民用建筑结构设计的优化措施探讨

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1、民用建筑结构设计的优化措施探讨　　摘要：伴随着社会经济的不断发展，建筑市场的竞争力也逐渐增强。为了确保民用建筑的安全、外观，相关施工企业就应对施工设计及方法进行深入研究。因为民用建筑建设中，其结构的资金投入占总体投入比相对较高，所以，在建筑设计的过程中，不仅仅要注重建筑的质量和功能的形成，还应该在此基础上实现建筑的成本节约和空间优化，以更好的现有的资源，发挥最大的使用功效。而这一切都要靠相关的结构设计优化来。关键词：民用建筑；结构设计；问题；优化策略中图分类号：TU318文献标识码：A一、民用建筑结构设计分析相对于建筑工程来说，建筑结构设计主要是指结构设计师和建设师，经过对各种不同的建筑元素进

2、行有效的组合，从而让房屋主人预想的结果得到有效的体现。一般来说，民用建筑的蛀牙元素包括梁、柱、板、地基等建筑的各种内容。比较好的建筑结构设计是对房屋安全的重要保证，但是建筑结构的形式主要就是为建筑的美观来服务的，而且还要对建筑各方面的需求逐渐的满足。下面是对我国常用的结构形式的特征介绍。（一）剪力墙结构7剪力墙是建筑物中的分隔墙、承重墙等，对于剪力墙的安排与设计，必须要让建筑物符合平面布置的相关要求，这不仅仅因为剪力墙有比较好的承载能力和比较好的空间作用能力，正常的情况下，剪力墙的使用在高层建筑中使用的比较多。因为建筑物的平面在一边的建筑中平面开间很容易受到剪力墙之间的影响，所以，剪力墙在公寓

3、或者旅馆的建筑上有着非常好的实用性。为了对高层进行有效的节约，在建筑中可以不设梁，大部分情况可以使用混凝土平板作为剪力墙结构中楼盖结构就行了。（二）框架结构框架结构的灵活点应该在平面中进行有效的设置，并且对结构进行承重以及结构分隔构件等等都有着非常高的要求，与此同时还应该满足建筑物的使用功能和建筑物的生产工艺等有关的要求。建筑物的结构框架一般都使用钢筋混凝土或者型钢材料，因为这些材料有着比较好的抗弯曲和抗压的能力，在民用建筑中使用这些材料，会使得建筑物的抗震能力以及建筑物的延通性保持比较好的性能，但是这些材料大部分都是在多层建筑或者高度在50米以下的建筑中使用，所以目前来说，我国很多民用民用建

4、筑大部分都是采用这些材料来完成结构框架。除此之外，在对框架结构展开平面布置的时候，尽量要使用平面或者立面形状，这样的话能够让建筑物始终保持一种比较好的均匀状态。7（三）筒体结构筒体结构由于具有较强的抗钮性能和抗侧力刚度被广泛用于各种高层或超高层建筑在选用筒体结构进行平面设计时,宜选用圆形或方形的形式另外,也可选用人字形或对称三角形的平面形式若选用矩形的平面进行布置,长宽比应小于2。为提高建筑的空间整体性,在布置设计时外筒的边长宜为内筒的边长的3倍,并在框筒的顶部可设计一个刚性环梁(1或2层高)。二、民用建筑结构设计存在的问题随着我国建筑业的不断发展和进步，在发展中我国建筑业也遇到了一些问题如下

5、。（一）民用建筑结构设计有很大缺陷7在建筑设计的时候，就目前来说我国民用建筑在结构上还是存在很多缺陷的，这些缺陷主要表现在结构设计房屋建筑结构上的不合理性，比如在很多地方的建筑物中，不管是商业建筑还是住宅建筑都会建造一个比较大的地下停车场，这样的话就在建筑物下面会出现很大的空间，完全不符合物理学上的力学原理，而且也不符合国家对建筑物要求的标准。另一方面很多建筑设计师对民用建筑结构设计的时候，很多人的安全态度都不够严谨，很多时候对房屋抗震和场地使用分不清楚，从而使得建筑物整体上发生错误，而且在悬挑方面也达不到国家所规定的标准，从而使得经常出现很大的误区。（二）民用建筑结构验算缺陷结构验算问题主要

6、表现在三个方面，其一，是对建筑结构的荷载能力取值方面不恰当，在使用独立基础的情况之下对民用多层建筑结构框架中，建筑物的受力点主要在软弱黏性的土层。我国大部分民用住宅建筑都是6层，高度在15米左右，所以很多设计往往对这种比较低的建筑忽略了建筑物抗震荷载的作用。其二，在对建筑物砌体结构进行验算的问题方面，在大多数民用建筑中很少使用到剪力法，如果建筑中存在薄弱层的话，那么该建筑物的抗震能力是得不到保证的。其三，对结构周期折减系数没有确定，在结构框架中因为有填充墙的存在，所以正常的结构框架刚度应该比刚一开始设计时刚度要大的，但是这一点往往在民用建筑中很容易被忽略。三、民用建筑结构设计中优化方法的实现过

7、程（一）结构优化模型的确立7民用建筑结构设计优化方法在应用的过程中，需要通过三个步骤来完成。首先是做好对设计变量的选择工作。通常在设计中，会把对设计起影响作用的参数当作为设计变量，这其中包含了目标控制参数、约束控制参数等设计变量。在建筑结构设计当中，对于变化范围不大及在局部性设计时就能满足的设计要求参数，一般将其设为预定参数，通过采用这种方法，能够有效减少设计、编程及计算等方面的工作量。其次是对目