王辉
广州市富昌房地产开发有限公司
摘要：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。
关键词：房屋结构；优化设计；应用
引言
高层建筑的出现在一定程度上缓解了土地资源紧张和人口量不断增加之间的矛盾，解决了住这一最基本的民生需求问题。但是随着科技的发展和建筑高度的增加，人们越来越追求住宅的品质，不仅对高层住宅的美观、舒适度和使用功能要求越来越高，而且对关系高层住宅安全的建筑架构抗震能力提出更高的要求。
1高层住宅建筑结构的抗震设计原则
1.1高层住宅结构抗震设计的目标
对高层住宅建筑结构进行抗震设计的主要目的就是提高建筑的稳定性和安全性，当地震发生的时候，最大限度保证人们的生命安全和财产安全，尽可能的降低地震导致的各种损失。设计人员在进行设计的时候，一般达到"小震不坏，中震可修，大震不倒"的基本目标。"小震不坏"指的是当发生小地震的时候，要保证住宅的完全安全，不被地震损坏。"中震可修"是指当发生中级地震时，住宅受到的损坏较小，并且住宅建筑结构可以修复，居民的生命安全得到保障，财产损失较校"大震不倒"指当发生大地震的时候，高层住宅不会倒塌，给居民争取足够的时间逃生。
1.2高层住宅结构抗震设计的原则
为了保证高层住宅建筑结构抗震效果，设计人员在抗震设计设计中需要结合实际情况，坚持相应的原则，并选择科学合理的结构形式，确保建筑结构抗震能力符合相关规定要求。高层住宅建筑设计人员应该根据区域环境特点、资金投入以及建筑类型，科学选取合适的建筑构造和结构类型，达到经济性与安全性相统一的原则。所以在高层住宅建筑结构设计的过程中，设计人员必须重视抗震能力的设计，积极采取措施提高建筑结构构件的稳定性、承载能力以及刚度和延性等，重点关注结构中薄弱部位，有效地采取措施进行巩固，加强其抗震能力。此外，在抗震设计中，应设多道抗震防线，确保抗震结构体系的完整性和整体性，提升高层住宅建筑抗震效果，尽可能提高建筑的抗震能力，保障人员的生命财产安全。
2高层住宅建筑结构抗震设计要点
2.1抗震设计规则性
在进行抗震结构优化设计时，应该遵循相应的抗震设计要求和规定，具备较深的专业知识背景，结合实际情况和资金能力，科学合理的布设建筑空间和使用功能，科学优化设计建筑结构体系，一一列举出相应的限制条件。在对高层住宅建筑进行设计时，还应该明确具体的设计目标和设计原则，保证住宅结构规则性，以便于建筑物有足够的扭转刚度以减小结构的扭转影响，平面对称均匀，结构承载力均匀分布。唯有这样，才能提升高层住宅建筑的承载力和刚度，达到抗震效果，当地震来临时，才能够有效的缓冲地震的冲击，受到较小破坏，让住宅不会倒塌。
2.2层间位移限制
高层住宅建筑的抗震能力与位移限制、结构体系、结构材料紧密相关，同时，建筑的高宽比和侧面承载力也直接关系到抗震效果。设计人员在对高层住宅建筑结构进行抗震优化设计时，应该严格把控建筑的高宽比和建筑材料。现在大多数住宅建筑一般都采用钢筋混凝土结构，但是这种结构在风力和地震的冲击下，往往会发生较大的层间位移现象。所以一定要把控好建筑材料的质量，确保它们有足够的刚度和结构承载力，尤其是钢筋混凝土结构位移限值符合要求。尽可能的保证高层住宅建筑的稳定性和可靠性，保护住宅内的人身安全和财产安全。
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2.3控制扭转效应
如果建筑物构件的抗侧力不能均匀的布置在建筑物四周，质量中心和刚度中心就不能重叠在一点，这就极大地降低了建筑物结构的抗倒塌能力，建筑容易倒塌。此外，高层住宅建筑由于高度问题，重心高，不同高度之间的扭转效应也存在一定的区别。所以在进行抗震优化设计时，一定要重视扭转效应的影响，严格把控不同高度间的扭转效应，合理布局。
3提升高层住宅建筑结构抗震性能的优化策略
3.1建立完整的建筑结构优化系统
目前，中国对住房建设的优化设计缺乏相应的标准和法案，建筑优化设计的历史相对较短。没有太多案例可以参考，导致一些设计团队陷入困境，不仅无法提高企业优化效率，甚至为企业安全生产埋下安全隐患。因此，建立一个建筑结构优化系统是必不可少的。通过验证产业结构中的问题，完善企业管理制度。相应地，在建立结构优化系统后，相关人员也可以得到合理的管理和配置，不同岗位的员工和工作部门有明确的工作目标。工作内容得到了丰富和完善。这对公司的长期稳定健康发展具有重要意义。因此，在企业建筑结构优化工作之前，必须建立完整的建筑结构优化系统，为整个结构优化工作提供指导。
3.2科学合理选择建筑位置
科学的选择合适的建筑位置，能从根本上解决一些问题，在一定程度上规避地震的影响。在住宅建筑开始之前，应当先进行地基勘测和周围环境的考察，并做好记录和分析。尽可能的选择抗震能力强的区域，土层密度大、强度高的地方，尽量避免土质疏松的软地基。如果无法避免，那就人工处理，增强地基的硬度。此外，最好避免选择容易出现地震的地段和陡坡、采空区、河岸边缘和液化土区域以及容易发生泥石流和滑坡等自然灾害的地区。尽可能的避免这些区域，如果实在避不开，在抗震优化设计时，就要考虑清楚这些区域带来的危害，采取措施进行补救。比如，根据地区地基液化情况和抗震设防等级，进行相应的消除地基液化或采取灌浆法巩固地基。
3.3设计完整可靠的优化方案
为了确保整体房屋建筑的优化效果，在优化工作开展之前，必须对要优化的建筑进行全面的检查。优化中涉及的每个参数都清楚地记录，并且基于收集的数据和观察到的缺陷，设计合理的优化方案。优化方案主要针对屋顶设计，围护结构，基础结构三部分实施，以优化目标为指导，合理安排资金投入，研究结构受力情况，完成相关材料和设备的采购。优化方案应该是实际的，安全的，可靠的，高效的，环保的，经济的和以人为本的。在实际优化过程中，非线性结构设计可以通过多个约束和多个可变条件进行优化。在完成整个优化方案的设计后，利用数学软件仿真得到初步优化结果，并根据软件优化结果适当改进优化方案。充分保证优化方案的合理性。
3.4高层住宅结构优化过程中应注意的事项
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
总之，结构优化设计的基础是坚持可持续发展的理念，充分利用有限的资源，是符合社会发展需要的有力措施。分析了高层住宅建筑结构优化，希望能为类似的工程建设提供一些帮助。
参考文献
[1]魏琏，王森，孙仁范.高层建筑结构层侧向刚度计算方法的研究[J].建筑结构，2014，44（6）：4-9.
[2]赵西安.高层建筑结构实用设计方法[M].上海：同济大学出版社，1998.
论文作者:王辉
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/27
标签：建筑论文; 高层住宅论文; 建筑结构论文; 结构论文; 结构优化论文; 刚度论文; 住宅论文; 《中国西部科技》2019年第23期论文;