建筑结构优化设计与结构措施.pdf

规划与设计
建与装饰
2014年6月
建筑结构优化设计与结构措施
孙欢欢1郭青2
(1.河南省交通规划助察设计院有限责任公司河南郑州450002.河南省纺织建筑设计院有限公司河南郑州450000)
摘要:目前,伴随着我国经济的快遠发展,建筑这一行业的逐渐兴旺,使得建筑结构的优化设计变得格外的重要。该
文就结构的优化设计的相关步骤进行阐述,简单的对建筑结构设计的基本要求进行介紹:安全性、耐久性、经济性、舒逝
性,并且对建筑施工中优化设计的详方案进行探讨,以便指导与实践。
关键词:建结构工;优化设计;结构措施
中图分类号:TU318
文献标识码:B
文章编号:1673-0038(2014)25-0052-02
建筑的结构优化没计,指的就是建筑工程的结构在满足了约」光声环境等的要求,给居住的人营造出一个舒适安逸的环境氮
東的条件之下按照顶定的目标得出最优良方案的設计办法。如「国。结构方案还要考虑到住户在今后改变分空间的可能性,在
何将结构优化做好:①我们应该选择出一个合理的结构计划它「采用剪力墙的结构时,应该选用大开间的布置方案。
決定了企部设计的成炇好坏。因为对于同一个建筑的设计方案1.3经济性的满足
来说,结构设计不仅仅是唯一的,不一样方案可能会计工程造价
在结构设计的时候应该根据房屋建造的地点层数的多少、平
和工程质量发生很大的差別。②做出正确的结构计算,一体化的立面的体形,在满足符合安全性、舒适性和时久性的要求的前提
计算机结构的设计程序的完善和应用,可以使结构工程师可以「下采取合理义经济的结构体系,在构件的设计过程之中应该要
更加轻松的来进行计算和分析,也使得结构设计变得更加的合精打细算,应该严格的执行規范构造的相关要求,一定要注意避
理和经济。③对于材料的利用率要有所提高,原因是结构设计的免没必要的浪费铺张。特别是在地基的基础设计中更应该注意
日的就是为了尽可能少的花钱,做出最安全合适的建筑,这也就「这个方案的经济性,因为在地基的基础设计方案中对房屋造价
要求在结构设计的时候对于料的选用要更加的合理,利用要「是否合理是非常重要的
更加的充分。除此之外,还要正确与合理的理解、运用和規蕴,它2建筑的设计优化方案
是我们1在设计过程中必须要遵循的准则,也是国家技术的经济
2.1结构周期性的折减系数
政策,建筑工程实践经验和科技水平的总结。
房屋的框架结构以及顶盖等的结构设计之中,因为有填充
初计
体的存在使得结构实际的表现刚度要大于设计的计算刚度,这
先分析
样计算的周期也会要大于实际的周期,因此,当在算出了结构的
剪力偏小的时候,会使得房屋的一些结构不够安全,而是应该对
房屋的结构计算的周期适当地进行降低,这样才能够达到较好
化
的效果,但是对房屋的框架结构来说,计算的周期不应该折减或
>化
者折减的系数取较小。
2.2优化设计的耐久性
图1
在之前的大部分混凝土的结构设计的方案之中,有很多没有
1建筑结构优化设计的要求
能够充分的考虑到建筑的结构设计的耐久程度,也就是在保证
1.1耐久性和安全性
了房屋的建成之后,在那个合理的使用期限之内,要可以满足用
住宅在实行了商品化之后?应该是耐用的消费品,使用的寿「户的正常使用的要求。但是很多的設计没有能够达到,出现这种
命的长短是区分其他的消费品的特点。所以,结构的耐久性和交「現象的最根本的原因是未能充分的考虑到在建筑结构的使用过
全性是建筑结构设计最根木的要求,建筑结构的共择和材料的程中,因为受条什以及使用的环境变化最终使得房屋的结构
选取,都应该是对抗风和抗農有利的,包括在使用期间的维修和「有所损伤,造成房屋的可靠度指数的下降。对于一般的高层混凝
改造的可能性。
土的结构设计来说,省材料设计和低造价都应该为最满意的结
1.2舒适性的满足
构设计,但是伴随着人们的生活水平的提升以及在实际的工程
建筑的设计要为居民居住的舒适方面的要求提供相关的条中,有的时候在其他的使用要求中或者是技术指标増加为设计
件,例如多种户型应要灵活的分隔开室内的空问,以及人居的热的主要矛盾的时候,设计者就要舍弃对经济惮纯的追求。因此当
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选用把混凝土的结构优化做为设计的主要目标的时候,就应该3.2设计的概念
按照设计所应面对的关键性的问题,分清楚主要和次要,选更多
在强烈的地震作用之下,只有依赖于结构的计算设计来满足
的目标或者单一的目标来实施更一步的优化,以达到满意的效结构抗震的要求是十分困难的,因为在这个结构的计算过程之
某(如图2~3)。
中,内力的计算是以弹性的理论计算为基础的,然而截面的设计
4中心州
x「是以塑性理论的计算为基础的,这个矛盾使得计算的结果和结
m「构实际的受力状态相差甚远,为了补充这个计算理论的缺点,利
用已经被发现的结构地震的规律。细部构造良好的结构的知识
进行了合理的设计,指的是概念设计的目的就是正确的解决总
学室
图2不同区域功能划分简图
图3绿色技术应用简图
体的方案、材料的使用以及细部的构造,达到合适有效的抗震设
3建筑结构的抗震设计
3.2.1选择有利的场地
3.1地震的作用计算
在确定建筑的场地的时候,尽可能的选择那些有利的地段
地震的作用被称为地震的荷载,包括了水平地震的作用、竖
例如平宽阔坚硬的场地;避免对抗震的不利地段,例如易液化
向地震的作用以及扭转地震的作用,它和地震的性质及建筑的
土,软弱场地,状态分明显和不均匀等场地;若没有办法避开
结构特性相关。地震作用的计算方法有:振型分解反应谱法、反
的时候,应该采取合逼的抗震加强的措施,例如増强地基以及上
应谱法和时程分析法。
部的结构整体性或刚度、更换填地的基土层、米取桩基等等。
D)反应普是一种模拟静力的方法,它是在考虑了结构动力1322确保结枘的延性能力
的特性所造成的共振效应,它的计算过程要首先使用动力来计
结构的延性指的是结构在吸收了地震能量之后的变形的能
算出质点的地震反应,建立出一个完整的反应谱,然后再用加速
力,延性较好的结构能够吸收更多的地震的能量,可以经受的住
度的反应谐来计算其最大的惯性力来作为结构等效的荷载,接
更大的变形。
着再按照静力的办法开始结构的计算。其是按照结构地震的反
3.2.3非结构构件的处理
应得米的,但是若遇到了强烈地震的结构进到弹塑性的阶段的
非结构的构件主要指的是建筑的非结构构件,例如围护墙、
时候,那么反应谐就不能够计算出构件进入到弹塑性的状态的
女儿墙、幕墙、隔墙和安装于建筑之上的电气设各、附属机械,这
内力以及变形,也就没有办法得出结构所处的薄弱位置,所以
「些构件应该和主体的结构有更为可靠的儲或连接,以防在地
专家提出了延性这一个概念,利用延性的系数来对结构所起出」的时候因倒端而伤到別人或者是损坏了要的設备
的弹性阶段抗震的能力进行概括,致使反应谱从弹性变为塑性
(2)反应谱法主要是针对那些单自由度的体系,如果把振型
参考文献
分解原理和反应理论相互结合,用在解决那些多自由度的体m奖兴文,明科,李文,李方国凝十商层追结构基于位移的
系地震的反应计算中,这也航是振型分解的反应谐法。它的特点「抗震设计方法研究り建