摘要：在现代建筑项目工程当中，建筑物结构成本往往占据较大比重，概念设计从属于建筑物整体结构设计核心部分，起着至关重要的作用。那么，为了能够更好地开展房屋基础的建筑结构整体优化设计与概念设计专项工作，本文结合实际的工程案例，对房屋基础的建筑结构整体优化设计与概念设计，进行综合分析。从而能够进一步提升房屋基础的建筑结构整体优化设计与概念设计效果。
关键词：房屋；基础；建筑结构；优化设计；概念设计；
前言
建筑物整体结构设计，主要是从建筑与专业图纸当提炼出的一些结构元素，主要包含着大洋图、楼梯、板、梁、柱、墙及基础等，通过这些结构的元素来组成建筑物整体结构体系，包含着水平与竖向承重、抗力的体系，把不同情况之下所产生荷载全部传递给基础。建筑物整体结构设计，它属于一项全面性、系统化的工作，在设计实践工作当中所存在着的各种问题也具有着多样性特点，设计者必须掌握扎实地基础理论，还需具备着一定创新思维，本着极为严谨地工作态度。建筑物整体结构设计的基本准则为安全、适用、经济及美观，且还需便于施工操作。概念设计，则是对满足于房屋基础的建筑物整体结构使用功能的技术先进性、合理性总体设计方案的有效确定，确保房屋基础的建筑物整体结构设计更具适用性及经济性。以下围绕着某施工案例，综合分析房屋基础的建筑物整体结构的优化设计与概念设计，望能够为后期相关设计专家对于这一方面的深入研究提供有价值的参考或依据
1、结构的优化设计主要思路
结构优化该项设计技术，在房屋工程建筑物整体结构设计当中的具体应用主要包含着房屋工程整体结构的优化设计及分部结构的优化设计。房屋工程的分部结构整体优化设计，主要包含着屋盖、基础结构、围护结构钢、结构细部等优化设计。针对以上这些方面优化设计，其内部还包含着造价分析、受力分析、布置及造型等。同时，还要求其整体设计需以满足相关设计标准及使用要求为基础，依据具体工程情况，以经济效益为基本目标，对其结构进行合理地优化设计。当代建筑物已从多层逐渐向着高层及超高层延伸着，对于地基各项要求呈逐渐提升的变化发展趋势。天然地基已经不能够满足于实际的工程需求，地基的处理方案也逐渐增多。单就桩基础来说，处理方案就包含着许多种，例如现浇钢筋与混凝土的灌注桩、碎石桩、水泥土的搅拌站、预应力式钢筋与混凝土的管桩、粉喷的石灰桩、粉喷的水泥桩、高压喷射的水泥桩等等。而实际上，不同的设计方案，其总体工程造价均会存在着较大差异性，择选经济价值最高的一项设计方案，往往能够降低总体的工程造价。
1.1 工况
以某高层建筑项目为工程案例，来对房屋的基础建筑物整体结构的优化设计与概念设计，进行深入分析。该高层建筑项目共分为10栋，有2栋1#、2#楼共为18层，总结构高度为55.3m。其与8栋3-10#楼共33层，总体结构高度为99.7m。地下为1层，其地下室的埋深约为4m。建筑用地总面积约为120167m2，建筑总面积约为186829m2。建筑结构为二级安全等级，抗震设防的强度为7度，主体结构为剪力墙。该高层建筑项目基础土层地质结构包含着素填土、杂填土、淤泥质土、粉质粘土、花岗岩、泥角砾等，所处的地质基础环境相对较为复杂，工程设计及施工难度相对较大。
1.2 基础设计方案
原有的基础设计主要采用的是锤击预应力式高强管桩，其直径为500mm，所在持力层属于强风化的花岗岩，桩尖持力层超出1m，单桩设计承载力参数值为2500k N/m2。
①原有未经过优化设计基础方案（返工经济损失分析）：先行施工的为18层1# 楼。因锤击管桩实际施工期间，极易产生较大振动及噪声，对于周边居民日常生活有着不良影响。故后期将基础设计更改成静压预应力式高强管桩。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是因其地质的表层相对较差，基层淤泥相对较厚，在对房屋基础的建筑结构做优化设计期间，针对18层 2#楼该施工节点，在其地面位置铺好1.5m厚度砖渣予以压实，确保静压桩机可正常施工操作。待1-2栋的桩基施工操作及土层开挖均已完毕后，对桩基础进行检验测定，其结果为锤击施工1# 楼的1类桩基65%，2类-4类分别为15%、15%、5%；静压施工2#楼的1类桩基50%，2类-4类分别为20%、20%、10%。通过分析后可判定其基本原因在于地质的表层相对较差，基地层淤泥比较厚，在基坑开挖操作期间，分层开挖难度较高，一次开挖相对较深，致使挖土机、运土机实际作业期间对于管桩产生了侧向的挤压，导致管桩处于粉质粘土于淤泥交接位置被破坏。加之，静压桩基相对较重，在走机作业期间分对管桩破坏较大，经济损失较为严重，补桩费用及工期需适当增加。
②依据实际情况选用优化技术之后桩基：运用静压应力式的高强管桩，需通过水泥的搅拌桩对其基础表层做加固处理，设计好消压孔。水泥的搅拌桩主要是借助深层的搅拌机械把水泥粉、水泥浆等运输至地基的深处，并与软土实施强制性搅拌，让其与软土发生物理及化学反应，确保软土硬结成为具备一定水稳定性及整体性的相应水泥土。由水泥的搅拌桩及桩间土一同承担着上部结构载荷，促使复合地基逐渐形成。水泥的搅拌桩会发挥地基加固作用，确保静压桩机不会出现沉陷等情况。
③桩基设计方案基本效益：水泥的搅拌桩整体设计内容当中桩径为500mm，该桩实际长度自地面的标高处算起大制约为10m。消压孔的孔径为300mm，长度为15m。水泥的搅拌桩在施工完毕22d之后，打静压桩并开挖基坑。结果为 3# 楼桩基的I类桩80%、二类桩则为20%，均合格。由此便可表明该设计方案具有可行性及有效性，适用于目前这种地质环境下在开展房屋基础的建筑结构工程建造施工。
2、结构的概念设计必要性
2.1 贯穿于结构设计全程
强剪弱弯、强柱弱梁等，这些均属于建筑物结构设计当中较为重要的一部分设计概念。大部分设计者通常做好概念设计建筑结构的工程师，伴随着时间经验不断累积，专业水准必然不断提高。但实际上却是伴随社会分工日益细致化，多数结构的工程师仅依赖于一些传统的惯用手段或者方法，设计创新力量薄弱，甚至一些结构的工程师会拒绝采用新工艺或者技术。
2.2 处理实际的设计问题
值得肯定的是，借助于概念设计，现代建筑物结构可以在各种外部作用之下，不会受到破坏，能够将损坏程度有效降低最小范围内。对称与刚度均匀等，均属于减小地震对于房屋建筑物基础结构所产生的负面影响。通过延性的设计，往往避免房屋建筑物基础结构受地震作用所影响而出现损坏情况；多道设防的思想可使房屋建筑物基础结构受较大地震作用之下，仅消耗少部分地震能量，主要构件未遭到破坏，这些均属于概念设计主导的设计思想。可以说，对于现代房屋建筑物基础结构来说，概念设计往往可起到关键性的作用。
3、结语
综上所述，通过上述分析论述我们对于房屋基础的建筑结构整体优化设计与概念设计，均有了进一步的认识及了解。但是，因房屋基础的建筑结构整体优化设计与概念设计极具复杂性，且不同地质环境状况下，对于设计要求也存在着较大差异性。那么，为了能够更好地开展房屋基础的建筑结构整体优化设计与概念设计专项工作，就还需相关专业的设计技术员能够先做好地质环境的调查分析，结合具体情况设定出相应的设计必选方案，最后则通过多方商议择选出最佳的房屋基础的建筑结构整体优化设计与概念设计方案，以保证房屋基础的建筑结构整体优化设计与概念设计效果。
参考文献：
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[3]王友三.浅析房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].科技创新与应用，2017（27）：156-156.
论文作者:谭志勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：基础论文; 结构论文; 优化设计论文; 房屋论文; 建筑物论文; 建筑结构论文; 概念论文; 《基层建设》2019年第1期论文;