房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù) 意義 問(wèn)題 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

0 前言

眼下，我國(guó)正處于科技和經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)期，人們對(duì)居住條件及生活環(huán)境要求越來(lái)越高，而對(duì)建筑房屋進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其結(jié)構(gòu)與美觀相互協(xié)調(diào)、同時(shí)適用、安全、經(jīng)濟(jì)以及便利是提高人們生活環(huán)境的關(guān)鍵因素。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)注重實(shí)際，以工程建設(shè)的基本狀況為出發(fā)點(diǎn)，以計(jì)劃成本為控制為中心來(lái)進(jìn)行的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，其內(nèi)容就是利用對(duì)建筑基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案以及圍護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案等環(huán)節(jié)，建立起一種關(guān)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的模型，通過(guò)對(duì)各種不同的影響變量參數(shù)中的若干關(guān)鍵參數(shù)的科學(xué)計(jì)算，來(lái)制定建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

1 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義

1.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以降低總造價(jià)。進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，多層住宅和高層住宅相比較，層數(shù)越多，總建筑面積增大，單位建筑面積占用的土地面積就越小，節(jié)約了用地成本，但建筑層數(shù)的增多，建筑總高度也會(huì)加大，樓與樓之間的間距也要加大，這時(shí)占用的土地節(jié)約量就不與建筑層數(shù)增加比例相同了。另如屋蓋部分，一棟樓只有一個(gè)屋蓋，并不會(huì)因?yàn)閷訑?shù)的增加而有所改變，它的成本下降會(huì)比較明顯。對(duì)于基礎(chǔ)部分而言，雖然也是各層共用的，但是層數(shù)增加，傳給基礎(chǔ)的荷載將會(huì)增大，我們需要增大基礎(chǔ)，這樣單位面積的造價(jià)有所降低，

但是卻沒(méi)有屋蓋的效果那樣明顯。

1.2結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法可以使建筑工程造價(jià)降低 6%- 34%。優(yōu)化方法的技術(shù)性實(shí)現(xiàn)，可以最合理的利用材料性能，使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào)，不僅可以實(shí)現(xiàn)建筑美觀、實(shí)用，而且在造價(jià)方面也有較大的節(jié)省，達(dá)到了建筑工程設(shè)計(jì)對(duì)適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工的一般要求。通過(guò)使用優(yōu)化設(shè)計(jì)手段，達(dá)到上述五個(gè)方面的最佳結(jié)合，符合現(xiàn)今建筑商對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的效益的需求，也符合市場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展的需求。

2 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的問(wèn)題2.1從現(xiàn)在的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作來(lái)看，普遍缺少詳細(xì)的勘察地質(zhì)資料，只是簡(jiǎn)單的依據(jù)相臨建筑的情況進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。勘察施工場(chǎng)地的作用是保證科學(xué)的進(jìn)行地基基礎(chǔ)工作，并且達(dá)到最基本的安全保障。往往房屋設(shè)計(jì)工作人員只是把耐力數(shù)值控制到最小，就簡(jiǎn)單認(rèn)為房屋建筑結(jié)構(gòu)沒(méi)有問(wèn)題了，這種技術(shù)問(wèn)題為房屋埋下了安全隱患。在對(duì)較軟地基進(jìn)行處理時(shí)，忽略了墊層換土設(shè)計(jì)，只是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷處理。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于較軟地基存在的安全隱患沒(méi)有足夠認(rèn)識(shí)，單純依據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)使用砂墊層強(qiáng)化承載力，對(duì)于其寬厚度缺乏精確計(jì)算，也造成了費(fèi)用的浪費(fèi)。

2.2在抗震房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，施工設(shè)計(jì)人員普遍認(rèn)為六度設(shè)防可以看成是沒(méi)有設(shè)防。為了方便受力分析，施工設(shè)計(jì)人員往往把柱體橫截面較小設(shè)計(jì)，增加梁線的剛度，將梁設(shè)計(jì)成為鉸支梁，柱體的抗壓能力設(shè)計(jì)成軸心抗壓。這種操作方法能夠方便分析房屋結(jié)構(gòu)的受力，但是針對(duì)整體的房屋結(jié)構(gòu)安全帶來(lái)了危險(xiǎn)。忽視了梁與柱之間的彎矩約束，還有柱體的截面積較小，整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)一旦受力，抗彎能力明顯不足，造成了梁底顯現(xiàn)裂縫。2.3房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承重能力時(shí)主要是通過(guò)樓板設(shè)計(jì)完成的，在房屋建筑時(shí)經(jīng)常將一些沒(méi)有承重能力的墻體安置在樓板山，之后還會(huì)這部分算在同等效果的荷載力范圍內(nèi)，樓板的配筋也會(huì)依據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。除此之外，設(shè)計(jì)人員將立磚斜砌隔墻頂位置，造成樓板頂部出現(xiàn)裂縫。兩個(gè)方向同時(shí)產(chǎn)生彎矩的雙向板中的鋼筋是要疊放并且要保持縱橫方向，計(jì)算時(shí)應(yīng)該依據(jù)雙方向的高度。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用是當(dāng)前建筑業(yè)非常關(guān)注的一個(gè)課題，目的在通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)逐步改善房屋建筑的使用性能的基礎(chǔ)上，提高經(jīng)濟(jì)性，大力降低工程成本造價(jià)。主要應(yīng)用可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1房屋建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是追求適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀以及便利施工，因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不但要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也同時(shí)也要要對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范的條文有較為詳細(xì)的了解，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上，能夠把自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案科學(xué)的融入到整個(gè)項(xiàng)目工程中。對(duì)于一些大面廣的工程中，某些條文規(guī)定不可避免的的偏于保守，同時(shí)，也有些條文對(duì)一些特殊、復(fù)雜工程的設(shè)計(jì)工程條文安全性不足。因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)工程師在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)該充分利用扎實(shí)專業(yè)知識(shí)與豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)上述問(wèn)題做出科學(xué)與正確的判斷，從而能夠把握設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)成果逐步優(yōu)化，不斷創(chuàng)新。

3.2房屋結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)參前期工程規(guī)劃。房屋建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)參前期工程規(guī)劃是實(shí)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的重點(diǎn)內(nèi)容。因?yàn)椋谠趯?shí)際施工中，房屋建筑結(jié)構(gòu)工程建筑師難以把握對(duì)結(jié)構(gòu)體系的受力的正確分析，相關(guān)房屋建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)地參與前期方案設(shè)計(jì)，幫助建筑師構(gòu)思與逐步創(chuàng)新，使整個(gè)建筑的優(yōu)化功能能夠全部體現(xiàn)出來(lái)。

3.3涉及到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)專業(yè)應(yīng)該相互協(xié)調(diào)與合作房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜性的系統(tǒng)工程，涉及到的專業(yè)也很廣，各個(gè)專業(yè)必須相互協(xié)調(diào)與配合。依據(jù)建筑學(xué)發(fā)展角度出發(fā)，現(xiàn)代建筑是綜合性產(chǎn)品，包括建筑、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備等要素。因此，房屋建筑工程在工程實(shí)施中，應(yīng)該大力加強(qiáng)分工與合作，將各個(gè)構(gòu)成要素進(jìn)行充分有機(jī)結(jié)合，為打造出完美的作品夯實(shí)基礎(chǔ)。在房屋建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，最重要的環(huán)節(jié)是建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只有將這兩個(gè)環(huán)節(jié)充分結(jié)合，房屋建筑工程的實(shí)用美觀大方效果才能充分體現(xiàn)，同時(shí)，房屋的建造結(jié)構(gòu)受力更趨向合理性，大大降低了成本，簡(jiǎn)化了施工。但在建筑設(shè)計(jì)中，一些許建筑設(shè)計(jì)人員不遵循建筑的基本力學(xué)規(guī)律，過(guò)于注重設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作的新奇性，導(dǎo)致這房屋建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一些后遺癥，因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化必須通過(guò)強(qiáng)化各個(gè)專業(yè)的合作與協(xié)調(diào)，才能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)合理，成本降低。3.4房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)要將概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。概念設(shè)計(jì)即是利用設(shè)計(jì)概念并以其為主線貫穿全部設(shè)計(jì)過(guò)程的設(shè)計(jì)方法，是通過(guò)設(shè)計(jì)概念將設(shè)計(jì)者繁復(fù)的感性和瞬間思維上升到統(tǒng)一的理性思維從而完成整個(gè)設(shè)計(jì)。但是概念設(shè)計(jì)應(yīng)用于沒(méi)有具體數(shù)值量化的狀況時(shí)，計(jì)算式不可避免與實(shí)際出現(xiàn)較大的差異，譬如在地震設(shè)防烈度就沒(méi)與不確定性，計(jì)算式與實(shí)際差別較大，因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，通過(guò)采用概念設(shè)計(jì)的方法，將數(shù)值作為輔助和參考的依據(jù)，同時(shí)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中還需靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中貫穿一種抗震設(shè)防的思想且以概念設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)指導(dǎo)設(shè)計(jì)。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，注重優(yōu)化細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，譬如現(xiàn)澆板中的異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫，可劃分為矩形板。在選擇鋼筋型號(hào)時(shí)，充分考慮其極限抗拉力等。

4結(jié)語(yǔ)

篇2

【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)優(yōu)化；設(shè)計(jì)方案；分析

1引言

根據(jù)我國(guó)的房屋建設(shè)成本構(gòu)成分析，土建成本占有很大的比重。土建成本很大程度上取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)理念和科學(xué)設(shè)計(jì)的合理把握。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中“安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工”的原則，精心設(shè)計(jì)出令建設(shè)單位滿意的作品。現(xiàn)代建筑科技成果的應(yīng)用可以降低項(xiàng)目成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。采用優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)比較選擇出合理的設(shè)計(jì)方案更進(jìn)一步降低了項(xiàng)目總開(kāi)支，而且正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)可以使設(shè)計(jì)者從被動(dòng)分析轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，采用優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)可以降低土建造價(jià)的10%～30%。優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)可以使建筑材料的性能得到最合理利用，使房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到最佳協(xié)調(diào)，使設(shè)計(jì)理念得到最大限度展現(xiàn)。同時(shí)，還可以對(duì)總體設(shè)計(jì)方案中存在的薄弱環(huán)節(jié)做出合理的預(yù)估。優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的有效途徑。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的方法及應(yīng)用

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的方法。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)工程與運(yùn)籌學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)與管理科學(xué)的綜合應(yīng)用。一名優(yōu)秀的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)過(guò)程中，努力協(xié)調(diào)各方面條件的制約，以期找到最佳的解決方案，即優(yōu)化設(shè)計(jì)。從20世紀(jì)初開(kāi)始直到20世紀(jì)60年代，不斷有人嘗試做一些優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的系統(tǒng)研究，但效果不是很明顯，主要原因是受限于數(shù)學(xué)力學(xué)計(jì)算手段的效率低下。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，電子計(jì)算機(jī)在土木工程領(lǐng)域逐步得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是計(jì)算理論的不斷完善和設(shè)計(jì)軟件的快速發(fā)展，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的快速發(fā)展提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。例如，仿生學(xué)方法的發(fā)展為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了借鑒意義，有限元分析軟件的發(fā)展為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了可靠的計(jì)算手段。一般而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)主要包括直觀優(yōu)化、準(zhǔn)則法優(yōu)化、數(shù)學(xué)規(guī)劃優(yōu)化、仿生學(xué)優(yōu)化、系統(tǒng)優(yōu)化、模糊優(yōu)化、灰色優(yōu)化、自動(dòng)優(yōu)化、智能優(yōu)化等方法。

2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用。在各種房屋類型中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用在住宅結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中體現(xiàn)最為明顯。住宅結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)體系方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、豎向承重構(gòu)件布置的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、樓蓋結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)等內(nèi)容。結(jié)構(gòu)體系選擇框架結(jié)構(gòu)還是剪力墻結(jié)構(gòu)、豎向承重構(gòu)件的布置合理與否、圍護(hù)方案采用空心磚砌體還是輕質(zhì)隔墻材料、樓蓋方案采用現(xiàn)澆式還是裝配整體式等不同方案的選擇直接導(dǎo)致設(shè)計(jì)目標(biāo)的各項(xiàng)指標(biāo)有很大的差別。房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)通過(guò)比較選擇各種設(shè)計(jì)方案，力求項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)效益最大化。

3房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)體系構(gòu)成理論分析

狹義上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化通常是指直觀優(yōu)化，它是工程經(jīng)濟(jì)學(xué)中的一個(gè)論點(diǎn)。直觀優(yōu)化又分為選擇性優(yōu)化和直覺(jué)判斷性優(yōu)化。前者是根據(jù)有限的幾個(gè)選項(xiàng)，設(shè)計(jì)師經(jīng)過(guò)初步分析，結(jié)合設(shè)計(jì)指標(biāo)選擇最優(yōu)的解決方法；后者是根據(jù)設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)知識(shí)判斷和選擇的優(yōu)化分析方法。直觀優(yōu)化方法是一種重要而簡(jiǎn)單的方法，但它依賴于設(shè)計(jì)者直觀知識(shí)的普遍性、邏輯判斷能力和豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。結(jié)構(gòu)分析計(jì)算軟件在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，將設(shè)計(jì)師從枯燥乏味的力學(xué)公式中解放出來(lái)。隨著現(xiàn)代建筑的體量越來(lái)越大，樓層越來(lái)越多，優(yōu)化設(shè)計(jì)可以大幅度減少項(xiàng)目總開(kāi)支，避免不必要的浪費(fèi)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)在理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，注重概念設(shè)計(jì)，充分了解各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，從中優(yōu)選最經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案。所謂的概念設(shè)計(jì)，是指在特定的建筑空間和環(huán)境條件下，用概念性近似計(jì)算方法從宏觀上把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本問(wèn)題，迅速有效地選擇與建筑功能需求相協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)體系方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的核心指導(dǎo)思想是提高結(jié)構(gòu)布置方案的合理性，避免不必要的浪費(fèi)。但這并不意味著剪力墻結(jié)構(gòu)一定比框架結(jié)構(gòu)好，也不意味著房屋豎向承重構(gòu)件越少越好。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化首先要滿足一個(gè)前提條件，那就是安全要求。脫離了安全要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化都是偽命題。在眾多影響房屋結(jié)構(gòu)安全的因素中，地震是一種突發(fā)式的自然災(zāi)害，能瞬間給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害，因而規(guī)范規(guī)定房屋必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。滿足了安全要求后，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目標(biāo)就很明確了：把項(xiàng)目土建成本壓縮到最低。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員水平的參次不齊，即使對(duì)于同一個(gè)確定的設(shè)計(jì)方案，各個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員完成的設(shè)計(jì)方案的土建造價(jià)也有差別，更別說(shuō)不同的設(shè)計(jì)方案了。這時(shí)，就需要房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化理論對(duì)項(xiàng)目各種設(shè)計(jì)方案仔細(xì)斟酌，不斷進(jìn)行橫向和縱向上的比較選擇，優(yōu)選出一個(gè)令各方都滿意的好作品。

4結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的方法和應(yīng)用進(jìn)行了介紹，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)體系構(gòu)成進(jìn)行了一定程度的理論分析。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，避免不必要的浪費(fèi)，降低項(xiàng)目土建成本。

參考文獻(xiàn)

[1]黃襄云，周福霖，金建敏，羅學(xué)海.多層隔震與非隔震框剪結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)對(duì)比試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu).2007（08）.

篇3

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化；房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化概述

1.1意義

相較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠大幅降低房屋建筑的工程造價(jià)，降低幅度甚至高達(dá)25%；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠充分發(fā)揮材料的性能，使房屋結(jié)構(gòu)各組成單元實(shí)現(xiàn)有機(jī)協(xié)調(diào)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠?yàn)榻ㄖw性方案設(shè)計(jì)提供科學(xué)的決策。總而言之，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的有效應(yīng)用，能使房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加適用，更加安全，更加經(jīng)濟(jì)，更加美觀，更加便于施工。

1.2原則

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義在于充分發(fā)揮材料性能，實(shí)現(xiàn)各構(gòu)件以及各設(shè)計(jì)專業(yè)的最佳配合。它不僅具備了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案所要求的安全性，也充分體現(xiàn)了如今社會(huì)所提出的價(jià)值學(xué)及審美學(xué)特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是一個(gè)不斷提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的過(guò)程。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中，不應(yīng)該降低對(duì)結(jié)構(gòu)安全度及抗震性能的要求，而是使房屋建筑物在整體上更為協(xié)調(diào)，不僅實(shí)現(xiàn)成本方面的降低，還要實(shí)現(xiàn)安全方面的提高。

1.3要點(diǎn)

1.3.1遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化給設(shè)計(jì)人員提出了較高的要求，既要求他們經(jīng)驗(yàn)豐富，又要求他們熟悉并遵循相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。規(guī)范由于面向大眾工程，因而，在某些規(guī)定上會(huì)較為保守。另外，對(duì)于某些復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，有些規(guī)定并不安全。因此，在具體操作過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要予以判斷、把握和優(yōu)化，從而促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。

1.3.2加強(qiáng)各專業(yè)之間的協(xié)作

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜而系統(tǒng)的工作，需要多專業(yè)密切協(xié)作。在房屋建筑建設(shè)過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是兩個(gè)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，二者有機(jī)結(jié)合，一方面能夠提高外觀效果，另一方面能夠降低工程造價(jià)。在某些建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員為了突出方案的新奇效果，至建筑基本力學(xué)規(guī)律于不顧，給后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成了諸多困難。所以，只有加強(qiáng)各專業(yè)之間的協(xié)作，才能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理化。

2.房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施

對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，其目的在于合理降低工程造價(jià)的成本費(fèi)用，同時(shí)為房屋的落成后的總體經(jīng)濟(jì)效益提供基礎(chǔ)條件，結(jié)合實(shí)踐設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，筆者提出了以下三點(diǎn)優(yōu)化措施。

2.1 選擇節(jié)能指標(biāo)較高的結(jié)構(gòu)類型

選擇不同的房屋結(jié)構(gòu)形式，也就相當(dāng)于選擇了不同工程造價(jià)的建設(shè)模式，最為常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式有如下三種：1）剪力墻結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)形式一般適用于高層建筑，是混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程的進(jìn)一步延伸。相較短肢剪力墻而言，該種結(jié)構(gòu)形式擁有更高的抗震級(jí)別，另外，在構(gòu)造鋼筋使用數(shù)量方面也較少；2）框架結(jié)構(gòu)。不僅具有大開(kāi)間的特點(diǎn)，而且具有布局靈活的優(yōu)勢(shì)，還具有造價(jià)成本較低的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是抗震能力不強(qiáng)，由于柱截面較大，容易形成的柱角等凸出，給家具布置帶來(lái)了諸多不便；3）框架一剪力墻結(jié)構(gòu)。該種結(jié)構(gòu)是指將一定數(shù)量的剪力墻有機(jī)地融入到框架結(jié)構(gòu)中。該種結(jié)構(gòu)合理大方，具有較強(qiáng)的適用能力，可以承受各種不同的變形壓力，經(jīng)實(shí)踐證明是一種抗側(cè)力較好的結(jié)構(gòu)。

上述三種結(jié)構(gòu)模式各具優(yōu)缺點(diǎn)，所以，在選擇結(jié)構(gòu)模式的過(guò)程中，不可以片面地認(rèn)為所謂科學(xué)合理的方案指的是造價(jià)最低的方案，除此之外，應(yīng)根據(jù)房屋業(yè)主的具體需求，還有建設(shè)單位的投資水平以及施工能力等各方面條件對(duì)結(jié)構(gòu)類型的選用展開(kāi)綜合分析，追求將投資與收益之間的最佳平衡，換而言之，以工程客觀條件為依據(jù)，選擇最為合適的結(jié)構(gòu)模式。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息優(yōu)化技術(shù)

對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將會(huì)受到多種設(shè)計(jì)變量條件的影響，所以，采用單一的方法對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行優(yōu)化，是很難做到的。考慮到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身所具有的復(fù)雜性，需要研發(fā)一種既簡(jiǎn)單又實(shí)用的參數(shù)定義優(yōu)化軟件，從而減輕設(shè)計(jì)者進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)的工作壓力，以實(shí)現(xiàn)精力及時(shí)間的節(jié)省。目前，房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域較為常用的系統(tǒng)是TBCAD系統(tǒng)。該種系統(tǒng)是針對(duì)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、建模、 分析以及評(píng)估等步驟為一體的成本控制軟件系統(tǒng)。該種系統(tǒng)能夠?qū)Y(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的指導(dǎo)，幫助方案在實(shí)現(xiàn)人力、物力以及財(cái)力等各項(xiàng)資源的最優(yōu)配置。系統(tǒng)的信息通常被分成兩個(gè)時(shí)間段進(jìn)行優(yōu)化，第一個(gè)時(shí)間段是通過(guò)對(duì)材料的分配調(diào)整，利用最少的混凝土用量以達(dá)到側(cè)向剛度的最低要求，該時(shí)間段中，系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)是混凝土的使用量，而結(jié)構(gòu)構(gòu)件的斷面大小則被視作設(shè)計(jì)的變量。 第二個(gè)時(shí)間段將會(huì)對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)對(duì)構(gòu)件結(jié)構(gòu)的斷面大小以及鋼用量的適當(dāng)調(diào)整，只需要相對(duì)較少的結(jié)構(gòu)造價(jià)便可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的強(qiáng)度要求。

2.3 各種功能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容

結(jié)構(gòu)抗震的經(jīng)濟(jì)化設(shè)計(jì)，通常針對(duì)高層房屋建筑展開(kāi)。在高層建筑結(jié)構(gòu)總體造價(jià)中，水平荷載結(jié)構(gòu)造價(jià)占了非常大的一個(gè)比例，所以，在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，造價(jià)控制的關(guān)鍵之處在于抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。值得注意的是，當(dāng)建筑物層高增加之后，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的造價(jià)也會(huì)隨之增加。所以，應(yīng)該針對(duì)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)展開(kāi)優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而確保造價(jià)方面的優(yōu)勢(shì)。上文已經(jīng)對(duì)常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了一定闡述，雖然每種結(jié)構(gòu)形式都具備一定的抗震性能，但所達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效果卻存在很大的差異。所以，設(shè)計(jì)人員對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該深入了解并掌握各種結(jié)構(gòu)模式的抗震性能以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，既要把握好房屋的體型，也要把握好房屋的結(jié)構(gòu)體系，還要把握好房屋的剛度分布等，針對(duì)抗震的薄弱環(huán)節(jié)展開(kāi)一系列的抗震構(gòu)造改善措施，盡可能地降低抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際成本。

3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化理論在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的合理性評(píng)估

房屋建筑工程的設(shè)計(jì)方案，從總體角度分析，包括各種各樣、種類繁多的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置。當(dāng)房屋結(jié)構(gòu)被確定之后，即便載荷相同，也仍舊有諸多不同類型的分析方案可供選擇。另外，在具體的分析過(guò)程中，不管是設(shè)計(jì)載荷、材料，還是參數(shù)的取值都有可能發(fā)生一定的變化。房屋建筑工程在細(xì)部處理方面也存在很多差異。上述這些問(wèn)題僅僅憑借計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化是難以有效解決的，需要人工輔助分析，對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)及相關(guān)數(shù)據(jù)取值進(jìn)行合理性的評(píng)估，當(dāng)然在評(píng)估過(guò)程中，應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)在規(guī)律，更為穩(wěn)妥的做法是結(jié)合工程設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)有目的、有步驟地實(shí)施判斷。由此可見(jiàn)，概念優(yōu)化設(shè)計(jì)具有兩層含義，一是設(shè)計(jì)師從若干備選方案中擇取最優(yōu)，二是對(duì)既定的方案進(jìn)行修飾美化[7]。

4.結(jié)語(yǔ)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，需要相關(guān)人員通力合作，采用正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，并應(yīng)用到具體實(shí)踐中去，從而最大限度體現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的價(jià)值，提高結(jié)構(gòu)安全度和抗震性的同時(shí)，有效降低工程造價(jià)。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

關(guān)鍵詞：房屋 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 檢測(cè)

1 房屋結(jié)構(gòu)的檢測(cè)必要性

房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)涉及六種建筑結(jié)構(gòu)，按梁、柱、墻等承重構(gòu)件的建筑材料進(jìn)行劃分，是房屋設(shè)計(jì)可靠性的重要因素。在工程施工結(jié)束后要對(duì)房屋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，評(píng)定施工的質(zhì)量，確保房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不存在安全隱患和漏洞，能夠滿足業(yè)主的功能需求。同時(shí)，在特定的環(huán)境或者時(shí)期也需要對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程檢測(cè)，以確保房屋結(jié)構(gòu)能夠滿足某項(xiàng)功能的需要或者能夠適應(yīng)特定的環(huán)境、條件，保證已經(jīng)使用一段時(shí)期的房屋的結(jié)構(gòu)完好無(wú)缺陷，并對(duì)房屋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，系統(tǒng)地驗(yàn)證房屋的功能性和安全性是否適應(yīng)新的需要。一旦在房屋結(jié)構(gòu)檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)或者局部結(jié)構(gòu)中存在安全隱患，就需要對(duì)其進(jìn)行加固處理，在加固處理無(wú)效或者成本過(guò)高的情況下，再對(duì)其進(jìn)行拆除。

房屋結(jié)構(gòu)的檢測(cè)不僅僅關(guān)系著施工質(zhì)量的高低，同時(shí)也關(guān)系著房屋主體的安全系數(shù)。只有對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，才能排除安全隱患，防患于未然。同時(shí)，也確保房屋能夠滿足新的需求。

2 房屋結(jié)構(gòu)檢測(cè)的對(duì)象

由于過(guò)去一段時(shí)期內(nèi)建造的房屋數(shù)量較少，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)較為統(tǒng)一，因此以前檢測(cè)的對(duì)象多是已經(jīng)有一定使用年限的舊樓，檢測(cè)的目的多數(shù)只是為了預(yù)測(cè)拆除的時(shí)間。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，房屋建筑建設(shè)量增長(zhǎng)很快，在建筑體制方面的弊端很快表現(xiàn)出來(lái)了，建筑材料種類越來(lái)越多，雖然種類豐富了，但是制造標(biāo)準(zhǔn)不一，質(zhì)量參差不齊。同時(shí)，迅速發(fā)展的房屋建設(shè)領(lǐng)域也需要較多的施工人員和技術(shù)人員，需求的迫切導(dǎo)致在選擇施工人員和技術(shù)人員的時(shí)候放低的門(mén)檻、降低了要求，導(dǎo)致了施工人員技術(shù)水平差異較大。因此大量不符合建筑標(biāo)準(zhǔn)和安全要求的房屋涌現(xiàn)出來(lái)，面對(duì)這樣的新形勢(shì)，對(duì)新建造的房屋進(jìn)行檢測(cè)勢(shì)在必行。同時(shí)，隨著建筑施工水平的不斷提高，對(duì)舊樓的修復(fù)、加固技術(shù)也得到了發(fā)展，因此，對(duì)舊樓進(jìn)行檢測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，對(duì)其進(jìn)行加固、修復(fù)，以延長(zhǎng)房屋的設(shè)計(jì)壽命。目前，重點(diǎn)檢測(cè)的對(duì)象主要有以下幾種：

2.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有問(wèn)題的房屋。建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)之初就考慮不周，或者出現(xiàn)明顯的錯(cuò)誤。典型的考慮不周就如對(duì)工程水質(zhì)情況了解不夠全面，在計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)上的荷載的過(guò)程中少算、漏算了一部分荷載，或者過(guò)高地估計(jì)了地基的承載能力，同時(shí)建筑設(shè)計(jì)人員也有可能出現(xiàn)失誤，對(duì)工程的受力分析錯(cuò)誤。

2.2施工質(zhì)量存在嚴(yán)重問(wèn)題的房屋。施工質(zhì)量較低甚至是出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題的房屋，導(dǎo)致房屋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)強(qiáng)度不足的現(xiàn)象。這樣的房屋施工質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，在很多方面短斤缺兩、粗制濫造。采用的混凝土材料、構(gòu)建強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)要求，構(gòu)件存在孔洞、縫隙等結(jié)構(gòu)缺陷，力學(xué)性能不符合設(shè)計(jì)要求，或者砌體砌筑方法不得當(dāng)，造成通縫。再有空心砌塊不按設(shè)計(jì)要求灌筑混凝土芯柱，或者鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量或焊縫高度達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等。

2.3存在使用、改造不當(dāng)問(wèn)題的房屋。使用過(guò)程中因?yàn)楦脑旎蚴褂玫脑蜷L(zhǎng)期超過(guò)設(shè)計(jì)荷載致使房屋結(jié)構(gòu)處于超負(fù)荷使用狀態(tài)，第一有可能因?yàn)楦脑於斐山Y(jié)構(gòu)的承載能力下降，特別是在改造過(guò)程中隨意拆除承重墻或者打洞。第二有可能會(huì)因?yàn)槌奢d使用而導(dǎo)致房屋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、缺陷等安全隱患。

2.4使用環(huán)境的惡劣的房屋。房屋周圍的環(huán)境條件對(duì)房屋結(jié)構(gòu)不利，比如處在高溫、溫差較大、化學(xué)腐蝕、物理振動(dòng)等條件下的房屋，結(jié)構(gòu)容易腐蝕、變形。

2.5缺少維護(hù)和保養(yǎng)的房屋。房屋建好后沒(méi)有得到定期的維護(hù)和保養(yǎng)，引起房屋的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷或者破壞，降低房屋的安全系數(shù)，同時(shí)也影響房屋的功能。

2.6遭受意外事故破壞的房屋。由于各種意外事故比如地震、火災(zāi)等對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的損壞。

3 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)檢測(cè)的一般方法

隨著房屋結(jié)構(gòu)檢測(cè)水平的發(fā)展，檢測(cè)的內(nèi)容不僅包括了建筑材料強(qiáng)度、構(gòu)件尺寸和破損狀況、結(jié)構(gòu)變形和位移等，也擴(kuò)展到了房屋結(jié)構(gòu)的更多方面，材料、構(gòu)件與結(jié)構(gòu)的力學(xué)、電化學(xué)特性等都包括在內(nèi)，通過(guò)測(cè)量鋼筋導(dǎo)電能力，已經(jīng)能判斷鋼筋的銹蝕狀態(tài)；檢測(cè)混凝土內(nèi)部的鋼筋的位置等。這些檢測(cè)的內(nèi)容大大擴(kuò)展了房屋結(jié)構(gòu)檢測(cè)的作用，能夠幫助人們更全面更深入的了解房屋的狀況，確保了房屋的安全性和功能性，使得房屋的壽命更為持久、更加耐用。結(jié)構(gòu)檢測(cè)工作包括的內(nèi)容比較多，一般有結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能檢測(cè)、結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施檢測(cè)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸檢測(cè)、鋼筋位置及直徑檢測(cè)、結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的開(kāi)裂和變形情況檢測(cè)及結(jié)構(gòu)性能實(shí)荷檢測(cè)等。一般按照建筑結(jié)構(gòu)類型的劃分來(lái)分類待檢測(cè)結(jié)構(gòu)，主要的檢測(cè)結(jié)構(gòu)類型有混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)、砌體結(jié)構(gòu)檢測(cè)、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)和鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)檢測(cè)。

3.1 混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)

l、超聲脈沖法。利用超聲脈沖通過(guò)混凝土?xí)r的反射、繞射和衍射的特定，來(lái)檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷。這是檢測(cè)混凝土最普遍的方法。向待檢測(cè)結(jié)構(gòu)混凝土發(fā)射超聲脈沖，混凝土中一旦存在缺陷，就會(huì)使超聲波發(fā)生繞射，通過(guò)測(cè)量傳播的聲速以及接受到的信號(hào)的波形，可發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)混凝土中較小的缺陷。超聲波在有缺陷的結(jié)構(gòu)混凝土中傳播，速度會(huì)慢于在正常結(jié)構(gòu)混凝土傳播的速度，同時(shí)波形中的波幅、頻率也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。通過(guò)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)混凝土的波形、波速，就可以參考得出測(cè)量的結(jié)構(gòu)混凝土存在的缺陷以及缺陷的嚴(yán)重程度。這種方法由于其無(wú)損、方便、準(zhǔn)確可靠等特性，在房屋結(jié)構(gòu)檢測(cè)中應(yīng)用廣泛，為房屋的加固與修復(fù)提供了可靠的證據(jù)。

2、回彈法。混凝土的抗壓強(qiáng)度和表面硬度存在一定的相關(guān)關(guān)系，因此利用回彈儀大忌混凝土，通過(guò)回彈儀讀出的回彈高度，就能反映混凝土的表面硬度。通過(guò)表面硬度與抗壓強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的關(guān)系，就能間接計(jì)算出混凝土的抗壓強(qiáng)度。雖然檢測(cè)精度不高，但是方法的優(yōu)勢(shì)明顯：設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、測(cè)試迅速，以及檢測(cè)費(fèi)用低廉，且不破壞混凝土的正常使用，故在現(xiàn)場(chǎng)直接測(cè)定中使用較多。但是該法也有其局限性，表層及內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異的混凝土構(gòu)件，或內(nèi)部存在缺陷的混凝土構(gòu)件以及特種成型工藝制作的混凝土，都不能適用。這使其檢測(cè)范圍大大縮小。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)

l、表面硬度法。對(duì)已經(jīng)建成的鋼結(jié)構(gòu)，一般采用表面硬度法來(lái)間接檢測(cè)其強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度。測(cè)定時(shí)，錘擊硬度計(jì)縱軸頂部，由硬度計(jì)端部的鋼珠受壓時(shí)在鋼材表面和已知硬度標(biāo)準(zhǔn)試樣上的凹痕直徑，測(cè)得鋼材的硬度，并由鋼材硬度與強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系，經(jīng)換算得到鋼材的強(qiáng)度。測(cè)定鋼材的極限強(qiáng)度后，可依據(jù)同種材料的屈強(qiáng)比計(jì)算得到鋼材的屈服強(qiáng)度。

2、超聲法檢測(cè)鋼材和焊縫缺陷。超聲波脈沖經(jīng)換能器發(fā)射進(jìn)入被測(cè)材料傳播時(shí)，當(dāng)通過(guò)材料不同界面(構(gòu)件材料表面、內(nèi)部缺陷和構(gòu)件底面)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生部分反射。在超聲波探傷儀的示波屏幕上分別顯示出各界面的反射波及其相對(duì)的位置。由缺陷反射波與起始脈沖和底脈沖的相對(duì)距離可確定缺陷在構(gòu)件內(nèi)的相對(duì)位置。如材料完好內(nèi)部無(wú)缺陷時(shí)，則顯示屏上只有起始脈沖和底脈沖，不出現(xiàn)缺陷反射波。

3.3 砌體結(jié)構(gòu)檢測(cè)法

使用無(wú)損檢測(cè)試驗(yàn)方法來(lái)檢測(cè)砌體結(jié)構(gòu)，能夠最大程度地還原切體結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀況，取得較為準(zhǔn)確、科學(xué)的數(shù)據(jù)，避免在取樣過(guò)程中對(duì)樣品造成的損傷和破壞。因此，在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中，取樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的方法已經(jīng)逐步淡出了房屋結(jié)構(gòu)檢測(cè)的領(lǐng)域，而無(wú)損、半破損的方法逐漸成為砌體結(jié)構(gòu)檢測(cè)的主流，在實(shí)際房屋檢測(cè)中受到檢測(cè)人員的青睞，在工程應(yīng)用中日益廣泛。砌體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法可分為直接檢測(cè)法和間接檢測(cè)法兩種。

3.3.1直接檢測(cè)法

(1)取樣檢測(cè)法。可利用切割法或者取芯法取得砌體結(jié)構(gòu)中的樣品，切割法取得的樣品過(guò)于龐大，一般不適用于普通的房屋結(jié)構(gòu)檢測(cè)，多用于事故現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)。而取芯法對(duì)樣品的破壞較大，造成測(cè)量的誤差較大。兩者缺點(diǎn)都很明顯，因此房屋檢測(cè)中較少應(yīng)用。

(2)原位檢測(cè)法。這種檢測(cè)方法有扁頂法、原位軸壓法和原位剪切法等。原位軸壓法是用原位壓力機(jī)在燒結(jié)普通磚墻體上進(jìn)行抗壓測(cè)試，檢測(cè)砌體抗壓強(qiáng)度的方法。

(3)動(dòng)測(cè)法。動(dòng)測(cè)綜合法是振動(dòng)反演理論在工程上的應(yīng)用。在脈動(dòng)、起振機(jī)共振、自由釋放或沖擊等激振方式的作用下，通過(guò)測(cè)量砌體結(jié)構(gòu)的頻率和振型等參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)識(shí)別理論得到層間剛度，推算出各層砌體軸心抗壓強(qiáng)度，此法從房屋整體出發(fā)，不僅能得到砌體的強(qiáng)度，鑒定房屋的質(zhì)量，便于對(duì)房屋進(jìn)行安全性評(píng)定，隨著檢測(cè)儀器技術(shù)的改進(jìn)，算法的優(yōu)選，結(jié)果的精度不斷提高，很有發(fā)展前途。與靜載測(cè)試相比，動(dòng)力測(cè)試具有簡(jiǎn)便、對(duì)結(jié)構(gòu)不造成新的傷害等優(yōu)點(diǎn)，特別當(dāng)有可供對(duì)比數(shù)據(jù)利用時(shí)其優(yōu)勢(shì)十分明顯。

3.3.2 間接檢測(cè)法

(1)沖擊法。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可推導(dǎo)出單位功表面積增量和抗壓強(qiáng)度的關(guān)系公式，在應(yīng)用中測(cè)量破碎所需要做的功，以及新產(chǎn)生表面積，即可求得砂漿或磚塊試樣的強(qiáng)度。

(2)推出法。只測(cè)量單磚一個(gè)面，其余面的砂漿都清除干凈，用千斤頂將其頂出，極限狀態(tài)下可測(cè)得磚與砂漿的粘接抗剪強(qiáng)度，根據(jù)一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可得抗壓強(qiáng)度。

引用：

[1] 劉飛雁,某辦公樓的檢測(cè)、鑒定和加固[J],《內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)》,2009(23)

篇5

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化技術(shù)；房屋設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

Abstract: This article mainly start from the building structure design optimization technique of practical value and application, combined with the design of building structures in the cost aspect of economic factors, mainly on the structural design optimization technology in building structure design discusses the application.

Key words: Structure design；Optimization technique；The housing design

在房屋建造過(guò)程中，建筑結(jié)構(gòu)的成本造價(jià)是一項(xiàng)較大的花費(fèi)，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化技術(shù)能夠很好的解決成本造價(jià)方面的壓力，因此，從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人員應(yīng)該充分考慮房屋建造過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性、合理性、適用性，從而在滿足相關(guān)建造要求的前提下，較好的降低工程的總體造價(jià)。

一、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值和應(yīng)用

1、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值

在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要做的就是要滿足房屋結(jié)構(gòu)效益的長(zhǎng)遠(yuǎn)化，在這個(gè)基礎(chǔ)上，盡量使房屋在投資商降低，結(jié)構(gòu)上科學(xué)合理。與傳統(tǒng)的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念相比，現(xiàn)代房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)建造中的應(yīng)用，能夠有效的降低工程成本，大約可以維持在10%――35%之間。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)⒔ú牡睦寐屎托阅馨l(fā)揮到最大值，使房屋內(nèi)部的各個(gè)空間之間形成協(xié)調(diào)的整體，并符合我國(guó)相關(guān)的安全質(zhì)量規(guī)定。此外，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的運(yùn)用還能夠?qū)Ψ课莸淖畛踉O(shè)計(jì)提供幫助，因此，優(yōu)化技術(shù)對(duì)房屋整體設(shè)計(jì)的安全、合理、舒適起著重要的作用。

2、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)方案和理論的應(yīng)用

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和理論在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，即房屋總體工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和房屋各個(gè)組成部分的設(shè)計(jì)優(yōu)化。在這其中，房屋各個(gè)組成部分的設(shè)計(jì)優(yōu)化包括很多方面，如：相關(guān)細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)部分的優(yōu)化設(shè)計(jì)、相關(guān)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)、房屋護(hù)圍結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)和房屋屋頂方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化等，對(duì)于這些方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化還包含很多更加細(xì)化的設(shè)計(jì)，如布置、選型、造價(jià)、受力等方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化。相關(guān)的設(shè)計(jì)工作者應(yīng)該在滿足房屋建造的相關(guān)規(guī)定前提下，而后充分考慮造價(jià)方面的因素進(jìn)行相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。

二、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)性分析

1、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)占地方面的經(jīng)濟(jì)性

在當(dāng)前，房屋的建造形式主要以高層和超高層為主，而房屋建造的總面積是由隔層面積之和而得，所以說(shuō)，房屋的建造層數(shù)越多，相應(yīng)的總的建筑面積就會(huì)越多，由此房屋的單位建筑面積需要占用的土地面積越小。與此同時(shí)，隨著建筑層數(shù)的不斷增加，房屋高度也會(huì)隨之不斷增加，而房屋與房屋之間的間距也會(huì)隨之增加，由此可見(jiàn)，在房屋建造時(shí)，占地面積與房屋高度并不是按照一定比例進(jìn)行增加的。

2、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在造價(jià)方面的經(jīng)濟(jì)性

在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法以及所使用的建材的不同可能使整個(gè)工程的造價(jià)產(chǎn)生巨大的變化，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)有必要對(duì)各種方面如基礎(chǔ)選擇什么養(yǎng)的類型、房屋高度以及層數(shù)的選擇、結(jié)構(gòu)形式等進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)性的考慮。根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)顯示，采用科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案能夠使整個(gè)工程的造價(jià)下降10%左右，甚至有的可以達(dá)到20%。房屋結(jié)構(gòu)大多是由基礎(chǔ)、柱、梁、樓板等組成，而這些部分所需的成本造價(jià)也存在很大的差異，因此，在實(shí)際工程施工過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況有針對(duì)性的進(jìn)行選擇。

3、高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性

對(duì)于高層住宅而言，其層數(shù)直接與成本造價(jià)產(chǎn)生聯(lián)系，隨著層數(shù)的不斷增加，建筑中，墻體面積、柱體面積等都會(huì)隨之增加，建筑的整體自重、基礎(chǔ)的承載能力、各種管線的長(zhǎng)度同樣也會(huì)增加。因此設(shè)計(jì)一個(gè)合適的層數(shù)，不僅可以使得建筑材料大大節(jié)約，而且有利于抗震性能的提升，同時(shí)，一個(gè)合適的建筑物高度還能夠使得相鄰建筑物之間的距離縮短，節(jié)約建筑用地。

三、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)思想展示的關(guān)鍵因素，作為設(shè)計(jì)人員，最重要的事情就是在一個(gè)特定的空間內(nèi)，利用整體的概念來(lái)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)方案的確定，將建筑中，構(gòu)件和結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行處理，要想將概念設(shè)計(jì)較好的完成，設(shè)計(jì)人員必須建立在豐富的建筑經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，隨著經(jīng)驗(yàn)的增長(zhǎng)，設(shè)計(jì)作品也會(huì)變得越來(lái)越新穎、完美。在相同的設(shè)計(jì)方案中，建筑中的結(jié)構(gòu)組成設(shè)計(jì)也存在很多種變化，即使是內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)確定的建筑，它的各種分析方法也存在許多的不同，比如說(shuō)設(shè)計(jì)參數(shù)、材料、荷載等等參數(shù)的取值也不盡相同。而上述這些問(wèn)題，并不能通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)完成，需要相關(guān)工作人員自己對(duì)其進(jìn)行判斷和處理。這些判斷和處理都需要在遵循一般規(guī)律的前提下，根據(jù)已有的工程經(jīng)驗(yàn)，得到最終的結(jié)果，這一過(guò)程也就是前面所說(shuō)的概念設(shè)計(jì)。

2、概念設(shè)計(jì)處理的實(shí)際建筑設(shè)計(jì)問(wèn)題

勘察設(shè)計(jì)是工程的靈魂，質(zhì)量的龍頭。只有具備優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，才能創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)的工程。一個(gè)優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)工程師會(huì)在每一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的開(kāi)始，即在建筑設(shè)計(jì)的方案階段，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)設(shè)計(jì)理論，在腦海中進(jìn)行一個(gè)“優(yōu)化”過(guò)程，運(yùn)用概念設(shè)計(jì)方法，可以迅速、有效地對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇，同時(shí)幫助建筑師開(kāi)拓或?qū)崿F(xiàn)建筑物業(yè)所想要的空間形式及其使用、構(gòu)造與形象功能，并以此為目標(biāo)，與建筑師一起確定建筑的總體結(jié)構(gòu)體系，并能明確總體結(jié)構(gòu)體系分體結(jié)構(gòu)體系的最優(yōu)受力方案所得方案往往概念清晰、定性正確，避免了后期設(shè)計(jì)階段一些不必要的煩瑣運(yùn)算，具有較好的經(jīng)濟(jì)可靠性能。同時(shí)，這也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心和靈魂，它統(tǒng)領(lǐng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全過(guò)程，貫穿著設(shè)計(jì)工程師的知識(shí)水平和設(shè)計(jì)水平。運(yùn)用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)從整體上把握結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能，這樣才能對(duì)計(jì)算分析結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的判斷、合理的采用，保證了工程師在設(shè)計(jì)中的主導(dǎo)地位。

總之，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在當(dāng)今房屋建筑工程中是一項(xiàng)責(zé)任繁重的項(xiàng)目，其設(shè)計(jì)的水平直接影響著建筑物的經(jīng)濟(jì)性、適用性和安全性。建筑結(jié)構(gòu)成本在整個(gè)工程項(xiàng)目中占有很大比例，優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅可以確保房屋的居住使用安全性，而且能夠減少建設(shè)成本，進(jìn)而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

1、隋國(guó)龍，優(yōu)化技術(shù)及在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011(3)