理論的強化。所以，設計與施工的相輔相成才是實現合理、科學節約成本的有效措施。

參考文獻：

[1]楊克家,梁興文,張茂雨.帶加強層超高層建筑結構基于能力譜法的抗震設計[J].地震工程與工程振動,2010.

篇8

關鍵詞：建筑結構；設計；優化設計；分析

1 建筑設計優化的重要意義

使用合理的優化方法，對建筑的結構設計進行優化，既能降低整個工程的造價，還能提升建筑的經濟價值，從而能夠有效提升建筑的經濟效益。

1.1 使工程的造價降低

建筑工程結構優化設計在會充分的考慮到現行階段的建筑行業的發展趨勢來進行剖析，根據現行的建筑特點來進行設計，如當前的高層建筑和高層的住宅偏多，因此其層數很多，在建筑用地面積不變的情況下建筑總面積很大，在面對高層建筑的結構設計時，為了節省用地，會將建筑物的房頂進行細致的規劃，可以保證整個工程的總造價降低，節約成本。

1.2 能夠提高建筑結構的經濟效益

建筑結構的設計需要保證到建筑工程的經濟效果，隨著建筑的層數的增加，高度也會增加，與其相關的墻體面積、柱體面積及配套的設施如管道等都會增加很多，層數比較少或者高度比較低時相應的建筑就會節省一些這樣的荷載。同時，高度越高的建筑，相鄰之間的距離也會比較遠，這樣不利于節省用地開支的目標實現，如果讓建筑的總高度下降，那各建筑之間的距離也會靠的近一些，這樣可以節約用地。另外，相同面積的建筑之間，建筑的平面形狀不同會使得其周長不同，越規則的平面形狀其周長會小一些，并且能夠提高其荷載的性能，增強了建筑的質量。優化創新后的建筑結構設計相較于傳統的設計，能夠有效降低建筑的總造價，能夠有效的提高建筑結構的經濟效益。

2 建筑結構設計優化的具體內容

建筑結構優化設計的內容可以分為目標函數選擇、變量選擇、約束條件選擇三個步驟，每一個步驟都涉及到建筑結構優化設計的一個方面的內容。

2.1 目標函數選擇

確定建筑結構的目標函數是建筑設計人員對建筑結構進行優化創新設計時的第一步，通過采用相應的技術與辦法，以建筑的面積的參數以及建筑可以達到的安全標準為前提，結合建筑建設所用的建筑材料等進行系統的規劃和計算，要保證相關的參數在計算的過程中要滿足相關的需求。合理科學地選擇建筑的工程造價模式是建筑設計相關人員在建筑結構優化設計過程中必須要進行的工作，要盡量優化建筑結構設計，在保證建筑質量的前提下，降低工程的總體造價。

2.2 變量選擇

建筑工程的設計階段，除了對建筑工程優化設計的目標函數進行正確的選擇，還要對建筑結構的進行變量選擇，變量的選擇對于建筑結構的設計也是至關重要的。變量選擇，顧名思義就是對影響建筑結構設計的各種會變化的因素進行分析和選擇，并研究其中會對建筑結構設計造成的影響最大的一個因素，然后在實際的設計過程中，對其進行評估計算以及控制其影響程度，以發揮建筑工程結構設計優化方法的作用。

2.3 約束條件選擇

建筑工程是一個復雜而又系統的工程，因此在實際的設計過程中，受許多約束條件所影響，在對建筑工程結構設計進行優化設計時，必須要考慮到建筑工程的約束條件、對約束條件的準確判斷，能夠實現建筑結構優化設計的最大化。比如，在建筑設計時，設計人員對結構的強度、尺寸、應力等等因素所存在的約束條件進行判斷選擇，要以建筑工程的實際情況作為出發點，進行科學合理的選擇，使得建筑結構設計的優化工作具有模范性和科學性，給建筑工程的施工打好基礎，提高整個工程項目的效率和經濟效益。

3 建筑結構設計優化的具體措施

建筑結構的優化方法，是由建筑結構的整體設計優化方法以及建筑結構的細節結構優化方法@兩個發面體現出來的。在建筑結構整體的優化設計中，要立足整體，全面的分析總體的數據，并相互協調，確保選出最優的優化方法。在細節結構優化設計中，要對建筑結構的各個方面進行剖析，合理劃分為不同的部分，逐個解決相關的選型、布置、造價等幾個部分的優化設計，實現降低工程造價的目標。

（1）拓撲優化法。拓撲優化法，就是通過在建筑結構設計優化過程中，結合建筑自身的特點以及實際的用途和情況，正確找到理想化的建筑結構分布形式，全面的分析建筑結構的剛度和其他與結構相關聯的屬性，來減少建筑結構自身的重量，從而提升建筑的性能。設計人員要充分掌握以及了解拓撲分析方法的優點，合理運用拓撲分析方法，使得設計出來的建筑結構擁有很強的邏輯性。

（2）截面優化法。截面結構的可靠性以及安全性是建筑結構優化設計時相關人員必須要考慮的一個重要方面。截面結構作為建筑結構的細節所在，其性能是最能體現出建筑的整體性能的。在實際的設計過程中，為了保證截面結構的的可靠性與安全性，設計人員要對建筑結構中所涉及的界面進行準確的計算，然后再進行設計，不僅可以提升建筑結構的穩定性，還可以提高建筑的美觀程度。具體的方法有，可利用有限元方法來計算設計變量的結構位移情況以及應力特點，然后用計算設備對獲得的數據進行驗算和分析，得出結果后，根據其需求調整，確定調整的范圍，在此范圍中再進行區域優化設計。

（3）外形優化法。外形優化是在界面優化的基礎上進行完善的，以達到更好提升建筑的結構設計質量的目的。在對建筑結構進行外形優化時，相關人員要對建筑的整體情況掌握得很清楚，再根據我國現行的建筑柱結構設計的相關標準，在掌握的建筑的情況的基礎上進行改進。建筑結構的外形特征就是利用外形優化法來進行劃分的。外形優化方法在實際的實施過程中，通常會采用連續性結構與桿系結構。建筑結構的節點坐標選取是桿系結構的重要環節，節點坐標在選取好后，要將其作為設計的一個變量，來實現建筑外形優化設計的目標及需求。

（4）細節部分結構設計與概念設計相結合。概念設計優化方法，是在比較缺乏詳細的相關數據的情況下進行的。某些因素是具有不確定性的，比如地震，在對建筑的抗震能力進行設計時，由于缺乏詳細的數據，只能通過概念設計的優化方法，將一些存在的數據當作輔助來進行。同時，通過結合上訴的一些結構優化方法，使得優化效果更佳。另外，在設計的過程中，對建筑結構的細節部分進行優化設計是必須要做的工作，如現澆混凝土施工過程中，異形板料的彎曲部分容易開裂是一個比較突出的問題，對此我們將其進行簡化，然后再選擇鋼筋，這樣能有效的降低混凝土出現開裂現象的幾率，不僅提高了經濟效益，最重要的是滿足了建筑結構的基本需求。

（5）對地基結構進行優化設計。對建筑的地基進行優化設計也是優化整個建筑結構的有效方法。選擇合適的方案對于地基的結構優化來說很重要，例如，樁基類型的選擇，要以實際的施工情況為準，并實現降低造價的目標，然后以樁端持力層的厚度為參考，選擇科學合適的灌注樁長度，且對不同的優化方案進行集中對比，盡量使得選擇的方案是最佳的。再比如，樁筏基礎是某建筑結構的原有設計方案，通過把該設計利用的樁筏基礎改為樁基礎的優化方法，設置不同的承臺，在此優化中，在保證總的沉降值和不均勻沉降值的前提下，顧及到的是基礎傳力的傳遞路勁越短會越省材料的原因。與樁筏基礎設計方案相比，樁基礎是一個更好的選擇。

4 結束語

綜上所述，建筑結構的優化設計能夠使得建筑質量更好、更加美觀、降低工程造價以及提升建筑的經濟效益，在建筑行業競爭激烈的今天能夠提高企業的競爭力，也能夠為人們帶來更有安全保障和質量保障的建筑物，因此其在建筑工程中是一個很重要的環節。但在建筑結構優化設計在實際的實施過程中，是比較復雜的，需要多方面的出發，充分結合實際的情況選擇科學合理的方案，以實現對建筑結構進行最佳的優化目標。

參考文獻

[1]李貴江.建筑結構設計優化設計新方法探析[J].江西建材，2017（01）.

篇9

社會的發展促使人們的生活水平得到了很大的提高，注重物質生活水平的追求也不斷提高，這就形成了對建筑水平多樣化的要求，要想在節約建筑成本與建造高質量工程中有效統一，就需要一定的建筑結構優化設計，建筑結構優化設計不僅能夠在資源上節約成本的支出，還能夠實現在資源的有限條件下使建筑的質量功能水平最優化，能夠提高空間的利用率，發揮資源的最大功效，建筑的高質量包括建筑的環境以及使用功能，結構設計優化符合一定的經濟發展原理，對資金，土地資源空間，建筑質量與水平都能做到合理的優化，建筑結構優化對于建筑行業的發展以及未來的經濟可持續發展都有著很重要的作用。

2建筑結構優化設計的特點內容分析

建筑結構設計的優化是通過整體建筑的要求決定的，首先要了解整體建筑的設計理念，這樣才能夠進一步的確定建筑的整體結構，才能開展建筑設計的優化工作，確保在有限的空間及資金條件下，優化建筑水平，建筑結構設計也有著自身的特點，要考慮建筑結構的整體性，把握好建筑的一般結構類型，了解建筑結構的特點，這樣才能夠在進行建筑結構設計的時候充分考慮到各種條件方面的優化，還要根據建筑的整體結構，還有建筑結構的特點來設計合適的結構類型，確定具體的結構配置，以及所需資源的構件，對各種建筑結構進行設計優化時，還要考慮整體建筑的布局類型，實現科學技術與建筑藝術性設計的結合，通過對建筑結構的進行優化來找出最好的建設方案進行建筑設計。

3建筑結構優化設計中存在的問題

在進行結構設計的優化過程中會存在很多的問題，對于一些低層建筑物，建筑結構設計原理基本上都是一致的。但是由于土地資源的有限性，空間的局限性，目前高層建筑不斷地發展，對于高層建筑來說，建筑結構設計就要增加新的控制因素，較高的承載需要結構上的絕對穩定，這就給建筑結構的設計增加了一定的困難，越高層建筑承載力需要越大，在安全穩固方面就越困難，這些問題都會對建筑結構設計的優化造成很大的壓力。另外對于建筑結構設計的技術要求來說，要想優化技術水平，就要了解建筑結構設計的要求跟使用功能，這就需要在考慮眾多細節問題的同時也要把握經濟的適用性，優化技術是要從建筑整體跟組成構件出發，對于建筑中的各個結構部分都要做到優化解決，用有限的資金做出最優的方案，實現經濟與質量的有效結合。

4建筑結構優化設計的應對不足措施

首要要對建筑結構設計的重新認知，要提高建筑結構設計的優化技術，在進行建筑結構設計時提高對建筑質量的要求并且結合建筑的美觀等問題。具體的表現在：設計師在設計建筑結構方案時，要結合建筑參數，對工程的目標進行一個預測規劃，這樣可以實現建筑工程中的資源經濟控制，有利于建筑結構設計的優化設計工作，更好的實現工程建筑的目標；建筑結構設計要根據建筑的設計來確定最終的方案，根據固有的建筑面積最大限度的設計出結構的合理限度性以及空間的利用率，減少工程造價成本；而且由于建筑本身承擔的功能作用就是安全穩定持久耐用，以及美觀性，所以在進行建筑結構設計時要考慮多方面的影響，包括建筑的整體功能，建筑的安全穩定，還有各種可以完善建筑的設計施工，在設計時綜合對這些條件進行考慮設計，實現建筑結構設計優化的目的。

5建筑結構設計優化的應用方法分析

建筑結構設計優化是為了解決在建筑結構設計中經常出現的一系列問題，所以建筑結構設計在應用時要注重對結構設計技術優化的分析，建筑結構設計不是單一方案，是根據具體的建筑情況規劃的多方案的結構方案，對于同一個建筑方案有著不同的建筑結構方法，這就使得在選擇的過程中，不斷地對比研究，重在完成高質量的同時減少資源的利用以及資金的節儉，最大限度的降低工程的造價，這就要求設計師在進行設計時，要具有較高的建筑結構設計經驗和設計優化水平，科學合理地優化設計方案。同時在進行建筑結構設計時，也要注意結構應用技術優化的作用，在對設計師的培訓選擇中，注重對經驗的要求，培養設計師的創造性，這樣才能更好的進行設計的優化工作，實現建筑結構設計優化的技術與應用完美的結合。

6建筑結構優化設計相關圖例分析

我國各個城市都有自己的圖書館，縱覽現代圖書館的設計，可謂千姿百態，不拘一格。有的利用老舊的圖書館加以施工，給人一種復古的感受，而有的圖書館設計采取新穎的設計理念設計，帶給了人們現代的感覺。總的來說圖書館內部不但要講求通達、方便、舒適，而且其外部造型更要具集典雅莊重、美觀于一體，既要堅持館舍總體布局科學、適用的原則，在功能上滿足人們的需求，又要給人以建筑藝術美的享受。具體來說現代圖書館設計應具備以下幾個功能特點：（1）內部設施要有靈活性。（2）合理的建筑布局。（3）方便讀者的使用。（4）館舍可擴展性。（5）內部設施的使用性。（6）室內布置的統一性。（7）舒適的閱讀環境。（8）確保文獻的保存。圖1為某圖書館建筑幾乎采用了完全的特制玻璃設計，這樣不但能為內部環境的透明度和光照條件加強，而且可以減輕熱量的吸收，眩光等影響；內部設計采用多層組合的方式進行功能上的分層布局模式。而且它是圍繞中央大廳的設計形式，結合了中國古建筑中具有庭院的設計風格。該圖書館建筑面積超過540，000平方英尺，在滿足收藏圖書的同時，布局了多個現代化的電子閱讀室，音樂廳，畫廊室，以及會議設施，大大在單一的圖書館基礎上擴展了該建筑的實用性。其外形設計不但表達對自由和知識的重要性，更加發展了現代建筑的結構設計理念，無論是從內部設計還是外觀的結構設計都有了巨大的進步，符合建筑結構優化的設計。

7結束語

篇10

關鍵詞：優化;建筑;結構;設計;措施;研究

0 前言

在國民經濟快速發展、穩固增長的帶動下，人們的物質、文化生活水平得到了顯著提高，這期間，人們的消費理念也發生了巨大的變化，逐步向高品位、高質量方向轉變，因此對生活、工作、學習等環境提出了更高的要求，例如對房屋建筑的要求，人們在過去對房屋的要求可能只是簡單的遮風、避寒的要求，而現在在此基礎上又提出了舒適、審美等要求。對此，現階段的房屋建筑結構設計在滿足建筑結構質量、安全的情況下，還需要滿足人們的審美要求。同時，不斷優化建筑結構設計也是提高建筑企業經濟效益的需要，所以，在新時展下開展房屋建筑結構設計工作過程中，我們設計人員要牢牢把握住經濟、合理、適用的原則，并以此為優化設計工作的指導理念，同時要采用現代化技術，這樣才能在降低建筑工程成本的同時，保證建筑結構的安全、穩固，滿足人們審美的需求，實現企業的可持續發展。下面，我們就通過以下幾個方面來詳細探討下優化建筑結構設計的有效措施。

1 對建筑結構優化設計理論的研究

建筑設計實質就是設計師在遵循美觀實用等原則的前提下，根據建筑地區不同的情況進行綜合利用，運用建筑學設計理論進行設計。就建筑學的設計理論而言，主要有兩個體現部分：于建筑工程的結構設計、于建筑結構優化設計。房屋建筑工程結構優化設計包括了對內部結構細微部分的優化設計、對圍護結構的優化設計、對房屋頂部的優化設計，還包括了工程造價方面對建筑造價的分析、對建筑物的受力分析以及對周圍設施的布置等方面。房屋結構設計不僅需要在設計前期加以重視，還需要在施工和建設后期的關注。在進行具體建筑施工中，需要根據建筑的實際情況不斷的改進方案選擇最佳方案，將房屋建筑綜合指數最佳的設計方案作為施工建筑的藍本?，F在的建筑設計環境對于設計人員來說是一項新的挑戰和要求，因此，作為一個設計人員，要用于應對挑戰，在設計的過程中不斷的進行對比分析，從中選擇出最優方案。在設計一些建筑的時候，設計師要根據自己學過的設計理論，在結合建筑當地的環境和建筑條件，遵循安全實用、大方美觀、節省材料的原則，開展方案設計工作，從而達到房屋建筑的最佳效果。設計人員根據工程情況，在工程的過程中對方案進行具體設計和步驟的優化。在設計平面上，建筑物需要盡量保持對稱，盡可能地縮小差異。

2 優化建筑結構設計的措施

本文結合大量的實踐工作以及自己多年工作經驗總結出優化建筑結構設計的措施具體表現在以下幾方面，下面，我們就來詳細了解下。

（1）不斷加強剪力墻的優化設計。其中連梁是剪力墻設計的重點，這就要求我們將聯肢墻的應用重視起來，聯肢墻是利用連梁之間的各個墻通過連接形成，把墻肢的約束條件增加了。這種設計不僅可以有效的提高建筑物抗震能力，還使墻體的各個部分得到了更多的內力，雖然在具體施工中會造成一定建材的浪費，但是其所取得的效果是顯而易見的。另外，當我們對建筑結構進行設計的時候，還要在保證結構剛度和變形要求的同時，從經濟方面和抗變形等角度進行綜合的考慮，這樣才能做到最優化。

（2）要求設計人員要重視細部的優化。設計人員在注重整體結構協調的同時，也經過將細部結構設計重視起來。如在現澆板設計工作中，我們可以將異形板劃分為方形版，這樣就可以使得建筑物受力均勻，避免日后出現斷裂現象。如在建筑基礎設計中我們應該選取冷軋鋼筋作為材料，這樣既可以提高建筑的抗震性能，又可以有效的減少鋼筋使用數量，降低成本投入。

（3）注重利用計算機技術。隨著計算機技術的成熟發展，計算機技術已經廣泛的應用到了建筑的結構設計中。通過建筑結構優化設計和計算機技術的結合，設計師利用計算機仿真的設計優化方法對建筑結構優化設計帶來了很多新的思路。建筑設計師能夠利用計算機軟件建立各種便于分析的模型，并通過計算機的優化計算，為設計師提供精確的數據，最后達到建筑設計的優化。計算機技術的運用可以說把建筑結構優化設計這樣一個工程的問題轉變成一個數學的問題。

3 結語

總之，不斷優化建筑結構設計，不僅可以有效提高建筑的功能性、安全性、穩定性，還可以充分的滿足人們的審美要求。所以，我們作為新時展下的建筑結構設計工作人員，在設計工作開展過程中不斷創新設計理念、創新設計方法、設計技術，實現建筑結構的優化設計。

參考文獻：