关键词:超限高层建筑防震设防结构设计
Abstract:inthispaper,throughtheyearsofengineeringexamples,thispaperanalyzesthestructureofaoverrunhighrisebuildingstructureinthedesignoftheselection,structurecalculationandresult,andseismicfortificationandsoon,andputsforwardthearchitectureoff-gaugeproblemsgeneratedstructureadjustmentandtakethestructureseismicstrengtheningmeasuresoverrun.
Keywords:overrunhighriseshockresistancestructuredesign
1工程概况
某超限高层建筑,总建筑面积为4.897万㎡。本工程地下3层,地上39层,地上通过抗震缝分为两栋楼,房屋高度120.10米,采用部分框支剪力墙结构体系,其中部分剪力墙在2层转换。地基基础设计等级甲级。混凝土结构的环境类别为一类,相应地,混凝土结构的裂缝控制等级为Ⅲ级。
2建筑结构选型与布置
(1)建筑规则为平面扭转不规则;平面凹凸不规则;布置不均匀;结构层第2层为转换层,竖向构件布置不连续;其他不规则(局部穿层柱)。
(2)超限类型:本工程高度超限;扭转不规则、凹凸不规则、构件间断(带转换结构);
其他不规则(局部穿层柱)。
(3)抗震等级:本工程地上剪力墙抗震等级为一级,地下则同首层一样;地上框支框架抗震等级为特一级,地下二、三层则是逐层降低一级。
3结构参数
(1)楼层自由度为3(刚性楼板)。
(2)周期调整系数:0.9。
(3)主楼结构总重:5.72万吨(SATWE)。
(4)基底地震总剪力:32581KN(X向)36421KN(Y向)(SATWE)。
(5)扭转位移比:X向1.17;Y向1.28。
(6)转换层的上下刚度比:0.6027。
(7)最大轴压比:n=0.85。
(8)最大层位移角为1/1176,在17层(SATWE)。
4结果计算与分析
通过结构计算软件(PKPM系列结构分析软件SATWE模块,中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部编制)分析,得到了以下的结果:
(1)在风荷载及地震作用下各构件的强度和变形均满足有关规范的要求。
(2)墙、柱的轴压比均符合《建筑抗震设计规范》和《高规》的要求,转换层以上柱子轴压比小于[0.85],框支柱轴压比小于[0.6]。
(3)按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比Δμ/h=1/941满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)第4.6.3条要求的1/800。
(4)塔楼满足(JGJ3-2002)关于复杂高层建筑结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比最大值为0.729,不大于0.85的规定。
(5)塔楼满足(GB50011-2001)第3.4.2条关于复杂高层建筑各楼层的最大层间位移不应大于该楼层两端层间位移平均值的1.4倍的规定。
(6)除转换层外,塔楼各层均满足(GB50011-2001)第3.4.2条关于各楼层的侧向刚度不小于相邻上一层的70%,并不小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%的规定。
(7)塔楼满足(JGJ3-2002)第E.0.2条关于转换层上部结构与下部结构的等效侧向刚度不应大于1.3的规定。
(8)除转换层外,塔楼各层均满足(JGJ3-2002)第4.4.3条关于楼层层间受剪承载力不宜小于相邻上一层的80%的规定。
(9)塔楼满足(JGJ3-2002)第3.3.5条关于按时程曲线计算所得的结构底部剪力不宜小于CQC法求得的底部剪力的65%的规定。
5大震弹塑性分析
采用PERFORM-3D软件对结构进行弹塑性时程分析得到以下结论:
(1)对结构输入峰值加速度为220gal的ELCentro波和安评波,进行双向地震作用的计算,结构竖立不倒,反应历程中最大层间位移角小于1/120,满足规范要求;
(2)连梁和框架梁出现弯曲塑性铰,梁端塑性铰在各个楼层分布较为均匀,计算结果显示柱未出现屈服,框支墙柱、框支梁在大震下未出现塑性铰或钢筋不发生屈服;
(3)层间位移角曲线不存在突变的情形;
(4)综合以上,认为该结构能够满足“大震不倒”的设防目标和本工程罕遇地震作用下的抗震性能目标。
6结构超限的抗震加强措施
(一)超限情况
(1)房屋高度120.10米,超过《高层建筑混凝土结构技术规程》4.2.2规定的钢筋混凝土部分框支剪力墙结构房屋最大适用高度A级最大高度100米、B级120米的限值;
(2)本工程首层(二层楼面)设置梁式转换结构,属于竖向抗侧力构件不连续的竖向不规则结构;
(3)标准层在水平地震考虑质量偶然偏心作用下,结构楼层的扭转位移比大于1.2,属于扭转不规则的平面不规则结构;
(4)标准层楼板存在凹凸不规则,属于凹凸不规则的平面不规则结构。
(5)局部穿层柱,属于其它不规则类别。
(二)针对本工程超限情况,采取了以下措施:
(1)采用SATWE软件进行了弹性时程分析,三条波基底剪力的平均值小于规范反应谱的相应值,说明规范反应谱的计算结果是偏于安全的。
(2)对结构在设防烈度地震作用下的分析结果表明,个别框支墙柱需按中震弹性及小震计算结果进行包络设计,可满足中震弹性的抗震性能目标;标准层个别剪力墙需按中震不屈服计算结果及小震计算结果进行包络设计,可满足中震不屈服的抗震性能目标;中部楼层部分连梁、框架梁出现屈服,通过实配钢筋并考虑放大,可满足少数连梁、框架梁屈服的抗震性能指标。可以满足“中震可修”的抗震设防目标和本工程的抗震性能目标要求。
(3)用PERFORM-3D进行了结构在大震作用下的弹塑性动力时程分析。弹塑性时程分析结果表明,连梁和框架梁出现弯曲塑性铰,梁端塑性铰在各个楼层分布较为均匀,计算结果显示柱未出现屈服,框支墙柱和框支梁在大震下未出现塑性铰或钢筋不发生屈服;反应历程中最大层间位移角小于1/120,满足规范要求。本工程可以满足规范“大震不倒”的抗震设防要求和本工程的抗震性能目标要求。
(4)针对结构薄弱部位采取比规范更严格的配筋构造。提高底部加强部位剪力墙约束边缘构件纵向钢筋最小配筋率及底部楼层剪力墙竖向、水平分布筋配筋率,提高局部穿层柱的配筋率,局部穿层柱在转换层以上一层的中震弹性纵筋计算结果大于小震计算结果,故按中震弹性及小震进行包络设计,以提高其承载力和抗震安全性,提高结构在罕遇地震作用下的抗震性能。
7结束语
综上所述,在超限高层建筑设计中,除应遵守现有技术标准的要求外,还有结构抗震计算分析和结构抗震构造措施等特殊要求。通过以上分析,本超限高层建筑均满足规范的相应规定和本工程抗震设防目标的要求。
参考文献
关键词:建筑结构设计;设计原则;合理设计方案
只有严格执行遵循建筑结构设计的基本原则才能保持建筑结构设计方案的合理性,这也是保证整个建筑工程质量的前决条件。建筑质量的稳定性和安全性直接关乎着人民的生命财产安全,所以一定要再设计过程中严格执行设计标准,遵循设计原则。
1.建筑结构设计的基本原则
1.1众所周知,建筑结束设计我们都熟知两个概念,那就算强柱弱梁和强剪弱弯,通俗来说也就是“抓大放小和分清主次”,这样做的目的主要是为了应对当建筑收到外力破坏的时候,建筑构件能稳定,让建筑物的核心构件不被破坏,这样可以在很大程度上保全整体的稳固,不会垮塌,给人们造成生命财产安全隐患。
1.2建筑结构在设计时要刚柔有度,切勿越线。如果建筑结构太刚,建筑物的变形能力就会降低,一旦遇到较大的破坏力,建筑物就会大面积坍塌,甚车全部破坏;如果建筑结构没计太柔,建筑物的稳定性又会太差,一旦变形过大,就会导致整个建筑物软体倾覆。凼此,建筑结构设计人员在进行设计时,一定要做到刚柔相济。
1.3所谓“多重设防”是指建筑结构设计人员在进行结构设计时,要利用好每一个建筑环节,从建筑结构的整体出发,设计出多道防线,尽力保证建筑结构设计的安全。当建筑物遇到危险或者灾害时,要充分发挥建筑物的每一个部位的作用,形成统一的抗击整体,使灾难造成的损失降到最低点。
1.4近年来,在我国的建筑事故中,多数都是由于节点破坏造成的。要想改变这种现状,最有力的措施就是打通建筑结构中的节点,最大稗度地减弱外力。一个没有节点的建筑结构,不仅提高了建筑的质量,而且保障了人们的生命财产安全。当然,在打通节点的具体施工过程中,要尽力避免不合理的现象发生,认真考虑整个工程的平衡状况,以此保障节点打通以后建筑
的质量依旧良好。
1.5建筑物最终是服务于人类的,创造出能够满足人心理、生理、现实需求并且具有健康特质的建筑物是建筑设计师的初衷。近年来,随着生活水平的不断提高,人们对自身的居住空间的需求也在不断的提升,生活在在城市的人们都渴望回归自然,希望更多的与大自然接触。单纯的绿色不能说是生态型建筑,生态型建筑是以绿色为基础,并要涵盖环保、生态、可持续发展等理念。充分考虑到设计地段内的环境、土地、植被特点,全面统筹规划设计区域的内部与外部环境,体现出人与自然环境的和谐相处。
2.建筑结构的合理设计方案
(1)在刚度比较均匀的多层结构中,通常采用底部剪力泫进行底层框架结构的验算;在具有薄弱层的底层框架混合结构中,要把塑性变形集中的影响考虑到底框与砌体的验算中。
(2)连续板计算时,要采用双向板查表,重视材料泊松比带来的影响,小能简单地使用单向板计算法,否则,由于受跨中弯矩未调整的影响,最终的计算值将偏小。
(3)杜绝荷载计算错误。建筑结构设计人员在对整个建筑进行荷载计算时,要结合建筑的实际用途和建筑的整体结构,科学合理的计算载荷范同。结构讨算的科学性不仅能够保证建筑结构的稳定,而且能够有效避免人为破坏。
建筑结构设计方案的主要方法
3.1结构平面图上的设计方法
如果建筑的地域的防震烈度为六度区的时候,按照我国的防震设计要求,可以不必采用截面抗震验算,但结构的设计也一定要达到抗震的标准。所以对于砌体结构的建筑,软件建模可以省略,在进行设计的时候只要注意受压和局部受压的问题,就可以直接设计。
3.2.屋面结构图的设计方法
如果建筑的屋面是坡面式的,可以采用梁板式和折板式两种的结构处理方式。其中,梁板式可以用在建筑平面不整齐,板的跨度比较大,而且,一般屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面也都采用这种结构。而折板式则和梁板式的适用条件则相反。
3.3大样详图的设计方法
建筑详图如果没有发生错误,在这基础上可以进行绘制大样详图,还可以在曾经做过的详图基础上进行部分的改进。只要让建筑的整体外形不改变,考虑到结构的受力能力和施工起来比较方便即可。但在外形尺度和标高上必须和建筑专业统一协调。
3.4.楼梯的设计方法
在设计楼梯时,对楼梯的梯板要控制好它的挠度,梯梁的梁下净高度要符合建筑标准,梯梁的位置要使上下楼层的位置一致。如果遇到有些不合适的地方可以运用折板楼梯,折板楼梯的钢筋在里面的折角处要把它断开分别进行锚固,这样可以预防局部应力集中在一处。对于梁下的净空要求和梯板宽度的问题都要注意。第一段梯板的基础要注意它的基础沉降问题,如有必要应该设置梯梁。
3.5.房屋建筑基础要求
对于混凝土的采用要选用具有耐久性的材料,基础配筋最少要达到最小配筋率的要求,条基交接位置的钢筋布置要用标准图或者采用详图。对于条基交叉处的基底面积不可循环使用,基础宽度要调节好。在基础图中的构造柱定位不够确定时要对它准确定位。
3.6.根据抗震要求,对房屋建筑进行合理的结构设计
对于普通的多层砌体结构的建筑,可以采用横墙承重或者纵横墙一起承重的结构体系。对于纵横墙的布置要力求对称均衡,在平面内要对整齐,竖向要上下连接好;不能采用没有锚固的钢筋的砼预制挑檐;楼梯间不能设置在房屋的转角处和近端。而对于有比较多钢筋砼住宅又比较高的建筑结构,尽量要做到:对于抗测力结构如框架和抗震墙要进行双向布置,这样可以各自承担地震力;框架体系的各个抗震力的结构要统一形成空间工作状态,不仅要对抗震墙之间的楼和屋盖的长宽度比以及对抗震墙的刚度进行控制以外,还要保证楼、屋盖的统一性和抗震墙的连接也要可靠;对于建筑结构的布置力求采用规则结构,如果碰到比较复杂的结构,可采用防震缝。
关键词:建筑;结构设计;离差最大化;优选;方案;影响因素;分析
1、价值工程建筑结构设计方案优选评价局限性分析
价值工程设计方优选方法,主要就是通过运用价值工程优化设计方案的方法,通过对于设计方案进行技术、经济等指标属性的评价,实现经济与技术统一的工程前期的造价控制实现。在我国,价值工程设计方案优选方法还是具有一定的应用范围,通常情况下,在进行工程设计方案的优选实现过程中,就是通过设计招投标或者是设计方案优选、限额设计等方式,通过使用价值工程优化设计方案,在对于设计方案进行技术和经济上的评价后,实现工程设计方案在技术与经济的统一,并对于工程前期的造价成本进行控制。
总之,价值工程设计方案优选方法是一种通过应用集体智慧结晶成果和有组织的活动,以设计方案中的设计产品的功能的分析评价为主,是产品设计方案保持在以及较低的成本费用满足安全可靠的产品必要功能的设计实现。因此,根据价值工程设计方案优选方法的具体方法步骤可知,应用价值工程设计方案优选方法进行建筑结构等设计方案的优选评价中,主要就是对于建筑结构设计方案中的建筑结构设计功能以及设计成本之间的相互关系进行研究,并且根据这种相互关系的研究结果,来进行设计方案的评价优选。
结合价值工程设计方案优选评价方法的具体优选评价方式与原理,在实际应用中,该方法主要具有以下的局限性与应用问题。首先,价值工程优选方法在进行设计方案中指标权重系数的确定中,具有较大的主观性;其次,价值工程优选方法的设计方案评价标准不够完善;最后,价值工程优选方法在进行设计方案中成本系数指标因素的确定中,只是在方案之间进行对比确定,准确性与合理性不足。
2、基于离差最大化的建筑结构设计方案优选
离差最大化进行建筑结构设计方案的优选评价,能够根据不同类型的指标属性,比如效益型或者是成本型、区间型等,通过对于这些指标偏离程度的计算,并根部不同属性指标偏离程度的衡量标准不同规律,对于设计方案进行优选评价实现。应用离差最大化进行设计方案的优选评价,其优选评价实质就是通过设计方案中主要评价指标的对比,应用最大离差实现设计方案的优选评价,它对于价值工程优选方法中,功能系数与成本系数相比的设计方案优选评价局限和不足有很好的弥补改善。
2.1基于离差最大化的设计方案模型建立
根据上述离差最大化设计方案的优选评价原理方式,应用离差最大化进行设计方案的优选评价实现中,首先需要进行评价矩阵的建立。
假设集合D为要进行优选评价的设计方案集合,而D1、D2、D3……Dn为不同的设计方案,对于这些设计方案进行设立的评价指标结合为G,而G1、G2、G3……Gn为不同的评价指标因素。如果存在Di的指标因素Gj属性值为Yij,那么,就可以用下式(1)所示矩阵,进行设计方案D所对应的的评价指标因素集合D的属性矩阵表示。
(1)
通常情况下,在进行设计方案优选评价中评价矩阵建立时,对于评价矩阵中的评价指标因素多进行效益型以及成本型、固定型三个属性类型的划分,其中效益型的评价指标因素中,指标属性值通常越大越好;而成本型的指标属性中,指标的属性值则是越小越好;固定型指标属性类型中,其属性值既不能太大,也不能太小,通常以稳定在某个固定值范围标准为最佳。
(a)
(b)(2)
(c)
将不同属性类型的设计方案评价指标在经过上示公式的规范化计算处理后,就可以得到一个决策矩阵,在决策矩阵关系中,设计方案评价指标的属性值,则是越大越好。
2.2指标权重系数的确定
结合上述优选评价设计方案模型的建立情况,假设每个设计方案的评价指标权向量为W,则W满足下列关系公式(3)所示计算关系。
(3)
并且对于第i中设计方案的综合评价值,可以通过下列计算公式(4)进行计算得出。
(4)
需要注意的是,应用离差最大化进行设计方案的优选评价过程中,结合实际优选评价应用情况,为了方便进行设计方案的优选评价实现,通常hia需要对于离差最大化优选评价计算结果,采用熵值法进行修正处理。
假设设计方案Di的评价指标Gj和其他设计方案之间的离差值,可以用下列公式(5)进行表示,那么对于设计方案中的评价指标Gj来讲,所有设计方案和其它方案之间的总离差值,就可以用下列公式(6)进行计算表示。
(5)
(6)
通过上述计算公式就可以实现对于设计方案中总离差的最大化情况进行计算求得,从而实现对于设计方案的优选评价,但是,为了避免设计方案评价指标权重确定中的主观性与随意性对于优选评价结果的影响,就可以对于上述计算公式,进行熵值法修正,得到如下(7)所示权重最优解计算公式,并以此进行设计方案的优选评价。
(7)
3、结束语
总之,基于离差最大化的建筑结构设计方案优选评价方法,是一种相对比较合理,并且适应性较强的设计方案优选方法,进行该方法理论基础下的建筑结构设计方案优选分析,有利于提高建筑结构设计方案评价水平。
[1]项勇,李海凌,卢永琴.设计方案优选中的离差最大化及熵值法[J].西华大学学报.2006(1).
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关键词:建筑结构设计;概念设计;结构措施
中图分类号:TS958文献标识码:A
引言
在建筑结构设计中,概念设计与结构措施至关重要。设计是建筑工程的基础,而概念设计则是在工程建设中体现先进思想和规范精神的关键。一个优秀的设计师,在对建筑结构进行设计时,除了依靠经验外,还要能够运用整体概念设计方法将建筑结构自身、建筑结构与外部环境两者之间的结构布局、相互影响等完全融入到总体设计方案之中,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系,不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻地了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们,才能更好的促进概念设计及结构措施在建筑结构设计中的完美应用。
一、建筑结构设计与概念设计分析介绍
1、建筑结构设计
2、建筑结构概念设计的涵义
建筑结构概念设计就是设计师根据业主的建筑要求,运用一系列的设计方法,进行有序的,有组织的,有目标的设计过程,从而形成符合业主要求的概念建筑产品。它的形成以功能优越、造型美观、技术先进的总体方案为目标,一般有建筑方面的概念设计和结构方面的概念设计,两者相互影响、相互协调、相互结合。
3、建筑结构概念设计的地位
建筑结构概念设计所形成的建筑产品,是先于建筑初步设计的整体计划方案,为初步设计提供总体概念格局和基本框架,并为规划、建筑、施工、环境等因素提供统一的设计成果。由于概念设计先于初步设计,先于建筑施工,因此,概念设计在建筑中占有统领和协调地位,是建筑结构设计的灵魂,在建筑结构设计和施工中起到重要的协调作用、检验计算、辅助设计优化作用等。因此,建筑结构概念设计在整个建筑中地位不可动摇。
4、建筑结构设计与概念设计关系分析
结合上述对于概念设计含义内容的分析可以看出,在建筑设计建设中,对于概念设计来讲,结构设计是一个逆向设计过程,它是根据概念设计的思想要求以及原理方法完成建筑结构的设计,而建筑结构设计本身也是一个定量设计发展成为定性设计的设计过程,其中,定量设计是指建筑结构内力以及配筋、稳定性、结构变形等的设计。而对于建筑结构设计来讲,概念设计是一种先进设计思想的体现,而建筑结构设计实际上就是在特定空间内以概念设计的整体概念思想实现建筑结构设计的过程,因此,对于建筑结构设计来讲,有效运用概念设计能够实现建筑结构整体安全性的保障,而概念设计本身则是建筑结构设计的重要一部分,两者在建筑设计建设中具有相辅相成、相互促进的作用关系,不可或缺。
二、建筑结构设计中的概念设计与结构措施
建筑结构设计中,对基础、柱、梁、索等结构构件进行概念设计,并对其进行优化配套,提高建筑结构的质量和稳定性,提高其抗震性能,降低受力变形程度。因此,建筑结构设计需要从总体概念设计出发,将建筑结构分成若干个阶段进行概念化优化,从而在总体上掌握建筑本身结构,建筑空间结构和建筑与环境所形成的结构,才能使得建筑结构在安全适用的基础上得到整体性能的提升。
1、协同工作概念与结构体系
2、钢混结构
钢管混凝土在当下建筑施工中是时常应用的,是一种将钢材和混凝土进行混合,达成充分发挥二者性能的新型模式,能够让刚度和建筑稳定性有一定程度的提升。应用钢管和混凝土相结合主要应用的原理有两个方面可以体现。
(1)外部钢管能够较好的对内部混凝土有所约束,让混凝土强度可以有所加大,对变形的几率能够有效减少。钢筋混凝土中的结构促使建筑物中的抗震能力不断加强,合理的解决了高层底层柱轴压比超限的问题。
(2)内部混凝土能够对外部钢管有力支撑,钢管和内部混凝土能够有效结合,从而构成具备一定优势的互补型效果,让自身的优势都可以显现出较好的补充,所存在的缺陷也能够互相弥补,让承载力有所加大,相互结合之后的承载力是两者承载之和的18倍左右。
3、悬索结构
悬索结构所用的全都是拉杆,这就使材料的利用率以及结构的应力水平都变得相当高,可以充分的利用高强度的材料,还可以施加预应力,同时也包括与悬索结构相结合的一些结构模式等,所以悬索结构就比较适合应用于跨度非常大的建筑结构中。例如浙江省人民体育馆的屋盖设计就是概念设计中悬索结构在建筑结构设计中应用的较好案例。其悬索结构由索网、边缘构件组成。为了得到较好的稳定性,在概念设计时,将预应力分别加在承重主索和稳定性副索上,使其形成稳固的双曲鞍形索网。在边缘构件设计上应用了概念设计的钢筋混凝土结构环形梁,应用预应力锚将悬索固定在环形梁上,并在副索底座上设计承受水平拉力以减小环梁弯矩,极大的提高了悬索结构的刚度支撑和稳定性,保证了屋盖的设计安全。
结束语
综上所述,概念设计及结构措施在建筑结构设计中的应用,能够优化结构设计,提高结构承载力和稳定性,使其寿命达到甚至超过设计使用年限,并且建筑结构能够与周围环境有机的融合,提高了建筑的使用价值。因此,在建筑结构设计中应用概念设计及结构措施是十分必要的。
[1]沈云鑫.浅议建筑结构设计中的概念设计及结构措施[J].《商品与质量学术观察》,2013,(1).
【关键字】房屋结构;设计;建筑结构;优化
在进行建筑工程施工之前,均需要依据工程实际及周边环境,合理进行布局设计,安排具体施工办法,通过合理施工控制与竣工验收实现工程质量及功能。一般而言,质量良好,性能完善的房屋建筑,属于建筑设计人员将建筑功能价值与建筑美学价值的整合与统一成果。房屋结构设计,以实现房屋建筑结构功能、美观及应用价值为目标。采取建筑结构优化设计方法,是在房屋设计基础上,进一步优化资源配置,最大限度实现房屋现实需求。本文结合某工程实际,探究建筑机构设计优化重要性及其具体办法。
一、工程概况
本建筑工程位于广东省揭阳市,属于商业住宅建筑,其建筑面积为32680O,地上设计32层,地下设计2层,建筑主体商业部分层高设计为4.9m,住宅部分层高设计为3.0m,建筑总高度为98m。该工程建筑基础持力层属于稍密卵石层,设计为平板式桩筏基础,建筑结构体系应用剪力墙结构。为确保该房屋建筑结构设计质量,提出应用房屋建筑结构设计优化方法,对该建筑工程进行设计优化,以实现建筑工程质量及功能,实现其整体效益。
二、房屋建筑工程结构设计优化所依托的理论基础
房屋结构设计中建筑结构设计优化,指的是建筑结构设计过程中,需要进行设计理念更新,选择应用具备先进性与科学性的设计筛选方案,优选出各方面达到最佳效果的一种设计方法。建筑工程其内部结构错综复杂,所涉及的系统较多,为实现建筑工程结构完美协调,发挥最佳功能优势,需要重视并应用建筑结构设计优化方法。一般而言,建筑结构优化,主要以房屋顶部、房屋、房屋细节结构设计优化为中心,依据实际需求,合理优化布局,在优化结构过程中,实现建筑工程的整体效益。建筑设计要求,房屋平面结构表现应平整,尽量降低平面建造质量与房屋刚性结构之间所存在的差异,彰显出建筑工程对称美感,确保在出现较大水平作用力状况下,建筑结构不会出现扭曲及不安全状况。在确保房屋建筑基础功能前提下,需要采取竖直贯通方式的承重结构,以提高建筑工程承受竖直作用力的承受能力。依据渐变规律,进行房屋竖向刚性程度指标设计,防止出现刚性结构角度突变。
三、房屋结构设计中的建筑结构设计优化的现实意义分析
在房屋结构设计过程中,综合应用建筑结构设计优化方式,有助于实现建筑工程现实应用功能、外观美感与整体经济效益,通过结构设计优化,还可以实现建筑成本节约,加强建筑生态环境保护,简而言之,采取建筑结构设计优化,有助于实现房屋建筑整体效益。在市场经济大环境下,建筑商在进行房屋建筑设计施工中,要求确保建筑工程基础应用能力的基础性,最大限度降低房屋建筑设计成本,降低施工成本,从而降低建筑投资。确保房屋建筑结构合理稳定,满足用户不同层次需求,是实现建筑工程整体效益的基础性保障。
社会实践证明,与传统的建筑结构设计方式相比,建筑结构设计方案优化,能够降低房屋30%左右的成本,且通过结构优化,可以更好实现建筑工程资源合理配置,实现建筑材料的充分利用,更好协调建筑单元,发挥建筑功能优势;通过创新设计,在保证建筑安全性基础上,实现更高标准,通过结构优化,实现最佳效益。
四、基于工程实例的建筑结构设计优化策略
该建筑工程位于广东省揭阳市,属于商业与住宅建筑,为实现更好效果,决定对该建筑工程进行结构设计优化,其结构设计优化具体策略如下:
(一)结构模型设计
(二)合理选择计算方法
MinA=F(XAi,YAj)
S、T,P≤f
Pmax≤1.2f
其中,XAi与YAj代表自变量,p代表基础底面平均压力设计值,f代表地基承载力设计值,采取渐进搜索法进行模型求解,实现结构优化。
(三)选择应用最优程序
在房屋结构模型设计后,科学选择计算方法,在此基础上,进行模型程序最优化处理。最优设计程序,需要表现出功能完善,运转高效,其程序多是由多个分程序相组合构成的综合程序,从而发挥作用。
(四)分析统计数据,确定最佳方案
在完成数据计算后,设计人员需要统计数据分析,研究并获取不同建筑结构设计方案之间存在的异同,通过综合分析与综合衡量,最终确定出符合工程实际的最佳方案。在统计数据分析过程中,要求设计人员多层思考,综合考虑细节,科学处理工程技术与工程经济效益之间的关系。
五、结语
为实现建筑工程经济效益、社会效益,提出对房屋建筑进行结构设计优化。结合工程实例,从房屋建筑工程结构设计优化所依托的理论基础出发,探究房屋结构设计中的建筑结构设计优化的现实意义,社会实践证明,通过建筑结构设计优化,有助于实现建筑工程整体效益,研究其结构设计优化具体策略,通过结构模型设计、合理选择计算方法、选择应用最优程序、分析统计数据确定最佳方案,实现建筑结构设计优化,实现建筑工程整体效益。
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