分析房屋建筑的结构设计优化方法与应用.doc

分析房屋建筑的结构设计优化方法与应用摘要:本文主要根据房屋建筑的结构设计进行探讨,作出了结构设计的优化设计模型和方案,介绍了房屋建筑的基本设计方法,并概述了建筑结构优化设计的应用。关键词:结构设计方案问题应用中图分类号:TU318文献标识码:A文章编号: 在建筑结构设计的过程中,在基本满足建筑师设计意图的基础上,平面布置应尽量规则,对称,尽量缩小质量中心和刚度中心的差异;使建筑物在水平荷载作用下不致产生太大的扭转效应。竖向布置上,在满足功能要求的前提下,尽量使竖向承重构件上下贯通;能不使用转换层的就应避免使用,以减小结构分析和设计上的困难,另外也不经济,还容易造成应力集中;竖向刚度最好不要突变,而要渐变,否则突变处在水平荷载作用下会出现严重的应力集中现象。 1结构优化设计的模型和方案房屋工程分部结构优化设计包括:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造价分析等内容,在实施过程中,还应该按照一切从实际出发的原则,结合具体工程的实际情况,围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。进行结构设计时,应在满足设计意图后,尽量使平面布置规则,缩小刚度和质量中心的差异,这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用。竖直方向上应避开使用转换层,减少应力集中现象。 ,并建立函数模型,运用科学合理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤是:设计变量的合理选择。通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数,将所涉及的参数按照各自的重要性区分,将对变化影响不大的参数定为预定参数,通过这种方法可减少很多计算编程的工作量。目标函数的确定。使用函数找出满足既定条件的最优解。最后,约束条件的确定。房屋结构可靠度优化设计的约束条件,包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。设计中,要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。 (1)当结构平面图在绘制结构平面布置图时,需要输入结构软件进行建模。建筑物根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度进行相应的计算和构造措施要求。注意“地震作用”、“抗震措施”与“抗震构造措施”,提高地震作用,则结构的各构件均全面增加材料;抗震措施指除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容,包括抗震构造措施,其中的一般规定及计算要点中的地震作用效应(内力和变形)调整的规定均属于抗震措施,提高抗震措施,着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱部位的抗震能力上,是经济而有效的方法;抗震构造措施指根据抗震概念设计原则,一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。设计中需要注意受压和局部受压的一些问题。(2)屋顶(面)结构图当建筑是坡屋面时,结构处理方式有梁板与及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面,折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。至于坡屋面板的平面画法,通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法,这样更便