摘要：在现今城市发展的过程当中，较多的建筑得到了建设，成为了城市发展当中的重要组成部分。其中，混凝土结构是最为常见的建筑结构类型。在本文中，将就建筑混凝土结构的优化设计进行一定的研究。
关键词：建筑；混凝土结构；优化设计
1引言
混凝土结构是现今建筑建设当中的主要结构，在实际应用当中具有 耐久性强、结构强度高与安全性强等优势。但同时，其也会受到环境因 素的影响，进而导致断裂、裂缝与变形情况的发生。为了能够保证建筑 安全，即需要能够充分做好混凝土结构的设计工作，更好的满足建筑运 行需求。
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2优化设计方式
2.1持久性设计
在高层建筑混凝土结构方案设计当中，持久性设计是一项重点任务， 如果在设计当中没有做好该方面的考虑，则可能使建筑在运行中因环境、 外力因素出现问题，影响到建筑稳定性以及结构整体安全。对此，在实际混凝土结构设计当中，即需要能够充分考虑结构优化，保证结构优化方案具有实用、合理与耐久的特点，最大程度降低结构优化设计成本， 同时结合实际科学的对建筑结构优化方案进行设计：首先，需要保证混凝土结构具有规则与对称的特点，以此使建筑质量能够分布均匀，避免在运行当中发生破坏。其次，要对建筑结构布局进行合理的设计，不断优化、创新结构设计，使建筑在运行当中具有耐用的特点。最后，在对设计方案进行优化时，也需要保证建筑在美观性方面具有好的表现，使环境同建筑间具有相互协调的特点，避免因建筑立面、错层而同环境存在不和谐问题。
2.2剪力墙优化
在建筑结构设计中，对于剪力墙结构的优化，即是对结构连接横梁 进行优化，其也是剪力墙优化当中的重点。在此过程中，如果没有做好 设计，在地震情况发生时，剪力墙结构将承受非常大的压力，如果想提 升建筑的抗震能力，即需要对钢筋材料进行大量的使用，也将因此增加 材料费用。对此，在横梁优化设计中，即需要能够做好优化工作，联系 实际需求做好刚度与截面设计，从安全性、经济性两方面加强考虑，保 证设计效果。
2.3抗震优化设计
在高层建筑运行过程中，很容易受到地震因素的影响。在实际设计 当中，设计人员即需要能够对抗震方面的设计要点做好把握，通过抗震 验算对混凝土结构的抗震性能进行计算，也可以对类似建筑的抗震设计 经验进行借鉴，以此为基础对建筑的结构体系、结构延展性以及平立面 设计进行优化设计，以此实现建筑抗震水平的提升。具体来说，在实际 结构体系设计中，设计人员需要尽可能对简单、规则的结构布局进行设 计，如在平面布局中，则可以将扇形、圆形、方形与矩形等结构为抗震 结构进行设计，并在此过程当中不对称、过长的伸展钢结构应用进行控 制。在设计当中，要对合理的布局进行应用，以此使建筑在刚度、质量 方面能够分布平衡。在平立面设计中，则可以按照对称、均匀的方式设
置墙体，对楼梯、电梯井筒等刚度较强结构以集中的方式布置，在抗震 墙设计时，要保证结构整体能够满足抗震要求，以此对结构的抗震能力 进行提升，同时保证在竖向刚度方面，不同转换层结构具有均匀的分布 特征。构件延展性方面，需要对柱端、梁端的组合剪力进行增加，也可 以对柱体的抗弯性进行提升，在相互配合的情况下，对梁端钢筋弯矩进 行提升，以此在使梁端更好发挥塑性的基础上对结构的稳定、协调进行 良好的维持。
2.4结构平面优化
在建筑结构设计当中，混凝土结构平面对于整体结构设计具有十分重要的意义，其质量情况也将直接关系到建筑综合性能。对此，设计人 员在工作当中即需要能够结合建筑需求对结构平面进行合理的设计。对于建筑当中的不同结构单元，需要保证平面形状具有对称、简单与规则 的特点，以此能够对混凝土结构所承受的荷载、作用等进行均匀的承担。 平面方面，需要能够做好控制，不得过长，且建筑不能具有过大的突出 部分。同时，需要对建筑的竖向体型规则性、均匀性进行保证，对外挑、 内敛的幅度进行控制，使混凝土结构在侧向刚度方面能够具有下大上小的变化特点，且具有均匀的变化特征，进而避免对竖向结构不规则方式 进行应用。根据实际经验可以了解到，当高层建筑具有均匀、简单且规 则的竖向、平面结构布置时，对于后续相关指标的检验、校核工作开展 将提供较大的便利，以此保证结构在相关性能方面能够满足标准要求， 对结构功能进行最大限度的发挥。
2.5结构稳定性
在该方面设计中，需要做好以下内容的把握：第一，临界荷重。在高层建筑混凝土结构当中，具有较多的竖向构件，可以分为剪切型、弯 曲型以及弯剪型这几种类型。其中，剪切型在处于失稳状态时，则将会 使建筑楼层出现一定的失稳情况。纯框架柱、梁方面，也将因剪切变形 而出现侧位移，以此使楼层出现失稳问题，需要在设计当中做好考虑； 第二，临界荷重确定。通常来说，在实际结构构件设计时，需要能够进 行标准组合分析工作，对长期作用形成的影响进行分析验算，以此保证 裂缝、变形相关数值能够低于规定限值。根据对钢筋、混凝土材料强度、 材料配筋率等参数，即能够对实验数值进行确定，在结构荷载分析中， 也可以根据时间变异性将其划分为偶然、永久与可变这几种荷载类型。 对于不规则结构，刚度比是进行竖向控制的关键指标，剪切刚度方面， 则是对底部空间转换结构的设计分析，楼层层间位移角方面，则能够对 结构的竖向规则性进行判定，也是实际计算刚度比时，较为普遍的计算 方式。在具体设计当中，需要能够充分联系实际做好控制分析工作，避 免发生刚度突变等问题的发生，如存在薄弱层，则需要有针对性的做好 强化分析工作。
3结束语
在上文中，我们对建筑混凝土结构的优化设计进行了一定的研究。 在实际建筑结构设计当中，即需要能够对该项工作的重要性引起重视， 从高层建筑结构特点角度做好考虑，积极做好各方面的优化设计工作， 在保证建筑混凝土结构效果的基础上，良好的满足高层建筑设计需求。
参考文献
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[3]张健. 浅谈高层建筑混凝土结构设计[J]. 绿色环保建材.2018(12)
论文作者:孙寇柱
论文发表刊物:《建设者》2019年20期
论文发表时间:2020/1/3
标签：结构论文; 建筑论文; 混凝土结构论文; 刚度论文; 优化设计论文; 结构设计论文; 均匀论文; 《建设者》2019年20期论文;