建筑结构优化设计相关问题的探讨

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1、建筑结构优化设计相关问题的探讨：，本文阐述了建筑结构优化设计的步骤，简单介绍了高层住宅结构设计的基本要求，并探讨了高层建筑中的优化设计的具体方案，以期指导实践　　关键词：高层住宅；结构优化；设计　　Abstract:Thispaperdescribesthestepstobuildingstructuraloptimizationdesign,andbrieflyintroducethebasicrequirementsofhigh-riseresidentialstructuredesign,a

2、ndtoexploretheoptimaldesignofspecificprogramsinhigh-risebuildings,inordertoguidepracticeKeyization;design　　：TU209：A：2095-2104（2012）05-0020-02　　一、高层住宅结构设计的基本要求　　1.满足耐久性和安全性要求。住宅实行商品化后，使用寿命长是区别其他消费品的最大特点，结构耐久性和安全性是住宅结构设计最基本的要求。结构体系以及材料的选用，都应有利于抗风抗震，以及使用

3、寿命期间改造维修的可能性。　　2.满足舒适性的要求。多种户型可灵活分隔室内的空间，满足人居的热光声的环境等要求，给居住的人创造一个舒适的环境。当采用剪力墙结构的时候，宜采用大开间的布置。使住户在日后改变分隔的空间。　　3.满足经济性的要求。结构设计时应根据房屋的建造地点、层数多少、平立面体形，在满足耐久性、安全性和舒适性要求的前提下采用经济又合理的结构体系，在构件设计中应该精打细算，要严格执行规范构造要求，尤其是在地基基础设计中更要注意，地基基础的设计方案是否合理对房屋造价非常重要。　　二、高层住

4、宅结构优化设计方案　　1.房屋结构周期性折减系数。房屋框架结构和顶盖等结构设计中，因为填充墙体存在使结构实际表现刚度大于设计计算刚度，计算周期也会大于实际周期，所以当算出结构剪力偏小时，会使房屋的某些结构不安全，而应该对房屋结构计算周期适当的进行折减，这样能达到很好的效果，但是对于房屋框架结构，计算的周期不宜折减或折减系数取小。　　2.耐久性的优化设计。大部分混凝土结构设计方案中，没有充分考虑到建筑结构在使用的过程中，由于遭受条件和使用环境变化最终造成房屋结构损伤，使房屋在合理的使用期限内，无法满

5、足正常的使用需求。引起房屋可靠度指数下降。设计者当选以高层混凝土结构优化为设计的主要目的时，要放弃对经济的单纯追求。依据设计所要面对的关键性问题，分清主次，选多目标或单目标来实施优化，达到满意效果。　　3.房屋结构抗震性设计。在工程图纸设计过程中，房屋结构按抗震设防分类，房屋抗震等级可根据房屋高度、烈度以及结构类型按国家《抗震规范》确定。地震震力振型组合数据对建筑应当不考虑耦联扭转计算;当振型数大于3的时候，应取3的整数倍计算，但数据不能大于建筑物层数;当房屋层数不大于2时，振型数则可取房屋层数。

6、对于不规则房屋的结构，应考虑扭耦联转，对高层房屋建筑来说，振型数应取不小于9；房屋结构层数多或房屋结构刚度突变系数大的话，振型数则应多取，例如结构中含多塔结构或顶部有小塔楼和转换层等，振型数应取不小于12的数，但其大小仍不能大于房屋总层数3倍，除非其含有弹性定义的楼板，而且采取总刚性分析的时候，振型数才能够取的更大。　　4.地下室的层数处理。多层房屋框架结构　　一般都设置地下室结构。由于隔墙较少，故常采用的是板筏基础。设计计算时将上部结构与地下层数结合在一起，并在图纸中按实际的地下室的层数计算，如

7、此计算基础底板以及地基纵向荷载可一次设计完成。同时通过侧层移刚度性系数比较，可以调整和判断房屋相应嵌固位置，适当加固构造措施，保证楼板最小配筋率和厚度。当房屋结构纵向不规则时，要验算其最薄弱层。　　5.合理使用高强钢筋与高强混凝土。高层建筑的总造价一般都包括框架结构材料、施工和基础的物料费用等，其中用钢量以及构筑件截面积对房屋造价影响较大，故在建筑设计中合理使用高强混凝土与高强度钢筋可有效降低用钢量，节约建筑成本。对于震区的高层楼房来说，在设计中高效地使用高强钢筋及高强混凝土，能快速有效的缩小梁墙

8、板柱等构件截面积，达到建筑造价目的。　　6.框架梁以及柱箍筋间距。依据规定，工程上取柱箍筋与梁的加密区最大间距为100mm左右，非加密区箍筋最大的间距为200mm左右。通常在柱箍筋和内定梁加密区间距为100mm左右，以此为计算依据算出加密区箍筋面积，当房屋的框架梁跨中有较大的其他荷载或次梁存在而又只有两肢箍筋情况下，非加密区箍筋间距应采取200mm左右，使房屋梁非加密区的配箍充足，故建议内定梁箍筋改为梁非加密区取200mm。既可保证梁箍筋加密区抗剪切能力，同时又增加梁非加密区抗剪的