建筑结构设计优化思路探讨.doc

精品论文 参考文献 建筑结构设计优化思路探讨 山东大卫国际建筑设计有限公司 济南 250100 摘要：优化设计首要是方案优化，其次是细部优化。方案优化要根据建筑功能、建筑高度、平面布置及立面造型确定结构选型，再根据结构选型确定建筑方案是否经济、合理，经过相互协调后确定最优方案。模型计算时要保证荷载输入准确，受力构件模型简化正确。在满足现行规范要求的前提下，合理采取措施，达到优化的目的。 关键词：建筑结构设计 优化设计 细部优化 方案优化 1 基础设计部分 1.1基础方案： ⑴一般情况下，采用不同基础方案时结构成本从低到高的规律是：天然地基----地基处理-----桩基础。 ⑴关于抗浮设计：配重、抗拔桩和抗浮锚杆。各工程应根据实际情况确定最优方案。 1.2基础设计： ⑴基础计算时，对于天然地基、复合地基采取合适的基床系数。可通过调整基础埋深、基础配筋面积确定合理的基础截面大小。 ⑵筏板配筋计算时，一般考虑上部结构刚度和基床系数的合理选取。筏板配筋可采用通长钢筋加附加钢筋的形式。筏板挡土墙外侧上部非受力可采用phi;12@150/200双向钢筋网。防水底板仅为构造时，最小可仅采取phi;10@200的250厚的即可。且应根据工程实际情况区别对待。 ⑶桩基础计算时： a.研究柱底内力的取值，按规定的柱底内力组合进行设计。 b.关于桩承载力，应选择合适的桩径和桩长，采用后注浆技术，可较大幅度提高桩的承载力。后注浆提高系数应根据试桩结果或实际工程经验慎重选取。 c.采用变刚度调平设计方法。 d.考虑上部结构刚度，有条件时考虑桩、承台、桩间土的共同作用。 e.合理进行基础归并，归并系数太大可能会造成一定程度的浪费。 f.对于桩配筋率规范为浮动值，故取值时优化设计有影响。 ⑷挡土墙配筋计算时，计算模型、水压力、土压力取值应准确，一般裂缝控制宽度可为0.3 mm，室外堆载值可取5kN/㎡，配筋时可采用通长钢筋和附加钢筋相结合的配筋形式。挡土墙内拉筋直径可根据挡土墙厚度可取phi;6、phi;8。 2 剪力墙结构上部设计部分 2.1方案阶段 (1)剪力墙的布置： 剪力墙布置的优劣直接关系到整个结构的经济指标，在设计中做好剪力墙的布置，应采取以下措施：强周边、弱中间；多均匀长墙、少短墙；多L形、多T形、十字形墙肢、少复杂形状；沿高度均匀变化；各墙肢轴压比接近。 多层剪力墙配筋可按抗震规范和技术措施。对于低烈度、低层数住宅楼在墙数量不变的情况下，尽量减短墙长。 (2)剪力墙布置数量的控制： 设计时控制其基本自振周期0.05n~0.08n（n为结构总层数）较为适宜。剪力墙结构的层间位移角限制为1/1000，设计时要尽可能的接近这一数值。 整体指标计算时，应区分对待是否考虑偏心影响及连梁刚度的折减。 (3)剪力墙截面厚度的确定 按《抗规》第6.4.1条确定剪力墙厚度，然后进行验算，看其是否满足轴压比及受剪承载力的要求；当设计减薄时，应按《高规》附录D的公式验算稳定性。 (4)梁板布置： 1)对于地下室的部分，因板厚多取160mm或180mm厚，尽可能的少加梁，板多为构造配筋。地上部分尽量减少户内次梁，例如卫生间等小板处，可采用局部升降板的做法。 2)楼板厚度一般按挠度、裂缝及板内设备穿管的最低要求取值，不必过厚，高层剪力墙结构中梁的经济跨度一般在3.0m~5.0m之间。若较小跨度（3.6m以下）的板上有隔墙或开有洞口时，墙位置或洞口边可不设置梁，在板内设置加强钢筋解决。 3)梁高根据板厚调整，如板厚100，梁高尽量做560，使腹板高度小于450，不设腰筋。 2.2施工图阶段 (1)剪力墙及墙柱配筋优化： 1)一般住宅剪力墙层高较小，墙身的分布钢筋直径选用Phi;8即可满足规范要求。 2)对于一、二、三级剪力墙的底层，若轴压比较小时可做构造边缘构件。 3)剪力墙边缘构件可根据规范要求设置最小直径及根数。 (2)连梁配筋优化: 连梁配筋可仔细比对计算书适当细分楼层归并。 (3)楼板配筋优化： 住宅剪力墙双向板