房屋结构设计精选(五篇)

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5篇房屋结构设计，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【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

篇2

【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）.

篇3

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）.

篇4

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)

篇5

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)