浅析建筑工程中建筑结构优化设计
发表时间：2016-08-11T11:53:12.320Z 来源：《工程建设标准化》2016年6月总第211期作者：姚黎明吴新华[导读] 为此，科学地确定建筑结构优化设计几项基本原则并有效地按照这些基本原则去进行建筑结构设计，是非常重要的。姚黎明吴新华
（湖州市城市规划设计研究院，浙江，湖州，313000）【摘要】结构优化设计是在满足规范要求、保证结构安全和建筑产品品质的前提下，通过合理的结构布置、科学的计算论证、适度的构造措施，充分发挥材料性能、合理节约造价的设计方法。结构优化设计在当前竞争日益激烈的建筑设计市场成为大势所趋。
【关键词】建筑工程；建筑结构；优化设计结构优化设计不应仅仅在结构本身，而是应包括建筑的各方面。为此，科学地确定建筑结构优化设计几项基本原则并有效地按照这些基本原则去进行建筑结构设计，是非常重要的。
一、建筑工程结构优化设计方法
1．工程结构优化设计目标分析法工程结构优化设计目标分析法是将待优化的工程结构设计作为准确目标，针对影响目标设计的不同因素进行分析，并对这些分析所得结果进行规律整合，依据此规律来对结构设计进行优化，达到实现优化的最佳效果，进而使工程整体结构最优化。这种方法的特点就是抓住工程结构优化目标，分析工程结构问题关键所在，极具针对性，最终能达到建筑结构整体最优化的目的，通常能有效的解决相关问题。
具体表现为结构体系与布置的优化，比如应根据建筑布置、高度和使用功能要求选择经济合理的结构体系；选择比较规则的平面方案和立面方案；选择合理、均匀的柱网尺寸，使板、梁、柱、墙的受力合理等。这些都是从宏观上整体上的优化。
2．工程结构优化设计问题分解法通常工程结构出现或大或小的问题，其中大问题一般不易处理，而如果将工程结构设计的优化问题分解成相对较小的次问题，如框架梁、柱、基础等问题，分步处理，这样条理更加清晰，也可靠易解决的多。优化过程分成两步处理，第一步就是对各个小问题进行优化处理。根据不同类型的结构如梁、柱、基础等问题的特征，针对这些问题分别采用不同的处理方法。第二步就是对这些小问题构成的大问题进行优化处理，对小问题的优化方法进行针对调整，重复几次，这样就能得到最有效的处理方法。这种方法的优化过程具有不错的针对性，严谨性，且能提高效率。具体表现为材料的优化、荷载的优化、设计参数的优化等，这些优化是从微观的、局部的角度出发的。
二、优化建筑结构设计的方法
1．优化设计钢筋混凝土框架结构目前通常采用准则法进行优化设计钢筋混凝土框架结构。开始依据以往经验设计建筑结构的初始截面，采用有限元法对各种情况下的建筑结构整体进行内力分析；接着将结构拆分成单独的梁，柱等构件，根据不同的受力情况，进行分步优化。但是，需要根据不同的实际情况，采用相应的方法进行优化设计钢筋混凝土框架结构。此外，根据对抗震等级不同要求的框架，我们需要适当增加箍筋直径或者加密箍筋与框架梁的间距。通常情况下，工程习惯常取加密区的箍筋与框架梁的最小间距是100mm，非加密区两者的最大间距为200mm，并以此为依据计算出加密区的截面面积，再根据相应规定来确定箍筋直径和肢数。但在设计非加密区柱梁的配筋时得考虑相应的实际情况。
2．优化基础设计
基础造价占结构造价比重最大，基础的节省将对整个工程造价的降低起决定性的作用。基础设计的关键是合理选择基础形式。一般的，低层住宅优先考虑浅埋天然基础，多层住宅优先考虑沉降控制复合基础，对于深埋独立地下室，可考虑采用补偿式基础。设置地下室时，对地下室的埋深、抗浮水位、桩型、底板顶板结构形式、侧墙设计、基坑围护等内容应进行充分比较和科学验证，尽可能用科学合理的方法节省造价。地下车库顶板常用结构型式有大跨梁板、十字梁、井字梁、柱帽无梁楼盖、预应力有／无梁楼盖、空心楼盖等几种；底板常用结构型式有“承台+底板”、“承台+地梁+底板”等几种。应根据建筑、荷载和场地条件进行多方案技术经济性比较后再选择最合理的方案。
3．优化框-剪结构的剪力墙
除了建筑强度以外，建筑的变形适应能力是影响高层建筑地震时安全问题的另一大因素。而如何控制好建筑结构的适应刚度以及侧向位移是我们面对优化建筑结构抗震设计的两大难题。如果剪力墙的刚度较大时，导致房屋的自振周期减小，造成了地震载荷也随之增大；但如果剪力墙刚度较小时，就达不到抵抗地震载荷的意义。因此如何合理地选择剪力墙的刚度，使得它具有最小的抗侧向位移刚度，是我们必须解决的。通常，剪力墙的布置宜规则、均匀、对称，以控制结构扭转变形。在满足规范和计算的前提下应尽量减少墙的数量，限制墙肢长度，控制连梁刚度，剪力墙能落地的就全部落地不做框支转换层，平面能布置成大开问的尽量布置成大开间，墙体的厚度满足构造要求和轴压比的要求即可。连梁刚度太大时可通过梁中开水平缝变成双梁、增大跨高比等措施降低连梁刚度。尽量少用短肢剪力墙，限制“一”字墙，少做转换。
4．优化框-筒结构的尺寸
框-筒结构是当前大多数高层建筑采用的一种结构方式，其优点是平面设置比较规则，建筑空间较大，抗侧向位移强度较高。根据资料以及相应实验表明，风载荷是非地震区域和沿海区域高层建筑主要承受的侧向载荷，而在框-筒结构中，筒体大约承载了7/10的风载荷，其主要目的就是承载水平侧向力。一般来说，风载荷与建筑层的高度息息相关，是随高度变化而相应变化的，但在实际运用中，通常选择将建筑物的高度分成若干个点来计算风载荷，按照不同的规格要求及建立数据模型，构建最佳的筒体高度和厚度，从而实现风载荷作用下的尺寸最大优化。
5．优化结构计算中的重要参数建筑结构的计算要求十分严谨，这就要求所有的计算结果需要得到分析，并且判断其结果的合理性，确认有效才可应用于工程设计。结构的自振周期、楼层抗震剪力系数、弹性侧向位移、柱底内力设计值等等重要参数都需要经过计算机计算得出。为了分析这些重要参数的合理可靠性，除了正确的结构计算图、合理的结构方案、正确填写相关信息等等，如何合理选取计算机计算得出的信息中的各项参数也是十分重要的。这就要求我们设计人员深刻理解规范条文的要求，明确结构的受力情况，这样得出的相应参数，才能有效合理应用于工程设计，保障了建筑本身的安全性。
第一章工程概况 一、工程简介 工程名称：河南大学新校区生物逆境材料室改造工程 建设单位：河南大学 设计单位：河南大学工艺建筑设计研究所 建设地点：开封市经济开发区北部 建筑层数：两层 建筑面积：约650㎡ 抗震烈度：七度 二、建筑概况 外窗采纳70系列蓝灰色铝合金框料，5厚无色透明浮法玻璃。铝合金门采纳100系列蓝灰色框料，六层无色透明钢化玻璃，外窗开启扇加铝纱窗。 外墙：灰白色50*100面砖，实验室采纳水磨石地面，办公室采纳陶瓷地砖600*600铺地，吊顶为轻钢龙骨石膏装饰板吊顶，内墙面用混合砂浆。 二层走廊与机房之间的隔墙采纳木质板材，如纤维板或刨花板。 三、结构概况 材料：±0.000以下砖基础采纳MU10烧结一般砖M5水泥砂浆砌筑。±0.000以上砌体砖采纳MU10烧结黏土多孔砖，M5混合砂浆，基础垫层采纳C10砼，其余砼构件采纳C20砼。 第二章要紧施工方法
一、施工协调及任务划分 施工协调 我公司坚决按照施工组织设计及业要紧求，对施工活动进行有效操纵和指挥，使施工中的各个环节，在各专业、各工种之间相互协调均衡工作，保证施工任务圆满完成。 施工协调工作建立在打算治理的基础上，贯穿施工全过程。关键工序施工实行两班工作制，确保按打算施工。 建立现场生产调度例会制度，每天召开各有关科室、专业施工班组现场碰头会，及时处理当天施工存在的疑难问题，布置次日的生产活动。 与甲方、监理单位建立联系，互通信息，积极协商、妥善解决施工中的各种问题，积极配合安装、装饰队的施工。 任务划分 我公司是多个专业化工程公司分工合作的大型综合建筑施工企业，工程承接后成立工程项目经理部。主体工程由土建工程专业施工队承担，装修工程由装饰工程专业施工队负责，水电暖通等安装工程由工业设备安装工程专业施工队施工。土建、装饰、安装各专业工种配合打算详见“劳动力安排打算”的详细叙述，配合要求见《施工进度打算网络图》（文后附图）。 二、施工部署及方案选择 施工部署 依照施工现场的具体情况，本工程的施工现场设置钢筋加工车间、模板加工车间、混凝土搅拌站、现场办公及生活用房等临时设施。严格按照网络打算组织施工，采纳双班轮换昼夜连续施
目录 一、编制说明 (4) 二、编制依据 (4) 三、施工方案具体方法及步骤 (4) 1、工程概述 (4) 2、工程特点 (4) 3、组织措施 (4) 4、管理措施： (7) 5、施工步骤及内容 (7) 四、项目质量监控与验收 (8) 1、质量方针与目标 (8) 2、质量保证体系的组成及分工 (8) 3、质量保证措施 (9) 4、质量过程控制与验收 (9) 五、HSE组织与措施 (10) 1、项目HSE概述 (10) 2、安全承诺 (10) 3、HSE管理体系 (10) 4、HSE技术措施 (11) 5、风险评估及安全措施： (13)
6、应急预案 (15) 7、文明施工管理： (17) 8、环境分析 (167) 施工进度表 (23) 附件1：安全检查（SCL）分析记录表 (19) 附件2：工作危害(JHA) 分析记录表 (20) 附件3：环境因素清单 (21) 附件4：项目HSE评价表 (21) 企业资质 (23)
一、编制说明 本施工方案只适用于********************、*****、*****装置及**********的检修土建项目施工。 二、编制依据 1. 土方与爆破工程施工及验收规范（GB50201--2012）； 2.《化学品生产单位特殊作业安全规范》（GB30871-2014） 3.《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001； 4.《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）； 5. 钢结构工程施工验收规范（GB50205--2001） 6.《中国石油化工集团公司安全、环境与(HSE)管理体系》Q/SHS0001.1-2001 7.《施工企业安全、环境与健康(HSE)管理规范》Q/SHS0001.5—2001 8. 《施工企业工程项目HSE实施程序编制指南》Q/SHS0001.9—200l 9. 《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005 10.《石油化工建设工程施工安全技术规范》GB50484-2 11. **********相关规范及制度文件 三、施工方案具体方法及步骤 1、工程概述 *****检修施工，主要施工为：*****低压控制柜的土建施工需要拆除铝合金隔断，拆除地砖及混凝土地面做电缆沟（*****）；腐蚀地埋管线更换土建施工需要拆除混凝土地面，挖土更换部分管线后回填，重新做混凝土地面；*****装置机泵基础制作，地沟回填等施工。 2、工程特点 2.1此次施工在*****及*****、*****和*****装置区，*****不能停电、*****装置带料，作业人员需做好安全防护工作。 2.2本次施工需要拆除室内及装置区混凝土地面，防止人员砸伤，碰伤，装置区内施工需
建筑结构优化设计 发表时间：2016-03-28T16:11:12.903Z 来源：《基层建设》2015年23期供稿作者：陈火涛吕金钊罗森陈钰璐陈湧填[导读] 华南农业大学水利与土木工程学院广东广州 510642 当然除此之外还有一些构造上及概念上的优化措施，将在概念设计，高层剪力墙结构与高层混凝土结构的优化设计中重点论述。 陈火涛吕金钊罗森陈钰璐陈湧填 华南农业大学水利与土木工程学院广东广州 510642 摘要：对建筑结构优化设计理论进行了概述，并重点介绍了基于可靠度理论的工程结构优化设计，概念设计在结构优化设计中应用，高层混凝土结构的优化设计以及高层剪力墙结构的优化设计四个方面，为结构的优化设计提供参考依据。关键词：结构设计；优化；应用 结构优化设计的任务，就是以数学规划为基础，将力学的概念、理论和近似方法和数学规划方法结合，转化成数学问题，建立数学模型，选择计算方法，运用计算机在多种可行性设计中，选择出相对而言属于最优的设计方案，达到兼顾经济性，安全性，舒适性的目的。其步骤可分为设计变量，建立目标函数，确定约束条件，经过计算分析得出优化的计算结果。[1]当然除此之外还有一些构造上及概念上的优化措施，将在概念设计，高层剪力墙结构与高层混凝土结构的优化设计中重点论述。 1.基于可靠度理论的结构优化设计 结构的可靠度指结构在设计的基准期内能够承受施工过程中以及正常使用期间的各种外加荷载和变形，有较好的工作性能，耐久性满足正常使用要求，在偶遇灾害如地震，海啸，爆炸等发生时保持必要的整体稳定性。[2] 从工程结构的可靠度理论角度分析，传统的结构优化设计存在以下几点不足：①传统的结构优化并没有完全反映体现结构的可靠性，也没有定量描述可靠度理论，得出的最优结构并不能确保结构具有足够的可靠性。②由于结构构件的尺寸和材料的性能参数具有随机不确定性，而传统结构优化设计并没有考虑这些因素因此并不能反映参数不确定性这一特点。基于以上分析论述，结构的可靠度要求考虑进工程结构优化设计的数学模型中，文献[3]给出了基于可靠度约束的结构优化算例，在结构可靠度分析基础上进行结构优化设计，实现经济合理的设计方案。 2.概念设计在结构优化设计中应用 概念设计，即在建筑物施工前，设计人员考虑建造地周围的地理环境、文化环境与社会环境等，提出相应的建筑结构设计方案，优化建筑结构设计，以期达到进一步融合周围环境与社会环境的目的。概念设计有效弥补理论性设计与计算性设计的不足，使结构设计方案更科学合理；进行抗震设计时概念设计能在降低地震作用效应的同时提高建筑工程的质量和安全性；科学合理的概念设计拓展了建筑物的结构设计思路，增强工程质量、安全性及工程造价。[4] 2.1应用概念设计可在多个建筑结构施工方案中择优而用。 概念设计使得建筑结构施工方案具有合理性、实用性和经济性，这要求设计人员在优化建筑结构时，充分考虑建筑物建成后的目的、抵抗外界环境的能力需要、施工条件、施工材料等因素，从而制定并选取科学合理、全面系统的建筑结构施工方案。 2.2概念设计中应用抵抗自然灾害的能力设计。 概念设计应与时俱进、因地制宜，如考虑抗震能力设计、防火能力设计、抗击风荷载能力设计等，充分考虑现代建筑结构需要适应的社会环境与自然环境，在建筑结构满足工程施工要求的同时，优化结构，使工程中各个构件环环相扣，增强建筑工程的安全性。 3.高层剪力墙结构的优化设计 剪力墙结构体系由于整体性好，侧向刚度大，抗震性能优越，且由于没有梁柱的外露突出，结构层平整，利于房间布置，因而被广泛应用于高层住宅性建筑中。对该结构体系进行优化需考虑钢筋混泥土用量大造价高，剪力墙中墙肢轴压比偏低的承载力发挥不充分，采用构造配筋的墙体延性低等常见问题，[5]如何对剪力墙结构体系进行优化，使其既发挥其抗侧能力强等优点，又降低工程造价，现就以下几方面进行论述。 3.1强周边，弱中部。剪力墙应尽量布置在结构周边，中部减少剪力墙的布置量，以提高结构的抗扭刚度，控制结构的周期比与位移比。另外，剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置，避免单向布置，并宜使两个受力方向的抗侧刚度接近。 3.2多均匀长墙，少短墙。选择对结构承受水平及竖直向荷载有利的隔墙位置布置剪力墙，尽量设置为长墙，以充分发挥剪力墙的作用。在较长的剪力墙宜开设门窗洞口，上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁，将其分成长度较均匀的若干墙段，墙段之间宜采用弱连梁连接。 3.3剪力墙应自下到上连续布置，允许沿高度改变墙厚和混凝土强度等级，或减少部分墙肢，使侧向高度沿高度逐渐减小。这样一方面可以避免刚度突变，另一方面可以减轻自重，降低工程造价。 3.4尽量采用普通剪力墙和使墙肢长度较长，并且两端与翼墙相连，减少小墙肢和短肢墙的数量。应尽量减小墙肢长度的差异，使各片剪力墙分配的地震作用力均匀。这样发挥了剪力墙的抗侧移刚度，在满足规范层间位移角限值的情况下，减少剪力墙的数量；同时减少了开洞的数量和其两端边缘约束构件的数量从而减小暗柱的构造配筋面积，使得工程造价降低。 4.高层混凝土结构的优化设计 高层建筑的特点是建筑结构需同时承受水平和竖向的荷载作用。混凝土是高层建筑设计中的重要考虑因素。在进行结构设计时要充分考虑各种因素，确保结构的强度，刚度和延性均处于合理范围，高层混凝土结构的优化设计具体措施有以下几个方面。 4.1合理使用高强砼和高强钢筋 强砼和高强钢筋高优化构件截面尺寸的合理使用，可以减轻地基的承载量和高层建筑自重，从而减小超高层受地震破坏的程度。还减低施工单位的成本，使经效益最大化。 4.2布局优化 高层建筑宜使结构平面形状简单、规则，适合刚度和承载力分布均匀的结构单元。 4.3 抗震结构的优化
目录 第一章工程概况 (2) 第二章施工部署 (4) 第三章施工准备 (7) 第四章施工平面布置 (10) 第五章施工进度 (10) 第六章主要机具计划 (11) 第七章劳动力安排 (11) 第八章主要施工方法 (11) 第九章质量、安全、消防、场容、环保管理措施 (21) 第十章降低成本技术措施和成品保护措施 (25) 第十一章冬、雨季施工措施: (26) 第十二章分项工程施工方案计划： (26) 第十三章本工程采用和推广新技术项目： (26)
第一章工程概况 ㈠工程特征： 本工程位某某大街西侧，某街南侧，用电总面崐积约为7240m2，建筑物占地面积约为1934m2。 建设单位： 设计单位： 施工单位： 本工程是一座多边形高层现代化建筑，结构形式为现浇框架──剪力墙结构，崐南北长50.4m，东西长50.4m，地下两层，地上十四层。总建筑面积为33240m2，?其崐中地下5300m2，地上27940m2。±0.000相当于绝对标高49.600M, 基底标高为-?11崐.600M, 建筑物最高点52.10M. 自然地坪约为绝对标高47.200M。 地下一层为地下停车场及其它备用房，层高3.9M, 地下二层为变配电间及其它崐备用房, 层高5.0M。首层为展厅及办公用房，层高4.5M, 二层为电话机房及办公用崐房、三层至十二层为办公用房，十四（最高层）设有电梯机房及水箱间，其中二至崐十一层高为3.6M, 其余层层高分别为3.4M、3.3M、3.5M。
本工程外墙面装饰为蓝色玻璃幕墙、灰色磨光花岗岩及灰白色面砖，坡屋顶及崐首层门厅外檐为蓝色琉璃瓦。 建筑物内设有４部电梯，４部现浇楼梯。 工程结构为现浇框剪结构，板柱梁全为现浇砼，基础采用筏形基础，抗震设防崐为８度。 钢筋为Ⅰ级钢，Ⅱ级钢。 砼：±0.00以下采用C30砼, 掺加UEA防水剂。基底垫层为C10,100厚。±0.000崐以上采用C20砼浇筑。 墙体材料为陶粒砼砌块，砼加气砌块及ＧＹ板。 总之，本工程难度较大，主要表现为以下几个方面： １、场地狭小，建筑物占地面积与场地面积比1/3。 ２、建筑物较高，垂直运输困难。 ３、地下室基底深，有两层地下室，总控土量达２万多立方米，?浓度为-?11崐.600M。 ４、建筑物北立面与东立临街，与街道边人行道距离很小。 ５、图纸提供较晚，工期又紧，属“三边”工程。 ㈡场地及勘察情况：
1 工程简介： 1.1、工程名称：齐鲁分公司乙烯污水处理场1#、2#生化增设除臭设施项目 1.2、本项目的建设地点：齐鲁分公司供排水厂乙烯污水处理场界区。 1.3、本项目的建设规模：在乙烯污水处理场新建2套生物除臭系统，臭气处理规模分别为20000Nm3/h和60000Nm3/h。 对1#生化处理系统1#、2#预沉池、2#小A/O池、格栅井、曝气沉砂池进行加盖封闭，铺设臭气收集管道将上述封闭池体所产生的臭气输送至新建20000Nm3/h除臭系统；对2#生化处理系统一沉池、A池、二沉池进泥渠部分以及其他构筑物进行加盖封闭，铺设臭气收集管道将上述封闭池体所产生的臭气和原有2#生化系统密闭池体所收集的臭气输送至新建60000Nm3/h除臭系统。 +0.000为室外地坪标高，相当于绝对标高73.80m。基础垫层砼为C15，其余设备基础砼均为C30,（图纸特别注明的除外）约910m3，铺设臭气收集管道约1200米，加盖封闭膜结构约4000平方米，玻璃钢（格栅）盖板约830平方米。 2 编制依据： 2.1、依据齐鲁石化工程设计的施工图纸： 2.2、依据现行施工规、验收标准、操作规程等，主要包括： 《建筑地基基础工程施工质量验收规》 GB50202-2002 《混凝土结构工程施工质量验收规》 GB50204-2015 《石油化工设备混凝土基础工程施工及验收规》SH/T3510-2012 《石油化工施工安全规程》（SH3505-1999）质量体系手册 《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2001 《建筑施工安全检查评分标准》 JGJ59—99 《施工现场临时用电安全技术规》 JGJ46-2012 环境-职业健康安全-质量一体化管理体系 HSE手册 2.3、通过对现场的施工条件、周围环境、施工调查所获得的资料。 2.4、根据工程工期、质量要求和同类工程建设所积累的施工经验。 3 项目管理组织机构： 本项目采用项目部管理模式，本公司成立乙烯污水处理场1#、2#生化增设除臭设施项目项目部负责该项目管理，项目部设项目经理1人，技术负责1人，下设职能组5个，详见下图：
建筑结构优化设计要点分析 摘要：当前，随着城市化进程进一步加快，人们越来越注重生活的品质，对于 房屋建筑结构设计工作有了更高的要求。而建筑结构设计是保证主体结构稳定、 安全的基础条件，做好结构设计优化能提高建筑物的外观质量、功能价值与安全性，优化设计应正确理解并运用好相关规范要求，充分了解建筑物特点，选择最 优方案，选择合适的措施对各环节进行优化，把建筑结构优化落在实处细处，打 造精品建筑工程。本文在此从结构优化设计的内涵出发，对建筑结构优化设计的 几个重要的实践应用做了一定的分析。 关键词：建筑结构；剪力墙；地下室；优化技术 前言：建筑结构优化设计，是实现建筑本体功能与建筑投资成本的关键手段。优化设计过程中应确定合理的目标，采用科学的控制方法，各个方面达到最佳结合，降低工程的总造价，这不仅符合现今建筑商对于建筑结构效益的追求，也是 市场可持续发展的需求，更是适应绿色环保的要求。 1 建筑结构优化设计概述 建筑结构设计优化主要是指结构工程师要满足人们对居住环境的改善与调整性，具体要求进行的房屋结构更趋于人性化、舒适化的整个过程。在新的居住理 念不断变化的前提下，结构设计人员要引进先进的结构设计理念以及方法，使现 代建筑结构更加科学合理，更具备舒适性、人性化的功能，同时要满足人们对良 好的工程质量的具体要求，从结构设计上来说，就要对结构整体进行优化处理。 建筑结构优化设计不仅能够在资源上节约成本的支出，还能够实现在资源的有限 条件下使建筑的质量功能水平最优化，能够提高空间的利用率，发挥资源的最大 功效，建筑的高质量包括建筑的环境以及使用功能，结构设计优化符合一定的经 济发展原理，对资金，土地资源空间，建筑质量与水平都能做到合理的优化，建 筑结构优化对于建筑行业的发展以及未来的经济可持续发展都有着很重要的作用。 2 建筑结构优化设计的内涵 建筑结构设计的优化是通过整体建筑的要求决定的，首先要了解整体建筑的设计 理念，这样才能够进一步的确定建筑的整体结构，才能开展建筑设计的优化工作，确保在有限的空间及资金条件下，优化建筑水平，建筑结构设计也有着自身的特点，要考虑建筑结构的整体性，把握好建筑的一般结构类型，了解建筑结构的特点，这样才能够在进行建筑结构设计的时候充分考虑到各种条件方面的优化，还 要根据建筑的整体结构，还有建筑结构的特点来设计合适的结构类型，确定具体 的结构配置，以及所需资源的构件，对各种建筑结构进行设计优化时，还要考虑 整体建筑的布局类型，实现科学技术与建筑艺术性设计的结合，通过对建筑结构 的进行优化来找出最好的建设方案进行建筑设计。 3 建筑结构优化设计的几个重要的实践应用 3.1 优化设计结构模型 要认真计算结构模型当中的每一项数据，从中获取合理性参数，将参数作为着眼点，确保结构模型数据足够准确、足够真实，更好地应对建筑设计、建筑结构要求。该过程所得到的数据对于房屋模型、房屋建筑的设计优化意义突出，是基础 性工作。数据准确与否关系到模型是否合理、是否科学，要重点把握设计效率、 结构质量。当然模型函数的选择同样意义突出。在成本、结构稳定性设计过程中，要把握结构联系、数据联系，体现前后逻辑性特征，最优化处理结构模型、结构 需要。
建筑结构优化设计建议 侯善民 201305 2013.05
第一章 第章基础 1、基础类型： ? 天然地基基础 ?复合地基→天然地基+增加体（柔性桩、刚性桩）? 桩基：常规桩基 后处理加强的后注浆钻孔灌注桩 先处理加强的劲性复合予制静压桩
第一章第章基础 ? 天然地基承载力不宜低于预期复合地基承载力的百分之四 十软土地基上采用复合地基要慎重组成复合地基的增采用复合地基应注意： 十，软土地基上采用复合地基要慎重。组成复合地基的增强体桩基，应具备一定刚度，并且不能是端承桩；随着复合地基承载力需求增大增强体桩基的支承刚度与 ? 随着复合地基承载力需求增大，增强体桩基的支承刚度与桩身强度，要求也需相应提高，对于20层~30层的高层建筑不宜采用单纯摩阻桩桩端进入较好的持力层但持筑，不宜采用单纯摩阻桩，桩端进入较好的持力层。但持力层不宜是强风化以上的岩层，桩身强度承载力要满足计算底板与桩基持力层选择需慎重 算，底板与桩基持力层选择需慎重。
第一章南京某小区复合地基事故第章基础 南京某小区复合地基事故： 该小区位于河西，七层砖混住宅，场地内有深厚的淤泥质软土层，增强体刚性桩未穿过软土层，施工也存在质量问题，建造过程中一直到结构封顶，沉降持续发展，最后采用锚杆静桩较好的才控制住降静压桩，压入深层较好的土层，才控制住沉降。最近几年，我们做了一批20层~30层100米以内的高层剪力墙住宅，采用刚性桩复合地基都取得成功。例如：淮安恒大、淮安中南、合肥融侨等都是20万~30万㎡的高层住宅小区，天然地基承载力约在200k 左右采用予应力管桩作为增加体然地基承载力约在200kpa左右，采用予应力管桩作为增加体， 复合地基承载力可达到500Kpa左右
目录第一章编制说明 第二章工程概况 第三章施工组织机构 第四章施工总平面布置 第五章施工总体部署 第六章施工进度计划及工期保证措施 第七章施工方案及技术措施 第八章质量保证体系及措施 第九章安全管理体系及措施 第十章文明施工措施 第十一章环境保护措施 第十二章职业健康安全体系及措施 第十三章季节施工措施 第十四章分包管理措施 第十五章与业主、设计、监理的配合 第十六章工程交付与保修 第十七章施工信息化管理
第一章编制说明 一、编制依据 1、招标文件 2、施工图纸 3、工程建设标准 1）国家法律、法规 《中华人民国合同法》 《中华人民国建筑法》 其它法律、行政法规。 2）工程建设规、标准及行业的有关规定 按国家现行的技术规及有关规定执行。 4、其它 1）我单位的质量管理体系文件、质量保证手册； 2）我单位质量保证手册及程序文件；
3）施工现场及周围环境调查记录； 4）建筑业十项新技术； 5）其他相关图集、规、标准等。 二、编制原则 1）安全第一、质量优先原则 坚持“技术可靠、措施得力、安全第一、质量优先”的原则，在安全措施落实到位、技术方案可靠、质量有保障、确保工程万无一失的前提下组织施工。施工中强化标准化管理，控制成本，控制工程造价；针对实际情况进行最优方案选取；在保证质量的前提下，合理安排进度，确保实现工期目标。 2）科学配置、经济合理原则 坚持“科学组织、合理配置、优化方案、节约投资”的原则，选派施工经验丰富的管理人员和技术人员。使用专业化施工队伍，投入高效、先进的施工设备，使之匹配合理；对工程项目的关键工序进行多方案经济技术比较，优化施工方案、强化质量管理、合理降低工程造价、缩短工期。 3）合理布局、优质高效原则 坚持“避免干扰、就近布置、方便使用、优化设置”的原则，在规定的施工围合理布置临时设施；全面贯彻执行ISO9001质量认证体系、ISO14001环境管理标准及GB/T28001-2001职业健康安全管理体系。推广、使用新技术、新工艺、新方法、新材料，确保创优规划和质量目标的实现；积极推行较先进项目管理模式，调动现场人员积极性，确保优质高效的完成工程施工任务。 4）均衡生产、确保工期原则 坚持“科学管理、统筹安排、强度均衡、留有余地”的原则，合理安排进度，网络控制，搞好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标。
目录 4 .............................................................................................................................. 一、编制说明 4 .............................................................................................................................. 二、编制依据4................................................................................................ 三、施工方案具体方法及步骤 . 4............................................................................................................................ 、工程概述 .1 4............................................................................................................................ 2、工程特点 4 ............................................................................................................................ 3、组织措施7......................................................................................................................... 4、管理措施： 7 ................................................................................................................. 5、施工步骤及内容 8 ........................................................................................................ 四、项目质量监控与验收.................................................................................................................8.、质量方针与目标 1..............................................................................................8.、质量保证体系的组成及分工 2....................................................................................................................9 .3、质量保证措施..........................................................................................................9、质量过程控制与验收 4 ............................................................................................................ 10HSE组织与措施 五、 ................................................................................................................. 10HSE概述1、项目.......................................................................................................................... 10、安全承诺2................................................................................................................. 10.HSE、管理体系3 11 ................................................................................................................... 4、HSE技术措 施 .................................................................................................... 13、风险评估及安全措施： 5 .......................................................................................................................... 13、应急预案 6 ............................................................................................................... 17、文明施工管理： 7 .........................................................................................................................147、环境分析8施工进度 表 (20) .................................................................................. 19SCL）分析记录表附件1：安全检查（02分析记录 表 ................................................................................... (JHA) 附件2：工作危害.......................................................................................................... 21.：环境因素清单3附件附件4：项目HSE 评价表 .. (21) 企业资质 (23) 一、编制说明的检修土建项目施工。装置及**********、*****、*****本施工方案只适用于******************** 二、编制依据）；1. 土方与爆破工程施工及验收规范（GB50201--2012 GB30871-2014）2.《化学品生产单位特殊作业安全规范》（GB50300-2001；3.《建筑工程施工质量验收统一标准》）；《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-20154. GB50205--2001）5. 钢结构工程施工验收规范（Q/SHS0001.1-2001 管理体系》《中国石油化工集团公司安全、环境
浅谈房屋建筑结构优化设计 发表时间：2017-10-16T15:10:36.667Z 来源：《基层建设》2017年第16期作者：张春晓[导读] 它是达到工程设计的“安全、适用、经济”目标的最有效的方法之一。本文即重点探讨了房屋建筑结构优化设计应注意的问题及优化设计的措施。 身份证号码：13012419820113xxxx 河北省石家庄市 050000 摘要：房屋结构优化设计对于整个工程建设的贡献是不容忽视的。每个工程建筑想要达到的目标就是用最少的资金投入提高整个工程结构的坚固性和可靠性，以至达到最大最长远的经济效益。优化设计方案与传统的设计方案相比较下的优势就是，它可以节省工程的开支，它是达到工程设计的“安全、适用、经济”目标的最有效的方法之一。本文即重点探讨了房屋建筑结构优化设计应注意的问题及优化设计 的措施。 关键词：房屋建筑；结构优化；剪力墙；材料 一、房屋建筑结构基础设计应注意的问题 （一）承重柱截面高度设计过小这种情况多发生于VI度抗震设防区。一些结构设计者误认为六度设防就是不设防，为图受力分析方便，他们故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线刚度比加大，把梁简化为铰支梁，柱按轴心受压计算这样，这不但影响了房屋的耐久性，而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是，这样的结构一旦遭遇地震作用时，将会倒塌，这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。 （二）砖混结构中房屋构造柱与承重柱混淆不清在当前结构设计中，构造柱经常被作为承重柱使用。这种作法将引起以下几个问题： 1、构造柱作为承重柱使用后，使得构造柱提前受力，这不但会降低构造柱对砌体的拉结和约束作用，而且结构一旦遭遇地震作用时，在构造柱位置必然形成应力集中，首先破坏。这样，构造柱不但起不到其应有的作用，反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。 2、构造柱一般生根于地圈梁中，没有另设基础，构造柱兼作承重柱使用后，柱底基础的抗冲切、抗弯及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压破坏，将导致构造柱下沉，引起其周围的墙体出现裂缝。建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时，构造柱也可布置于梁下，但此时必须按不考虑构造柱作用来验算梁下墙体的局部承压和抗弯强度，经验算满足后，方可在梁下布置构造柱。 3、悬挑梁的梁高选用过小设计者往往只注意了对梁的强度和倾覆进行验算，而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小，引起梁截面的受压区应力过高，在正常使用状态下，梁截面受压区产生非线性徐变，梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁上板出现裂缝，裂缝宽度随着挑梁变形的加大而加宽，影响了房屋的正常使用。当为托墙挑梁时，梁过大的挠度会引起梁上墙体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿竖直方向向上发展，当到一定高度时沿斜向延伸，缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利，悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁过小时，截面的相对受压区高度较大，梁的延性减小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏，失去承载力。 二、房屋建筑结构优化设计的措施 （一）加强设计中建筑结构形式的选用不同的建筑类别和功能要求决定了户型的选择，从砌体结构和底部剪力墙结构谈起。 1、加强砌体结构的设计 作为承重构件和抗侧移构件的砖砌体，其平面布置较为灵活，但不事宜做跃层结构，杜绝受力较大的突兀结构形式。门窗开洞宽度不宜超过2.1m，纵向墙体数量不宜少于三道，这一措施可以适当减少构造柱的配筋。 2、剪力墙的优化设计 剪力墙设计中连梁的设计是关键。联肢墙是通过连梁连接的各墙肢联结而成，从而增加了墙肢的约束条件。连梁的刚度增大必将使得结构的地震作用也增大，这样连梁和墙肢分配内力也相应增大，此时必须增大构件的配筋量，显然这一设计结果必然会造成材料的浪费。因此，在住宅结构设计时，有经验的设计师都是将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。同时，在满足结构刚度与变形要求时，应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑，合理布置抗侧力构件。显然，剪力墙数量越多，结构抗侧力刚度愈大，相应结构位移会减小，但是结构地震力会随抗侧力刚度增大而加大，对结构的造价控制不利。因此剪力墙应以周边均匀、对称、分散等原则合理布置，以规范规定的水平位移限值为准尽可能减少剪力墙数量。 （二）注重细部优化 1、在注重整体设计的同时，也应加强结构局部构件的精细设计 比如现浇板设计中尽量把异形板划分为矩形板，这样既达到合理受力的目的，也避免了拐角裂缝的出现。 2、底部框架抗震墙的底框梁箍筋配箍量一般较大，此时若选用冷轧带肋钢筋作为箍筋，便可减少箍筋肢数或箍筋直径，达到造价的降低以及施工的方便化。还有，为减少底部截面，采用高强度的混凝土是柱构件不错的选择，但是水平构件混凝土可适当减少混凝土的标号，满足了受力要求，也节约了成本。 3、关于梁、板的计算跨度 梁板结构，简单点讲，可认为是在梁的中心线上有一刚性支座，取消梁的概念，将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中，梁高比板厚大不了多少时，应将计算长度取至梁中心，选梁中心处的弯距和梁厚，及梁边弯距和板厚配筋取二者大值配筋。（借用台阶式独立基础变截面处的概念）柱子也可认为是超大截面梁，所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的，不削峰才有问题。 4、主梁有次梁处加附加筋 总的原则，当主梁上次梁开裂后，从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时，主梁可不加附加筋。梁上集中力，产生的剪力在整个梁范围内是一样，所以抗剪满足，集中力处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时，也可满足。
昆明工务段火烧坝林务工区生产设施改造工程 施 工 组 织 设 计 编制单位：云南华田建筑工程有限公司 编制人： 审核人： 编制日期：年月日
目录 第一章：编制说明和工程概况 第二章：施工组织管理机构 第三章：施工部署 第四章：施工计划 第五章：质量保证体系及技术措施第六章：文明施工管理措施 第七章：季节性施工措施
第一章编制说明和工程概况 第一节编制说明 昆明工务段火烧坝林务工区生产设施改造工程位于昆明火烧坝林场。我公司非常荣幸能担任该工程的施工任务。我们承诺：精心组织，精心施工，以最快的速度将其建成优质工程。为投资方和我方争取良好的社会和经济效益。本《施工组织设计》编制时对施工组织管理、施工进度计划控制、主要施工方法、质量目标、材料及机械设备的配备、主要技术质量、安全措施、文明施工等诸多因素，尽可能作充分的考虑，突出科学性、实用性，力求文字简捷，突出重点。 在施工实施阶段，施工部署、主要施工方法等方面作更进一步的深化，编制专项施工方案。 本《施工组织设计》编制依据为： a.中铁八局集团昆明建筑设计有限公司昆明工务段火烧坝林务工 区生产设施改造工程施工图； b.国家、地方现行相关建筑工程，建筑业的相关法规； c.国家、地方现行相关规范、规程、标准； 主要包括： 现行建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-2001 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002
混凝土结构设计规范 GB50010-2002 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002 建筑地面工程施工质量验收规范 GB50207—2002 屋面工程质量验收规范 GB50207—2002 砌体工程施工质量验收规范 GB50203—2002 建筑工程项目管理规范 GB/T50326-2001 建筑工程文件归档整理规范 GB/50328-2001 建筑施工安全检查标准 JGJ59—99 d.我公司依据GB/T19001-2000idtISO9001：2000标准编制的公司 质量手册,程序文件。 e.现场施工条件及场地情况； f.公司CI企业形象及文明施工现场要求； g.施工质量保证体系及安全保证体系的相关文件要求和经验。 第二节工程概况 昆明工务段火烧坝林务工区生产设施改造工程位于昆明火烧坝林场。该工程总建筑面积约有102㎡。 二、结构设计概况 本工程由道路、水池，值班室、球场等。基础设计等级为乙级。设计使用年限为50年。
建筑结构优化设计浅析 发表时间：2016-12-08T14:35:00.797Z 来源：《基层建设》2016年22期作者：李建国 [导读] 摘要：随着我国城市化步伐的加快，建筑工程作为现代化城市建设基础设施内容之一，承担着城市内部人民生活与办公及企业生产的重要作用，是一座城市经济发展的命脉所在。 吕梁市建筑勘察设计院山西吕梁 033000 摘要：随着我国城市化步伐的加快，建筑工程作为现代化城市建设基础设施内容之一，承担着城市内部人民生活与办公及企业生产的重要作用，是一座城市经济发展的命脉所在。基于此，本文以笔者实践经验出发，并结合我国城市建筑发展的基本情况，就我国现代化建筑工程结构设计理论进行深入研究，旨在促使我国建筑结构设计工作更加多元化、标准化，具有一定的参考价值，盼为读者学习。 关键词：建筑工程；结构分析；设计优化 引言：房屋建筑作为城市运行的基础和社会活动的载体，是营造良好的城市环境与宜人的生态体系不可或缺的部分，随着人们生活质量意识的提高，建筑结构设计多元化与标准中化越来越受到社会的重视，如何加强现代建筑结构设计工作的管理任务，使其更好的服务于人民生活与社会发展，已成为当今建筑工程建设行业研究的重点课题。 1.建筑结构优化设计的原则 1.1平面布置形成规则结构效应原则 建筑平面布置与体型构造有规则的结构形式，因其造价低廉，受力简单等特点，是我国目前使用最早也最普遍的一种结构优化设计形式。但同时也由于用户使用功能需求的差异与建筑平面布置与体型构造的多样性，以此，不可能达到为满足结构要求规则而对建筑设计者的创作过程提出不符合实际的要求，倒是可以在满足不同使用功能的前提下，通过对结构墙、柱的布局和墙肢长短的调节，使不规则的建筑体型和平面布置产生规则结构的效应，同样可以达到建筑结构经济性与安全性的设计与使用效果。 1.2提高建筑舒适度原则 建筑结构的优化设计应包含结构体系的优选、传力途径的科学性、构件布置的合理性、构件和材料选用的正确性等内容，应该把尽可能提高建筑舒适性作为投入使用过程中最重要的一项重要原则进行结构优化设计。 1.3建筑结构整体安全度原则 对于建筑结构优化设计，其操作过程中应对每个构，进行全面考虑，以保证结构体系中各构件的合理性与可靠性，从而保证建筑结构整体体系的安全性，达到行业规范规定的相关标准，使建筑结构满足安全性与经济性的双重指标。 1.4不同构件采用不同安全系数的结构优化设计原则 一切关于建筑结构优化的设计，均应在保证结构整体安全的前提下进行，以建筑整体 结构分析为依据，通过采用合理的设计理念与设计方法来达到结构优化的目的，在有效控制工程总体造价的基础上，满足投资方与用户的不同要求。实践证明，相比于传统的设计方法，优化设计通常可以达到降低工程造价5%～30%的目的。 2.建筑结构优化设计的意义 2.1降低工程总造价 多层建筑与高层建筑设计优化手段的应用，虽然通过增加层数的方法增大了建筑总面积，降低了土地占用面积和用地成本，但随着建筑层数的增加，楼体总高度随之加大，楼与楼之间的距离也就必须放大，此时节约土地占用量与建筑层数增加所消耗的比例出现差异，并不能完全保证降低工程总造价。例如屋盖部分，一栋楼只有一个屋盖，并不会因为层数的增加而有所改变，它的成本下降会比较明显；对于建筑基础来说，其虽然为各层共用，但是随着建筑层数的增加，建筑自重增大，此时，基础为满足承载力需求就必须对其进行尺寸增大或变换结构形式，这样虽然降低了建筑单位面积造价，但是相比于屋盖效果不明显。 2.2提高建筑结构经济性 由于柱体体积与墙体面积随着建筑层高的增加而增大，相应的使得基础与柱体的承载力增加，同时也加长了水卫与电气管线的用量；相反，降低层高，可在节省用料的同时减小建筑总高度和建筑间的日照距离，间接的节约了用地，并且有利于建筑抗震。建筑面积相同，建筑使用不同的平面形状时，它的外墙周长也就会不同，这样当选择圆形或是越接近于方形时，外墙周长系数就越小，基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少，同时其受力性能也得到增强，提高了建筑整体的经济性能。相比于传统的设计模式，结构优化设计方法的利用可有效降低工程造价约7%~35%。除此之外，建筑结构优化设计技术的实现与应用，还对材料性能的合理利用和建筑结构内部各单元的协调起到很大的促进作用，这样不仅实现了建筑结构的实用性与美观性要求，而且还利用于工程造价的节省，达到了建筑工程设计对适用、安全、经济、美观和便于施工的一般要求。 3.建筑结构优化设计的方法 3.1并行算法 建筑结构单位结构面积的材料使用中，用荷载于承担重力荷载的结构材料用量与建筑结构层数在关系上呈近似正比线性，另外，建筑结构楼顶材料用量一般为定值，与建筑结构层数无内在关系，其不随结构层数变化而变化；但是对于墙、柱等构件的材料用量，其与建筑结构层数呈正比增加关系；而对于抵抗结构侧向移动的构件材料用量，其与建筑结构层数呈二次方的增长关系。 3.2可靠度优化法 高层建筑在非地震灾害区确定选型方案时，抗风性能则为建筑体系结构性能的优先考虑，较小的风压体形系数对于建筑结构体系的稳定性拥有良好的保障效果。例如，圆形、椭圆形等拥有良好流线型的结构外形与从下往上逐渐减小的锥形体系，均拥有较小的风压体形系数，有利于很好的抵抗与消除风力作用。除此之外，对于建筑结构平面的布置，合理选择结构刚度分布均匀对称的结构体系类型和平面形状，很大程度上可以减小风荷载作用下的扭转效应引起的结构变形和内力的影响。 3.3高层体系优化法 建筑结构的使用性能决定了其对内部空间的要求，不同的使用性能拥有不同的空间布局，特别是对高层建筑，使用性能与空间布局有着严格的要求。通常情况下，小空间平面布置适用于居民住宅与旅馆客房；大空间平面布置适用于饭店、展厅、商场、工厂厂房、舞厅及宴会厅，但舞厅与宴会厅要求其结构内部没有柱子；办公楼则适合大小空间配合布置。结构体系的不同决定了其内部空间大小的不同，建