结构成本控制优化设计的探索和实践

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1、祝绿地集团兴旺发达集团给我出了个题目：可持续发展与结构成本控制优化设计的探索和实践江欢成上海江欢成建筑设计有限公司2009年1月6日一、落实科学发展观匹夫有责二、在优化设计的道路上不断地探索前进三、追求完美——做得好些再好些！四、江欢成及江欢成公司在建筑设计上的努力。一、落实科学发展观匹夫有责1）科技工作者承担着更多的社会责任发展是硬道理，“科学发展是硬道理”，和谐社会，科学发展观是统领经济社会发展全局的2）把可持续发展落实到结构优化设计和成本控制上结构成本通常占建造成本的1/3。结构优化不仅减少实物工程

2、量，更大地增加了空间效益3）结构工程师，应该也可以做到有所作为资料表明，建筑活动对人类自然资源和环境影响最大，占用人类所使用的自然资源40%，能源40%，产生的垃圾也40%，因此在建筑领域，对人类实现可持续发展，有着极其重要作用。很明显，钢铁大部分用于基本建设，水泥几乎全部用于基本建设。而城市长高，长大延伸，房屋、道路、桥梁、堤岸、水坝……，哪一样不出自结构工程师之手。这些设计是否合理，材料是否浪费，我们有必要作些回顾和检讨。并且上升到一定的高度来看，是否有利于科学发展观的落实，走可持续发展之路。如果它成

3、为每个人（包括我本人）的自觉行动，就有可能建设一个节约型社会、和谐社会，进一步构筑人与自然的和谐。4）我们公司的宗旨——“比前人做得好些再好些”，我们要学前人，但不止于前人。前人已经做过的东西，我们要在该基础上做得好些，再好些，这就必须有所创新，否则社会就没有进步。创新，可以是大的结构体系例如东方明珠对单筒体电视塔的突破。也可以是小的构件和节点，我列举一些我早期工作的例子：虹桥机场指挥塔屋顶，10m直径六边形的瞭望台，我用七块平板组合成一个拱壳，省掉了所有的梁，使我初次尝到了创新的甜头；徐家汇煤球厂小豪式

4、屋架，我把通常必须的几根腹杆，简化为一根水平杆孙家宅咸鱼加工厂，单层工棚，座落在杂填土上，我做了个带挑口的钢丝网水泥屋面板，既轻又自防水（图）上海卫星地面站，我用带外伸翼缘的箱桩基础，解决了软土地基上建大型天线基础的难题(图)等等。这些是我刚工作几年间所作的尝试，虽然谈不上什么规模，现在回想起来，有些并不恰当，但每个小进步，常使我获得很大乐趣，并逐渐形成一种思维习惯。对每一个工程都要想想，有没有办法可以做得更巧些更好些。二、在优化设计的道路上不断地探索前进ò仙霞型住宅剪力墙布置的优化。1984年当华东院副

5、总工，1985年当总工。我向院长表示，总工程师的工作，不同于技术室的工作，在把关的同时，更大的注意力应放在闯关上，我首先抓的就是仙霞型塔式高层住宅的改进（当时很多人套用），把剪力墙大刀阔斧地砍去，结构自重减少10%以上，并增加了使用的灵活性，其空间效益远大于材料的节约。仙霞型高层住宅剪力墙布置优化（底层）优化前优化后优化与专项设计优化前后技术经济指标对比：优化前优化后优化前优化后层数2828砼节约1600m3高度（m）79.879.8桩省18根楼板厚（mm）120140T0.781.2541X剪力墙长度（

6、m）242174T0.881.2651Y△楼板厚（mm）120140震X30.4×247.5×2（mm）1~6层3002207~15层240220剪力墙厚度（mm）△/H1/13121/82816~28层200220震X内筒200200490△砼折算厚度（mm）343（140(楼板)+203(墙）)震Y38.0×252.5×2（120(楼板)+370(墙)）（mm）楼板含钢率（N/m3）1.381.17平均用钢量（N/m2）1.281.15△/H1/10501/746震Y平均用钢量（N/m2）640397

7、△风X6.018.3总重量（自重）MN（mm）207.7（110%）187（100%）(包括隔墙和粉刷等)△风Y8.022.6（mm）ò东方明珠当总工后第二件大事，就是做东方明珠。好的立意，优美的造型，结构体系上的创新突破，使之成为世界公认的上海市标志建筑物。混凝土电视塔，常用的结构是单筒体，(所谓烟囱+糖葫芦)(图)北京电视塔东方明珠采用的是带斜撑的多筒体巨型空间框架结构，这样就使之与众不同并具有很好的抗风抗震性能。我把它的结构体系归纳为这样四句话（图）。图2东方明珠塔三个筒体三撑杆浅桩支承薄底板七组大

8、梁一根桅一把巨伞一只碗ò雅加达塔，可以说是东方明珠的优化（图）。东方明珠、垂直交通是大问题，斜撑和球体施工比较复杂。我们把三个筒体加大为13.2m（东方明珠9m）并把它拉开距离，从而取消了斜撑；我们用圆盘代替圆球，使施工更为简便。由于我们对当地文化的理解和尊重（图），造型优美，便于操作，富有经验，加上华人的帮忙，终于在国外通过严酷的国际竞标，拿下了这个最大的民用工程（38万m²、558m高）。ò重庆滨江广场优化与专项设计优化与