賈曉飛

摘要：當前形勢下，由于我國經濟的發(fā)展，建筑市場的不斷發(fā)展以及人們生活質量水平的不斷提升，使得對于建筑工程的要求越來越高。如何設計出經濟合理可靠的高層住宅建筑結構，是設計人員要面對的問題。而掌握高層住宅建筑結構設計要點，正確合理地處理結構設計時所出現的問題，是結構設計人員必須具備的一項基本素質。因此，在進行建筑結構的設計的時候，加強對于建筑結構的設計是非常重要的。由于城市進程的不斷加快，在進行建筑的時候，加強對于建筑結構設計，是建筑中最重要的一部分。筆者主要針對于高層住宅結構設計中的現狀及優(yōu)化進行詳細的探究。

關鍵詞：高層住宅;結構設計;優(yōu)化

前言

在建筑工程中建筑結構設計是非常重要的，它除對建筑物性能有著重要影響之外還對建筑工程具體施工方案，整個工程的經濟利益產生重要的作用。與此同時，對于每個基本構件，設計人員也要細致重視，設計工作也要結合實際中的工程所需，從而使工程圖紙可以很好的為整個工程服務，實現其應有的價值。

一、建筑結構設計的內容

在進行建筑工程的設計的時候，加強對于建筑結構的設計是非常重要的。建筑結構設計主要就是對于建筑的結構進行設計、對于暖氣以及通風的設計、電氣以及給排水的設計。要想使建筑達到標準的要求，就需要保證建筑設計的每一個環(huán)節(jié)都需要滿足人們對于建筑提出的要求及其自身所具有的科學合理性。只有這樣才能夠保證建筑的整體水平達到相關的建筑要求。建筑結構設計時，為了使建筑能夠更加具有科學性，就需要對于建筑結構中構件的承載力的極限以及正常使用中產生的極限進行詳細的計算，保證其符合相關的設計標準。另外，對于建筑結構設計來說，會因為有多種效應同時作用在結構上，這就要求結構設計人員，對于結構進行詳細的計算分析，將建筑中的各種不利的因素進行詳細的考慮。另外，在進行設計的時候，還要求設計者根據實際的情況，進行建筑抗震設計。

二、高層住宅結構設計的現狀和存在的問題

城市化進程的不斷加快，造成城市的住房緊張，房價一路高升，迫使住宅由多層向高層發(fā)展，出現了鋼筋混凝土框架結構的高層住宅。高層住宅建設經過幾十年的快速發(fā)展，研制出了高強度的建筑材料，完善了抗震結構體系，創(chuàng)立了新的設計理論，尤其是計算機在結構設計中的應用，為高層建筑的安全設計提供了有力支持。

1） 高層住宅結構的現狀。在高層住宅的建設過程中，逐漸形成了框架剪力墻結構或框架簡體結構和巨型結構。鋼則是這種結構理想的建設材料，因為鋼結構具有強度高、抗震性好的優(yōu)點。但是全鋼的結構造價高、耐火性差，這樣造價低、承載力強、材料豐富的鋼筋混凝土結構便應運而生，加之合理的結構設計，增強了建筑的抗震性能。當然，鋼筋混凝土結構也存在著自重大、構件斷面尺度大的問題。因此需根據鋼和混凝土的特點，設計出更好的結構形式，以獲得合理的經濟效益和精良的技術。

2） 高層住宅結構設計中存在的問題。工程質量的好壞，尤其是住宅建筑的質量優(yōu)劣直接影響人們的生命安全。結構的設計對于建筑的安全、經濟來說至關重要。但在結構設計中還存在著一系列概念、方法上的差錯，這些差錯有的是沒有理解設計方法;有的是設計人員不顧實際情況盲目套用別人的設計結果;有的則是沒能建立正確的設計結果的驗證體系。所以為保證建筑的質量，必須加強設計人員管理和提升設計結果的驗收標準。

三、高層住宅結構設計優(yōu)化及抗震結構優(yōu)化的措施

伴隨著房地產業(yè)的發(fā)展，與之相關的建材和建筑工藝也獲得飛速發(fā)展，人們對住宅的安全性和審美性提出了更高的要求，目前隨著高層住宅的發(fā)展，結構的抗震性成為設計的重要內容。下面對高層住宅的綠色環(huán)保和抗震性等方面進行分析以實現結構設計的優(yōu)化。

1） 高層住宅結構設計優(yōu)化存在的問題及原因。結構設計的優(yōu)化通過將有限分析技術和優(yōu)化技術相結合，實現了對結構尺寸和形狀的控制。但在具體的應用中仍存在著結構優(yōu)化與理論不一致的問題，原因主要有 ： 目前高層住宅建設沒有明確規(guī)定要使用優(yōu)化設計;建筑的設計和管理體制使設計人員缺乏對結構進行優(yōu)化設計的動力;傳統(tǒng)的結構設計優(yōu)化方法無法實現離散變量優(yōu)化，因為建筑尺寸的大小、型鋼的型號變化都不是有規(guī)律的，不合理的分析反而會使工程的計算量急劇增加。

2） 高層住宅結構優(yōu)化設計的理念。隨著全球氣候變暖、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題的出現，“綠色建筑”應運而生。“綠色建筑”是人類實現與自然和諧共處，享受高效、舒適生活空間的有效途徑，還可以實現資源節(jié)約，環(huán)境保護。它是在最大限度地保護生態(tài)平衡的基礎上，充分利用自然資源進行建造的建筑，所以又稱為生態(tài)建筑、節(jié)能環(huán)保建筑。經過結構設計的優(yōu)化，建筑結構降低了對鋼筋、混凝土等資源的使用量。這樣既保護了環(huán)境又實現了資源的充分利用。

3） 高層住宅抗震結構設計的原則。合理的結構形式對于增強高層住宅的抗震性有著重要作用，因為建筑物的結構會隨著地震的發(fā)生而改變。要做到建筑結構具有很強的抗震性能，需要高層住宅的設計人員根據建筑類型和地震的級別選擇不同的結構類型。所以在對高層住宅的結構進行抗震設計時，首先應綜合考慮建筑的性能，如 ： 穩(wěn)定性、承載能力、延性、剛性，對于建筑的結構比較薄弱的部位應加強抗震措施。同時在進行抗震設計時，應設多重防線，從而使高層住宅形成完整的抗震體系，達到良好的抗震效果。并且在處理建筑的結構關系時，應該有足夠的韌性，從而提高建筑的抗震能力和延性。

四、結語

目前，由于我國社會經濟的發(fā)展，高層住宅越來越多的出現在人們的視野及生活中，高層住宅作為社會經濟發(fā)展的產物，其建設要求既安全環(huán)保又效益顯著。這樣住宅結構的設計不僅要縮短設計周期，充分利用建筑材料的性能，還應把握高層住宅結構設計中存在的問題，對住宅結構的設計進行優(yōu)化，加強結構的抗震性能，以改善人們的生活環(huán)境，減輕城市發(fā)展的壓力。

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（作者單位：河北建筑工程學校）