房屋建筑结构设计论文

今天小编为大家推荐《房屋建筑结构设计论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!【摘要】经济的迅猛带动了人们生活质量的提升，在这样的背景下使得人们对房屋的质量提出了更高的要求。其中房建结构设计水平如何会很大程度决定房屋的整体质量、安全性和外观美感度。所以这就要求在进行房建结构设计时要控制好每一项设计环节，这样一来就可以使房建质量达到理想的质量要求。

第一篇：房屋建筑结构设计论文

高层房屋建筑结构设计管理

摘要：高层房屋的建筑结构设计比较复杂，因此我们要因地制宜的实行全过程的管理和控制。以使整个高层房屋建筑结构设计安全可靠、经济合理，工程建设顺利进行。

关键词： 高层房屋 建筑结构 设计特点 管理

1 高层房屋建筑结构的设计特点

高层房屋的建筑结构设计与我国传统的低层和多层房屋的建筑结构设计是不同的。高层房屋不仅在建筑设计方面要求有艺术感的立面效果和流畅合理的平面布置，在结构设计方面也要具备较强的抗震性能和抗风能力。从而就需要了解高层房屋在结构设计时的特点，做好充分的考虑和周密的计算，并做好相应的控制。

1.1 控制指标的侧移

建筑高度的增加会导致水平的荷载作用之下的结构侧向产生更大的变形，结构侧移和建筑的高度四次方是成正比的，因此结构强度满足要求的同时，还要考虑足够抗侧移的刚度，保证结构于水平的荷载作用下所产生的侧移是在规范限定范围内。当侧移过大的时候，位于建筑物里的人会产生心理不适; 建筑物里的电梯轨道、建筑装饰以及填充墙等设施易产生裂缝、变形、损害状况; 且侧移过大会导致建筑结构出现开裂甚至损害状况，最终危及结构使用的期限。因此要确保建筑物的正常使用功能，就必须做好控制建筑结构侧移的工作。

1.2 水平力

影响高层房屋的建筑结构设计主要因素的是水平力，和控制多层或底层房屋结构的荷载产生的力是不同的。在高层建筑里，水平荷载对房屋的结构设计有十分重要的影响，其中常见的为风荷载，以及地震所产生的水平荷载，这就对高层建筑要求较高的刚度。

1.3 轴向变形不容忽视

在外力的作用下所有的建筑结构都会产生剪切变形、弯曲变形、和轴向变形这三种位移。由于一般的结构构件其轴力与剪力产生的影响比较小，因此在低层的房屋建筑结构中经常忽视轴向变形与剪切变形。然而高层房屋建筑结构的轴向变形由于轴力大和建筑层数比较多对高层房屋的结构内力存在较大的影响，再加上建筑高度的升高会给轴向变形带来显著的变化。因此高层房屋的建筑结构设计对剪力墙、柱的截面考虑就要非常慎重。

2 建筑结构设计的管理原则

2.1选择合适的计算简图

由于在建立结构计算模型时必须作必要的简化，以计算简图作为基础而进行计算，计算简图的选择不合适会造成结构安全事故，因此为了保证结构的安全就必须选择合适的计算简图，并且还需要配合相应的构造措施。尽管实际的结构节点不能是纯粹的刚接点或者铰接点，然而我们也要分析判断，将误差设计在合理的范围内。

2.2选择合适的结构方案

选择合适的结构方案即选择可行的结构体系和结构形式。结构体系需要满足传力简捷，受力明确的条件。同一结构单元不能混合使用不一样的结构体系，地震区要尽可能的符合竖向和平面规则。同时要综合分析工程的建筑使用功能、房屋高度、地理环境、材料供应情况、施工技术、有无抗震设防等情况，和其他专业进行充分的协商，然后进行结构的选型，以确定好结构方案。在有必要的情况下需要进行多方案的比较，建立模型分析比对，选择最合理的结构方案。

2.3 选择恰当的基础方案

要根据上部结构的类型、工程地质条件、施工条件、使用功能、相邻建筑物影响、载荷分布等因素来选择恰当的基础方案。在设计的时候要尽可能的发挥地基潜力，在必要的时候要做好地基变形的验算。并配合详细的地质报告来做基础设计，以及进行现场的查看或者对临近的建筑资料进行参考。

2.4 做好计算结果的分析

目前结构设计多为选择计算软件进行计算，计算软件种类比较多，不同的软件采用不同的计算模型会导致不同的计算结果。设计前应全面了解程序的适用力学模型，熟悉设计规范，让计算机作为辅助设计。设计过程中容易出现错误，如人工输入错误; 软件本身对复杂高层工程经验滞后; 结构的实际情况和程序的计算模型不符等，都会导致计算结果不准确，所以设计师针对复杂高层建筑结构需要采用不少于两个合适的不同力学模型进行校核，应对电算结果认真分析审核，从力学概念和工程经验等方面加以必要的分析判断，确认其合理性和可靠性，以确保结构安全。

3 建筑结构设计前期的质量管理问题

建筑设计单位需要与业主签订设计合同，设计工作人员不仅需要了解业主在建筑项目上的明确要求，还需要了解其隐含的要求，并及时向业主索要相关的设计资料，例如委托书、规划总平面图、立项文件等，并且这些资料都需要业主亲自签字确认，防止设计工作缺少重要资料。

在接到设计任务之后，首先需要进行的是组建设计团队，一个井然有序的设计团队是保证设计工作正常进行的重要保证。安排好各个设计人员的职责，并根据业主的要求安排好设计工作的进度表。

建筑结构的选择针对不同的工程类型而定，选定的原则可以参考建筑工程的地址要求，结构设计的制图标准等。对建筑结构的设计需要拟定一套统一的技术措施，经过总设计工程师审核之后，下发到每一个设计人员，通过专业的负责人对设计人员进行统一安排，从而让整个团队行动一致，有组织有计划，井井有条。

4 建筑结构设计过程中的质量管理

建筑结构的方案设计和施工图的设计是建筑结构设计的主要任务，在这个过程中设计人员需要严格按照设计团队所制定的统一的技术措施行动。如果个人对技术措施有异议，那么应该及时同专业负责人进行探讨，通过专业负责人和总工程师对整个设计任务的把握最终确定标准，在设计中不能够由于个人的意见而违反全面的设计质量管理，影响整个团队的设计进度和设计质量。

建筑结构设计往往涉及到多个阶段，多个设计人员，为了保证设计工作的正常进行，设计工作人员之间应当相互配合，坦诚相待，互相提供信息和基础资料，不能够因一己私欲而造成整个设计任务的失败。在互相的监督下和约束下，各个设计人员的责任应当充分明确，这样在发生责任事故之后能够快速找到相关负责的设计人员。

在设计工作中，在遵循设计进度的要求和设计标准体系的前提下，设计人员可以充分地发挥自己的才能，拓展设计思路，对建筑结构的设计方案进行合理的改进。但是，在经过更改后的方案需要报到负责人处进行进一步审核，在通过了审核之后才可以进行下一步的设计工作。建筑设计往往在时间上的要求是非常严格的，设计人员应该在规定的时间内完成任务，如果确实因为一些不可避免的因素而影响了进度，那么负责人应该安排另外的设计人员在规定的时间内完成任务，不能够出现违约的现象。

5 结束语

随着国家经济的发展，各行各业对于建筑房屋的需求和人们对建筑的观念改变，使得我国的建筑行业突飞猛进地发展起来。然而高层房屋建筑结构设计方面存在诸多问题，造成设计过程中安全性和经济性不能有效的把握。我们必须重视这些问题，并探寻恰当的解决方法，以促进我国高层房屋建设工作的稳定发展。

參考文献

[1]毛华毅. 浅谈高层建筑结构设计的若干问题[J]. 山西建筑，2010.

[2]张建，倪彩琴. 浅议房屋建筑结构设计中问题的分析[J]. 建筑设计管理，2010.

[3]《建筑地基基础设计规范》 ( GB 50007-2011)【S】北京.中国建筑工业出版社，2011.

[4]《建筑抗震设计规范》 (GB 50011-2010)【S】北京.中国建筑工业出版社，2011.

[5]《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ 3-2010) 【S】北京.中国建筑工业出版社，2011.

[6]李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理构造【S】北京.中国建筑工业出版社，2009.

作者：丁芳 张纪春

第二篇：房屋建筑结构设计中建筑结构优化设计方法的应用探讨

【摘要】经济的迅猛带动了人们生活质量的提升，在这样的背景下使得人们对房屋的质量提出了更高的要求。其中房建结构设计水平如何会很大程度决定房屋的整体质量、安全性和外观美感度。所以这就要求在进行房建结构设计时要控制好每一项设计环节，这样一来就可以使房建质量达到理想的质量要求。

【关键词】房屋建筑;结构设计;优化方法

我国这些年以来对国民经济进行了宏观调控，其中一个主要目的就是为了能够使建筑设计企业在保证建筑外观的基础上提升居民居住的舒适度，而若想达到这一要求，最为重要的工作就是优化房建结构设计方法，以此全面提升房建的整体质量。

1、建筑结构设计优化方法的特点和意义

1.1特点

一是建筑结构优化设计方法结合了大量学科，所涵盖的知识面范围较广;二是进行结构优化设计，可以加强建筑的外观美感度以及增强舒适度和安全性;三是施工方便，并还能够保证随后的施工能够得到顺利开展;四是具有环保的作用，可以提升建筑的经济性。由此能够看出，在对过去的房建结构设计进行优化以后，能夠很大程度的提升房建施工的整体质量、安全性以及居住的舒适度，因此要予以高度的重视。

1.2意义

在进行房建施工期间，若能够根据建筑特点来有针对性的进行结构优化设计，就可提升建筑的安全性，并还可使房建施工实现可持续性发展。除此之外，制定出最为完善的结构设计方案，能够节省一部分的施工成本，给企业创造出足够的经济收益，并还可以避免环境受到污染。施工企业在对房屋建筑进行施工时，所遵循的标准就是以最低的投入打造出质量合理的房屋工程，而进行合理的房建结构优化设计是实现这一目标的最为重要的环节。在优化了建筑设计方案以后，能够使房屋的外观和使用性上都达到居住者的需求，因此具备非常好的发展趋势。

2、房屋建筑结构优化设计方法

2.1对材料进行合理的使用

通常，对房建工程进行结构优化设计，主要是为了让建筑在达到质量和安全性要求的基础上，尽量节省不必要的施工浪费，而想要实现这一目标，那么就要在建筑结构设计期间挑选出合适的施工材料，并要保证建筑材料得到合理的使用。总体来讲，设计工作者要根据结构构件的受力、力学性能和施工环境的实际情况，明确建材类型。例如在优化混凝土结构的时候，要采用高标号混凝土材料，以减弱构件截面，扩充使用空间，和使结构自重下降。此外梁板结构容易受到弯曲，所以在设计过程中，要使其强度达到标准要求，以此节省一部分的钢筋量，同时钢筋和混凝材料要进行合理的强度配比，这样便可保证材料性能。至于在设计复杂节点区、结构转换层大跨度结构的过程中，要正确的采用钢结构、钢混凝土结构等，以使整体结构达到理想的经济性、安全性。

2.2进行合理的结构运算

伴随科技的发展，在当前的房建结构优化中已经实现了对计算机技术软件的普及使用，因而使结构运算不再像以前那样的繁琐。通常情况下，设计工作者主要是采用合适的运算方式，并在软件的配合下进行结构设计运算，以确保运算结构的正确性。不过在使用计算软件的时候，还需要注意一些问题：一是不要过度依靠软件。因为运算软件能够使运算更为的方便，并且还可提升运算速度，所以让很多工作者对软件产生了依赖感，不过软件并非完美，无法保证百分之百的准确性，所以在运用软件的过程中，要先确立运算程序、需求等，以确保运算结构的准确性;二是在往计算机中传送载荷数据、结构尺寸之前，要将数据进行核对，在保证没有任何错误的情况下再传送到计算机当中，这样就能够避免因数据传送有误而使运算结果不够准确。例如在给房屋建筑进行标准层设计的过程中，要使载荷数据具有精准性，而一旦失误，并形成累计，那么就会降低结构运算的准确性，从而难以保证建筑工程的安全性、经济性;此外还要保证运算参数的科学性。通常运算参数会决定运算结果，因此要根据结构的实际状况和运算程序的各项功能需求来明确运算参数。比如在对房屋建筑进行结构设计的时候，在运算其自振周期折减系数和取值时，要保证填充墙的材料满足质量和数量的要求，同时采用符合要求的结构形式，确立准确的数值，然后以此为基础来有针对性的折减运算周期，如果折减数较大，那么运算所得的地震力就难以大过实际地震力，这样一来就无法保证结构的安全性和经济性;最后，还要掌控好实际结构与运算模型间的差别。很多设计程序和运算理念，都要先进行假设或者根据运算模型来决定，不过房建的结构受力情况一般与运算理论间会具有明显的差异，因此如果只是根据运算手册、计算机来做结构运算，那么就难以确保精准性，结构设计自然也就达不到理想的安全性、经济性。综上所述，在对建筑结构进行运算的工程中要根据实际状况，并控制好理论实际间的约束关系，并且还要根据结构概念再一次对运算结果进行研究。

2.3对构件布置进行优化设计

剪力墙结构、柱子结构等是建筑结构中的重要组成部分。在对它们进行结构优化的过程中，要对构件实施合理的优化与设计。当前，框架剪力墙结构在房建施工中得到了普遍的使用，其中主要包括钢筋混凝土剪力墙和钢筋混凝土框架，两者通常会采用刚接形式和铰接的形式。而在进行剪力墙结构优化设计的时候，要在保证剪力墙的刚度的同时，使侧向刚度达到理想要求。此外在进行设计时，还要控制好剪力墙结构数量和刚度，除此之外，也要降低运算难度。而在布设梁结构时，最好以宽扁梁为主，原因在于其能够缩减截面高度和提高建筑物净高。而如果使用常规梁，虽然能够达到良好的经济性，不过却会严重影响建筑层高。如果需要提升跨度，则要采用预应力梁，从而便可达到对建筑的特殊需求。不过这样的方式会加大施工成本，所以如无必要，最好不进行使用。最后，由于轴压比会影响房建工程的框架柱截面，因此要在明确上部轴力的情况下，来加强混凝土和柱截面的强度，这样就能够有效的控制轴压比，最终得以保证框架剪力墙结构的安全性。

2.4结构优化要和其余的项目系统做好协调

2.4.1对排水系统进行结构优化

通常，排水系统要放在专门的房建里。若想保证排水系统运行稳定，在房间里一般会安设足够的设备，而这就意味着排水系统所在的区域需要达到理想的载荷效果。通常会将排水系统摆放到建筑地下室里，而且在设计建筑结构的过程中，还要遵循有关规定，明确墙体上管道的预留尺寸和深度，同时还要稳固楼板全部钻孔区域。如果管道需经过承重墙的话，那么就稳固墙体，最后还要从整体性的角度出发，尽可能让管道网和建筑结构间具有良好的协调性，这样就得以避免管道出现绕梁、绕柱的现象。

2.4.2对电气系统进行结构优化设计

在对电气管线进行设计的时候，通常会采用导线将其设置在墙体、楼板区域，不过这样就会让预制结构施工变得十分困难，所以在今后，如果管道要经过梁体的话，那么对梁体结构进行设计时，要在合适的区域预留孔洞，而且还要让梁体宽度与墙体宽度相同，若无法满足要求，则就要保证墙体与梁体的其中一面对齐，这样就能够避免管线在墙体当中出现。

结语：

对房建工程进行结构优化设计，能够美化建筑外观，并还可提升建筑的整体质量和安全性、经济性，所以在今后的施工中，相关工作人员一定要采用最为合理的建筑结构优化设计方法。

参考文献：

[1]刘丽华;宗传书.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].建筑知识，2017年4期

[2]张海燕.建筑结构一体化协同设计中的建筑信息模型运用探讨[J].建筑技术，2017年第48卷第8期

[3]胡必伟.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程技术研究，2017年7月：

[4]王小苗.房屋建筑工程的结构优化与管理模式探讨[J].现代物业（中旬刊），2018（05）：56.

作者：李世磊

第三篇：房屋建筑结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用

摘 要：本文将对建筑结构设计的优化方法进行相关的介绍，并对建结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用进行进行简要的阐述。希望通过本文的相关介绍让读者对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用有所认识。

关键词：建筑;结构设计;房屋结构;优化方法

随着人们生活水平不断提高，不仅对建筑实用性与安全性有所要求，而且对经济性与外观也有所要求。然而，在对建筑结构设计的时候，必须考虑到施工的方便性，以便快速完工。对于建筑结构设计进行必要的优化，不仅能获得房屋结构的经济性、安全性以及合理性，还能使建筑更加美观。本文将对建筑结构设计优化方法在房屋结构中的应用进行相关的阐述，希望对建筑设计工作者具有一定的指导作用。

1结构设计优化技术的现实意义

对建筑结构的设计进行必要的优化，在对于房屋结构相关的设计中的应用意义重大，不仅能够满足了建筑的实用与美观，而且还可以有效地对工程造价进行控制。对于建筑商来说，其当然希望用最少的投资，而获得最大的收益，然而又必须对建筑结构的科学性、可靠性以及安全性做出保证，这必然要求对結构设计进行优化。结构设计优化和传统房屋结构设计进行比较我们可以发现：运用设计优化的技术能够降低建筑的工程造价。

2 结构设计优化的的功用

2.1降低总造价

进行结构优化设计中，多层住宅和高层住宅相比较，层数越多，总建筑面积增大，单位建筑面积占用的土地面积就越小，节约了用地成本，但建筑层数的增多，建筑总高度也会加大，楼与楼之间的间距也要加大，这时占用的土地节约量就不与建筑层数增加比例相同了。对于基础部分而言，虽然也是各层共用的，但是层数增加，传给基础的荷载将会增大，我们需要增大基础，这样单位面积的造价有所降低，但是却没有屋盖的效果那样明显。

2.2提高建筑结构经济性

建筑的层高增加，由于墙体面积和柱体积增加，结构的自重会增加，基础和柱的承载力相应增加，水卫和电气的管线会加长;相反降低层高，可节省材料，有利用抗震，同时建筑的总高度减小，两建筑之间的日照距离就会减小，间接的节约了用地。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提高，增强了建筑的经济性能。

优化方法的技术性实现，可以最合理的利用材料性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调，不仅可以实现建筑美观、实用，而且在造价方面也有较大的节省，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。通过使用优化设计手段，达到这个方面的最佳结合，符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求，也符合市场可持续发展的需求。

3结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤

3.1建立结构优化的模型

在我们对房屋结构整体进行必要的优化设计时候，可以分成三步进行建筑结构的设计优化。下面将对每一步骤进行详细的介绍：

3.1.1 要对设计变量进行合理的选择

通常在对设计变量进行选择时，我们把对建筑结构影响的主要参数作为设计变量。如目标控制的相关参数（损失的期望 C2 和结构的造价

C1）和约束控制相关参数（结构的可靠度PS）等;然而还有一些影响不是太大，其变化范围也不是很大或者由局部性以及结构的相关要求就能够满足相应的设计要求的一些参数，我们可以用预定参数来表示，这样能够使得我们的设计量、计算量以及编制程序的工作量均大大减小。

3.1.2 对目标函数进行确定

在进行结构设计优化的时候，我们还必须寻找一组能够满足相关的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，使得工程造价最少。

3.1.3 对约束条件进行确定

对于房屋的结构的设计优化来说，必须确保结构的可靠度，来对优化设计相关的约束条件进行相应的确定，设计优化的约束条件主要包括裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、构件单元约束、应力约束、结构体系约束、从可靠指标约束到确定性约束条件以及从正常使用极限状态下的弹性约束到最终极限状态的弹塑性约束等约束条件。在进行结构设计的时候，我们必须对目标约束条件与实际的约束条件进行相应的比较与分析，再确保每个约束条件都必须满足相关要求，以实现最佳的设计。

3.2对优化设计的计算方案进行设定

根据可靠度进行的房屋结构的优化设计具有多约束且非线性的优化问题以及复杂的多变量，在进行相应的分析计算中，一般把有约束的优化问题转换成无约束优化问题的求解。常用的优化设计的计算方法有拉氏乘子法、复合形法、Powell 法等。

3.3进行程序的相关设计

根据可靠度进行的房屋结构的优化设计的基本模型以及所使用的优化设计的计算方法，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。

3.4结果分析

我们必须对相应的计算结果进行必要的分析比较，然后选择出最佳的设计方案。在这个过程中，我们考虑问题必须全面，并且要对问题进行多角度的考虑。这一步骤在建筑结构设计优化中尤其重要，合理的选择设计方案，不仅能够确保结构的美观、安全性、合理性以及实用性，还能够对施工中的资金的投入有着重大的影响。在结构设计优化中只强调经济上的节约，而忽略技术上的相关要求，是不正确的;同样只考虑技术上的要求，而不考虑经济的要求，也是不合理的。我们必须对两者进行合理的配置，才能达到相关要求。

4结构设计优化技术的实践应用

对于项目的前期设计、整体设计、旧房改造以及抗震设计方面均能够采用结构设计优化设计的方法。下面对实践应用中的问题进行必要的说明：

4.1结构设计优化应注意前期参与

前期方案直接会影响到工程的造价，然而很多结构设计忽略了这一点，所以我们应该注意。前期参与能够让我选择合理的结构形式以及合理的设计方案。

4.2概念设计结合细部结构设计优化

在没有具体数值量化的情况下，我们可以使用概念设计。例如，对地震的烈度进行设防时，由于它存在这不确定的因素，所以我们无法找到与实际相符合的计算式，所以在进行设计优化的时候我们可以使用概念设计的方法，把相应的数值作为参考与辅助相关的依据。同时在设计过程中，相关结构设计人员必须合理并灵活的使用结构设计优化的方法，从而达到最佳的效果。在设计过程中必须对细部的结构进行相应的设计优化，例如，在现浇的混凝土异形的板料，其拐弯处容易开裂，我们可以简化成矩形板，然后再合理的选择钢筋，在满足其结构的基本要求条件下，达到既安全又经济的目的。

4.3下部地基基础结构的设计优化

在地基基础的结构设计优化中，我们必须选取合适的方案，如可以根据工地的地质条件选择相应的桩基类型，并尽量减少相应的工程造价。并根据桩端的持力层的厚度合理的选择灌注桩的桩长度，通过对多种设计方案进行必要的分析比较，然后选取最佳的设计方案。

对于建筑结构设计优化来说，其在建筑结构设计中极为重要，因为合理的选择结构的设计方案不仅能够到达相应的技术要求，还能够减少经济上的消耗。然而，建筑结构设计优化是一个极为复杂且综合性比较强的系统性问题，所以我们必须加大对建筑结构设计优化方进行深入的研究。本文对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用做出了相应的研究，并对结构设计优化的相关的方法与步骤进行了详细介绍，希望对读者有所帮助。

参考文献

[1]张炳华.土建结构优化设计[M].上海：同济大学出版社.

[2]汪树玉.结构优化设计的现状与进展[J].基建优化，2007：12-13.

[3]王光远.工程结构与系统抗震优化设计的实用方法[M].北京：中国建筑工业出版社.

作者：潘天湖