工业建筑结构设计优化技术的探讨

建筑结构　霸曩四翔　工业建筑结构设计优化技术的探讨　摘要：工业建筑是凝固的艺术，精美的工业建筑是设计师把工业的美观设计与结构设计相互密切配合的结果。工业结构的优化　设计是一个复杂的过程，属于综合决策的问题。在优化的过程中需要综合考虑实用、安全、经济和整体效果等因素。本文就工业建筑　结构设计优化的技术进行了简单讨论。　关键词：工业建筑；结构；优化设计　一、工业建筑结构设计优化　１、工业建筑结构设计优化基本概念分析　地的地质条件、岩石物理力学性质、地基承载力、地下水位、场地土动力学参　数等数据，必须进行科学合理的分析。因为这些资料是建筑方案合理设计的　基础，通过对于资料的分析，再综合考虑上部结构的形式，最终才能确定合理　的建筑基础形式和布置。　（２）工业建筑结构设计基础的形式和布置应考虑基础与上部结构的相互　考虑，对他们分别进行力学分析。而事实表明，这种方法存在着较大的局限　性，计算所得到的基底应力和基础沉降量与实际测量值存在着很大的差别。　所以，基础问题的解决不能只关注基础，还应该考虑基础与上部结构的相互　传统的结构设计优化是对结构进行分析、校核及设计优化。现代意义上　的工业建筑结构设计优化是从工业生产工艺、流程、设备放置等角度出发，对　性。利用工业建筑结构设计优化能够最大限度的为投资建设单位提供最为科　学的＿Ｔ业建筑结构，并满足现代市场经济体制下企业生产效率、管理效率及　综合成本控制的目的。　２、工业建筑结构设计优化的作用　工业建筑结构的使用性能、成本、结构等进行分析与评价，确定结构设计科学　作用。通常情况下，建筑结构设计是将上部结构和基础分离开来，各作单独的　作用。在结构设计的时候，应该注意到上部结构次应力、开裂等不良情况的发　生，将上部结构和基础进行综合考虑，从二者的相互联系出发，选择合理的方　案。　２、工业建筑应重视基础结构设计的计算　工业建筑结构设计优化的方法，分为对分部结构设计的优化方法和对总　体结构设计的优化方法。结构设计中工业建筑结构设计的优化一般包含以下　几个方面的内容：对基础结构的设计进行优化；对上部结构的设计进行优化；　对护围支撑结构进行优化；对房屋总体设计结构及细节部分进行优化。工业　建筑结构设计优化的意义在于可以最大程度地充分利用资源与空间，高效利　用材料与设备，使结构功能合理、协调、安全、可靠。实现结构设计的“安全性、　适用性、经济性、美观性”的最优化设计。　３、工业建筑结构优化设计的要求　优化结构设计是工业建筑施工共同的追求和目的，然而，优化设计也需　要满足相应的要求，以一定的标准为参照，具体来说，需要满足以下几个方面　的要求。　伴Ｉ萌着计算机技术在基础结构计算中的运用，基础设计取得了快速的发　展和进步，计算精确度得到提高，计算的可靠性也更高。然而，我们在充分发　挥计算机计算优势的同时，应该明确知道，结构设计程序是被动的计算过程，　在计算中难免会出现差错，所以还需要注意以下几个问题。　（１）提高计算自主性，避免过分的依赖　工业建筑结构设计进行优化时需要进行大量的资料数据运算，因此要编　制大量的计算机程序，用以方便运算。无论是公式资料输入时还是计算机进　行高强度的计算时，都十分容易产生错误。有时候，优化设计的错误是工程师　过分依赖计算机所致，因而，工程师或者设计人员需要改变这种情况，提高计　算的自主性，在设计的过程中，对相关数据和计算结果进行反复的核对和审　（１）安全ｌ生标准　建筑物与人们的生产和生活息息相关，因此，安全性是建筑结构基础设　计必须考虑的因素。如果只是片面的强调结构基础设计的优化，而忽视建筑　结构的安全性，那么所做的一切努力都没有任何意义。因为，如果建筑物没有　满足安全这一基本要求的话，必然给人们的生命财产安全带来巨大的损失。　所以，建筑结构基础设计必须满足安全性的要求。　（２）经济性要求　查，避免计算错误而影响结构设计。尤其是对基础设计的几何尺寸，荷载数据　更要加强审核，确保不发生差错。此外，还要分析数据的真实性，避免盲目利　用数据　（２）合理选用计算结果在计算过程中，有些计算人员急于求成，不进行实　际的审核以及资料对比，计算出的数据就直接进行应用。但实际状况中，并不　是所有的计算结果都在结构基础设计中适用。计算参数的不同将会导致计算　结果的不同，所以，工程师和设计人员应该对计算结果进行分析，合理选用计　算结果。　（３）注意实际结构和计算模型差异　经济性是市场经济条件下对建筑结构基础设计提出的新的要求，它主要　是指在建筑结构基础设计当中，尽量节省成本，优化资源配置，合理利用各种　材料，以达到节省成本，提高建筑项目工程经济效益的目的。　（３）功能性要求　建筑物是人们得以生存和发展的重要环境，它的目的是满足人们对物质　环境需求的最大化。随着人们生活水平的提高，对于物质水平要求，精神水平　要求都有了更加具体的内容。人们对于建筑物的功能需求不仅仅局限于传统　的实用性功能，更多的在于增添使用舒适性、视觉美感、以及满足人们更高层　次的需求。　计算程序与现实有一定的差距，它是以各种假定状态和理想状态为前　提，但是，实际结果的承受力不可能达到理想的状态，所做的假设也与实际情　况可能不相符合，因为外在因素会不断的变化。所以，在结构基础设计的时　候，应该将模型和实际结果进行对比，尽量使其相符合，如果不相符合，则需　要进行重新计算。　３、工业建筑工程应提高材料的利用率　优化结构基础设计，在保证安全和经济的基础上，必须提高建筑材料的　（４）环保性要求　环保性是人们对建筑结构基础设计提出的更高的要求，它要求选用环保　材料，通过合理布局来实现可持续发展的理念，降低能源资源消耗，实现人与　自然的和谐相处。　４、工业建筑结构基础设计的优化策略　利用效率。如，在钢筋混凝土结构中，当柱子以受压为主的时候，就需要根据　材料的抗压性进行选择，要高标号混凝土为主，减小构件的截面，增加使用空　间。由于梁板是以受弯为主，要选用高强度的钢筋，以减少钢筋的用量。此外，　钢筋和混凝土的强度还要相匹配，这样能够最大限度的发挥材料的性能。总　为了优化建筑结构基础设计，满足安全性、经济性、功能性、环保性的要　求，结合基础设计的实际情况，施工方可以采取以下策略。　１、工业建筑设计方案的选择　之，要重视材料的恰当选择，提高材料的利用率，降低造价，以收到最好的效　益。　在整个建筑结构设计中，基础设计方案的合理选型和布置是相当重要的　部分。对于同一种场地地基，有多种基础形式可以选择，不同的基础形式，它　的施工难度和工程造价是不一样的。因此，在基础设计方案选择的时候，要综　４、工业建筑应对《规范》做到正确理解和应用　《规范》是优化设计的基础和指南，在实际工作中必须严格执行相关的规　定。一方面，对《规范》中的相关条文要进行深入的学习，深刻领会其中的内　涵，并将此作为设计准则，根据具体的设计对象、设计环境、构件特点等，并根　据设计的要求，进行科学合理的设计。另一方面，要高度重视（下转第１０７页）　合考虑多方面的因素，合理选择，以寻求最优目标。　（１）工业建筑结构设计以准确的岩土工程勘察资料为依据。对于工程场　。１０３‘　建筑结构　多方案比较，最终选定安全实用、经济合理的处理方案。地基经处理后，还必须　满足规范所规定的强度和变形要求。　翻四囵豳　强住宅结构的概念设计和地基设计，才能提高住宅结构设计水平，确保住宅设　计质量不断提升，以使住宅的结构设计工作做到更安全、更合理。　参考文献：　［１１尉晋龙贺会军．浅议住宅设计中的几个问题　山西建筑，２００５，（１６）．　（２）对高层建筑来说，由于需要一定的埋置深度，从经济的角度考虑，基础　般采用桩箱或桩筏结合的形式。此时应保证箱体的整体刚度，群桩布置的　形心应与上部结构重心相吻合；当土层有较大起伏时，应使用同一建筑结构下　的桩端位于同一土层中，并应考虑可能产生的液化影响。　一【２】林武庞维钊．住宅结构设计中应注意的问题［『］建材与装饰（下旬刊）　２００８，０４：３５－３６　结束语：　建筑结构设计是一个复杂的过程，设计单位在进行住宅结构设计时应加　（上接第１００页）工业厂房的安全性和稳定性。　［３】牛慧娟马小龙．浅议建筑结构设计中的概念设计Ｕ】，内江科技，２００８　（０２）．６７．　分发挥钢结构的优势和特点，综合多方面的因素，积极优化和完善各个设计　内容，推动多层钢结构工业厂房的可持续发展。　参考文献：　Ｉ１郭冰冰多连跨重型工业厂房的设计研究【１】Ｄ１．北京工业大学，２０１２　作者简介：　郭瑶（１９８０一），女，辽宁沈阳人，学历：硕士，工程师，研究方向：＿Ｔ－，３ｋ建筑　８、合理确定多层钢结构承受荷载　工业厂房多层钢结构设计应结合厂房的实际用途，利用计算机系统的有　限元结构分析程序，准确计算多层钢结构承受荷载，根据正确的多层钢结构　承受荷载值，优化多层钢结构设计。　结束语：　为了提高工业厂房的利用率和安全性，工业厂房的多层钢结构设计应充　（上接第１０１页）预加压力，可以抵消部分自重应力，起到卸载、减小跨中挠度　的作用；改变结构体系加固法通过增设支撑或桥墩，把简支变为连续、在梁下　具体施工步骤：①拆卸桥面的敷设材料；②清理桥面；③对桥面进行全新的敷　设；④浇筑；⑤对浇筑后的桥面进行全面检查。　增设如钢架等加劲梁或叠合梁，以减小梁内控制截面峰值弯矩，提高承载能　力的一种加固方法。　４、对桥面进行加固的具体措施　结束语　综上所述，我们简要的分析公路路桥设计及桥梁结构损坏原因，相信这　４．１当桥面出现小范围的破损时，相关工作人员可以对局部实施“修复凿　不仅对于我国以后的公路桥梁设计和维护工作的开展有一个系统的帮助和　补”法，从而使桥体更加的坚固。该方法的具体施工步骤：①平整破损部位；②　指导作用，还对我国以后的经济发展有着推动的作用。　清理破损部位；③采用合理的材料修复破损部位；④对已经修复的部位进行　检查。　４．２当桥面板出现破损的时候，相关工作人员可以对混凝土面板重新浇　筑。该方法有一个缺点，那就是并不能完全解决桥面板的破损问题。该方法的　（上接第１０３页）《规范》中的构造措施。在实践中，一些工程师过分强调计算　结果，却忽视设计环境，从而导致结构设计的安全性和经济性受到损害。但这　参考文献　［１］刘丙言．超载损坏桥梁分析及其加固维修　科技创业月刊２００９（０８）：１５２　［２１￣Ｉ春云．超载损坏桥梁的修复与加固明内蒙古科技与经济．２００９（２３）：２０７．　离，提高工作效率、减低综合成本。　样很有可能对建筑质量带来负面影响，因此，具体的设计在遵循设计原则和　计算方法的同时，还必须考虑构造措施。　结构设计的优化为企业带来了优秀的质量，低廉的成本，较高的收益，以　随着我国现代工业的不断发展，行业领军企业的规模不断加大，新建工　及强大的市场竞争力。因此，在工业建筑建设中，结构设计的优化是不容忽视　业园区过程中企业对工业建筑的要求也不断提高。针对工业建筑的特殊性，　的，不可或缺的，带有强大参考力量和技术价值的步骤。　工业企业加强了对建筑结构设计的关注。利用工业建筑结构设计优化方法、　参考文献：　优化技巧，降低工程总体投资。同时，满足工业建筑结构使用功能需求。随着　【１１邹俊．建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用　２０１０　市场竞争的日益激烈，企业的管理成本成为了影响企业发展的关键因素。工　业建筑结构设计优化能够通过优化活动，缩短管理过程中人员、物料移动距　（上接第１０５页）的关键点，结合国家行业规范因地制宜的参与设计，以此来促　进整个建筑工程项目的质量，确保建筑项目工程能够安全稳定的实施。　参考文献：　【１１张大鹏．高层建筑钢筋混凝土结构设计问题探讨　科技与企业，２０１４，０５：　１９４．　结语：　『２１杨伟顾东辉．探究对建筑结构基础设计的优化［Ｉ１＿城市建设理论研究，２０１２　『３窄金珉．３１高层建筑基础分析与设计『Ｍｌ冲国建筑工业出版社，２００９　【２】杨迪珊　建筑结构设计总信息辅助确定与评价软件［Ｄ］．厦门大学，２０１４　【３］范锦芳．结构设计中的常见问题分析与研究『Ａ１《建筑科技与管理》组委会　２０１４年６月建筑科技与管理学术交流会论文集［ｃ】．《建筑科技与管理》组委会：　２０１４：２　‘１０７‘