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结构设计有关自考毕业论文范文 和建筑工程结构设计优化类硕士学位论文范文

主题:结构设计论文写作 时间:2024-03-17

建筑工程结构设计优化,本文是结构设计有关在职研究生论文范文与结构设计和建筑工程和优化相关论文范文素材.

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【摘 要】受城市化进程的影响,我国建筑工程数量逐年递增,在大规模的建筑工程建设的背后,也同时消耗了巨大的能源、建材和人力等资源.这些消耗有的是必要的,但也不可否认存在不必要的浪费,这些浪费原因多样化,更多的则是出自缺乏经验和相关知识,毕竟在建设实践中,我们还需要面对着诸多未知领域.本文仅就建筑结构设计中存在的部分问题、以及优化的重要性,管理措施等进行浅析.

【关键词】建筑工程;建筑结构;设计优化

【中图分类号】TU318

【文献标识码】A

1、结构设计优化的重要性

(1)降低成本:随着社会的不断发展,人们的生活质量和水平日益提高,对建筑环境与建筑功能提出了更高的要求,越发注重建筑的美观性、舒适性与经济性.随着建筑的造型越来越新颖、功能越来越多样化、智能化,超高、超大跨等复杂建筑结构越来越多,所带来的影响是建筑结构设计安全性要求越高;结构体系更加复杂;施工难度不断增大;建材、能源、人力等消耗巨大.例如:国家体育场(鸟巢)建设过程中,在保持“鸟巢”建筑风格不变的情况下,中方设计师对原设计方案的结构布局、构件截面形式、材料利用率等问题进行了较大幅度的调整与优化.原设计方案中的可开启屋顶被取消,屋顶开口扩大,并通过对钢结构的设计优化,大大减少了用钢量,在保证建筑安全的前提下,以最经济的手段实现了降低工程成本的目的.

(2)结构更安全合理:优化房屋建筑结构设计,以全面发挥建筑使用性能为主,在结构设计理念中融入艺术学、审美学等理论,对建设目标与建筑性能全面考虑,在确保建筑结构设计安全稳定的前提下,制订完善的设计优化方案,在结构设计中采用合理的结构方案、体系、计算模型、构件,进行优化设计.

(3)缩短施工周期,利于节能环保:与以前模式中建筑结构优化设计对比,现代的优化设计方法,应合理配置各项建筑资源,提高各项资源利用效率,通过结构优化,化繁就简,降低施工难度同时也缩短了施工周期,相对减少了建筑施工期间对环境、大气的污染.例如目前比较普遍采用的装配式结构形式,因此,在建筑结构领域开展优化设计,也符合节约能源、保护环境和可持续发展的国家策略.

2、结构设计存在问题

2.1 建筑结构整体稳定性

如今,大部分建筑工程以高层建筑居多.然而,高层建筑在施工过程中,往往容易受到外界因素的影响,对建筑结构稳定性较易产生干扰.因此,建筑结构设计的稳定性及抗震性能便显得尤为重要,是设计人员必须考虑的因素之一.设计人员不仅需要考虑建筑物的宽度,还需要考虑建筑物基础的埋置深度.例如,由于基础的埋深不合理,一旦该地区发生地震,便会导致建筑物出现滑移的问题,甚至发生建筑物倾覆的事故,对居民财产安全及生命安全构成威胁.

2.2 结构设计安全问题

建筑结构设计安全是结构设计的重要环节,也是保证人们生命财产安全的重要防线.在结构设计中,随意加大构件截面或增加用钢量,并不一定会增加安全性,反而可能存在安全隐患.强柱弱梁的概念设计就是为了在地震作用下,塑性铰不优先出现于柱端,保证框架柱不会优先破坏,如果随意增加梁截面及钢筋,造成梁的刚度很大,在地震作用下,塑性铰就会优先出现于柱端,造成结构的整体破坏,甚至倒塌.因此结构设计安全必须引起重视.

3、建筑结构设计优化措施

3.1 管理制度方面

政府主管部门首先要进行优化设计工作的推行,通过行政手段保证优化工作的实施,加大设计市场的管理制度,完善相应法律、规范设计市场.引入设计监理这种方法是十分有必要的,通过设计监理的方式可以管理设计单位自己随心所欲的局面,通过严格准确的控制对项目设计进行监管,使工程更加经济和合理.完善公平竞争的设计市场,普及符合条件的项目设计招标.通过价值工程等方法对建筑设计方案进行选择.

3.2 使用价值工程分析法

通过价值工程分析法可以降低生产成本和使用成本,它重点是可以对工程设计功能进行分析,满足使用者的需求.多方协作后,借鉴之前的成功经验,改善更合理的设计方案,在团队集体的努力下,提高产品价值的可行性方案.根据工程的实际情况不只是追求提高功能性,而且是降低成本提高经济效益的有效方法,采取最佳的结构设计方案,价值工程是一个成熟的管理办法,而且在许多国家都到广泛的应用.

3.3 建筑基础设计

基础设计作为建筑结构设计的重中之重,其合理性不仅关乎于结构安全,也关乎于工程造价.通常一个建筑的基础造价是比较高的,典型的占20% 左右,一个合理、可行的基础方案可以节省很多建材及人力,作为结构设计人员,应该做到更合理的选用基础形式,在保证安全的前提下,避免造成不必要的浪费.

案例分析:

山东威海某工程,两幢高层,一幢为酒店22 层(层高3.5 米,主体结构屋顶标高88 米),一幢为公寓27 层(层高3.0 米,主体结构屋顶标高为94.5 米)以及裙房5 层,经计算,公寓单柱轴力标准值接近30000KN,酒店单柱标准值接近22000KN,原设计采用长螺旋钻孔灌注桩,初步设计直径为800mm,桩长约18 米左右,单桩承载力特征值仅有2150KN 左右,公寓楼一根柱下需要15 跟桩左右,无法布桩,由于桩分布范围较大,筏板变形较大,配筋也较多,不经济.考虑到桩下部提供侧摩阻力的各层土以砾砂为主,而端部则为强风化岩,通过后注浆能够有效加强这些土体以达到提高承载力的效果,故提出了使用钻孔灌注桩加后注浆的方案,单桩承载力特征值预估值为4000KN(实际测试为5500KN).通过优化设计,桩数由原来的2052 根减少至1039 根(756 根),工程总造价节省了约261.9 万元(654.9 万元),本工程采用后注浆工艺是成功的,也取得了很明显的经济效益,因此结构设计优化是每一个结构工程师的必修课,认真对待每一个工程,采取多方案、多形式的比较,选取最合理的方案,给甲方一个满意的交代,对自身也是一个提高,只有这样,才能促使我们设计人员不断进步,不至于被淘汰.

结语:

建筑结构设计是建筑工程中重要的工作环节之一,不仅决定了项目工程整体质量,同时也决定了建筑结构外观.故而,设计人员在设计工作中,应先确保工程项目的安全性,尽可能延长建筑物的使用寿命.在这一前提下,尽量压缩企业的投资成本,不仅保障人们的生命安全与财产安全,同时为企业创造丰富的经济收益.

结论:上述文章是一篇关于结构设计方面的大学硕士和本科毕业论文以及结构设计和建筑工程和优化相关结构设计论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.

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