建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化策略

時間:2022-10-26 10:17:59

導(dǎo)語:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化策略一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化策略

1對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化的重要性

通過對建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,可以有效的完善建筑的功能結(jié)構(gòu),提高人們居住環(huán)境的舒適度。根據(jù)當前我國城市建設(shè)的發(fā)展態(tài)勢分析,高層建筑的數(shù)量每年都呈現(xiàn)上升的趨勢。在大量建筑的建設(shè)過程中,需要考慮怎樣實現(xiàn)建筑工程的節(jié)能減排,還要滿足建筑工程的各項需求,增強結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在房屋建筑優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的理念中,工程師必須以建筑物的安全性為前提,在施工方案中進行改良,運用最科學的設(shè)計方法和技術(shù),降低建筑物的工程造價。根據(jù)以往的經(jīng)驗,經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的建筑物,工程費用降低幅度高達20%,大大縮減工程造價。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重點問題

2.1水平荷載問題

必須高度重視建筑結(jié)構(gòu)的承載能力。建筑結(jié)構(gòu)的承載力對于建筑本身來說,具有不容小覷的作用。其水平的荷載力能夠在實際的日常生活中應(yīng)對突發(fā)的地震以及大風因素對建筑的破壞與侵蝕等。建筑結(jié)構(gòu)的水平荷載對于建筑的彎矩和軸力有著較大的影響,這一點是和建筑的自重或是上部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的荷載有很大區(qū)別的。雖然一般在我們的思想中,對一定高度的高層建筑來說,其水平以及豎直的荷載力的作用可能分不清楚,但是需要注意的是,建筑的豎直荷載力、尤其是高層建筑的荷載力都是一個相對穩(wěn)定的數(shù)值,只有建筑結(jié)構(gòu)的水平荷載力會由于受到各種各樣的因素,諸如地震、海嘯等因素的影響,會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)不斷水平荷載力因外界的因素變化而變化,因此對于建筑結(jié)構(gòu)的安全十分的重要,這也說明了水平荷載對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要意義,所以建筑結(jié)構(gòu)的水平荷載一旦出現(xiàn)問題,將會導(dǎo)致嚴重的安全事故,威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。

2.2結(jié)構(gòu)的變形問題

結(jié)構(gòu)變形,也是影響建筑整體穩(wěn)定性與安全性的重要因素。對于建筑、尤其是超高層的建筑結(jié)構(gòu)中,豎向荷載力的因素雖然建筑結(jié)構(gòu)中沒有水平荷載力的變化大,但是柱體在受到的豎向荷載力一旦過大,也會引發(fā)一些建筑結(jié)構(gòu)上的問題。如果柱體所承受的豎向荷載力超過一定的界限,會使得建筑結(jié)構(gòu)的軸向發(fā)生變化,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)軸向的變形問題。如果出現(xiàn)豎向荷載力承受力不足,建筑結(jié)構(gòu)的變形會使得連續(xù)梁的彎矩大小出現(xiàn)問題,導(dǎo)致連鎖問題的發(fā)生。進一步的變形問題使得連續(xù)梁之間的支撐處的負彎矩值縮小、使得建筑結(jié)構(gòu)的正彎矩值擴大,這種兩極的分化問題,最終會使得兩端的支撐處的負彎矩值增大。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計當中,每個構(gòu)件都具有一定的軸向的變形數(shù)值。在實際的建筑設(shè)計中應(yīng)該靈活設(shè)計,根據(jù)每個建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的長度來對有效對軸向的變形數(shù)值加以及時的更改,這樣會有效地降低結(jié)構(gòu)變形對建筑造成的進程。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化策略

3.1保證設(shè)計方案的科學性與合理性

其具體要求我們要做到以下幾點,首先,在挑選建筑物的基本構(gòu)件時,需要設(shè)計人員應(yīng)精心挑選,滿足建筑物的整體性能,發(fā)揮每一個構(gòu)件的優(yōu)點,在滿足工程設(shè)計需要的同時,降低工程的成本。其次,工程人員應(yīng)注重整體的優(yōu)化布局,考慮到整體和部分之間的聯(lián)系,確保建筑物的整體性。再次,如果各個構(gòu)件的組成很復(fù)雜,構(gòu)件的需求量就會增多,工程造價便會提高,這樣就會導(dǎo)致估算結(jié)果和實際情況有很大誤差,給建筑物的安全帶來隱患。所以,需要盡量做到簡化,減少構(gòu)件數(shù)量,從而保證其安全性。

3.2確定科學的計算方法

在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,會用到許多的計算公式、計算程序,如果對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化,就會用到更多的數(shù)據(jù)計算,其中涉及到大量數(shù)據(jù)以及計算方法。在數(shù)據(jù)計算過程中,設(shè)計人員要時刻注意,不能帶有約束條件,如果有的話也要轉(zhuǎn)化成沒有的,如此更能提高數(shù)據(jù)的準確性。在數(shù)據(jù)計算過程中會應(yīng)用到大量的計算方法,它們之間都有各自的優(yōu)缺點,設(shè)計人員要結(jié)合工程的實際情況進行合理選擇,優(yōu)選既實用又簡便的方法,有助于推進工程進度節(jié)約資金。

3.3優(yōu)化計算數(shù)據(jù)

經(jīng)過系統(tǒng)的計算之后,設(shè)計人員要進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析,對各種計算結(jié)果不斷進行分析,探尋幾種方案之間存在的差異,綜合考慮各方面利弊后,最終確定出最優(yōu)的施工方案。對計算結(jié)果進行分析的過程中,設(shè)計人員要放寬思路,注重細節(jié),要立足于宏觀的角度來對設(shè)計方案進行優(yōu)化,綜合考慮效益與技術(shù)之間的關(guān)系,權(quán)衡兩者之間的關(guān)系,不能只顧一方。

4結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有綜合性的特征,需要考慮諸的因素眾多,比如水平荷載、變形等等,這些都是影響建筑工程建設(shè)質(zhì)量的與施工安全的關(guān)鍵。所以,為了保證建筑工程項目順利實施,提高工程建設(shè)質(zhì)量,就應(yīng)當對結(jié)構(gòu)設(shè)計方案不斷優(yōu)化,確定最佳的施工方案。

作者:徐峰 單位:蘇州城發(fā)建筑設(shè)計院有限公司