基于液压打桩机的结构设计及其优化分析
随着我国经济的快速发展，对液压打桩机的需要也与日俱增。文章基于液压打桩机的结构设计分析，以液压打桩机为研究对象，利用三维有限元软件对其进行网格划分和边界约束，这样有效了提高了有限元分析的精度。以有风和满载的工况下，对其强度和稳定性进行数值分析，得到了打桩机整机及重要的应力和位移分布云图，优化打桩机在不同工况下各个构件的应力分布情况，以此验证打桩机的结构设计，为液压打桩机的改良提供一定的参考依据。
标签：液压打桩机；结构设计；优化分析；网格划分
Abstract：With the rapid development of economy in our country，the need for hydraulic pile driver is increasing day by day. Based on the structural design and analysis of the hydraulic pile driver，this paper takes the hydraulic pile driver as the research object，makes use of the three-dimensional finite element software to carry on the mesh division and the boundary restraint，thus effectively enhances the finite element analysis accuracy. The strength and stability of the pile driver are numerically analyzed under the conditions of wind and full load. The stress and displacement distribution cloud pictures of the whole pile driver are obtained，and the stress distribution of each component of the pile driver under different working conditions is optimized，in order to verify the structural design of the pile driver and provide a certain reference for the improvement of the hydraulic pile driver.
Keywords：hydraulic pile driver；structural design；optimization analysis；grid division
引言
随着城市的高速发展，在轨道交通、高层建筑、高速路桥、铁路建设等领域都增加了对桩工机械的需求，其中，液压打桩机也不例外，打桩机的广泛使用加快了我国的基础建设[1-2]。液压打桩机是以液压锤为介质进行打桩，而液压锤主要是通过电机驱动的液压泵为其提供动力，在转换过程中，采用液压油的方式来传递动力，使得桩锤进行打桩作业。
在桩工机械的发展和进步过程中，液压打桩锤的种类和功能也不断在增加，其类型有单作用式、双作用式、静压式和振动式等液压打桩锤，其主要根据不同的使用工况来选择[3]。与此同时，也逐渐的取代了过去传统的打桩形式，更好的满足市场的需求。本文基于液压打桩机的结构分析，结合打桩机的发展历史和对现阶段国内外对液压打桩机的需求进行分析，对其工作时的状态进行有限元分析，研究其稳定性和可靠性。
1 液压打桩机的有限元分析
建筑结构设计的优化方法及应用分析 在建筑造价中，结构造价的比例非常大。因此，研究建筑结构设计的优化方法并将其应用于实践具有非常积极的现实意义。文章分析了建筑结构设计的优化方法和应用。 标签：建筑结构设计；优化；方法；应用 引言：伴随我国建筑业的快速发展，对建筑设计进行优化也是设计者的一个重要研究课题。为了解决建筑面积与土地面积的矛盾，建筑本身的性质与理论知识与实际情况之间的矛盾，优化了建筑结构。 1、建筑结构设计优化的内容及意义 建筑结构的优化主要体现在两个方面。一是建筑工程整体结构的优化设计；二是建筑工程局部结构的优化设计。其中，局部结构优化设计的目标主要包括以下几个方面：基本结构方案、屋面系统方案、围护结构方案、结构细节等。当对上述目标进行优化时，往往涉及到选择、受力分析和成本分析。总之，在优化建筑结构设计过程中，不仅要严格执行设计规范，而且要充分结合施工项目的具体情况，从而最终提高建筑工程的综合经济效益。建筑结构优化的重要性主要是两点，一是提高建筑工程的安全性和可靠性，二是降低建筑工程的总造价。通过对比分析发现，在适当的应用下，建筑结构设计优化方法能最大限度地降低建筑工程总造价30%。通过优化方法的有效应用，一方面可以最大限度地提高材料的性能，另一方面可以为实际的规划执行提供一系列有用的工作。 2、建筑结构设计的优化方法 2.1概念设计优化 建筑结构的概念设计是设计者将自己的理论知识和设计要求和建筑环境结合起来设计建筑结构。在设计时，应考虑许多非唯一的数值和不可预测的不可抗拒因素。例如，在设计建筑物时，需要考虑其抗震性能。地震不能通过预测和针对性的设计发生，所以在设计中，应加强地震多发区域内每一栋建筑物的抗震性能，尤其要注意建筑物的抗震性能，是设计优化的这些因素的设计优化的概念。 2.2模型设计优化 在优化设计概念后，还应优化模型的结构。首先，在设计变量的选择中，需要选择的变化内容越来越少，但作为参考标准的基本价值，减少了优化设计的难度，提高了设计的可靠性；其次，针对较大的接触因素，建立相应的功能结构设计和分析，降低建筑成本，减少错误概率的设计，加强建筑整体性优化，减少设计和施工工作的工作量；第三是衡量建筑结构的工作条件，工作环境通常是复杂多变的，具体的建设需要考虑的各个部分稳定、结构应力极限，整体结构刚性和
试论建筑工程结构设计的优化措施摘要: 现如今，现代化建设普遍应用于城市建设中，这推动了我国高层建筑发展前进的步伐，由于人们对建筑施工的要求不断提高，使得建筑技术将面临更高的挑战。因此，从建筑工程结构设计方面入手，进行改进，从而扩大建筑工程的发挥空间。基于此，本文主要对建筑工程结构设计的优化措施进行了探讨。 关键词：建筑工程；结构设计；优化措施 abstract: nowadays, modernization is generally applied to the city construction, this drives forward the country’s high building development progress, as people have the requirement of building construction continues to improve, construction technology that could face higher challenge. therefore, from building engineering structure design aspects, to improve and expand the construction engineering play space. based on this, this paper focuses on the construction engineering structure design of the measures are discussed. keywords: building engineering; structure design; optimization measures 中图分类号：tb482.2文献标识码：a 文章编号： 城市高层建筑的高度在不断的进行增加,这就使得高层建筑向
建筑结构设计不规则性问题的分析董良 发表时间：2018-06-15T09:59:12.437Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第1期作者：董良[导读] 建筑结构不规则性就是指在建筑工程之中，由于受到平面布局、水平或者垂直受力影响。 山东文孚建筑设计有限公司山东济南 250000 摘要：伴随着我国现代化建筑行业的不断发展,同时其结构空间也得到不断进步,然而在对建筑结构进行设计过程中,不仅只是简单的进行对称的设计,已经开始进行不规则结构设计,针对不规则设计而言,在很多方法依然存在一些问题,并且对建筑结构也存在不良影响。对此在本文中笔者将从建筑结构设计不规则性分类出发，从而提出以下解决建筑结构设计不规则性问题措施，希望能够满足建筑结构稳定性要 求。 关键词：建筑结构设计；不规则性；问题 建筑结构不规则性就是指在建筑工程之中，由于受到平面布局、水平或者垂直受力影响，从而导致建筑结构不规则，这对于建筑结构质量或者稳定性造成了严重的影响，因此在今后的建筑结构设计过程中，必须要加强建筑结构设计不规则性问题研究，从而为建筑企业创造更高的经济效益，推动我国建筑行业稳固发展。 1 建筑结构设计不规则性分类 在建筑结构设计中,对于建筑结构的不规则性问题必须采取合理的计算方法以及计算参数,不断优化设计方案,同时加大对于建筑结构的重点部位以及薄弱部位的分析,从而保证不规则结构设计具有合理性,最大程度的提高不规则建筑的安全性以及稳定性。 在进行建筑结构设计时，所表现出的不规则性主要分为两种，即平面结构不规则与竖向结构不规则，首先平面结合不规则是最常见的一种建筑结构设计不规则表现，具体而言主要体现在以下三个方面，①不规则扭转，在对不规则扭转进行判断时，设计者可以从建筑物的弹性水平位移进行判断。②不规则凹凸，在进行建筑结构设计时，设计者可以从建筑物的投影方向以及投影尺寸去进行对凹凸值进行判断，并且在这个过程中要求建筑结构中凹进去的一侧不能小于30％，这样可以防止建筑出现变形。③局部楼板不连续性，关于不连续判断可以从建筑物结构的平面刚度变化或者楼面面积出发。其次是竖向结构不规则，体现在以下四个方面，①不规则倾向刚度，在设计过程中要求不规则设计刚度值要小于70％，并且建筑物本身与周边建筑物的平均刚度值控制在80％以内。②竖向抗侧力构建不连续性，建筑物的竖向结构，抗侧力构建应该注重从水平方向到垂直方向的传递。③楼层承载能力不均匀，这要求设计人员楼层受力程度应该低于80％。④楼层质量不均匀性，也就是和下一层相比，应该高出上一层的1.5倍。 2 解决建筑结构设计不规则性问题措施 2.1 减少偏心距 有数据显示建筑结构之所以会出现扭转与建筑物偏心距有着绝对的关系，并且两种之间呈线性函数关系，因此在进行建筑结构设计时，为了防止出现扭转现象，提升建筑物结构设计规则性，在进行建筑结构设计时，就必须要不断的减少偏心距，这样才能通过线性函数调节，从而使整体的建筑结构更加的平均分布，而减少偏心距的方法有很多种，如通过详细的数据计算，从而对主体结构以及平面空间分布进行调整，并且在设计图纸之中，将建筑结构的重量核心与刚度中心位置进行标注，除此之外，在进行偏心距调节时，还可以采用数据分析的方式，从而对建筑结构刚度进行重新分布，这样可以对核心较远的抗侧力进行调整。 2.2 提高建筑结构抗扭承载力 在进行建筑结构设计时，会受到很多的因素影响，这些因素造成了建筑结构的不规则性转变，因此在进行建筑结构设计时提高建筑结构抗扭承载力就显得越发重要[2]。对此美国IBC规范曾经做出一个这样的调查，其发现在进行建筑结构设计时，每增加一个计算扭矩，地震扭矩也就是质心与刚心不重合时，就会与附加扭矩等比例放大，并且当位移小于等于1.2时，放大系数就会等于1，而当位移大于1.2时，位移系数也会大于1，由此可以看出，在附加扭矩不断增大的过程中，抗承载能力也会不断增加，而这会增加偏心距，而通过上述文章介绍也可以发现，偏心距是导致建筑结构设计不规则的主要原因，因此提高建筑结构抗扭承载力，是可以解决建筑结构设计不规则性问题的有效措施。 2.3 提高建筑物抗震性能 在进行建筑物结构设计时，可以分为主体设计与基础设计两个部分，其中主体设计是建筑结构设计的重点内容，而在进行建筑物主体设计时，绝对不能忽视建筑物边缘构件的设计内容，因此从某个角度分析，建筑结构边缘设计对于建筑结构物的整体质量具有绝对的影响，而通过以往的相关研究中发现，建筑结构抗剪性设计有利于提升建筑边缘结构性能，尤其是当建筑物长期处于非弹性阶段时，当受到地震或者外力作用时，易出现一些偏心问题，从而导致建筑结构出现不规则性，因此在进行建筑结构设计时，能够提升抗震性能，强化建筑物边缘结构设计的抗剪强度，这可以从本质上提升建筑物的抗外力作用，从而发挥出建筑物的弹性作用，满足建筑物规则性要求[3]。 2.4 提高建筑抗侧刚度 在进行建筑结构设计时，提高建筑物的抗侧刚度是有助于解决建筑物结构设计不规则性问题的，并且通过以往的数据调查研究发现，当建筑物主体结构出现扭转效应时，会与自我震动周期出现一个平方值函数关系，利用这种比例关系进行建筑结构设计可以减低建筑结构自我诊断周期，并且消除主体结构的扭转效应，为此在进行建筑结构设计时，应该采用科学的计算调整方法，从而对墙体长度与墙体厚度进行调节，进而使建筑结构刚度远离中心墙体，并且采取边缘装置柱梁的方式，从而对主体结构震动周期进行调整，这样有利于建筑结构刚度值的提升，从而实现改善扭转刚度的目的。 3 总结 在经济建设迅速发展的过程中，建筑行业迅速崛起，在这个过程中对于建筑结构设计要求也在不断的提升，而在进行建筑结构设计过程中，不可避免的会出现一些不规则设计现象，这也为建筑结构设计增添了难度，因此为了能够更好的满足建筑结构合理设计要求，设计人员必须要加大建筑结构设计不规则性问题分析研究，从而不断的提高建筑结构设计的质量，满足建筑结构设计的需求，从而实现建筑结构设计工作的顺利完成，促进建筑行业长远发展。
机械结构优化设计 ——周江琛2013301390008 摘要：机械优化设计是一门综合性的学科，非常有发展潜力的研究方向，是解决复杂设计问题的一种有效工具。本文重点介绍机械优化设计方法的同时，对其原理、优缺点及适用范围进行了总结，并分析了优化方法的最新研究进展。关键词：优化方法约束特点函数 优化设计是一门新兴学科,它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上,通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案,使期望的经济指标达到最优,它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题,优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法,因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。优化设计主要包括两个方面:一是如何将设计问题转化为确切反映问题实质并适合于优化计算的数学模型,建立数学模型包括:选取适当的设计变量,建立优化问题的目标函数和约束条件。目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式,约束条件反映的是设计变量取得范围和相互之间的关系;二是如何求得该数学模型的最优解:可归结为在给定的条件下求目标函数的极值或最优值的问题。机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下,在机械产品的形态、几何尺寸关系或其它因素的限制范围内,以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象,选取设计变量,建立
目标函数和约束条件,并使目标函数获得最优值一种现代设计方法,目前机械优化设计已广泛应用于航天、航空和国防等各部门。优化设计是20世纪60年代初发展起来的，它是将最优化原理和计算机技术应用于设计领域，为工程设计提供一种重要的科学设计方法。利用这种新方法，就可以寻找出最佳设计方案，从而大大提高设计效率和质量。因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域，它已广泛应用于各个工业部门。优化方法的发展经历了数值法、数值分析法和非数值分析法三个阶段。20世纪50年代发展起来的数学规划理论形成了应用数学的一个分支，为优化设计奠定了理论基础。20世纪60年代电子计算机和计算机技术的发展为优化设计提供了强有力的手段，使工程技术人员把主要精力转到优化方案的选择上。最优化技术成功地运用于机械设计还是在20世纪60年代后期开始，近年来发展起来的计算机辅助设计（CAD），在引入优化设计方法后，使得在设计工程中既能够不断选择设计参数并评选出最优设计方案，又可加快设计速度，缩短设计周期。在科学技术发展要求机械产品更新日益所以今天，把优化设计方法与计算机辅助设计结合起来，使设计工程完全自动化，已成为设计方法的一个重要发展趋势。 优化设计方法多种多样，主要有以下几种：1无约束优化设计法；无约束优化设计是没有约束函数的优化设计，无约束可以分为两类，一类是利用目标函数的一阶或二阶导数的无约束优化方法，如最速下降法、共轭梯度法、牛顿法及变尺度法等。另一类是只利用目标函数值的无约束优化方法，如坐标轮换法、单形替换法及鲍威尔法等。此法具有计算
建筑工程结构设计优化措施探讨 摘要：建筑工程是我国基础设施建设中的重要组成部分之一，房屋建筑建设质量的优劣，与人们的生活质量息息相关。房屋建筑结构设计中，结构设计优化是保障房屋建筑的质量及提高建筑物安全性、稳定性、美观性的有效手段。基于此，文章对房屋建筑结构设计中结构设计优化的应用情况进行了分析，并探讨了房屋建筑结构设计优化的关键点，希望可以为房屋建筑结构设计及施工的开展提供有效参考。 关键词：结构设计优化；建筑工程；结构设计 随着社会经济的飞速发展，经济条件，生活质量和人民生活水平得到了明显改善，人们对生活环境的要求也越来越高。基于时间进度和社会发展需求，在当今住宅建筑的结构设计中，基于质量和安全保证，通常会进行结构优化设计，以实现降低成本，节能减排和改善建筑功能的目的。 1 建筑物结构设计中结构设计的优化 建筑结构模型的优化 在房屋建筑结构设计中，在实施结构设计优化时应优化建筑结构模型。在优化建筑结构模型时，可以从三个方面确定约束条件，计算功能并选择变量。在构建和使用构建模型的过程中，应该非常重视选择不同的变量。在定义和选择不同的变量时，应充分考虑实际的建筑状况，并将其与当地情况结合起来，并彻底分析可能影响建筑结构设计和使用的所有因素。表示这些因素的预定参数。在房屋建筑的结构设计中显示。有些因素可能会对建筑结构设计的总体影响产生非常重大的影响，因此，无论设计人员是多因素还是单一因素，设计人员都应充分考虑到这一点。' 警告。另外，在优化建筑结构设计的过程中，体现功能中的各个要素可以有效减少人员工作量，并有助于提高工作效率。 优化建筑物的主要结构 在设计建筑物结构的主要部分时，应考虑建筑物的质量，并且优化设计应基于确保建筑物的质量和安全性。在此基础上，建筑结构设计中首先要考虑的问题是确保建筑物的安全，在随后的优化设计中，确定要加强主体结构的承载能力。对于建筑物来说，增加主体的稳定性是增加建筑物安全性的有效方法，可以使建筑物在一定范围内承受恶劣环境的能力，从而使建筑物能够经受地震，强风等侵袭。在环境中是安全的。防止建筑物在恶劣的室外环境下倒塌。在优化建筑物的主要结构时，关键是优化幕墙的设计，以确保幕墙的整体稳定性。关键是使幕墙的质量相等，并使结构重心与刚性中心重合。因此，它增加了建筑物的整体稳定性。设计人员可以通过减少幕墙的数量和增加幕墙的程度来优化幕墙的结构。在住宅建筑结构的设计中，许多钢结构经常放置在幕墙内，因此幕墙可以支撑更大的重量并增加幕墙的稳定性。但是，由于节能，应该对该部分进行优化和设计，并且确保幕墙稳定性的原则应该是尽可能少的钢结构建筑材料。 优化建筑细节 随着市场经济的飞速发展，建筑业蓬勃发展，但市场竞争日趋激烈。在这一点上，许多公司开始吸引消费者，从细节开始，以提高建筑物的质量和美观性。在此基础上，在建筑物结构设计中优化结构设计的同时，还应特别注意细节的优化。根据客户的需求，应该优化和
1、等效荷载 利用荷载效应相等的原则将复杂荷载等效为均布荷载。针对不同的效应会等效出不同的均布荷载，过分追求计算结果的精度意义不大。实际中主要是确定最不利的荷载效应。根据实际设计要求，效应包括内力(剪力、弯矩)和变形(挠度、裂缝)。计算中等效的结果与结构的跨度直接相关，因此等效的结果的应用位置需注意。相同的复杂荷载对于不同的效应会等效出不同的等效荷载，因此不同的结构构件计算时此效应不能通用。另外计算的等效荷载还与结构的边界条件有直接关系。等效荷载只是一种假象荷载，不能追求等效的精度，以满足结构的计算精度要求为宜。 2、汽车荷载 汽车轮压的等效荷载大小与结构的跨度成反比。规范中的汽车等效荷载为直接作用的楼板的荷载，另外考虑了汽车荷载的动力系数。汽车荷载的动力系数与楼板的覆土厚度直接相关，当结构的覆土厚度大于时，结构的动力系数取。计算梁柱时要考虑活荷载的折减系数。 3、消防车等效荷载计算 (1)、等效荷载的大小与板跨（非柱网）的大小有直接关系。 (2)、等效荷载的大小与覆土厚度有直接关系。 (3)、消防车的作业区域应该是消防车能够到达的任何区域。对消防车经 常出现的场所(主要消防通道、消防中心)，消防车荷载是一种出现频率很高的荷载，此时应该考虑构件的裂缝和挠度，对消防车不经常出现的住宅小区，可不考虑消防车对构件裂缝和挠度的影响。但要是但考虑经常出现的车辆荷载的影响(一般控制首层地面活荷载不小于5KN/m2)。 (4)、地下是外墙的计算中，《全国民用建筑设计技术措施》中规定：地下 室外墙计算时，室外地面荷载取值不小于10kN/m2，汽车通道还应考虑汽车荷载的影响。 4、抗震设防类别 商业建筑《建筑抗震设防分类标准》规定：人流密集的大型的多层商场抗震分类标准应划为重点设防类。其中人流密集和大型的解释为一个区段人流5000人换算成建筑面积17000m2或营业面积7000m2以上的商业建筑。 这里的一个区段考察的是人员的聚集程度，与建筑的功能区分和区段的出口有关，与结构的分缝没有直接关系。高层建筑中，结构单元内经常使用的人数超过8000人，抗震分类标准应划为重点设防类。这里的结构单元也不是以结构缝作为划分，还是应该以建筑功能和区段划分作为依据。 5、地震动参数 多遇地震参数应根据场地安全评价报告和《抗震规范》合理取用，并不应该小于规范数值，设防烈度和罕遇地震参数应该参考规范数值。一个地区的抗震设防烈度是基本固定不变的，而抗震设防的分类标准时可以调整的。根据地区的抗震设防烈度、场地类别和结构的设防类别确定结构的抗震措施和抗震构造措施。抗震措施是除地震作用计算和抗力计算以外的所
浅谈建筑结构设计中优化技术的应用冯莹 摘要：传统民居及其建筑文化在建筑领域中占有极为重要非得位置，该种类型 的建筑是传统文化精髓的一种集中体现，见证了每个时代的人类与大自然之间的 和谐发展历程。因而当代建筑设计师，必须要有针对性的对我国传统民居建筑文 化中所蕴含的文化精髓及优势特点，展开全面详细的研究，才能有效推进传统民 居及其建筑文化基因与现代建筑能够共同发展。 关键词：建筑结构；设计；问题；应用 中图分类号：TU318 文献标识码：A 前言：在如今的建筑结构当中使用优化设计是非常常见的。同时，其也是能 够让建筑结构进行更新改造的一种方法，符合现在的发展水平和人们的需要的。 但是，在使用的过程当中，对于一些施工要点需要去引起注意。希望通过本文的 研究和分析，可以帮助相关人员对建筑结构优化设计有一个基础的了解。同时， 也希望能够促进我国建筑行业在未来能够持续健康发展。 1建筑结构设计方法的概述 对整体建筑设计进行完善的优化可以主要从两个方面进行：理论方面以及经 验方面。结构设计师通过对结构优化方法的学习，并且将其作为在实际的优化工 程中的理论基础，使得整体建筑得到优化，并且进一步完善建筑结构的细部设计。在进行实际的建筑设计优化过程中，应该以更加重视的态度进行实际的工作，并 且需要抓住整个建筑结构设计中的重点，对其重要的环节进行控制。以一个结构 设计优化的例子来说明，在进行实际的设计过程中，应该尽可能的使得其质量中 心和刚度中心重合，并且设计建筑图时，尽量使得其平面布置更加规整，从理论 上进行分析，所有合格的建筑结构都应该尽可能的满足这些要求。同时，为了使 整个结构的稳定性得到保障，需要对其承受荷载过程中的变形进行控制，保证其 水平荷载作用下的位移符合相关的设计标准。在进行竖向承重结构的布置过程中，应该尽可能的使得其竖向承重结构在一定程度上贯通。同时在进行实际的建筑结 构设计过程中，不仅需要对其结构的安全性以及稳定性进行考虑，同时还需要加 强对其经济性的考虑。因此为了使整个建筑的经济性得到保证，就需要尽可能的 减少对转换层的使用，减少刚度突变的部位，使整个建筑的变形协调一致. 2建筑结构优化设计的重要性 为了使结构在承受荷载以及正常使用的过程中表现更加优异，就需要对其结 构进行一定的优化。并且经过有效的结构优化之后，实用性以及美观性都能在一 定程度上得到较大的提升，建筑结构的工程造价也能更加准确的被估计。而建筑 设计不仅需要考虑到质量以及后期的业主的使用，还需要从开发商的角度进行考虑，开发商希望在实际的建设过程中利用最少的资金做到最多的事情，同时还需 要使其建筑本身的科学性以及安全性得到保障。 3优化设计的原则 1）安全性，城市的发展和科技的进步推动了房屋建筑技术的不断提升，并对结构设计提出了更多的要求。结构优化设计不仅可以降低工程投入，节约建设成本，更重要的是可以保证结构的安全性能。如果仅以节约资金投入作为结构优化 的判别依据，而不考虑结构的安全性，那么结构的优化将无任何价值和作用，并 且不能保证结构安全的优化设计也是行不通的，因此，安全性是设计人员结构优 化的根本原则和基础条件。 2）经济性，对建筑材料的优化使用是房屋设计经济性原则的主要方法，建筑
高层住宅结构设计优化的措施分析 发表时间：2019-07-31T10:11:27.903Z 来源：《城镇建设》2019年第9期作者：袁斌波[导读] 先介绍了高层住宅建筑结构设计的具体要求、设计原则，紧接着制定了高层住宅建筑的结构设计优化策略。浙江禾泽都林建筑规划设计有限公司 312400摘要：随着高层住宅结构的不断发展，城市人口发展与用地紧缺之间的矛盾得到了有效缓解，居民生活质量有了很大的改善。但是通过对 现阶段高层住宅结构建设状况的分析研究后发现，在结构设计方面尚存在一些问题，为此要不断优化高层住宅建筑的结构设计，努力提高高层住宅的利用率。本文首先介绍了高层住宅建筑结构设计的具体要求、设计原则，紧接着制定了高层住宅建筑的结构设计优化策略。关键词：高层住宅；结构设计；优化方法为了更好地适应我国人口数量的持续增加以及可用土地面积不断减少的趋势，国内许多城市都大量发展高层住宅建筑，这类建筑也因此成为了我国建筑行业未来的一个重要发展趋势。为了促进高层住宅建筑的规划化与长期可持续发展，首先应确保其满足建设质量标准，使人们能够获得舒适、安全的居住条件。同时，还要通过合理的结构设计来获得更高的建设质量，因此高层住宅建筑的结构优化就成为了保障高层住宅建筑品质的关键措施。一、高层住宅建筑结构设计的具体要求（一）稳固性与安全性 建筑结构对于整体建筑来说起到一个骨干的作用，是支撑建筑的重要基础，因此这对住宅居民生命财产具有重要保障的作用，也是实现住宅建筑功能的前提，尤其是建设高层建筑的过程中必须合理优化整体结构，为了进一步提高建筑的整体牢固性与并实现可靠连接，应严格按照国家标准要求来设计建筑的结构。（二）功能性与舒适性 从实用性角度考虑，高层住宅建筑可以使人们获得高品质住所，充分保障人们对住宅建筑的各项功能需求，在设计设计高层住宅建筑结构的时候也需要考虑上述条件，充分实现建筑的各项功能并满足舒适性要求，对结构进行设计时，应对建筑的平面布局、外立面与内部空间结构进行综合分析，使居住人员获得更舒适的居住感受与美感，最终促进居住生活品质的显著提升。（三）经济性 在建设住宅的过程中，经济因素是一个最重要的影响因素，这对建筑的结构起到了决定性作用，因此必须选择最合理的建筑结构来改善其经济性，采取不断优化的方式并为建筑配置各类所需的设备、工具与材料，有效降低整体建设成本，使建设资金得到最大程度的控制，尤其是要重点关注节约使用各类稀缺建筑材料，充分优化建筑结构的设计模式，确保所有材料的用量都得到充分控制，从而实现有效降低建设成本并提升建设效率的目的，同时也能够更好地缩短建设工期。 二、高层住宅建筑结构设计的相关准则设计高层住宅建筑结构时除了要符合建筑的各项基本要求以外，还要遵循下述几项条件：首先，应综合运用结构理论计算与已有建设经验来达到高层住宅建筑结构的最优化，确保结构设计与当前现有高层建筑结构设计标准相符合；其次，设计高层住宅建筑时需对重点部位与各关键节点进行重点分析，使其耐久性、承载力都能够达到结构设计的要求；最后，应全面控制建筑工程的整体造价，通过选择更加合理的建筑结构，去除不必要的部分，从而实现设计效益的最大化。 三、高层住宅建筑的结构设计优化策略（一）高层住宅建筑结构的平面设计设计高层住宅建筑结构时需对建筑各个部位承受的载荷作用力及其传递过程进行综合研究，通过优化设计结构使建筑能够在较大载荷作用下也能保持稳定状态，防止出现建筑抗震性能受损的问题，不断简化结构平面布局并提高规整性。需要重点关注下述各个方面：（1）需按照均匀、规则、对称与简单的准则来设计平面结构；（2）确保高层建筑达到满足规范要求的长宽比，尽量保证平面达到基本的宽度尺寸，并将平面长度限制在合理范围内，充分保障平面结构满足良好的刚度要求，避免形成长矩形结构的平面而引起扭转效应产生不利影响；（3）防止出现细腰形和角部相互交叠的平面结构，由于该形式的平面结构无法实现良好的协同能力，不能形成稳固连接，如果要在高层建筑中运用上述平面结构，就必须强化细腰部位的楼板稳定性，保证结构设计完全可靠；（4）电梯应避免被安装于凹角区域或角落处，应尽量将电梯设置于剪力墙筒体上，确保电梯的安全运行；（5）高层建筑的沉降缝与伸缩缝都会产生特定结构单元，应确保其具备对称结构以满足刚度要求并尽量采用具有规则外形的平面，有效提高建筑的抗震性能，遇到刚度偏心的情况时，应设计阶段通过内力分析的方式对其进行分析，通过精确的结构尺寸计算来提高结构安全性。（二）高层住宅建筑结构的竖向设计随着高层住宅建筑包含更多楼层后，为提高建筑整体稳定性，除了建筑刚度需要提高之外，还会出现竖向荷载的增大现象，并且当建筑高度上升后，还会引起侧向力的进一步扩大，因此进行竖向设计时应尽量防止形成薄弱层。发生地震时，通常都是建筑的薄弱层先受到破坏，从而极大降低建筑的整体安全性与稳固度。因此，对竖向结构进行设计的过程中需将建筑立面设置为梯形与矩形的规则结构，由此提高结构的稳定性，同时在设计阶段应控制结构承受载荷的能力、刚度形成均匀变化的趋势，避免出现突变的情况。此外还应选择更高强度的混凝土，优化设计剪力墙轴压比，通过剪力墙的优化结构来改善其延展性能，使结构达到更高的抗震性。（三）高层住宅建筑结构设计的控制参数在结构设计方面还应注意参数控制的合理性，这对提高建筑结构安全性又发挥着非常重要的影响，因此必须把参数设定在合理区间内，有效提高结构控制能力。要设定合理的参数比率，具体包括刚度比、剪重比、轴压比、周期比、位移比等，建筑安全性受到上述各项参数的共同影响。其中，剪重比对各楼层水平地震剪力起到直接作用，通过消除结构薄弱环节来保障结构安全性能，例如当剪重比未符合规范条件时，可通过增加墙体和柱结构的横截面积来达到适当调整的目的；设定位移比能够减小结构平面布局的不规则性，防止结构出现过大扭转情况，如果计算得到的位移比结果没有满足设计标准应对结构平面的布局进行合理调整，尽量降低结构刚心和形心之间的偏心距。轴压比可以反映墙柱受到外部载荷的作用程度，使结构满足延展性要求，通常可以设置不同的墙柱混凝土强度或提高墙柱截面积来实现调整的功能。 （四）高层住宅建筑结构的抗震设计
浅谈房屋建筑的结构设计优化技术李兵仁 摘要：目前我国的经济发展已经达到了一定的水平，人们对于居住环境的要求 也随之不断增加。在保证了房屋建筑所有的功能特点之后，应尽可能地控制施工 成本，这就需要在进行房屋建筑设计时尽可能使用结构设计的优化技术。将从房 屋建筑结构的优化技术的内容、房屋建筑的结构设计与经济性的关系以及优化技 术在房屋建筑结构设计中的应用3个方面进行论述与分析，进而详细地对我国的 建筑结构优化技术进行探讨。 关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术；应用 引言 如何实现结构的最优化设计，保证结构的功能性以及安全耐久性，同时最大 限度节省建筑的占地面积以及追求经济性，是优化设计的主要目标。进行房屋建 筑的结构优化包括进行整体房屋结构的优化设计以及细部结构的优化设计。计算 机时代的降临，以及计算机结合相关设计理论，实现了工程设计问题向数学计算 问题的一种转换。因此，对于相关计算机技术的掌握，也是实现最优化设计的一 种前提条件。 1 房屋建筑结构的优化技术的内容 要使用房屋建筑结构优化技术，就需要首先了解房屋建筑结构优化设计的主 要内容，通常情况下，房屋建筑结构可以进行以下的优化技术。在考虑房屋建筑 的结构使用功能以及安全设计要求的前提之下，应对于房屋结构设计过程中可能 存在的问题进行考虑，通过最经济合理的方式来完成该结构设计的内容。这个过 程就是房屋建筑的结构优化设计过程。其主要内容有：1）认真分析房屋建筑结构，对于整体设计过程进行最优化分析并进行相关的设计改进；2）对于房屋建 筑结构设计的子结构作为单独对象进行最优化分析以及相关的设计改进。对于子 结构的最优化分析与改进时，通常可以对于子结构进行进一步的细分，子结构主 要包含细部构造、主体结构、屋盖结构、围护结构以及下部的基础结构部分。 2 房屋建筑与经济性的关系 1）如何处理房屋建筑结构设计的层数与用地面积之间的关系。我们知道多层建筑与高层建筑，随着层数的不断增加，由于其使用的土地面积一定，因此，使 得单位层数所使用的土地面积就会减小。但是实际的设计中并非如此，随着建筑 物层数的增加，建筑物的高度随之增加，然而为了确保建筑物内部的光线质量， 需要适当地增加建筑物之间的间距，如此就会增加建筑物的用地面积。由此可见，建筑物的总建筑面积所使用的土地面积与建筑物层数之间的联系不是一种必然性。因此就需要使用房屋建筑结构优化设计来实现建筑物层数与建筑物的占地面积之 间的关系进行协调。通常情况下，高层建筑物的优化设计方法是通过减小上部的 面积来实现建筑物整体光照的效果，这样可以尽可能达到减小占地面积的效果， 然而上部的建筑面积也会随之相对减小。如何寻找两者之间的相互协调点来实现 这种平衡，是需要通过相关的优化设计技术来实现的。 2）如何处理房屋建筑的结构分部部分与建筑物层数之间的关系。由于同一个建筑物只需要一个公用屋盖，因此，建筑物的屋盖部分的单位设计成本会随着建 筑物层数增加而降低。但是对于建筑物的基础部分则又有所不同，我们知道同一 个建筑物的基础部分是属于共同的，随着建筑物层数的增加，基础部分承受的上 部荷载也会随之增加，那么，设计中就需要提高基础构件的承载力，这样就会增
住宅建筑结构设计优化探讨 发表时间：2017-11-02T12:00:07.357Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：段勇 [导读] 摘要：随着住宅商品化、市场化制度的日趋完善，一方面居住者对住宅的品质要求越来越高，另一方面住宅开放商对住宅建设成本的控制也越来越严。 筑博设计股份有限公司成都分公司四川成都 610000 摘要：随着住宅商品化、市场化制度的日趋完善，一方面居住者对住宅的品质要求越来越高，另一方面住宅开放商对住宅建设成本的控制也越来越严。而在住宅设计中，建筑结构设计直接影响整体项目的安全性和经济性，为此对住宅建筑结构设计实行优化是目前考虑的首要问题之一。本文对住宅建筑结构设计优化的方法展开探讨，以供相关人员参考学习。 关键词：住宅建筑结构设计优化方法 前言 我国社会经济的快速发展带动了人们生活水平在不断的提高，社会群众对自己的居住品质也有了更高的要求。而住宅的目的是为了人们居住，面对着人们不断提升的居住要求，建筑的供应者和设计者开始了对住宅建筑结构设计优化的思考。如何才能使得住宅品质可以满足人们当今不断增长的居住需求，同时又可以让投资者能控制住宅投资的成本，这是当前设计人员要考虑的首要问题。 一、住宅建筑结构设计优化的意义 1.1设计优化降低工程总成本 在整个工程建设中，设计对工程成本的影响巨大。按德国专家墨儿的研究成果，工程项目各个阶段对投资的影响程度是不同的，设计阶段对投资的影响程度可高达75%以上，设计阶段节约投资的可能性约为88%，而施工中节约投资的可能性仅为12%。相比只占基建投资1%~5%的设计收费而言，设计阶段的优化可降低工程总造价的10%以上。因此，做好设计优化不仅可以保证整体项目的品质，还可以从源头控制建造成本。 1.2建筑结构设计的经济性 简单的说建筑结构设计的经济性就是以较少的材料去完成建筑物各种功能的要求。设计阶段对项目投资起到决定性的作用，结构设计的经济性与否直接关系项目投资量的大小，而影响结构设计经济性的关键因素在于结构方案的选型、结构设计参数的确定、结构构件的设计和设计制图的精确度等。举例说明，钢筋占建安造价比例较高，所以一些业主经常会有一种钢筋恐惧症和钢筋过敏性反应，由于业主对结构理论、设计规范不熟悉，所以即使由于设计不合理造成用钢量的居高不下也是无可奈何。其实只要对结构理论融会贯通且不死啃规范，有许多不必要的钢筋是可以节省的，同时对结构的受力和安全无不良影响，甚至优化布置后，结构安全度还会提高。 二、住宅建筑结构设计优化应该满足的条件 2.1 安全性 建筑结构设计追求的第一目标是安全。一个结构可以不美，可以不经济但是不可以不安全。结构设计的首要任务是选用经济合理的结构方案，其次是结构整体分析、构件及构件的连接设计，并取用规范规定的安全系数或可靠指标以保证结构的安全性。因此住宅建筑结构设计优化的首要条件是安全性。 2.2 功能性 对于住宅建筑本身而言，其目的就是为了给人类居住所用。其最终目标就是为了满足人类对于居住环境的最大化需求。所以住宅建筑的功能性方面也不再仅仅局限于传统的实用性的功能，更是要增添住宅的格局合理性，居住环境美观性、舒适性以及协调性等功能。而住宅建筑结构设计优化不能损害住宅的功能性。 2.3 经济性 近年来社会经济在不断发展，同时行业竞争也更加激烈，项目建设必须要从经济性出发，无视经济性因素的建设将无法实现。建筑结构的经济性是指通过对整个建筑结构的设计优化，最大程度的节约各种材料和资源，达到控制和减少建筑成本的目标。也即“少费多用”的原则，具体指就是凭借有效的手段或方法用较小的成本来获得最大的效用。在建筑坚持可持续发展的思路上，该原则是一条重要的、有效的、节约型的设计方式。 2.4 环保性 我国目前90%以上的建筑以钢筋混凝土作为建造材料，而钢筋混凝土对建筑材料的消耗巨大。住房和城乡建设部副部长仇保兴在2005年2月23日国务院新闻办公室发布会上披露了一组惊人的数据：我国建筑业物耗水平与发达国家相比，钢材消耗高出10%~25%，每拌和1立方混凝土要多消耗水泥80Kg。目前，我国每年生产混凝土约15亿立方，一年消耗5亿吨水泥，17亿立方石子，10亿立方沙子。从环保的角度我们不应该通过过度的消耗资源，我们也没有资格透支应该留给子孙后代的资源。在这方面建筑结构设计优化任重道远。 三、建筑结构设计优化的概念 设计是规范加上工程师判断和创造的产物。设计优化在一定程度上意味着对常规的突破，但结构的设计优化并不以牺牲安全来求得经济效益。结构设计优化是以深厚的理论基础、丰富的工程经验为前提；以对设计规范实质内涵的理解和灵活运用为指导；以先进的结构分析设计方法为手段对结构设计进行深化、调整、改善与提高，也就是对结构设计再加工的过程。设计优化着力于使结构体系合理化和高新技术的应用，从而带来效益。 传统的建筑结构设计方法是先根据经验通过判断给出或假定一个设计方案和做法，用工程力学方法进行结构分析，以检验是否满足规范规定的承载力、刚度、稳定、尺寸等方面的要求。而结构优化设计是在很多个，甚至无限多个可用方案和做法中找出最优的方案，即材料最省、造价最低、或某些指标最佳的方案和做法。这样的结构设计便由“分析与校核”发展为“综合与优选”。“综合与优选”实质上也就是建筑结构的优化设计。 四、住宅建筑结构设计优化方法 4.1 建筑结构优化设计中材料的选用 结构优化原理如同“木桶原理”，不增加短板长度而盲目增加长板对提高木桶的蓄水能力无济于事。在材料选用方面尤其如此，设计人员应结合力学概念和构件受力特点做到物尽其用，通过材料的配置达到加强构件强度、刚性和延性的目的。比如在建筑物中，我们知道竖
建筑结构优化设计分析 摘要：建筑结构设计的优化主要体现在通过结构设计优化达到性能及经济的完 美协调。不管对建设方或者居住者，都有着直接的影响。本文根据结构优化设计 实例进行分析。 关键词：建筑结构；结构设计；优化方法 前言 结构设计优化技术所指的是建筑结构的设计过程中，设计人员会面临着各种各样的问题，比较成本、性能和建筑材料等问题。如何通过结构优化，从而达到利用最少的资金建设出合 理科学的建筑结构。其优化的意义所在就是节省工程造价，提高建筑的质量。当前建筑结构 的成本占比较重，合理科学的建筑结构可以产生巨大的经济效益，并还能够提高工程的质量。 1、建筑结构设计优化的步骤 1.1建立合理模型 可以通过3步来实现对房屋结构设计的优化，具体步骤是：第一步，需合理选择设计的 变量。一般情况下，在选择合理的设计变量的时侯，应当将对建筑结构具有较大影响的因素 做为主要设计变量的参数。例如，结构的造价C1与损失的期望C2等有关参数使目标控制产 生较大的影响，以及诸如结构的可靠度PS等有关参数使约束控制产生较大的影响，这就需要对这些影响设计变量的参数进行合理选择。相反，对那些影响不大的因素，在进行优化的时 侯可以采取预定参数的方式来表示，使让优化过程中的计算量、设计量和编制程序的工作量 有所降低。第二步，需确立目标的函数。在采用建筑结构设计优化技术对房屋结构设计进行 优化过程中，应当尽可能的寻找几组可以满足有关预定条件的截面相应的几何尺寸、钢筋的 截面积以及相应的失效的概率的函数，让工程的造价费用有所减少。第三步，确定约束的条件。在采用建筑结构设计优化技术对房屋结构设计进行优化过程中，应当对结构的可靠性以 及用来优化设计的有关约束条件做进一步确定。其中，设计优化的约束条件包含有结构体系 约束、应力约束、构件单元约束、尺寸约束、结构强度约束、裂缝宽度约束等。在对房屋结 构设计进行优化的时侯，必需充分将实际性约束条件和目标性约束条件作对比，然而保证每 一个约束条件均可以满足需求，以便达到最佳的设计。 1.2设定计算方案 依照可靠性对房屋结构设计进行的优化也会出现非线性的优化问题以及多约束性的优化 问题，并且还会使多变量复杂化。所以，为了减少这些问题需要在进行分析计算的时侯，将 有约束的优化问题转化为没有约束的优化问题进行求解。常常采取的优化设计的计算方法是Powell法、复合形法和拉氏乘子法等3种方法。 1.3设计相关程序 依照可靠性对房屋结构设计优化的基本模型和选择的计算方法可以编写一个具有运算速 度快以及功能齐全的综合应用程序，通过程序的优化提高设计的时效。 1.4作好结果分析 在对房屋结构设计进行优化设计的过程中，应当对最终得到的有关计算结果作一定的对 比分析，以便为最终的优化设计方案提供科学、合理、有效的依据。而在这个过程当中就要 求设计人员必需全面周密的考虑问题，只有这样才能够科学、合理、有效地选择设计的方案，才可以保证建筑结构的实用、经济、合理、安全以及美观，才能够尽可能少的资金投入获得 最大的收益。尤其需要注意的是，在进行建筑结构优化设计的过程中，并不能够只一味的强 调经济上的节约而降低了技术上标准；或者仅考虑技术上的要求却忽视了经济上的节约，这 些都是不正确的。只有在众多因素中寻找最佳结合点，探索优化设计的平衡点，才能够达到 有关设计要求。因此，必须做好结构的分析与运用。 2、某工程空心楼板优化设计的实例分析 2.1原方案 原设计方案板厚300mm，拟用空心管直径200mm。相邻空心管之间设一道肋，梁宽度 60mm。肋梁区域受力钢筋上、下铁都为2Ф14（Ⅲ级钢），空心管区域受力钢筋上、下铁都
浅析房建工程结构优化设计 发表时间：2019-07-12T09:47:04.203Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年7期作者：王志鹏 [导读] 房屋建筑是现代城市中的重要空间，为居民的日常工作与生活创造室内环境。 摘要：本文以房屋建筑工程结构设计为研究对象，对其在时代科技化、智能化领域中的应用优化策略进行分析。通过对房屋建筑结构设计基本原则的阐述，从数字技术、创新理念、细部结构、仿真环境、数据模型这五个方面，细化论证房屋建筑结构的设计优化策略，为相关研究与应用提供参考。 关键词：房屋建筑；结构设计；智能化；计算机技术 引言 房屋建筑是现代城市中的重要空间，为居民的日常工作与生活创造室内环境。在生活质量不断提升的背景环境下，对于房屋建筑的要求也日益提升，这就需要建筑工程设计人员，在进行结构设计的过程中，坚守建筑设计基本原则，并在时代科技化背景环境下，利用行业的发展优势，对工作内容进行创新管理，增强房物建筑结构设计优化的实用价值。 1房屋建筑结构设计原则 房屋建筑结构设计中，功能性是其基本属性。尤其在社会经济环境高速发展的背景下，人们需要建筑结构设计的功能性，作为正常生产生活的支撑条件。而在设计过程中，还需建筑空间中的协调性、美观性以及舒适性，形成完整的室内环境。 同时，由于房屋建筑的使用与居住需要，必须在进行结构设计的过程中，重点关注建筑空间的安全性内容。安全性设计内容，不仅在建筑结构施工过程中起到关键作用，也会在房屋建筑投入使用的过程中，成为保证使用者生命财产安全的重要依据[1]。因此，在进行设计时，材料选择、用量分析、结构科学性等内容，都需要得到建筑结构设计者的高度重视，并作为设计的核心内容，进行完善与优化。 另外，房屋建筑工程结构设计，是指导工程项目施工的重要组成部分。在进行设计优化的同时，需要从经济成本的角度对设计内容进行评估，并在合理优化调整的基础上，降低建设单位在成本投入中的消耗。这一内容，在当前竞争十分激烈的建筑行业中，显得尤为重要，是保证建筑公司市场竞争力的关键，也是实现建设单位良好发展的基础。所以，必须在设计环节上进行调节，在控制成本的基础上，对投入成本消耗与建筑使用节能性提供基础保障条件。 2房屋建筑结构设计优化策略 2.1引入数字化技术手段 房屋建筑结构设计内容有较为悠久的历史，在不同文化环境中形成了风格各异功能明显的建筑空间。在时代资讯条件与技术水平的影响下，通过交流与创新，形成了多种类型的结构设计方案[2]。在对特定建筑项目展开设计工作的过程中，可以尝试通过数字化技术手段，完成结构设计方式的选择与应用。尤其是在数字化程序软件的应用中，对于房屋建筑结构设计，产生了典型的积极影响，是提高设计质量的主要途径与关键手段。 例如，北京奥运会的主体育馆“鸟巢”（如图 1 所示），在进行设计的过程中，其设计师赫尔左德、德梅隆引入了数字化的技术方法，通过计算机软件程序与硬件系统的计算能力，对结构中的细化参数进行分析与计算，并在完成设计数据计算的基础上，对系统使用中的合理性作出全面的辩证分析，以此保证“鸟巢”在结构设计的合理性，为其在结构稳定性的基础上，增添了美观表现效果，提高了应用价值。 图 1 鸟巢 对此，为了保证数字化技术手段的应用条件，需对房屋建筑结构设计的业务能力进行优化升级，使其能够适应计算机程序的使用，并在合理利用先进辅助软件程序的基础上，保证设计内容的科学性。 2.2增加创新性设计理念 房屋建筑项目的施工阶段中，有些具体内容无法用数据信息进行表达，而为了保证此类内容能够正常的在现实环境中构建出来，需要在设计内容上，通过理念思想的内容表达，对工程施工工作形成指导。方法上，需借助信息化时代的背景优势，将计算机程序作为辅助建筑结构设计的有效工具，并在与设计师工作经验相结合的基础上，形成人性化的设计判断，并最终达到开发创新的效果。 实际设计应用中，需以建设条件为基础，在熟练掌握电脑程序软件的基础上，增加其在设计中的功能应用深度。由此，使计算机程序软件的应用条件能够适应设计师的应用需要，并在构成最终设计方案时，可充分表达创新设计理念。 从设计师的角度出发，其经验丰富程度，会对创新性的设计内容产生明显的影响。拥有丰富经验的设计师，可以在房屋建筑结构设计中，更好地对数据条件进行分析与判断，并从中整理出精确的数据内容，为创新型的设计工作提供指导。 例如，在“水立方”的建筑结构设计中，设计师在对 ETFE 膜材料的了解下，发挥其特性优势，并在构筑建筑空间的过程中，形成了外形近似于水泡的建筑结构。在这种创新型设计理念的指导下，使国家游泳中心展现出了独具特色的建筑形式（如图 2 所示），增加观赏性的同时，发挥出了创新理念的应用优势。 2.3保证细化结构完整性 房屋建筑的安全性，是设计工作的核心内容，在保证安全的基础上，还需尽可能地提升家住空间的耐久性，并在保证设计耐久度的同时，实现建筑设计优化的工作目标。尤其在细节化内容的控制上，对于此类内容的设计工作，直接影响到建筑结构的稳定性与连接状态。