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建筑结构优化中的优化方法与措施建筑工程在我国经济建设特别是基础设施建设中占有举足轻重的地位,与人们的生产生活息息相关。经过审查合格的设计图纸是整个建筑工程项目的指导和依据,对建筑工程项目的顺利实施尤为重要。从建筑方案阶段入手,建筑设计应充分考虑《建筑抗震设计规范》3.4建筑体型及其构件布置的规则性中的要求。建筑体型尽量规则,避免出现特别不规则建筑,杜绝出现严重不规则建筑。对建筑设计的每一个组成部分和细节进行全面研究,并达到最佳的设计水平。在进行结构设计时,应最大限度地利用先进的设计理念和技术,以终为始,从而能够有效地控制建筑成本。 设计使用年限是影响建筑成本的重要因素,建筑设计初期,应明确该建筑的设计使用年限。设计使用年限为5年、25年、50年、100的建筑,其结构重要性等参数都是不一样的。应根据甲方要求的设计使用年限,进行建筑工程做法选择,结构构件布置及计算,避免过度设计的出现。 一般高层住宅类建筑优选剪力墙结构,别墅类建筑优选混凝土异形柱框剪结构;多层办公类公共建筑优选混凝土框架结构;单层钢结构厂房优选门式钢架结构。这些只是一般情况,具体工程还应结合实际情况具体分析。例如:高烈度区的多层公共建筑,如选择混凝土框架结构可能会造成梁柱截面过大,影响建筑的使用功能,这时钢框架结构可能更为合适。 结构布局的优化设计,是在选定结构形式后,结合实际建筑使用功能,进行经济合理的结构布置。同样的结构形式,结构布置不同,整个工程的结构经济指标也会有着较大的差别。经过近些年的实际工程经验总结,使用频率最高的便是单向次梁和主梁+大板式这两种形式,一般当地下车库柱网在6米左右时常采用大板式,当地下车库柱网为8米左右时常采用单向次梁模式。选用抗地震作用及抗风荷载性能好的结构体系和结构布置方案,所选用的结构体系受力明确、传力简捷、合理,结构布置中尽量避免出现三级、四级次梁。结构的关键部位,薄弱部位以及施工操作有一定困难的部位应采取加强措施,设计中适当留有余地,以策安全。基础是上部结构的嵌固端,基础设计应依据每个项目的地勘报告进行。对于地基承载力较好且基底压力不太大的项目,首选天然地基,天然地基设计简单,施工难度小,施工成本较低。当天然地基不能满足设计要求时,可选择进行地基处理或者桩基础,在工程设计中最常用的是强夯、换填、CFG桩、预制桩、灌注桩。 在优化设计的后期,可以引入BIM技术来提高设计参数的准确性,优化结构设计中的空间布局。BIM技术最大的优点是可以实现项目可视化,解决一些技术问题,如管线碰撞、结构构件标高错误、建筑结构专业图纸不一致等。装配式技术的运用可降低施工现场的人工成本,提高施工效率。BIM技术所代表的现代信息技术在建筑设计领域得到广泛应用,使之能够利用BIM技术建立三维建筑设计模型,将建筑信息纳入系统,优化建筑设计效率,并根据数学模型计算结果,确定每一个建筑细节的设计选择。信息技术有许多优势,如视觉、结构和数据,比传统的结构设计参数更精确,三维模型更清晰,使设计人员能够在改进结构设计方面做好大量工作,使建筑设计能够为随后的施工提供重要指导。 |