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建筑結構優化措施范文1
關鍵詞：優化;建筑;結構;設計;措施;研究
0 前言
在國民經濟快速發展、穩固增長的帶動下，人們的物質、文化生活水平得到了顯著提高，這期間，人們的消費理念也發生了巨大的變化，逐步向高品位、高質量方向轉變，因此對生活、工作、學習等環境提出了更高的要求，例如對房屋建筑的要求，人們在過去對房屋的要求可能只是簡單的遮風、避寒的要求，而現在在此基礎上又提出了舒適、審美等要求。對此，現階段的房屋建筑結構設計在滿足建筑結構質量、安全的情況下，還需要滿足人們的審美要求。同時，不斷優化建筑結構設計也是提高建筑企業經濟效益的需要，所以，在新時展下開展房屋建筑結構設計工作過程中，我們設計人員要牢牢把握住經濟、合理、適用的原則，并以此為優化設計工作的指導理念，同時要采用現代化技術，這樣才能在降低建筑工程成本的同時，保證建筑結構的安全、穩固，滿足人們審美的需求，實現企業的可持續發展。下面，我們就通過以下幾個方面來詳細探討下優化建筑結構設計的有效措施。
1 對建筑結構優化設計理論的研究
建筑設計實質就是設計師在遵循美觀實用等原則的前提下，根據建筑地區不同的情況進行綜合利用，運用建筑學設計理論進行設計。就建筑學的設計理論而言，主要有兩個體現部分：于建筑工程的結構設計、于建筑結構優化設計。房屋建筑工程結構優化設計包括了對內部結構細微部分的優化設計、對圍護結構的優化設計、對房屋頂部的優化設計，還包括了工程造價方面對建筑造價的分析、對建筑物的受力分析以及對周圍設施的布置等方面。房屋結構設計不僅需要在設計前期加以重視，還需要在施工和建設后期的關注。在進行具體建筑施工中，需要根據建筑的實際情況不斷的改進方案選擇最佳方案，將房屋建筑綜合指數最佳的設計方案作為施工建筑的藍本?，F在的建筑設計環境對于設計人員來說是一項新的挑戰和要求，因此，作為一個設計人員，要用于應對挑戰，在設計的過程中不斷的進行對比分析，從中選擇出最優方案。在設計一些建筑的時候，設計師要根據自己學過的設計理論，在結合建筑當地的環境和建筑條件，遵循安全實用、大方美觀、節省材料的原則，開展方案設計工作，從而達到房屋建筑的最佳效果。設計人員根據工程情況，在工程的過程中對方案進行具體設計和步驟的優化。在設計平面上，建筑物需要盡量保持對稱，盡可能地縮小差異。
2 優化建筑結構設計的措施
本文結合大量的實踐工作以及自己多年工作經驗總結出優化建筑結構設計的措施具體表現在以下幾方面，下面，我們就來詳細了解下。
（1）不斷加強剪力墻的優化設計。其中連梁是剪力墻設計的重點，這就要求我們將聯肢墻的應用重視起來，聯肢墻是利用連梁之間的各個墻通過連接形成，把墻肢的約束條件增加了。這種設計不僅可以有效的提高建筑物抗震能力，還使墻體的各個部分得到了更多的內力，雖然在具體施工中會造成一定建材的浪費，但是其所取得的效果是顯而易見的。另外，當我們對建筑結構進行設計的時候，還要在保證結構剛度和變形要求的同時，從經濟方面和抗變形等角度進行綜合的考慮，這樣才能做到最優化。
（2）要求設計人員要重視細部的優化。設計人員在注重整體結構協調的同時，也經過將細部結構設計重視起來。如在現澆板設計工作中，我們可以將異形板劃分為方形版，這樣就可以使得建筑物受力均勻，避免日后出現斷裂現象。如在建筑基礎設計中我們應該選取冷軋鋼筋作為材料，這樣既可以提高建筑的抗震性能，又可以有效的減少鋼筋使用數量，降低成本投入。
（3）注重利用計算機技術。隨著計算機技術的成熟發展，計算機技術已經廣泛的應用到了建筑的結構設計中。通過建筑結構優化設計和計算機技術的結合，設計師利用計算機仿真的設計優化方法對建筑結構優化設計帶來了很多新的思路。建筑設計師能夠利用計算機軟件建立各種便于分析的模型，并通過計算機的優化計算，為設計師提供精確的數據，最后達到建筑設計的優化。計算機技術的運用可以說把建筑結構優化設計這樣一個工程的問題轉變成一個數學的問題。
3 結語
總之，不斷優化建筑結構設計，不僅可以有效提高建筑的功能性、安全性、穩定性，還可以充分的滿足人們的審美要求。所以，我們作為新時展下的建筑結構設計工作人員，在設計工作開展過程中不斷創新設計理念、創新設計方法、設計技術，實現建筑結構的優化設計。
參考文獻：
建筑結構優化措施范文2
關鍵詞:框剪結構；優化設計；措施；內力分析
中圖分類號:TU318 文獻標識號:A文章編號:2306-1499(2014)07-0097-01
1. 基本概況
1.1結構承重體系設計
結構承重體系設計需要根據不同的環境來進行，在設計中，裙房部分要考慮荷載效應的發生，主樓的部分也要考慮豎向的荷載效應，同時對于水平地震作用下產生的荷載效應也要加以重視。因此裙房結構需要采用混凝土框架結構的形式，而主樓采用框架一剪力墻承重結構體系。
由于主樓的抗側力構件是重要的部分，在設計中剪力墻要承擔主要水平荷載，同時框架承擔少部分水平荷載作用和大部分的豎向荷載作用。如果要提高主樓的抗扭能力，在設計中要加強剪力墻和樓梯主樓結構的相互位置，其中主要要注意建筑結構設計的變形限值，將其進行綜合匹配，以剛度、承載力和延性來進行綜合。
1.2建筑縫的處理設計
建筑縫的處理設計是通過主樓和裙房之間的連接部分來進行設計的。由于主樓和裙房有著本質的不同，兩者連接處需要設計出防震縫和沉降縫。防震縫的設計是為了減少主樓和裙房之間出現較大的縫隙，從而增加裙房的防水難度，結構設計的過程中，也需要將主樓和裙房看做一個整體的設計方案來進行設計計算。而沉降縫的部分是主樓按照實際的需要，將主樓基礎設計成樁基礎，與此同時，裙房的基礎設計成柱下條形基礎，二者在調整彼此間的不均勻差，從而保證設計的合理性。這也是建筑縫最常見的處理設計方式。
2. 結構優化設計策略
高層的建筑結構設計中，采用較多的方式是鋼筋混凝土框架一剪力墻結構，這種體系的建立有效的提高了框架結構的靈活性，并且更好的提升了使用空間，使建筑更為優質。由于剪力墻結構的整體性相對較好，因此也保證了建筑結構的完好。在一定條件下，采用框架結構設計能有效的提高水平變形曲線能力。然而鋼筋混凝土一剪結構具有多種效果，從力學的角度來進行分析的話，存在著一定的難度，進行設計優化設計也難以完成。因此，及時國內外很多的專家進行了多種實驗，但框剪結構中依然存在著很多難以解決的問題，解決在這些問題，對于提高工程質量和科學的發展也有著重要的意義和積極的作用。
2.1框架結構的分部優化設計技術
鋼筋砼框架結構屬于具有多個多余約束的超靜定結構，其荷載效應不僅與外荷載大小有關，還與結構構件的材料特征、幾何構造特征有關。鋼筋砼框架結構的分部優化設計，即是在結構整體內力分析完成后，根據梁柱各構件的控制內力進行截面優化設計，確定滿足荷載效應水平要求的各結構構件的幾何特征和配筋量的優化結果，由此導致原結構的幾何特征和荷載特征發生變化，優化結構在現荷載作用下內力分布特征發生變化，各構件控制截面上的控制內力也發生相應變化，據此再進行新一輪的優化設計。因此框架結構的分部優化設計實際上是一個迭代、漸進的尋優過程，計算結果雖不總能等價于整體優化設計結果，但通常能給出工程實用的滿意結果。
鋼筋砼框架結構的分部優化設計方法的具體步驟為：
（1）初始選型。根據結構平面、立面布置及建筑物設計使用功能，分析結構所受的豎向荷載和水平荷載及其傳力路線，并考慮施工因素，歸并框架梁、柱的類型，初選梁柱的幾何尺寸；
（2）結構分析。按照結構的實際幾何構造特征，計算結構所受豎向荷載及水平荷載，對鋼筋砼結構進行空間內力分析。根據結構分析結果，將截面尺寸相同的構件的控制截面內力，根據其大小進行分類，并確定每一類構件的設計控制內力；
（3）截面優化設計。截面優化設計是對優化的結果進行控制的過程，設計過程中，保證其整體設計方案的準確性，提高設計質量是關鍵的步驟;
（4）可行性判斷。對優化設計結果進行一次內力分析，檢驗其可用性。若整體分析能夠滿足工程設計要求，則可按此方案進行配筋和構造處理，作為最終的優化設計結果。否則需根據工程經驗和結構內力分析結果進行局部調整，直到方案可用為止。
2.2框―剪結構的三階段優化設計策略
框―剪結構的設計主要涉及三個方面的優化問題：一是結構最優設防水平的決策，二是框架與剪力墻結構協同工作，以及承載力、剛度與延性變形能力間的最佳匹配設計，三是框架―剪力墻結構構件的優化設計問題。
高層框―剪結構在水平荷載作用下的協同工作問題，主要是水平荷載在框架和剪力墻結構之間的分配設計，因此剪力墻數量和位置的設計是關鍵問題。這里，我們將框）剪結構的優化設計過程分為三個階段進行，對不同階段的不同問題，采取不同的優化準則進行優化設計。
（1）第一階段：最優設防水平Id的優化決策。以地震的危險性為前提，分析地區地震的相關強度，從而評測出相應的結構優化方案，在進行設計前，將相關的數據進行綜合評測，從而把設計方案綜合在內。
（2）第二階段：剪力墻構件的優化設計。剪力墻結構構件的優化設計主要是結構剛度與延性指標的最佳組合，可用力學準則進行優化。結構剛度對結構的影響主要為結構的自振周期和側向位移，結構延性對結構的影響主要為保持承載力前提下的變形能力。因此，可用結構整體的側向位移量來協調結構的剛度和延性。我們根據高層結構設計規范對結構層間位移和頂點總側移的限值來控制結構的剛度設計和延性設計。
（3）第三階段：框架結構的優化設計。框架結構的優化設計準則是一個結構準則，在一次整體分析完成之后，可按照前述方法對框）剪結構中的框架部分進行優化設計。
建筑結構優化措施范文3
關鍵詞: 高層建筑剪力墻；結構優化設計
中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A
前言：在諸多的新興城市中，高層建筑已隨處可見。在高層建筑的設計過程中，剪力墻結構的設計是最關鍵的環節。剪力墻的好壞關系到高層建筑的安全性及可靠性。剪力墻結構要承受水平及縱向的作用力，對剪力墻結構設計進行優化可以使建筑高度增加而不影響安全性，同時使室內使用空間更加優化。因此，剪力墻布置、方案選擇及含鋼量等是優化設計的重要內容。
1.高層建筑設計概念的特點
高層建筑的在設計過程中,設計到的結構功能主要包括兩方面:一是建筑承受荷載的能力；二是抵抗側移能力。同時，其結構功能作為表達建筑體量組成和結構藝術的基礎。高層建筑在設計過程中，既不能隨心所欲任意而為也不能離開實踐的基礎而進行單純的演算及推理。高層建筑的結構概念設計取決于設計建筑的工程師，工程師需要經過縝密的科學性的分析及演算并結合他們敏感的判斷力。在高層建筑設計的初期，設計人員們能經過嚴密的分析決定高層建筑結構設計概念中的各類基礎性問題。在高層建筑的結構設計概念的特點中，水平荷載問題起著至關重要的決定性作用，這是由于隨著建筑高度不斷的上升，水平荷載對結構設計的影響作用及控制作用越來越明顯。對于高層建筑的設計者來說,擁有與眾不同的超前觀念和理念創新是一種思維模式上的進步之舉,同事是現代高層建筑設計中必不可少的一項能力。
2.剪力墻的結構設計優化措施
2.1剪力墻結構設計方案
在高層建筑剪力墻的結構設計過程中，要考慮的內容較多，不僅要考慮到位移限值，也要考慮到框剪結構中的抗側力構件能否充分的發揮其作用。此外，在設計過程中還要注意使整體結構布局合理，應用的技術要相互匹配。使得整體的安全性達到最大值,所有結構都能最大限度的發揮其作用,這樣設計出的結構才能達到既經濟,又合理的目的并且節省成本。高層建筑的剪力墻結構設計時，若層數少于18層，可以采常用的現澆剪力墻結構為最佳，若層數更高，則建議選擇使用普通剪力的墻結構。剪力墻的結構特點在于平面外剛度及承載力都相對來說較小，因此剪力墻平面外的彎矩在結構設計過程中應該適當的控制，還要增大剪力墻的剛度是剪力墻的結構更加合理。為實現高層剪力墻結構設計的科學性并符合標準，必須先要確定剪力墻的具體高度及寬度，而且盡量將梁柱設計在建筑的隱蔽位置， 這樣能是高層建筑更具有美感及觀賞性。提前做好設計規劃工作，要注意剪力墻的結構設計要合理、對每一步的設計方案都要明確細化。
2.2剪力墻設計的計算方法
剪力墻結構的設計在計算時要考慮水平作用還有豎向作用，從而對結構整體進行合理的分析。在設計及計算高層建筑剪力墻拐角處的墻垛時,如果沒有特別的要求或需要,在進行計算時就不必要建立這些結構的模型。除此之外，梁進行框架剪力調整與不調整兩次計算也是十分必要的內容,還要注意配筋設計要與其他部分相適合。剪力墻連梁的跨高比也有一定范圍的要求，建議應該不小于 2.5，否則剪力和彎矩的值很有可能超出標準限值。對于難于進行調整的梁來說,若能找到合適且可靠性較高的水平力傳遞路徑也是可行的。同時可以選擇的方法也包括對梁的彎剪剛度在一定范圍內降低一些但不改變梁截面的方法來進行調整工作。隔墻要盡量選擇輕質的墻體，從而使荷載能夠有效的減少，對地震作用的影響也能降低一些，也能部分的節約資金。高層建筑的剪力墻結構中，樓層連梁以及配筋受高度影響較大。
2.3剪力墻布置方案的選擇
從高層建筑剪力墻的結構布置上來說，選擇弱連梁聯系的方式較為適合，這樣可以形成數量更多的聯肢墻。不僅能夠有效的避免剛度太大的問題, 而且在結構受力來說仍然保持了整體墻的原樣。高層建筑剪力墻布置的基本原則包括以下幾個方面，首先要是剪力墻的數量不要過多,還要考慮各個墻肢在進行布置時邊緣構件的使用量也不要過多。剪力墻布置過程中，沿高度的方向小幅度的修改墻厚和混凝土的強度等級是可以的，而且墻肢數量的縮減影響稍小一些，這樣側向剛度在高度方向上的就能呈現逐步減小的趨勢。在能夠有效保證剪力墻的豎向和水平承重的前提下,要盡量是剪力墻布置時的間距擴大,從而減少在小的間距范圍內剪力墻布置過多。
2.4合理控制剪力墻結構的含鋼量
近年來我國各地高層建筑的逐年增加,剪力墻在高層建筑中的應用也越來越普遍。高層建筑的含鋼量問題一直是影響建筑成本的關鍵，想要使高層建筑在進行設計及施工時能夠具有更大的經濟優勢，節約成本，從含鋼量入手是十分必要的。對剪力墻的結構進行控制，并且對結構設計和施工過程的實踐經驗相結合進行分析, 從實際情況出發，按照使用要求認真的分析高層建筑剪力墻結構在建設構成中最為適宜的用鋼量。
3.剪力墻優化設計的其他措施及注意問題
3.1關注轉換層的設計
剪力墻的轉換層在設計過程中要注意剛度不宜太大，因為過大的轉換層剛度會使結構受地震影響變大并且會使豎向的剛度也會有一定程度的提高，這樣在建筑過程中材料的使用量也會提高對于成本來說是一種浪費。在這樣的情況下，設計人員對于截面尺寸要進行分析及合理的選擇，同時要注意到剛度能否適應高層建筑設計的要求。同時，剪力墻的轉換層剛度也不適合太小的數值因為這樣會出現沉降差，會使得配筋量的使用增加。
3.2連梁設計的優化
對于轉換層結構設計，其本身的剛度與質量不宜過大，一般可通過水平力作用下的空間分析來檢查轉換層的位移角是否均勻。對于連梁的設計，在截面所受的剪承載力和配筋等方面都有一定的標準及要求。塑性調幅的方法為在內力計算前將連梁剛度就進行合適的減少。經過這些調整之后的連梁應該保證其彎矩和剪力的設計值比使用階段實際值要大，同時要比地震組合計算后所得的彎矩設計值大一些，這樣可以防止在正常的使用過程中，或者發生強度較小的地震作用后產生不可避免的裂縫現象，影響使用安全。
3.3合理控制設計過程中的成本
在高層建筑的剪力墻結構中,剪力墻建設過程中鋼筋用量占總用鋼量的比例較大。因此，暗柱及梁適宜采用高強度的鋼筋，從而使配筋量有效減少。配筋只需要滿足計算及標準建議所需的最小配筋率即可，這樣可以有效的節約成本。墻體荷載可以扣除，明確建筑使用功能以確定活荷載，去掉不必要的荷載。此外，設計人員在設計過程中要減少一些非必須的暗柱的設置,而且構件配筋設計過程中，也不要過于隨意的改變配筋量,因為這對于用鋼量來說十分重要，也要為節約成本有所考慮。
4.結語
隨高層建筑的大量建成，在高層建筑的剪力墻結構設計中,怎樣進行合理的優化已經成為設計人員關注的熱點問題。怎樣既能高層建筑的剪力墻結構外觀簡潔,同時又能大量的節約建筑成本成為了設計過程的關鍵。因此，在剪力墻結構的設計，合理布置及用鋼量等多方面要多加注意，同時減少不必要的成本浪費，是高層建筑的剪力墻不僅更加美觀也更加穩固安全。
參考文獻：
[1]呂瑞孝，姜劍虹 . 高層建筑剪力墻結構設計需關注的要點 [J]. 科技信息，2011，(19).
建筑結構優化措施范文4
【關鍵詞】高層建筑；框架剪力墻；結構設計
隨著經濟建設的快速發展，城市人口不斷增加，建筑用地資源非常緊張，在這種情況下，高層建筑以其大容積率得以在城市中快速發展起來。高層建筑垂直高度較大，而且結構較為復雜，這就需要選擇適宜的結構形式，來確保高層建筑的穩定性。目前框剪結構不僅能夠有效的確保使用空間的最大化，而且抗側力剛度也較好，所以在當前高層建筑結構設計中得以廣泛的應用。在進行框剪結構設計過程中，需要對其設計進一步優化，確保建筑結構能夠更好的滿足建設可靠性的要求。
1、高層建筑框架剪力墻結構設計的基本原則
對高層建筑中的剪力墻的應用更能有效的體現出其很好的優勢。不但能夠滿足建筑最基本的使用功能，還能夠對人們日益增長的個性化需求以及工程經濟性需求和耐久性的要求都可以實現。剪力墻的結構設計技術的應用能夠有效的確保建筑的質量，也能夠降低建筑工程的生產成本。
1.1調整樓層最小剪力系數方面的原則。在進行剪力墻的設計中對于其構件盡可能的減少布置，其中最佳的設計方案就是進行大開間剪力結構的布置，使得側向剛度結構能夠達到最好的狀態。同時，樓層間的剪力系數也要確保較小，但是不能超過相關規范規定的范圍。
1.2調整樓層間最大位移與層高之比方面的原則。在對規范規定的最大樓層間的位移進行計算時，假如建筑所處地區出現地震的情況比較多，對樓層的標準值在進行計算時可以將結構的整體彎曲變形進行保留，在以彎曲變形為主的建筑中需要計入扭轉變形。在高層建筑當中重點需要考慮的就是樓層間的剪力變形以及扭轉變形。結構的剪切變形主要是通過豎向構件的數量進行確定的，在實際的工程中，有很多構件還是很難滿足的，同時還需要加強對構件的合理布局，如果布局不合理，就會導致產生扭轉變形，那么樓層間的位移就很難達到要求。所以，相對高層建筑來說，不能簡單的只是利用樓層間的位移來進行豎向構件剛度的確認，同時還需要盡可能的減少扭轉變形。
1.3調整剪力墻結構連續超限方面的原則。如果剪力墻結構的連續跨高比太小就會出現彎矩和剪力過大的情況，這樣就超過了相關規范限度。按照相關規定的要求，在跨高比低于5時，連續梁是不能進行折減的，對跨高比的合理選擇能夠有效的避免剪力和彎矩過量。在進行結構設計中對以上所述有效合理的利用就能夠在一定程度上降低工程成本。在對剪力墻的結構設計中，不僅需要符合相關規定，還需要加強對其他方面因素的考慮，對建筑物的立面以及平面一定要盡可能的確保均勻，并且剪力墻結構一定要遠離房屋中間，這樣是為了確保房屋的整體抗扭能力。
2、高層建筑框架剪力墻結構設計優化措施
2.1剪力墻位置優化設計
框架剪力墻在其設計的過程中通常為雙向布置，一般沿著主軸方向或者其他的方向，此種做法可有效的提高空間工作性能，且極易實現兩個方面手里的抗側剛度接近。剪力墻的位置、數量均要得當適宜，若是剪力墻的數量太少，那么結構抗側剛度則無法滿足設計要求，但是數量過多，那么墻體的利用率則會大大降低，從而導致結構抗側剛度過大，加大地震力和自重，無法充分滿足設計要求。在設計剪力墻肢截面的時候，盡量達到規則、簡單、豎直剛度均勻等要求。在對建筑進行抗震設計時，剪力墻底部則需加強部位不應采用錯洞墻和疊合錯洞墻，有效的避免設計過程中墻肢剛度相差懸殊的洞口。同時剪力墻必須應用從上到下的連續布置方式，避免強敵剛度突變，且對剪力墻平面外地彎矩進行控制，保證剪力墻平面外地穩定性。
2.2結構的科學設計
眾所周知，在剪力墻水平方向的安排中，設計人員如果想要將剪力墻的重量核心和其剛度核心盡可能的布置在一起，則應當盡可能的將剪力墻平面設計以對稱的方式來進行，這能夠有效減少剪力墻扭矩的出現并且有效提升剪力墻的抗震性。除此之外，剪力墻合理布置的結構過程中設計人員還應當減少單向形式的設計，從而能夠有效避免其對于剪力墻結構中的抗震性能產生不良作用，最終促進建筑工程抗震性能的有效提升。另外，在合理布置結構的過程中設計人員應當使剪力墻側向剛度能夠充分發揮，從而能夠在此基礎上促進建筑工程結構設計中的剪力墻設計抗震效率的持續提升。
2.3延伸性處理及設計
延伸性處理是建筑工程結構設計中的剪力墻設計的核心內容之一。通常來說由于剪力墻的結構自身存在著較大的延伸性，因此這意味著在進行剪力墻的設計和施工過程中其也當具備相應程度的延伸特性，這將會直接影響到剪力墻結構的整體性和耐久性。除此之外，在延伸性處理的過程中為了有效的避免剪力墻結構中出現相應的破壞問題，在進行剪力墻設計時設計人員應當確保其能夠滿足承載力的相應要求，并且通過均勻、對稱、上下連貫的設計方法的有效應用來促進其整體支撐效果的有效提升，最終在此基礎上促進建筑工程結構設計中的剪力墻設計可靠性的不斷進步。
2.4強度與性能的設計
提升強度與性能是建筑工程結構設計中的剪力墻設計的重中之重。根據我國相關機構出臺的《高規》中所規定，在建筑工程的設計、施工過程中一般的剪力墻的水平和豎向分布筋的配筋率都應當得到可靠的保障，即對于非抗震設計和四級抗震設計時這一數據應當在 0.20%之上，與此相對應的則是，當對于一、二、三級抗震情況的建筑工程設計時，設計人員應當確保這一數據不小于0.25%，從而能夠促進建筑工程抗震強度與自身性能的有效提升。除此之外，在提升強度與性能的過程中設計人員還應當遵循《混凝土結構設計規范》、《建筑抗震設計規范》中的相關規定，即通過約束邊緣和構造邊緣的剪力墻構件來促進矩形截面剪力墻的極限承載力能夠優化40%以上，并且促進其抗震能力得到20%左右的提升，最終促進建筑工程結構設計中的剪力墻設計合理性的不斷進步。
2.5合理的控制剪力墻結構參數。為了保證高層建筑結構設計中剪力墻結構布置的合理性、恰當性以及科學性，就要對位移比、側向剛度比、周期比等一些參數進行有效的控制。位移比通常是指高層建筑中，豎向構件本身的樓層的位移和水平位移與樓層平均值的比值。除此之外，還對剪力墻結構布置其自身的不規則性進行限值，這樣能夠有效的防止建筑出現偏心力，出現建筑扭轉的現象。位移比限值是根據剛性樓板假定的條件下確定的，高層建筑的豎向構件位移比一般是不能夠超過1.2倍的。
3、結語
在建筑中剪力墻結構主要承載的就是水平以及豎直方向的荷載和重力，在剪力墻設計中不但要求其安全合理，還需要對其經濟問題進行思考。在設計中，對于各項位移的限制值也需要使其能夠滿足，對于其構件中的抗側力構件作用也需要加強思考。對于剪力墻的豎向設計也需要使其能夠滿足位移限制值相關規范的要求，盡可能的使其數量能夠減少，同時對于基本的振力也不造成影響。
參考文獻：
[1]張建勛，谷軍，張帆.框架剪力墻結構的概念設計要點分析[J].建筑設計管理，2011（10）.
建筑結構優化措施范文5
【關鍵詞】建筑結構；抗震設計；整體穩定性；空間剛度；延性結構；地震作用；抗側剛度
0 引言
我國是一個地震災害頻發的國家，地震災害給國民經濟及國民的生命財產帶來了嚴重的沖擊和危害； 建筑房屋是地震災害中受創比較嚴重的物體之一，據有關地震災害研究專家分析，致使人們在地震中喪生的主要原因是建筑房屋的抗震性能差，難以抵擋地震災害的沖擊破壞，建筑房屋的倒塌使得人員傷亡量驚人。所以在此形勢下，為了能夠防御地震災害，盡可能地減少地震災害對社會的危害，我們必須要加強對建筑結構工程中抗震設計的研究和探討，提升建筑結構的抗震性能。
1 建筑結構抗震設計中的三大關鍵問題
1.1 抗震場地的選擇
選擇對建筑抗震有利的場地，宜避開對建筑抗震不利的地段，不應在危險地段建造甲、乙、丙類建筑。地震造成建筑物的破壞，除地震直接引起的結構破壞外，場地條件也是一個重要的原因。地震引起的地表錯動與地裂，地基土的小均勻沉陷，滑坡和粉、砂土液化等。因此，應選擇對建筑抗震有利的地段，應避開對抗震不利地段，如軟弱場地土、易液化土、狀態明顯不均勻等地段；當無法避開時，應采取適當的抗震加強措施，應根據抗震設防類別、地基液化等級，分別采取加強地基和上部結構整體性和剛度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施；當地基主要受力層范圍內存在軟弱粘性土層、新近填土和嚴重不均勻土層時，估計地震時地基不均勻沉降或其他不利影響，采用樁基、地基加固和加強基礎和上部結構的處理措施；對于地震時可能導致滑移或地裂的場地，應采取相應的地基穩定措施。
1.2 建筑結構體系的合理選擇
建筑結構體系的合理選擇是結構設計應考慮的一個重要問題，結構方案的選取是否合理，對安全性和經濟性起決定的作用。具體而言，應注重以下幾方面的設計：
第一，結構體系應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力?？拐鹪O計的一個重要原則是結構應具有必要的贅余度和內力重分配的功能，即使地震中部分構件退出工作，其余構件仍能將豎向荷載承擔下來，避免整體結構失效或失穩。
第二，結構體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。在這過程中，豎向構件的布置，應盡量使豎向構件在垂直重力荷載作用下的壓應力水平按近均勻；樓屋蓋梁系的布置，應盡量使垂直重力荷載以最短的路徑傳遞到豎向構件墻、柱上去；轉換結構的布置，應盡量做到使上部結構豎向構件傳來的垂直重力荷載通過轉換層一次至多二次轉換。與此同時，整體抗側力結構體系也必須明確，抗側力結構一般由框架、剪力墻、簡體、支撐等組成，它們宜盡量貫通連續，若它們沿豎向要有變化，則變化要緩慢均勻。
第三，結構體系應具備必要的承載能力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力。鋼筋混凝土結構具有良好的塑性內力重分布能力，能較充分地發揮吸收和耗散地震能量的作用。
第四，結構體系應具有合理的剛度和強度。宜具有合理的剛度和強度分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產生過大的應力集中或塑性變形集中；框架結構設計應使節點基本不破壞，底層柱底的塑性鉸宜晚形成，應當使梁、柱端的塑性鉸出現得盡可能分散；對于可能出現的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。
1.3 重視建筑平面布置的規則性
建筑的平、立面布置應符合抗震概念設計原則，宜采用規則的建筑設計方案，不應采用嚴重不規則的設計方案?？拐鹪O計規范規定，對平面不規則或豎向不規則，或平面、豎向均不規則的建筑結構，應采用空間結構計算模型；對凹凸不規則或樓板局部不連續時，應采用符合樓板平面內的實際剛度變化的計算模型；對薄弱部位應乘以內力增大系數，應按規范有關規定進行彈塑性變形分析，并應對薄弱部位采取有效的抗震構造措施。在我國建筑中，結構的對稱性主要指的是抗側力主體結構的對稱。對稱的建筑如平面對稱的簡體框架結構、筒中筒結構、簡體結構、框剪結構、剪力墻結構、框架結構等，一般比較容易實現結構的對稱性。
結構的規則性主要體現在以下四個方面：一是，建筑主體抗側力結構兩個主軸方向的剛度要比較接近、變形特性要比較相近；二是，建筑主體抗側力結構沿豎向斷面、構成變化比較均勻，不要突變；三是，建筑主體抗側力結構的平面布置，應注意同一主軸方向各片抗側力結構剛度盡量均勻；四是，建筑主體抗側力結構的平面布置還應注意中央核心與周邊結構的剛度協調均勻，保證主體結構具有較好的抗扭剛度，以避免建筑在地震或風的扭矩作用下產生過大的扭轉變形，從而引起結構或非結構構件的破壞?？梢哉f，重視建筑平面布置的規則性在建筑結構設計中相關重要，在實踐中應高度重視這方面的規范。
2 提高建筑結構抗震能力的優化措施
建筑結構抗震設計是專家們通過對大量建筑地震震害實例進行分析，歸納總結出來的實踐經驗。抗震設計在建筑結構設計中是非常重要和必要的，因而，應當引起高度重視。為了有效提高建筑結構抗震能力，需從以下幾方面著手：首先，要合理的布局地震外力能量的傳遞吸收途徑，保證支柱、墻和梁的軸線處于同一平面，從而形成構件雙向抗側力體系。使其在地震作用下呈彎剪破壞，并且塑性屈服盡量產生在墻的底部。而連梁宜在梁端塑性屈服，還有足夠的變形能力。在墻段充分發揮抗震作用前，按照“強墻弱梁”的原則加強墻肢的承載力，避免墻肢的剪切破壞，提高建筑結構的抗震能力。其次，要按照抗震等級對梁、柱以及墻的節點采取相應的抗震構造措施確保建筑結構在地震作用下達到三個水準的設防標準。為了保證鋼混結構在地震作用下具有足夠的延性和承載力，應按照“強剪弱彎”、“強柱弱梁”、“強節點弱構件”的原則進行設計，合理地選擇柱截面尺寸，控制柱的軸壓比，注意構造配筋要求，尤其是要加強節點的構造措施。最后，要設置多道抗震防線，即在一個抗震結構體系中，一部分延性好的構件在地震作用下，首先達到屈服，擔負起第一道抗震防線的作用，其他構件則在第一道抗震防線屈服后才依次屈服，從而形成第二、第三或更多道抗震防線，這樣的結構體系對保證結構的抗震安全性是非常有效的。
3 結束語
總之，在對建筑結構的設計過程中，不僅需要對建筑結構的使用功能和使用年度進行考慮，同時還需要對建筑結構的安全防震性能進行考慮，并在建筑結構設計的過程中充分對地震的來臨進行模擬，要保證建筑符合小震不壞、中震可修、大震不倒的原則。為了做到以上的抗震要求，就要對結構動力學的基本原理和方法進行充分的學習，并運用到建筑結構設計中。
【參考文獻】
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[2]戴國瑩.建筑結構抗震設計方法（八）――抗震設計的總過程[J]. 建筑科學，1990（02）.
建筑結構優化措施范文6
關鍵詞 建筑；設計；結構；優化；方案；抗震；
Abstract: With the social development and progress, we have more and more attention to optimize the design of building structures, building structures to optimize the design for the real life of great significance. This paper describes the architectural structure to optimize the design of relevant content.
Keywords architecture; design; structure; optimization; programs; earthquake;
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
引言
科學技術的不斷創新，推動經濟不斷向前快速發展，人們對物質生存環境提出了更高要求，而建筑是人類物質生存環境的重要載體。近年來，節能環保型社會建設理念的不斷深入人心，進一步加劇了建筑的需求者與供應者對建筑結構優化設計的需要。建筑結構的優化設計，不但滿足了投資者控制建筑投資成本的目標，而且更加符合使用者對建筑本體功能的需求，從而實現了社會整體經濟效益的最大化。因此，建筑結構的優化設計，在市場經濟下的節能環保型社會越來越成為可行。
1、建筑結構優化設計的基本理論
建筑結構的優化設計主要體現在建筑工程的決策階段、設計階段、建設階段。在建筑工程的決策階段，確定結構優化設計所要達到的總體目標，滿足本體功能，最大程度保障安全性，縮減投資成本；在建筑工程的設計階段，確定每一個子系統及整體結構的優化布局；在建筑工程的建設階段，以結構優化設計為建設原則，組織建設好每一個子系統從而實現整體結構優化布局。決策階段結構優化選擇是關鍵，設計階段結構優化設計是核心，建設階段結構優化建設是基礎，3個階段互相驗證、互為補充、缺一不可。
建筑結構優化設計的基本要求：
(1)功能性
建筑是人類的基礎物質生存環境，建筑結構優化的終極目標就是為了滿足人類對物質生存環境的最大化需求。對功能性的滿足也不再局限于傳統的實用，而是增添了舒適性、美觀性、協調性等多種新元素，滿足人類對基礎物質生存環境的更高要求。
(2)安全性
建筑作為人類生存的基礎生存環境，與人類的生產、生活緊密相關，安全性成為建筑結構優化設計的必然考慮因素。一味追求建筑結構的優化設計，忽略決策階段、設計階段、建設階段的安全性，其作為建筑不但沒有任何實際意義，反而會給人類正常生產和生活帶來致命的危害。因此，安全性是結構優化設計中的必然考慮因素。
(3)經濟性
建筑結構優化設計的經濟性是市場經濟條件下對資源配置提出的新要求。經濟性是指通過建筑結構的優化設計，最大化的節約各種材料資源，達到減少建設成本的目標。另外，各種材料資源都存在一定的稀缺特性，建筑結構的優化設計能科學合理的減少材料的使用量，節省建設材料使用成本。
(4)環保性
建筑結構設計的環保性是繼經濟性之后的一大更高要求，建筑結構優化設計過程通過材料選用品種的環保、整體布局的環保來體現可持續的發展理念。在建筑資源的材料選用方面，在保證建筑本體功能性、安全性的基礎上，最大可能的選擇節能環保型材料，同時，在結構優化的整體布局中，不僅強調建筑主體內部結構的統一與環保，也包括建筑建設過程中廢舊材料的處理與應用，更不能忽略建筑未來使用過程中對環境產生的重要影響。另外，材料選用的環保、整體布局的環保也是結構優化設計過程中安全性的體現。
2. 建筑中的優化設計方案
（1) 房屋結構周期性折減系數。房屋框架結構和頂蓋等結構設計中，因為填充墻體存在使結構實際表現剛度大于設計計算剛度，計算周期也會大于實際周期，所以當算出結構剪力偏小時，會使房屋的某些結構不安全，而應該對房屋結構計算周期適當的進行折減，這樣能達到很好的效果，但是對于房屋框架結構，計算的周期不宜折減或折減系數取小。
（2) 耐久性的優化設計。在之前大部分混凝土結構設計方案中，很多沒有充分考慮到建筑結構設計耐久性，也就是保證房屋建成之后，在合理使用期限內，要能滿足用戶正常使用要求。但是很多的設計未能達到，造成此現象的根本原因是沒有充分考慮到建筑結構在使用的過程中，由于遭受條件和使用環境變化最終造成房屋結構損傷，引起房屋可靠度指數下降。對一般高層混凝土結構設計來說，低造價和省材料設計都應為滿意的結構設計，但隨著人們生活水平的提高和在實際工程中，有時在其他使用要求或技術指標上升為設計主要矛盾時，設計者們就要放棄對經濟的單純追求。所以當選以混凝土結構優化為設計的主要目的時，就應依據設計所要面對的關鍵性問題，分清主次，選多目標或單目標來實施優化，達到滿意效果。
3．建筑結構抗震設計內容
建筑結構的抗震設計分為兩大部分：計算設計和概念設計。以達到合理抗震設計的目的。
3.1 計算設計
建筑結構抗震計算包括兩部分：地震作用計算和結構抗震驗算。
3.1.1 地震作用計算
地震作用曾稱為地震荷載，包括水平地震作用、豎向地震作用和扭轉地震作用，它與地震的性質和建筑結構的特性有關。地震作用計算的方法有：反應譜法、振型分解反應譜法和動力分析法（時程分析法），其中反應譜理論被廣泛的運用于地震作用的計算。
（1）反應譜理論是一種擬靜力方法，它是考慮了結構的動力特性（自震周期、震型和阻尼）所產生的共震效應，其計算過程是先用動力方法計算質點體系地震反應，建立反應譜和反應譜曲線，然后用加速度反應譜計算結構的最大慣性力作為結構的等效地震荷載，最后按靜力方法進行結構計算設計。反應譜理論是依據彈性結構地震反應得到的，但如果遇到強烈地震結構進入彈塑性階段時，則反應譜理論不能計算出構件進入彈塑性狀態的內力、變形，也無法找出結構的薄弱位置，因此專家提出了延性這一概念，利用延性系數來概括結構超出彈性階段的抗震能力，從而使反應譜由彈性變成塑性。
