摘要：建筑行业的快速发展，不仅需要国家相关政策、法律的扶持，同时还需要建筑行业自身的发展驱动，而建筑工程的结构设计优化技术不仅能够满足人们对住宅建筑功能性的要求，还能实现住宅建筑高效、环保、经济等方面的要求，为了更好地实现这些目标，住宅建筑结构设计中的优化技术需要结合。
关键词：高层住宅；建筑结构；优化设计
引言
近年来，我国建筑行业发展迅速，人们开始关注建筑质量的问题，并且对于高层住宅结构的设计会有更多的考虑。在高层住宅结构设计中，设计优化方法具有非常显著的优势，提高了建筑结构的安全性与适用性，同时也降低建筑成本。
1高层住宅建筑结构设计优化技术概述
1.1主要内容
高层住宅建筑结构设计过程中需要充分了解建筑结构设计的主要内容，一般情况下，高层住宅建筑结构设计可以采取以下措施开展工作，在满足建筑功能性、安全性的前提下，对高层住宅建筑结构设计所遇到的问题进行综合分析，选择经济性、科学性更高的设计方案。在高层住宅建筑结构设计过程中，深入研究房屋建筑整体结构，在设计过程中选择最优的设计方案、合理选择优化措施，从而达到高层住宅建筑结构设计优化的主要目标。
1.2主要作用
1）高层住宅建筑结构设计优化能够大大提升房屋建筑的安全性。2）通过最合理的方式完成高层住宅建筑结构的设计，使建筑工程人力、物力、财力能够达到最优状态，提升建筑工程现场施工效率，减少资源浪费，降低施工成本。3）房屋建筑工程需要在满足环保要求的前提下开展工作，高层住宅建筑结构设计优化技术可以有效响应可持续发展要求，推动我国建筑行业向绿色、环保、节能、降耗的方向不断发展。4）通过优化高层住宅建筑结构设计保障居民安全，重视房屋建筑质量、安全，结合居民实际需求对建筑设计进行合理设计，采用更为完美的设计方案，缩短设计周期，节约人力、物力，给企业带来较大的经济效益。
2建筑结构优化设计基本原则
2.1建筑平面布置产生规则结构效应的原则
建筑结构优化设计需要坚持建筑平面布置产生规则结构效应的原则，因此，在建筑结构的优化设计的平面布置中，必须提高其布置方案的合理性，确保其能够产生规则结构效应
2.2提高建筑舒适度的原则
建筑结构优化设计不但要保证建筑的功能得以发挥，而且需要满足人们对建筑舒适度的需求，为人们提供舒适的生活环境，使建筑受到更多人的喜爱，有利于建筑价值的提升，为建筑企业带来更高的经济效益。
2.3建筑结构整体安全度原则
在建筑工程中，建筑结构的整体安全度是影响建筑的质量与安全。因此，在进行建筑结构优化设计的过程中，必须提高建筑结构的整体安全度，保证建筑结构受力的合理性，解决建筑结构中存在的安全隐患。
3建筑结构优化设计要点
3.1结构体系与布置优化
（1）按照建筑的总体布局，高度等，在坚持经济性的原则上，选择合理的结构体系。比如，与普通框架相比，异形柱框架的用钢量较大，条件允许的条件下尽量使用前者；与普通剪力墙相比，短肢剪力墙的钢含量较大，条件允许的条件下应尽可能使用后者。（2）在平立面的选择上，应该尽量选择规则性较好的平立面结构方案。避免严重不规则的平面布局，特别是出现凹陷或大孔的平立面结构，尽量不要选择，另外，控制平面的纵横比，合理设缝，使结构刚度的中心无限靠近建筑质心。竖向结构上，避免过大外挑或内收的出现，尽量不要选择有薄弱层、跃层和转换层的结构，最后，控制建筑的侧向刚度，使其沿着建筑高度方向均匀变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（3）在柱网尺寸的选择上，应选均匀、合理，使得各个结构构件受力合理，减少用钢量。（4）剪力墙优化。在满足设计规范，以及结构验算合理的情况下，尽量减少剪力墙的数量，限制墙肢长度，控制连梁刚度，尽量选择大开间布置。剪力墙的厚度只要能够满足轴压比的要求即可。如果连梁刚度过大，可以在梁中开水平缝，使其变成双梁，或者可以增大跨高比，降低连梁刚度。
3.2材料利用优化
实施结构优化设计的目的，就是为了降低建筑成本，提高企业的经济利益，达到“低成本，高利润”的效果。在建筑结构中，材料作为构成建筑实物的重要部分，在结构优化设计中占据非常重要的地位。所以，设计人员要合理分析结构特性，根据建筑周边的环境，坚持就近取材，选择性能优良的建筑材料。在钢筋混凝土结构中，柱是主要的受压构件，所以，应该选取抗压强度较高的混凝土，减小柱的截面面积，减小建筑自重，增加建筑室内的可利用空间。梁板是主要的受弯构件，所以，在钢筋的选择上应该尽量选择高强度的钢筋，减少钢筋的数量，另外，要协调使用混凝土与钢筋的强度，尽量发挥材料性能。
3.3荷载优化
（1）荷载的输入关系到结构计算是否准确，关系着建筑含钢量以及其他材料的使用等等，所以，在荷载的取值上必须准确，满足设计规范的要求，做到不漏算、错算、多算。按照最新版本的荷载规范来确定荷载的值。对于某些特殊功能建筑物，荷载值应与甲方一起测算。（2）当填充墙有大面积的开口，或者出现门窗，应该扣除该部分的重量。地面，楼面，屋顶，填充墙，隔墙，框架和线条上的静载荷值应根据施工实践和大样本详细计算。
3.4构件配筋设计优化
（1）在施工图设计过程中，钢材含量主要通过部件的精制配筋设计来减少。主要通过钢筋级别的选择与钢筋数量的控制两个方面控制钢筋含量。（2）新三级钢筋的强度比二级钢筋高20％，价格高出约6％，三级钢筋主要用作受力钢筋。在结构抗裂中，由于裂缝的出现与钢筋的等级没有必然的联系，但是与钢筋应力有关，不适合选择高强度的钢筋。构造钢筋的选择与最小配筋（箍）率相关。比如，梁的最小配筋率为max（0.2％，ρmin），当混凝土强度≥C30时，三级钢更经济。当混凝土强度小于C30时，二级钢更经济。（3）在钢筋的使用上，三级钢与二级钢在外型上比较接近，在施工中很容易弄错，为了避免错用、错拿的现象出现，建议直径≥16mm的钢筋采用三级钢，直径为10mm~14mm的钢筋，采用一、二级钢筋。
4高层住宅结构优化过程中应注意的事项
就目前的高层住宅结构优化而言，大多数建筑工程师在考虑结构设计的优化时并不会充分理解前期的方案，更不会参与预设计划的制定，因此不可能系统地了解整个建筑结构的合理性和缺陷。这使得真正优化工作变得更加困难。结构优化的概念不应在建筑完工后进行，应该在建筑设计的早期阶段需要认真对待。确保优化结果的整体特征，不仅可以减少企业的支出，而且可以更科学，准确地规划整体结构。保证了结构的科学性和合理性。不同建筑物位置所需的优化方案也不同。因此，可以合理地选择各种因素，尤其是内部细节因素进行优化。优秀的结构优化结果可以大大减少人力资源和财务资源的应用，提高企业的整体效率。随着现代企业结构的发展，各种钢结构逐渐应用于工厂建筑的建设，需要专业的理解，以深入了解和学习结构。确保优化结果将使公司在优化后得到改善的经济效益。
结束语
建筑概念设计解决了结构设计中的不稳定因素，提高了建筑的整体价值。研究可能对建筑结构造成破坏的许多因素，发现地震是最难控制的，因为地震发生时，它将对建筑施加很大的力量，并且地震很难准确预测。应采用多种方法来提高高层住宅建筑结构抗震性的能力。
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论文作者:康明吉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：建筑论文; 建筑结构论文; 钢筋论文; 结构论文; 结构设计论文; 高层住宅论文; 优化设计论文; 《基层建设》2019年第13期论文;