结构设计优化方法在建筑工程设计中的应用

发表时间：2019-07-29T14:39:48.983Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：霍文宽

[导读] 摘要：结构设计优化方法具有非常重要的作用，其能够有效提高建筑结构设计的水平和质量，提高建筑结构的使用性能，从而满足当代人们的实际需求。

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摘要：结构设计优化方法具有非常重要的作用，其能够有效提高建筑结构设计的水平和质量，提高建筑结构的使用性能，从而满足当代人们的实际需求。采用建筑结构设计优化方法进行房屋结构设计不仅能够提高结构的稳定性和使用性能，还可以有效节省结构材料，从而降低建设企业的资金投入量，提高建筑结构的整体经济效益和社会效益，提升建筑企业的社会形象。本文作者结合自己的工作经验并加以归纳，对结构设计优化方法在建筑工程结构设计中的应用进行了探讨，具有借鉴参考意义。

关键词：结构优化；建筑结构设计；优化应用

对于目前的中国而言，建筑产业就是非常重要的经济支柱型产业，其良好的发展和建设能够有效加快我国社会的发展，提高人民的生活水平。伴随时代的发展，房屋结构设计工作的重要性逐渐体现出来，而且人们在房屋结构设计方面的关注程度也在逐渐提高，这就要求相关设计人员必须要不断加强房屋结构设计的水平和质量，不断提高房屋结构的科学性。在这个过程中，会用到建筑结构设计优化方法，该方法能够针对房屋结构设计的全过程进行有效的优化和完善，促使房屋结构更加符合人们的需求和要求，加快房屋结构设计行业的发展和进步，同时也提高建筑工程的整体设计质量，使建筑的使用性能更加完善。

一、建筑结构设计优化方法的应用及实践价值

1.结构设计优化方法的应用

在房屋結构设计的过程中，利用优化方法能够有效提高建筑结构的安全性和稳定性，建筑结构设计优化方法能够针对房屋结构的整体以及关键部位进行良好的优化和完善，从而提高房屋结构的设计质量，另外，在实际建筑结构设计优化方法应用的时候，相关设计人员还需要针对房屋的实际情况进行充分的思考，从而保证优化方法的应用效果非常显著，保证房屋结构的设计非常科学、高效。

2.结构设计优化方法的实践价值

在利用建筑结构优化方法进行房屋结构设计的时候，设计人员不应该只注重眼前的效益情况，而应将目光放到更加长远的地方，利用建筑结构设计优化方法从房屋的整体上进行设计，否则的话，随着时间的推移，就容易出现房屋结构设计产生质量和经济问题。同时，利用建筑结构设计优化方法进行房屋结构设计工作对于传统的房屋结构设计来说，其经济性更好，通常来说，其能够节省百分之二十左右的资金量，有效提高房建工程的经济效益。

二、建筑结构设计优化的现实应用

1.进行对房屋整体结构的优化设计

在设计和优化建筑结构时，设计师需要建立一个数学模型，具体是指把影响结构设计效果和作用的元素作为设计的变量元素，通常情况下这些元素主要有：结构安全稳定度、结构的造价、应力约束和弹性约束等等。其次，还应该确立房屋整体模型的控制参数和目标，通过确定其房屋结构的约束条件，得出综合计算出的最优结果。通俗的说，就是把建筑结构设计的影响元素进行组合从而代入到设计好的模式和函数当中来，运用数学知识方法来评比出最优的结构，这样的方法既科学又方便。在这个过程中，可能会涉及到计算量比较大的数学知识，如拉式乘法等。这便对设计师提出了更高要求，需要其根据优化结构模式，综合考虑其计算方法和变量来设计程序，从而通过这些步骤的计算和验证，逐步找出其设计中不够科学、不够完善的地方。这样就可以及时发现问题，然后进行进一步的改进计划，以达到整体结构的完整性。

2.对房屋分布结构的优化设计

房屋分布结构的优化设计主要包括房屋的结构基础拉梁、荷载、钢筋混泥土结构、建筑剪力墙结构等，这些部分都需要进行优化跟处理。在房屋的基础拉梁结构上，设计师需要通过对其要求的高度、层数来综合考虑其防震性以及稳固性。然后，还要对基础桩基和基础拉梁的配筋率进行综合计算，以确保整个拉梁基础和桩基的和谐一致。此外，施工周围的土地质况、以及风力和气候等因素往往是容易被设计师所忽视的问题。但是，其实在对房屋的荷载设计上，设计师也需要充分考虑其施工周围的土地质况，以明确其地基的受荷载状况，然后根据这些情况以及风力、气候等元素来设计其基础结构。现今，在设计建造房屋的钢筋混凝土和剪力墙结构时，准则方法的设计步骤是经常会被采用的步骤。对结构整体受力和部件受力状况进行预先演算，通过核定其单元截面上的受力优化来不断推进，从而得出结构上的整体优化。通过这种方法，设计师能够在其辅助下找出最合适、最低以及最安全稳定的结构设计。

3对整体结构和部分结构优化设计后所应该要注意的问题

在通常情况下，很多设计人员会以为只要房屋结构的整体以及相关局部已经完成设计优化的话，实际工作就要完成的，但是在这个时候，更应该加强设计优化工作，确保房屋结构的设计质量非常好，并注意一些容易发生的问题。在房屋结构整体设计完成后，设计人员应针对设计标准和规范等进行充分的思考和核对，确保房屋结构的设计符合相关标准要求。另外，设计人员应针对全部设计构件以及重点的细节方面进行严格的计算，保证房屋结构设计的整体优化性，如果存在一些问题的话，应及时纠正，提高房屋结构设计的整体质量和水平。

三、总结

上文中针对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用进行了具体的分析和研究，表明建筑结构设计优化方法具有非常重要的作用，其能够有效提高房屋结构设计水平和质量，而且还可以通过优化设计提高房屋结构的使用性能，从而满足当代人们的实际需求。采用建筑结构设计优化方法进行房屋结构设计不仅能够提高结构的稳定性和使用性能，其还可以有效节省使用的结构材料，从而降低建设企业的资金投入量，提高建筑结构的整体经济效益和社会效益，提升建筑企业的社会形象。

参考文献：

[1]宋晓霞，陈超，王志强，等.建筑结构设计可靠度的相关问题分析[J].绿色环保建材.2016，05（09）：314～315.

[2]李渊，刘博文，李建山.建筑结构设计基本原则分析及合理设计方案探讨[J].建材与装饰.2016，04（36）：249～251.

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

建筑结构设计不规则性问题的分析董良

建筑结构设计不规则性问题的分析董良发表时间：2018-06-15T09:59:12.437Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第1期作者：董良[导读] 建筑结构不规则性就是指在建筑工程之中，由于受到平面布局、水平或者垂直受力影响。山东文孚建筑设计有限公司山东济南 250000 摘要：伴随着我国现代化建筑行业的不断发展,同时其结构空间也得到不断进步,然而在对建筑结构进行设计过程中,不仅只是简单的进行对称的设计,已经开始进行不规则结构设计,针对不规则设计而言,在很多方法依然存在一些问题,并且对建筑结构也存在不良影响。对此在本文中笔者将从建筑结构设计不规则性分类出发，从而提出以下解决建筑结构设计不规则性问题措施，希望能够满足建筑结构稳定性要求。关键词：建筑结构设计；不规则性；问题建筑结构不规则性就是指在建筑工程之中，由于受到平面布局、水平或者垂直受力影响，从而导致建筑结构不规则，这对于建筑结构质量或者稳定性造成了严重的影响，因此在今后的建筑结构设计过程中，必须要加强建筑结构设计不规则性问题研究，从而为建筑企业创造更高的经济效益，推动我国建筑行业稳固发展。 1 建筑结构设计不规则性分类在建筑结构设计中,对于建筑结构的不规则性问题必须采取合理的计算方法以及计算参数,不断优化设计方案,同时加大对于建筑结构的重点部位以及薄弱部位的分析,从而保证不规则结构设计具有合理性,最大程度的提高不规则建筑的安全性以及稳定性。在进行建筑结构设计时，所表现出的不规则性主要分为两种，即平面结构不规则与竖向结构不规则，首先平面结合不规则是最常见的一种建筑结构设计不规则表现，具体而言主要体现在以下三个方面，①不规则扭转，在对不规则扭转进行判断时，设计者可以从建筑物的弹性水平位移进行判断。②不规则凹凸，在进行建筑结构设计时，设计者可以从建筑物的投影方向以及投影尺寸去进行对凹凸值进行判断，并且在这个过程中要求建筑结构中凹进去的一侧不能小于30％，这样可以防止建筑出现变形。③局部楼板不连续性，关于不连续判断可以从建筑物结构的平面刚度变化或者楼面面积出发。其次是竖向结构不规则，体现在以下四个方面，①不规则倾向刚度，在设计过程中要求不规则设计刚度值要小于70％，并且建筑物本身与周边建筑物的平均刚度值控制在80％以内。②竖向抗侧力构建不连续性，建筑物的竖向结构，抗侧力构建应该注重从水平方向到垂直方向的传递。③楼层承载能力不均匀，这要求设计人员楼层受力程度应该低于80％。④楼层质量不均匀性，也就是和下一层相比，应该高出上一层的1.5倍。 2 解决建筑结构设计不规则性问题措施 2.1 减少偏心距有数据显示建筑结构之所以会出现扭转与建筑物偏心距有着绝对的关系，并且两种之间呈线性函数关系，因此在进行建筑结构设计时，为了防止出现扭转现象，提升建筑物结构设计规则性，在进行建筑结构设计时，就必须要不断的减少偏心距，这样才能通过线性函数调节，从而使整体的建筑结构更加的平均分布，而减少偏心距的方法有很多种，如通过详细的数据计算，从而对主体结构以及平面空间分布进行调整，并且在设计图纸之中，将建筑结构的重量核心与刚度中心位置进行标注，除此之外，在进行偏心距调节时，还可以采用数据分析的方式，从而对建筑结构刚度进行重新分布，这样可以对核心较远的抗侧力进行调整。 2.2 提高建筑结构抗扭承载力在进行建筑结构设计时，会受到很多的因素影响，这些因素造成了建筑结构的不规则性转变，因此在进行建筑结构设计时提高建筑结构抗扭承载力就显得越发重要[2]。对此美国IBC规范曾经做出一个这样的调查，其发现在进行建筑结构设计时，每增加一个计算扭矩，地震扭矩也就是质心与刚心不重合时，就会与附加扭矩等比例放大，并且当位移小于等于1.2时，放大系数就会等于1，而当位移大于1.2时，位移系数也会大于1，由此可以看出，在附加扭矩不断增大的过程中，抗承载能力也会不断增加，而这会增加偏心距，而通过上述文章介绍也可以发现，偏心距是导致建筑结构设计不规则的主要原因，因此提高建筑结构抗扭承载力，是可以解决建筑结构设计不规则性问题的有效措施。 2.3 提高建筑物抗震性能在进行建筑物结构设计时，可以分为主体设计与基础设计两个部分，其中主体设计是建筑结构设计的重点内容，而在进行建筑物主体设计时，绝对不能忽视建筑物边缘构件的设计内容，因此从某个角度分析，建筑结构边缘设计对于建筑结构物的整体质量具有绝对的影响，而通过以往的相关研究中发现，建筑结构抗剪性设计有利于提升建筑边缘结构性能，尤其是当建筑物长期处于非弹性阶段时，当受到地震或者外力作用时，易出现一些偏心问题，从而导致建筑结构出现不规则性，因此在进行建筑结构设计时，能够提升抗震性能，强化建筑物边缘结构设计的抗剪强度，这可以从本质上提升建筑物的抗外力作用，从而发挥出建筑物的弹性作用，满足建筑物规则性要求[3]。 2.4 提高建筑抗侧刚度在进行建筑结构设计时，提高建筑物的抗侧刚度是有助于解决建筑物结构设计不规则性问题的，并且通过以往的数据调查研究发现，当建筑物主体结构出现扭转效应时，会与自我震动周期出现一个平方值函数关系，利用这种比例关系进行建筑结构设计可以减低建筑结构自我诊断周期，并且消除主体结构的扭转效应，为此在进行建筑结构设计时，应该采用科学的计算调整方法，从而对墙体长度与墙体厚度进行调节，进而使建筑结构刚度远离中心墙体，并且采取边缘装置柱梁的方式，从而对主体结构震动周期进行调整，这样有利于建筑结构刚度值的提升，从而实现改善扭转刚度的目的。 3 总结在经济建设迅速发展的过程中，建筑行业迅速崛起，在这个过程中对于建筑结构设计要求也在不断的提升，而在进行建筑结构设计过程中，不可避免的会出现一些不规则设计现象，这也为建筑结构设计增添了难度，因此为了能够更好的满足建筑结构合理设计要求，设计人员必须要加大建筑结构设计不规则性问题分析研究，从而不断的提高建筑结构设计的质量，满足建筑结构设计的需求，从而实现建筑结构设计工作的顺利完成，促进建筑行业长远发展。

结构优化设计论文

结构优化课程设计学院土木学院专业工程力学班级1001

学号100120118 姓名崔亚超

总结结构优化设计的原理、方法及发展趋势崔亚超工程力学1001班学号100120118 摘要：阐述了工程结构优化设计理论从最初的截面优化发展到形状优化、拓扑优化的基本历程及其相关特点，对优化设计选用的各种算法进行归类，并简述结构优化设计的发展趋势。关键词：尺寸优化；形状优化；拓扑优化；优化算法 Summary structural optimization design principles, methods and development trends Abstract:The structural optimization of engineering design theory from the initial cross-section to optimize the development of shape optimization, topology optimization of the basic course and its related characteristics, the optimum design on the range of algorithms are classified, and to outline the development trend of structural optimization design . Key words:size optimization; shape optimization; topology optimization; optimization algorithm 0 引言结构优化设计的目的在于寻求既安全又经济的结构形式，而结构形式包括了关于尺寸、形状和拓扑等信息I对于试图产生超出设计者经验的有效的新型结构来说，优化是一种很有价值的工具，优化的目标通常是求解具有最小重量的结构B同时必须满足一定的约束条件，以获得最佳的静力或动力等性态特征。集计算力学、数学规划、计算机科学以及其他工程学科于一体的结构优化设计是现代构设计领域的重要研究方向。它为人们长期所追求最优的工程结构设计尤其是新型结构设计提供了先进的工具，成为近代设计方法的重要内容之一。结构优化设计也使得计算力学的任务由被动的分析校核上升为主动的设计与优化，由此结构优化也具有更大的难度和复杂性。它不仅要以有限元等数值方法作为分析手段，而且还要进一步计算结构力学性态的导数值。它要面向工程设计中的各种实际问题建立优化设计模型，根据结构与力学的特点对数学规划方法进行必要的改进。因此，结构优化设计是一综合性、实用性很强的理论和技术。目前，结构优化设计的应用领域已从航空航天扩展到船舶、桥梁、汽车、机械、水利、建筑等更广泛的工程领域，解决的问题从减轻结构重量扩展到降低应力水平、改进结构性能和提高安全寿命等更多方面。由于结构优化设计给工程界带来了经济效益及近年来有限元研究和应用的相对成熟，计算机条件的进一步改善和普及，人们对结构优化设计的研究和应用的呼声更高了。无论国内还是国外，对这一现代技术的需求都有增长的趋势。随着设计技术的更新和产品竞争的加剧，结构优化设计将会有更大的发展。

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

建筑结构设计问答与分析

1、等效荷载利用荷载效应相等的原则将复杂荷载等效为均布荷载。针对不同的效应会等效出不同的均布荷载，过分追求计算结果的精度意义不大。实际中主要是确定最不利的荷载效应。根据实际设计要求，效应包括内力(剪力、弯矩)和变形(挠度、裂缝)。计算中等效的结果与结构的跨度直接相关，因此等效的结果的应用位置需注意。相同的复杂荷载对于不同的效应会等效出不同的等效荷载，因此不同的结构构件计算时此效应不能通用。另外计算的等效荷载还与结构的边界条件有直接关系。等效荷载只是一种假象荷载，不能追求等效的精度，以满足结构的计算精度要求为宜。 2、汽车荷载汽车轮压的等效荷载大小与结构的跨度成反比。规范中的汽车等效荷载为直接作用的楼板的荷载，另外考虑了汽车荷载的动力系数。汽车荷载的动力系数与楼板的覆土厚度直接相关，当结构的覆土厚度大于时，结构的动力系数取。计算梁柱时要考虑活荷载的折减系数。 3、消防车等效荷载计算 (1)、等效荷载的大小与板跨（非柱网）的大小有直接关系。 (2)、等效荷载的大小与覆土厚度有直接关系。 (3)、消防车的作业区域应该是消防车能够到达的任何区域。对消防车经常出现的场所(主要消防通道、消防中心)，消防车荷载是一种出现频率很高的荷载，此时应该考虑构件的裂缝和挠度，对消防车不经常出现的住宅小区，可不考虑消防车对构件裂缝和挠度的影响。但要是但考虑经常出现的车辆荷载的影响(一般控制首层地面活荷载不小于5KN/m2)。 (4)、地下是外墙的计算中，《全国民用建筑设计技术措施》中规定：地下室外墙计算时，室外地面荷载取值不小于10kN/m2，汽车通道还应考虑汽车荷载的影响。 4、抗震设防类别商业建筑《建筑抗震设防分类标准》规定：人流密集的大型的多层商场抗震分类标准应划为重点设防类。其中人流密集和大型的解释为一个区段人流5000人换算成建筑面积17000m2或营业面积7000m2以上的商业建筑。这里的一个区段考察的是人员的聚集程度，与建筑的功能区分和区段的出口有关，与结构的分缝没有直接关系。高层建筑中，结构单元内经常使用的人数超过8000人，抗震分类标准应划为重点设防类。这里的结构单元也不是以结构缝作为划分，还是应该以建筑功能和区段划分作为依据。 5、地震动参数多遇地震参数应根据场地安全评价报告和《抗震规范》合理取用，并不应该小于规范数值，设防烈度和罕遇地震参数应该参考规范数值。一个地区的抗震设防烈度是基本固定不变的，而抗震设防的分类标准时可以调整的。根据地区的抗震设防烈度、场地类别和结构的设防类别确定结构的抗震措施和抗震构造措施。抗震措施是除地震作用计算和抗力计算以外的所

浅谈建筑结构设计中优化技术的应用冯莹

浅谈建筑结构设计中优化技术的应用冯莹摘要：传统民居及其建筑文化在建筑领域中占有极为重要非得位置，该种类型的建筑是传统文化精髓的一种集中体现，见证了每个时代的人类与大自然之间的和谐发展历程。因而当代建筑设计师，必须要有针对性的对我国传统民居建筑文化中所蕴含的文化精髓及优势特点，展开全面详细的研究，才能有效推进传统民居及其建筑文化基因与现代建筑能够共同发展。关键词：建筑结构；设计；问题；应用中图分类号：TU318 文献标识码：A 前言：在如今的建筑结构当中使用优化设计是非常常见的。同时，其也是能够让建筑结构进行更新改造的一种方法，符合现在的发展水平和人们的需要的。但是，在使用的过程当中，对于一些施工要点需要去引起注意。希望通过本文的研究和分析，可以帮助相关人员对建筑结构优化设计有一个基础的了解。同时，也希望能够促进我国建筑行业在未来能够持续健康发展。 1建筑结构设计方法的概述对整体建筑设计进行完善的优化可以主要从两个方面进行：理论方面以及经验方面。结构设计师通过对结构优化方法的学习，并且将其作为在实际的优化工程中的理论基础，使得整体建筑得到优化，并且进一步完善建筑结构的细部设计。在进行实际的建筑设计优化过程中，应该以更加重视的态度进行实际的工作，并且需要抓住整个建筑结构设计中的重点，对其重要的环节进行控制。以一个结构设计优化的例子来说明，在进行实际的设计过程中，应该尽可能的使得其质量中心和刚度中心重合，并且设计建筑图时，尽量使得其平面布置更加规整，从理论上进行分析，所有合格的建筑结构都应该尽可能的满足这些要求。同时，为了使整个结构的稳定性得到保障，需要对其承受荷载过程中的变形进行控制，保证其水平荷载作用下的位移符合相关的设计标准。在进行竖向承重结构的布置过程中，应该尽可能的使得其竖向承重结构在一定程度上贯通。同时在进行实际的建筑结构设计过程中，不仅需要对其结构的安全性以及稳定性进行考虑，同时还需要加强对其经济性的考虑。因此为了使整个建筑的经济性得到保证，就需要尽可能的减少对转换层的使用，减少刚度突变的部位，使整个建筑的变形协调一致. 2建筑结构优化设计的重要性为了使结构在承受荷载以及正常使用的过程中表现更加优异，就需要对其结构进行一定的优化。并且经过有效的结构优化之后，实用性以及美观性都能在一定程度上得到较大的提升，建筑结构的工程造价也能更加准确的被估计。而建筑设计不仅需要考虑到质量以及后期的业主的使用，还需要从开发商的角度进行考虑，开发商希望在实际的建设过程中利用最少的资金做到最多的事情，同时还需要使其建筑本身的科学性以及安全性得到保障。 3优化设计的原则 1）安全性，城市的发展和科技的进步推动了房屋建筑技术的不断提升，并对结构设计提出了更多的要求。结构优化设计不仅可以降低工程投入，节约建设成本，更重要的是可以保证结构的安全性能。如果仅以节约资金投入作为结构优化的判别依据，而不考虑结构的安全性，那么结构的优化将无任何价值和作用，并且不能保证结构安全的优化设计也是行不通的，因此，安全性是设计人员结构优化的根本原则和基础条件。 2）经济性，对建筑材料的优化使用是房屋设计经济性原则的主要方法，建筑

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

浅谈房屋建筑的结构设计优化技术李兵仁

浅谈房屋建筑的结构设计优化技术李兵仁摘要：目前我国的经济发展已经达到了一定的水平，人们对于居住环境的要求也随之不断增加。在保证了房屋建筑所有的功能特点之后，应尽可能地控制施工成本，这就需要在进行房屋建筑设计时尽可能使用结构设计的优化技术。将从房屋建筑结构的优化技术的内容、房屋建筑的结构设计与经济性的关系以及优化技术在房屋建筑结构设计中的应用3个方面进行论述与分析，进而详细地对我国的建筑结构优化技术进行探讨。关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术；应用引言如何实现结构的最优化设计，保证结构的功能性以及安全耐久性，同时最大限度节省建筑的占地面积以及追求经济性，是优化设计的主要目标。进行房屋建筑的结构优化包括进行整体房屋结构的优化设计以及细部结构的优化设计。计算机时代的降临，以及计算机结合相关设计理论，实现了工程设计问题向数学计算问题的一种转换。因此，对于相关计算机技术的掌握，也是实现最优化设计的一种前提条件。 1 房屋建筑结构的优化技术的内容要使用房屋建筑结构优化技术，就需要首先了解房屋建筑结构优化设计的主要内容，通常情况下，房屋建筑结构可以进行以下的优化技术。在考虑房屋建筑的结构使用功能以及安全设计要求的前提之下，应对于房屋结构设计过程中可能存在的问题进行考虑，通过最经济合理的方式来完成该结构设计的内容。这个过程就是房屋建筑的结构优化设计过程。其主要内容有：1）认真分析房屋建筑结构，对于整体设计过程进行最优化分析并进行相关的设计改进；2）对于房屋建筑结构设计的子结构作为单独对象进行最优化分析以及相关的设计改进。对于子结构的最优化分析与改进时，通常可以对于子结构进行进一步的细分，子结构主要包含细部构造、主体结构、屋盖结构、围护结构以及下部的基础结构部分。 2 房屋建筑与经济性的关系 1）如何处理房屋建筑结构设计的层数与用地面积之间的关系。我们知道多层建筑与高层建筑，随着层数的不断增加，由于其使用的土地面积一定，因此，使得单位层数所使用的土地面积就会减小。但是实际的设计中并非如此，随着建筑物层数的增加，建筑物的高度随之增加，然而为了确保建筑物内部的光线质量，需要适当地增加建筑物之间的间距，如此就会增加建筑物的用地面积。由此可见，建筑物的总建筑面积所使用的土地面积与建筑物层数之间的联系不是一种必然性。因此就需要使用房屋建筑结构优化设计来实现建筑物层数与建筑物的占地面积之间的关系进行协调。通常情况下，高层建筑物的优化设计方法是通过减小上部的面积来实现建筑物整体光照的效果，这样可以尽可能达到减小占地面积的效果，然而上部的建筑面积也会随之相对减小。如何寻找两者之间的相互协调点来实现这种平衡，是需要通过相关的优化设计技术来实现的。 2）如何处理房屋建筑的结构分部部分与建筑物层数之间的关系。由于同一个建筑物只需要一个公用屋盖，因此，建筑物的屋盖部分的单位设计成本会随着建筑物层数增加而降低。但是对于建筑物的基础部分则又有所不同，我们知道同一个建筑物的基础部分是属于共同的，随着建筑物层数的增加，基础部分承受的上部荷载也会随之增加，那么，设计中就需要提高基础构件的承载力，这样就会增

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

建筑结构优化设计分析

建筑结构优化设计分析摘要：建筑结构设计的优化主要体现在通过结构设计优化达到性能及经济的完美协调。不管对建设方或者居住者，都有着直接的影响。本文根据结构优化设计实例进行分析。关键词：建筑结构；结构设计；优化方法前言结构设计优化技术所指的是建筑结构的设计过程中，设计人员会面临着各种各样的问题，比较成本、性能和建筑材料等问题。如何通过结构优化，从而达到利用最少的资金建设出合理科学的建筑结构。其优化的意义所在就是节省工程造价，提高建筑的质量。当前建筑结构的成本占比较重，合理科学的建筑结构可以产生巨大的经济效益，并还能够提高工程的质量。 1、建筑结构设计优化的步骤 1.1建立合理模型可以通过3步来实现对房屋结构设计的优化，具体步骤是：第一步，需合理选择设计的变量。一般情况下，在选择合理的设计变量的时侯，应当将对建筑结构具有较大影响的因素做为主要设计变量的参数。例如，结构的造价C1与损失的期望C2等有关参数使目标控制产生较大的影响，以及诸如结构的可靠度PS等有关参数使约束控制产生较大的影响，这就需要对这些影响设计变量的参数进行合理选择。相反，对那些影响不大的因素，在进行优化的时侯可以采取预定参数的方式来表示，使让优化过程中的计算量、设计量和编制程序的工作量有所降低。第二步，需确立目标的函数。在采用建筑结构设计优化技术对房屋结构设计进行优化过程中，应当尽可能的寻找几组可以满足有关预定条件的截面相应的几何尺寸、钢筋的截面积以及相应的失效的概率的函数，让工程的造价费用有所减少。第三步，确定约束的条件。在采用建筑结构设计优化技术对房屋结构设计进行优化过程中，应当对结构的可靠性以及用来优化设计的有关约束条件做进一步确定。其中，设计优化的约束条件包含有结构体系约束、应力约束、构件单元约束、尺寸约束、结构强度约束、裂缝宽度约束等。在对房屋结构设计进行优化的时侯，必需充分将实际性约束条件和目标性约束条件作对比，然而保证每一个约束条件均可以满足需求，以便达到最佳的设计。 1.2设定计算方案依照可靠性对房屋结构设计进行的优化也会出现非线性的优化问题以及多约束性的优化问题，并且还会使多变量复杂化。所以，为了减少这些问题需要在进行分析计算的时侯，将有约束的优化问题转化为没有约束的优化问题进行求解。常常采取的优化设计的计算方法是Powell法、复合形法和拉氏乘子法等3种方法。 1.3设计相关程序依照可靠性对房屋结构设计优化的基本模型和选择的计算方法可以编写一个具有运算速度快以及功能齐全的综合应用程序，通过程序的优化提高设计的时效。 1.4作好结果分析在对房屋结构设计进行优化设计的过程中，应当对最终得到的有关计算结果作一定的对比分析，以便为最终的优化设计方案提供科学、合理、有效的依据。而在这个过程当中就要求设计人员必需全面周密的考虑问题，只有这样才能够科学、合理、有效地选择设计的方案，才可以保证建筑结构的实用、经济、合理、安全以及美观，才能够尽可能少的资金投入获得最大的收益。尤其需要注意的是，在进行建筑结构优化设计的过程中，并不能够只一味的强调经济上的节约而降低了技术上标准；或者仅考虑技术上的要求却忽视了经济上的节约，这些都是不正确的。只有在众多因素中寻找最佳结合点，探索优化设计的平衡点，才能够达到有关设计要求。因此，必须做好结构的分析与运用。 2、某工程空心楼板优化设计的实例分析 2.1原方案原设计方案板厚300mm，拟用空心管直径200mm。相邻空心管之间设一道肋，梁宽度 60mm。肋梁区域受力钢筋上、下铁都为2Ф14（Ⅲ级钢），空心管区域受力钢筋上、下铁都

分析建筑结构设计中的常见问题及其应对措施

分析建筑结构设计中的常见问题及其应对措施发表时间：2016-08-22T13:42:43.237Z 来源：《低碳地产》2015年第11期作者：谷峰云 [导读] 由于市场经济的高速运行，人们的物质生活水平得到了显著的提高。信阳市水利勘测设计院【摘要】由于市场经济的高速运行，人们的物质生活水平得到了显著的提高，特别是在工程建筑工作中，针对相关建筑项目的结构设计问题也提出了更深层次的要求。建筑结构设计是一项繁重而又责任重大的工作，直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。本文对建筑结构设计的方法进行了分析总结，并详细分析了建筑结构设计中存在的问题，希望相关研究工作可为设计师提供一定的帮助。【关键词】建筑结构设计；问题；应对措施 1.引言近年来，社会不断发展前行，人们生活水平日益提高，生活环境也不断改善，建筑工程的规模也在不断攀升，人们对建筑结构质量的要求也越来越高。在建筑的设计中，结构设计是一个关键的环节，也是一项复杂、全面并且系统的工作，需要加强对其的重视，认真分析结构设计中的问题，并采取有针对性的措施来保证结构设计的合理性，保证建筑的整体质量，同时，做到美观、经济和适用。但现阶段，在我国建筑结构设计的过程中仍然存在着诸多的问题，特别是使用最多的框架结构建筑存在许多令人不满意的缺陷。此外，现代化的建筑结构设计理念较之前并没有较大的突破，工程人员只是单纯凭借单一的设计模式来建筑项目构建，在一定程度上极大地限制了建筑项目的设计质量。因此，分析建筑结构设计过程中所出现的问题，探讨其解决方案对保障建筑结构质量、安全等意义重大。 2.建筑结构设计 2.1建筑结构分类建筑物有各种不同的使用功能要求，建筑结构按照不同的划分标准具有不同的划分形式。建筑结构的分类具体如下：（1）根据建筑物的层数，可以分为单层、多层、高层和超高层建筑；（2）依据建筑物的实际使用性能进行划分：工业建筑与民用建筑；（3）建筑物可以根据其结构形式进行划分：框架结构、排架结构、筒体结构、剪力墙结构等；（4）建筑物根据所使用的结构材料可以分为：砌体结构、木结构、钢结构、混凝土结构和混合结构等。 2.2建筑结构设计的原则适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的基本原则。建筑物的设计应该从实际出发，在满足建筑物各项功能要求的前提下，必须综合运用有关技术知识，确保结构的坚固、安全。在进行建筑构造设计时，应该改变传统设计师浮夸的设计理念，力求做到建筑物符合用户的实际需求。此外，还要通过科学的设计方案，节省投资方的资金投入。同时，应该适当融合国内外的美学原理，使建筑物具有一定的观赏性。 2.3建筑结构设计建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础，结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分，主要包括以下四个过程：方案设计→结构分析→构件设计→绘施工图。 3.建筑结构设计中的常见问题 3.1 建筑结构设计中地基设计存在的具体问题在工程结构的建筑设计工作中，地基和基础的建筑构造通常是工程人员比较关注的工程建设问题，在此基础上由于地基构造是制约工程后期质量的关键要素，所以地基基础建设对提高整体建筑质量具有相当积极的推进作用。建筑结构设计中地基设计所存在的具体问题主要表现在以下两个方面：（1）地基设计过程中忽视了地基沉降的问题：现如今，在建筑地基结构设计的过程中，地基沉降问题很容易被忽略，建筑物地基沉降可以导致建筑物上部结构出现裂痕，更甚者可以导致地基破坏。地基质量一旦出现问题，将严重威胁建筑结构的安全性能，对居民的正常使用造成威胁；（2）建筑结构设计中对地基埋设所进行的设计不够合理：在现实的基础地基设计中高层建筑基础有效埋置深度不足的问题非常普遍，建筑地基作为承受建筑结构物荷载的岩体埋设深度不符合建设标准，将严重影响到地基的有效承载能力，严重威胁了建筑结构的安全性能。 3.2建筑框架结构设计不合理建筑结构设计不合理主要表现在以下几个方面：（1）在进行结构设计时，只关注横向设计，而忽略了纵向框架设计，影响建筑物的使用性能；（2）框架梁端截面的底层纵向受力钢筋和顶层的纵向受力钢筋配筋量的比值不符合规范要求，这种设计方式不仅影响建筑工程质量，降低建筑物的安全性，更为严重的是，一旦发生地震，很可能会引起房屋倒塌；（3）在建筑结构设计中，承重柱的截面设计高度过小；（4）连梁全长箍筋设计没有按规定的构造方式对两端进行加密处理；（5）连续梁的设计问题，一般在进行建筑结构设计时，往往会把连续梁按照单梁来设计。 3.3建筑上部结构的设计所出现的问题上部结构设计中所存在的问题主要表现在以下几个方面：（1）现浇混凝土强度等级：现浇框架结构设计时，根据结构中梁、柱、板的受力特性，常常将它们设计为不同的混凝土等级，但是在浇筑一块楼板的四周设置施工缝时，由于混凝土等级不同，造成施工工艺不当；此外，在同一平面内浇筑不同的混凝土既增加了框架结构的施工难度，又会增加施工管理的难度，并且使高强度混凝土浇筑了低强度混凝土区域，既造成了混凝土的浪费，又造成了建筑结构的安全隐患；（2）钢筋混凝土保护层厚度：混凝土保护层的厚度直接影响着混凝土构件的耐久性，如果主梁、楼板、次梁交叉处的钢筋分布不当，使得楼板负筋一侧的保护层厚度不足，影响到整个工程结构的强度、稳定性。 4.建筑结构设计所出现问题的解决措施 4.1地基结构设计优化在具体的设计过程中设计工作人员应针对施工的具体环境，对天然地基与人工的地基的沉降量进行科学的估算，并在施工过程中对建