结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用.pdf

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1、2013年3月■村国蓑商规划与设计【文章编号】1673—0038(2013)07—0009—02，结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用黄承帮(江西同济建筑设计咨询有限公司江西南昌330000)摘要：近年来，由于土地价格市场的变化，不断上涨的土地价格给开发商的建筑总成本控制带来了极大的压力，同时，人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高，相应建筑产品的品质要求也就不断提高，这就让开发商不断寻求新的手段满足顾客需求，而降低工程造价就成为开发商追求的直接目标，这就需要我们利用结构设计优化设计技术方法，提高有限空问、有限资源的最大化效果发挥，实现经济化、实用性和适用性的

2、良好目标。‘关键词：结构设计；建筑结构；优化技术我国经济快速发展，城市与农村建设也迅速发展起来，房屋结构随之也在不断更新、完善。房屋住宅结构设计在现代建筑住宅工程当中，它是一项既繁琐又重要的一项工作，合理有效的房屋结构设计不但可以利用建筑资源来减少造价成本和提高房屋安全系数，而且可以使新技术更好的服务于社会主义建设。建筑设计部门和设计人员应严格遵守“经济、适用、合理”的设计原则，精心设计，应用现代化科技手段，选择合理的建筑结构设计方案，实现降低建筑工程造价并取得最大经济效益的目的。1建筑结构设计优化方法的应用及实践价值(1)赏心悦目的建筑是建筑的美观与结构设计相互

3、协调密切配合的结果。建筑结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工五种效果，而建筑设计优化设计技术方法的应用不但满足了建筑美观、造型优美的要求又能使房屋结构安全、经济、合理，成为实际意义上的”经济适用”房。从建筑上分析结构设计优化方法，它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量方面。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

4、情况，围绕房屋建筑以后，根据相应的计算方式，进行搜索、逼近，以求得结构重量最轻或造价最低所设定的优化变量是组成结构的基本构件。作为工程设计的整个范畴，优化设计的应用很广泛，所起的效果也很可观，然而受理论与实践结合的限制，日前优化设计所涉及的应用范围还很局限，在整个结构设计全过程中，结构优化大体可以分为三个阶段：第一个阶段是结构体系的选择，第二阶段是结构力案的确定第三阶段是结构构件的设计从现阶段优化设计的应用来看，较为成热的还是第三阶段的结构构件优化设计，例如网架结构满应力优化设计然而，真正理想的结构优化设计应当在三个阶段中而展开，而且在有的阶段并非全依靠数学工具进

5、行定量分析，而是定量分析和定性分析相结合，这样才能真正体现优化问题的实质。实际上，定性优化分析应用于结构设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4,NI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)结构设计优化方法的实践价值笔者认为，在满足建筑结构长远效益的前提下，应尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度和合理性。与传统设计相比，采用设计优化技术可以使建筑工程造价降低5-30％。优化技术的实现，可以最合理的利用材料的性能，使建筑

6、结构内部各单元得到最好的协调，并具有建筑规范所规定的安全度。同时，它还可为建筑整体性方案设计进行合理的决策，优化技术是实现建筑设计的“适用、安全和经济”目标的有效途径。2民用建筑结构设计与经济性的关系(1)结构设计与用地的关系多层或高层住宅建筑中，总建筑面积是各层建筑面积的总和，层数越多，单位建筑面积所分摊的房屋占地面积就越少。但随着建筑层数的增加，房屋的总高度也增加，房屋之间的间距也必须增大。因此，用地的节约量并不随建筑层数的增加而按同一比例递增。(2)结构设计与造价的关系建筑层数对单位建筑面积造价有直接影响，但影响程度对各分部结构却是不同的。屋盖部分，不管层数

7、多少，都共用一个屋盖，并不因层数增加而使屋盖的投资计的初期，更有宏观指导作用，优化效果更显著。参考文献f1]李佳．高层建筑抗震结构设计的原则及存在问题【J】．有色金属设计，2011，38(3)：138～140．[2】安辉．高层建筑抗震结构设计中短柱的分析【J】城市建设理论研究(电子版)，2012，(16)：1328～1330．【3】杨永忠．对高层建筑结构抗震设计的一些看法进行探讨【J]．中华民居，2012，(2)：587：2128～2130．[4】黄小坤．《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)若干问题解说明．土木工程学报，2004，37(3)：111

8、-112．