摘要：隨著我國城市化建設的日益進行，社會發(fā)展的迅猛前進，對于平常人來說買房成了一件必不可少的事，這使得房地產交易呈現(xiàn)越來越活躍的趨勢。而在房產行業(yè)蒸蒸日上的時候，建筑的質量安全等等也受到越來越多的關注。對于建筑結構的設計要求也越來越高，本文基于此，首先介紹了一般高層建筑的結構體系，然后分析了這些建筑設計中存在的缺陷，最后就相關的優(yōu)化措施進行一定的研究分析，以期為諸多設計師提供一些參考方向。

　　關鍵詞：建筑結構,優(yōu)化設計,分析,研究

　　一般而言，在建筑結構的設計方案產生之初，建筑的結構從各個方面就存在一定的優(yōu)劣問題，然后再利用建筑的后續(xù)設計以及相關工序的計算研究設計等等，選擇合適的材料可以對設計的結構進行一定的優(yōu)化。本文重點談論了對于建筑結構優(yōu)化的相關措施，指出平常設計中存在的一些缺陷，作為專業(yè)的結構設計師，應把握結構設計中的原則特點，重視質量，設計出符合規(guī)定的建筑。以下種種，僅當各位借鑒參考之用。

　　一、高層建筑的一般結構體系

　　1、 框架——剪力墻體系

　　何謂框架——剪力墻體系，即在有些框架體系的硬度和強度達不到預期的要求，需借助外力來維持其正常形態(tài)時，可以在建筑平面的相關地方設計能承受相當力量的剪力墻以替代一部分的框架，這樣的建筑體系即為框架——剪力墻體系。一般而言，體系中的剪力墻需要承受建筑的水平方向的剪力，而框架則需承受垂直方向。該墻的設計，在某方面而言大大的加強了結構在側向方面的剛度，減少建筑水平位移，使得建筑在各個平面上的受力更為均勻，因此在結構設計中來說，這種體系要優(yōu)于框架體系。

　　2、 剪力墻體系

　　剪力墻體系的主要特點是建筑的受力主體基本上全部為剪力墻構成，其中，單片剪力墻需要承受建筑的所有垂直方向的負載。該體系在結構的剛度等方面要優(yōu)于框架體系和框架——剪力墻體系，它的位移曲線一般是彎曲的，這使得它具有很好的延伸能力，建筑各面受力更為均勻直接。同時也具有很好的整體性，能夠抵抗相當?shù)牡顾Γ且豁椣喈敳诲e的結構體系。

　　3、筒體體系

　　筒體體系是指建筑的筒體的結構體系為抗測力構件組成的體系。其中包含了很多建筑型式，主要是單筒體、多束筒或是筒中筒等等。筒體屬于空間構件之一，一般分為實腹筒和空腹筒。其中前一種一般是用相關的結構單體在建筑的平面或者曲面方向圍成三維豎向結構體，而后一種則是指一定的空間受力構件，這些構件主要由密排柱或開孔的鋼筋等組成。這種體系的構件受力合理，建筑的抗風、震能力突出，結構剛度強度較大，一般用于高層建筑。

　　二、現(xiàn)代高層建筑結構設計存在的缺陷

　　其實對于大部分建筑來說，基本在橫向和側向方面的設計原理沒有什么差別的，不管該建筑是高層低層或是多層。但是，高度越高，側向方面需要考慮的設計因素要求更多，究其原因有二，一是因為樓層越高，建筑在豎向需要承受的壓力越大，這就要求設計更大的柱、筒、墻等等。二是在建筑中一般的側向力比橫向力產生的傾覆與變形壓力要大很多，對于豎向負載而言，壓力的變化不是線型增加而是急劇增加，這使得建筑在抗壓抗震等方面的效果更為明顯。而在現(xiàn)代具有較高樓層建筑，存在的問題絕不僅僅只體現(xiàn)在結構的抗剪中，更為重要明顯的問題出在建筑整體的抗彎曲和變形上。在低層建筑與高層建筑的結構受力方面一直存在很大的差異，設計中尤其需要注意這一問題，其中的共振、水平側向位移或是剪重等等也是不可忽視的問題之一，設計師在設計時應綜合考慮并研究其受力分析。

　　三、優(yōu)化建筑結構設計的措施

　　1、重視建筑的概念設計

　　概念形成是人們從感性到理性的升華，反映了人們對事物的客觀認識。而結構設計師在必須掌握基本的概念設計，因為只有正確的概念設計才能設計出結構合理、構件平衡、安全經(jīng)濟的建筑，這一概念是工程設計的基本思想并被貫穿于設計的整個過程。設計師運用自己深厚的設計理論及自身積累的經(jīng)驗，形成自己的設計概念，并運用這一概念完成高水平的設計工程。是以概念設計是設計師應具備的水平之一。

　　2、加強抗震設計的理念

　　總所周知，對于高層建筑而言，除了需要承受建筑物本身的垂直負荷之外，還需要承受相當?shù)膫认蝻L負載以及地震的沖擊，顯然后一種更為重要。而在高層建筑中不同高度在抗側力方面的強度也不盡相同，這就導致了薄弱層面的出現(xiàn)，這在設計中應要盡量避免或是減弱。目前，在我國的建筑抗震設計規(guī)范中，對于抗震有著兩個階段的設計方式，以求提高建筑的抗震能力。在第一個階段中，設計師在設計時要充分運用地震參數(shù)對建筑結構在彈性的狀況下產生的地震效應等進行相應的計算。而在第二個設計階段中，則采用相應的地震參數(shù)計算建筑的薄弱樓層，然后對薄弱環(huán)節(jié)進行側向位移或者是轉角處理，但得使設計要小于規(guī)定的限值，這樣才能在不影響建筑本身的情況下盡量減弱薄弱層的影響。

　　3、綜合考慮優(yōu)化結構設計

　　設計師在設計建筑時要考慮結構設計中的幾種優(yōu)化方案，并同時綜合考慮各方面的外界和內部因素。內部因素包括各個構件的可能承受的受力負載，特別是高層建筑需要重點考慮其豎向方面的受力承受，采取那種結構體系更為合理，但也要遵循經(jīng)濟的原則，而水平受力方面則要考慮建筑的抗倒塌等能力，外界因素則要考慮建筑所在地方的平常風力，抗震以及溫度應力等等，綜合各個方面進行設計。在設計地基時，應理論結合自己的實踐經(jīng)驗綜合設計，同時預測可能出現(xiàn)的各種問題，并分析提出一定的解決措施。在對建筑的受力等進行計算時要記住“強柱弱粱、強剪弱彎、強壓弱拉”的這一原則,切不能憑自己的想象隨意增加建筑的配筋量，而要仔細考慮構件本身的各項性能，對于建筑的薄弱環(huán)節(jié)重點關注，盡量減少危害發(fā)生的可能。同時也要對建筑的組成材料考慮溫度應力的問題，對于鋼筋等材料而言，溫度具有一定的影響。總而言之，在設計過程中，從建筑結構選型、設計布置以及相關的計算過程，都要綜合考慮每個可能出現(xiàn)的因素及問題，最好進行一下建筑受力極限驗算，這樣才能保證該設計方案的可行性與安全性。

　　總而言之，高層建筑的結構設計是一項相當繁重的任務，設計師在設計時在設計時應考慮的問題很多，需充分應用自己的理論知識，結合自己多年豐富的經(jīng)驗，按照需求，科學的計算設計出符合的建筑，并對其進行一定優(yōu)化完善，保證建筑的安全與經(jīng)濟。

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