浅谈现代建筑结构优化设计
李锋
（ｔ学建筑与工程设计所有限公司
北京
１
０００３７）
建筑科学
摘要：文章蛄舍在建筑结构设计工作中选择合夏的蛄构方案时应遵循的一些基本原则，嚣讨了在进行正冀的蛄构计算时应注ｔ的一重
同意，井从材料选用．‘规范）运用以及设计者精品毫识培养等方面对建筑结构设计进行了综合的分析。
关键词：结构．殴计
结构计算
材料选用
中国分类号ｌＴＵ２
文献标识码：Ａ
文章编号１１６７２—３７９ｌ（２０ｌｏ）０９（ｂ）一００８０一ｏｌ
１选择合理的结构方案
结构设计方案的优劣决定了结构设计
的成败。对于同一个建筑设计方案，结构设
计方案往往不是唯一的。不同的结构方案
会使工程造价和工程质量产生很大的差
别，所以选择合理的结构方案便显得尤为
重要。在结构方案的选择上，应遵循以下的
一些基本原则：要用整体的概念在特定的
建筑空间中来完成结构总体方案的构思，
处理好构件与结构、结构与结构的关系，充
分利用和发挥整体结构和构件的最佳受力
状态，使结构具备足够的承载力，刚度和良
好的延性，尽可能使结构的受力与传力途
径简单、直接、明确，保持整个结构安全可
靠度的协调一致性，使结构平面布置的抗
侧力刚度中心与建筑物的外力作用中心或
质量重心尽量接近或重合，以避免或减小
外力作用下结构的扭转效应，因为抵抗结
构的扭转所需增加的材料用量是很大的，
可以说结构平面布置的不规则既不经济又
不安全・积极主动的参与建筑设计的方案
阶段，加强与建筑师的沟通与协调。
２进行正确的结构计算
一体化计算机结构设计程序的不断完
善和全面应用，使结构工程师从繁重复杂
的结构计算中解脱出来。工程师可以在概
念、经验和估算的基础上借助计算机进行
可靠的分析计算，经过多次计算比较和调
整，使结构设计更加合理和经济。在利用计
算机结构设计程序进行结构计算时，要注
意以下问题：不能盲目的依赖计算机－对于
输入的几何图形，构件尺寸、荷载数据等应
认真核对、力求准确无误，对计算参数的选
取要正确合理，注意实际结构与计算模型
的差异。
３提高材料的利用率
结构设计的目的便是花尽可能少的
钱，做最安全、适用的建筑，这就要求结构
设计时对材料的选用要合理，利用要充分。
要根据结构构件的不同受力特点、工作环
境和材料的力学性能特点，选用合适的建
筑材料。在钢筋混凝土结构中，以受压为主
的柱子，就要充分发挥钢筋混凝土材料中
混凝土抗压性能好的特点，尽可能采用高
标号混凝土，不但可以减小构件截面，增加
使用空间，还能减轻结构自重。梁板以受弯
为主，可采用高强度钢筋，以减少钢筋用
量，同时要注意钢筋混凝土结构中钢筋与
混凝土强度的匹配，最大限度地发挥出材
料的性能．
对于高层建筑的结构转换层和受力复
杂的结点部位以及大跨度结构，可采用型
钢混凝土和预应力混凝土或钢结构等，以
达到适用、安全，经济的目的。实际工程中，
因材料选择不当造成浪费的情况很多．
４正确理解运用（（规范》
《规范》是我们在设计中必须遵循的
。最低”标准，是国家的技术经济政策、科技
水平和工程实践经验的总结。全面理解规
范条文的概念、定义、前提条件和适用范
围，是正确运用《规范》的前提和基础。作为
一个结构工程师，一方面必须熟悉、理解和
吃透规范条文的真实含义，另一方面必须
客观理性地正确对待规范。对《规范》中的
。强制性条文”要不折不扣的执行，而对《规
范》中的“非强制性条文”工程师可以运用
自己的理论知识，结构概念和实践经验，在
《规范》条文思想的指导下，针对具体的设
计对象、环境和使用条件，以工程的安全性
和经济性为目标，创造性地灵活选用规范
中的数据。盲目照搬硬套不但会限制创新
成果、影响设计创作，阻碍工程技术的进
步，也会造成不必要的浪费。因为即使规范
再详细，也不可能包罗实际工程中遇到的
所有技术问题。对《规范》中的构造措施要
给予足够的重视。
在实际工程中，一些设计人员过分依
赖结构计算分析结果，不同程度地存在忽
视结构构造措施的问题。以抗震设计为例，
我们都知道，地震是一种很复杂的自然现
象，我们对地震发生时建筑物的破坏机理
还不十分清楚，对地震的破坏现象也只是
停留在感性认识阶段，建筑物抗震计算的
原理也只是一种近似方法。建筑抗震设计
是建立在对震害分析和总结的基础上，通
过概念设计，结构计算和构造措施三部分
来实现的。所以，我们在进行建筑抗震设计
时，不但要遵循《规范》提出的抗震设计原
则和抗震计算方法，同时还要重视抗震构
造措施。
５树立精品意识
对结构优化设计的过程是结构工程师
打造设计精品的过程。要求结构工程师不
仅要具备深厚扎实的专业基本理论基础、
丰富的实际工作经验，更要有尽心尽力、精
益求精、追求完美的精品意识。设计单位要
提高市场竞争能力，必须实施精品战略，走
精品之路。改变以往在管理上重业务经营
轻技术质量．造成设计人不注重技术水平
的提高，设计只要保证不出大的质量问题，
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科技资讯，ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＯＹ
ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
方案的好坏、造价的高低无关紧要，使优化
设计失去内在动力。导致对设计方案不认
真进行经济分析，而是为保险起见，随意加
大安全系数，造成投资浪费。只有在单位内
部管理上把设计质量同个人效益挂钩，才
能提高设计人员的质量意识和经济观念，
促使结构专业经济化。
预算专业可以提前介入到结构设计的
方案阶段，为结构工程师提供必要的经济
分析数据，改变以前设计过程中不算帐，设
计完了预算见分晓的现象，通过结构工程
师与造价工程师对设计质量和经济指标进
行全过程的控制，实现设计产品技术质量
与经济的统一。要落实各级技术岗位责任
制，通过各环节层层把关，把提高设计质
量、创设计精品的工作贯穿于整个设计过
程之中。
６结语
通过结构优化设计来降低工程造价是
控制工程投资的一个有效途径，而正确处
理技术与经济的对立统一是控制投资的关
键。不能片面强调节约投资，而降低技术和
质量标准，又要反对重技术、轻经济，设计
保守浪费的现象。建筑结构设计的首要任
务是满足建筑功能的需求，实现建筑物适
用、安全、美观、经济的目标。结构造价在建
筑工程中所占的比重很大。通过精心设计
所带来的经济效益是十分可观的。实现安
全与经济的最佳结合，也是衡量一个结构
设计人员专业水平和能力的主要标准。
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万方数据