高层住宅结构设计优化方法研究黎振宇

发表时间：2017-11-08T20:20:43.710Z 来源：《基层建设》2017年第23期作者：黎振宇

[导读] 摘要：随着我国人口数量的急剧增多及可用土地面积的日益减少，使得了各大城市的高层住宅建筑越来越多，可以预见高层、超高层的住宅建筑将会成为我国未来建筑行业的发展趋势。

身份证号码：4508811982****9216 广西南宁 530001

摘要：随着我国人口数量的急剧增多及可用土地面积的日益减少，使得了各大城市的高层住宅建筑越来越多，可以预见高层、超高层的住宅建筑将会成为我国未来建筑行业的发展趋势。对于高层住宅建筑而言，最为重要的是需要确保其相应的建设质量，从而为人们提供更加舒适、安全的居住环境。而要想确保其具有较高的建设质量，需将其结构设计工作做到最佳。这就需要对高层住宅建筑的结构设计进行优化，以期为高层住宅建筑工程建设具有更高质量打下基础。

关键词：高层住宅；结构设计；优化方法

1 高层住宅建筑结构设计的要求

1.1安全性和稳固性

建筑结构是建筑的骨干，作为建筑的支撑起着十分重要的基础作用，与住宅居民的生命财产安全息息相关，一座好的住宅建筑首先要考虑的就是安全性，尤其是高层建筑，要考虑到结构设计的方方面面，考虑到每个构件，构件之间的联系以及建筑整体的稳固可靠，确保建筑结构设计符合国家规范规定的设计标准。

1.2舒适性和功能性

高层住宅建筑的实用性就是为人们提供高品质的居住场所，并满足人们对于住宅建筑的功能需求，高层住宅建筑的结构设计也要满足这一基本需求，实现建筑的舒适性和功能性，在结构设计的过程中，对于建筑的内部空间设计、平面布置、外立面设计等等都要做详细的规划，使人在居住时从视觉到居住体验都能感受到建筑的美观与舒适，从而实现提高人们生活质量的目的。

1.3经济性

经济性是住宅建设必须考虑的决定性因素，经济性对建筑结构设计的影响也是不容忽视的，要通过结构设计的优化来增强建筑的经济性，对建筑使用的材料、设备、工具等资源进行合理的配置与优化，尽量降低建设成本，控制建设投入，尤其是对于一些建筑的稀缺材料的使用，可以通过建筑结构设计的优化控制这部分材料的使用，不仅能够降低建设成本，还能提高建设效率，对于缩短建设工期也有一定的促进作用。

2 建筑结构优化设计的方案

2.1高层住宅建筑结构设计的控制参数

控制参数对于结构设计来说具有非常重要的作用，它直接影响着建筑结构的安全性，因此对参数要控制在一个合理有效的范围内，以提高对结构整体的控制率。这些参数包括各种比率，剪重比、轴压比、刚度比、周期比、层间位移比等等，不同的参数支持着建筑不同的功能。比如:剪重比主要为限制各楼层的水平地震剪力最小值，避免结构出现薄弱部位，以确保周期较长的结构的安全，如果剪重比值不能满足规范要求，可以适当增大墙、柱等竖向构件的截面面积来进行调整;轴压比反映的是墙、柱的受压情况，主要为控制结构的延性，可以通过增大墙、柱截面或者提高楼层墙、柱混凝土强度进行调整等等。

2.2加强剪力墙的优化设计

在对高层住宅建筑中剪力墙结构的优化设计，主要是需要对其结构中的连梁进行优化设计，因为连梁是高层住宅建筑剪力墙设计中的关键。在对连梁进行实际设计的过程中，如果其剐度增大，那么在地震作用下剪力墙结构所需要承担的作用力也会随之增大。这样要想使得住宅建筑具有较高的抗震性能，就需要加大对钢筋数目的使用量，从而造成了材料方面的浪费。因此，经验丰富的设计师在进行结构优化设计时，一般在进行连梁设计时，会将其设计为截面和刚度较小的弱连梁。不过需要注意的是，所进行的弱连梁设计需满足结构所要求的刚度和形变要求，并且在进行抗侧力构件设计时，需从结构稳定性和经济性两方面进行综合考虑，以确保将剪力墙结构设计的优化工作做得更好。

2.3房屋结构的抗震性设计

在高层建筑房屋中应用抗震性概念，避免高层建筑工程施工在地震易发地发现倒塌现象。建筑工程中加入抗震设计可以对人民生命安全和财产安全起到保护作用。在房屋结构抗震性设计时，要对施工地点、土质、环境、气候等因素进行考虑，在高层建筑底部设置加强区，对高层建筑工程结构进行合理分析，对建筑物结构的强度进行严格计算，同时添加抗震防线，设计出有效的房屋结构抗震性方案，保证建筑物各个构件之间紧密连接，从而保证建筑房屋结构安全性，避免发生地震时出现房屋倒塌现象，从根本上增加高层建筑抗震能力。

2.4合理利用高强钢筋和高强混凝土

在高层建筑中要合理利用高强钢筋和高强混凝土，可以降低建筑设计中高强度混凝土和高强度钢筋使用量，节约建筑成本，从根本上满足高层建筑的承载力。在高层建筑中，合理使用高强钢筋和高强混凝土可以减轻高层建筑结构重量，降低高层建筑施工难度，从而有效抵抗侧向荷载，形成钢框架－支撑结构，与传统钢管柱相比，钢管混凝土柱具有显著优势，可增加高层建筑稳定性，提高层建筑承载能力，钢管框架－支撑结构抗测力构件的规格见表1。

表1框架柱、支撑钢管规格及混凝土强度等级

合理使用高强钢筋和高强混凝土能缩小墙板面积，减轻高层建筑重量，节约高层建筑成本。例如，福建厦门梧村汽车站改建工程，地下室两层。地上建筑30层，双塔楼结构两塔之间跨度14m。在高层建筑第二十层楼高66.90m处，两栋高层建筑台楼之间采用现浇钢筋混凝土结构连城一个整体，直到屋面板为终止，连体楼板一共有十一层现浇楼板。在高层建筑中采用现浇钢筋混凝土代替传统钢管支撑体系，

超高层住宅结构优化设计的探讨

超高层住宅结构优化设计的探讨发表时间：2016-08-05T14:55:44.527Z 来源：《基层建设》2016年11期作者：涂细兵[导读] 本文主要针对超高层住宅结构的优化设计展开了探讨，通过结合具体的工程实例。广东省轻纺建筑设计院广东广州 510000 摘要：本文主要针对超高层住宅结构的优化设计展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对建筑结构优化中的一些关键性问题做了详细的阐述，并对优化设计作了深入的分析，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。关键词：住宅结构；优化；设计引言随着我国建筑施工的不断进步，超高层建筑在建筑业未来的发展之中，有着十分广阔的应用前景，因此，这使得超高层建筑的结构优化设计变得十分重要，特别是超高层住宅建筑。我们就需要认真做好超高层住宅结构的优化设计工作，以便利工程的施工进行。基于此，本文就超高层住宅结构的优化设计进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。 1 工程概况某超高层住宅，地上45层，地下1层，建筑高度均为137.8m，7号楼为2个高度为137.9m的结构单体组合而成的双塔，3号楼、5号楼均由一个高度为137.9m的结构单体和一个高度为91.5m的结构单体组合而成的双塔，其余均为单塔，本文以3号楼为例进行阐述，3号楼剖面如图1所示。图2 建筑剖面示意图根据珠江三角洲的特殊地理状况（地势低洼，有6m高的防护堤），为节约用地，该地区采用了创新的规划模式，即在距地面6m处设置一个G层平台，建筑入口置于平台之上，平台下为车库，不计入容积率，不同地块之间用桥连接。从结构的角度分析，各结构单体通过G 层平台连接为一个整体，整个结构为大底盘多塔的结构形式。根据岩土工程勘察报告，场地地基土层主要为杂填土、粉质黏土、圆砾、强风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩、强风化板岩、中风化板岩。根据地勘，场地土类别为II类，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为6度，设计地震加速度为0.05g，基本风压为0.35kN/m2，基本雪压为0.45kN/m2，地震影响系数为αmax=0.05（根据地震安全性评价报告取值）。 2 主要构件的尺寸及抗震等级结构单元的标准层平面布置如图2所示。该结构形式为剪力墙结构，剪力墙墙厚1层及以下为350mm，1层以上均为200mm。自上而下仅改变一次墙厚。由于架空层层高较高，为加强该层的抗侧刚度，架空层（1F）梁高均取为1000mm，其余层梁高为400mm，由于高塔的Y向刚度较弱，Y向的部分梁截面高度加强为600mm或900mm。低塔的结构布置与高塔类似，部分较长的剪力墙增加了结构开洞。本文的结构嵌固部位为GF层底板，GF层板厚为180mm；1层板为大底盘的顶板，板厚为150mm；2层为墙厚突变的位置，板厚为150mm；其余各层板厚均为100mm。各层走廊位置考虑到设备埋管的需要，板厚为120mm。结构抗震等级为3级。图2 标准层结构平面布置示意图 3 主要计算结果表1和表2列出3号楼双塔含地下车库的多塔模型的计算结果，仅列出周期和位移信息，其中高塔周期偏长，达到4.6s左右，主要是因为结构位于6度区，平面布置较规则，且风荷载也不大，作用于结构上的水平力较小，较容易满足结构位移的要求，因而在结构设计中有意将其设计得偏柔，以节省工程造价。表1 3号楼周期计算结果

建筑结构设计的优化方法及应用分析 (2)

建筑结构设计的优化方法及应用分析在建筑造价中，结构造价的比例非常大。因此，研究建筑结构设计的优化方法并将其应用于实践具有非常积极的现实意义。文章分析了建筑结构设计的优化方法和应用。标签：建筑结构设计；优化；方法；应用引言：伴随我国建筑业的快速发展，对建筑设计进行优化也是设计者的一个重要研究课题。为了解决建筑面积与土地面积的矛盾，建筑本身的性质与理论知识与实际情况之间的矛盾，优化了建筑结构。 1、建筑结构设计优化的内容及意义建筑结构的优化主要体现在两个方面。一是建筑工程整体结构的优化设计；二是建筑工程局部结构的优化设计。其中，局部结构优化设计的目标主要包括以下几个方面：基本结构方案、屋面系统方案、围护结构方案、结构细节等。当对上述目标进行优化时，往往涉及到选择、受力分析和成本分析。总之，在优化建筑结构设计过程中，不仅要严格执行设计规范，而且要充分结合施工项目的具体情况，从而最终提高建筑工程的综合经济效益。建筑结构优化的重要性主要是两点，一是提高建筑工程的安全性和可靠性，二是降低建筑工程的总造价。通过对比分析发现，在适当的应用下，建筑结构设计优化方法能最大限度地降低建筑工程总造价30%。通过优化方法的有效应用，一方面可以最大限度地提高材料的性能，另一方面可以为实际的规划执行提供一系列有用的工作。 2、建筑结构设计的优化方法 2.1概念设计优化建筑结构的概念设计是设计者将自己的理论知识和设计要求和建筑环境结合起来设计建筑结构。在设计时，应考虑许多非唯一的数值和不可预测的不可抗拒因素。例如，在设计建筑物时，需要考虑其抗震性能。地震不能通过预测和针对性的设计发生，所以在设计中，应加强地震多发区域内每一栋建筑物的抗震性能，尤其要注意建筑物的抗震性能，是设计优化的这些因素的设计优化的概念。 2.2模型设计优化在优化设计概念后，还应优化模型的结构。首先，在设计变量的选择中，需要选择的变化内容越来越少，但作为参考标准的基本价值，减少了优化设计的难度，提高了设计的可靠性；其次，针对较大的接触因素，建立相应的功能结构设计和分析，降低建筑成本，减少错误概率的设计，加强建筑整体性优化，减少设计和施工工作的工作量；第三是衡量建筑结构的工作条件，工作环境通常是复杂多变的，具体的建设需要考虑的各个部分稳定、结构应力极限，整体结构刚性和

建筑工程结构设计的优化措施

试论建筑工程结构设计的优化措施摘要: 现如今，现代化建设普遍应用于城市建设中，这推动了我国高层建筑发展前进的步伐，由于人们对建筑施工的要求不断提高，使得建筑技术将面临更高的挑战。因此，从建筑工程结构设计方面入手，进行改进，从而扩大建筑工程的发挥空间。基于此，本文主要对建筑工程结构设计的优化措施进行了探讨。关键词：建筑工程；结构设计；优化措施 abstract: nowadays, modernization is generally applied to the city construction, this drives forward the country’s high building development progress, as people have the requirement of building construction continues to improve, construction technology that could face higher challenge. therefore, from building engineering structure design aspects, to improve and expand the construction engineering play space. based on this, this paper focuses on the construction engineering structure design of the measures are discussed. keywords: building engineering; structure design; optimization measures 中图分类号：tb482.2文献标识码：a 文章编号：城市高层建筑的高度在不断的进行增加,这就使得高层建筑向

浅谈房屋建筑结构优化设计

浅谈房屋建筑结构优化设计发表时间：2017-10-16T15:10:36.667Z 来源：《基层建设》2017年第16期作者：张春晓[导读] 它是达到工程设计的“安全、适用、经济”目标的最有效的方法之一。本文即重点探讨了房屋建筑结构优化设计应注意的问题及优化设计的措施。身份证号码：13012419820113xxxx 河北省石家庄市 050000 摘要：房屋结构优化设计对于整个工程建设的贡献是不容忽视的。每个工程建筑想要达到的目标就是用最少的资金投入提高整个工程结构的坚固性和可靠性，以至达到最大最长远的经济效益。优化设计方案与传统的设计方案相比较下的优势就是，它可以节省工程的开支，它是达到工程设计的“安全、适用、经济”目标的最有效的方法之一。本文即重点探讨了房屋建筑结构优化设计应注意的问题及优化设计的措施。关键词：房屋建筑；结构优化；剪力墙；材料一、房屋建筑结构基础设计应注意的问题（一）承重柱截面高度设计过小这种情况多发生于VI度抗震设防区。一些结构设计者误认为六度设防就是不设防，为图受力分析方便，他们故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线刚度比加大，把梁简化为铰支梁，柱按轴心受压计算这样，这不但影响了房屋的耐久性，而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是，这样的结构一旦遭遇地震作用时，将会倒塌，这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。（二）砖混结构中房屋构造柱与承重柱混淆不清在当前结构设计中，构造柱经常被作为承重柱使用。这种作法将引起以下几个问题： 1、构造柱作为承重柱使用后，使得构造柱提前受力，这不但会降低构造柱对砌体的拉结和约束作用，而且结构一旦遭遇地震作用时，在构造柱位置必然形成应力集中，首先破坏。这样，构造柱不但起不到其应有的作用，反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。 2、构造柱一般生根于地圈梁中，没有另设基础，构造柱兼作承重柱使用后，柱底基础的抗冲切、抗弯及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压破坏，将导致构造柱下沉，引起其周围的墙体出现裂缝。建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时，构造柱也可布置于梁下，但此时必须按不考虑构造柱作用来验算梁下墙体的局部承压和抗弯强度，经验算满足后，方可在梁下布置构造柱。 3、悬挑梁的梁高选用过小设计者往往只注意了对梁的强度和倾覆进行验算，而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小，引起梁截面的受压区应力过高，在正常使用状态下，梁截面受压区产生非线性徐变，梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁上板出现裂缝，裂缝宽度随着挑梁变形的加大而加宽，影响了房屋的正常使用。当为托墙挑梁时，梁过大的挠度会引起梁上墙体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿竖直方向向上发展，当到一定高度时沿斜向延伸，缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利，悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁过小时，截面的相对受压区高度较大，梁的延性减小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏，失去承载力。二、房屋建筑结构优化设计的措施（一）加强设计中建筑结构形式的选用不同的建筑类别和功能要求决定了户型的选择，从砌体结构和底部剪力墙结构谈起。 1、加强砌体结构的设计作为承重构件和抗侧移构件的砖砌体，其平面布置较为灵活，但不事宜做跃层结构，杜绝受力较大的突兀结构形式。门窗开洞宽度不宜超过2.1m，纵向墙体数量不宜少于三道，这一措施可以适当减少构造柱的配筋。 2、剪力墙的优化设计剪力墙设计中连梁的设计是关键。联肢墙是通过连梁连接的各墙肢联结而成，从而增加了墙肢的约束条件。连梁的刚度增大必将使得结构的地震作用也增大，这样连梁和墙肢分配内力也相应增大，此时必须增大构件的配筋量，显然这一设计结果必然会造成材料的浪费。因此，在住宅结构设计时，有经验的设计师都是将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。同时，在满足结构刚度与变形要求时，应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑，合理布置抗侧力构件。显然，剪力墙数量越多，结构抗侧力刚度愈大，相应结构位移会减小，但是结构地震力会随抗侧力刚度增大而加大，对结构的造价控制不利。因此剪力墙应以周边均匀、对称、分散等原则合理布置，以规范规定的水平位移限值为准尽可能减少剪力墙数量。（二）注重细部优化 1、在注重整体设计的同时，也应加强结构局部构件的精细设计比如现浇板设计中尽量把异形板划分为矩形板，这样既达到合理受力的目的，也避免了拐角裂缝的出现。 2、底部框架抗震墙的底框梁箍筋配箍量一般较大，此时若选用冷轧带肋钢筋作为箍筋，便可减少箍筋肢数或箍筋直径，达到造价的降低以及施工的方便化。还有，为减少底部截面，采用高强度的混凝土是柱构件不错的选择，但是水平构件混凝土可适当减少混凝土的标号，满足了受力要求，也节约了成本。 3、关于梁、板的计算跨度梁板结构，简单点讲，可认为是在梁的中心线上有一刚性支座，取消梁的概念，将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中，梁高比板厚大不了多少时，应将计算长度取至梁中心，选梁中心处的弯距和梁厚，及梁边弯距和板厚配筋取二者大值配筋。（借用台阶式独立基础变截面处的概念）柱子也可认为是超大截面梁，所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的，不削峰才有问题。 4、主梁有次梁处加附加筋总的原则，当主梁上次梁开裂后，从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时，主梁可不加附加筋。梁上集中力，产生的剪力在整个梁范围内是一样，所以抗剪满足，集中力处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时，也可满足。

高层剪力墙结构优化设计分析 (2)

高层剪力墙结构优化设计分析摘要：只有科学合理的剪力墙结构体系才可以有效保证高层建筑的经济性能与结构安全性能，因此结构设计人员应当根据相关规范的要求和建设单位的需要，来对其高层结构体系进行合理的选择与优化。从结构上来说，高层剪力墙结构钢筋用量较少，整体性较强，结构刚度也较大，经济性也较好。而在高层剪力墙结构优化设计过程中，其整个剪力墙结构体系布置以及调整的过程归根到底就是一个逐渐优化的过程，因为只有当遵循周边均匀对称的设计原则将高层剪力墙结构体系的刚度及位移控制在最为合理的范围内，才能使其整个结构体系发挥出最大的功效。本文针对高层剪力墙结构的优化设计进行了一定的分析和探讨。关键词: 高层建筑；剪力墙结构；优化设计一、引言: 随着近年来我国国民经济的显著进步以及城市化建设的飞速发展，特别是高层建筑结构设计的技术发展及其对抗震要求的日趋关注，高层剪力墙结构在高层建筑中的应用已经越来越广泛、越来越普及。与传统的框架结构相比较而言，高层剪力墙结构显得更为通透、宽敞，其不但能够有效提高使用面积，而且使得建筑的使用功能得到优化，同时也可以给业主的装修与自行改造提供一定的灵活性。而从结构上来说，高层剪力墙结构钢筋用量较少，整体性较强，结构刚度也较大，另外还可以在宾馆与住宅等居住型的高层建筑中，通过设计分隔墙来将客房与居室分为小间，从而使得部分承重墙与分隔墙能够在优化配置过程中合二为一，所以相对而言经济性也比较高。本文针对高层剪力墙结构的优化设计进行了一定的分析和探讨。二、高层剪力墙结构优化设计分析 1、高层剪力墙结构的抗震优化设计根据相关机构对我国历史上的地震记录进行分析研究后表明，之所以高层剪力墙结构会在地震中出现严重的破坏，究其根本原因就在于高层剪力墙结构的底层刚度与上部刚度之间的差距往往太过于悬殊，一旦当地震作用集中在其底层时，就会导致底层出现极其突出而明显的弹塑性集中变形。因此对于高层剪力墙结构而言，底层刚度与上部刚度之比必须要进行严格的控制，这是最为关键的一点。另外，由于不同地区的抗震设防烈度也不尽相同，因此在高层剪力墙结构设

现代中式高层住宅的立面设计与细节

现代中式高层住宅的立面设计与细节 1 `立面设计传统与时尚 1、指导思想现代中式建筑设计理念，传统与时尚相互交融，力求表达一种传统元素的现代美。 2、中式表现特点 ①色调的传统性； ②传统元素的现代表现力； ③建筑与景观小品的延续与融合。 3、中式表现手法居住区的中式建筑风格及景观环境是由居住区中各幢建筑的中式外立面形象及其相互之间的关系构成，是居住区环境的直接外在表现。对于住区居民首先接触的便是它的建筑形象和景观环境，新中式高层建筑特色体现在取用传统文化符号，有机地应用中国传统建筑元素，依托原生地形地貌布局围合，通过庭、院、街、巷等建筑手法打造空间平衡，以小桥流水，亭台阁榭，竹林小径等传统造园手法修饰景观，营造出户户通透明亮，户户有景，古韵悠长，步移景随的现代生活空间，单体的设计与住宅区规划并重，将之融于城市环境，成为大环境的有机组成部分，创造优雅、宜人的人文环境。 4、建筑立面设计表现建筑立面是建筑物的外衣，是直接反映建筑物优劣的一种外在表现，主要表现在以下几方面： 1、建筑立面的设计模式和色彩是吸引消费者目光的源泉； 2、建筑立面的接受度是影响楼盘价值的主要因素； 3、建筑立面的环保性和材料的耐用性是楼盘的买点来源。 “三段式”建筑立面发展由来已久，从建筑结构上看，没有太大的改变，主要是随着科学技术的发展，在建筑材料、技术、设计等方面进行创新。三段分上段为屋顶；现代的连续窗和墙身成为中段；下段含门厅、建筑基座、门、小品、架空层等。因人的视线的可识别性，建筑的一、二层墙身及架空层是最适宜表现风格的部位，底层架空及门厅等公共空间是灵活发挥的地方。墙身部分因主要为住宅的使用功能部位，其特定的繁琐功能限制了设计。作为第五立面的屋顶设计虽然越来越成为关注点,但因建筑高度与视线的矛盾问题，其风格设计受到很大影响。作为中式元素重点之一的大坡屋顶的设计难度很大，建筑高度越高屋顶的形式就越无法体现，所以加强山墙及细部、楼电梯间的外立面设计，是高层中式建筑设计的重要手法。综上所述，对于高层建筑而言，中式风格的体现应重点在以下部位： ①单元门厅中国人居非常讲究门庭和入户方式的设计，强化入口空间层次，体现中式住宅的归属感。

机械结构优化设计

机械结构优化设计 ——周江琛2013301390008 摘要：机械优化设计是一门综合性的学科，非常有发展潜力的研究方向，是解决复杂设计问题的一种有效工具。本文重点介绍机械优化设计方法的同时，对其原理、优缺点及适用范围进行了总结，并分析了优化方法的最新研究进展。关键词：优化方法约束特点函数优化设计是一门新兴学科,它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上,通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案,使期望的经济指标达到最优,它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题,优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法,因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。优化设计主要包括两个方面:一是如何将设计问题转化为确切反映问题实质并适合于优化计算的数学模型,建立数学模型包括:选取适当的设计变量,建立优化问题的目标函数和约束条件。目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式,约束条件反映的是设计变量取得范围和相互之间的关系;二是如何求得该数学模型的最优解:可归结为在给定的条件下求目标函数的极值或最优值的问题。机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下,在机械产品的形态、几何尺寸关系或其它因素的限制范围内,以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象,选取设计变量,建立

目标函数和约束条件,并使目标函数获得最优值一种现代设计方法,目前机械优化设计已广泛应用于航天、航空和国防等各部门。优化设计是20世纪60年代初发展起来的，它是将最优化原理和计算机技术应用于设计领域，为工程设计提供一种重要的科学设计方法。利用这种新方法，就可以寻找出最佳设计方案，从而大大提高设计效率和质量。因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域，它已广泛应用于各个工业部门。优化方法的发展经历了数值法、数值分析法和非数值分析法三个阶段。20世纪50年代发展起来的数学规划理论形成了应用数学的一个分支，为优化设计奠定了理论基础。20世纪60年代电子计算机和计算机技术的发展为优化设计提供了强有力的手段，使工程技术人员把主要精力转到优化方案的选择上。最优化技术成功地运用于机械设计还是在20世纪60年代后期开始，近年来发展起来的计算机辅助设计（CAD），在引入优化设计方法后，使得在设计工程中既能够不断选择设计参数并评选出最优设计方案，又可加快设计速度，缩短设计周期。在科学技术发展要求机械产品更新日益所以今天，把优化设计方法与计算机辅助设计结合起来，使设计工程完全自动化，已成为设计方法的一个重要发展趋势。优化设计方法多种多样，主要有以下几种：1无约束优化设计法；无约束优化设计是没有约束函数的优化设计，无约束可以分为两类，一类是利用目标函数的一阶或二阶导数的无约束优化方法，如最速下降法、共轭梯度法、牛顿法及变尺度法等。另一类是只利用目标函数值的无约束优化方法，如坐标轮换法、单形替换法及鲍威尔法等。此法具有计算

建筑工程结构设计优化措施探讨

建筑工程结构设计优化措施探讨摘要：建筑工程是我国基础设施建设中的重要组成部分之一，房屋建筑建设质量的优劣，与人们的生活质量息息相关。房屋建筑结构设计中，结构设计优化是保障房屋建筑的质量及提高建筑物安全性、稳定性、美观性的有效手段。基于此，文章对房屋建筑结构设计中结构设计优化的应用情况进行了分析，并探讨了房屋建筑结构设计优化的关键点，希望可以为房屋建筑结构设计及施工的开展提供有效参考。关键词：结构设计优化；建筑工程；结构设计随着社会经济的飞速发展，经济条件，生活质量和人民生活水平得到了明显改善，人们对生活环境的要求也越来越高。基于时间进度和社会发展需求，在当今住宅建筑的结构设计中，基于质量和安全保证，通常会进行结构优化设计，以实现降低成本，节能减排和改善建筑功能的目的。 1 建筑物结构设计中结构设计的优化建筑结构模型的优化在房屋建筑结构设计中，在实施结构设计优化时应优化建筑结构模型。在优化建筑结构模型时，可以从三个方面确定约束条件，计算功能并选择变量。在构建和使用构建模型的过程中，应该非常重视选择不同的变量。在定义和选择不同的变量时，应充分考虑实际的建筑状况，并将其与当地情况结合起来，并彻底分析可能影响建筑结构设计和使用的所有因素。表示这些因素的预定参数。在房屋建筑的结构设计中显示。有些因素可能会对建筑结构设计的总体影响产生非常重大的影响，因此，无论设计人员是多因素还是单一因素，设计人员都应充分考虑到这一点。' 警告。另外，在优化建筑结构设计的过程中，体现功能中的各个要素可以有效减少人员工作量，并有助于提高工作效率。优化建筑物的主要结构在设计建筑物结构的主要部分时，应考虑建筑物的质量，并且优化设计应基于确保建筑物的质量和安全性。在此基础上，建筑结构设计中首先要考虑的问题是确保建筑物的安全，在随后的优化设计中，确定要加强主体结构的承载能力。对于建筑物来说，增加主体的稳定性是增加建筑物安全性的有效方法，可以使建筑物在一定范围内承受恶劣环境的能力，从而使建筑物能够经受地震，强风等侵袭。在环境中是安全的。防止建筑物在恶劣的室外环境下倒塌。在优化建筑物的主要结构时，关键是优化幕墙的设计，以确保幕墙的整体稳定性。关键是使幕墙的质量相等，并使结构重心与刚性中心重合。因此，它增加了建筑物的整体稳定性。设计人员可以通过减少幕墙的数量和增加幕墙的程度来优化幕墙的结构。在住宅建筑结构的设计中，许多钢结构经常放置在幕墙内，因此幕墙可以支撑更大的重量并增加幕墙的稳定性。但是，由于节能，应该对该部分进行优化和设计，并且确保幕墙稳定性的原则应该是尽可能少的钢结构建筑材料。优化建筑细节随着市场经济的飞速发展，建筑业蓬勃发展，但市场竞争日趋激烈。在这一点上，许多公司开始吸引消费者，从细节开始，以提高建筑物的质量和美观性。在此基础上，在建筑物结构设计中优化结构设计的同时，还应特别注意细节的优化。根据客户的需求，应该优化和

住宅建筑结构设计优化探讨

住宅建筑结构设计优化探讨发表时间：2017-11-02T12:00:07.357Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：段勇 [导读] 摘要：随着住宅商品化、市场化制度的日趋完善，一方面居住者对住宅的品质要求越来越高，另一方面住宅开放商对住宅建设成本的控制也越来越严。筑博设计股份有限公司成都分公司四川成都 610000 摘要：随着住宅商品化、市场化制度的日趋完善，一方面居住者对住宅的品质要求越来越高，另一方面住宅开放商对住宅建设成本的控制也越来越严。而在住宅设计中，建筑结构设计直接影响整体项目的安全性和经济性，为此对住宅建筑结构设计实行优化是目前考虑的首要问题之一。本文对住宅建筑结构设计优化的方法展开探讨，以供相关人员参考学习。关键词：住宅建筑结构设计优化方法前言我国社会经济的快速发展带动了人们生活水平在不断的提高，社会群众对自己的居住品质也有了更高的要求。而住宅的目的是为了人们居住，面对着人们不断提升的居住要求，建筑的供应者和设计者开始了对住宅建筑结构设计优化的思考。如何才能使得住宅品质可以满足人们当今不断增长的居住需求，同时又可以让投资者能控制住宅投资的成本，这是当前设计人员要考虑的首要问题。一、住宅建筑结构设计优化的意义 1.1设计优化降低工程总成本在整个工程建设中，设计对工程成本的影响巨大。按德国专家墨儿的研究成果，工程项目各个阶段对投资的影响程度是不同的，设计阶段对投资的影响程度可高达75%以上，设计阶段节约投资的可能性约为88%，而施工中节约投资的可能性仅为12%。相比只占基建投资1%~5%的设计收费而言，设计阶段的优化可降低工程总造价的10%以上。因此，做好设计优化不仅可以保证整体项目的品质，还可以从源头控制建造成本。 1.2建筑结构设计的经济性简单的说建筑结构设计的经济性就是以较少的材料去完成建筑物各种功能的要求。设计阶段对项目投资起到决定性的作用，结构设计的经济性与否直接关系项目投资量的大小，而影响结构设计经济性的关键因素在于结构方案的选型、结构设计参数的确定、结构构件的设计和设计制图的精确度等。举例说明，钢筋占建安造价比例较高，所以一些业主经常会有一种钢筋恐惧症和钢筋过敏性反应，由于业主对结构理论、设计规范不熟悉，所以即使由于设计不合理造成用钢量的居高不下也是无可奈何。其实只要对结构理论融会贯通且不死啃规范，有许多不必要的钢筋是可以节省的，同时对结构的受力和安全无不良影响，甚至优化布置后，结构安全度还会提高。二、住宅建筑结构设计优化应该满足的条件 2.1 安全性建筑结构设计追求的第一目标是安全。一个结构可以不美，可以不经济但是不可以不安全。结构设计的首要任务是选用经济合理的结构方案，其次是结构整体分析、构件及构件的连接设计，并取用规范规定的安全系数或可靠指标以保证结构的安全性。因此住宅建筑结构设计优化的首要条件是安全性。 2.2 功能性对于住宅建筑本身而言，其目的就是为了给人类居住所用。其最终目标就是为了满足人类对于居住环境的最大化需求。所以住宅建筑的功能性方面也不再仅仅局限于传统的实用性的功能，更是要增添住宅的格局合理性，居住环境美观性、舒适性以及协调性等功能。而住宅建筑结构设计优化不能损害住宅的功能性。 2.3 经济性近年来社会经济在不断发展，同时行业竞争也更加激烈，项目建设必须要从经济性出发，无视经济性因素的建设将无法实现。建筑结构的经济性是指通过对整个建筑结构的设计优化，最大程度的节约各种材料和资源，达到控制和减少建筑成本的目标。也即“少费多用”的原则，具体指就是凭借有效的手段或方法用较小的成本来获得最大的效用。在建筑坚持可持续发展的思路上，该原则是一条重要的、有效的、节约型的设计方式。 2.4 环保性我国目前90%以上的建筑以钢筋混凝土作为建造材料，而钢筋混凝土对建筑材料的消耗巨大。住房和城乡建设部副部长仇保兴在2005年2月23日国务院新闻办公室发布会上披露了一组惊人的数据：我国建筑业物耗水平与发达国家相比，钢材消耗高出10%~25%，每拌和1立方混凝土要多消耗水泥80Kg。目前，我国每年生产混凝土约15亿立方，一年消耗5亿吨水泥，17亿立方石子，10亿立方沙子。从环保的角度我们不应该通过过度的消耗资源，我们也没有资格透支应该留给子孙后代的资源。在这方面建筑结构设计优化任重道远。三、建筑结构设计优化的概念设计是规范加上工程师判断和创造的产物。设计优化在一定程度上意味着对常规的突破，但结构的设计优化并不以牺牲安全来求得经济效益。结构设计优化是以深厚的理论基础、丰富的工程经验为前提；以对设计规范实质内涵的理解和灵活运用为指导；以先进的结构分析设计方法为手段对结构设计进行深化、调整、改善与提高，也就是对结构设计再加工的过程。设计优化着力于使结构体系合理化和高新技术的应用，从而带来效益。传统的建筑结构设计方法是先根据经验通过判断给出或假定一个设计方案和做法，用工程力学方法进行结构分析，以检验是否满足规范规定的承载力、刚度、稳定、尺寸等方面的要求。而结构优化设计是在很多个，甚至无限多个可用方案和做法中找出最优的方案，即材料最省、造价最低、或某些指标最佳的方案和做法。这样的结构设计便由“分析与校核”发展为“综合与优选”。“综合与优选”实质上也就是建筑结构的优化设计。四、住宅建筑结构设计优化方法 4.1 建筑结构优化设计中材料的选用结构优化原理如同“木桶原理”，不增加短板长度而盲目增加长板对提高木桶的蓄水能力无济于事。在材料选用方面尤其如此，设计人员应结合力学概念和构件受力特点做到物尽其用，通过材料的配置达到加强构件强度、刚性和延性的目的。比如在建筑物中，我们知道竖

高层住宅结构设计优化的措施分析

高层住宅结构设计优化的措施分析发表时间：2019-07-31T10:11:27.903Z 来源：《城镇建设》2019年第9期作者：袁斌波[导读] 先介绍了高层住宅建筑结构设计的具体要求、设计原则，紧接着制定了高层住宅建筑的结构设计优化策略。浙江禾泽都林建筑规划设计有限公司 312400摘要：随着高层住宅结构的不断发展，城市人口发展与用地紧缺之间的矛盾得到了有效缓解，居民生活质量有了很大的改善。但是通过对现阶段高层住宅结构建设状况的分析研究后发现，在结构设计方面尚存在一些问题，为此要不断优化高层住宅建筑的结构设计，努力提高高层住宅的利用率。本文首先介绍了高层住宅建筑结构设计的具体要求、设计原则，紧接着制定了高层住宅建筑的结构设计优化策略。关键词：高层住宅；结构设计；优化方法为了更好地适应我国人口数量的持续增加以及可用土地面积不断减少的趋势，国内许多城市都大量发展高层住宅建筑，这类建筑也因此成为了我国建筑行业未来的一个重要发展趋势。为了促进高层住宅建筑的规划化与长期可持续发展，首先应确保其满足建设质量标准，使人们能够获得舒适、安全的居住条件。同时，还要通过合理的结构设计来获得更高的建设质量，因此高层住宅建筑的结构优化就成为了保障高层住宅建筑品质的关键措施。一、高层住宅建筑结构设计的具体要求（一）稳固性与安全性建筑结构对于整体建筑来说起到一个骨干的作用，是支撑建筑的重要基础，因此这对住宅居民生命财产具有重要保障的作用，也是实现住宅建筑功能的前提，尤其是建设高层建筑的过程中必须合理优化整体结构，为了进一步提高建筑的整体牢固性与并实现可靠连接，应严格按照国家标准要求来设计建筑的结构。（二）功能性与舒适性从实用性角度考虑，高层住宅建筑可以使人们获得高品质住所，充分保障人们对住宅建筑的各项功能需求，在设计设计高层住宅建筑结构的时候也需要考虑上述条件，充分实现建筑的各项功能并满足舒适性要求，对结构进行设计时，应对建筑的平面布局、外立面与内部空间结构进行综合分析，使居住人员获得更舒适的居住感受与美感，最终促进居住生活品质的显著提升。（三）经济性在建设住宅的过程中，经济因素是一个最重要的影响因素，这对建筑的结构起到了决定性作用，因此必须选择最合理的建筑结构来改善其经济性，采取不断优化的方式并为建筑配置各类所需的设备、工具与材料，有效降低整体建设成本，使建设资金得到最大程度的控制，尤其是要重点关注节约使用各类稀缺建筑材料，充分优化建筑结构的设计模式，确保所有材料的用量都得到充分控制，从而实现有效降低建设成本并提升建设效率的目的，同时也能够更好地缩短建设工期。二、高层住宅建筑结构设计的相关准则设计高层住宅建筑结构时除了要符合建筑的各项基本要求以外，还要遵循下述几项条件：首先，应综合运用结构理论计算与已有建设经验来达到高层住宅建筑结构的最优化，确保结构设计与当前现有高层建筑结构设计标准相符合；其次，设计高层住宅建筑时需对重点部位与各关键节点进行重点分析，使其耐久性、承载力都能够达到结构设计的要求；最后，应全面控制建筑工程的整体造价，通过选择更加合理的建筑结构，去除不必要的部分，从而实现设计效益的最大化。三、高层住宅建筑的结构设计优化策略（一）高层住宅建筑结构的平面设计设计高层住宅建筑结构时需对建筑各个部位承受的载荷作用力及其传递过程进行综合研究，通过优化设计结构使建筑能够在较大载荷作用下也能保持稳定状态，防止出现建筑抗震性能受损的问题，不断简化结构平面布局并提高规整性。需要重点关注下述各个方面：（1）需按照均匀、规则、对称与简单的准则来设计平面结构；（2）确保高层建筑达到满足规范要求的长宽比，尽量保证平面达到基本的宽度尺寸，并将平面长度限制在合理范围内，充分保障平面结构满足良好的刚度要求，避免形成长矩形结构的平面而引起扭转效应产生不利影响；（3）防止出现细腰形和角部相互交叠的平面结构，由于该形式的平面结构无法实现良好的协同能力，不能形成稳固连接，如果要在高层建筑中运用上述平面结构，就必须强化细腰部位的楼板稳定性，保证结构设计完全可靠；（4）电梯应避免被安装于凹角区域或角落处，应尽量将电梯设置于剪力墙筒体上，确保电梯的安全运行；（5）高层建筑的沉降缝与伸缩缝都会产生特定结构单元，应确保其具备对称结构以满足刚度要求并尽量采用具有规则外形的平面，有效提高建筑的抗震性能，遇到刚度偏心的情况时，应设计阶段通过内力分析的方式对其进行分析，通过精确的结构尺寸计算来提高结构安全性。（二）高层住宅建筑结构的竖向设计随着高层住宅建筑包含更多楼层后，为提高建筑整体稳定性，除了建筑刚度需要提高之外，还会出现竖向荷载的增大现象，并且当建筑高度上升后，还会引起侧向力的进一步扩大，因此进行竖向设计时应尽量防止形成薄弱层。发生地震时，通常都是建筑的薄弱层先受到破坏，从而极大降低建筑的整体安全性与稳固度。因此，对竖向结构进行设计的过程中需将建筑立面设置为梯形与矩形的规则结构，由此提高结构的稳定性，同时在设计阶段应控制结构承受载荷的能力、刚度形成均匀变化的趋势，避免出现突变的情况。此外还应选择更高强度的混凝土，优化设计剪力墙轴压比，通过剪力墙的优化结构来改善其延展性能，使结构达到更高的抗震性。（三）高层住宅建筑结构设计的控制参数在结构设计方面还应注意参数控制的合理性，这对提高建筑结构安全性又发挥着非常重要的影响，因此必须把参数设定在合理区间内，有效提高结构控制能力。要设定合理的参数比率，具体包括刚度比、剪重比、轴压比、周期比、位移比等，建筑安全性受到上述各项参数的共同影响。其中，剪重比对各楼层水平地震剪力起到直接作用，通过消除结构薄弱环节来保障结构安全性能，例如当剪重比未符合规范条件时，可通过增加墙体和柱结构的横截面积来达到适当调整的目的；设定位移比能够减小结构平面布局的不规则性，防止结构出现过大扭转情况，如果计算得到的位移比结果没有满足设计标准应对结构平面的布局进行合理调整，尽量降低结构刚心和形心之间的偏心距。轴压比可以反映墙柱受到外部载荷的作用程度，使结构满足延展性要求，通常可以设置不同的墙柱混凝土强度或提高墙柱截面积来实现调整的功能。（四）高层住宅建筑结构的抗震设计

超高层住宅的结构优化设计

超高层住宅的结构优化设计发表时间：2018-12-18T09:57:20.123Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：康海洋[导读] 摘要：随着我国经济的发展，我国基础设施的建设也有了很好的发展，越来越多的流动资金向基础设施建设这个行业汇集。广州宝贤华瀚建筑工程设计有限公司 510000 摘要：随着我国经济的发展，我国基础设施的建设也有了很好的发展，越来越多的流动资金向基础设施建设这个行业汇集。在人们对空间充分利用的需求下超高层建筑工程应运而生的，这体现了人们对更舒适、更具现代化的高质量的城市生活的追求。与此同时，问题也随着超高层建筑工程的发展而体现了出来，其中超高层的结构优化设计问题尤为突出，只有优化了超高层的结构，才能使人们有一个舒适的居住环境。基于此，本文对超高层的结构的优化设计进行了研究。关键词：超高层的结构优化设计要求设计方案引言在顺应人们急剧增长的住房需求下，高层的结构形式从简单的层数和高度增长的基础上，逐步发展到对平面形状和空间体型的复杂化要求。这不仅要求建筑满足功能多样，建筑风格提高，还要满足城市发展的景观需求。高层在延续最初的结构形式和框架设计的基础上，还应对建筑中的相关因素进行优化设计，使得不仅满足基本的功能需求外，还能在设计水平上有进一步的提升。一、工程概况本工程为超高层小区,规划限高150m,总建筑面积45万m2左右,其中地下室12万m2,单层地下车库,地上17个单体塔楼,都是100 ~142m超高层,其中5#楼约为130m,7#、8#和16#、17#楼约为140m, 4#楼户型同5#楼,高约100m。按照规范[1,2]结构体系的适用范围,采用剪力墙结构体系。剪力墙厚度:地下室、底层架空层370mm或400mm,标准层均为240mm。100m左右超高层竖向构件混凝土等级为C40~C30; 140m左右超高层竖向构件混凝土等级C55~C30.梁板混凝土等级为C35~C30。该工程设计基准期为50年,结构设计适用年限为50年。抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,地震分组为第一组,设计特征周期为0.45s,抗震设防类别为丙类,结构安全等级为二级。场地类别为Ⅲ类。采用桩筏基础,主楼区域采用直径700、800、900、1000mm钻孔灌注桩,一层地下车库采用管桩满足抗拔要求。二、结构计算设计及设计要点结构侧移是高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。另外,高层建筑随着高度增加、轻质高强材料的应用、新建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,在设计中不仅要求结构具有足够强度,还要具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内。高层和超高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意味着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。在满足地下室车库层和底层架空或者底层商铺的前提下,遵循对称、均匀、周边、拐角的原则,在结构周边、拐角和核心筒等部位对落地剪力墙进行较合理布置,主体结构抗震等级为三级(低于140m)和二级(高于140m)。对结构薄弱部位如楼电梯周围,内庭院周围均设置了120mm 厚楼板,采用双层双向拉通钢筋予以加强;对少量肢长受到限制的短肢剪力墙(墙肢长度∶墙厚<8∶1)按照高规要求予以加强,如满足最小配箍率和最小配筋率等。本工程项目中仅16#和17#楼高度超限,应报本地超限高层建筑工程抗震设防专项审查。风荷载取值,考虑到以后城市建设的不断发展,位移计算时取0.45kN/m2,强度计算时取0.5 kN/m2。三、超高层结构设计的基本要求满足舒适性的要求。建筑设计应为住户起居舒适性的要求提供条件，例如，多种户型要灵活分隔室内的空间，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。结构方案还应该考虑到住户在日后改变分隔的空间的可能性，当采用剪力墙结构的时候，宜采用大开间的布置。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，注意避免不必要的铺张浪费。尤其是在地基基础设计中更要注意此方案的经济比较，因为地基基础的设计方案是否合理对房屋造价非常重要。满足耐久性和安全性要求。实行商品化后，应为住户的耐用消费品，使用寿命长是区别其他消费品的最大特点。因此，结构耐久性和安全性是结构设计最基本的要求。结构体系的选择以及材料的选用，都应有利于抗风抗震，以及使用寿命期间改造维修的可能性。四、超高层建筑中的优化设计方案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。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。耐久性的优化设计。在之前大部分混凝土结构设计方案中，很多没有充分考虑到建筑结构设计耐久性，也就是保证高层建成之后，在合理使用期限内，要能满足用户正常使用要求。但是很多的设计未能达到，造成此现象的根本原因是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，引起房屋可靠度指数下降。对一般高层混凝土结构设计来说，低造价和省材料设计都应为满意的结构设计，但随着人们生活水平的提高和在实际工程中，有时在其他使用要求或技术指标上升为设计主要矛盾时，设计者们就要放弃对经济的单纯追求。所以当选以高层混凝土结构优化为设计的主要目的时，就应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。

高层住宅设计说明

第一章建筑（一）项目概况 1、背景分析：仁怀位于贵州省西北部，赤水河中游，大娄山脉西段北侧，背靠历史名城遵义，属云贵高原向四川盆地过渡的典型的山地地带，是黔北经济区与川南经济区的连接点，是红军长征“四渡赤水”战斗过的地方，是驰名中外的国酒茅台酒的故乡，2004年7月，被正式认定为“中国酒都”。区位与环境分析：本项目位于仁怀市城区的南部，市政府的东面，距市政府500米左右，处于仁怀市繁华地段，临近仁怀市主要干道——国酒南路，交通便利。基地东北向毗邻仁怀市重点打造的楠竹林公园，环境优美。现状分析：本项目用地呈三角形形状，南宽北尖，西南边和东边紧邻城市道路，且已经修好，市政设施完善。西北侧为居住小区，西南侧道路对面为仁怀人民武装部，东面道路对面是坐山体，山脚下设有一个加油站，本方案设计会考虑足够的退让距离。本项目所处用地高差较大，南高北低，高差在十米左右，目前市政道路标高和南侧场地标高平齐，北侧用地呈低洼的坑坑。基地原用地现状南侧有部分居民区，已拆迁，北侧低洼地带为农田，而东侧的自然山体植被完好，是一道美丽的自然风景线，适宜居住。（二）规划内容 1、设计依据： ·建设单位提供的底薪图与用地规划红线图； ·建设单位提供的设计任务书； ·国家现行的有关规范及仁怀市地方规定。 2、设计构思：根据对现状条件的分析可知：优越的城市地理区位，舒适的都市休闲自然资源，悠久的历史人文环境是本项目的区位优势，因此本方案充分发挥这个优势，以内敛空间和中心景观组团的概念作为思想主轴，贯始至终，精心营造一个与周边环境融合的物质空间，努力造成一个气韵贯通的高尚社区和精神家园。 3、规划原则： ⑴塑立“以人为本”的规划思想，使其不仅要满足人们的居住生理需求，而且也要充分满足人们的心理和精神需求，成为颇具活力和印象深刻的高尚社区。 ⑵“艺术地再现人与自然的和谐统一”。营造良好的小区自然和人文景观，创造宜人居住的生态环境，使人与自然能够充分融合，和谐统一。 ⑶“空间释放，资源共享”。力争在有限的空间范围内争取共有空间，核心景观的有限释放。所以建筑形式以高层为主，力求“低密度，大楼距”。 ⑷户型设计上考虑本地的气候条件和生活习惯，注重朝向，明厨、明卫、大厅中室、动静分区，力求提供现代生活创意。

高层住宅结构设计优化方法研究 黎振宇