建筑钢筋混凝土结构设计优化分析论文_徐文严

建筑钢筋混凝土结构设计优化分析论文_徐文严

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摘要:随着我国城市化建设的不断发展与进步,使得钢筋混凝土作为建筑材料不断被广泛运用于城市设施建造中。下文主要就钢筋混凝土结构设计的现状、设计原则以及优化措施进行粗略分析。

关键词:钢筋混凝土建筑;结构设计;优化

引言:钢筋混凝土建筑属于我国建筑工程中特别常见的一种建筑类型,其工程施工的质量与建筑结构设计的科学性与合理性有着十分密切的联系,而我国由于建筑施工技术发展不平衡及部分设计单位人员思想意识存在不足,在当前的钢筋混凝土建筑结构设计中仍存在一定的不足之处,需要采取有效的措施予以弥补和强化,针对建筑结构设计优化的途径展开研究在当前有很大的必要性。

1钢筋混凝土建筑结构设计所要遵循的原则

1.1安全性

安全是社会生产及人们日常生活需要重点注意的问题,在钢筋混凝土建筑结构设计的过程中,也必须要着力加强对安全性的把握,这就要求建筑结构设计要满足一定的强度和稳定性,能有效抵抗地震等突发灾害及其他事故所产生的破坏力的作用,有效防止建筑物在事故中发生倒塌或倾斜,从而减少各类事故中的人员伤亡以及财产损失,确保建筑的所有使用者人身财产安全。

1.2适用性

钢筋混凝土建筑由于自身设计规模差异、地质及环境条件不同、建筑实际使用要求方面的区别,使得建筑在结构设计时也有着不同的要求,这就需要相关设计人员在建筑结构设计开始前,应充分掌握建筑所在区域的环境条件,并结合建筑的实际使用要求等条件,合理进行结构设计,使结构设计与钢筋混凝土建筑的实际建设与使用需求相适应,确保设计具有适用性。

1.3耐久性

无论是何种类型的钢筋混凝土建筑,其使用周期都相对较长,建筑在长期使用过程中整体的稳定性是十分重要的,这就要求在进行钢筋混凝土建筑的结构设计时,要充分考虑建筑长期使用情况下对施工质量的要求,这一方面需要在施工中加强对施工材料与施工技术的管理和优化,另一方面也需加强对建筑结构设计的优化,加强结构的稳定性与可靠性,确保建筑结构在正常寿命内的耐久性。

2当前钢筋混凝土建筑结构设计中存在的不足

2.1地基稳定性有待提高

地基部分的结构设计是钢筋混凝土建筑结构设计中的重点内容,地基稳定性很大程度上影响着钢筋混凝土建筑结构的整体质量,但我国当前在一些钢筋混凝土建筑的结构设计中,还存在着不同程度的地基结构设计缺陷,导致地基的稳定性不足,通常表现为地基承载能力不能满足建筑的自身重量,易发生沉降过大和水平移动,以及地基受力均匀性不足,易导致钢筋混凝土结构受力不均而发生破坏,两方面的问题。

2.2框架结构设计方面存在不足

框架结构作为钢筋混凝土建筑中的主要支撑结构,其设计水平与质量对建筑结构整体的稳定性有着较大的影响,而当前一些钢筋混凝土建筑工程中框架结构的设计仍存在一些不足之处,主要包括位移角控制不佳,强柱弱梁执行的不好,结构整体性不强,这些设计问题容易导致建筑在使用过程中发生安全隐患,对于这种情况必须重新进行优化设计,这就会增加工程建设成本。

2.3设计中存在结构内力分析不到位的问题

结构内力分析在钢筋混凝土结构中比较常见,分析的准确性基本是由结构设计的数据、受力状态和设计人员素质等因素确定。钢筋混凝土结构内力分析的对与错是结构设计的最基本要求,结构内力分析不到位就无法达到合理的设计。钢筋混凝土结构内力,需借助科学的计算和扎实的专业理论知识,才能达到合理的设计,这就要求每个设计人员要不断的学习新技术,专研专业知识。

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3钢筋混凝土建筑结构设计的优化策略

3.1做好建筑设计整体效果分析

工作整体效果分析是建筑结构设计优化的重要基础工作,通过对整体效果的全面细致分析,准确找到现有设计中所存在的不足与缺陷,并把握建筑设计在各方面性能上的要求,以找到建筑结构设计优化的切入点。在整体效果分析的过程中,应把握好一些关键的指标,如结构强度、稳定系数、安全性等,对其中不满足建筑工程实际需求的部分进行重点的分析与优化,增强设计的合理性与完整性。此外,概念设计理念的应用,也能够帮助实现建筑结构设计的优化,如抗震设计等,也能够有效的提升建筑结构设计的整体效果。

3.2在设计中加强对材料因素的控制

钢筋混凝土建筑工程施工质量很大程度上要受到材料质量与性能等因素的影响,材料质量不合格很容易导致结构稳定性与安全性的下降,因此,要实现钢筋混凝土建筑结构设计优化的目标,还需要在设计中加强对材料因素的控制,尤其是对于钢材、混凝土材料、砌体材料等主要材料的质量控制。在设计优化的过程中,应结合建筑工程的实际功能要求,合理选择施工所需的各类材料,保证材料的性能满足建筑工程的需要,能够使建筑的功能得到良好发挥,同时,选择材料时,还应注意对材料质量的管理,确保所选购的材料质量合格,且供应商供应能力满足要求,以此来保证建筑工程施工的顺利开展以及结构整体的稳定性与可靠性。

3.3加强对基础结构设计的优化

基于基础结构在整个建筑结构中的重要作用,对基础的优化设计可以从以下几个方面着手:首先,要通过对施工现场地质水文条件的勘察与了解,对基础结构设计的适应性及可行性进行准确分析,避免基础结构设计不适应施工区域地质条件的问题发生。其次,要针对基础结构类型进行充分分析,进而在最大程度上提升其基础结构类型的可靠性,尤其是对于使用该类型的稳定性和强度进行准确的预估,判断其是否能够满足建筑工程项目的基本需求,进而较好地实现其应有的价值。最后,要加强对基础结构施工方案的审核工作,做好施工方案可行性分析,对其中存在的缺陷与不足及时进行改进,保证施工的顺利开展。

3.4加强对建筑结构体系的优化选择

恰当的结构体系能够有效的保证建筑结构的整体安全性与可靠性,对于建筑结构体系的选择优化要与建筑高度相适应,根据建筑高度的要求,合理选择适宜的结构体系,以确保建筑结构的整体稳定性。目前钢筋混凝土建筑的结构体系,最为常见的是框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构,各种结构体系能够有效的承受建筑的重量,从而保证建筑结构具有良好的整体稳定性。

3.5加强对各设计指标的考量

对建筑结构设计进行优化,还应该重点针对其相应的设计指标进行全面审查和对比,确保其最终的建筑结构设计成果符合各个方面的设计指标,尤其是对于经济性方面的指标来说,更是应该加强控制和优化,避免其建筑结构设计成果超出原有预算值的幅度较大,影响其后续的使用,而随着当前建筑结构设计的不断发展,对于美观性指标进行相应的优化,也已经成为了极为重要的一个方面。

从钢筋混凝土建筑结构设计所要遵循的原则、当前钢筋混凝土建筑结构设计中存在的不足、钢筋混凝土建筑结构设计优化策略三个方面进行了分析与探讨,希望能够对建筑结构设计水平的提升提供一定的帮助。

4.结语

总而言之,与其他材料相比,钢筋混凝土具有较强的优势,所以在建筑工程中被广泛应用。钢筋混凝土的优势不仅体现在原材料上,还体现在设计方法、施工技术,制各工艺等方面。综合其优势分析,使得钢筋混凝土在结构建筑材料领域扮演的角色越来越重要。

参考文献

[1]范治华,史玉侠.浅淡钢筋混凝土结构的非线性有限元分析[J].价值工程,2012(5):23.

[2]白久林,杨乐,欧进萍.基于等损伤的钢框架结构抗震性能优化[J].工程力学,2015(6):196.

论文作者:徐文严

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年2月上

论文发表时间:2017/6/8

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