本站小編為你精心準備了建筑結構的概念設計兩篇參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

（一）

一、住宅建筑結構設計優化的方法

住宅建筑結構設計優化是要通過對擬建住宅進行模型的優化、計算方法的優化、并在計算和模擬的基礎上制定有效的結構方案，再進行驗證。

1.結構優化模型的建立在進行結構優化設計的過程中首要的問題是要根據實際的結構特性設定成為相關的結構設計參數，主要的有目標控制參數和約束控制參數。對于那些變化范圍比較小的，且在結構的局部加強就能滿足要求的部分參數，將其確定為預設參數，從而減少計算的工作量；對于目標函數，是要找到一組可以滿足預定條件的鋼筋截面積和截面的幾何尺寸，目標是要讓總造價最小。對于約束控制函數，包括前度和穩定約束、截面尺寸約束、結構整體約束、構建單元約束、正常使用狀態的上下限約束條件等。參數的設計必須要與實際情況和規范相符。

2.結構優化設計的計算方法在結構優化設計計算方案的確定上，考慮到建筑結構的復雜性帶來的變量多、約束條件多且非線性，因此在計算過程中，一般的做法是先將有約束的優化問題轉化為無約束條件再進行求解，可選用的計算方有拉式乘子法、復合形法等。結構選型、尺寸和參數設計完成后，在計算方案的基礎上設計優化程序。并在得到計算結果后，對結構進行綜合分析，最后確定最合理的結構優化設計方案。

二、住宅建筑結構設計優化的應用分析

建筑結構的優化設計要在保證建筑使用功能的條件下，利用結構優化設計技術達到提高結構安全度、降低工程造價、提高經濟性的效果，也就是要貫穿建筑的整體設計、前期規劃及抗震設計等階段。

1.結構優化設計的前期參與建筑是相對長期的投資，常見的建筑使用年限均在50～100年間，這就要求結構能夠保證在設計使用年限內，建筑能夠保持基本的使用功能、良好的空間環境。因此，要在建筑方案設計初期就加入結構優化的考慮。這樣可以有效避免出現結構不合理、工程造價高等問題。也就是說，在建筑方案的設計初期就加入結構的優化設計，是提高建筑利用率的有效方法。

2.結構的概念優化設計一幢建筑的完成，可以有不同的結構設計方案；另外，對于同一種結構布置方案，采用不同的結構荷載、材料和分析方法，參數的取值也是有較大區別的。這些是通過計算機無法實現的，需要結構設計人員作出合理的選擇，根據工程實踐經驗來進行參數的確定。通過概念優化設計，可以預算建筑結構在各種外力荷載的作用下的內力分布，以及將所有不利的荷載集中加載時可能出現的破壞形式等，如建筑結構在地震荷載作用下的破壞情況等，得到預算結果后，就可以作為結構設計的有利參考資料，采取有效的結構方案，選用有利的建筑材料和構造形式，從而降低剛度不均勻、結構的不對稱等對抗震不利的結構設計。因此，結構的概念優化設計在自然災害發生時，顯得尤為的重要。

三、結語

住宅是目前建設數量最多，建設頻率最高的一種建筑，其結構的優化設計具有較為深遠的意義。對于高層住宅迅速發展的今天，結構設計更突顯其重要性。結構優化設計的目的是為了讓建在設計年限內能夠更好的發揮其作用而提出的。本文通過對建筑結構優化設計的內容和方法的剖析，指出了在實際應用中如何來利用結構優化設計。總之，結構優化設計是在堅持可持續發展觀、充分利用有限資源的基礎上提出的，是符合社會發展需要的有力舉措。

作者：王媛單位：浙江省衢州規劃設計院有限公司江山

（二）

1結構的設計過程

結構的設計過程一般包括方案設計、初步設計和施工圖設計三個設計階段。

1.1方案設計

方案設計，就是工程設計方案的產生。他是設計者在設計的初始階段，從概念上，特別是從工程設計的整體方案上考慮，綜合運用其設計經驗、設計知識來確定合理的設計方案。方案設計時整個工程設計中的第一步，也是最關鍵的一步，對整個工程項目的功能和質量起著決定性作用，直接關系到工程項目的全集和設計的成敗。方案設計是相對于計算設計而言的，在結構的方案設計過程中，方案設計比計算設計顯得更為重要，這是由于風荷載、地震荷載及垂直荷載的共同作用，結構體系、地基土影響的復雜性以及結構計算模型與實際情況的差異等因素，是的計算設計很難有效的算出結構在上述荷載作用下的薄弱環節，因此在結構的方案設計階段主要依靠設計師正確的結構概念進行設計，而不能完全依賴計算驚醒設計。

1.2初步設計

結構的初步設計是對方案的完整和深化，是在建筑及其相關專業所提供的條件下，綜合考慮使用要求和各種約束條件，根據結構工程師的專業知識和經驗提出可行的結構初步設計方案。初步設計主要包括以下幾步：結構布置方案的確定；構件截面的初步確定；構件初始方案的分析；結構初始方案的評價；結構初始方案的選擇；結構擴大初步設計。

1.3施工圖設計

結構的施工圖設計主要包括結構分析和施工圖設計兩個過程。結構分析是將結構進行科學地抽象、簡化，以及形成結構的力學和數學模型，利用有效的結構分析方法和軟件對結構進行力學分析和計算，得出結構的內力、變形、穩定性、動力特性等方面的信息，對結構初步設計階段的結構方案做進一步的評價和校核。施工圖設計是根據結構分析的結果，對結構構件和細部進行具體設計，進行配筋計算以及有關的構造設計，以及保證結構構件有足夠的承載力和剛度，各結構構件間有可靠的聯系，組成可靠的結構體系，最后給出可供實際施工的圖紙。

2結構概念設計的原則

結構概念設計的目的是在初步設計前為所設計的工程項目設計一個概念性的總體方案，為后續的設計工作提供正確的思路，要做好結構概念設計需要掌握以下原則：

2.1全面考慮原則

結構概念設計時，要對所設計的各個方面做全面的考慮。結構方面指結構整體和關鍵部位受力的合理性，主要構件連接的牢固性，所選擇結構體系的可靠性、經濟性，以及材料在長期使用環境下的耐久性。施工方面指取材的方便與否，成型的可能，做法的合理

2.2減輕自重的原則

結構承受的荷載有兩種，豎向荷載和水平荷載。豎向荷載的85%以上是建筑物自重，水平荷載中的地震作用與建筑物自重直接相關。減輕自重不接可以減輕結構承受的荷載而且可以降低建筑造價、加快建造速度、節約建筑材料、減少材料在生產運輸方面的工作量

2.3合理受力原則

結構概念設計時，要正確運用力學原理來處理結構構件的受力分析問題。從受力和變形看，均勻受力優于集中受力，多跨連續優于單跨簡支，剛性連接優于鉸連接，空間作用優于平面作用，超凈定的受力體系優于靜定的受力體系，另外，傳力簡捷比傳力曲折好，要避免不明確的受力狀態。從受力和變形的分析看要盡可能利用結構的對稱性、剛度的相對性、變形的連續性和協調性，既要分析各部分構件的直接受力狀態，還要分析整體結構的受力狀態，要抓住主要的受力狀況和變形，忽略次要的受力狀況和變形。

2.4優化選型原則

根據環境、建筑功能選擇合適的結構體系，如框架結構、剪力墻結構、網架結構、殼體結構、懸索結構等。在滿足使用要求的前提下優化結構布置，平立面要求規則、對稱，具有良好的整體性，首相除規整外側向剛度宜均勻變化，自上而下逐漸減小，避免突變

2.5空間作用原則

建筑物本身是一個空間結構，平時為了結構設計計算工作的簡化，將它分解成各種平面受力狀態進行量化分析，在結構概念設計時考慮建筑物內各部分結構的空間作用，實際上是還原到他本來的結構面貌。在概念設計時可利用或構成構件的空間關系，來加大剛度、減小內力。結構概念設計時掌握以上原則，就能為結構設計勾勒出正確的方向，從而做出安全、美觀、經濟的結構設計。

作者：康曉華單位：渤海船舶職業學院