關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計的論文參考
比較基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中常運用的幾款結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件
引言
當(dāng)前，結(jié)構(gòu)設(shè)計電算化越來越普遍，建筑行業(yè)中結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件層出不窮，大大提高了設(shè)計人員的工作效率。但使得工程設(shè)計人員越來越依賴于結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件。實際的工程構(gòu)件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜及其他多方面影響使得目前的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件還沒有一個能完全做到精確計算。每個結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件都是通過對實際工程進行一定的假定基礎(chǔ)上，簡化計算，而假定的不同對計算結(jié)果的影響也不盡相同，有時其差異非常大，甚至出現(xiàn)錯誤的結(jié)果。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在進行工程設(shè)計時候，不能過于迷信結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，必須了解所使用的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的數(shù)學(xué)、力學(xué)模型及使用條件，以得到更精確的結(jié)果，本文就是受此啟發(fā)而開展工作的。在基礎(chǔ)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)軟件設(shè)計所起到的作用也是輔助的作用，這點在獨立基礎(chǔ)中也有較多的體現(xiàn)。
1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中常運用的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件
1.1理正結(jié)構(gòu)工具箱對地基承載力、抗沖切及抗剪承載力等來驗算；可以對基礎(chǔ)的長寬比，按對稱或非對稱自動進行設(shè)計截面尺寸；最終拿出上部結(jié)構(gòu)傳來的軸心或偏心荷載作用，直接出圖，再轉(zhuǎn)到CAD中。
1.2PKPM中JCCAD進行基礎(chǔ)設(shè)計時，先采用PMCAD建立分析模型，并接力SATWE，TAT等模塊進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力和配筋計算，生成JCCAD所需的數(shù)據(jù)文件（由柱子傳到基礎(chǔ)的軸力），最后進入JCCAD設(shè)計建筑基礎(chǔ)。設(shè)計柱下獨立基礎(chǔ)需要點的菜單為：地質(zhì)資料、參數(shù)輸入、荷載輸入、上部構(gòu)件，最后點柱下獨基中：自動生成柱下獨基。
1.3算易結(jié)構(gòu)設(shè)計工具箱一款結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的軟件，對結(jié)構(gòu)設(shè)計可以進行一些常用的計算，含有獨立基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計的模塊，最后程序繪出計算書（圖文并茂）和施工圖。
1.4計算書大師軟件一款服務(wù)于結(jié)構(gòu)設(shè)計人員、方案編制人員、現(xiàn)場施工技術(shù)人員的多方面的工程計算軟件，不僅具有結(jié)構(gòu)設(shè)計的功能，還有施工相關(guān)計算功能，它包括了對混凝土柱自動配筋，設(shè)計柱獨立基礎(chǔ)，自動查詢部分規(guī)范中的參數(shù)，一些參數(shù)如下：砼彈性模量、抗拉設(shè)計強度、抗壓設(shè)計強度查表等，不用再去查詢相關(guān)規(guī)范和書籍，減少麻煩。計算書大師軟件強有力地支撐了結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的設(shè)計和施工技術(shù)人員快速化的決策。
2比較基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中常運用的幾款結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件
目前的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件還沒有一個能完全做到精確計算。每個結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件都是通過對實際工程進行一定的假定基礎(chǔ)上，簡化計算，而假定的不同對計算結(jié)果的影響也不盡相同，有時其差異非常大，甚至出現(xiàn)錯誤的結(jié)果。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在進行工程設(shè)計時候，不能過于迷信結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，必須了解所使用的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的數(shù)學(xué)、力學(xué)模型及使用條件，以得到更精確的結(jié)果。
2.1比較本文中提到的四種結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件理正工具
箱雖然可以對獨立基礎(chǔ)對地基壓力、地基變形、地基持力層的強度以及地基軟弱下臥層的強度分別進行計算。但是，上部結(jié)構(gòu)荷載需要從PKPM或廣廈等大型建模設(shè)計軟件中導(dǎo)出，它只是起到輔助的設(shè)計，小計算做得很全面，不用我們來手動計算。
PKPM中的JCCAD是從上部結(jié)構(gòu)中直接導(dǎo)入荷載到基礎(chǔ)中，這樣整個建筑模型就很完整，但是，就是因為考慮的是全面的計算，所以在地基壓力、地基變形、地基持力層的強度以及地基軟弱下臥層的強度這些計算還需要手動計算來輸入到JCCAD參數(shù)中。
算易結(jié)構(gòu)設(shè)計工具箱比理正工具箱多了出計算書的功能以及可以導(dǎo)入到CAD中。這樣，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的計算書，為后期的出圖工作節(jié)省了很多時間。
計算書大師軟件的亮點為施工相關(guān)計算功能，與施工現(xiàn)場需要的一些計算相接軌，這樣也減少了施工現(xiàn)場的工作人員的計算量和工作量。其次，它的規(guī)范查詢也是很方便的，一般地我們的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，參數(shù)都是要自己輸入，在輸入之前需要根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的經(jīng)驗來翻規(guī)范取值。這一方面，如果設(shè)計人員出現(xiàn)失誤，后面的計算會出現(xiàn)很大的偏差。
2.2從上述中的四種結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件中的特點來分析
在對柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計的各種軟件比較的過程中，重點也要研究各種結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的不足，本文已經(jīng)找出了各自的特點，各自的不足，也已經(jīng)對各軟件的計算程序還有薄弱環(huán)節(jié)進行了詳細的探討，在對結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的數(shù)學(xué)、力學(xué)模型及使用條件對比的同時，各結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件是都對柱下獨立基礎(chǔ)的計算過程進行簡化，來得到各軟件最終所需要的計算參數(shù)，最后來輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算。
2.3從上述中的四種結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件中找出柱下獨立
基礎(chǔ)設(shè)計的最優(yōu)方案通過針對各種結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件在柱下獨立基礎(chǔ)中的應(yīng)用進行研究，可以在不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件中找出計算最可靠，對結(jié)構(gòu)設(shè)計人員起到輔助作用最大的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，那么在此之前，我們必須研究清楚：哪些計算過程是靠設(shè)計人員手工計算，哪些計算過程交給結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件來參與輔助計算來提高效率。通過提出如何更好地在基礎(chǔ)設(shè)計中運用結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，對結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的優(yōu)化和改革起到重大的作用。
通過以上的一些比較，在國內(nèi)還是以PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計為主要結(jié)構(gòu)計算軟件，所以，還是以PKPM中PKCAD來上部結(jié)構(gòu)建模，從而對基礎(chǔ)的受力配筋計算。以計算書大師軟件來進行柱下獨立基礎(chǔ)的設(shè)計，其他一些細節(jié)計算過程可以由理正工具箱來輔助，最后由計算書大師軟件來將圖導(dǎo)到CAD中，以TSSD探索者繪圖軟件打開，來做最后的修改布圖，符合現(xiàn)行的平法規(guī)則。
當(dāng)然TSSD探索者結(jié)構(gòu)繪圖軟件自帶的簡單的基礎(chǔ)設(shè)計，也可以對上述的結(jié)構(gòu)設(shè)計中柱下獨立基礎(chǔ)中復(fù)雜的設(shè)計過程起到輔助的作用，可它的主打是繪圖，不建議來計算。各種結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件都必須根據(jù)我國現(xiàn)行的規(guī)范來將計算結(jié)果呈現(xiàn)給廣大客戶，對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計算起到輔助的作用。
當(dāng)涉及到柱下獨立深基礎(chǔ)時，其他的設(shè)計軟件計算達不到時，可以用PKPM系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、圖形編輯、施工圖輸出等，功能完善。鋼筋混凝土多層框架房屋采用較深柱下獨立基礎(chǔ)時，拉梁的配置應(yīng)根據(jù)獨立基礎(chǔ)的埋置深度采用不同的計算模型。
3基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件未來的發(fā)展
在眾多的結(jié)構(gòu)計算軟件中，目前國內(nèi)大多工程技術(shù)人員著重在某一項結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的應(yīng)用與研究中有較深層次的提煉�；蛘邔φ麄�結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程所運用到的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進行詳細的探討，在基礎(chǔ)設(shè)計這一重要領(lǐng)域有系統(tǒng)的研究與比較。但是在獨立基礎(chǔ)設(shè)計中也是分開進行研究。因此，筆者對獨立基礎(chǔ)設(shè)計中應(yīng)用到的軟件，設(shè)計過程，優(yōu)化設(shè)計進行整合，運用在結(jié)構(gòu)工作當(dāng)中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的體會領(lǐng)悟?qū)@一領(lǐng)域提出自己見解。
期望以后的PKPM面向?qū)ο蟮膶嶓w單元建模，采用平面，立面和自定義視平面進行功能強大的3D建模，允許采用較大的單元而不需要在每個節(jié)點都進行劃分，并且具有強大的類似CAD的編輯特點，在一個統(tǒng)一的集成環(huán)境中進行建模，修改，分析，設(shè)計優(yōu)化，并查看結(jié)果，進行交互式的混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計，剪力墻設(shè)計，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，由屏幕直接顯示分析與設(shè)計結(jié)果，最后動畫顯示變形、振型、應(yīng)力輪廓、時間關(guān)系曲線等結(jié)果，最后導(dǎo)入、導(dǎo)出模型到通用的繪圖軟件中。
4總結(jié)
在設(shè)計時，我們要認真地考慮每一個環(huán)節(jié),要使工程實際在簡化的計算模型中得以體現(xiàn)，讓實際情況有所體現(xiàn)。并且要清楚各個結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的適用條件和技術(shù)條件，簡單的分析下PKPM軟件的應(yīng)用，采用PKPM軟件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量要得到提高。并且合理地應(yīng)用其他輔助的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件來得當(dāng)?shù)亟鉀Q現(xiàn)行PKPM中一些不足。
最終用CAD繪圖軟件（如探索者）來保證準(zhǔn)確的計算結(jié)果；在知識上，要加強學(xué)習(xí)規(guī)范，加強概念設(shè)計，使設(shè)計的結(jié)構(gòu)滿足構(gòu)造，建筑可以承受各種可能出現(xiàn)的作用，保證結(jié)構(gòu)具有良好的工作性能和耐久性能。
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多種大跨度的空間形式結(jié)構(gòu)設(shè)計特點
隨著我國社會的不斷發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)形式設(shè)計也在不斷的更新，為了滿足人們內(nèi)心的欲望和需求，多樣化的建筑結(jié)構(gòu)類型也在不斷的提高。目前，大跨度的空間形式結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了我國建筑行業(yè)中的重點。
1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中形式和技術(shù)的特點
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式和技術(shù)特點是作為技術(shù)人員們最根本的規(guī)律和將若干個桿相連接而成，從而逐漸形成了一種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)形式，其中有些技術(shù)人員會將這些網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相連接起來從而組成多層的結(jié)構(gòu)形式，從而被我們稱之為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。其具體的施工材料都是由簡單的鋼管或是鋼材質(zhì)而組成。
1.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的具體形式特點
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的具體形式特點可以分成以下四種：（1）平面框架結(jié)構(gòu)中主要是包括豎向正交放網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、雙向傾斜放網(wǎng)架、正面斜放網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等。（2）四角椎體形狀的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其中主要都會包括四角椎體當(dāng)中呈現(xiàn)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和斜放椎體結(jié)構(gòu)等。（3）三角椎體中的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，主要是包括抽空三角椎體中存在的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、蜂窩類型的四角椎體網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。（4）正六角錐體中存在著網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
1.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式中主要的特點
在我國大跨度的建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是目前在施工當(dāng)中最為普遍的一種結(jié)構(gòu)形式，它自身有著自重較輕、抗震性能比較好、傳送途徑比較便捷等一些優(yōu)點。在其他施工當(dāng)中，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)存在著施工便捷又有著極高的固定性能優(yōu)勢，并且還有效地加強了施工的整體效率，做到外表美觀的作用。另外，比較容易將網(wǎng)架結(jié)構(gòu)固定，還能夠?qū)⑵湓O(shè)備進行安裝鋪墊，提高了其施工的整體質(zhì)量效果，最重要的一點是減少了施工時開銷成本。
2網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式技術(shù)的特點
在我國的大跨度建筑結(jié)構(gòu)形式技術(shù)當(dāng)中，施工人員通常都會采取鋼筋混凝土、木材、鋼管等作為基本材料進行網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式的施工標(biāo)準(zhǔn)。
2.1網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式技術(shù)
在實施的具體施工當(dāng)中，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式技術(shù)可以分成球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式和雙彎曲面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式以及圓柱性面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式等多種多樣化的比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式。
2.2網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式中主要的特點
針對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式進行設(shè)計的過程當(dāng)中，其他組成材料要對照好輕重、相對于其他的整體結(jié)構(gòu)形式來講，不僅要確保在質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，還要對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式的衡面的尺寸進行詳細的分析，由于殼體的整體結(jié)構(gòu)形式的外觀具有科學(xué)性，因此它不僅能夠比較合理化的分配內(nèi)部中的結(jié)構(gòu)作用，還能夠?qū)⑵溆行У卮_保安全穩(wěn)定性，在實際的施工現(xiàn)場當(dāng)中，該結(jié)構(gòu)雖然整體的厚度比較小，但是其整個覆蓋率空間是比較充裕的。由于殼體的改觀結(jié)構(gòu)形式具備著科學(xué)合理性的特點，因此其剛度和韌度也是非常強大的，改結(jié)構(gòu)在實際的操作中能夠大量的節(jié)省施工中所需要的材料，并且在整個施工的過程當(dāng)中，由于自身的厚度比較小、承載壓力也比較小，因此，更加具備這經(jīng)濟適用的標(biāo)志，可以提供更多的建筑結(jié)構(gòu)空間。薄殼結(jié)構(gòu)本身在實際應(yīng)用中表現(xiàn)突出的特點就有很多，在實際的施工中也一直都有被借鑒。首先是薄殼結(jié)構(gòu)可以憑借著厚度小和承擔(dān)比較大的負荷，在這方面上就發(fā)揮了比較強大的通以及重要性，只能夠在工程當(dāng)中比較合理的利用這個特點為實際的施工中帶來了安全和穩(wěn)定性以及經(jīng)濟節(jié)約的合理利用效果。這個特點主要是來源于薄殼結(jié)構(gòu)形式可以通過幾何的形式來增加材料的抗壓性以及耐用性，是我國現(xiàn)代社會所提倡的環(huán)保建筑中不可或缺的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計。
3膜結(jié)構(gòu)的形式設(shè)計的特點
膜結(jié)構(gòu)形式是我國上個世界初所研究出來的一種新型的空間結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)的制作主要是采取柔軟的材料作為主要，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實際施工當(dāng)中，該膜結(jié)構(gòu)形式是一種剛度和厚度以及整體的覆蓋面積都是比較大的體系結(jié)構(gòu)。
（1）膜結(jié)構(gòu)形似技術(shù)主要是根基膜結(jié)構(gòu)的支撐方式，可以將支撐方式將其分成為以下幾種的結(jié)構(gòu)形式：①充氣膜結(jié)構(gòu)形式技術(shù)，這一結(jié)構(gòu)形式主要是應(yīng)用在建筑工程中的內(nèi)部灌注到一定的空氣，由于建筑的層面自身的彎曲度相對來講就比較小，跨度時會比較大，相關(guān)的技術(shù)人員可以根據(jù)建筑物四周的四角線來觀察并設(shè)置相應(yīng)的位置鋼索進行施加到一定性的壓力。這一種結(jié)構(gòu)形式技術(shù)應(yīng)用在臨時的建筑施工當(dāng)中會比較合適。②懸掛膜結(jié)構(gòu)形式技術(shù)，針對建筑結(jié)構(gòu)形式進行實際的施工中，通常設(shè)計者都會采取用枝桿將鋼索以及膜材料結(jié)構(gòu)懸掛起來，將其鋼索進行加固緊繃的狀態(tài)，從而增加建筑屋頂?shù)暮穸�。③骨架支撐力膜結(jié)構(gòu)形式技術(shù)，這是以一種骨架作為替換充氣膜結(jié)構(gòu)形式中的空氣為支撐結(jié)構(gòu)形式，骨架可以按照建筑中實際的需求進行選擇應(yīng)用結(jié)構(gòu)形式，然后在骨架上設(shè)置膜材并且經(jīng)過加固緊繃，比較適用于建筑物為平面或是方形、矩形以及圓形一系列的建筑標(biāo)志。④復(fù)合型的膜結(jié)構(gòu)形式技術(shù)，這是膜結(jié)構(gòu)形式中一種比較新型的結(jié)構(gòu)技術(shù)體系，由于鋼索和膜材料的少量受到枝桿的壓力作用，從而形成圓形平面的形式結(jié)構(gòu)。
（2）膜結(jié)構(gòu)形式技術(shù)中主要特點。其膜結(jié)構(gòu)形式技術(shù)中主要的特點為，應(yīng)用重量比較輕、跨度比較大，建筑物中的造型比較自由美觀、施工中比較便捷、具備良好的經(jīng)濟適用和較高的安全可靠的性能、透視性和清潔性比較好和耐久性比較久等特點。
4懸索結(jié)構(gòu)形式技術(shù)的特點
懸索結(jié)構(gòu)形式技術(shù)的主要由能夠受拉的索而形成的，相關(guān)的技術(shù)人員需要根據(jù)國家的規(guī)定制定將所有按照規(guī)律的形式進行裝置，從而使其形成一個建筑整體結(jié)構(gòu)的體系。懸索建筑屋蓋的整體結(jié)構(gòu)形式的組成就是由懸索系統(tǒng)中屋面以及支撐體系的`三個部分組成。其中懸索系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)材料通常都是采取高強度的鋼絲，將其捆扎成一個鋼絲團，這樣一來就可以有效地把建筑中的強度和穩(wěn)定性都提高，技術(shù)人員也可以采取圓鋼等材料進行實施。
4.1懸索結(jié)構(gòu)形式技術(shù)
懸索結(jié)構(gòu)形似是按照按索的布置形似進行分層數(shù)，單向單層懸索結(jié)構(gòu)、輻射形式單層數(shù)結(jié)構(gòu)、雙向單層懸索結(jié)構(gòu)形式、單向雙層預(yù)應(yīng)力懸掛結(jié)構(gòu)形式、輻射式單向預(yù)應(yīng)力懸索結(jié)構(gòu)形式、雙向雙層預(yù)應(yīng)力懸索結(jié)構(gòu)形式等。
4.2懸索結(jié)構(gòu)形式技術(shù)主要的特點
在懸索結(jié)構(gòu)形式技術(shù)中，能夠受到拉力的索通過軸向伸拉才可以有效地抵抗外部來的壓力影響，這樣才可以有效的避免懸索結(jié)構(gòu)形式的發(fā)生比較大的彎曲以及剪力效果，此時要將其在鋼材內(nèi)部充分的應(yīng)用在其中，以確�？梢蕴岣呓ㄖw結(jié)構(gòu)形式的厚度。在建筑結(jié)構(gòu)形式技術(shù)當(dāng)中，懸索結(jié)構(gòu)形式具備這多樣化的特點，并且覆蓋率比較靈活，適用于多種的建筑結(jié)構(gòu)環(huán)境，另外，由于鋼索具備著重量較輕的特點，在建筑工程施工當(dāng)中可以不利用大型的設(shè)備，但是需要主要的是，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計科學(xué)理論是要比以往的設(shè)計結(jié)構(gòu)理論要復(fù)雜的多，在實際的施工中需要注意的事項是比較多。
5總結(jié)
隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，大跨度建筑物也越來越受到人們的追捧，空間中的整體結(jié)構(gòu)的發(fā)展必然會促使建筑行業(yè)的加快運轉(zhuǎn)。在空間結(jié)構(gòu)形式技術(shù)當(dāng)中，設(shè)計者需要根據(jù)不同的方式理論將其結(jié)構(gòu)進行準(zhǔn)確的預(yù)算，在設(shè)計當(dāng)中不僅需要注重外觀，還要根據(jù)承受能力的科學(xué)性進行考慮，只有這樣才能夠達到大跨度的建筑結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計。
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木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要標(biāo)準(zhǔn)和手段
前言
木結(jié)構(gòu)房屋對于使用者生活質(zhì)量的提升至關(guān)重要，意義重大。但是，由于相關(guān)技術(shù)的限制，這種結(jié)構(gòu)類型應(yīng)用的范圍十分有限，整體建設(shè)水平并不高。因此，要針對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體情況，不斷提升其科學(xué)性、合理性和規(guī)范性。
1.城鎮(zhèn)建設(shè)中的木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)介紹
1.1對于木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)，在城鎮(zhèn)建設(shè)中比較新穎，將木結(jié)構(gòu)材料作為原料基礎(chǔ)，借助材料的有效運用，實現(xiàn)框架的構(gòu)建，環(huán)保價值十分高。這種結(jié)構(gòu)類型主要應(yīng)用在民用建筑中，具有突出的抗震和抗風(fēng)能力。
1.2在木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)中，主要分為常規(guī)木結(jié)構(gòu)、輕型木結(jié)構(gòu)以及膠合木結(jié)構(gòu)。在普通木結(jié)構(gòu)中，核心材料為原木，借助原木，實現(xiàn)對整個房屋架構(gòu)的建設(shè)。在這種結(jié)構(gòu)中，操作簡單，對材料的使用不復(fù)雜，操作較快，工期不長，廣泛應(yīng)用在傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)建設(shè)中。但是，隨著結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，這種方式承載能力逐漸降低，很多問題都暴露出來，很難跟上時代發(fā)展的步伐；在輕型木結(jié)構(gòu)的房屋結(jié)構(gòu)中，核心為輕型木結(jié)構(gòu)，主體味木構(gòu)件，而后采取合適的方式進行框架的搭建，達到房屋承載能力的標(biāo)準(zhǔn)。對于這種方式，承載能力強，靈活性和安全性較高，應(yīng)用十分廣泛。如果采用輕型木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)，需要提升木結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，尤其要注意結(jié)構(gòu)連接的有效性，避免房屋安全性受到損害；而膠合木結(jié)構(gòu)主要材料為膠合木，借助材料進行膠合結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，保證尺寸標(biāo)準(zhǔn)，形成整個房屋的框架。對于這種方式，需要進行材料的加工，對其進行各種基本操作，程序較為復(fù)雜，需要較長的時間，主要發(fā)揮輔助的作用。
2.木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要標(biāo)準(zhǔn)和手段
在當(dāng)前城鎮(zhèn)建設(shè)中，木結(jié)構(gòu)房屋成為主流，生態(tài)效果明顯，有利于經(jīng)濟收益的獲取，同時，持久性較強，在整個房屋建筑發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。本文主要將研究的重點放在型木結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計中，對其主要內(nèi)容進行了詳盡的探討。
2.1木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求
在進行輕型木結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計的時候，要重視對房屋建筑環(huán)境的考量，保證建設(shè)內(nèi)容上與結(jié)構(gòu)上的對接，確立對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，保證整個結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性、可靠性和規(guī)范性。
2.1.1對于木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)，其高度限制在三層。雖然城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展迅速，完善程度不斷提升，但是，高度仍局限在三層，一旦超出這個范圍，很難實現(xiàn)安全保障，使城鎮(zhèn)房屋建設(shè)存在一定的局限性【1】。
2.1.2木結(jié)構(gòu)房屋建筑要實現(xiàn)與環(huán)境的積極配合，協(xié)調(diào)共進。在具體建設(shè)中，要重視對環(huán)境的關(guān)注，做到了如指掌，實現(xiàn)建筑內(nèi)容與環(huán)境的有機統(tǒng)一，實現(xiàn)較高的建筑美觀。
2.1.3木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)要尊重可持續(xù)發(fā)展的理念，對建筑中的物料、構(gòu)建進行科學(xué)和選擇，實現(xiàn)與生態(tài)建設(shè)的有效統(tǒng)一，保證較高的生態(tài)和經(jīng)濟效益。在木結(jié)構(gòu)建設(shè)中，要注重從溫濕度、養(yǎng)分等方面進行防腐處理，借助結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)對材料的有效防護。對于構(gòu)件，要注重從截面和規(guī)格方面進行分析，改善物料的使用率，增強經(jīng)濟價值，促進木結(jié)構(gòu)的持續(xù)發(fā)展。
2.1.4在對木結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的時候，充分考慮力學(xué)原理。對于城鎮(zhèn)木結(jié)構(gòu)房屋機構(gòu)，在抗震和抗風(fēng)性方面的要求較高，需要具備較強的承受外力的能力。因此，要注重對力學(xué)的把握，以力學(xué)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，形成對于的力學(xué)體系，而后進行合理設(shè)計，保證木結(jié)構(gòu)房屋的剛度和整體性。
2.2木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體途徑
2.2.1對于木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計，涉及的項目比較多，彰顯復(fù)雜性，需要以環(huán)境特征為依據(jù)，進行設(shè)計方式的選擇。這一這樣，才能符合城鎮(zhèn)房屋建筑的具有要求。當(dāng)前，主要的設(shè)計方式為有限元分析法。
2.2.2對于有限元分析法，主要借助的是數(shù)學(xué)微分知識，實現(xiàn)對木結(jié)構(gòu)房屋建筑設(shè)計的詳盡分析和運算。這種方式的優(yōu)點是具有較高的精準(zhǔn)性，符合科學(xué)原理，邏輯順暢，其對效益的分析高于數(shù)學(xué)分析方式，也是輕質(zhì)木結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容。這種方式在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，對數(shù)據(jù)進行的各項處理主要依據(jù)數(shù)值分析內(nèi)容和差分分析內(nèi)容實現(xiàn)，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)之間處理內(nèi)容的實現(xiàn)，形成數(shù)學(xué)模型，確定模擬系統(tǒng)，達到對房屋建筑設(shè)計本質(zhì)和效益的準(zhǔn)確核算【2】。因此，對于相關(guān)數(shù)據(jù)分析人員，要著重做好以下幾個方面的內(nèi)容：首先，是對設(shè)計的內(nèi)容進行合理的劃分，要根據(jù)木結(jié)構(gòu)的具體情況，進行合理劃分，主要包含形狀規(guī)則、內(nèi)容單一以及標(biāo)準(zhǔn)受力單元；其次，分析單元內(nèi)容的具體特征。人員要遵照有限元分析方式，實現(xiàn)對單元結(jié)構(gòu)的有效處理，而后確定單元之間受力的實際狀態(tài)和具體特征；再次，對單元進行系統(tǒng)組裝，實現(xiàn)完整的結(jié)構(gòu)形態(tài)。工作人員要按照單元的實質(zhì)，對整體結(jié)構(gòu)的剛度進行確認，在微分方程中實現(xiàn)各階段數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確錄入，最終確認設(shè)計的結(jié)構(gòu)效果；第四，充分運行CAD技術(shù)進行構(gòu)圖。通過內(nèi)容和數(shù)據(jù)的聯(lián)系，形成CAD構(gòu)圖，而后達到最終方案的確定。
2.3木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計需要注意的問題
2.3.1對于木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，在具體設(shè)計中藥做好木結(jié)構(gòu)材料設(shè)計單元的選擇。對于單元類型的對比，主要借助有限元分析結(jié)果和數(shù)學(xué)模型分析結(jié)果進行對比和優(yōu)化，保證房屋建筑在性能和功能上滿足使用者要求。工作人員要對單元進行準(zhǔn)確連接，根據(jù)房屋實際狀態(tài)，形成系統(tǒng)、規(guī)范化的單元體系，實現(xiàn)對受力狀況的分析，達到整個設(shè)計的有效性和規(guī)范性【3】。
2.3.2在進行木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，要對木結(jié)構(gòu)材料的屬性和特征進行詳盡的了解，合理選取材料類型，保證方案的最優(yōu)化。但是，在具體的設(shè)計中，很多工作人員對材料屬性缺乏正確、綜合性的分析，標(biāo)注缺乏完善性，甚至對一些材料沒有進行基本的描述，在很大程度上影響了結(jié)構(gòu)的品質(zhì)。為此，在未來的設(shè)計中，要重視出現(xiàn)的問題，對整個系統(tǒng)進行不斷深化，提升標(biāo)注效益，改善城鎮(zhèn)建設(shè)木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)經(jīng)濟效益。
結(jié)束語
綜上，隨著社會的不斷發(fā)展和進步，木結(jié)構(gòu)房屋建筑結(jié)構(gòu)被越來越關(guān)注和重視，其彰顯環(huán)保、綠色、經(jīng)濟等諸多優(yōu)勢，具有廣闊的發(fā)展前景，市場提升空間較為廣泛。在整個木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)建設(shè)中，其核心內(nèi)容為結(jié)構(gòu)設(shè)計，其水平和效果之間關(guān)系到房屋的安全性和可靠性，一定程度上影響經(jīng)濟收益的獲取。為此，在未來的發(fā)展中，相關(guān)人員要加大對設(shè)計給中的研究分析力度，挖掘設(shè)計項目的關(guān)鍵，在從根本上加速木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)在城鎮(zhèn)建設(shè)中的發(fā)展進程。
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房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計工作影響因素與方案研究
一、關(guān)于地基及其相關(guān)基礎(chǔ)應(yīng)用環(huán)節(jié)的分析
1為了滿足房屋的結(jié)構(gòu)應(yīng)用需要，進行設(shè)計方案的更新是必要的，這需要針對多層房屋的地質(zhì)勘測情況進行分析，需要進行多層房屋地質(zhì)詳勘報告的做出，這就避免進行單純的建設(shè)單位的基礎(chǔ)設(shè)計材料的應(yīng)用，避免進行錯誤的施工圖設(shè)計應(yīng)用。這就需要引起設(shè)計人員的重視，做好地質(zhì)勘察的相關(guān)資料，進行不同工程的積極考察，從而更好的進行施工圖的分析及其應(yīng)用。
在基礎(chǔ)設(shè)計環(huán)節(jié)中，地基環(huán)節(jié)與基礎(chǔ)設(shè)計方案是密切相關(guān)的，為了保證該階段的良好效益，設(shè)計人員必須擔(dān)任起自己的責(zé)任，進行不同因素的統(tǒng)一考察及其分析，保證針對其基礎(chǔ)類型及其上部結(jié)構(gòu)進行詳細化的勘測，保證其設(shè)計體系的健全，當(dāng)然，在這個工作環(huán)節(jié)中，僅僅是單方面的數(shù)據(jù)分析是不行的，也是不安全的，需要注意房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法問題。在地基應(yīng)用環(huán)節(jié)中，需要進行換土墊層的應(yīng)用，從而保證軟弱地基的良好處理，這就需要避免進行換土墊層的設(shè)計應(yīng)用，不能夠僅僅按照經(jīng)驗進行處理。在實際工作中，有些設(shè)計者往往缺乏對軟弱地基的危害認識，僅僅憑借以前的經(jīng)驗，進行砂墊層的加強，從而提升其承載力，這是非常沒有科學(xué)依據(jù)的，由于不能進行墊層寬度及其厚度的計算，軟弱地基處理就顯得沒有那么安全，也不是那么的經(jīng)濟化。在民用建筑的應(yīng)用過程中，其基礎(chǔ)負荷環(huán)節(jié)、柱負荷環(huán)節(jié)、梁體負荷環(huán)節(jié)等如果不能進行有效的規(guī)范，就會出現(xiàn)設(shè)計應(yīng)用中的麻煩。因此，設(shè)計人員需要進行梁體、主體及其基層負荷的設(shè)計，進行其荷載值的計算。
2在磚混結(jié)構(gòu)應(yīng)用中，我們需要注重的是構(gòu)造柱的作用，其能夠進行墻體的抗震能力的提升，通過對圈梁及其構(gòu)造柱的聯(lián)結(jié)，從而進行砌體的約束，這樣也可以進行墻體裂縫的限制，更有利于實現(xiàn)其豎向承載力的維持，有利于結(jié)構(gòu)的整體抗震性能的提升。這也需要我們了解，構(gòu)造柱的承重柱應(yīng)用情況，會導(dǎo)致構(gòu)造柱的提前受力情況，就會影響了構(gòu)造柱的拉結(jié)及其約束作用。如果該地區(qū)出現(xiàn)地震，該結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱位置就會出現(xiàn)應(yīng)力集中情況，從而影響了房屋結(jié)構(gòu)件的整體穩(wěn)定性。
二、關(guān)于承重柱截面高度設(shè)計及其相關(guān)設(shè)計環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)應(yīng)用
1在承重柱截面高度設(shè)計環(huán)節(jié)中，需要設(shè)計者具備良好的設(shè)計意識，所謂的六度設(shè)防不是不進行設(shè)防，有些設(shè)計者為了省時省力，往往進行了柱子的截面高度的設(shè)計，這樣就容易導(dǎo)致梁柱的線剛度比的提升。如果單純的進行梁的鉸支梁的簡化，就非常不利于房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，即使其有利于進行結(jié)構(gòu)受力的分析，其極大的忽略了梁柱間的剛結(jié)作用，并且加大的忽略了柱的約束彎矩能力。因為柱截面的較小配筋水平，如果結(jié)構(gòu)受力，其柱頂抗彎強度就降低，就會容易出現(xiàn)柱子及其梁底的水平裂縫情況。
為了滿足現(xiàn)狀建筑抗震設(shè)計的需要，有必要進行水平地震作用力的計算，按照其不同的方向進行計算。不同方向的地震作用力，需要由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件進行承擔(dān)。在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)中，縱向框架的作用也是非常冥想的，其等同于橫向框架。如果設(shè)計者們不能進行抗震性標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，而是僅僅進行非抗震設(shè)計，就會導(dǎo)致過差的箍筋配置情況，容易導(dǎo)致框架的構(gòu)造穩(wěn)定性的失去。
在實際構(gòu)造過程中，有些設(shè)計者也過于重視梁的強度及其傾覆性，過分的進行其驗算工作，這就不利于梁饒渡的驗算工作。如果梁高的選用太低，就會導(dǎo)致梁截面的受壓區(qū)的過高應(yīng)力情況。在一般情況下，梁截面受壓區(qū)會出現(xiàn)一系列的非線性變化情況。隨著時間的變化，梁撓度會出現(xiàn)逐漸加大的情況。并且如果挑梁的進一步的變形，也會導(dǎo)致梁板的裂縫情況。隨著挑梁變形程度的加大，裂縫寬度不斷加寬，這就影響了房屋的有效使用。
2在陽臺邊梁設(shè)計中，上述情況是非常常見的，特別是邊梁的荷重比較小的狀況，如果不能引起設(shè)計者的重視，不能進行受力分析的長遠考慮，就可能不利于連續(xù)梁的設(shè)計，不利于豎向裂縫的控制。如果邊梁的長度多長時，梁上部裂縫會更加的明顯，并且由于該梁的地理位置，其受環(huán)境的溫度影響比較大。
在建筑工程應(yīng)用中，我們需要重視樓板的應(yīng)用，其實現(xiàn)了樓面、屋面的荷載連接，將其進行其他墻、梁等的荷載聯(lián)結(jié)。也就是說，樓板的設(shè)計與連帶梁、墻等密切相關(guān)。如果不能針對其進行設(shè)計上的充分考慮，就非常容易出現(xiàn)設(shè)計質(zhì)量上的問題，會出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量隱患，這就需要做好樓板設(shè)計過程中的細節(jié)工作。
在實際應(yīng)用過程中，有的設(shè)計人員為了計算方便，單純的進行雙向板的單向板模式計算。這種模式下的計算，不利于其實際受力狀態(tài)的準(zhǔn)確性，就容易出現(xiàn)其一個方向的過大配筋情況，如果僅僅朝著一個方向進行配筋構(gòu)造，就會出現(xiàn)配筋狀況的不足，從而導(dǎo)致樓板的裂縫情況。為了完善這個環(huán)節(jié)，有必要進行板承受線荷載情況的分析。
在房屋構(gòu)造應(yīng)用中，我們需要了解板上隔墻頂部的立磚位置，其緊貼上部樓板、屋面板，給上部的板增加了一個中間支撐點，使其成為連續(xù)板，支撐點的上部會出現(xiàn)負彎矩的情況，這需要在板的設(shè)計過程中進行該因素的考慮，從而避免板頂?shù)牧芽p的出現(xiàn)。一般來說，在上述兩個方向，雙向板都會出現(xiàn)彎矩情況，因此需要進行著兩個方向各自標(biāo)準(zhǔn)高度的計算。
一般長向的有效高度比短向的有效高度小d.有的設(shè)計為圖省事或?qū)Π迨芰φJ識不足，而取兩個方向的有效高度一致進行配筋計算，致使長跨有效高度偏大，配筋降低，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在質(zhì)量隱患，甚至出現(xiàn)開縫的現(xiàn)象。
結(jié)語
在實際工程中，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案需要針對實際情況進行更新，從而滿足實際房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要，從而提升其應(yīng)用效益。
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抗震技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用
隨著近些年來世界各地區(qū)地震災(zāi)害頻發(fā)，對于房屋的抗震提出了更高的要求，這就需要施工單位在進行建筑施工過程中能夠有效利用一些先進的抗震技術(shù)，來避免一些不必要的損失，保證居民的生命和財產(chǎn)安全，本文就針對在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中一些抗震技術(shù)的具體應(yīng)用進行如下的論述。
1抗震技術(shù)實施的必要性
我國地域十分遼闊，許多地域都可能會發(fā)生地震災(zāi)害，而這種災(zāi)害因其巨大的破壞力和不可預(yù)見性會對房屋造成非常嚴重的損害，對于居民的生命和財產(chǎn)安全構(gòu)成了巨大的威脅，這就要求建筑施工方在進行建筑施工時需要保證施工建筑的整體質(zhì)量，具有較強的抗震能力。
因此，采用有效而科學(xué)的抗震技術(shù)就成為了施工單位在進行建筑施工過程中必須要重視的問題。
2技術(shù)原理
在地震災(zāi)害發(fā)生時，通常會從地殼中釋放出大量能量，這些能量會以波的形式向四周進行傳播，波及范圍內(nèi)的所有物體都會收到或多或少的影響，一旦建筑物被波及，有能量侵入，就會在其作用下發(fā)生劇烈振動，進而使建筑物整體受到破壞甚至是倒塌。對此，建筑施工單位可以通過提升建筑物本身對于振幅的阻力來實現(xiàn)抗震的目的，阻力越大，建筑物本身所吸收的因地震產(chǎn)生的能量就越低，本身還會對這部分能量產(chǎn)生較大的消耗，反之，就會因為發(fā)生明顯的幅度變化而出現(xiàn)不同程度的受損[1].采用結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)本身就是一個提升建筑物整體抵抗能量侵入的有效辦法，進而實現(xiàn)對地震效果的有效抵抗，最終達到抗震的目的。
3抗震技術(shù)具體應(yīng)用
3.1隔震層和反擺的應(yīng)用
采用這項技術(shù)就是在建筑本身基礎(chǔ)部分與主體連接處進行隔震層的安裝，這樣就能夠幫助建筑在受到地震影響時最大程度地幫助主體結(jié)構(gòu)吸收一部分的能量，減輕能量沖擊對于建筑造成的影響。同時，也有一部分的建筑設(shè)計人員喜歡在建筑頂部進行反擺的設(shè)計，這種裝置的安裝會使建筑物受到地震作用時的重心偏移向反方向作用，通過反擺裝置的設(shè)計，能夠最大程度地減輕由于地震發(fā)生給建筑物本身帶來的傷害，能夠幫助建筑物朝著傾倒的方向移動，事實上，這本身就是一個阻尼作用的效果，在運動方向上給建筑物施加一個反向的加速度，很好地抵消了因為地震給建筑物整體結(jié)構(gòu)帶來的損害。通過大量的實踐施工證明，采用這兩種方式具有非常有效的作用[2].
3.2抗震能力的提升
要實現(xiàn)建筑本身抗震能力的有效提升，建筑設(shè)計人員需要從地基、材料的質(zhì)量、建筑的空間整體結(jié)構(gòu)以及抗防線等多方面的因素進行全面的考量，具體設(shè)計時需要注意以下幾個方面的問題：第一，在進行房屋的設(shè)計工作時，需要著重強調(diào)建筑物主體的牢固性，最大程度地減輕建筑物自身的重量，這樣就能夠降低建筑物對于地基施加的壓力，一旦發(fā)生地震，建筑物的底層地基就會發(fā)揮更多的作用來對抗地震帶來的不良效果和作用，減輕其對建筑物主體造成的巨大沖擊，同時也為居民提供了更長的逃生時間；第二，對地基進行夯實。地基是一個房屋抵抗地震所帶來不良效果的一個重要部分，同時也是所有房屋建筑結(jié)構(gòu)的重要根本，因此，對地基進行有效的夯實，就能夠保證地基在地震發(fā)生時充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用；第三，確保建筑的整體性和空間結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性[3].建筑物在遇到地震發(fā)生時出現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)的分解主要的原因就是因為其自身受力不均造成的，因此，確保建筑的整體性和空間結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性就能夠最大程度地提升房屋本身的抗震效果。
3.3縱向的設(shè)計布局
建筑物墻體以及梁柱平面設(shè)計同樣是決定建筑物抗震能力的一個重要影響因素，在進行建筑物縱向的布局設(shè)計時，不能夠出現(xiàn)頭重腳輕這種情況，同時還要盡可能地降低房屋重心，其結(jié)構(gòu)縱向需要維持在一個比較高的強度和剛度水平，確保受力的均勻性。在進行結(jié)構(gòu)布局設(shè)計時，設(shè)計人員要確保設(shè)計方案中不能存在不規(guī)則的地方，如果對于設(shè)計的不規(guī)則程度有一定要求或者是因為某一特殊原因需要對建筑物某處結(jié)構(gòu)進行不規(guī)則設(shè)計，設(shè)計人員還需要對其采取有效的補充措施，如對建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行有效的分劃，確保建筑物的整體性，也可以通過增加抗震縫的形式來提升建筑的抗震能力。
3.4鋼性結(jié)構(gòu)設(shè)計
衡量一個房屋抗震能力的重要指標(biāo)就是該房屋自身的實際剛度，因此，施工方在進行房屋的實際施工過程中要著重注意施工用料中涉及到的水泥標(biāo)號和鋼筋強度，尤其是對于那些雙層加固的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)該在確保結(jié)構(gòu)處于一定強度的情況下，保證兩層結(jié)構(gòu)剛度的一致性。
與此同時，設(shè)計人員也不能夠?qū)⒎课莸慕Y(jié)構(gòu)剛度設(shè)計得過大，這樣就會令房屋在發(fā)生地震時需要承受更多的外力，在這些外力的共同作用下，建筑整體結(jié)構(gòu)就非常容易因為受力過大而出現(xiàn)瞬間瓦解[4].因此設(shè)計人員在進行房屋剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要確保剛度的適量性，只有將其控制在一個相對合理的范圍，才能夠最大程度地提升整體機構(gòu)對于地震災(zāi)害的抵抗能力。
3.5減震技術(shù)的應(yīng)用
通過在建筑物中加入阻尼元件等設(shè)備能夠?qū)ㄖ锏囊恍┲匾Y(jié)構(gòu)部分起到很好的保護作用，但與此同時，施工人員在進行這些阻尼設(shè)備的安裝時要確保操作的合理性和科學(xué)性。對于阻尼元件來說，主要是安裝在一些在整體機構(gòu)中發(fā)揮重要抗震作用的部分，對于這些部位的元件安裝，施工人員必須要保證設(shè)備能夠安裝到位，同時還要在安裝完成之后做好檢查工作和加固措施，這樣才能夠保證建筑整體內(nèi)部結(jié)構(gòu)處于一個最為穩(wěn)定的狀態(tài)，選用的阻尼元件要確保和建筑設(shè)計中涉及到的架構(gòu)類型相互兼顧，確保元件的適用性。
3.6隔震裝置的使用
除了在建筑結(jié)構(gòu)中添加隔震層之外，建筑設(shè)計人員也可以在建筑結(jié)構(gòu)中添加設(shè)計一些具有隔震功能的裝置，這些裝置的主要作用原理就是能夠提升房屋自身結(jié)構(gòu)的振動周期，這樣就能夠幫助建筑在地震災(zāi)害發(fā)生時極大程度地削弱由地震產(chǎn)生的能量從地下向地上部分進行作用。施工方在進行這些隔震裝置的選擇時，要確保設(shè)備的質(zhì)量，絕不能夠為了降低工程的施工造價、節(jié)約施工的成本而選擇那些質(zhì)量較差的隔震元件，一定要優(yōu)先選擇那些質(zhì)量好、牢固性高以及使用壽命長的裝置，以此來確保其作用的最大程度發(fā)揮和應(yīng)有的承載能力[5].除了需要在施工時進行仔細選擇之外，在房屋正常交付使用之后，有關(guān)人員還需要定期做好這些裝置元件的維護和保養(yǎng)工作，以此來確保裝置的質(zhì)量，延長裝置的使用壽命。
4結(jié)束語
綜上所述，針對房屋進行的抗震設(shè)計關(guān)系到房屋的質(zhì)量，是一項非常嚴謹?shù)墓ぷ�，如果設(shè)計中存在不足或是缺陷，就很容易導(dǎo)致房屋的安全、質(zhì)量和壽命受到不同程度的影響，因此，房屋設(shè)計人員需要在設(shè)計時優(yōu)先選擇那些先進、合理的技術(shù)方案，同時還要確保其正確地應(yīng)用到項目的實際施工過程中，只有這樣才能夠從根本上確保房屋的抗震效果，保障居民的生命和財產(chǎn)安全。
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房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題與相關(guān)建議
引言
由于經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平逐步提升，對于房屋的需求也逐漸的多樣化，“花樣式”建筑越來越多，房屋建筑不但追求精致的外表，還注重內(nèi)部的實用性以及牢固性，因而，新的時代，對于房屋的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了新的要求。對于建筑企業(yè)來講，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化升級無疑為他們在激烈的建筑市場中贏得一席之地，不僅僅如此，房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理能夠幫助企業(yè)節(jié)約成本，增加經(jīng)濟效益。同時，房屋結(jié)構(gòu)關(guān)系到房屋中的生命財產(chǎn)，好的房屋結(jié)構(gòu)不僅僅實用省材、屹立千年，還能在自然災(zāi)害爆發(fā)時使生命財產(chǎn)得到最大的保全。目前的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計是怎樣的，其中又存在哪些不足和值得改進之處，下面筆者簡單介紹并分析之。
1現(xiàn)行的基本房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方法
1）房屋結(jié)構(gòu)的平面圖設(shè)計。該平面圖的設(shè)計是依據(jù)房屋具體的施工位置和房屋的施工手段相結(jié)合，運用與之接近的設(shè)計圖紙和相關(guān)的設(shè)計方法，在設(shè)計過程中要遵守和符合建筑法律法規(guī)的相關(guān)規(guī)定，完成房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計。如今的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計相當(dāng)復(fù)雜，不僅僅需要專業(yè)的設(shè)計人員，計算機輔助制圖也是必不可少的，如CAD這樣的設(shè)計軟件也必須熟練掌握。
2）房屋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計。房屋的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計首先要保證房屋的牢固性，完成房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計以后，要按照設(shè)計圖紙并且遵照相關(guān)的法律法規(guī)，來確定所使用的混凝土的標(biāo)號。房屋的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計最重要的是要保證房屋經(jīng)久耐用、堅固牢靠。設(shè)計人員亦應(yīng)該考慮房屋建筑的實際施工情形，優(yōu)化設(shè)計，將設(shè)計和實際相結(jié)合。
3）屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計。房屋的屋頂有平緩和較陡之說，當(dāng)坡面較陡的時候，設(shè)計人員應(yīng)該結(jié)合實際，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整房屋結(jié)構(gòu)的規(guī)整程度，調(diào)整板跨度、屋頂?shù)钠露冉�，適當(dāng)?shù)慕档臀菁罐D(zhuǎn)折端的轉(zhuǎn)折復(fù)雜程度，用梁板式或者折板式來處理屋頂結(jié)構(gòu)。設(shè)計者在進行設(shè)計時要在頭腦中存在一個立體的房屋，清楚明白的表達自己的設(shè)計意圖，使施工人員心領(lǐng)神會，順利進行施工。
4）大樣詳圖的繪制。設(shè)計人員直接參閱正確的詳圖繪制進而進行大樣詳圖的繪制工作，詳圖的繪制必須保證房屋結(jié)構(gòu)不變，逐步把細節(jié)具體化，在具體的繪制過程中要注意，高度和尺寸必須遵守相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)簡單化，受力強度較好，這樣才能使房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計符合心意。
2房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的相關(guān)問題
1）結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理。很多房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，很多房屋設(shè)計機構(gòu)在對房屋結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，千篇一律，不注意分析房屋建筑的特殊性，也不考慮施工條件以及房屋建筑的自然地理條件和房屋建筑的周邊環(huán)境。房屋的結(jié)構(gòu)關(guān)乎一個房屋的堅固程度，是房屋建筑質(zhì)量的核心所在，我國在房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面有過這樣的先例，在汶川地震、玉樹地震中結(jié)構(gòu)較好的房屋雖然遭到了嚴重破壞，但能保持基本骨架，不會對房屋中的人造成致命傷害，而且好的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量輕，也在一定程度上減少了對人的傷害。房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計如果僅僅遵照理論，而不考慮實際情況，不嚴格遵守房屋建筑的相關(guān)法律法規(guī)，就會出現(xiàn)安全事故。房屋結(jié)構(gòu)的不合理性還表現(xiàn)在房屋的變形和錯位。
2）尺度設(shè)計不合理。房屋的高度、寬度要符合一定的比例，這樣不僅結(jié)構(gòu)合理，也在外觀上給人一種美感。房屋的高度和寬度設(shè)計應(yīng)該按照有關(guān)部門的規(guī)定進行設(shè)計，有些開發(fā)商為了追求利益，在進行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時私自增加了房屋的高度和寬度，有的房屋設(shè)計甚至遠遠超過了建筑行業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，房屋高度和寬度的不合理將會使房屋的抗震能力嚴重降低，大大影響房屋的安全性能。
3）房屋的地基設(shè)計不符合規(guī)范。地基是整個建筑的基礎(chǔ)，如果地基不穩(wěn)固，房屋就好比建在半空之中，沒有安全性可言。地基的設(shè)計關(guān)乎到整個建筑的安全，地基的設(shè)計不合理會給房屋的建筑施工留下嚴重安全隱患，房屋建筑建成之后，地基問題就會隨著時間的流逝日漸凸顯，主要表現(xiàn)為房屋的傾斜，房屋出現(xiàn)裂縫，嚴重的還會發(fā)生倒塌，使人們的生命財產(chǎn)遭受損失。房屋地基的設(shè)計應(yīng)該對房屋周圍的環(huán)境影響因素進行評價，不僅僅要滿足現(xiàn)今的要求，還要考慮長遠，要在地基周圍預(yù)留出一部分地基應(yīng)對建筑承重不斷增加的情況。
4）部分結(jié)構(gòu)不合理。在房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，有的設(shè)計者為了滿足某種需求增加了底層的空間，因而減少了必要的防震墻，這樣一來，上下兩部分的防震墻不能整齊對應(yīng)，出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)缺陷。其次，對于某些房屋建筑的設(shè)計，設(shè)計者沒有具體分析建筑的周圍環(huán)境，把房屋建筑進行了錯誤的抗震分類，從而在以下的結(jié)構(gòu)設(shè)計中均出現(xiàn)不當(dāng)。
5）消防設(shè)計不合理。消防問題在近些年越來越被重視，但是在房屋的設(shè)計中，有些設(shè)計人員依然不去重視消防問題，認為房屋中不會出現(xiàn)什么大的事故，這樣的設(shè)計思想誤區(qū)會給房屋安全帶來極大的隱患。消防設(shè)計的不合理很可能在房屋發(fā)生火災(zāi)或者其他突然事件時束手無策，造成重大的生命財產(chǎn)損失。在一些建筑中，有些緊急疏散口的標(biāo)志方向不對，有些消防器具的擺放位置不合理，這些都可能在災(zāi)害發(fā)生時發(fā)揮不了相應(yīng)的作用。
3針對房屋設(shè)計問題的相關(guān)建議
1）房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計合理化。房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計一定要遵守房屋建筑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，嚴格遵守房屋設(shè)計的基本原則，對房屋建筑進行實地測量，在充分了解房屋建筑實際情況的條件下進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，準(zhǔn)確進行抗震分類，根據(jù)氣候條件合理設(shè)計房屋的屋頂坡面角度。房屋建筑在設(shè)計時一定要注重房屋建筑的牢固程度，符合相應(yīng)的抗震標(biāo)準(zhǔn)，在完成房屋建筑的設(shè)計以后要利用數(shù)字化軟件進行模擬實驗，確保設(shè)計合理。
2）控制房屋的寬度和高度。房屋建筑的設(shè)計人員要嚴格按照我國建筑行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足開發(fā)商的不合理要求，遵守職業(yè)道德。另外，建筑行業(yè)應(yīng)該聯(lián)合起來，在行業(yè)內(nèi)部制定相關(guān)的制度，確保設(shè)計者能夠按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。
3）地基的設(shè)計。在房屋建筑的地基設(shè)計時，應(yīng)該著眼長遠，預(yù)留出一部分地基，考慮建筑物的最大承重，防止建筑物因承重過大或者房屋附屬建筑的建造出現(xiàn)問題。
4）消防問題。設(shè)計者應(yīng)該充分考慮消防安全，消防安全是房屋建筑安全的最后一道屏障，設(shè)計人員應(yīng)該充分了解消防設(shè)計的相關(guān)規(guī)定，明確房屋建筑中，消防器具的位置，逃生出口的標(biāo)志，逃生出口應(yīng)該充分考慮緊急疏散人口時的特殊情形，使逃生出口在關(guān)鍵時刻能夠立即打開。另外，防火間應(yīng)該設(shè)計在最為容易觸摸到的地方，防火分區(qū)要面積合理，起到隔離的作用。
4結(jié)語
房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計是房屋建筑的起始工作，設(shè)計工作的質(zhì)量直接影響著房屋建筑的質(zhì)量。房屋的設(shè)計工作要根據(jù)房屋的用途和房屋的實際建筑環(huán)境進行，不能千篇一律。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意地基的設(shè)計要穩(wěn)固，結(jié)構(gòu)設(shè)計要堅固，屋頂設(shè)計要符合氣候特征，高度寬度設(shè)計要符合安全要求，抗震設(shè)計要嚴格。對于以往房屋建筑設(shè)計中存在的不足加以改正，在房屋的建筑設(shè)計中注入安全的、合理的、綠色的新元素。
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建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的實踐應(yīng)用
1房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性
如何盡量降低投入資金，并保證房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量乃時代發(fā)展的需求，這也是許多建筑企業(yè)以及投資人員愈發(fā)注重的問題。施工人員必須將確保建筑質(zhì)量安全當(dāng)作前提與基礎(chǔ)，精細劃分設(shè)計方案里的所有細節(jié)，并通過相對先進的設(shè)計理念以及技術(shù)，掌控好工程造價。通過相關(guān)的數(shù)據(jù)體現(xiàn)的狀況而論，同沒有通過設(shè)計優(yōu)化的建筑對比來講，進行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化以后，經(jīng)費能夠降低8%~22%.可是，對于實際操控而言，由于被多種環(huán)境束縛，想要完全施展，則面臨較多困境，并且也無法令優(yōu)越性較好地發(fā)揮出來。
對于優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，可以令建材的性能以及機械設(shè)施的性能完全展現(xiàn)出來。如此，與之前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對比，更具優(yōu)勢。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計以后，工程造價的資金便能有效降低，進而令企業(yè)可以獲得較高的經(jīng)濟效益。
并且優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之后，能夠完成房屋結(jié)構(gòu)里所有單元的有機結(jié)合，進而提高了建筑的質(zhì)量，對人們的居住安全提供了良好的保障。所以，想要令房屋結(jié)構(gòu)更加具有實用性與經(jīng)濟性，就要進行優(yōu)化房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計[1].
2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化在房屋建設(shè)應(yīng)用中的步驟
2.1創(chuàng)建結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模型
在進行房屋結(jié)構(gòu)整體必要優(yōu)化設(shè)計當(dāng)中，要對設(shè)計變量采取有效選擇，確定目標(biāo)函數(shù)，并確定束縛的條件，以便展現(xiàn)最佳設(shè)計。
2.2對優(yōu)化設(shè)計的核算方案進行設(shè)定
通過可靠度進行的房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計遇到較多束縛，且非線性優(yōu)化問題和繁瑣的多變量，在執(zhí)行相應(yīng)分析和核算時要將存在束縛的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)變成無束縛。通常會通過Powell法、拉氏乘子法以及復(fù)合形法進行核算。
2.3執(zhí)行程序的相應(yīng)設(shè)計
通過可靠度執(zhí)行的房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)模型乃至所運用的優(yōu)化設(shè)計的核算方式，能夠編排一個運算速度較快并功能完善的綜合應(yīng)用程序。
2.4結(jié)果分析
對于此過程而言，需要從全面角度進行分析，并對問題采取多方面考慮，這一步驟在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中特別關(guān)鍵。合理選擇設(shè)計方案，不僅可以保障結(jié)構(gòu)的安全性、實用性、美觀性以及合理性，還可以對資金投入具有較大的節(jié)約作用。只在結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中注重經(jīng)濟節(jié)約而忽視技術(shù)要求，是錯誤的。同理，只注重技術(shù)要求而忽略經(jīng)濟要求，也不正確。我們一定要對兩者采取合理配置，才可以符合相應(yīng)準(zhǔn)則[2].
3結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的實踐應(yīng)用
3.1房屋建筑的總體性和局部性優(yōu)化
由層次來講，包括了建筑的總體設(shè)計體系、結(jié)構(gòu)相關(guān)體系、安裝體系等，所有獨立的體系又具備了許多下屬體系。在進行房屋設(shè)計時，設(shè)計人員要對所有下屬系統(tǒng)采取優(yōu)化，打破關(guān)聯(lián)的橫向性，完成疊加型工程。所以，在執(zhí)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化時要由總體入手，才可以完成整體設(shè)計優(yōu)化。
3.2建筑壽命優(yōu)化及階段性優(yōu)化
在工程使用年限里，對所有階段都要執(zhí)行相應(yīng)的方案優(yōu)化。房屋設(shè)計人員要考量所有階段的特征，通過真實結(jié)論采取優(yōu)化方式的確定，進而對工程的總體壽命進行科學(xué)優(yōu)化。如此，不僅能保障建筑質(zhì)量，還可以提升建筑企業(yè)經(jīng)濟效益。
3.3樁基礎(chǔ)具體優(yōu)化
建筑里的樁基礎(chǔ)可以分成灌注樁以及預(yù)制樁。灌注樁對于總體施工的質(zhì)量較難把握，并且操作技巧繁瑣，時間較長。所以在符合沉降標(biāo)準(zhǔn)的前提下，要采用預(yù)制樁的施工，進而降低相應(yīng)的工序。而且隨著樁基的持續(xù)加深，土壤自身對樁基的摩擦逐步加大，一定要選取較長的預(yù)制樁。
3.4對建筑主體上部結(jié)構(gòu)采取科學(xué)性優(yōu)化
房屋建筑上部結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建相應(yīng)的模型且進行系統(tǒng)優(yōu)化。應(yīng)當(dāng)先進行剪力墻設(shè)置，確保剪力墻總體質(zhì)量的均衡，如此可以令樓層中平面剛度的核心點與樓層總體的結(jié)構(gòu)重心重合，來降低地震或風(fēng)力造成的破壞。剪力墻的暗柱采用普通型鋼材而成，一旦使用較大的剪力墻，就能夠降低相對的鋼筋使用數(shù)量，降低對應(yīng)的成本。如果建筑物的自身不具有相應(yīng)環(huán)境，就不可設(shè)置過大的剪力墻。
3.5結(jié)構(gòu)優(yōu)化和建筑優(yōu)化保障協(xié)調(diào)
針對結(jié)構(gòu)的設(shè)計而言，只有確保建筑的整體結(jié)構(gòu)以及平面設(shè)計相配合，才可以完成建筑自身的美觀以及結(jié)構(gòu)的匹配效果。針對建筑系統(tǒng)而言只需要確保自身的風(fēng)格。進行樓體結(jié)構(gòu)設(shè)計時，結(jié)構(gòu)本身受力較大的轉(zhuǎn)角范圍，要選擇高強度建筑材料來當(dāng)作承重材料，以便更好的降低結(jié)構(gòu)自重�？傮w而言，要確保正確的疊加，防止結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的狀況出現(xiàn)。
3.6結(jié)構(gòu)優(yōu)化和排水系統(tǒng)優(yōu)化保持協(xié)調(diào)
要將房屋建筑中排水系統(tǒng)設(shè)定在地下室并且確保管道的預(yù)留尺寸以及預(yù)留深度要與實際標(biāo)準(zhǔn)相符，針對樓板自身的鉆孔位置進行加固。并且，要加強水平方向管線貫穿柱或梁的調(diào)整，要盡量壓低此類現(xiàn)象的發(fā)生概率。一旦管道在建設(shè)中超出承重墻，就一定要對墻體進行加固[3].
3.7結(jié)構(gòu)優(yōu)化和電氣優(yōu)化確保協(xié)調(diào)
電氣管線安裝是通過導(dǎo)線方式設(shè)定于金屬管體外端或墻體、樓板之處，如此設(shè)定或許為預(yù)制結(jié)構(gòu)施工形成較大困難。因此，如果想要管線穿過梁體，就要事先在梁體上段保留相應(yīng)的空洞，且確保梁體寬度與相符的墻體寬度相同。
4結(jié)束語
想要進行好房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，工程師就要具備豐富的工作經(jīng)驗，并且要真正掌握房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的相應(yīng)規(guī)范。通過不懈的努力，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)將更為成熟，從而為房屋安全性、實用性進行確保，以保百姓的生命財產(chǎn)安全。
參考文獻
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[2]孫大偉。淺析建筑結(jié)構(gòu)中的優(yōu)化設(shè)計與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（23）:49-50.
[3]鄢皓。試談結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].佳木斯教育學(xué)院學(xué)報，2012（4）:75-80.
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