房屋结构设计精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇房屋结构设计，期待它们能激发您的灵感。

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【关键词】房屋结构 设计优化技术 意义 问题 应用

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

0 前言

眼下，我国正处于科技和经济飞速发展的时期，人们对居住条件及生活环境要求越来越高，而对建筑房屋进行优化设计，使其结构与美观相互协调、同时适用、安全、经济以及便利是提高人们生活环境的关键因素。房屋结构设计优化技术注重实际，以工程建设的基本状况为出发点，以计划成本为控制为中心来进行的结构优化设计，其内容就是利用对建筑基础的结构、屋盖系统的结构方案以及围护系统结构方案等环节，建立起一种关于结构优化设计的模型，通过对各种不同的影响变量参数中的若干关键参数的科学计算，来制定建筑工程结构设计方案。

1 房屋结构设计优化的意义

1.1结构优化设计可以降低总造价。进行结构优化设计中，多层住宅和高层住宅相比较，层数越多，总建筑面积增大，单位建筑面积占用的土地面积就越小，节约了用地成本，但建筑层数的增多，建筑总高度也会加大，楼与楼之间的间距也要加大，这时占用的土地节约量就不与建筑层数增加比例相同了。另如屋盖部分，一栋楼只有一个屋盖，并不会因为层数的增加而有所改变，它的成本下降会比较明显。对于基础部分而言，虽然也是各层共用的，但是层数增加，传给基础的荷载将会增大，我们需要增大基础，这样单位面积的造价有所降低，

但是却没有屋盖的效果那样明显。

1.2结构优化设计可以提高建筑结构经济性。与传统的结构设计相比，采用结构设计优化方法可以使建筑工程造价降低 6%- 34%。优化方法的技术性实现，可以最合理的利用材料性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调，不仅可以实现建筑美观、实用，而且在造价方面也有较大的节省，达到了建筑工程设计对适用、安全、经济、美观和便于施工的一般要求。通过使用优化设计手段，达到上述五个方面的最佳结合，符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求，也符合市场可持续发展的需求。

2 房屋结构设计中结构设计优化技术的问题2.1从现在的建筑结构设计工作来看，普遍缺少详细的勘察地质资料，只是简单的依据相临建筑的情况进行图纸设计。勘察施工场地的作用是保证科学的进行地基基础工作，并且达到最基本的安全保障。往往房屋设计工作人员只是把耐力数值控制到最小，就简单认为房屋建筑结构没有问题了，这种技术问题为房屋埋下了安全隐患。在对较软地基进行处理时，忽略了垫层换土设计，只是根据经验判断处理。房屋结构设计过程中，对于较软地基存在的安全隐患没有足够认识，单纯依据个人经验使用砂垫层强化承载力，对于其宽厚度缺乏精确计算，也造成了费用的浪费。

2.2在抗震房屋结构设计中，施工设计人员普遍认为六度设防可以看成是没有设防。为了方便受力分析，施工设计人员往往把柱体横截面较小设计，增加梁线的刚度，将梁设计成为铰支梁，柱体的抗压能力设计成轴心抗压。这种操作方法能够方便分析房屋结构的受力，但是针对整体的房屋结构安全带来了危险。忽视了梁与柱之间的弯矩约束，还有柱体的截面积较小，整个房屋结构一旦受力，抗弯能力明显不足，造成了梁底显现裂缝。2.3房屋结构设计承重能力时主要是通过楼板设计完成的，在房屋建筑时经常将一些没有承重能力的墙体安置在楼板山，之后还会这部分算在同等效果的荷载力范围内，楼板的配筋也会依据这个数据进行计算。除此之外，设计人员将立砖斜砌隔墙顶位置，造成楼板顶部出现裂缝。两个方向同时产生弯矩的双向板中的钢筋是要叠放并且要保持纵横方向，计算时应该依据双方向的高度。

3 结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用房屋建筑结构设计优化技术实践应用是当前建筑业非常关注的一个课题，目的在通过结构优化设计技术逐步改善房屋建筑的使用性能的基础上，提高经济性，大力降低工程成本造价。主要应用可以体现在以下几个方面：

3.1房屋建筑结构在设计中应遵循结构设计规范。房屋建筑结构优化设计的目的是追求适用、安全、经济、美观以及便利施工，因此，房屋建筑结构优化设计不但要求结构设计工程师有丰富的设计经验，也同时也要要对房屋建筑结构规范的条文有较为详细的了解，在房屋建筑结构设计规范的基础上，能够把自身的结构设计方案科学的融入到整个项目工程中。对于一些大面广的工程中，某些条文规定不可避免的的偏于保守，同时，也有些条文对一些特殊、复杂工程的设计工程条文安全性不足。因此，房屋建筑结构工程师在优化设计中，应该充分利用扎实专业知识与丰富的经验，对上述问题做出科学与正确的判断，从而能够把握设计，使设计成果逐步优化，不断创新。

3.2房屋结构工程师要积极主动参前期工程规划。房屋建筑结构工程师要积极主动参前期工程规划是实施结构优化技术的重点内容。因为，在在实际施工中，房屋建筑结构工程建筑师难以把握对结构体系的受力的正确分析，相关房屋建筑结构工程师要积极主动地参与前期方案设计，帮助建筑师构思与逐步创新，使整个建筑的优化功能能够全部体现出来。

3.3涉及到房屋结构设计的各个专业应该相互协调与合作房屋建筑结构优化是一个复杂性的系统工程，涉及到的专业也很广，各个专业必须相互协调与配合。依据建筑学发展角度出发，现代建筑是综合性产品，包括建筑、结构以及设备等要素。因此，房屋建筑工程在工程实施中，应该大力加强分工与合作，将各个构成要素进行充分有机结合，为打造出完美的作品夯实基础。在房屋建筑工程项目设计中，最重要的环节是建筑设计与结构设计，只有将这两个环节充分结合，房屋建筑工程的实用美观大方效果才能充分体现，同时，房屋的建造结构受力更趋向合理性，大大降低了成本，简化了施工。但在建筑设计中，一些许建筑设计人员不遵循建筑的基本力学规律，过于注重设计方案创作的新奇性，导致这房屋建筑结构出现一些后遗症，因此，房屋建筑结构优化必须通过强化各个专业的合作与协调，才能够实现结构合理，成本降低。3.4房屋结构优化设计要将概念设计结合细部结构进行设计优化。概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法，是通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。但是概念设计应用于没有具体数值量化的状况时，计算式不可避免与实际出现较大的差异，譬如在地震设防烈度就没与不确定性，计算式与实际差别较大，因此，房屋建筑结构在优化设计中，通过采用概念设计的方法，将数值作为辅助和参考的依据，同时设计人员在设计过程中还需灵活运用结构设计优化的方法。在整个设计过程中贯穿一种抗震设防的思想且以概念设计作为重点指导设计。同时在设计的过程中，注重优化细部的结构设计，譬如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板。在选择钢筋型号时，充分考虑其极限抗拉力等。

4结语

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【关键词】房屋结构；设计优化；设计方案；分析

1引言

根据我国的房屋建设成本构成分析，土建成本占有很大的比重。土建成本很大程度上取决于结构设计人员对设计理念和科学设计的合理把握。房屋结构设计人员应严格遵守建筑结构设计规范中“安全适用、技术先进、经济合理、方便施工”的原则，精心设计出令建设单位满意的作品。现代建筑科技成果的应用可以降低项目成本，实现经济效益。采用优化设计技术比较选择出合理的设计方案更进一步降低了项目总开支，而且正发挥着越来越重要的作用。结构优化设计技术可以使设计者从被动分析转变为主动设计。与传统设计相比，采用优化设计技术可以降低土建造价的10%～30%。优化设计技术可以使建筑材料的性能得到最合理利用，使房屋内部结构得到最佳协调，使设计理念得到最大限度展现。同时，还可以对总体设计方案中存在的薄弱环节做出合理的预估。优化设计技术是实现设计目标的有效途径。

2结构设计优化技术的方法及应用

2.1结构设计优化技术的方法。结构优化设计是结构工程与运筹学、经济学与管理科学的综合应用。一名优秀的房屋结构设计师在达到设计目标过程中，努力协调各方面条件的制约，以期找到最佳的解决方案，即优化设计。从20世纪初开始直到20世纪60年代，不断有人尝试做一些优化设计方面的系统研究，但效果不是很明显，主要原因是受限于数学力学计算手段的效率低下。从20世纪60年代开始，电子计算机在土木工程领域逐步得到了广泛的应用，尤其是计算理论的不断完善和设计软件的快速发展，为结构优化设计的快速发展提供了丰富的物质基础。例如，仿生学方法的发展为结构优化设计提供了借鉴意义，有限元分析软件的发展为结构优化设计提供了可靠的计算手段。一般而言，结构设计优化技术主要包括直观优化、准则法优化、数学规划优化、仿生学优化、系统优化、模糊优化、灰色优化、自动优化、智能优化等方法。

2.2结构设计优化技术的应用。在各种房屋类型中，结构设计优化技术的应用在住宅结构优化设计中体现最为明显。住宅结构优化设计包括结构体系方案的优化设计、竖向承重构件布置的优化设计、围护方案的优化设计、楼盖结构方案的优化设计等内容。结构体系选择框架结构还是剪力墙结构、竖向承重构件的布置合理与否、围护方案采用空心砖砌体还是轻质隔墙材料、楼盖方案采用现浇式还是装配整体式等不同方案的选择直接导致设计目标的各项指标有很大的差别。房屋结构优化设计通过比较选择各种设计方案，力求项目综合经济效益最大化。

3房屋结构设计优化技术体系构成理论分析

狭义上的结构设计优化通常是指直观优化，它是工程经济学中的一个论点。直观优化又分为选择性优化和直觉判断性优化。前者是根据有限的几个选项，设计师经过初步分析，结合设计指标选择最优的解决方法；后者是根据设计师的经验和直觉知识判断和选择的优化分析方法。直观优化方法是一种重要而简单的方法，但它依赖于设计者直观知识的普遍性、逻辑判断能力和丰富的设计经验。结构分析计算软件在房屋结构设计中的广泛应用，将设计师从枯燥乏味的力学公式中解放出来。随着现代建筑的体量越来越大，楼层越来越多，优化设计可以大幅度减少项目总开支，避免不必要的浪费。结构设计人员在设计过程中，应在理论知识和实践经验的基础上，注重概念设计，充分了解各种方案的优缺点，从中优选最经济合理的设计方案。所谓的概念设计，是指在特定的建筑空间和环境条件下，用概念性近似计算方法从宏观上把握结构设计中的基本问题，迅速有效地选择与建筑功能需求相协调的结构体系方案。结构设计优化的核心指导思想是提高结构布置方案的合理性，避免不必要的浪费。但这并不意味着剪力墙结构一定比框架结构好，也不意味着房屋竖向承重构件越少越好。结构设计优化首先要满足一个前提条件，那就是安全要求。脱离了安全要求的结构设计优化都是伪命题。在众多影响房屋结构安全的因素中，地震是一种突发式的自然灾害，能瞬间给人们的生命财产造成严重的危害，因而规范规定房屋必须进行抗震设计。满足了安全要求后，结构设计优化的目标就很明确了：把项目土建成本压缩到最低。由于结构设计人员水平的参次不齐，即使对于同一个确定的设计方案，各个结构设计人员完成的设计方案的土建造价也有差别，更别说不同的设计方案了。这时，就需要房屋结构设计人员利用结构设计优化理论对项目各种设计方案仔细斟酌，不断进行横向和纵向上的比较选择，优选出一个令各方都满意的好作品。

4结语

本文对结构设计优化技术的方法和应用进行了介绍，同时对结构设计优化技术体系构成进行了一定程度的理论分析。房屋结构设计人员应结合项目的实际情况，运用结构设计优化技术对项目设计方案进行优化，避免不必要的浪费，降低项目土建成本。

参考文献

[1]黄襄云，周福霖，金建敏，罗学海.多层隔震与非隔震框剪结构振动台对比试验研究[J].建筑结构.2007（08）.

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关键词：结构设计优化；房屋结构设计；应用

1. 结构设计优化概述

1.1意义

相较传统结构设计而言，结构设计优化能够大幅降低房屋建筑的工程造价，降低幅度甚至高达25%；结构设计优化能够充分发挥材料的性能，使房屋结构各组成单元实现有机协调；结构设计优化能够为建筑整体性方案设计提供科学的决策。总而言之，结构设计优化的有效应用，能使房屋结构设计更加适用，更加安全，更加经济，更加美观，更加便于施工。

1.2原则

结构设计优化的意义在于充分发挥材料性能，实现各构件以及各设计专业的最佳配合。它不仅具备了传统设计方案所要求的安全性，也充分体现了如今社会所提出的价值学及审美学特点。结构设计优化是一个不断提高结构设计水平的过程。结构设计优化过程中，不应该降低对结构安全度及抗震性能的要求，而是使房屋建筑物在整体上更为协调，不仅实现成本方面的降低，还要实现安全方面的提高。

1.3要点

1.3.1遵循结构设计规范

结构设计优化给设计人员提出了较高的要求，既要求他们经验丰富，又要求他们熟悉并遵循相关的结构设计规范。规范由于面向大众工程，因而，在某些规定上会较为保守。另外，对于某些复杂结构设计而言，有些规定并不安全。因此，在具体操作过程中，设计人员要予以判断、把握和优化，从而促进结构设计质量的进一步提高。

1.3.2加强各专业之间的协作

结构设计优化是一个复杂而系统的工作，需要多专业密切协作。在房屋建筑建设过程中，建筑设计和结构设计是两个最为关键的环节，二者有机结合，一方面能够提高外观效果，另一方面能够降低工程造价。在某些建筑设计中，设计人员为了突出方案的新奇效果，至建筑基本力学规律于不顾，给后续的结构设计造成了诸多困难。所以，只有加强各专业之间的协作，才能实现结构设计的合理化。

2.房屋结构进行优化设计的措施

对房屋结构进行优化设计，其目的在于合理降低工程造价的成本费用，同时为房屋的落成后的总体经济效益提供基础条件，结合实践设计经验，笔者提出了以下三点优化措施。

2.1 选择节能指标较高的结构类型

选择不同的房屋结构形式，也就相当于选择了不同工程造价的建设模式，最为常见的结构设计模式有如下三种：1）剪力墙结构，该种结构形式一般适用于高层建筑，是混凝土结构技术规程的进一步延伸。相较短肢剪力墙而言，该种结构形式拥有更高的抗震级别，另外，在构造钢筋使用数量方面也较少；2）框架结构。不仅具有大开间的特点，而且具有布局灵活的优势，还具有造价成本较低的优点，其缺点是抗震能力不强，由于柱截面较大，容易形成的柱角等凸出，给家具布置带来了诸多不便；3）框架一剪力墙结构。该种结构是指将一定数量的剪力墙有机地融入到框架结构中。该种结构合理大方，具有较强的适用能力，可以承受各种不同的变形压力，经实践证明是一种抗侧力较好的结构。

上述三种结构模式各具优缺点，所以，在选择结构模式的过程中，不可以片面地认为所谓科学合理的方案指的是造价最低的方案，除此之外，应根据房屋业主的具体需求，还有建设单位的投资水平以及施工能力等各方面条件对结构类型的选用展开综合分析，追求将投资与收益之间的最佳平衡，换而言之，以工程客观条件为依据，选择最为合适的结构模式。

2.2 结构设计信息优化技术

对房屋建筑结构进行设计的过程中，将会受到多种设计变量条件的影响，所以，采用单一的方法对结构优化进行优化，是很难做到的。考虑到房屋结构设计本身所具有的复杂性，需要研发一种既简单又实用的参数定义优化软件，从而减轻设计者进行结构优化时的工作压力，以实现精力及时间的节省。目前，房屋结构优化领域较为常用的系统是TBCAD系统。该种系统是针对结构方案设计、建模、 分析以及评估等步骤为一体的成本控制软件系统。该种系统能够对结构方案设计进行一定的指导，帮助方案在实现人力、物力以及财力等各项资源的最优配置。系统的信息通常被分成两个时间段进行优化，第一个时间段是通过对材料的分配调整，利用最少的混凝土用量以达到侧向刚度的最低要求，该时间段中，系统的目标函数是混凝土的使用量，而结构构件的断面大小则被视作设计的变量。 第二个时间段将会对构件的强度进行优化，通过对构件结构的断面大小以及钢用量的适当调整，只需要相对较少的结构造价便可实现构件的强度要求。

2.3 各种功能结构的优化设计内容

结构抗震的经济化设计，通常针对高层房屋建筑展开。在高层建筑结构总体造价中，水平荷载结构造价占了非常大的一个比例，所以，在抗震结构设计中，造价控制的关键之处在于抗侧力结构的设计。值得注意的是，当建筑物层高增加之后，抗侧力结构的造价也会随之增加。所以，应该针对抗侧力结构展开优化设计，从而确保造价方面的优势。上文已经对常见结构形式进行了一定阐述，虽然每种结构形式都具备一定的抗震性能，但所达到的经济效果却存在很大的差异。所以，设计人员对房屋结构进行设计时，应该深入了解并掌握各种结构模式的抗震性能以及经济指标，既要把握好房屋的体型，也要把握好房屋的结构体系，还要把握好房屋的刚度分布等，针对抗震的薄弱环节展开一系列的抗震构造改善措施，尽可能地降低抗震结构设计的实际成本。

3.结构设计优化理论在房屋结构设计中的合理性评估

房屋建筑工程的设计方案，从总体角度分析，包括各种各样、种类繁多的结构设计和布置。当房屋结构被确定之后，即便载荷相同，也仍旧有诸多不同类型的分析方案可供选择。另外，在具体的分析过程中，不管是设计载荷、材料，还是参数的取值都有可能发生一定的变化。房屋建筑工程在细部处理方面也存在很多差异。上述这些问题仅仅凭借计算机设计优化是难以有效解决的，需要人工辅助分析，对各项设计及相关数据取值进行合理性的评估，当然在评估过程中，应遵循结构优化设计的内在规律，更为稳妥的做法是结合工程设计施工经验有目的、有步骤地实施判断。由此可见，概念优化设计具有两层含义，一是设计师从若干备选方案中择取最优，二是对既定的方案进行修饰美化[7]。

4.结语

结构设计优化是一个复杂而系统的工程，需要相关人员通力合作，采用正确的结构设计优化方法，并应用到具体实践中去，从而最大限度体现结构优化的价值，提高结构安全度和抗震性的同时，有效降低工程造价。

参考文献：

[1] 隋国龙. 优化技术及在房屋结构设计中的应用[J].中国新技术新产品. 2011（03）.

[2] 卢建勇. 如何搞好房屋建筑结构的优化设计[J].中国房地产业. 2011（03）.

[3] 张文朝，孔露露. 房屋结构设计中结构设计优化技术的应用[J].中国城市经济. 2011（14）.

[4] 佟月强，郝明. 试论结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用[J].科技与企业. 2012（08）.

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关键词：房屋 结构设计 检测

1 房屋结构的检测必要性

房屋建筑结构的设计涉及六种建筑结构，按梁、柱、墙等承重构件的建筑材料进行划分，是房屋设计可靠性的重要因素。在工程施工结束后要对房屋的结构进行检测，评定施工的质量，确保房屋结构设计中不存在安全隐患和漏洞，能够满足业主的功能需求。同时，在特定的环境或者时期也需要对房屋结构进行工程检测，以确保房屋结构能够满足某项功能的需要或者能够适应特定的环境、条件，保证已经使用一段时期的房屋的结构完好无缺陷，并对房屋的结构进行详细的检测，系统地验证房屋的功能性和安全性是否适应新的需要。一旦在房屋结构检测中发现整体结构或者局部结构中存在安全隐患，就需要对其进行加固处理，在加固处理无效或者成本过高的情况下，再对其进行拆除。

房屋结构的检测不仅仅关系着施工质量的高低，同时也关系着房屋主体的安全系数。只有对房屋结构进行详细的检测，才能排除安全隐患，防患于未然。同时，也确保房屋能够满足新的需求。

2 房屋结构检测的对象

由于过去一段时期内建造的房屋数量较少，质量标准较为统一，因此以前检测的对象多是已经有一定使用年限的旧楼，检测的目的多数只是为了预测拆除的时间。随着经济的迅速发展，房屋建筑建设量增长很快，在建筑体制方面的弊端很快表现出来了，建筑材料种类越来越多，虽然种类丰富了，但是制造标准不一，质量参差不齐。同时，迅速发展的房屋建设领域也需要较多的施工人员和技术人员，需求的迫切导致在选择施工人员和技术人员的时候放低的门槛、降低了要求，导致了施工人员技术水平差异较大。因此大量不符合建筑标准和安全要求的房屋涌现出来，面对这样的新形势，对新建造的房屋进行检测势在必行。同时，随着建筑施工水平的不断提高，对旧楼的修复、加固技术也得到了发展，因此，对旧楼进行检测，可以及时发现安全隐患，对其进行加固、修复，以延长房屋的设计寿命。目前，重点检测的对象主要有以下几种：

2.1建筑结构设计有问题的房屋。建筑设计人员在设计之初就考虑不周，或者出现明显的错误。典型的考虑不周就如对工程水质情况了解不够全面，在计算建筑结构上的荷载的过程中少算、漏算了一部分荷载，或者过高地估计了地基的承载能力，同时建筑设计人员也有可能出现失误，对工程的受力分析错误。

2.2施工质量存在严重问题的房屋。施工质量较低甚至是出现严重问题的房屋，导致房屋结构出现强度不足的现象。这样的房屋施工质量不符合标准，在很多方面短斤缺两、粗制滥造。采用的混凝土材料、构建强度等级低于设计要求，构件存在孔洞、缝隙等结构缺陷，力学性能不符合设计要求，或者砌体砌筑方法不得当，造成通缝。再有空心砌块不按设计要求灌筑混凝土芯柱，或者钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计标准等。

2.3存在使用、改造不当问题的房屋。使用过程中因为改造或使用的原因长期超过设计荷载致使房屋结构处于超负荷使用状态，第一有可能因为改造而造成结构的承载能力下降，特别是在改造过程中随意拆除承重墙或者打洞。第二有可能会因为超荷载使用而导致房屋结构出现变形、缺陷等安全隐患。

2.4使用环境的恶劣的房屋。房屋周围的环境条件对房屋结构不利，比如处在高温、温差较大、化学腐蚀、物理振动等条件下的房屋，结构容易腐蚀、变形。

2.5缺少维护和保养的房屋。房屋建好后没有得到定期的维护和保养，引起房屋的结构出现损伤或者破坏，降低房屋的安全系数，同时也影响房屋的功能。

2.6遭受意外事故破坏的房屋。由于各种意外事故比如地震、火灾等对房屋结构的损坏。

3 设计结构检测的一般方法

随着房屋结构检测水平的发展，检测的内容不仅包括了建筑材料强度、构件尺寸和破损状况、结构变形和位移等，也扩展到了房屋结构的更多方面，材料、构件与结构的力学、电化学特性等都包括在内，通过测量钢筋导电能力，已经能判断钢筋的锈蚀状态；检测混凝土内部的钢筋的位置等。这些检测的内容大大扩展了房屋结构检测的作用，能够帮助人们更全面更深入的了解房屋的状况，确保了房屋的安全性和功能性，使得房屋的寿命更为持久、更加耐用。结构检测工作包括的内容比较多，一般有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。一般按照建筑结构类型的划分来分类待检测结构，主要的检测结构类型有混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢一混凝土组合结构检测。

3.1 混凝土结构检测

l、超声脉冲法。利用超声脉冲通过混凝土时的反射、绕射和衍射的特定，来检测混凝土内部缺陷。这是检测混凝土最普遍的方法。向待检测结构混凝土发射超声脉冲，混凝土中一旦存在缺陷，就会使超声波发生绕射，通过测量传播的声速以及接受到的信号的波形，可发现结构混凝土中较小的缺陷。超声波在有缺陷的结构混凝土中传播，速度会慢于在正常结构混凝土传播的速度，同时波形中的波幅、频率也会发生相应的变化。通过对比标准结构混凝土的波形、波速，就可以参考得出测量的结构混凝土存在的缺陷以及缺陷的严重程度。这种方法由于其无损、方便、准确可靠等特性，在房屋结构检测中应用广泛，为房屋的加固与修复提供了可靠的证据。

2、回弹法。混凝土的抗压强度和表面硬度存在一定的相关关系，因此利用回弹仪大忌混凝土，通过回弹仪读出的回弹高度，就能反映混凝土的表面硬度。通过表面硬度与抗压强度对应的关系，就能间接计算出混凝土的抗压强度。虽然检测精度不高，但是方法的优势明显：设备简单、操作方便、测试迅速，以及检测费用低廉，且不破坏混凝土的正常使用，故在现场直接测定中使用较多。但是该法也有其局限性，表层及内部质量有明显差异的混凝土构件，或内部存在缺陷的混凝土构件以及特种成型工艺制作的混凝土，都不能适用。这使其检测范围大大缩小。

3.2 钢结构检测

l、表面硬度法。对已经建成的钢结构，一般采用表面硬度法来间接检测其强度、屈服强度。测定时，锤击硬度计纵轴顶部，由硬度计端部的钢珠受压时在钢材表面和已知硬度标准试样上的凹痕直径，测得钢材的硬度，并由钢材硬度与强度的相关关系，经换算得到钢材的强度。测定钢材的极限强度后，可依据同种材料的屈强比计算得到钢材的屈服强度。

2、超声法检测钢材和焊缝缺陷。超声波脉冲经换能器发射进入被测材料传播时，当通过材料不同界面(构件材料表面、内部缺陷和构件底面)时，会产生部分反射。在超声波探伤仪的示波屏幕上分别显示出各界面的反射波及其相对的位置。由缺陷反射波与起始脉冲和底脉冲的相对距离可确定缺陷在构件内的相对位置。如材料完好内部无缺陷时，则显示屏上只有起始脉冲和底脉冲，不出现缺陷反射波。

3.3 砌体结构检测法

使用无损检测试验方法来检测砌体结构，能够最大程度地还原切体结构的真实状况，取得较为准确、科学的数据，避免在取样过程中对样品造成的损伤和破坏。因此，在现场检测中，取样进行抗压强度试验的方法已经逐步淡出了房屋结构检测的领域，而无损、半破损的方法逐渐成为砌体结构检测的主流，在实际房屋检测中受到检测人员的青睐，在工程应用中日益广泛。砌体结构的检测方法可分为直接检测法和间接检测法两种。

3.3.1直接检测法

(1)取样检测法。可利用切割法或者取芯法取得砌体结构中的样品，切割法取得的样品过于庞大，一般不适用于普通的房屋结构检测，多用于事故现场的检测。而取芯法对样品的破坏较大，造成测量的误差较大。两者缺点都很明显，因此房屋检测中较少应用。

(2)原位检测法。这种检测方法有扁顶法、原位轴压法和原位剪切法等。原位轴压法是用原位压力机在烧结普通砖墙体上进行抗压测试，检测砌体抗压强度的方法。

(3)动测法。动测综合法是振动反演理论在工程上的应用。在脉动、起振机共振、自由释放或冲击等激振方式的作用下，通过测量砌体结构的频率和振型等参数，根据系统识别理论得到层间刚度，推算出各层砌体轴心抗压强度，此法从房屋整体出发，不仅能得到砌体的强度，鉴定房屋的质量，便于对房屋进行安全性评定，随着检测仪器技术的改进，算法的优选，结果的精度不断提高，很有发展前途。与静载测试相比，动力测试具有简便、对结构不造成新的伤害等优点，特别当有可供对比数据利用时其优势十分明显。

3.3.2 间接检测法

(1)冲击法。根据经验可推导出单位功表面积增量和抗压强度的关系公式，在应用中测量破碎所需要做的功，以及新产生表面积，即可求得砂浆或砖块试样的强度。

(2)推出法。只测量单砖一个面，其余面的砂浆都清除干净，用千斤顶将其顶出，极限状态下可测得砖与砂浆的粘接抗剪强度，根据一定的对应关系，可得抗压强度。

引用：

[1] 刘飞雁,某办公楼的检测、鉴定和加固[J],《内蒙古科技与经济》,2009(23)

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关键词：结构设计；优化技术；房屋设计

中图分类号： TU318 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: This article mainly start from the building structure design optimization technique of practical value and application, combined with the design of building structures in the cost aspect of economic factors, mainly on the structural design optimization technology in building structure design discusses the application.

Key words: Structure design；Optimization technique；The housing design

在房屋建造过程中，建筑结构的成本造价是一项较大的花费，通过结构设计的优化技术能够很好的解决成本造价方面的压力，因此，从事结构设计的人员应该充分考虑房屋建造过程中的经济性、合理性、适用性，从而在满足相关建造要求的前提下，较好的降低工程的总体造价。

一、房屋结构设计优化技术的现实价值和应用

1、房屋结构设计优化技术的现实价值

在进行房屋结构设计时，首先要做的就是要满足房屋结构效益的长远化，在这个基础上，尽量使房屋在投资商降低，结构上科学合理。与传统的房屋结构设计理念相比，现代房屋结构设计优化技术在房屋结构建造中的应用，能够有效的降低工程成本，大约可以维持在10%――35%之间。结构设计优化技术的运用，能够将建材的利用率和性能发挥到最大值，使房屋内部的各个空间之间形成协调的整体，并符合我国相关的安全质量规定。此外，房屋结构设计优化技术的运用还能够对房屋的最初设计提供帮助，因此，优化技术对房屋整体设计的安全、合理、舒适起着重要的作用。

2、房屋结构设计技术方案和理论的应用

房屋结构设计方案和理论在现实中的应用主要表现在两个方面，即房屋总体工程结构设计的优化和房屋各个组成部分的设计优化。在这其中，房屋各个组成部分的设计优化包括很多方面，如：相关细节结构部分的优化设计、相关基础结构方面的优化设计、房屋护围结构方面的优化设计和房屋屋顶方面的设计优化等，对于这些方面的设计优化还包含很多更加细化的设计，如布置、选型、造价、受力等方面的设计优化。相关的设计工作者应该在满足房屋建造的相关规定前提下，而后充分考虑造价方面的因素进行相关的结构设计优化。

二、房屋结构设计优化的经济性分析

1、房屋结构设计占地方面的经济性

在当前，房屋的建造形式主要以高层和超高层为主，而房屋建造的总面积是由隔层面积之和而得，所以说，房屋的建造层数越多，相应的总的建筑面积就会越多，由此房屋的单位建筑面积需要占用的土地面积越小。与此同时，随着建筑层数的不断增加，房屋高度也会随之不断增加，而房屋与房屋之间的间距也会随之增加，由此可见，在房屋建造时，占地面积与房屋高度并不是按照一定比例进行增加的。

2、房屋结构设计在造价方面的经济性

在进行房屋结构设计时，结构设计方法以及所使用的建材的不同可能使整个工程的造价产生巨大的变化，因此在进行结构设计时有必要对各种方面如基础选择什么养的类型、房屋高度以及层数的选择、结构形式等进行必要的经济性的考虑。根据相关的统计显示，采用科学合理的设计方案能够使整个工程的造价下降10%左右，甚至有的可以达到20%。房屋结构大多是由基础、柱、梁、楼板等组成，而这些部分所需的成本造价也存在很大的差异，因此，在实际工程施工过程中，应该根据实际情况有针对性的进行选择。

3、高层住宅结构设计的经济性

对于高层住宅而言，其层数直接与成本造价产生联系，随着层数的不断增加，建筑中，墙体面积、柱体面积等都会随之增加，建筑的整体自重、基础的承载能力、各种管线的长度同样也会增加。因此设计一个合适的层数，不仅可以使得建筑材料大大节约，而且有利于抗震性能的提升，同时，一个合适的建筑物高度还能够使得相邻建筑物之间的距离缩短，节约建筑用地。

三、房屋结构设计优化技术在结构设计中的应用

1、概念设计优化技术和建筑结构设计

在现代建筑设计中，概念设计是设计思想展示的关键因素，作为设计人员，最重要的事情就是在一个特定的空间内，利用整体的概念来进行总体设计方案的确定，将建筑中，构件和结构、结构和结构之间的关系进行处理，要想将概念设计较好的完成，设计人员必须建立在丰富的建筑经验基础上，随着经验的增长，设计作品也会变得越来越新颖、完美。在相同的设计方案中，建筑中的结构组成设计也存在很多种变化，即使是内部结构设计已经确定的建筑，它的各种分析方法也存在许多的不同，比如说设计参数、材料、荷载等等参数的取值也不尽相同。而上述这些问题，并不能通过计算机来完成，需要相关工作人员自己对其进行判断和处理。这些判断和处理都需要在遵循一般规律的前提下，根据已有的工程经验，得到最终的结果，这一过程也就是前面所说的概念设计。

2、概念设计处理的实际建筑设计问题

勘察设计是工程的灵魂，质量的龙头。只有具备优秀的设计，才能创建优质的工程。一个优秀的结构工程师会在每一项工程设计的开始，即在建筑设计的方案阶段，根据经验和专业设计理论，在脑海中进行一个“优化”过程，运用概念设计方法，可以迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，同时帮助建筑师开拓或实现建筑物业所想要的空间形式及其使用、构造与形象功能，并以此为目标，与建筑师一起确定建筑的总体结构体系，并能明确总体结构体系分体结构体系的最优受力方案所得方案往往概念清晰、定性正确，避免了后期设计阶段一些不必要的烦琐运算，具有较好的经济可靠性能。同时，这也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。概念设计是结构设计的核心和灵魂，它统领结构设计的全过程，贯穿着设计工程师的知识水平和设计水平。运用结构概念设计从整体上把握结构的各项性能，这样才能对计算分析结果进行科学的判断、合理的采用，保证了工程师在设计中的主导地位。

总之，结构设计在当今房屋建筑工程中是一项责任繁重的项目，其设计的水平直接影响着建筑物的经济性、适用性和安全性。建筑结构成本在整个工程项目中占有很大比例，优质的结构设计不仅可以确保房屋的居住使用安全性，而且能够减少建设成本，进而获得最大的经济效益。

参考文献

1、隋国龙，优化技术及在房屋结构设计中的应用，中国新技术新产品，2011(3)

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【关键词】结构设计；优化设计技术；应用

结构设计优化方法和技术的应用具体体现在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计两方面。其中房屋工程分部结构的优化设计包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包含选型、布置、受力分析、造价分析等内容，并应在满足设计规范和使用要求的前提下，结合具体工程的实际情况，围绕其综合经济效益的目标进行结构优化设计。

1.结构设计优化方法

建筑结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工五种效果，而建筑设计优化设计技术方法的应用不但满足了建筑美观、造型优美的要求又能使房屋结构安全、经济、合理，成为实际意义上的"经济适用"房。从建筑上分析结构设计优化方法，它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量方面。 进行结构设计时，应在满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用。竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。

1.1结构优化设计模型

结构设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数，并建立函数模型，运用科学合理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤如下：一是设计变量的合理选择。通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数，将所涉及的参数按照各自的重要性区分，将对变化影响不大的参数定为预定参数，通过这种方法可减少很多计算编程的工作量。二、目标函数的确定。使用函数找出满足既定条件的最优解。最后，约束条件的确定。房屋结构可靠度优化设计的约束条件，包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。设计中，要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。

1.2结构优化计算方案

结构设计优化设计多个变量、多个约束条件，属于一个非线性的优化问题，设定计算方案时，常将有约束条件转变为无约束条件来计算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算程序即可得到我们的最终优化结果。

2.结构设计优化技术的实践应用

结构设计优化方法应用于实践之中，是目前一个比较广泛的课题，利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的。结构设计优化设计应用于项目的整体设计、前期设计，旧房改造，抗震设计等设计的各分部环节，发挥着巨大的效益。在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中，要注意下面的几个问题。

2.1结构设计优化应注意前期参与

因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。

2.2概念设计结合细部结构设计优化

概念设计应用于没有具体数值量化的情况，例如地震设防烈度，因为它的不确定性，计算式难免与现实有较大的差异，在进行设计的时候就要采用概念设计的方法，把数值作为辅助和参考的依据。设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法，达到最佳的效果。

与宏观把握相对应的，设计的过程同时要注意对于细部的结构设计优化，比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板。注意钢筋的选择，I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多，但是他们的极限抗拉力却相差很大，所以在塑性满足要求的情况下，现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋。在做里面设计的时候，外立面上的悬挑板及配筋，满足基本的规范要求即可，达到既安全又经济的目的。

2.3下部地基基础结构设计优化

地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。

3.结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用

（1）直觉优化（概念设计优化）技术与建筑结构设计对于同一建筑方案，可以有许多不同的结构布置设计；确定了结构布置的建筑物，即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法；分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的：建筑物细部的处理更是不尽相同，这些问题是计算机无法完全解决的，都需要设计人员自己作出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是前面所说的概念设计。因此，概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。

（2）概念设计处理的实际建筑设计问题概念设计所要处理的问题多种多样。但可以肯定的是希望通过概念设计，建筑结构能在各种不期而遇的外部作用下不受破坏，或将破坏程度降至最低。因此，分析如何应付建筑物可能遭遇的各种不确定因素成为概念设计的重要内容。其中，地震作用最为难以琢磨，破坏性也最大。故而，建筑设计过程中就应该未雨绸缪，从计算及构造等各个方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的作法则应尽量避免。刚度均匀、对称是减小地震在结构中产生不利影响的重要手段；延性设计则能有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏；多道设防思想能使建筑在特大地震作用下次要的构件先破坏，消耗一部分地震能量。这些抗震设防思想在整个设计过程中都应该作为概念设计的重要指导思想。

【参考文献】

[1]谈建筑结构的优化设计[J].建筑科学，2009（4）.

[2]张红友.优化结构设计减少建筑投资成本[J].陕西建筑，2008（11）.

[3]马臣杰，张良平，范重.优化技术在深圳京基金融中心中的应用[J].建筑结构，2009（4）.

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关键词：房屋建筑；结构设计；探讨

中图分类号：TU71 文献标识码：A

在进行房屋建筑结构设计的过程中，与施工场地的地理条件有很大的关系，地质条件决定了建筑基础的稳定性与持久性，对于建筑建成以后的使用质量具有很大的影响。根据不同的地质条件，应该对建筑的柱梁间的结构搭配以及砖混结构等的应用进行不同的设计，使其保持一定的协调性，并且在搭配上符合审美需求。

1地基与基础方面

1.1建筑的基础质量直接关系到整个建筑的质量，因为地基承载了整个建筑的荷载，所以需要在设计上符合建筑的标准要求。那么，在进行地基施工设计之前要对施工场地的地质情况进行勘察，了解地质情况，得出参数，然后根据参数要求设计出符合标准的设计方案。但是在实际的施工中，很多的施工单位没有进行详细勘察，只是通过别人的口头复述以及以前资料的翻阅就开始设计，在数据的准确性上失真，所以设计出来的方案不符合建筑设计规范，对于建筑的质量存在很大的安全隐患，因而威胁到居住者的人身安全。所以说在对建筑地基进行设计之前，要充分的调查清楚，在有充分的数据之后再进行设计，这样的设计方案才是规范的，合理的。

1.2由于建筑的地基承载了整个建筑的荷载，所以地基的稳定性十分重要，只有打好地基，才能够保证整个建筑结构的稳定性。所以对于地基的土质有严格的要求，如果地基中有软土层的话，应该对软土层进行换填，使其满足地基的承载能力。但是在实际运行中，设计者并没有对软土层的实际状况进行勘察，仅是凭借自己的经验就直接进行砂垫层处理，这种做法对于地基的稳定性存在很大的安全隐患，严重的威胁到住户的人身安全。所以在进行地基设计之前，要对软土层进行充分的调查，该换填的一定要换填，保证地基的稳定性。

1.3在民用建筑设计中，对于梁、柱以及基础的负荷一定要按照规定的要求进行折减系数操作，保证后期的使用质量。但是在实际运行中，设计人员并没有按照规范执行，没有进行折减操作，致使建筑在后期使用中，柱、梁以及地基的负荷无法达到规定的使用标准，影响到建筑的结构质量。

2砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用

在砖混结构中，构造柱不但能够提高墙体的抗震能力，而且构造柱与圈梁联结在一起，形成对砌体的约束，这对于限制墙体裂缝，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有着重要的作用。在当前结构设计中，构造柱常被作为承重柱使用，这种做法将引起以下几个问题。

构造柱有其自身的作用，构造柱应该具有对墙体的拉结和约束作用，遭遇地震时，应该承重柱首先承受重力，不不该由构造柱来承担，如果构造柱的作用偏移了，发挥了承重柱的作用后，势必造成危险发生。一旦有外界压力施加，首先受重的是构造柱，他承受了不该承受的压力，成为整个房屋构造的负担，产生负面作用，所以构造柱应该发挥其自身的作用，才能保障整个建筑的安全。

3承重柱截面高度设计过小

这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计者误认为六度设防就是不设防，图受力分析方便，他们故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线刚度比加大，把梁简化为铰支梁，柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析，但却给房屋结构埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用，即忽略了柱的约束弯矩，加之以柱截面的配筋都较小，结构一旦受力后，柱顶抗弯强度必然不足，从而使柱子与梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝，形成塑性铰。这样在正常使用情况下，柱子已开始带铰工作。影响了房屋的耐久性，这样的结构遭遇地震时，将会倒塌，这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

4在框架结构设计中，只注意了横向框架的设计而忽视了纵向框架的设计

现行建筑抗震设计规范要求，水平地震作用应按两个主轴方向分别计算，各方面的地震作用应由该方向的抗侧力构件来承担。就是说，在框架结构设计中，纵向框架与横向框架有同等的重要性。一些结构设计者对以上非抗震设计，只按纵向的普通的连续梁进行设计，梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置无法满足框架的构造要求。由于没有考虑地震的纵向作用，在实际设计中经常出现梁的支座负筋，跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。

5悬挑梁的梁高选用过小

设计者往往只注意了对梁的强度和倾覆进行验算，而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小，引起梁截面的受压区应力过高，在正常使用状态下，梁截面受压区产生非线性徐变，梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁板出现裂缝，裂缝宽度随着挑梁变形的加大而加宽，影响了房屋的正常使用。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小时，截面的相对受压区高度较大，梁的延性减小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏，失去承载力。

结语

随着城市化进程的加快和人们物质生活水平的提高，对于建筑的标准提出了更高的要求。建筑的结构在整体建筑中发挥着重要的作用，承载着整个建筑的荷载，所以对于建筑结构的稳定性有严格的要求。在进行建筑结构设计的过程中，要全方位的考虑，做好前期的准备工作，获取准确的数据信息。在工作的过程中，要秉持认真严谨的工作态度，设计出完美的设计图，确保建筑结构的协调与搭配符合标准，为建筑的质量奠定坚实的基础。

参考文献

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【关键词】房屋；结构设计；要点；基本方法

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

房屋结构设计是房屋设计中最基础的环节，也是最关键的环节。如果结构设计不合理，那么将直接导致房屋建构出现问题，不仅影响施工进程，更重要的是影响施工质量，严重的会使整个工程无法进展。所以，房屋结构设计必须要科学而合理，设计单位必须要根据房屋建筑工程的实际情况进行设计，以保证地基的承载力及建筑结构的稳定性。本文就房屋结构设计中的设计要点进行分析，以期提高建筑房屋的效率和质量。

二、住宅建筑设计的新要求

1、材料和资金的节省

随着土地、能源和材料价格的持续上涨，以致开发商往往要求设计单位必须注意材料和资金的节约，这一点符合结构设计“安全适用，经济合理”的指导思想。要真正做好节约资本，结构设计人员必须把握好建筑结构的概念设计。概念设计是依据理论知识工作经验，结合建筑功能要求与建筑工程条件，在特定的建筑问题中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识处理构件与结构、结构与结构之间的关系的定性设计方法。一幢住宅建筑的设计没有经过正确的概念设计，是难以实现效果最好、造价最低的结构方案的。

2、户型内部空间个性化

每个业主都具有个性化的思维方式和审美意识，不同时期住户建筑空间有不同的要求。在建筑结构设计上应该、考虑让住户拥有建筑内部的空间划分以及楼梯和楼梯间、建筑分户墙、外墙或固定的厨房和卫生间设置的权利。竖向受力构件的布置时，应使其与卫生隔墙结合设置，避免在户型内部其他部位出现。这样既在开间进深两个方向保留了较大的灵活性，也充分利用了承重墙隔音好的性能。同时外墙部位的梁、柱、墙的设置，要为窗户的灵活布置创造条件；楼板的设计，也必须考虑隔墙位置的调整。

三、房屋建筑结构设计的基本方法

1、当结构平面图在绘制结构平面布置图时，需要输入结构软件进行建模。建筑物根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度进行相应的计算和构造措施要求。注意“地震作用”、“抗震措施”与“抗震构造措施”，提高地震作用，则结构的各构件均全面增加材料；抗震措施指除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施，其中的一般规定及计算要点中的地震作用效应(内力和变形)调整的规定均属于抗震措施，提高抗震措施，着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱部位的抗震能力上，是经济而有效的方法；抗震构造措施指根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。设计中需要注意受压和局部受压的一些问题。

2、屋顶(面)结构图当建筑是坡屋面时，结构处理方式有梁板与及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整，板跨度较大，屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面，折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。至于坡屋面板的平面画法，通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法，这样更便于施工人员正确理解图纸。正确绘图和设计的关键是设计人员真正的心知肚明，结构设计者必须要具备一定的空间概念，正确理解建筑图纸和意图。设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高，要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。

四、房屋建筑结构设计中的要点分析

1、地基设计

随着经济的快速发展，科学技术有较大的进步，在房屋建筑结构设计中的应用也越来越多，为提高房屋建筑结构设计的质量做出了较大的贡，但是，设计单位在设计房屋建筑结构时对科学技术的应用还比较片面。设计人员在对房屋建筑设计之前，应当首先对当地的水文地质状况进行研究分析，并充分搜集当地的房屋建筑资料，以找出其中存在的设计优点与缺点，从而保证房屋建筑设计的质量，并符合房屋建筑工程的要求。但是，当前的设计单位在进行房屋建筑结构设计时，对于当地的水文地质资料研究不够深入，也没有充分搜集当地的房屋建筑结构设计资料，从而导致对房屋建筑结构的影响因素了解不清楚，在进行结构设计时没有避开当地影响建筑结构的不利因素，严重影响到了建筑结构设计的质量，也对后续的建筑结构工程施工造成了严重的影响。

2、楼板设计

在建筑工程设计中，板是其中较为重要的承重构件，主要是依靠板将露面的承载力转到周围的墙面上，由此可见，楼板的设计势必会对整个建筑结构的梁、柱等构件的安全产生较大的影响，与建筑工程施工的稳定息相关。对于楼板的设计，设计人员需要综合考虑墙、梁、柱等构件的设计，以保证建筑结构设计的稳定性及高质量。但是，在当前的建筑结构设计中，设计单位在对楼板进行设计时，仅考虑了其自身的承载力，而对于周围的构件却没有充分考虑，由此导致在设计楼板的承载力时，设计数值较小，从而难以满足整体结构的负荷，这就为房屋建筑工程的施工埋下了隐患，难以实现后续工程施工的质量和效率的提高。

3、框架设计

当前，人们对于房屋建筑结构的要求不断增高，尤其是防震要求。在现行的建筑抗震设计中，一般是根据主轴的方向进行分别计算，而且抗震作用应当由各个构件的抗侧力来承担，以保证地震作用的分散，从而达到抗震的目的。但是，在当前的设计过程中，一些结构设计者并没有将框架结构中的纵向框架和横向框架放在同等重要的位置，其设计仅着重于对横向框架的设计，而对纵向框架则仅按照普通要求进行设计，从而导致在设计的建筑结构设计中出现梁的跨中箍筋和纵筋配置不合理，对建筑结构的稳定性造成了不利的影响。此种设计方法不仅会导致建筑结构出现稳定性问题，也不能够真正的起到良好的抗震作用，也就不能够满足人们的要求。

4、梁高设计

在房屋建筑结构设计中，梁是较为重要的房屋建筑构件，对于支撑整个房屋建筑有着重要的作用，因此，在进行梁的设计时，要对其进行全面考虑。但是，当前在对梁进行设计时，考虑的只有梁的强度和刚度，而对于粱挠度的考虑却不多，从而导致其稳定性较差，不利于提高建筑物的稳定性。如果对于梁的高选用过小，就会导致梁截面所受到的应力过高，如果在正常的受力状态下，就会导致梁截面的承载力较差，不利于维持房屋建筑的稳定性。

五、结语

随着经济的发展，房屋建筑功能也在不断完善，众多因素导致工程设计也变得复杂起来。高房价和选择面的拓展使得百姓在购房时更是对房屋的外观、性能、质量等方面抱有较高的期待。房屋建筑结构设计的理论朝着先进水平不断发展，将先进的技术不断的应用于实际，在实际中不断加强完善。研究强度高、材质轻、绿色环保的新型建筑材料，应用于房屋建筑的结构设计中去，提高了房屋建筑的安全性和适用性，使得房屋建筑结构设计朝着可靠、实用、经济的高性价比方向发展。

参考文献：

[1]李伟，罗虎.谈在房屋建筑结构设计中常见问题[J].科技致富向导，2010，(15).

[2]马立宏.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].科技信息，2011，(22).

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关键词：房屋；结构设计；通病；分析

0引言

在整个建筑工程中设计人员肩负着重大的责任，设计者在设计方法的运用和设计概念的理解上的差错，都有可能影响工程质量，甚至导致安全事故的发生。具体来说表现在三个方面：盲目参照或套用其他住宅的设计结果，没有对其设计给予重视；设计人员对设计规范缺乏应有的学习和理解，不能灵活地运用设计方法和理念；设计人员力学概念模糊，不能建立正确的计算模式，缺乏对结构电算结果进行判断的经验，缺乏对整个建筑工程的把握能力。为了避免和减少设计人员的差错，保证住宅质量，探讨房屋结构设计通病有一定的现实意义。

1常见问题之一――设计人员的职业素养

有些设计人员对房屋结构的设计重视程度不够，对规则的学习和理解不够深刻，对工程设计涉及到的问题考虑不全面，经常漏掉重要的信息。有些设计人员没有对实地情况进行充分比较分析，盲目参照或套用其他的设计结果，认为设计的少许偏差对工程质量无足轻重。有些设计人员对新规范缺乏应有的学习和理解，墨守成规，结果设计质量达不到应有的水平。

2常见问题之二――框架的结构设计

现代建筑抗震设计要从多个方面对建筑设计进行考虑，其中最重要的两个方面是建筑设计的抗侧力构件结构，主要从横向框架和纵向框架考虑。横向框架与纵向框架在框架设计中承担着同等重要的角色，对于设计者来说，两方面同样不可忽视。若是对于非抗性设计中，只注意房屋横向设计而忽略纵向设计的话，则建筑中会出现工程构件的配置不均与偏差等现象。结构设计中出现的问题主要有两类，一是基础设计和计算不合理，即基础设计荷载取值不准确，这类问题可在房屋基础设计时应考虑荷载的影响；另一个方面是独立基础设计的取值不当，其中造成不当的主要原因是基础拉梁的设计与计算不合理。这些问题应在设计方案上进行实际分析，从而找出问题，优化设计方案。混凝土框架示意图如图1所示：

图1混凝土框架示意图

3常见问题之三――悬挑梁的梁高选用过小

悬挑梁的梁高选择问题关系到建筑物的今后的质量以及抗震能力的高低，然而当代建筑设计者往往忽略了这方面问题的考虑，更多的是关注对梁的强度和倾覆能力的计算。这样的倾向导致了两方面的问题，一方面当为托墙挑梁时，用过度大的挑梁会引起梁上墙体出现裂缝等问题，而且这个裂缝会随着梁支座处沿着垂直方向向上延展，到达一定高度时，这个裂缝会越来越宽大。这时候选择较小的悬挑梁对结构的稳定性非常不利，当遇突发性地震时，该建筑物的稳定性能非常差。而且悬挑结构对竖向地震的作用也极其敏感，与梁高的大小密切相关。另一方面梁高选用过小，会使受压区压力过高，从而导致梁截面受压区发生变形，这种形变也会随着时间的流逝而加大。而挑梁的变形也会带来严重的影响，会导致梁上板出现裂缝，影响房屋的正常使用，桥梁变形发展到后期会使受拉区出现严重的竖向裂缝，进而演变为斜裂缝，此时梁已接近破坏。

4常见问题之四――楼板设计问题

板将楼面、屋面施加在工程结构上或构件上各种效应的直接作用传给其周围的墙或梁上，是建筑工程中的主要承重构件，若对楼板的整体设计考虑不全面，就可能影响建筑工程的质量，造成严重的安全隐患。因此在对楼板进行设计时，要结合实际需要充分考虑柱、墙、梁等构件的安全。楼板设计中常见的问题如下：

（1）设计时未能对板的受力情况进行充分分析或为了方便计算，简单地按单向板进行计算。使计算假定偏离建筑工程中承重构件的受力情况，导致一方向配筋过大，承重能力强，而另一个方向按单向板配筋，配筋严重不足，承受能力不一而出现裂隙。

（2）板承受线荷载时弯矩计算问题。在民用建筑物楼板上常常会布置一些用来隔断或其他用途的非承重隔墙，在进行板的配筋计算时，要将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载，而不是简单地将隔墙的总荷载除以板的总面积。同时，在板的设计中没考虑板上隔墙顶部处理带来的问题。如在采用立砖斜砌顶紧上部分的楼、屋面板时，上部的板会增加了一个中间支承点，使其变为连续板，支承点上部也会出现负弯矩。

（3）双向板有效高度取值偏大。双向板跨中正弯矩钢筋是交叉“井”子叠放的，长跨方向的跨中钢筋应放在上面，短跨方向的跨中钢筋置于长跨钢筋的下面，向上下两个方向产生弯矩，计算双向板有效高度时应采用两个方向的各自的实际值，一般短向的有效高度比长向的有效高度大d（d为短向钢筋的直径）。部分设计人员对板的受力情况认识不足，简单地按照两个方向的有效高度一致进行配筋计算，致使长跨有效高度偏大，配筋降低，影响建筑工程的质量，造成严重的安全隐患，甚至出现裂缝的现象。

5结束语

房屋的结构设计是一项系统而且全面的工作，作为设计人员，必须要具备扎实的理论知识，灵活的思维和认真的工作态度。加深对其中经常出现问题的认识与研究，在实际的工作经验中不断提高自己的工作能力和水平。所以，要避免因为自己的水平不够或者马虎大意而造成的一些不必要的错误。文章详细的介绍了几个常见的问题，希望设计人员能减少这些通病的发生，提高我国工业和民用建筑的质量，为人员的安全提供可靠保障。总之，设计者应按照有关规定严格执行，才能从根本上消除设计质量的潜在隐患。

参考文献

[1]王宝儒.浅谈房屋结构设计中应注意的几个问题[J].山西建筑.2010（01）：25-27

[2]邱俊强.对高层建筑结构设计中存在问题的分析[J].建材与装饰（中旬刊）.2011（05）：30-33

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关键词：房屋；结构设计；优化分析

Abstract: the design of building structure design of the building structure optimization is the use of the least cost and limited resources, space, realize building security, is applicability, economy, and beautiful integrated optimization. This article through the building structure design optimization method and significance, building structure design optimization technology, building structure optimization design of building structural design steps and the economy of the four aspects to building structural design of the optimization design of the building structure is analyzed.

Keywords: houses; Structure design; Optimization analysis

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

房屋结构设计中建筑结构设计的优化就是最大程度上利用有限的资源和空间，以最低的工程造价，实现房屋安全性、经济性、适用性和美观性等的综合最优化[1]。采用结构设计优化方法，在使房屋内部功能结构协调的同时，有效降低工程的造价。房屋建设是一项投资巨大的工程，因此，房屋结构设计必须要全方位且多角度地考虑各方面的因素，正确处理房屋经济性与技术功能的对立统一关系。建筑结构优化设计要尽量避免以下两种情况：一是过分强调经济性，重视资金节约和减低造价，忽略房屋设计的技术、功能要求。二是过分强调房屋的技术和功能，忽略房屋的造价，造成资金的浪费。

一、建筑结构设计优化的方法及意义

1. 建筑结构设计优化的方法

建筑结构设计优化的方法分为对房屋的分部结构设计的优化方法和对房屋总体结构设计的优化方法[2]。房屋结构设计中建筑结构设计的优化一般包含以下几个方面的内容：对房屋基础结构的设计进行优化；对房屋顶部结构的设计进行优化；对房屋的护围支撑结构进行优化以及对房屋总体设计结构及细节部分进行优化；最重要的是在房屋设计要求及设计规范内，在满足房屋功能及技术要求的前提下，合理降低工程造价，即对房屋的造价进行最优化设计。

2. 建筑结构设计优化的意义

建筑结构设计优化的意义在于可以最大程度地充分利用资源与空间，高效利用材料与设备，使房屋结构功能合理、协调，安全可靠。实现房屋结构设计的“安全性、适用性、经济性、美观性”的最优化设计。

二、房屋设计中建筑结构设计优化的技术

1.概念设计优化技术与房屋结构设计优化相结合

概念设计优化技术就是设计人员根据设计的一般规律和实践经验，对房屋建筑结构设计的多种方案进行分析并择优选择方案的过程。建筑物的结构布置，房屋细节部位的处理，载荷的确定及仪器设备参数的选取等都需要设计人员进行概念设计。概念设计需要设计人员对方案进行全面的、综合的分析，从而选择出最佳方案。

2. 概念设计优化技术与实际建筑的设计问题相结合

在地震等不可预期的自然灾害中，房屋一旦倒塌或损坏，将会对人们的生命财产造成严重的损失。因此，房屋结构设计必须考虑抗震结构设计的优化。对房屋的抗震设计而言，概念设计优化技术尤为重要。因为地震发生的复杂性和强度的不确定性，使得计算设计很难进行。而概念设计是综合考虑决定抗震性能的各种因素和造价因素，选择抗震性和经济性最强的方案[3]。房屋抗震结构设计中概念设计的指导思想是小震不坏、中震可修、大震不倒的分类设防抗震思想和多道设防思想。多道设防思想是指在发生大地震时，先破坏房屋次要的结构，消耗地震能量，尽量保证房屋的主体结构不遭到破坏。通过概念设计优化技术，结合房屋建筑的实际情况，使房屋在各种不确定的外部灾害的作用下避免坍塌和损坏，尽量将损坏程度及经济损失减小到最低。

三、房屋设计中建筑结构设计优化的步骤

1.构造结构设计优化模型。

设计优化模型的构造一般分为三步进行。第一步是选择合适的设计变量。一般选择对建筑结构影响较大的参数变，这样可以有效简化设计工作和减少计算量。第二步是确定目标函数。在满足设计要求及规范的条件下，使房屋设计的造价最小。第三步是确定约束条件。约束条件包括各个方面，比如应力约束条件、强度约束条件等。

2.选定结构设计优化方案。

房屋建筑结构的设计优化问题是多变量、多约束条件的非线性优化问题。在计算过程中，需要先将问题转化为无约束条件的线性优化问题。[4]一般来说，房屋设计优化问题的求解过程比较复杂，需要通过计算机编程来实现。

3.进行计算机编程

根据建立的模型及优化方案，进行计算机编程。计算机编程应选择运算速度快且功能较全的编程软件。在编程时要选择合适的方法，需考虑的因素有：编写及形成程序所需花费的工作量及其他代价；解出所要求的最优化问题，计算机执行程序所花费的时间和费用；程序预期的可靠性，即是否有把握达到所期望的结果；程序的通用性，即是否可以用它来解决其他问题。总之，应从经济效益出发，选择合适的方法，使程序达到最优的预期结果。

4.结果分析

通过结果分析，选出最佳的优化设计方案。建筑结构设计的优化应综合考虑各种因素，以期达到安全、经济与实用的综合最优化。

四、房屋设计中建筑结构设计的经济性

1.房屋结构设计中用地面积方面的经济性

随着时代的发展，我国大中型城市出现了大批高层甚至超高层建筑结构。此类房屋建筑的总面积是各层建筑的面积之和。因此，房屋层数越多，单位面积的房屋占用的建筑土地面积越小。但是随着房屋层数的增多，房屋设计的总高度也会增加，这导致相邻建筑的日照距离增加，使一定建筑面积房屋的总数目减少。此外，房屋层数越高，需要的投资越高，抗震设计难度及造价也显著增大。综上，单位房屋用地面积并不总是随着房屋层数的增大而提高。因此，通过优化设计，综合考虑安全性和经济性等各个方面问题，选出最佳的房屋建筑层数。

2.房屋结构设计中造价方面的经济性

由于房屋的建筑层数直接影响单位面积房屋占用的建筑土地面积，则房屋建筑层数也会直接影响房屋单位面积的造价，进而影响整个建筑的经济性。随着房屋设计的层数增加，房屋建筑的墙、柱的等承重结构的载荷增大，抗震设计方面的造价会显著增大，导致房屋建筑单位面积的造价升高[5]。此外，无论建筑物层数是多少，建筑物顶部的面积不会改变。因此，随着房屋层数的增高，建筑物顶部单位面积的造价会降低。房屋的公共基础部分是建筑结构的重要组成部分。房屋层数增大，基础承受的载荷也会相应增大，导致造价的升高，同时，房屋建筑的总面积也显著增大。一般来讲，房屋建筑基础单位面积的造价会随着层数的增加呈现先减少后增加的趋势。综上所述，需要采用设计优化技术，选取最适的建筑设计层数。

3.高层住宅结构设计的经济性

由上面的分析可知，随着建筑层数的增加，住宅的墙体及柱体等支持结构的面积会增加。这会使住宅的水、电、天然气等的管线长度增加，增加造价。相反，降低建筑物层数，一方面可以节约材料，有利于抗震设计，另一方面，可以减少房屋建筑的总高度，进而减少相邻建筑物之间的日照距离，使有限建筑面积可建设的房屋总数目增加。

五、结束语

房屋结构设计中建筑结构设计的优化需要全方位、多角度地考虑各种因素，以达到安全性、适用性、经济性和美观性的综合最优化。这几个方面是矛盾统一的关系，结构设计的优化就是找到其最佳组合方式。房屋结构设计中建筑结构设计的优化要求我们在实践中善于思考、敢于探索，努力实现用最低的造价实现最大的经济效益的优化目标。

参考文献：

[1] 饶远文. 结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J], 价值工程.2009.

[2] 邹俊. 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J], 应用技术, 2010.

[3] 辛海虹. 结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用[J]. 价值工程,2010.

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关键词：结构设计、设计优化、探讨、应用

在房屋建筑结构设计过程中，在满足建筑设计师设计意图的基础下，平面布置应当尽量保持对称和规则，尽可能的缩小刚度中心和质量中心之间的差异，从而使建筑物在水平荷载下不至于发生太大扭转。在竖向布置上，在满足功能的前提下，应尽可能的使竖向承重构件上下保持贯通，可以不使用转换层则尽量不使用，避免造成结构分析和设计上的困难。竖向刚度尽量不要突变，应采取渐变的方式，避免应水平荷载作用产生严重的应力集中现象。

在工程项目和结构设计时，除了考虑设计对象基本的使用功能和可靠性外，还要考虑把设计对象尽可能设计的更完善一些，这就是研究结构设计优化技术的主要目的。它用科学的计算选取更合适本项目满意的结构方案。

一、房屋建筑结构优化设计模型与方案

房屋建筑工程分部结构优化设计包括以下几个方面：房屋基础结构优化设计、房屋屋盖系统方案优化设计、围护结构方案设计优化与结构细部设计优化。针对以上几个方面的优化设计，还包括了选型、布置、造价、受力等内容进行分析。在实际实施中，还应该根据实际情况出发，再结合具体工程实施情况，围绕房屋建筑综合经济效益目标进行结构优化设计。

（一）系统结构优化设计模型。结构设计优化是在各种影响变量中选取主要的参数建立函数模型，运用科学的计算方法得出最好的优化方案。结构优化建立模型大概分为以下几个步骤：设计变量中主要参数的合理选择，通常的变量选择主要选择对于总体结构影响较大的参数，将所有的参数按各自的影响属性划分分类，将影响不大的参数定为预定参数，这样可以减少函数模型中大量的计算。目标函数一旦确定，使用函数找出符合条件的最优解。最后是约束条件的确定，房屋建筑结构可靠性优化设计的约束条件包括了应力约束、结构强度约束、裂缝宽度约束、尺寸约束。在优化设计中，确定各种约束条件务必符合现行规范要求。

（二）系统结构优化设计方案。在结构设计中应设计多个变量和多个约束条件，设定计算方案时，常常将由约束条件转换为无约束条件计算，常用的方法包含有符合型法和拉式乘子法。在完成计算方案设定时只需要编制相适应的运算程序即可得到最优化的结果。

二、结构设计中优化技术应用所面临的几个问题

将结构优化设计应用到实践中，是比较广泛的一项措施，利用结构优化设计方法可以不改变使用性能下达到降低工程造价的目的，结构优化设计应用于整体设计、前期设计、抗震设计、旧房改造等各分部环节都能发挥巨大的效益。在时间应用中，应当注意几个问题。

（一）前期参与。前期方案的确定将直接影响到整体建筑的总投资，前期方案阶段结构设计并不参与是现在所面临的一个问题，建筑设计师在建筑设计时对于建筑结构的合理性和可行性大多没有考虑，但建筑设计结果会直接影响结构设计，有些方案有可能造成建筑总投资增加和结构设计的难度提升。假如我们在方案的初期，就选择合理的结构优化设计，那么我们就可以根据不同的建筑类型，选择合适的结构形式和合理的设计方案，打好一个良好的基础。

（二）细部结构设计优化。概念设计运用于没有具体化数值情况下，需要设计人员在设计过程中灵活运用结构设计优化方法，从而达到最好的效果。在细部结构设计优化中，注意各细节部分的设计，比如现浇板中异形板拐角处易出现裂缝，可把异形板划分成矩形运用。

（三）地基基础结构设计。地基基础结构设计优化首先应选择合理的方案，如果是桩基础，则要根据现场的地质条件选择合适的桩基类型，桩端持力层对灌注桩桩长选择有很大影响，应多比较选择合适方案。

三、结构设计优化的作用

（一）降低建筑总造价。在结构优化设计中，建筑层数越多，总建筑面积增大，单位建筑面积占用土地面积将越小，这样节约了土地占用面积，但随着建筑层数的提高，总建筑高端提升，楼与楼之间间距也在提升，传给基础结构的荷载也会增加，我们则要增大基础，又会扩大土地占用面积。虽然这样单位面积会有所降低，但是还是没有屋盖效果那么明显。

（二）提高建筑结构经济性。随着建筑层数提高，墙体面积和柱体积也会增加，导致结构自重增加，基础结构的承载力相应增加，水、电气管线相应加长，如果层数降低，可节约材料、利于抗震等，当建筑高度减少，两建筑间的日照距离也相应减少，间接节约了用地。如果建筑面积相同，选择的不同的平面形状，建筑外侧外墙的周长也会不同，合理的平面模型使外墙周长减少，外墙砌体、基础设施。内外表面装修都会减少，与此同时还提高了受力性能，增强建筑经济性。优化方法的运用，协调了建筑各部分单元，使建筑在更加美观的同时增强了建筑的可实用性，还减少了总体建筑的工程造价，这符合了现建筑结构的效益需求。

当前，随着我国经济快速发展，人们对于居住条件和生活环境要求越来越高，利用结构设计优化技术对建筑房屋进行优化设计，使其结构和美观相互协调，同时安全、经济、适用和便利是改善人们居住环境的重要手段。房屋结构设计优化理念注重以实际情况为准则，根据工程建设的基本情况，以控制造价成本为中心来进行结构优化设计，其内容就是利用对建筑的基础结构、屋盖系统结构方案和围护系统结构方案等环节，建立起一种关于结构优化设计模型，通过对各种不同的影响变量参数中的关键参数进行科学的计算，确立最终的建筑工程结构设计的优化方案。房屋建筑结构优化设计意义重大，一方面是大大提高建筑结构经济性，房屋建筑进行结构设计优化可节省材料，有利用抗震，减少内外表面装修，提高了其受力性能，增强了建筑的经济性能。二是结构优化设计大大降低了建筑工程的成本造价。节约用地，大量资料表明，房屋建筑进行结构设计优化能够有效降低工程成本造价25%左右，同时结构优化设计技术能够对施工材料的性能利用更加合理化，能够让建筑工程结构内部各个不同单元之间更加充分互协调，提升了建筑工程结构设计的经济性。

房屋建筑结构设计优化技术在现实的运用中，可以达到物美价廉的效果，不仅实现了房屋的美观和实用性，而且突出的节约了工程造价。在每个投资者眼中，在保证建筑结构可靠性和科学性的前提下，同时在建筑长远效益下，最大程度的节约工程成本，是首先考虑的因素，这样才能实现可持续性发展，用最低的投资成本获取最大的经济效益。

五、结论

房屋建筑结构造价在工程中是考虑因素较大的一个方面，结构设计优化技术的运用产生了巨大的经济效益。所以建筑部门和建筑设计人员应当遵守经济性、适用性和合理性的设计原则，再运用现代高科技手段，选择运用合适的建筑结构设计方案，用以实现降低建筑总工程造价并获取更大的经济效益。

参考文献：

[1]饶远文.结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J].价值工程，2010，（09）：160.

[2]邹俊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J].科技传播，2010，（19）：139+132.

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【关键词】房屋结构设计；优化方案；应用；优化技术

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

近年来，由于经济体制和市场环境的变化，土地价格也在不断上涨，使得建筑工程在成本控制上面临的压力也随之增大。同时，随着人们生活水平的提高，人们对居住环境和居住条件的要求也较之以往有很大的提高，这就要求建筑产品要有更优秀的品质才能满足人们的需要。为了实现开发商和居住者的共同利益，那么就要在降低建筑工程造价的同时还要优化房屋的结构，因此，设计部门和人员就要在房屋结构设计中运用结构设计优化技术方法，在有限的空间里对有限资源进行合理利用，使其能够发挥出最优效果，实现房屋建筑安全性、经济性和适用性的最大化。

一、房屋结构设计中的结构设计优化方法

安全、美观、经济、适用且便于施工是建筑结构设计的五项基本原则，将结构设计和建筑美观密切配合起来，在各自发挥作用的同时相互协调，能够打造出赏心悦目的建筑。在房屋结构设计中应用建设结构设计优化技术，既能够使建筑的造型更加美观，又能够满足房屋结构的安全性、经济性和适用性原则。它是从优化设计房屋工程的分部结构和优化设计房屋工程结构的总体这两个方面来体现的。房屋工程分部结构优化设计方案有这几方面的内容：优化设计房屋的基础结构、优化设计房屋的屋顶系统、优化设计房屋的围护结构和优化设计房屋结构的细部。在这些优化设计方案中包含着多方面的内容，主要有工程的造价分析、结构选型、结构布置和结构的受力分析等方面。在具体的实施过程中，要从实际出发，结合房屋建筑工程的自身实际情况，将提高房屋建筑的综合效益为目标，来进行房屋结构的优化设计。

二、房屋结构设计中结构设计优化方案的应用

1、房屋结构设计中的抗震性优化设计方案

在进行房屋建筑工程图纸的设计时，按照抗震的等级来对房屋结构的设防进行分类，这是在国家《抗震规范》等相关规定的基础上，根据房屋的高度、烈度和结构类型来确定的。具体的优化方案如下：

对高层房屋建筑来说，在计算地震震力的振型组合数据时不必考虑耦联扭转的情况。如果房屋振型数大于3，那么在计算时要取3的整数倍，并且这个数据应该小于建筑物的总层数，如果房屋是1层或者是2层时，那么可以将房屋层数作为振型数。如果房屋结构并不规则，那么就应该考虑扭耦联转，同样拿高层建筑来说，房屋的振型数不应该小于9而应该大于或等于9；如果该项建筑房屋结构的层数较大，或者它的刚性突变系数大的情况下，那么在选取该房屋的振型数时应该多一些，例如在房屋结构中有转换层的情况，或者房屋顶部有小塔楼，又或者房屋内部是多塔结构，这时应该选取大于或等于12的数作为该房屋的振型数，但是需要注意的是，振型数仍然不能超过该房屋总层数的3倍。除非存在特殊情况，才可以选取更大的振型数，例如在房屋结构中含有弹性定义楼板，并且在刚性分析时采取的是总刚性分析的方法。

2、房屋结构设计中周期性折减系数的优化设计方案

在建筑房屋结构的设计中，对于房屋框架和顶盖来说，它实际表现的刚度往往会大于设计时计算的刚度，而实际的周期又会小于设计计算的周期，这是由于存在填充墙体的原因引起的。如果计算出来的房屋结构剪力偏小时，会引起房屋某些结构的安全隐患，为了避免这种情况而使房屋结构达到更好的效果，那么在房屋结构优化设计时就要适当折减它的计算周期。但是房屋的框架结构除外，在设计时不宜折减它的计算周期，必要时就取最小的折减系数。对于房屋的框架结构来说，它通常是采用砌填充墙的方式，因此应根据砌块和墙体的情况来决定折减系数。如果采用轻质砌块来填充或者墙体较少的情况下，折减系数应为0.7～0.8之间；如果完全是采用轻质墙体板时，折减系数可以取为0.9。

3、房屋结构设计中框架梁、柱箍筋间距的优化设计方案

房屋柱箍筋、框架梁等的设计中，要在符合国家相关规定的前提下来设定最大箍筋和最小箍筋的直径间距，通常将加密区的最大间距设为100mm左右，而将非加密区的最大间距设为200mm左右，然后来计算房屋结构的箍筋面积。设计人员在确定肢数和箍筋的直径时，要依据相关规范的规定来进行。如果有其他较大载荷存在于房屋框架梁跨中部时，或者存在次梁且箍筋仅为两肢时，而程序又为内定的条件下，就应该取200mm左右作为非加密区的箍筋间距。这样既能够提高间距为100mm的梁箍筋加密区的抗剪切能力，又使梁非加密区抗剪承载能力适当增强了。通过这样的优化设计方案，更能够充分体现出梁的强抗剪性能。

4、房屋结构设计中地下室的优化设计方案

在房屋结构设计中，如果是多层性的框架结构，一般都会设置地下室，而通常会采用板筏基础来建造，这是因为地下室的隔墙较少。在设计时应该综合考虑房屋的上部结构和地下室的层数，在图纸中的计算时应以地下室的实际层数为依据，这样可以一次性设计完成基础

底板和地基的纵向荷载。同时，通过比较和分析侧层移刚度性系数，可以对房屋的嵌固位置做出正确的判断和调整。为了保证楼板有必要的厚度且配筋率最小，可以采取适当的加固措施来进行构造；如果房屋的纵向结构不规则时，要加强最房屋结构中最薄弱层的验算。

三、在房屋结构设计中应用结构设计优化方案的意义

在房屋的结构设计中应用结构设计优化方案具有着重要的现实价值和实践意义。在满足房屋结构长远效益的基础上，应该尽可能的减少房屋结构的投资成本，并使房屋结构更为可靠和合理，以实现这样的目标为目的来进行房屋结构的设计。与传统房屋结构设计比较，运用建设结构设计的优化方案能有效降低房屋工程的造价，大约为10%～35%。运用现代化的设计理念来合理运用结构设计优化方案，可以将建筑材料的性能最大限度的发挥出来，充分协调房屋结构内部各单元之间的关系，其安全性也能达到国家的规定范围。同时，在房屋建筑设计中应用结构设计的优化方案还能提高房屋整体方案设计的合理性，从而实现房屋整体结构的美观、安全、经济和适用。

四、结语

在房屋结构设计中采用建筑结构设计优化方案，能够使房屋变得更加美观、适用、经济、安全。要使房屋结构优化设计在实际应用中发挥最大的功效，既要注重建设初期优化方案的制定，又要在施工过程中合理运用。在保证质量和安全的基础上，坚持房屋结构优化设计的新理念，合理选择结构设计优化方案并充分利用，对于建筑工程成本的控制和人们居住条件的提高都有着重要意义。

【参考文献】

[1] 饶远文. 结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J]. 价值工程. 2010(09):95

[2] 隋国龙. 优化技术及在房屋结构设计中的应用[J]. 中国新技术新产品. 2011(03):76

[3] 孙晓玲. 浅析房屋结构设计中应注意的问题[J]. 现代装饰(理论). 2011(02):125

[4] 卢建勇. 如何搞好房屋建筑结构的优化设计[J]. 中国房地产业. 2011(03):236

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关键词：建筑结构设计；优化方法；协调性；经济性能

现如今，人们对建筑的要求不再简单的是居住使用要求，随着时代的不断发展，人们对建筑的美观性和安全性也愈加重视，对建筑的实用性能有了更严格的要求。基于以上要求的变化，这就要求我们不断改变并优化结构设计，采取耳穴的方案，同时满足美观性和实用性，并且还能够降低成本投入，提高经济效益，促进建筑业的良好健康发展。

1结构设计优化方法内容及其原则

1.1概述。在房屋建筑结构设计时，如果要对设计方法进行优化，这就势必给工作人员带来更多的问题，例如成本问题和建筑材料问题。这种情况下，就要求工作人员用最低的资金投入，进行房屋建筑设计的优化。对优化房屋建筑设计时，其优化的内容主要包括两个内容：①优化整体的房屋建筑结构；②优化局部的房屋建筑结构。而局部房屋建筑结构主要就是对主体结构、房顶结构和下部基础结构等分别进行优化设计。1.2原则。（1）使建筑具有安全性能。房屋结构优化不是简单的进行材料的节约，而是首先要确保房屋建筑结构安全，然后利用专业知识，结合实际的房屋建筑情况，对房屋建筑结构进行科学合理的优化，从而使得房屋建筑的设计趋于完善。（2）使建筑具有实用性能。对于房屋建筑优化设计的另一个原则就是要确保建筑物的实用性，使得房屋建筑通过优化设计具备更多的功能，满足人们的实用与使用需求。（3）保证建筑结构优化的同时保护环境。房屋建筑结构优化设计的另一个原则就是要尊重环境，也就是说要注意环保，例如，可以采用绿色环保材料。（4）确保建筑具有可用价值。这个原则也是非常重要的一点，要求在进行房屋建筑优化设计时，不能一味追求利益，忽视质量，而是要在保证建筑质量的基础上降低资金投入。根据以上原则，不难看出，在进行房屋建筑结构优化设计时必须保证其科学、安全、质量要求。首先，充分重视结构优化模型，科学合理的结构设计变量得到解决。主要针对相关的参数值和约束来控制参数值的选择应注意，而较小的将实现一个预定义的类型参数，可以有效地减少编程，提高效率，提高整体水平；然后是目标函数的确定，这将对建筑作为一个整体的成本情况来理解。可以科学地确定约束条件，为结构的优化设计奠定基础。

2建筑结构设计优化方法的具体应用

2.1整体和局部优化。房屋建筑结构设计具有复杂层次性。首先要求在进行设计时要考虑设计、结构、安装等不同子系统及其下属体系。在进行优化设计时，综合考虑各个子系统和下属体系并且进行优化；其次，由于在房屋建筑结构设计时设计到施工材料、构建、配件等内容，这就要求进行房屋建筑设计时，进行整体优化。建筑结构的优化计算模型和优化计算方案属于建筑结构优化设计的重要组成部分。建筑结构的优化设计的本质就是在变量中提取重要的参数，根据上述所说参数建立函数模型，从而得到比较好的方案。一般来说，建立模型主要从以下方面入手：①合理选择设计变量，这属于重要内容，而且在选择变量设计会影响参数的选择，因此合理计算变量就能将降低计算编程的工作量；②确定目标函数，首先要在符合函数的基础上找到最优解，才能确定目标函数；其次，将约束条件确定下来，主要包含弹塑性、强度、应力及尺寸等方面，在优化建筑结构的同时，必须确保约束条件的范围在规定的要求之内，满足设计的需求。2.2建筑主体上部结构的科学性优化。建筑主体上部结构的科学性优化，是在建立模型，优化系统设计，保证科学合理性的基础上，对建筑剪力墙进行优化设计。首先，建立合理的剪力墙数量；其次，保。证剪力墙的整体质量的统一性，保证其整体结构的重心，减少地震等灾害对房屋建筑的破坏；最后，如果要保证剪力墙的高抗剪能力，在满足质量的要求上减少墙的数量。2.3概念设计结合细部结构设计优化概念设计的应用表明没有具体的量化数据，例如，抗震防裂度，这种情况下没有具体的量化的标准进行优化设计，因此需要用到概念设计。但是在设计过程中，要求工作人员必须会合理且灵活运用建筑结构设计的优化方法。例如，在进行抗震设计时，可以根据房屋建筑的实际情况，选择合理的抗震方法进行设计，方法不同，但是达到了相同的优化目的。2.4结构设计中注重协调性设计。应用结构设计的优化方法，可以充分体现在协调方面。将建筑与整个平面之间的关系应得到有效的加强，可以在结构设计中加以保护，以及结构设计的外观也应体现。在设计过程中，墙、柱的结构布置，建筑平面功能需要得到有效保证，建筑空间和深度，充分保证房子的整体结构来反映系统的简单性，在各部门的高度可以充分的保护。2.5对计算结果进行分析，确定最优设计方案。作为优化结构设计中比较重要的部分，结果分析的意义不言而喻。在此过程中，要将计算数据结果进行详细的分析，然后以数据中得到的信息为依据，制定优化设计方案。另外，在优化设计的过程中需要多方面考虑，尤其是各种阻碍因素，要对其进行控制，使得建筑结构优化设计能够顺利完成。此外，由于在施工建设过程中，涉及的人力、物理、财力较多，因此结构优化的主要目的就是合理降低上述指标，从而保证建筑指标不会受到影响。因此，在建筑结构设计中必须注意：①找到建筑技术和经济之间的平衡点，降低二者矛盾，使用高新技术，降低费用成本；②充分理解技术所带来的经济价值，充分意识到技术的进步和发展有利于降低经济损耗，因此这就要求必须加强技术发展。

3建筑结构设计优化的现实意义

3.1有利于降低工程总成本。现阶段，高层建筑不断增加，与普通多层建筑比较，主要的区别就是占据的土地面积比较小，占据的空间面积比较大，减少用地费用。但是建筑物的高度的增加，层数的增多，就容易造成楼与楼之间的不协调问题，占地节约量和建筑的层数不成比例。因此，不可以单纯的追求建筑的高度而忽视土地节约量，要将占地面积、造价进行统一协调。另外，高层建筑并不会因为层数的增多增加楼顶，这就明显的降低了成本，只是会增加楼层的基础造价。3.2有利于加强建筑物的整体经济性能。随着层数的不断增加，建筑物必会影响整体框架梁与柱的承载能力，使之承载力增加，这就造成墙体的面积和梁柱的体积的增加，增加结构自重，电线、水管等管道等房屋配置会有所延长。相对来说，普通的多层建筑物能够节省建材但不会影响抗震性能。此外，建筑物高度的不同势必会影响墙面的范围，这时候一般会选择圆形建筑或者是接近方形的建筑，这样外墙的周长系数就会相对减少，而且内外装修面积也会随之减少，而且以上形状有利于其受力的提高，在保证安全稳定的基础上增加了建筑的整体经济效益。

4结束语

综上所述，参考实际情况，从多个方面，研究对房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的应用，利用结构理念和方法的不断优化，有效的提高建筑整体的结构设计质量。希望本次的相关研究，可以对房屋建筑结构设计优化起到一定指导作用。

作者:胡必伟 单位:伊犁鼎轩建筑设计院有限公司

参考文献：

[1]丁可.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析[J].工程技术研究,2016,(6):129.

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关键词：抗震技术；房屋结构；设计；措施

1、抗震性对于房屋结构的重要性

地震作为一种常见的自然灾害，具有破坏力大、不易预测的特点，一旦发生如果房屋没有抗震技术的应用，很可能会遭受毁灭性的打击，给人们的生命和财产安全带来重大影响。因此，抗震性对于房屋结构的重要性不言而喻。国家抗震规范中对于建筑的抗震要求是“小震不坏、中震可修、大震不倒”，按照这个要求我国的房屋结构设计在抗震性上有了很大的发展，抗震技术的应用也越来越成熟，有效的降低了地震所带来的损害，但在现如今人们对生活质量要求越来越高，房屋装饰越来越豪华的大背景下，避免人员伤亡的同时尽最大可能的保护房屋成为了抗震技术应用层面一个新的课题。

2、抗震技术的基本原理

地震灾害发生时，巨大的能量会被释放出来，以能量波的形式向周围传递，来影响建筑物，使建筑物随之发生震动，进而遭到破坏。而建筑物在地震中震动的程度则取决于建筑物自身的阻尼，当结构设计的建筑物阻尼较大时，就能有效化解地震释放出来的能量波所引起的震动，降低建筑物的受损程度，因此，抗震技术的基本原理就是在房屋结构设计时，满足其他需求的同时，尽可能的增大房屋自身的阻尼。

3、抗震技术在房屋结构设计中的应用

1） 房屋结构水平和垂直布局设计。构件的水平和垂直两个方向上的合理布置，是房屋结构设计中的一项基础性内容，因为抗震性能很大程度上受墙、柱的水平和垂直位移的影响。所以，在房屋结构的设计中，要想提高其抗震性能，则应当遵循以下原则： 水平和垂直方向上的构件都要简洁整齐，且其质量与刚度的中心应当重合。在垂直方向的设计中，应当尽可能的使构件的中心靠下，杜绝上重下轻的情况出现，同时严格控制其刚度和均匀性。

2） 提高房屋结构整体抗震性的设计。a.科学合理的选择地基。地基的好坏是影响房屋结构抗震性的基础性因素，在设计初一定要经过充分的调查研究，科学合理的选择地基，特别注意避免地基的变形情况。b.连续性设计。房屋结构设计要想提高抗震性能，应当保证房屋结构在整体上的连续性，确保房屋的各个构件的连接可靠，使房屋结构是一个完整的整体，当发生地震时，房屋依靠其结构上的整体性，能有效的化解和分散地震产生的能量。c.规则性设计。房屋结构的设计中规则性对于抗震性的影响也很大，在实际设计时应当最大可能的采用规则设计，凭借对称性的结构来抵御地震，避免一些损害。尽量不采用一些不规则的设计方案，如考虑到美观等方面的因素，无法避免一些不规则结构时，应当科学合理的设置抗震缝，让不规则结构单独成为一个整体，最大限度的提高房屋整体结构的抗震性能。

3） 减小地震对房屋结构破坏作用的设计。a.隔震层。隔震层是减小地震对房屋破坏作用的有效手段。一般来说，隔震层都会安装在地基与结构主体的连接部分，使用诸如摩擦隔震元件和橡胶隔震支座等构件，地震发生时能够起到有效的缓冲作用，同时还能有效减小房屋内部物体移动、倒塌带来的二次破坏。b.反摆。反摆设计是一种比较新型的减少地震破坏作用的设计，目前还不是十分的成熟，一般设置在房屋结构的顶部，当发生地震时，反摆会产生阻尼运动，能够减小地震所引发的房屋的加速度，使房屋结构的震动变小，从而降低地震对房屋结构的破坏作用。

4、房屋结构的刚度设计

房屋的刚度对于房屋结构的抗震性来说是至关重要的，因此在选用建筑材料时应当充分考虑钢筋和混凝土的型号。尤其是用于双层加固的钢结构，应当事先确定已有结构的强度，保证上下两层结构在阻尼比和刚度上的一致性。另外需要注意的就是房屋结构设计时不让房屋整体结构的刚度过大，因为过大的刚度会使房屋在地震中承担过多的外力，一旦超越其承载力，后果会不堪设想。而如果刚度不足，则会导致房屋整体结构容易发生变形，地震中也会遭受很大破坏。因此，房屋结构的刚度设计要科学，不能过大，也不能太小，要在一个合理的范围内，这样才能有效的提高房屋结构的抗震性能。

5、进一步提高我国房屋结构抗震性能的措施

经过几十年的发展，我国房屋结构的抗震性能有了很大的发展，但是一次次的重大地震灾害让我们不能满足于此，必须进一步的提高房屋结构的抗震性能。

1） 进一步提高房屋质量。加强房屋施工质量管理，严格按照有关的规定进行施工。制定相应的施工标准，根据不同的标准要求，选择施工材料，尽量选用强度大且质量小的材料，诸如草纤维板、石棉纤维板等，确保房屋结构的强度和刚度。另外，混凝土的配制也要严格按照标准执行，严格把控浇筑过程，避免气泡和不均匀的现象产生。

2） 加强对抗震技术应用的监管力度。要加强对抗震技术实实在在落实到房屋建设当中的力度，营造良好的监管氛围，对每个环节，包括施工质量、技术以及文件资料都要认真监理审查。将抗震技术纳入监管范围，可以采取随机抽查和定期抽查相结合的方式，监督施工企业对于抗震技术应用落实的情况，发现不合格者严肃处理。

3） 开发新型的抗震材料： 弹性混凝土。弹性混凝土是一种新型的建筑材料，它是将诸如橡胶粒、纤细聚合纤维等材料添加到混凝土当中，使其张力变的很大，能够有效的缓解地震所释放出来的巨大能量，我国在这方面的研究也开展的很多。未来，随着科学技术的不断发展，弹性混凝土必将在房屋结构抗震性能上开辟出一片新天地。

结语

建筑结构抗震近几年来在我国引起了越来越多的关注，几次重大的地震灾害更是揪起了全国人民的心。因此，房屋结构的抗震性也就受到了广泛的关注。作为房屋结构设计中的关键因素，抗震性能无疑是保障房屋结构安全的基石。如今，我国的房屋结构设计基本都考虑到了抗震性，抗震技术的应用有了大幅的发展，实实在在的确保了广大人民的生命和财产安全，确保了社会的稳定发展。本文通过对各方调查研究，对抗震性的重要性、抗震技术的研究现状，抗震技术在房屋结构设计中的应用以及提高我国房屋结构抗震性能的措施，都进行了深入浅出的分析，为抗震技术的进一步发展提供了科学的理论依据。

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