建筑结构设计方案（8篇）范文

第一篇：结构设计优化在房屋建筑结构设计的运用

摘要:房屋建筑工程项目的具体设计过程中结构设计必然是比较核心的一个方面，而这种结构设计的优化更是必不可少的一环，通过结构设计优化，能够更好促使相应房屋建筑结构表现出较为理想的实用性和可靠性，降低以往可能出现的各类问题和故障，本文就重点围绕着房屋建筑结构设计优化工作的价值及其具体注意事项进行了简要论述和分析。

关键词:房屋建筑结构;优化设计;价值;注意事项

随着当前我国建筑行业的不断发展以及人们生活水平的不断提升，人们对于建筑物要求的提升更进一步促使房屋建筑表现出了较强的应用价值效果，围绕着这种房屋建筑工程项目的具体施工建设而言，其结构方面的设计必然是比较核心的一个环节。房屋建筑的结构设计要想表现出较为理想的积极作用效果，必须要进行不断优化设计，促使其能够在各个指标方面满足需求，避免出现任何错乱偏差问题，这也就体现出了结构设计优化的必要性价值。

1房屋建筑结构设计优化的价值分析

具体到房屋建筑结构的设计优化处理过程中来看，其主要就是为了充分提升房屋建筑结构的设计水平，促使其能够表现出更强的实用性效果，结合当前结构设计优化状况，其表现出来的积极作用和价值主要有以下几点:

(1)安全性保障。对于房屋建筑结构的设计处理而言，安全性保障可以说是比较核心的一个方面，也是促使房屋建筑能够正常有序运用的重要条件，结合这种安全性保障工作的有效落实而言，其必须要针对房屋建筑结构进行优化设计，促使其内部可能存在的各个威胁因素和受力不当行为能够得到较好改善，如此也就能够充分保障相应房屋建筑整体结构的安全性效果，提升其后续可靠性效果。比如对于房屋建筑结构的抗震性能而言，其通过全面有效的优化设计分析，必然也就能够提升其抗震效果，避免房屋建筑在后续应用过程中因为小型震动而出现倒塌等问题，需要引起足够关注;

(2)美观性提升。房屋建筑结构设计过程中有效落实运用结构设计优化还能够在美观性方面表现出较为理想的积极作用效果，这种美观性的提升在当前同样也越来越受到人们的重视，而房屋建筑结构作为构成房屋建筑外形的一个重要决定性因素，其对于房屋建筑的整体美观性的影响也是比较突出的，因此，围绕着房屋建筑结构进行优化设计着眼于美观性角度，必然也就能够提升其整个房屋建筑的美观性效果，其能够较好协调房屋建筑结构的布置效果，促使其在空间结构方面同样也能够具备理想的视觉效果;

(3)经济适用。对于房屋建筑结构设计工作的落实而言，还需要促使其能够表现出较为理想的经济适用特点，这也是保障后续结构施工建设能够正常有序开展的重要条件，围绕着房屋建筑结构的经济适用性进行探索优化同样也是结构设计优化具备的一个重要功能表现。在房屋建筑结构的优化设计处理中，其可以从经济角度针对房屋建筑结构的可行性进行分析，对于整个房屋建筑结构的造价进行预估，进而也就能够判断其是否能够得到较好开展和落实，对于可能存在的经济浪费问题也能够进行有序改进优化，提升其经济效果。

2结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用

具体到房屋建筑结构设计中优化工作的落实和处理，该工作的落实难度相对而言还是比较大的，其需要注意的内容和关键点更是需要引起足够重视，需要保障相应房屋建筑结构能够在各个指标方面都满足于具体要求。结合当前相关工作的开展，结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用要点主要涉及到了一下几项:

(1)严格遵循相关设计规范。对于房屋建筑结构设计工作的有效开展而言，其结构设计优化工作的落实应该首先遵循相应设计规范进行处理，促使其房屋建筑结构的各个指标都能够较好符合于相关设计规范的要求，如此也就能够切实保障相关结构的最终设计结果较为理想适用。这也就要求相应结构设计优化人员应该能够较好了解和掌握各个方面的房屋建筑结构设计标准，能够有效将这些标准规范和具体房屋建筑结构实际状况进行匹配性关联，如此也就能够审查了解相应房屋建筑结构的合理性，促使其结构设计优化工作更为可靠;

(2)注重协调性。结构设计优化在房屋建筑结构设计工作中的开展运用还需要重点关注于协调性方面的把关，这种协调性涉及到的内容还是比较多的，比如对于房屋建筑结构的各个组成部分，其协调性就是比较重要的一个基本要求，避免相互结构之间出现了矛盾和冲突，在优化设计处理中进行详细全方位审核，提升其内部协调性效果;此外，对于房屋建筑结构和外界环境的协调性同样也是应该高度关注的一个核心问题所在，其需要了解房屋建筑所处周围环境的基本特点和要求，进而也就能够有效保障相应结构的设计和周围环境具备一致性，避免了相应房屋建筑结构在设计完成后和周围环境出现较大的矛盾和冲突，如此也就能够充分保障相应优化设计的合理性效果;

(3)充分考虑用地问题。对于房屋建筑结构设计处理中设计优化工作的落实，其还需要围绕着占地效果进行审查分析，促使相应房屋建筑的用地能够具备理想的协调性效果，降低可能出现的各类问题和缺陷。结合相应房屋建筑的用地效果而言，一般高度的增加可以降低占地面积，但是高度增加后对于间距也提出了新的要求，这也就需要进行充分分析和协调，结合当地日照状况进行分析，如此也就能够充分保障相应房屋建筑的结构高度以及水平面设计较为合理，最终保障其在占地方面具备着理想的作用效果，避免了土地资源方面的浪费，同时也能够较好保障相应房屋建筑结构的落实发挥出了较为理想的作用价值;

(4)考虑后续施工操作的可行性。结构设计优化在房屋建筑结构设计中的运用还需要考虑到后续操作落实的可行性方面，这种后续施工操作方面的可行性不仅仅要考虑到相应经济性层面的效果，还需要重点从技术层面、材料层面以及工期层面进行详细审查优化，促使相应房屋建筑结构的后续操作落实能够有序推进，进而才能够保障相应房屋建筑工程项目的结构得到有效呈现，避免了任何一个环节的结构组成部分无法落实的问题，杜绝在房屋建筑结构设计过程中因为过度求好而导致其施工操作难以落实的行为。

3结束语

综上所述，对于房屋建筑结构设计工作的有效开展而言，相应结构设计优化可以说是比较重要的一个方面，其能够有效提升房屋建筑结构的实效性，促使其能够在后续施工建设中得到有序落实，并且也能够在长期应用中发挥出较强功能，值得进行高度关注。

参考文献

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［5］王也．建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用［J］．中华民居(下旬刊)，2013(03):81－82.

作者：贾彦川 单位：山西凯的建筑设计规划有限公司

第二篇：坡地建筑结构设计研究

摘要:坡地建筑工程指的是在具有一定高差的坡地上兴建的建筑工程，这类建筑工程的底部不处于同一平面上，因此在结构设计过程中，必须综合考虑多个因素。对此，本文首先介绍了坡地建筑设计关键点，然后对坡地建筑结构设计要点进行了分析，并结合工程实例对坡地建筑结构设计形式进行了详细探究，以期为类似工程提供借鉴。

关键词:坡地建筑结构设计

新时期，城市化进程不断加快，建筑工程建设规模不断扩大，通过建设坡地建筑能够有效缓解用地紧张问题。坡地建筑工程设计形式的合理性会直接影响建筑工程稳定性，因此，坡地建筑一般采用多层次空间稳定结构设计形式，结构设计难度比较大，因此，对坡地建筑结构设计要点进行详细探究迫在眉睫。

1坡地建筑设计的关键点

1．1合理利用山体特征

在坡地环境中，平地资源十分有限，因此，在建筑工程设计过程中，不应该局限于采用平地设计方式，而是应该综合考虑坡地山体自身的特征，充分利用山体自身的植物、地质景观等事物，改善建筑工程居住环境。

1．2容积率处理

在建筑工程设计建设中，容积率是十分重要的关键内容。通常情况下，如果地块容积率在0.8以下，则适用于别墅建造，另外，当地块容积率为1.0、1.5和2.0时，分别适用于高低搭配的多层建筑、多层建筑及高层建筑建造。因此，在坡地建筑工程设计中，还应该综合考虑地块容积率。

1．3坡地排水设计

在坡地建筑设计建设中，地质灾害是影响建筑工程安全性的关键因素，因此，在建筑工程设计过程中，必须加强排水设计研究。在坡地建筑设计时，要根据坡地的实际情况、当地降水情况等，设计合理、高效的排水体系，包括排水沟、雨水收集管道等，保证降水能及时沿着排水体系排出，以确保山体结构、建筑基础的稳固。

1．4通风防潮设计

坡地建筑所在环境的湿度比较大，因此，在建筑工程设计过程中，必须做好通风防潮设计，营造良好的室内居住环境。具体而言，在坡地建筑工程通风防潮设计过程中，应该尽量将建筑外墙与山体分开，通过设置挡墙或放坡等方式，使建筑外墙与挡墙、放坡之间形成一定空间，同时，还应该在两个端口要位置设置通风口，促进室内空气流通。

2坡地建筑结构设计

2．1挡土墙设计

在坡地建筑工程挡土墙设计过程中，应该严格遵循循经济、安全及合理原则，以场地实际情况为出发点，与地形条件相结合，坚持因地制宜原则，提高建筑工程设计建设社会效益。通常情况下，在坡地建筑工程挡土墙设计中，可以采用以下两种设计形式:(1)将主体与挡土墙分离，然后根据主体结构进行挡土墙布置，注意挡土墙刚度必须足够，在土压力作用之下墙身不能发生滑移、倾覆等情况;(2)将主体与挡土墙作为整体进行设计，根据1m板带宽度的单向板进行挡土墙设计。

2．2上部结构设计

在坡地建筑工程设计中，如果架空层比较高，则可能会形成柔弱底层破坏结构，利用长短柱架空坡地，短柱可能发生剪切破坏。对此，根据《建筑抗震设计规范》中的相关规定，在坡地建筑工程设计过程中，为了提高建筑工程稳定性，应该注意在主体和挡土墙做为整体时，计算过程中必须考虑到侧向土压力的影响。

2．3基础设计

在坡地建筑的基础设计中，对于持力层较浅、分布均匀的地质且基础需承担荷载较小的情况，优先选用性价比高、施工方便的天然浅基础;对于持力层相对较深、分布不规范且基础需要承担较大荷载的情况，应采用桩基础的方式，利用挖孔桩、钻孔桩等方式，来提高基础承载能力;对于基岩埋藏较深、基础承担荷载较大的情况，人工开挖难度较大，通常采取冲孔灌注桩的方式，来满足坡地建筑对基础承载力的要求。

3坡地建结构设计实例

3．1工程概况

某坡地建筑工程设计安全等级为二级，建筑工程建设场地抗震防烈度6度，另外，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，场地类别为II类。考虑到建筑的重要性，建筑抗震设防类别为重点设防类。拟建场地地势高低不平，标高高差达20m。

3．2基础方案

该建筑工程建设位置在坡地上，由于地形限制，因此在实际施工过程中，不利于施工机械设备的使用，该建筑工程为一层、两层建筑，但是跨度较大，因此柱网达到24m。在建筑工程天然基础施工过程中，土方开挖和填方量比较大，因此，综合考虑对建筑稳定和变形等的控制，在选择天然基础时，应该适当增加基础面积，同时还应该适当增加基础开挖深度，扩大土方挖填量。但是，需要注意的是，在天然基础开挖施工过程中，会对原状土造成一定的破坏，从而诱发不良地质灾害，尤其是边坡的稳定性问题，在山洪季节，地下水容易进入基础下形成软弱带。综合考虑施工现场实际情况以及施工技术条件，在基础施工中采用人工挖孔桩施工技术。人工挖孔桩基础可采用底部强风化砂岩层作为持力层，距离场地地坪约8m，桩端端阻力特征值l600kPa，层厚约4m，是理想的桩端持力层，人工挖孔桩可在底部做扩孔，满足较大的承载力要求，同时可在原场地上直接施工，避免了对场地的大开挖，对建筑的稳定变形控制较为有利。但人工挖孔桩相对于天然基础来说造价较高，且施工工艺相对复杂。

3．3结构方案

在该建筑工程地面施工中，采用钢筋混凝土楼板，与随山坡标高逐层设置的挡土墙形成一体，出地面部分因纵向柱网跨度达到24m，在上部结构施工中，如果采用混凝土结构，则重量比较大，同时，混凝土梁不适用于24m跨度施工中，因此，在该建筑工程结构设计中，采用质量比较小的钢框架一中心支撑结构体系。在本工程地坪现浇钢筋混凝土楼面板设计过程中，应用中国建筑科学研究院开发的PKPM软件的SAT-WE模块进行计算分析辅助计算，由于楼面板的跨度比较大，地坪楼面板在中间局部合适位置增设支撑柱，地面以下形成较小的柱网，根据应力计算的结果，确定梁、板、柱的配筋。逐层设置的挡土墙，与地坪混凝土板连成一体，地坪楼面板与挡墙相连的1/4板跨，满足不小于墙厚度的要求(然后以放坡的做法收小截面)，用以平衡挡土墙的弯矩，挡土墙按上下端固接的方式确定墙厚，计算墙配筋。

因此，在该坡地建筑工程结构设计中，采用钢框架一中心支撑结构体系，钢框架柱采用焊接箱型钢柱，截面为500×500，钢框架梁采用焊接H型钢梁，截面为300×750，支撑采用焊接H型钢，截面为300×300。钢结构柱脚采用埋入式刚接柱脚，地面以下采用外包钢筋混凝土，埋入到基础承台内，钢框架梁与钢框架柱采用刚接，钢次梁与钢框架梁采用铰接。在进行钢结构计算设计过程中，采用3D3S软件进行计算分析，同时还需要采用MIDAS—GEN进行计算复核，根据计算多的结果确定钢结构截面的壁厚。该坡地建筑工程的屋面标高关系比较复杂，同时在水平方向和竖向方向上，钢结构梁相互交错，因此，综合考虑钢框架梁共同受力，在进行钢框架梁节点设计过程中，在进行底层空间设计时，采用十字交叉的钢框架梁共同作用，抬设钢柱的节点做法。除此以外，本工程结构屋面采用楼承板+钢筋混凝土组合楼板，钢承板采用2W－YX－51－305－915－1.2压型钢板，楼承板上设钢筋混凝土楼板，板厚100mm，混凝土强度等级采用C30，内配置双层双向钢筋网片。

4结语

综上所述，坡地建筑工程设计难度比较大，在进行建筑结构设计过程中，不仅需要综合考虑地形地貌因素，而且还应该综合考虑建筑结构受力。因此，在坡地建筑结构设计中，应该注意优化挡土墙设计、上部结构设计以及基础设计，使得坡地建筑能够有效适应当地地形地貌环境，同时，提高建筑工程稳定性和可靠性。

参考文献

［1］雍强．土木工程建筑结构设计中的问题与初探［J］．城市建筑，2014(02)．

［2］陆伟，杨明珊，段尔焕．某坡地建筑上部结构、地基及基础共同作用的抗震分析［J］．四川建筑科学研究，2014(06)．

［3］李翠翠，宋杰平，姜丹．坡形地貌回填土对地下室结构影响分析［J］．施工技术，2015(23)．

作者：黎安梅 单位：贵阳建筑勘察设计有限公司

第三篇：高层建筑结构设计若干要点分析

摘要：伴随城市化建设的多样性，高层建筑已成为建筑行业中最为普遍的建筑形式，成为城市建设的一道靓丽的风景线。高层建筑也随着建筑设计方面的发展和变化，更加具有复杂性和多变性。而结构设计是影响高层建筑是否稳定，质量好坏的基础，本文针对高层建筑的结构设计进行全面分析，并对设计中所存在的问题提出个人不同层面见解，有利于建筑行业稳定持续发展，从而促进社会经济建设。

关键词：高层建筑；结构设计；问题对策

建筑行业已成为当今社会经济发展的重要产业之一，同时也是影响城市化建设的重要标志。随着大量农村人口向城市涌进，城市土地用地的紧张，高层建筑应运而生为城市人口增多问题起到巨大缓冲作用。高层建筑的兴起，不仅解决了城市用地问题，同时也降低了建设成本，促进建筑企业经济效益，加快了城市化进程发展。因高层建筑受建设高度的影响，在高层建筑建设过程中，结构设计不单影响着功能和质量，也关乎着建筑安全。在建设过程中要结合建筑的实际要求对结构设计进行综合考虑，以便高层建筑科学合理建设。

一、高层建筑结构设计概述

高层建筑是当今城市生产和消费发展达到一定程度的经济产物，高层建筑的使用为社会带来明显的经济效益，促进社会发展。对于人口密集的城市，高层建筑可利用建筑内部的竖向和横向交通缩短了部门之间的联系距离，提高了效率。除此之外，大幅度缩小了城市中心地段大面积建筑的用地问题，减少了市政建设投资和缩短建筑工期。因此，高层建筑的结构设计也成为建设中至关重要的问题，它不仅要在设计过程中保证高层建筑能够承受水平方向的荷载，还应保证高层建筑能够承受垂直方向的荷载，在对高层建筑结构设计过程中要通过建筑的平面、体型、立面的质量和刚度之间进行比例计算和设计，保持建筑未定性。在高层建筑结构设计中，也要考虑建筑的防火设计、抗震和抗风的设计等综合性结构设计，保证高层建筑的稳定和安全使用。

二、高层建筑结构设计的关键问题分析

1.高层建筑结构设计中细节问题

1.1挑板

挑板在高层建筑结构布置中尤为重要，出挑板可以调匀边跨底板钢筋，党底板钢筋通常布置时不会因边跨钢筋而加大整个底板钢筋通长筋，比较节约。如是天然地基和其他人工地基的坎上时，对天然地基采用加挑板，可以降低整体沉降，如果荷载偏心时，在特殊部位加设挑板，则可调整整体沉降和倾斜。窗井部位可以在挑板上砌墙，并且不计算挑板长度，不宜再出长挑板。如建筑中有地下室的设计，可在挑板使用时结合窗井横隔墙实际情况灵活掌握，从建筑角度考虑挑板，取消挑板可使用柔性防水做法。并且在挑板的阳角问题上，在基础的底面积当中阳角面积比较小，因此可以直接使用直角，阳角可以在悬挑部分保持不变的状态下，不再使用辐射筋。

1.2基坑

在挖基坑过程中，基坑边缘的土因受摩擦角的约束不会发生反弹，而基坑中心的土因采用人工方式进行处理，则会发生反弹现象，如存有较大摩擦力可忽略中心地带土壤反弹问题。对于基坑挖掘过程和箱底沉降时，应综合考虑基坑的基地附加应力对称的计算和基地压力计算。

1.3梁、板跨度

在高层建筑结构设计中，梁、板跨度的计算应考虑建筑的实际情况，常用的净跨是1∶1倍，但只适用于常规结构设计，而高层建筑中采用的是宽扁梁1∶1倍不适用。梁板结构是根据梁的中心线上的一刚性支座，在扁梁结构中，梁板的比例差不多，应以梁中心进行长度计算跨度，选取梁中心的弯矩和梁厚，及梁边弯矩和板厚配筋，取两者数值较大配筋，如在计算过程中有柱子设计，柱子可认为是禅达截面梁，梁配筋时取柱子边弯矩值。对于单跨版和梁：两端搁置在砖墙体上的板Lo=Ln+a≤Ln+h；两端与梁整体连接的板Lo=Ln+b；单跨梁Lo=Ln+a≤1.05Ln。对于多跨连续板和梁：边跨Lo=Ln+a/2+b/2且Lo≤Ln+h/2+b/2（板），Lo≤1.025Ln+b/2（梁）；中间梁Lo=Lc且Lo≤1.1Ln（板），Lo≤1.05Ln（梁）。其中Lo为梁、板的计算跨度；Ln为梁、板的景跨度；h为板的厚度；a为梁、板在墙体上的支承长度；b为梁、板的中间支座宽度。

1.4主梁处

如有次梁情况一般在建筑过程中梁是建筑的中心，但有的建筑中不单只有主梁有时也会有次梁情况，这种情况下应再加附加筋。一般情况下首先考虑加箍筋，位于梁下部或梁截面高度范围内集中荷载应全部由附加横向钢筋承担，也就是应在梁下部的集中力位置添加附加筋。其他情况下不必附加筋，附加筋的使用取决于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。

2.高层建筑结构设计中的技术问题

2.1高层建筑中的抗风设计

在高层建筑结构设计中，应考虑高层建筑自身楼层多、高度高的特点，应考虑高层建筑的抗风设计。与其他多层建筑比较，高层建筑表面，更易改变风的流动性和空气动力，会因此导致建筑产生震动影响建筑楼体的稳定性并对楼体表面造成伤害。在针对这一问题首先要考虑建筑的基地问题，应采用高级砂石，其次，施工过程中利用耗能构件对剪力墙和楼板进行耗能设计，并且应选用高性能的混凝土，减少结构内力造成的水平问题。最后，在对高层建筑结构承受力和抗风性的数据计算时，应放大所计算的系数，以减少风能对建筑造成的伤害。

2.2高层建筑中的抗震设计

应受地壳运动影响，地震也是影响建筑结构设计的重要因素，而当今许多高层建筑抗震设计是按照常规建筑设计，因此，所采用设计数据并不符合高层建筑。在对高层建筑的抗震设计，应考虑建筑的实际数据制定科学合理的抗震设计方案，并做出具体操作。在地震中，基地很容易遭受破坏，在桩基设计时可加深桩基埋藏，增加桩基和土部结构的联动性。然后，应合理布置抗测力构件，加强水平方向和垂直方向的测力构件，形成完整的应力体系。同时，增加墙体和楼板的厚度控制建筑地震时，发生位移。也要对建筑的扶壁、筒口、筒脚进行简单化处理，达到相应的建筑物对称。综上所述，降低了地震发生时对楼体造成的伤害。

2.3高层建筑中的防火设计

防火结构设计，是高层建筑首要技术难题，因高层建筑高度较高，建筑材料又易燃，在火灾发生时高层建筑因设计及高度问题极易造成难以疏散、人财损失严重的问题。因此，在高层建筑防火结构设计中，应加强防火结构间的距离控制，并且结合建筑建设过程中实地地形考虑，加大处理。而且在选用材料时，尽量选择耐火材料，以减少易燃材料的使用。此外，如火灾发生时，及时进行疏散也是防火设计的重要环节，对于高层建筑的疏散形同设计，高层建筑应选用双通道设计，同时增加防烟区、耐火区和避难层的区域设计，也可设置隔离设置，不仅阻止了火灾发生时火势的蔓延，也加强了建筑的防火和消防能力。

三、结语

高层建筑结构设计随着建筑行业的发展，要求越来越高，在高层建筑结构设计过程中，不仅仅存在建筑和技术问题，也需要相关人员的配合和专业技术知识的掌握。只有对高层建筑结构设计做出综合性、全面性的规划，才能保证高层建筑科学、合理的建设并且安全、稳定的发展。

参考文献

[1]许继文，姜明.城市高层建筑结构设计特点及相关问题研究[J].低碳世界，2014，23（15）：247-248.

[2]吴必正，赵永辉.试论高层建筑结构设计存在的问题及对策[J].门窗，2014，39（1）：95+98.

作者：尹利茹 单位：中煤科工集团重庆设计研究院有限公司

第四篇：概念设计在建筑结构设计中的运用分析

摘要:随着社会的不断发展，人们对建筑结构设计的要求越来越高，建筑结构设计的合理性将会直接对建筑作用的发挥造成影响。概念设计在建筑结构设计中所扮演的角色是极为重要，概念设计的使用能够降低建筑结构设计出现错误的几率，并能够确保建筑结构设计各项数据的精确性，这对于建筑工程的顺利推进有着极大的意义。

关键词:概念设计建筑结构设计应用分析

概念设计过程就是把客户需求分析向建筑结构设计过程所过渡，概念设计的科学性将会直接对建筑设计的质量造成影响，因此相关人员必须加强对其的重视，积极的采取措施对概念设计进行推进和完善，最大程度的避免概念设计出现问题的几率。这对于建筑质量的保证有着极为重要的影响。

1对概念设计定义的分析

所谓的概念设计指的就是以数学计算方式为主要途径对客户需求的信息进行分析，从而使得一个概念性产品能够形成。在进行概念设计的过程中国最重要的阶段就是从客户需求分析阶段到产品设计阶段的过渡过程，这一过程的进行能够完成抽象到具体，粗略到简单的过程。为了最大程度的保证概念设计在建筑结构设计中的应用效果，相关人员需要先对建筑结构进行选用，在选用建筑结构后对其结构进行分析，并利用一定的计算手段对结构数据进行计算，这些计算过程要尽可能的在整个建筑结构的设计当中，这对于建筑结构设计合理性的保证极为重要。在把概念设计应用到建筑结构设计的过程中，设计人员要根据具体的设计情况对于概念设计中可能存在的问题进行找寻，并以自身经验以及设计环境为依据对概念设计进行调整，在调整过程中设计人员要对各种影响因素进行考量，只有把所有的影响因素纳入考量范围才能够使得建筑结构设计方案的合理性可以得到提升，这对于概念设计满足建筑结构设计需求有着极为重要的意义。

2建筑结构设计中概念设计的原则

2．1简单性

在对建筑结构设计中开展概念设计的过程中，相关设计人员必须遵循简单性的原则，尽可能的让传力途径进行简化，从而使得结构的承载力能够得以提升。因此，在对结构体系进行设计的过程中要注重建筑结构受力图计算的精确性，并根据建筑的具体条件对内力和位移进行详细探究，从而最大程度的降低薄弱部位出现的几率，这对于建筑结构设计中概念设计合理性的保证极为重要。

2．2整体性

整体性也是概念设计应用到建筑结构设计的重要原则之一，建筑结构能够使得惯性力以聚集的状态所存在，而且其也能够把所聚集的惯性力进行传递，从而使得各竖向抗侧力子结构都可以有惯性力的存在，这就要求所设计的各个建筑子结构所具备的承载力能够以相同的状态所存在，这对于抵御地震自然灾害对于建筑的损害极为有用。

2．3规则性和均匀性

建筑结构的规则性和均匀性的保证能够最大程度的避免建筑结构过早出现坍塌的现象，此外在对建筑结构进行概念设计的过程中要注重建筑分布质量和结构刚性能够以协调性的状态所存在，这对于建筑结构合理性的保证有着极大的意义。2．4优化选型原则在建筑结构设计中对于概念设计进行应用的过程中，其最主要的目的就是对结构体系进行优化，并让结构的布置形式以合理的状态所存在。所谓的优化结构体系指的就是在对建筑结构基本特征以及荷载状况进行了解的前提下，让结构体系通过集合形式所构成。

3概念设计在建筑结构设计中的应用

3．1概念设计在建筑场地选择中的应用

为了最大程度的使得建筑结构设计的有效性能够得到保证，在施工之前，相关人员必须加强对建筑场地的选择，只有保证所选建筑场地的合理性才能够为后续建筑施工创造条件，这对于建筑工程的顺利推进有着极为重要的意义。概念设计的应用能够让整个建筑场地选择以更加合理的状态所存在。在对建筑施工场地机械选择的过程中要对以下要素机械分析，首先要对地形因素进行考虑，因为不同的地形对于建筑结构的影响也会有所差异，而且在很多情况下，地形将会成为建筑结构设计的重要影响因素。因此在对建筑结构进行设计时，相关的设计人员必须在考虑建筑实际情况的基础上，综合考量出适合建筑设计的地形［4］。除了地形因素外，地址因素也将会对建筑结构的有效性造成影响，之所以会导致这种现象的产生是因为地质因素会直接影响基础结构设计的合理性，这就要求相关人员在对建筑场地进行选择的过程中，必须对建筑场地进行评估，从而最大程度的保证所选择的建筑场地能够满足建筑结构设计的需求［5］。在对建筑结构进行概念设计的过程中，相关设计人员也需要对建筑的抗震性进行衡量，可以说在一定程度上抗震性将会直接反应出建筑结构的设计水平。只有最大程度的对建筑设计的抗震性进行保证，才能够使得整个建筑的安全性能够得到提升。因此在对建筑场地进行选择的过程中，相关人员必须加强对概念设计的利用，尽量避免在易震动的地方开展建筑工作。概念设计在建筑场地选择的过程中所扮演的角色是极为重要的，相关人员必须加强对其的重视。

3．2概念设计有利于建筑基础的选择合理性的提升

在对建筑场地选择后，为了保证建筑工程的顺利推进，相关人员就需要在对地形特征和结构设计进行考虑的基础上对合适的建筑基础进行选择，目前最常使用的建筑基础有桩基础、筏形基础以及桩基础三种。桩基础是最常使用的建筑基础之一，受这种建筑基础性质的影响，其更加适用于对地压力比较大且地质以非常松软状态所存在的高层建筑。如果地基不能够起到承载建筑的作用时，可以通过对桩地基的利用让载荷向较深的持力层进行传递。箱型基础也比较适合高层建筑，这种基础整体的刚度以适中的状态所存在，其能够有效的让荷载以均匀的状态完成从上部到下部的传输，因此这种建筑基础可以提高嵌固结构组成的有效性，这对于解决箱基沉降不均匀等问题有着极为重要的作用，因此相关人员必须加强对其的重视。筏形基础被广泛应用到承载力相对较低的地基并且上部荷载以较大状态所存在的建筑机构中，和上两种建筑结构相比，其刚度相对较大，其能够实现把上部载荷向下部的分散，这对于与不均匀沉降等问题的避免有着极为重要意义［6］。

3．3在计算机分析中的应用

在现代建筑背景下，计算机分析是建筑设计的极为重要的组成部分，但是就目前建筑设计的状况来看，计算机分析的应用效果并不是特别好，这和计算机分析存在缺陷性有着直接联系。计算机分析缺陷的存在将会使得整个建筑结构设计以不科学的状态所存在，这对于建筑质量的保证是极为不利的。在把概念设计应用到计算机分析的过程中，相关人员要注重设计依据的丰富性，除了计算机分析结果外，也要加强对实践经验的利用，以实践经验为依据对计算机分析结果进行评估，然后根据实际情况对设计方案进行调整，进而最大程度的保证计算机分析结果的准确性。

4结束语

现代建筑设计结构将会直接对建筑质量造成影响，因此相关人员必须加强对其的重视。在对建筑进行结构设计的过程中要注重概念设计措施的采取，这对于建筑结构设计合理性的提升是极为重要的。和其他设计方法相比，概念设计更容易被设计人员所理解，这对于降低建筑结构设计中问题出现几率的降低有着极为重要的意义。

参考文献

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［2］龚俊．建筑结构设计中概念设计的应用［J］．建材发展导向(上)，2015，13(11):156－157．

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［4］熊皓，万少堂．当前建筑结构设计中概念设计的应用［J］．建筑工程技术与设计，2016(6):450．

［5］张宸瑞．概念设计在建筑结构设计中的应用分析［J］．城市建设理论研究(电子版)，2014(22):89－90．

［6］林可勃．试论建筑结构设计优化及造价成本控制［J］．中国新技术新产品，2014(12)：145-146.

作者；吕志晓 单位：浙江省永康市洪盛建筑工程有限公司

第五篇：提高建筑结构设计质量的路径

摘要:随着我国城市化进程加快，人们对于建筑质量的要求已经越来越高，而提高建筑结构设计质量，是提高建筑质量的综合质量的关键因素。建筑结构设计主要是在建设项目的施工之前，对项目工程的施工造价以及设计准备等提前准备，从而进一步提高建筑物的实际工程质量。文章首先对于建筑结构设计进行简要介绍，其次对于如何提高建筑结构设计的质量进行研究。

关键词:建筑结构设计；设计质量；概念设计；途径

近年来，随着我国工程质量问题愈发严峻，建筑结构设计是确保建筑工程质量的前提和保证，因此需要在进行建筑结构设计的过程综合考虑施工过程中的所有因素。建筑结构设计的好坏直接关系到建筑物的综合质量，同时在对建筑物的实用性、美观性、经济性、可靠性进行综合考虑的同时，需要重视建筑结构设计并且进行相关控制。

1建筑结构设计

1．1建筑结构的类型

目前，学界以及业界公认对于建筑结构进行划分的标准主要是以其的实际用途、层数、结构材料和结构形式等作为参照依据。按照用途可以分为民用和工业用两种，按照层数则可以分为单层、多层和高层建筑等，按照不同的参照依据可以分为类型［1］。

1．2建筑结构设计

建筑结构设计一个比较大的概念，其包含许多方面的内容如基础选型、布置柱网、剪力墙分布、结构体系选择等，其中主要的是主体设计和基础设计。在进行实际施工之前，相关技术人员根据建筑物、施工地点的实际情况如地质、人文、环境特点、楼层高度等，进行合理科学的设计。在对建筑结构内的实际体系进行调查清楚后，在对建筑物内部的实际部分如柱、梁、剪力墙的分布和尺寸进行合理科学的安排。在进行设计施工的过程中，需要严格按照计算原则对于建筑物内部的实际应力进行计算，结合上述的施工情况利用BIM设计模型，建立建筑物的三维结构模型，同时选择最合适的施工方案，从而确保建筑物的实际质量。同时，为了保证建筑物的安全性以及可靠性，需要在设计阶段严格按照实际的施工情况进行设计:一是在设计过程中要考虑建筑物的抗震性能，尤其对于建筑物的施工地点处于环境条件比较恶劣时，需要在实际的设计过程中考虑地质情况、建筑高度和具体结构类型，进而采用合适的施工方案;二是在设计建筑物模型时需要选取建筑物承载的极限状态以及正常使用情况来进行操作和验算，进而将两组数据进行对比分析，从而确定建筑物结构承载力的实际情况［2］。

2提高建筑结构设计质量的途径

2．1做好全面资料的收集工作

首先，在进行建筑物结构设计之前，需要做好资料收集工作，认真确定计算参数。对于建筑工程来说，不同的施工环境、施工方式导致最后建筑物的实际工程质量会出现偏差，因此需要提前对于建筑物的地理位置记性调查，其在某一程度上决定了在进行建筑结构在进行设计过程中涉及到的具体参数不同，如不同的地区存在不同的风压、雪压、地震强度、土壤类别等，这些都是在进行建筑结构设计过程中需要考虑的因素［3］。其次，对于一些特殊的建筑物，在进行设计之前还需要重点参考之前成功的工程案例，根据类似工程的设计经验从而确定设计过程中对参数的选择。因此，在进行建筑结构设计之前，重点在于对于建筑物施工和设计经验的收集，尽量搜集与设计相关的信息，更加科学的选取设计参数，从而避免由于参数选择不合理导致建筑物工程施工质量不合格的情况［4］。

2．2合理运用结构设计软件

近年来，随着我国科学技术的发展，计算机已经得到普及，从某种程度上来说，现在已经进入计算机时代。同时随着上计算机的普及，各种计算机结构计算分析软件已经广泛适用于建筑工程之中如BIM技术，并且改变建筑设计师的设计理念与设计方法，但是人们如果过于依赖计算机，对计算机分析的结果盲目信任，最后也可能会导致建筑设计的失败，因此现在的建筑结构设计需要做到人机结合，在对可能出现的所有结果都进行充分的分析判断之后，在进行建筑结构设计［5］。因此，在设计过程中需要注意:一是充分了解使用的计算机分析软件的适用范围和技术条件以及优缺点等;二是在进行计算机设计分析之前需要确保计算机程序与结构实际设计图相符;三是需要确保输入数据的准确，同时还需要保证计算参数的输入准确无误;四是对计算结果进行多次检验，核查其与结构相关的内容符合实际的情况要求以及建筑相关规定［6］。

2．3重视结构计算与地基基础设计

在进行上述两步之后，可以得到建筑结构的计算结果，该结果也是后期的施工图纸设计的关键依据，同时建筑计算结果的正确与否，直接关系到后期建筑结构设计的安全性与可靠性。因此在实际的设计过程中需要设计人员对于计算结果进行多次检核，提高自身对于建筑结构设计的重要性的认识。以楼板计算为例，首先应该选择正确的计算方法对楼板进行计算，同时需要注意连续板不能选用单向板的计算方法，除此之外，双向板的计算需要考虑材料泊松比对其的影响，避免由于没有注意到细节问题而造成的计算值的计算失误。其次，使用计算机程序对建筑结构进行计算，为避免最后的建筑结果的失误过大，还需要设计人员将计算设计结果与实际施工情况相结合进行分析、评价，从而进行修改，并作为后期设计图纸的主要参考依据。地基基础设计是建筑结构设计过程中的设计重点环节，地基基础设计的质量直接关系到后期建筑物的实际质量，一旦地基不稳后期的设计工作以及施工工作就无法进行。在地基基础设计阶段需要设计施工人员严格按照国家的相关标准，对地基的实际情况进行调查之后，进行科学合理的科学设计。

2．4重视抗震设计

在框架结构设计过程中，由于设计建筑设计师过于重视横向框架的设计，而忽略纵向框架的设计，使得建筑物的抗震性能趋近于无，同时不符合抗震设计规范中的相关要求。由于水平地震会在横纵向两个方向轴内产生作用，因此地震需要按照两个主轴方向进行计算。这就意味着，在进行框架结构设计过程中，需要综合考虑横向框架和纵向框架两个方向的作用。同时在进行建筑结构设计的过程中，需要依照小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设计原则，将建筑结构设计成延性结构，由于延性结构的延展性比较强，其变形能力能够有效的承载地震发生时产生的压力波，降低地震对于建筑结构的破坏，延长建筑物的使用寿命。

2．5重视概念设计

概念设计主要是指设计师在进行设计的过程中，运用自身的思维和判断能力进行结构设计的过程。其主要以精确的结构概念为依据，并在此基础上对计算结果和设计结构进行科学分析，同时综合考虑计算假设与实际结构受力存在的差异，从而对于计算结果进行优化。在进行概念设计的过程中，要以建筑物的实际情况为主，同时结合业主的建筑要求，以及建筑结构设计的原则如适用性、安全性、美观性、经济等，从而最终决定建筑物的结构设计方案。同时在设计过程中需要考虑整体与部分、整体与细节之间的关系，从而全面提高建筑物的综合质量。

3结束语

在进行建筑结构设计的过程中，可以通过全面收集建筑设计所需要的资料信息、采用先进的计算机分析软件进行分析计算等，从而提高建筑物的整体质量。由于建筑结构设计是一项十分重要又复杂的工程，需要设计师综合考虑多项因素，从而得出最终的设计施工方案和图纸。

参考文献

［1］吴晟彦．试论建筑结构设计中提高建筑安全性的途径［J］．低碳世界，2017(5)．

［2］师修忠．对提高建筑结构设计质量的策略分析［J］．建筑工程技术与设计，2017(1)．

［3］牛海全．房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略［J］．环球市场，2017(3)．

［4］窦鹏．浅析在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性［J］．建材与装饰，2017(5)．

［5］李玉琦，郭宏涛．建筑结构设计中如何提高建筑的安全性［J］．大科技，2017(6)．

［6］宋照桦．关于提高建筑结构设计中建筑安全性的策略探究［J］．建筑工程技术与设计，2017(2).

作者：钱凌雄 单位：浙江省永康市洪盛建筑工程有限公司

第六篇：浅谈复杂高层与超高层建筑结构设计要点

摘要：自我国改革开放以来，市场经济快速发展，建筑行业获得了良好的发展前景，作为国民经济持续增长的支柱型产业之一，在城市化进程不断加快背景下，建筑工程规模和数量也在不断增长。基于此，建筑工程逐渐朝着复杂高层和超高层建筑方向发展，而建筑工程技术和手段的创新和应用，致使工程与结构愈加复杂。结构作为建筑工程的支撑构架，结构设计合理与否，将直接影响到后续工程的有序开展和工程整体质量。由此，本文主要就复杂高层与超高层建筑结构进行分析，客观阐述结构设计要点所在，提升工程结构设计合理性。

关键词：复杂高层；超高层建筑；结构设计；设计要点

在建筑行业发展中，越来越多新技术、新工艺和新材料应用其中，这就对工程结构设计提出了更高的要求。尤其是在当前复杂高层和超高层建筑的结构设计中，可能受到一系列客观因素影响，为工程结构埋下安全隐患，影响工程结构设计质量。尤其是在高层建筑结构设计中，相较于普通的建筑而言，结构设计要求更高，需要充分结合建筑特性，把握复杂高层和超高层建筑设计技术要点，提升设计合理性，为后续施工活动有序开展打下坚实的基础。

一、复杂高层和超高层建筑结构设计

某建筑工程总高度78.5m，高22层，主楼地下两层，地面20层。建筑结构为框剪结构，通过多方设计方案论证，桩基工程选择后压浆钻孔灌注桩，选择端承-摩擦桩的装荷载形式，压浆钻孔灌注桩295根，φ700桩252根，有效桩长18m~19m。采用标号C25的混凝土，关注前0.5m³~0.5m³碎石置于空洞地步。关注过程中，导管同孔底之间的距离为0.5m，连续灌注混凝土。复杂高层和超高层建筑结构设计中，相较于普通的建筑结构设计而言存在明显的差异。一般其概况下，普通建筑的高度是在200m以下，复杂高层和超高层建筑的高度则超过了200m，这就对建筑工程稳定性提出了更高的要求。普通建筑多为钢筋混凝土结构，而复杂高层和超高层建筑结构则是多为钢结构或是混合结构，设计技术含量较高，结构更为复杂。此外，在复杂高层和超高层建筑结构设计中，需要充分考虑到建筑抗震要求、环境因素、自重以及风荷载等因素的影响，设计内容较为复杂，所以复杂高层和超高层建筑结构设计难度更大。

二、复杂高层和超高层建筑概念设计

（一）提升对概念设计的重视程度

近些年来，在复杂高层和超高层建筑结构设计中，设计理念不断创新，积累了丰富的结构设计经验，其中最具代表性的就是概念设计。在概念设计中，提升结构设计规则性和均匀性；结构中作用力传递更为清晰；结构设计中应该充分体现高标准的要求；结构设计中融入节能减排理念，促使结构设计更为科学合理；设计中，提升建筑材料利用效率，在满足建筑结构整体设计要求的同时，迎合可持续发展要求。基于此，为了满足上述设计要求，设计人员应该同建筑工程师进行密切的交流，在充分交流基础上，提升建筑结构设计合理性。

（二）选择合理的结构抗侧力体系

在复杂高层和超高层建筑结构设计中，为了可以有效提升结构设计安全性，选择抗侧力体系是尤为必要的。在选择结构抗侧力体系中，应该根据建筑具体高度来选择，明确结构抗侧力体系和建筑物高度之间的关系，如果建筑高度在100m以下，可以选择框架、框架剪力墙和剪力墙体系；如果建筑高度在100m~200m以内，则选择框架核心筒、框架核心筒伸臂；建筑高度在600m左右时，选择筒中筒伸臂、桁架、斜撑组合体；在结构设计中，需要充分考虑到结构内部各个部件之间的关系，形成一个整体；如果建筑工程结构中存在多个抗侧力结构体系，应该分别对这些抗侧力结构体系进行分析，在此基础上科学分析和判断。

（三）提高建筑抗震设计重视程度

提高建筑抗震设计重视程度是尤为必要的，尤其是在复杂高层和超高层建筑结构设计中，抗震设计对于建筑安全影响较大。在选择抗震方案中，需要选择合理的施工材料，质量符合建筑要求；尽可能降低地震过程中能量的扩大，对建筑构件的承载力进行验收，计算地震下建筑结构位移数值；高层建筑工程设计中，结构抗震手段的应用需要在得到位移数据基础上实现，设计更加合理的建筑工程结构设计方案，一旦建筑结构发生变形可以起到有效的保护作用；结构设计中体现出建筑构件的生产要求和界面变化情况，提升结构设计稳定性和牢固性。

（四）复杂高层和超高层建筑结构设计融合经济理念

在复杂高层和超高层建筑结构设计中，由于工程项目较为庞大，在具体的结构设计中，可能受到客观因素影响出现一系列成本问题。故此，在建筑结构设计中，需要充分融合经济型设计理念，对结构设计方案优化处理，避免建筑工程结构冗长带来的资源和资金浪费，提升资金利用效率。

三、复杂高层和超高层建筑结构设计精准性

（一）选择合理的结构设计软件，提升设计结果精准性

在复杂高层和超高层建筑结构设计中，设计工程师需要充分掌握前沿的设计手段和方法，能够选择合理的分析软件，提升计算结果准确性。当前我国复杂高层和超高层建筑结构计算软件种类繁多，但是不同软件侧重点存在明显的差异，这就需要在结构设计中，设计人员可以了解到不同软件的具体功能和应用范围，结合工程结构设计要求来选择合理的计算机软件。此外，在复杂高层和超高层建筑结构设计中，还应该对力学理念合理判断和分析，结合自身丰富的设计经验，提升计算结果精准性。

（二）加强荷载和作用力的考量

在复杂高层和超高层建筑结构设计中，设计工程师需要充分结合复杂高层和超高层建筑结构特性，明确结构自身的竖向荷载力大小和风荷载的影响因素，将其融入到后续的结构设计中，提升设计合理性。复杂高层和超高层建筑结构设计中，除了需要考虑到结构稳定性问题以外，还可以组织风洞试验，测试建筑的抗风能力。在后续的实验中，可以设计模型来模拟在不同风场环境下，建筑物的抗风能力和受力情况，有针对性提升建筑物结构的稳定性。建筑工程结构设计中，还需要考虑到倒塌水准，主要表现在以下几个方面：其一，复杂高层和超高层建筑的延性结构构件，构件的弹性变形能力高低同结构抗震能力存在密切联系；其二，对于复杂高层和超高层建筑中的构件，满足各项技术要求；就复杂高层和超高层建筑结构设计要求，对于建筑物中的控制构件，满足建筑结构抗震设计要求，能够在不同环境下保持相应的弹性。

（三）科学计算自振周期

复杂高层和超高层建筑结构设计中，需要充分把握震动规律，提升设计合理性。但是不同的振幅和频率，可能出现大幅度震动现象，进而影响到建筑结构稳定性。故此，在建筑结构设计中，需要科学计算出自震周期，结合抗震强度、建筑高度进行科学计算，确保自振结果精准性。

（四）建筑的垂直交通设计

复杂高层和超高层建筑的结构形式主要为框架—剪力墙和核心筒结构，此种建筑结构形式可以有效提升结构稳定性，同时垂直交通体系结构可以产生较大的水平在和抵抗力。除了需要考虑到楼梯、电梯和卫生间等区域以外，向平面中央集中，可以有效减少空间占地面积，赋予建筑更好的交通环境和采光效果。垂直交通结构体系设计中，需要充分协调采光和节能之间的关系，便于后续的维护工作开展。结论综上所述，复杂高层和超高层建筑由于自身特性，建筑物高度较高，在结构设计中需要充分考虑到建筑抗震性能、垂直交通设计和载荷计算等问题，确保建筑工程结构稳定性和安全性，满足高层建筑使用要求，维护人们的生命财产安全。同时，对于建筑行业长远发展具有更加突出的促进作用。

参考文献

[1]张济宁.预应力技术在现代建筑结构设计中的应用[J].中国科技财富，2012（4）：38.

作者：胡明 单位：武汉市规划设计有限公司

第七篇：建筑结构设计中BIM技术的应用思考

摘要:随着我国社会主义市场经济的发展，各个行业对建筑的需求在不断的加大，同时人们对建筑施工质量也提出更高的要求，这给建筑行业的发展提供了有利条件，同时也带来一定的挑战。近年来，我国的科学技术在不断的创新与完善，建筑领域的新技术和新的施工工艺层出不穷，这大大促进建筑行业的发展。BIM技术就是一种新型的技术，该项技术提高建筑结构设计的合理性和稳定性，因此得到广泛的关注和使用。

关键词:BIM技术；建筑结构设计；应用；研究

随着市场经济的发展和城镇一体化建设进程加快，我国建筑行业得到巨大的发展。BIM技术作为一种新型的技术得到各大建筑公司广泛的关注与应用，施工单位可以根据该技术建立数据共享平台，实现各部门、各专业的资源信息共享。在进行建筑结构设计过程中，利用该项技术建筑工程师、设计人员与业主等所有参与者将共享数据信息，建立可视化的数字模型，通过对建筑结构的反复分析与模式，不断的调整与优化建筑设计来提高建筑结构设计的质量。

1BIM技术的概念

近年来建筑行业得到巨大的发展与完善，加上城镇一体化建设进程的加快，建筑规模在不断的扩大，建筑形式更加的多样化。在此背景下，获取更多的信息资料成为设计人员在进行建筑结构设计时的关键。这就需要设计公司通过各种渠道和方式进行信息的收集，对于收集到的信息进行深入分析与利用，以此达到提高施工效率，缩短工期，提高企业经济效益的目的，同时也能更加有效的提高建筑企业安全管理工作的水平。BIM技术是一种新型的技术，借助该项技术可以实现建筑结构设计由二维向三维的转化，建立数据共享平台，实现各部门、各专业的资源信息共享。在进行建筑结构设计过程中，利用该项技术可以实现建筑工程师、设计人员与业主等所有参与者共享数据信息，建立可视化的数字模型，通过对建筑结构的反复分析与模式，不断的调整与优化建筑设计，同时帮助企业降低各个阶段的成本，缩短施工时间，提高企业的经济效益。

2BIM技术的特点

2．1可视化

现阶段，在我国建筑结构设计时主要是利用纸张或是计算机完成，这样可以为实际施工过程时提供有效的建筑规格数据或是效果图，二维技术最大的缺陷就是无法将建筑结构设计的实际效果进行真正的展示。BIM技术正好可以弥补这一缺陷，可以将结构设计效果图通过三维技术展示出来，以便工作人员之间进行沟通与改进。

2．2协调性

建筑设计设计到的专业较多，覆盖面较多，这就需要设计部门的工作人员共同协作完成。设计单位要建立完善的设计规章制度，使其成为工程施工的重要指导。BIM技术可以实现建筑内部空间设置的协调性，使得各个环节之间的施工更加的协调、通顺。

2．3模拟性

BIM技术可以利用现实建筑的各种数据建立相对应的工程模型，方便设计人员之间的沟通交流。例如设计人员在进行建筑材料承受力度和材料配比计算时，单靠实践经验得出的配比值不精确，甚至和建筑工程的实际比例存在一定的偏差。采用BIM技术可以在数字模拟系统中录入设计数字方案，模拟建筑结构在不同材料之间的受力数值，通过系统自身的计算得出统计图，设计人员可以将设计图作为依据，得出最合理的材料配比值。施工现场的环境对建筑结构的性能存在一定的影响，例如气候，水文条件等都会对施工、设计等环节造成一定的影响。因此设计人员在进行建筑结构设计时一定要深入到施工现场，对气候条件、水文因素进行详细的考察，进而提高建筑结构设计的质量，但是这需要一定的时间。将BIM技术与地理信息技术相结合可以全面模拟出施工现场的环境、建筑模型。技术人员不用到施工现场便可掌握所有的信息资料，进行对施工现场的可能存在的影响因素进行总结与分析，制定出合理的施工方案，这样大大缩短了设计时间，同时也保证设计方案的合理性。

3BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

3．1利用BIM技术可以实现建筑结构设计的可视化

BIM技术可以通过三维模型技术向业主展示建筑构件效果，给予用户最直观的视觉感受。而传统的建筑结构设计主要是通过纸张或是计算机软件完成，无法将设计效果图更直观的展示出来。在建筑结构设计初期，设计人员可以根据建立建筑机构三维实体模型，通过直观的视觉向业主介绍建筑构件的信息及功能布局等信息，使得业主有一个全面的认知和了解。现阶段，我国很多设计单位在进行大型建筑工程结构设计时都是利用该项技术，通过对建筑物整体结构进行动态演示，加强设计人员之间的沟通交流，不断的优化与调整设计方案，从而制定出最为合理的设计方案，同时及时发现设计方案中存在的质量缺陷与设计问题，采取有效的措施进行修正，进一步保证建筑结构设计的质量，为后期的施工奠定坚实的基础。

3．2BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用

设计单位可以利用BIM技术建立建筑结构新型平台，将设计到的信息及设计参数建立一个数据库，实现信息资源共享。设计人员在进行建筑结构形体构建时可以借助该信心平台提供的有效数据，同时在设计过后才能中，该平台可以对不同参数进行有效的约束，从而保证该系统在建筑结构设计过程中实现数据信息的及时更新与完善。BIM技术最大的优势是保证设计信息输出的高质量与安全性及可靠性，这样为提高建筑结构设计的数字化发展提供有利的条件。

3．3BIM技术在钢结构建模中的具体应用

现阶段，在我国建筑施工中钢结构是大跨度建筑物的主要结构形式，因此在进行钢结构建模是需要攻克结构连接与加强件布置等难关。再加上设计钢结构时所涉及到的梁柱连接、梁梁铰接等多种连接形式，这无疑增加了钢结构设计的难度。因此设计人员在进行钢结构设计时一定要根据梁自身的高度，同时将各个连接件进行专项设计并将其参数化。设计人员可以利用BIM系统中参数共享的功能，严格控制高螺栓的数量与间距。同时利用对参数的条件实现新的连接件。在钢结构实际施工过程中技术人员一定要参考相应的设计位置，从而确定出加强件与连接件的准确位置，这样进一步提高施工人员的工作效率，缩短工期，同时也提高了钢结构的设计质量。

4BIM技术应用在建筑结构设计中的难点

BIM技术是通过建立建筑数字结构模型，根据结构模型的数据信息反馈到分析软件中，该软件可以实现数据的分析与处理。设计人员只需要根据软件最后得出的数据对设计方案和施工方案进行调整与优化即可，这样大大提高设计方案与施工方案的质量。BIM技术是通过建筑结构分析与施工方案统一的作用下进行的。利用该项技术构建建筑模型时，为了有效提高建筑结构的安全性，技术呢元必须保证模型空间数据物理模型与空间的真实性，这是保证设计方案的关键环节。需要注意的是建筑材料自身的性能以及负载等不同物理特性也会对建筑结构具有一定的影响，因此技术人员在进行数字模型构建时，不可变量的参数和参量会直接影响模型构建的质量与真实性。BIM技术理论指出，在构建数字化模型时，一定要保证工程的物理模型、建筑结构数据分析与施工图纸实现完全统一。在实际操作过程中，如果一个构建的数据出现问题，就无法保证模型与数据分析、施工图纸的一致性。因此，在构建数据模型过程中，进行连接结构数据分析时，经常会出现系统无法实现统一，造成有效数据的丢失，进而无法对建筑结构性能进行有效的分析。

5总结

综上所述，随着我国居民对建筑行业要求越来越高，保证建筑结构设计质量和施工质量成为建筑行业长久发展的关键。根据施工现场的实际情况，利用BIM技术对建筑结构进行优化设计，保证建筑施工质量也直接关系到人们的生命财产安全，因此设计单位一定要加强对该方面工作的重视，不断的引进先进的技术和工艺，从而提高建筑结构设计方案的合理性和科学性，促进建筑行业健康长久的发展。

参考文献

［1］李秀霞．关于建筑结构设计中BIM技术的应用探究［J］．门窗，2017(2):134．

［2］刘丽．关于建筑结构设计中BIM技术的应用研究［J］．工程技术(全文版)，2017(3):28．

［3］李轼，王科亮，刘媛．探析建筑结构设计中BIM技术的应用［J］．江西建材，2015(3):34.

作者：钟迅 单位：中信建筑设计研究总院有限公司

第八篇：建筑结构设计优化方法及运用

摘要：建筑结构设计能够从根本上提升建筑的可靠性，并一定程度地提升建筑的经济性，本文主要对建筑结构设计的优化，从其重要意义、优化方法、应用价值等方面对其进行了简单探讨。

关键词：建筑结构设计；优化方法；应用价值

随着我国建筑行业的飞速发展，对建筑结构设计进行优化也是设计人员的重要研究课题。为了解决建筑与用地面积的矛盾、建筑本身属性的内部矛盾和理论知识与实际情况的矛盾，我们从建筑结构上进行优化。

一、建筑结构设计优化方法的重要意义

社会文化和经济繁荣度的高速发展，使人类在追求建筑的居住舒适度、经济性、美观程度时，还追求一定的个性化，这就需要对建筑结构进行大量的设计。建筑结构的优化主要有以下几个重要意义：

（一）降低建筑的施工成本

对建筑结构的设计进行优化时，在施工前考虑到了施工过程中会出现的一些问题，并提出一些有效的应对方式，缩短了问题对工期的延误时间，提前的应对方案结合施工具体情况会使解决方案更合理高效和价格低廉；另外设计本身实施过程的花费会通过这种优化大大降低，材料的使用、人工数量的控制、工序的先后顺序，这些都会对成本造成巨大影响。例如高层的建造需要考虑地基的承受能力，需要对地基部分加大投资，如何协调底部和顶层的矛盾，加强两者的联系就需要用到建筑结构的优化。

（二）提升建筑的施工质量和经济价值

合理的结构优化不仅能减低成本，还会对建筑整体的质量有极大地提升，提升其经济价值。合理的建筑结构应该满足用户的居住或使用要求，并具有美观的特性，最重要的要符合国家标准，适应当地的具体环境。在进行设计时，就需要设计人员对这些因素进行综合考虑。例如对水电管进行优化、对建筑的上层部分进行美观化，就分别从经济价值和美观程度对建筑结构进行了优化。

二、建筑结构设计的优化方法

建筑结构设计是一个庞大的设计，在设计时我们需要将其进行细化，分部分进行设计，并注意各个部分的联系，在设计时加强各部分的交流，增强建筑的整体性。结构设计的优化过程一般分为以下部分：

（一）概念设计优化建筑结构

概念设计就是设计人员结合自身的理论知识和具体设计方案要求、施工环境对建筑结构进行设计，在设计时要考虑到很多非唯一数值和不预测、不可抵抗因素。例如在对建筑进行设计时，需要考虑它的抗震性能。地震的发生不能通过预测而进行针对性的设计，所以在设计时，对每一个建筑都要加强其抗震性能，在一些地震多发地带尤其要注意建筑的抗震性能，对这些因素进行设计优化就是概念设计优化。

（二）模型设计优化

在进行设计概念的优化后，对于模型的建造也要进行优化。第一点，在选取设计变量时，需要选取变化量较少且整体含量较少但基本的数值作为参考标准，这一优化降低了设计难度，增强了设计可靠性；第二点对于联系较大的因素建立对应函数对建筑结构进行设计分析，目的在于降低施工成本，减低设计出错概率，这一优化对于建筑的整体性进行了加强，并减少了设计工作量和施工工作量；第三点是衡量结构的工作条件，建筑的工作环境往往复杂且多变，对于具体的施工项目需要考虑建筑结构的稳定性、各部位的受力限制、整体结构的刚性以及各个单元的可塑性和规格等多个方面，这就需要设计者考虑建筑的使用环境和施工环境，对结构和约束条件进行分析，从而优化整体设计。这一优化极大地提升了建筑结构的合理性、可靠性和稳定性。

（三）数据算法、函数关系的选择

在对建筑结构进行设计时，需要选取合适的计算方法对数据进行处理分析，合理的函数关系减少设计量。这就要对计算进行精简，提升函数的科学性和实际应用价值。

三、建筑结构设计的优化内容

在对建筑结构进行设计优化时，主要从以下几方面进行综合考虑，优化设计内容：

（一）提升建筑的使用寿命

使用期限是建筑的一个重要元素，这就需要设计者对施工环节的每一个步骤进行优化，对建筑结构的科学性进行加强提升，并结合其经济性在一定限度内提升建筑的使用寿命。

（二）协调建筑结构的局部和整体的关系

对庞大的建筑结构设计进行分层、分部分设计能够提升设计效率。对于各个层和各个不同部位的关系要进行深入分析，协调好局部之间的关系才能提升整体的可靠性。对不同部分进行设计时，除了考虑其使用要求和施工难易度外，还需要与其他各个关联部分进行综合考虑。局部的简单拼凑会使整体结构不科学，只有将其有机结合才能成就一个优良的整体建筑结构。

（三）优化建筑结构的整体协调性

除了各个部分的联系需要考虑，建筑整体的协调也需要加强。例如各个部件的紧密结合要满足整体建筑的使用要求；建筑的美观和经济性有一定的矛盾，建筑的安全性能和经济性有一定的矛盾；建筑的功能多样性和结构合理有一定的矛盾，缓解或消除这些矛盾就提升了建筑整体的协调性。

（四）优化上部结构设计

建筑占地面积的减少使得人类将生存空间向上扩展，越来越多的高层建筑涌现，这就需要设计人员加强上部结构的设计优化。上层建筑的安全性能是第一考虑因素，第二是：经济因素，其次是：美观程度。在进行结构优化时，要提升结构的合理性提升安全性能，主要考虑其力学性能和化学性能，例如其抗震程度在力学性能中的考虑；经济因素如合理地降低钢筋材料的使用可以提高其性价比；美观因素则需要对用户视觉需求进行调查，并需要设计师具有一定的审美能力和美学表达能力。

四、建筑结构设计的优化应用

对建筑结构的设计优化的应用提升了建筑的经济效益，增强了其可靠性，主要在下面这两方面具有较高的应用价值：

（一）结构设计优化的前期工作

建筑的前期设计直接决定了建筑的质量和性价比。第一，前期优化工作的实施会使整个施工过程顺畅，能够缩短施工工期；第二，这些前期优化工作能够降低施工难度，从而减少施工成本；第三，科学的优化会对材料、结构进行合理选择；第四，对于用户的特殊要求、建筑需要满足的一些功能或其美观属性都需要在前期进行考虑。

（二）对概念设计和具体结构进行优化

概念设计的优化主要表现在设计人对一些不可预测、不可抵抗的因素进行考虑，进行相关的特性增强。例如地震、水灾等，地震高发地带一般采用木质结构，雨水充沛地带一般顶部的雨水处理能力较强。

（三）对地基基础结构进行优化

建筑的地基直接决定了建筑的稳固程度，对地基的设计优化能够在保证其安全性能的同时，增强其经济性（性价比），对于层数、高度不同的建筑，对地基的设计也有很大的改变，这就需要设计人员对建筑的占用面积和楼层高度进行协调，优化地基设计。结语通过本文的研究，我们简单了解了建筑结构的优化方法和具体应用，从优化内容、优化应用等发面研究了其经济价值、安全价值和美观价值，希望对我国的建筑行业能够有一定的借鉴价值。

参考文献

[1]张爱霞，周世忠.建筑结构设计的优化方法及应用分析[J].低碳世界，2016（7）：153-154.

[2]彭骄阳.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].江西建材，2016（11）：15+18.

[3]彭辉.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建材与装饰，2016（10）：115-116.

[4]范国兴.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].鸡西大学学报，2014（8）：23-25.

[5]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居（下旬刊），2013（3）：81-82.

作者：芦勃 单位：中煤科工集团重庆设计研究院有限公司