導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本步驟，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

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Abstract: this paper combined with years of the architectural design experience and related material, puts forward the structure design of the basic concept and the conceptual design of the specific steps and the important meaning. Discusses the structure design of quality concrete measures. Refers for the colleague.

Keywords: architecture; Structure design; The conceptual design; Quality; The measure; explore

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、引言

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,我國(guó)的房地產(chǎn)市場(chǎng)交易日益活躍,房屋價(jià)格節(jié)節(jié)攀升,對(duì)于老百姓而言,買房是平生的頭等大事,幾乎花掉大半生的積蓄,與此同時(shí)我國(guó)內(nèi)陸地震頻發(fā)（2008年5月12日汶川地震,里氏7.8級(jí);2010年4月14日玉樹地震,里氏7.1級(jí)）,因此房屋的質(zhì)量不僅關(guān)系到人們的切身利益,還在危急時(shí)刻直接影響到生命財(cái)產(chǎn)安全。作為一名結(jié)構(gòu)工程師,我們必須把設(shè)計(jì)質(zhì)量放到最最重要的位置,設(shè)計(jì)前深思熟慮,設(shè)計(jì)中一絲不茍,盡可能避免設(shè)計(jì)圖紙上出現(xiàn)“漏、碰、錯(cuò)、缺”。采取有效的措施確保并提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。下面就以上問題和提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量措施展開具體探討。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念簡(jiǎn)介

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體程序是需要嚴(yán)格遵守的。建筑物的設(shè)計(jì)工作實(shí)際上存在諸多分支，這些分支具體涵蓋了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)等。每個(gè)分支的具體設(shè)計(jì)過(guò)程都必須圍繞四個(gè)根本目標(biāo):審美要求、功能要求、環(huán)保要求以及經(jīng)濟(jì)要求。建筑的結(jié)構(gòu)是建筑物發(fā)揮其使用功能的基本條件，因而，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中極為重要的組成部分之一，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)分為以下四個(gè)步驟:設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)構(gòu)件、繪制施工圖紙。

建筑結(jié)構(gòu)的類型這一概念相對(duì)而言范圍廣、內(nèi)容豐富。根據(jù)不同建筑物在具體功能要求上的差異，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，逐漸產(chǎn)生了諸多結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)的分類方法。從建筑物具體用途的角度，可以劃分為民用建筑與工業(yè)建筑。如果依據(jù)建筑物的層數(shù)來(lái)分類，則可以分為超高層、高層、多層、單層建筑。建筑物使用的結(jié)構(gòu)材料是有所區(qū)別的，從結(jié)構(gòu)類型的角度來(lái)分類，大體上有:混合結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。此外，建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成方式也存在較大的區(qū)別，從這個(gè)角度，可以劃分為框筒結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、束筒結(jié)構(gòu)等。由此可見，建筑結(jié)構(gòu)類型的劃分方法頗多，內(nèi)容也相對(duì)復(fù)雜。

而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有一個(gè)很重要的名詞:概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)的具體含義指的是通過(guò)清晰、明確的概念結(jié)構(gòu)，在不進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的情況下，根據(jù)分系統(tǒng)與整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)間的結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、力學(xué)關(guān)系、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、震害以及工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的原始設(shè)計(jì)思想與基本設(shè)計(jì)原則，對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果做出合理、準(zhǔn)確的分析，同時(shí)將計(jì)算假設(shè)與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀況間的差異也考慮在內(nèi)，對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能保證建筑物的受力更安全、更合理、更協(xié)調(diào)。

三、概念設(shè)計(jì)的具體步驟與重要意義

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)占據(jù)極其重要的地位，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟通?？梢詣澐譃槿?前期選擇方案階段，中期結(jié)構(gòu)計(jì)算階段以及后期制繪施工圖階段。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析的首要步驟就是概念設(shè)計(jì)，以上三個(gè)步驟均與科學(xué)的概念指導(dǎo)不可分割。一名好的結(jié)構(gòu)工程師在每個(gè)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)的初始階段，也就是建筑設(shè)計(jì)方案確定階段，先按照自身的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)基礎(chǔ)，在心里經(jīng)歷一段優(yōu)化過(guò)程，應(yīng)用概念設(shè)計(jì)手段，能夠快速、合理地構(gòu)思，比較，抉擇每一個(gè)結(jié)構(gòu)體系，并且協(xié)助建筑師擴(kuò)展或者實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)所需要的空間形式，想要的使用，構(gòu)筑和形象功能，且將其定為目標(biāo)，同建筑師共同決定建筑的總體結(jié)構(gòu)方案，此外，還要確定整體結(jié)構(gòu)體系和分體結(jié)構(gòu)體系最佳的受力方案。得出來(lái)的方案一般具有清晰的概念和正確的定性，從而避免了后期不必要的運(yùn)算，經(jīng)濟(jì)可靠性能較好。另外，這種方法也可以作為判斷計(jì)算機(jī)的內(nèi)力分析所得到的數(shù)據(jù)可靠性的依據(jù)。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈魂和核心，概念設(shè)計(jì)統(tǒng)領(lǐng)著整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程，也顯示了設(shè)計(jì)工程師的理論和設(shè)計(jì)水平。通過(guò)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的運(yùn)用，可以從全局上明確結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能，從而科學(xué)的判斷計(jì)算分析得到的結(jié)果并進(jìn)行合理的利用，確保了設(shè)計(jì)過(guò)程中工程師的主體地位。

四、提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的具體措施

建筑工程的一個(gè)特點(diǎn)就是受到地理因素的制約與影響，這個(gè)特點(diǎn)也導(dǎo)致設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的參數(shù)很可能具有一定的特殊性。簡(jiǎn)單舉例有:基本雪壓、基本風(fēng)壓、場(chǎng)地土類別、地震烈度等鑄鍛參數(shù)的選取過(guò)程都要嚴(yán)格依照《全國(guó)基本雪壓分布圖》《全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖》以及工程地質(zhì)報(bào)告這三份材料進(jìn)行敲定，又如墻體圍護(hù)的主材在不同地區(qū)存在差異，工程師則需要根據(jù)實(shí)際選用的主材確定墻體荷載。在開始設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)大量收集設(shè)計(jì)相關(guān)資料、深入研究設(shè)計(jì)規(guī)范，根據(jù)具體的工程類型、地域條件確定具體參數(shù)，這樣的做法能夠在加強(qiáng)計(jì)算結(jié)果可靠性的同時(shí)，避免參數(shù)不合理、參數(shù)錯(cuò)誤造成的返工、浪費(fèi)等現(xiàn)象。

建模計(jì)算的前期處理是提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要措施之一。對(duì)荷載的計(jì)算要保證準(zhǔn)確有效，估計(jì)、推測(cè)等無(wú)依據(jù)的做法是需要每個(gè)工程師盡可能避免的。建模的過(guò)程要嚴(yán)格按照科學(xué)的方法來(lái)給定輸入，樓梯洞口輸入處的局部開洞處理，轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與懸挑構(gòu)件設(shè)計(jì)中活荷載的不利影響，飄窗部分的荷載分析等都是需要格外注意的步驟。

在尚未了解各個(gè)參數(shù)具體含義的情況下，毫無(wú)依據(jù)的對(duì)參數(shù)進(jìn)行盲目的修改是結(jié)構(gòu)建模過(guò)程中的一個(gè)大忌。在調(diào)整參數(shù)的過(guò)程中，要格外注意不同參數(shù)的具體適用范圍，具體的某一項(xiàng)參數(shù)大多具有較為嚴(yán)格的適用性，磚混結(jié)構(gòu)下準(zhǔn)確的參數(shù)，很可能不適用于框架結(jié)構(gòu)，多層結(jié)構(gòu)下準(zhǔn)確的參數(shù)，對(duì)高層結(jié)構(gòu)的適用性也未必能夠保證。對(duì)相關(guān)計(jì)算軟件的應(yīng)用也要注意這個(gè)問題。不同的計(jì)算理論是具有其特定的假設(shè)條件的，軟件的編制默認(rèn)狀態(tài)下均符合這些特定條件，為了避免出現(xiàn)參數(shù)不匹配、不適用的問題，在使用軟件前必須了解清楚這款軟件的具體技術(shù)條件，即使是最熟悉的PKPM軟件系列也不能忽略這個(gè)問題。缺乏對(duì)于軟件技術(shù)條件的深刻理解，就無(wú)法合理、正確的應(yīng)用軟件進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)。因過(guò)分信任計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果，而忽視結(jié)構(gòu)概念導(dǎo)致的嚴(yán)重錯(cuò)誤，近年來(lái)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域也屢見不鮮。相關(guān)領(lǐng)域工作者在必要的情況下要進(jìn)行手算復(fù)核，而不是迷信軟件的計(jì)算結(jié)果，這種情況對(duì)于帶轉(zhuǎn)換的構(gòu)件設(shè)計(jì)工作最為重要。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，建筑物計(jì)算分析的結(jié)果是為了確保在靜力荷載以及自然災(zāi)害造成的動(dòng)力荷載作用下具有較強(qiáng)的整體安全性。然而，僅僅依靠計(jì)算分析結(jié)果展開的設(shè)計(jì)，在實(shí)際生活中是很難避免荷載作用下建筑物局部開裂、破壞等現(xiàn)象的。針對(duì)不同的自然災(zāi)害，要進(jìn)行專門的防護(hù)性設(shè)計(jì)。以地震為例，可以根據(jù)工程抗震等級(jí)的要求指標(biāo)，按照設(shè)計(jì)規(guī)范中的具體要求，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中采用必要的構(gòu)造措施。特別是針對(duì)計(jì)算性相對(duì)比較弱的結(jié)構(gòu)類型時(shí)，多數(shù)的設(shè)計(jì)都要求通過(guò)構(gòu)造措施保證建筑的安全性。

五、小結(jié)語(yǔ)

通過(guò)文章中的分析，概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中扮演了很重要的角色。除此之外，針對(duì)軟件計(jì)算參數(shù)、計(jì)算結(jié)果的荷載分析、數(shù)學(xué)建模工作的有效進(jìn)行，都是提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好辦法。

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篇2

中圖分類號(hào)：TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的理論體現(xiàn)

當(dāng)我們進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工程項(xiàng)目的相關(guān)設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅要對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的安全性可靠性以及其基本使用功能進(jìn)行必要的考慮外，設(shè)計(jì)還要盡可能的突出建筑的美感，這些便是結(jié)構(gòu)以及工程項(xiàng)目的最優(yōu)化的相關(guān)問題。也就是說(shuō)利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)上的方法，對(duì)所有設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的分析比較，得出最滿意的設(shè)計(jì)方案，以滿足預(yù)期的目標(biāo)。

從理論上對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法進(jìn)行相關(guān)的分析可知，房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在實(shí)際應(yīng)用中具體的表現(xiàn)。房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)細(xì)部等進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化設(shè)

計(jì)。在設(shè)計(jì)的時(shí)候還必須考慮到相應(yīng)的布置、選型、造價(jià)以及受力等方面的問題，然后根據(jù)工程的實(shí)際情況以及結(jié)合房屋建筑相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

為了適應(yīng)時(shí)展的要求，建筑的結(jié)構(gòu)形式必須不斷的進(jìn)行必要的創(chuàng)新。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，要確保建筑結(jié)構(gòu)具有一定的安全保證，在此基本上考慮設(shè)計(jì)出新的結(jié)構(gòu)形式。

對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，我們要求盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異以及建筑的平面結(jié)構(gòu)盡量對(duì)稱與規(guī)則，不過(guò)這些必須滿足設(shè)計(jì)師的基本設(shè)計(jì)意圖。還要要求在水平荷載作用下建筑物不會(huì)產(chǎn)生很大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。必須在滿足建筑相應(yīng)的功能條件下，在豎直方向布置盡量讓豎直方向的相應(yīng)的承重構(gòu)件上下貫通。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析上的難度以及經(jīng)濟(jì)性，我們應(yīng)該盡量避免使用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。對(duì)豎直方向的剛度也有著相應(yīng)的要求，要求剛度的變化必須是漸變的而不是突變的，否則在剛度突變的地方會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中，這不利于建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平方向的動(dòng)力載荷作用。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的優(yōu)化，在對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義重大，不僅能夠滿足了建筑的實(shí)用與美觀，而且還可以有效地對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行控制。對(duì)于建筑商來(lái)說(shuō)，其當(dāng)然希望用最少的投資，而獲得最大的收益，然而又必須對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、可靠性以及安全性做出保證，這必然要求對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和傳統(tǒng)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行比較我們可以發(fā)現(xiàn)：運(yùn)用設(shè)計(jì)優(yōu)化的技術(shù)能夠降低建筑的工程造價(jià)（6 ～ 35％）。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)能夠使得建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的每個(gè)單元都得到最佳的協(xié)調(diào)，并可以對(duì)材料的性能進(jìn)行最合理的利用。這樣不僅能夠保證相關(guān)規(guī)定的安全系數(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的步驟

3.1建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模型

在我們對(duì)房屋結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行必要的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)候，可以分成三步進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。下面將對(duì)每一步驟進(jìn)行詳細(xì)的介紹：

3.1.1要對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行合理的選擇

通常在對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行選擇時(shí)，我們把對(duì)建筑結(jié)構(gòu)影響的主要參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量。如目標(biāo)控制的相關(guān)參數(shù)（損失的期望C2和結(jié)構(gòu)的造價(jià)C1）和約束控制相關(guān)參數(shù)（結(jié)構(gòu)的可靠度PS）等；然而還有一些影響不是太大，其變化范圍也不是很大或者由局部性以及結(jié)構(gòu)的相關(guān)要求就能夠滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求的一些參數(shù)，我們可以用預(yù)定參數(shù)來(lái)表示，這樣能夠使得我們的設(shè)計(jì)量、計(jì)算量以及編制程序的工作量均大大減小。

3.1.2對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確定

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的時(shí)候，我們還必須尋找一組能夠滿足相關(guān)的預(yù)定條件的截面相應(yīng)的幾何尺寸、鋼筋的截面積以及相應(yīng)的失效的概率的函數(shù)，使得工程造價(jià)最少。

3.1.3對(duì)約束條件進(jìn)行確定

對(duì)于房屋的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化來(lái)說(shuō)，必須確保結(jié)構(gòu)的可靠度，來(lái)對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的確定，設(shè)計(jì)優(yōu)化的約束條件主要包括裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、構(gòu)件單元約束、應(yīng)力約束、結(jié)構(gòu)體系約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件以及從正常使用極限狀態(tài)下的彈性約束到最終極限狀態(tài)的彈塑性約束等約束條件。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們必須對(duì)目標(biāo)約束條件與實(shí)際的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的比較與分析，再確保每個(gè)約束條件都必須滿足相關(guān)要求，以實(shí)現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)。

3.2對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方案進(jìn)行設(shè)定

根據(jù)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有多約束且非線性的優(yōu)化問題以及復(fù)雜的多變量，在進(jìn)行相應(yīng)的分析計(jì)算中，一般把有約束的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換成無(wú)約束優(yōu)化問題的求解。常用的優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方法有拉氏乘子法、復(fù)合形法、Powell法等。

3.3進(jìn)行程序的相關(guān)設(shè)計(jì)

根據(jù)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本模型以及所使用的優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方法，可以編寫一個(gè)具有運(yùn)算速度快以及功能齊全的綜合應(yīng)用程序。

3.4結(jié)果分析

我們必須對(duì)相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行必要的分析比較，然后選擇出最佳的設(shè)計(jì)方案。在這個(gè)過(guò)程中，我們考慮問題必須全面，并且要對(duì)問題進(jìn)行多角度的考慮。這一步驟在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中尤其重要，合理的選擇設(shè)計(jì)方案，不僅能夠確保結(jié)構(gòu)的美觀、安全性、合理性以及實(shí)用性，還能夠?qū)κ┕ぶ械馁Y金的投入有著重大的影響。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中只強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)上的節(jié)約，而忽略技術(shù)上的相關(guān)要求，是不正確的；同樣只考慮技術(shù)上的要求，而不考慮經(jīng)濟(jì)的要求，也是不合理的。我們必須對(duì)兩者進(jìn)行合理的配置，才能達(dá)到相關(guān)要求。

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

對(duì)于項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)、整體設(shè)計(jì)、舊房改造以及抗震設(shè)計(jì)方面均能夠采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。下面對(duì)實(shí)踐應(yīng)用中的問題進(jìn)行必要的說(shuō)明：

4.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)注意前期參與

前期方案直接會(huì)影響到工程的造價(jià)，然而很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)忽略了這一點(diǎn)，所以我們應(yīng)該注意。前期參與能夠讓我選擇合理的結(jié)構(gòu)形式以及合理的設(shè)計(jì)方案。

4.2概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

在沒有具體數(shù)值量化的情況下，我們可以使用概念設(shè)計(jì)。例如，對(duì)地震的烈度進(jìn)行設(shè)防時(shí)，由于它存在這不確定的因素，所以我們無(wú)法找到與實(shí)際相符合的計(jì)算式，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的時(shí)候我們可以使用概念設(shè)計(jì)的方法，把相應(yīng)的數(shù)值作為參考與輔助相關(guān)的依據(jù)。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須合理并靈活的使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法，從而達(dá)到最佳的效果。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須對(duì)細(xì)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，例如，在現(xiàn)澆的混凝土異形的板料，其拐彎處容易開裂，我們可以簡(jiǎn)化成矩形板，然后再合理的選擇鋼筋，在滿足其結(jié)構(gòu)的基本要求條件下，達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。

4.3下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

篇3

中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的理論體現(xiàn)

當(dāng)我們進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工程項(xiàng)目的相關(guān)設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅要對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的安全性可靠性以及其基本使用功能進(jìn)行必要的考慮外，設(shè)計(jì)還要盡可能的突出建筑的美感，這些便是結(jié)構(gòu)以及工程項(xiàng)目的最優(yōu)化的相關(guān)問題。也就是說(shuō)利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)上的方法，對(duì)所有設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的分析比較，得出最滿意的設(shè)計(jì)方案，以滿足預(yù)期的目標(biāo)。

從理論上對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法進(jìn)行相關(guān)的分析可知，房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在實(shí)際應(yīng)用中具體的表現(xiàn)。房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)細(xì)部等進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的時(shí)候還必須考慮到相應(yīng)的布置、選型、造價(jià)以及受力等方面的問題，然后根據(jù)工程的實(shí)際情況以及結(jié)合房屋建筑相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

為了適應(yīng)時(shí)展的要求，建筑的結(jié)構(gòu)形式必須不斷的進(jìn)行必要的創(chuàng)新。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，要確保建筑結(jié)構(gòu)具有一定的安全保證，在此基本上考慮設(shè)計(jì)出新的結(jié)構(gòu)形式。

對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，我們要求盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異以及建筑的平面結(jié)構(gòu)盡量對(duì)稱與規(guī)則，不過(guò)這些必須滿足設(shè)計(jì)師的基本設(shè)計(jì)意圖。還要要求在水平荷載作用下建筑物不會(huì)產(chǎn)生很大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。必須在滿足建筑相應(yīng)的功能條件下，在豎直方向布置盡量讓豎直方向的相應(yīng)的承重構(gòu)件上下貫通。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析上的難度以及經(jīng)濟(jì)性，我們應(yīng)該盡量避免使用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。對(duì)豎直方向的剛度也有著相應(yīng)的要求，要求剛度的變化必須是漸變的而不是突變的，否則在剛度突變的地方會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中，這不利于建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平方向的動(dòng)力載荷作用。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的優(yōu)化，在對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義重大，不僅能夠滿足了建筑的實(shí)用與美觀，而且還可以有效地對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行控制。對(duì)于建筑商來(lái)說(shuō)，其當(dāng)然希望用最少的投資，而獲得最大的收益，然而又必須對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、可靠性以及安全性做出保證，這必然要求對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和傳統(tǒng)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行比較我們可以發(fā)現(xiàn)：運(yùn)用設(shè)計(jì)優(yōu)化的技術(shù)能夠降低建筑的工程造價(jià)（6～35％）。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)能夠使得建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的每個(gè)單元都得到最佳的協(xié)調(diào)，并可以對(duì)材料的性能進(jìn)行最合理的利用。這樣不僅能夠保證相關(guān)規(guī)定的安全系數(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的步驟

3.1 建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模型

在我們對(duì)房屋結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行必要的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)候，可以分成三步進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。下面將對(duì)每一步驟進(jìn)行詳細(xì)的介紹：

3.1.1 要對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行合理的選擇

通常在對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行選擇時(shí)，我們把對(duì)建筑結(jié)構(gòu)影響的主要參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量。如目標(biāo)控制的相關(guān)參數(shù)（損失的期望C2 和結(jié)構(gòu)的造價(jià)C1）和約束控制相關(guān)參數(shù)（結(jié)構(gòu)的可靠度PS）等；然而還有一些影響不是太大，其變化范圍也不是很大或者由局部性以及結(jié)構(gòu)的相關(guān)要求就能夠滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求的一些參數(shù)，我們可以用預(yù)定參數(shù)來(lái)表示，這樣能夠使得我們的設(shè)計(jì)量、計(jì)算量以及編制程序的工作量均大大減小。

3.1.2 對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確定

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的時(shí)候，我們還必須尋找一組能夠滿足相關(guān)的預(yù)定條件的截面相應(yīng)的幾何尺寸、鋼筋的截面積以及相應(yīng)的失效的概率的函數(shù)，使得工程造價(jià)最少。

3.1.3 對(duì)約束條件進(jìn)行確定

對(duì)于房屋的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化來(lái)說(shuō)，必須確保結(jié)構(gòu)的可靠度，來(lái)對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的確定，設(shè)計(jì)優(yōu)化的約束條件主要包括裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、構(gòu)件單元約束、應(yīng)力約束、結(jié)構(gòu)體系約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件以及從正常使用極限狀態(tài)下的彈性約束到最終極限狀態(tài)的彈塑性約束等約束條件。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們必須對(duì)目標(biāo)約束條件與實(shí)際的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的比較與分析，再確保每個(gè)約束條件都必須滿足相關(guān)要求，以實(shí)現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)。

3.2 對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方案進(jìn)行設(shè)定

根據(jù)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有多約束且非線性的優(yōu)化問題以及復(fù)雜的多變量，在進(jìn)行相應(yīng)的分析計(jì)算中，一般把有約束的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換成無(wú)約束優(yōu)化問題的求解。常用的優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方法有拉氏乘子法、復(fù)合形法、Powell 法等。

3.3 進(jìn)行程序的相關(guān)設(shè)計(jì)

根據(jù)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本模型以及所使用的優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方法，可以編寫一個(gè)具有運(yùn)算速度快以及功能齊全的綜合應(yīng)用程序。

3.4 結(jié)果分析

我們必須對(duì)相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行必要的分析比較，然后選擇出最佳的設(shè)計(jì)方案。在這個(gè)過(guò)程中，我們考慮問題必須全面，并且要對(duì)問題進(jìn)行多角度的考慮。這一步驟在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中尤其重要，合理的選擇設(shè)計(jì)方案，不僅能夠確保結(jié)構(gòu)的美觀、安全性、合理性以及實(shí)用性，還能夠?qū)κ┕ぶ械馁Y金的投入有著重大的影響。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中只強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)上的節(jié)約，而忽略技術(shù)上的相關(guān)要求，是不正確的；同樣只考慮技術(shù)上的要求，而不考慮經(jīng)濟(jì)的要求，也是不合理的。我們必須對(duì)兩者進(jìn)行合理的配置，才能達(dá)到相關(guān)要求。

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

對(duì)于項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)、整體設(shè)計(jì)、舊房改造以及抗震設(shè)計(jì)方面均能夠采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。下面對(duì)實(shí)踐應(yīng)用中的問題進(jìn)行必要的說(shuō)明：

4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)注意前期參與

前期方案直接會(huì)影響到工程的造價(jià)，然而很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)忽略了這一點(diǎn)，所以我們應(yīng)該注意。前期參與能夠讓我選擇合理的結(jié)構(gòu)形式以及合理的設(shè)計(jì)方案。

4.2 概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

在沒有具體數(shù)值量化的情況下，我們可以使用概念設(shè)計(jì)。例如，對(duì)地震的烈度進(jìn)行設(shè)防時(shí)，由于它存在這不確定的因素，所以我們無(wú)法找到與實(shí)際相符合的計(jì)算式，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的時(shí)候我們可以使用概念設(shè)計(jì)的方法，把相應(yīng)的數(shù)值作為參考與輔助相關(guān)的依據(jù)。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須合理并靈活的使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法，從而達(dá)到最佳的效果。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須對(duì)細(xì)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，例如，在現(xiàn)澆的混凝土異形的板料，其拐彎處容易開裂，我們可以簡(jiǎn)化成矩形板，然后再合理的選擇鋼筋，在滿足其結(jié)構(gòu)的基本要求條件下，達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。

4.3 下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

篇4

本工程位于湛江市開發(fā)區(qū)的某小區(qū)?？傆玫孛娣e17062.13m2，總建筑面積82351.57m2（其中地下建筑面積為12829.25m2，地上建筑面積為69522.32m2）。另外本工程設(shè)計(jì)使用年限為50年，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防類別為丙類。

1.2場(chǎng)地自然條件

（1）風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓按50年重現(xiàn)期取0.8kN/m2，地面粗糙度B類。（2）本工程設(shè)計(jì)地震分組為第一組，抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.1g，地類別為Ⅲ類，屬于中軟場(chǎng)地土。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1地基基礎(chǔ)

由于業(yè)主未提供詳細(xì)地質(zhì)資料，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)待業(yè)主提供詳細(xì)地質(zhì)資料后確定。本院根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，本工程擬采用樁基礎(chǔ)。

2.2上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑使用功能的要求并結(jié)合本工程的特點(diǎn)，本工程結(jié)構(gòu)形式為：1~3棟采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)；4棟采用剪力墻結(jié)構(gòu)，其中剪力墻及框架抗震等級(jí)均為二級(jí)。本工程混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50～C30，鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋。

2.3PKPM系列結(jié)構(gòu)軟件分析

在本次湛江市開發(fā)區(qū)的某小區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用PKPM系列結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。具體來(lái)講本設(shè)計(jì)所采用的計(jì)算機(jī)程序?yàn)橹袊?guó)建筑科學(xué)研究院PKPM-SATWE，版本型號(hào)是2010版，這也是在目前設(shè)計(jì)院住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為常用的一款軟件，并且該轉(zhuǎn)件的結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果較為可靠。本次住宅的結(jié)構(gòu)采取較為常用的框架加剪力墻結(jié)構(gòu)，目前這種結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有的高層住宅設(shè)計(jì)中被廣泛的應(yīng)用，這種形式結(jié)合了框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，具有受力穩(wěn)定，造價(jià)相對(duì)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。同樣的為了保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在住宅建筑的-1~3層對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加強(qiáng)。整體結(jié)構(gòu)的嵌固位置為地下室的頂板。每個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)在計(jì)算的過(guò)程中都會(huì)對(duì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)估，提前計(jì)算其所受的荷載，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中采取相應(yīng)的措施。在本次住宅小區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于五十年一遇的大風(fēng)，預(yù)估的基本風(fēng)壓值為Wo=0.8kN/m2，建筑物地面的粗糙程度按照B類設(shè)計(jì)，以一號(hào)住宅樓為例，其承載風(fēng)荷載效應(yīng)時(shí)的放大系數(shù)為1.1，最終建筑物的體型系數(shù)采取1.4來(lái)進(jìn)行計(jì)算。其次，對(duì)于地震災(zāi)害中的受力，在建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)中也是應(yīng)當(dāng)考慮的，本項(xiàng)目的所處的地質(zhì)環(huán)境要求建筑物按照Ⅶ度抗震烈度進(jìn)行設(shè)防，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中按照其相應(yīng)的抗震烈度設(shè)防地震分組為第一組，場(chǎng)地的類別為三類，建筑物的抗震設(shè)防類別為丙類，并且需要考慮在地震作用下構(gòu)的偏心問題，以及雙向地震作用力的問題。在地震作用下：計(jì)算振型個(gè)數(shù)為15，重力荷載代表值的活載組合值系數(shù)為0.5，周期折減系數(shù)為0.75，結(jié)構(gòu)的阻尼比為5％，特征周期Tg為0.45，地震影響系數(shù)最大值為0.08。具體來(lái)講混凝土框架的抗震等級(jí)為二級(jí)，剪力墻的抗震等級(jí)為二級(jí)，綜合來(lái)講其抗震結(jié)構(gòu)措施為二級(jí)設(shè)計(jì)。最后在計(jì)算的過(guò)程中還需要對(duì)一些系數(shù)進(jìn)行調(diào)整和修改：梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.85；梁活荷載內(nèi)力放大系數(shù)為1；梁扭矩折減系數(shù)為0.4；托墻梁剛度增大系數(shù)為1；實(shí)配鋼筋超筋系數(shù)為1.15；連梁剛度折減系數(shù)為1.0（注：風(fēng)荷載控制），0.6（地震荷載控制）；梁剛度放大系數(shù)按2010規(guī)范取值；并且柱配筋的計(jì)算按照雙偏壓來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3本工程的結(jié)構(gòu)計(jì)算

本工程位于湛江市開發(fā)區(qū)的某小區(qū)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算的過(guò)程中采用的活載標(biāo)準(zhǔn)值按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB5009-2012），取值見表1。

4展望

對(duì)于實(shí)際的居住區(qū)工程來(lái)說(shuō)，好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往是整個(gè)項(xiàng)目成功的關(guān)鍵所在，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅可以使形體優(yōu)美的建筑得以成為現(xiàn)實(shí)，更是為建設(shè)的設(shè)計(jì)者提供新的構(gòu)思機(jī)會(huì)，因?yàn)楹侠淼慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常與美學(xué)的要求不謀而合。所以本文通過(guò)對(duì)實(shí)際項(xiàng)目結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程中的地基基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、PKPM系列結(jié)構(gòu)軟件分析等重要步驟的解析，探討住宅小區(qū)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)居住小區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行了驗(yàn)證，希望可以對(duì)實(shí)際的居住區(qū)的建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一些靈感。

作者:潘偉朝 單位:廣東省建科建筑設(shè)計(jì)院有限公司

參考文獻(xiàn)

[1]梅麗娜.淺談結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾項(xiàng)基本原則[J].黑龍江科技信息，2010（15）.

篇5

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

引言

PKPM土木建筑設(shè)計(jì)系列軟件是我國(guó)建筑科學(xué)研究院研發(fā)，集建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備（給排水、電氣、暖通）設(shè)計(jì)于一體的大型集成化CAD系統(tǒng)，是目前國(guó)內(nèi)各設(shè)計(jì)院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用最廣泛的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件之一，為我國(guó)土木建筑行業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)甩掉尺規(guī)、圖板；提高設(shè)計(jì)效率作出了突出貢獻(xiàn)，成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須熟練掌握的基本技能。因此，《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程是高校建筑工程專業(yè)必須開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它集專業(yè)知識(shí)理論和實(shí)踐操作為一體，學(xué)好該課程不僅要求學(xué)生能夠熟練操作軟件工具和命令，而且要求學(xué)生儲(chǔ)備足夠的專業(yè)理論知識(shí)并能進(jìn)行遷移應(yīng)用以便準(zhǔn)確設(shè)置相關(guān)的計(jì)算分析參數(shù)，所以《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程雖然是一門計(jì)算機(jī)實(shí)踐性課程，想教好、學(xué)好都不容易。因此，有必要對(duì)《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中存在的問題進(jìn)行總結(jié)，分析問題的原因，探索有效的解決措施，改進(jìn)教學(xué)效果【1】，從而切實(shí)培養(yǎng)出與企業(yè)需求相符的專業(yè)應(yīng)用人才。

1 《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)內(nèi)容

建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系形式多樣，教學(xué)學(xué)時(shí)有限，《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)無(wú)法覆蓋所有結(jié)構(gòu)體系，通常以最為常見的現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)為建模對(duì)象組織開展教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)結(jié)合所教學(xué)的具體專業(yè)進(jìn)行PKPM教學(xué)模塊的取舍。

具體課程教學(xué)過(guò)程圍繞現(xiàn)澆框架工程實(shí)例，利用模塊一PMCAD創(chuàng)建全樓模型，施加樓面、屋面恒、活荷載，進(jìn)行樓面布置及樓面荷載傳導(dǎo)計(jì)算；接PMCAD模型數(shù)據(jù)生成模塊二SATWE分析數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置，啟動(dòng)分析進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力配筋等計(jì)算，查看分析結(jié)果圖形和文本；利用模塊三繪制梁、柱結(jié)構(gòu)施工圖以及模塊一繪制結(jié)構(gòu)平面施工圖；以柱下獨(dú)立基礎(chǔ)為例，接SATWE上部計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算，并繪制基礎(chǔ)平面施工圖及基礎(chǔ)詳圖。以上教學(xué)內(nèi)容選擇和教學(xué)過(guò)程的安排主要依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程，通過(guò)對(duì)各功能模塊下各菜單命令的操作和講解，讓學(xué)生了解和掌握PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本步驟。

2 《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中的問題

2.1功能模塊一PMCAD學(xué)習(xí)中的問題

本模塊中有些命令工具與AutoCAD相同，命令的掌握并不難，本模塊操作中存在的主要問題有：

（1）不能正確區(qū)分結(jié)構(gòu)體系中的承重構(gòu)件與非承重構(gòu)件：建立框架結(jié)構(gòu)模型時(shí)除了在軸上布置梁、柱構(gòu)件外，還額外布置填充墻；

（2）不理解標(biāo)準(zhǔn)樓層含義：建立框架結(jié)構(gòu)模型時(shí)，不考慮各樓層的平面布局實(shí)際情況，框架結(jié)構(gòu)共有幾層就相應(yīng)建立多少個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層；

（3）不清楚樓面和屋面：部分同學(xué)不清楚樓面和屋面的區(qū)別，因此不能正確的布置相應(yīng)的樓面和屋面恒活荷載。

（4）不清楚梁間荷載：不清楚框架梁梁間荷載的來(lái)源也不知道如何根據(jù)所給設(shè)計(jì)條件進(jìn)行估算。

以上問題涉及到學(xué)生前期所學(xué)課程中的一些基本的概念和基礎(chǔ)知識(shí)，針對(duì)上述問題課堂教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)補(bǔ)充講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，基本可以在實(shí)踐上機(jī)操作練習(xí)中避免出現(xiàn)同樣的問題。

2.2功能模塊二SATWE分析中的問題

SATWE是PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊的核心功能模塊，本模塊啟動(dòng)計(jì)算分析前需要進(jìn)行多項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置，計(jì)算分析完成后需要查看分析結(jié)果圖形和文本文件。設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置和查看分析結(jié)構(gòu)是SATWE模塊的關(guān)鍵步驟，這兩大步驟是學(xué)生最難把握而最容易選擇忽視的地方。

（1）設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置：幾乎每項(xiàng)各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置都對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的不同規(guī)范條文――荷載規(guī)范、抗震規(guī)范、混凝土規(guī)范等。雖然學(xué)生在前期的專業(yè)課程中有所涉及，但都是零散、分散的知識(shí)點(diǎn)，而且?guī)缀醵纪浟耍皇谡n教師備課時(shí)可以對(duì)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)、規(guī)范條文進(jìn)行充分的準(zhǔn)備；但規(guī)范的講解比較枯燥乏味，而且學(xué)生手中缺少相應(yīng)的規(guī)范，短時(shí)間集中灌輸大量信息，學(xué)生很難集中注意力認(rèn)真聽講。

（2）查看分析結(jié)果圖形和文本文件：學(xué)生上機(jī)操作時(shí)在老師的要求下會(huì)打開混凝土構(gòu)件配筋圖、WMASS.OUT、WZQ.OUT、WDISP.OUT等圖形、文本文件查看，但不知道看什么，怎么看，不理解編號(hào)、符號(hào)的含義以及如何根據(jù)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估判斷。

SATWE模塊的操作非常簡(jiǎn)單，最關(guān)鍵的就是參數(shù)設(shè)置和查看分析結(jié)果，但由于上述問題的存在， PKPM的學(xué)習(xí)和運(yùn)用僅停留在基本命令操作使用的初級(jí)層面上。

2.3功能模塊三繪制梁、柱施工圖中的問題

模塊三要求在完成模塊一、二的基礎(chǔ)上，繪制梁、柱的平法施工圖，該模塊操作比較簡(jiǎn)單，學(xué)生都能熟練掌握，但僅滿足于完成出圖操作，缺少讀圖識(shí)圖能力，因而忽視圖識(shí)圖過(guò)程。

這與專業(yè)課重理論輕實(shí)踐有關(guān)，相關(guān)專業(yè)課教學(xué)主要向?qū)W生講解構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算、截面配筋計(jì)算，而缺乏足夠繪制截面配筋圖以及讀圖、識(shí)圖訓(xùn)練。

2.4功能模塊四JCCAD學(xué)習(xí)中的問題

本模塊在教學(xué)中主要講解柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)操作，相對(duì)比較簡(jiǎn)單，學(xué)生易于掌握，存在的問題和功能模塊三相同，讀圖識(shí)圖能力欠缺；另外，基礎(chǔ)類型多樣――墻下條基、筏板基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)，這些基礎(chǔ)類型不能逐一講解，一方面是由于PKPM學(xué)習(xí)課時(shí)有限，另一方面學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相關(guān)課程的時(shí)候也沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)每一種基礎(chǔ)類型，缺乏相應(yīng)的知識(shí)儲(chǔ)備。

3 《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改進(jìn)探討

上述各模塊教學(xué)存在的問題可以歸納為兩個(gè)主要方面：一是學(xué)生缺少系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備；二是專業(yè)實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)能力不足，這也是目前高校本科生培養(yǎng)中普遍存在的兩大問題。要改進(jìn)PKPM課程的教學(xué)效果，需要克服上述兩大問題，而解決這兩大問題，僅靠本門課程授課老師去克服顯然不現(xiàn)實(shí)，它需要建筑專業(yè)各專業(yè)任課老師共同努力。針對(duì)第一大問題，任課老師可以根據(jù)講授過(guò)程中出現(xiàn)的問題，把它們歸類到相應(yīng)的專業(yè)課程中去，并把它反饋給專業(yè)課程任課老師，讓他們?cè)谥v解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候著重強(qiáng)調(diào)。第二大問題PKPM教學(xué)中所需要的讀圖和識(shí)圖能力，可以通過(guò)開設(shè)建筑識(shí)圖課程、加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)鍛煉來(lái)解決。

結(jié)語(yǔ)

PKPM系列CAD軟件作為輔助設(shè)計(jì)軟件，操作簡(jiǎn)便、計(jì)算精確、運(yùn)行效率高、設(shè)計(jì)修改方便，國(guó)內(nèi)大多數(shù)設(shè)計(jì)院的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都采用該軟件來(lái)完成，成為建筑工程專業(yè)畢業(yè)生必備的技能?！禤KPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程雖然是一門計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程，初級(jí)層面的菜單、命令操作容易掌握，但由于它的操作和運(yùn)行建立在專業(yè)理論知識(shí)基礎(chǔ)之上，因此不可避免在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)存在上述影響教學(xué)效果的問題。即使前述問題都得到了解決，那也只能表明學(xué)生具備了運(yùn)用和操作PKPM軟件的基本能力，而做出一個(gè)受力合理、經(jīng)濟(jì)適用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需要足夠的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行輔助判斷、手算校核以及設(shè)計(jì)修正【3】。因此，熟練掌握和運(yùn)用PKPM是一個(gè)長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)過(guò)程，課堂教學(xué)只是引導(dǎo)入門的過(guò)程。

參考文獻(xiàn)

篇6

Abstract: with the development and progress, the construction enterprise also won the rapid development, strengthen the structure design of the research, become the important way to improve building quality. The conceptual design as the main ways of building design innovation, in building structural design of a wide range of applications, based on the analysis of the connotation of the concept design, construction of conceptual design in the structural design of the application strategies are analyzed. In this study, so as to improve the level of structure design, to provide the theory reference.

Keywords: concept design; Building structure design; Promote; implementation

中圖分類號(hào)： TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

在建筑事業(yè)不斷發(fā)展的條件下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法越來(lái)越多，概念設(shè)計(jì)作為創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要形式，其優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越多的體現(xiàn)出來(lái)，被更多的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師所發(fā)現(xiàn)和采納，并成為當(dāng)前至今后一段時(shí)間建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要思想。所以，加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的研究，有著重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

1.1概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容分析

概念設(shè)計(jì)指的是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的開始階段，建筑設(shè)計(jì)工程師按照已有的建筑設(shè)計(jì)理論，并根據(jù)工程的施工經(jīng)驗(yàn)，從宏觀的思維出發(fā)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的策略做概念性的評(píng)價(jià)與選擇。設(shè)計(jì)師通過(guò)將整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)布局做必要的抗震保護(hù)，以提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。所得到的方案一般概念清晰，定位準(zhǔn)確，便于進(jìn)行手算，有效的避免后期設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的一些繁瑣的計(jì)算，提高建筑設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。同時(shí)，概念設(shè)計(jì)也是進(jìn)行計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠性判斷的主要依據(jù)。

1.2概念設(shè)計(jì)的基本步驟的分析

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，概念設(shè)計(jì)是在建筑設(shè)計(jì)師不斷滿意的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，概念設(shè)計(jì)的過(guò)程可以劃分為下面三個(gè)步驟：

第一個(gè)步驟：分析階段，即對(duì)設(shè)計(jì)問題做全面理解的過(guò)程。分析階段的主要特征是設(shè)計(jì)系統(tǒng)信息的模糊性，在進(jìn)行分析的過(guò)程中，手中掌握的數(shù)據(jù)是不全面的，可供設(shè)計(jì)師使用的陳述同樣需要進(jìn)行陳述和充實(shí)。

第二個(gè)步驟：綜合階段，即實(shí)現(xiàn)解決方案的一個(gè)過(guò)程。在這一步驟實(shí)施的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師通過(guò)使用各種專業(yè)知識(shí)，按照所積累的工程經(jīng)驗(yàn)，將建筑設(shè)計(jì)的大體思路，借助于圖紙的形式表達(dá)出來(lái)的過(guò)程。這一過(guò)程的主要特點(diǎn)是通過(guò)設(shè)計(jì)師的靈感和專業(yè)思維發(fā)揮主導(dǎo)作用，以實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙的表達(dá)和產(chǎn)生。

第三個(gè)步驟：評(píng)估階段，即對(duì)設(shè)計(jì)出的方案做有效判斷和選擇的過(guò)程。這一階段的特點(diǎn)是循環(huán)的過(guò)程，該循環(huán)過(guò)程會(huì)持續(xù)到雙方對(duì)方案滿意為止。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在作出評(píng)估的時(shí)候，會(huì)通過(guò)各種功能模型、計(jì)算手段等對(duì)比各個(gè)方案的優(yōu)勢(shì)，以更好的獲得建筑施工的經(jīng)濟(jì)性和建筑施工技術(shù)的可行性。

2概念設(shè)計(jì)的重要意義分析

概念設(shè)計(jì)師體現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)師先進(jìn)設(shè)計(jì)思想的關(guān)鍵，一個(gè)優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師能夠通過(guò)運(yùn)用特定空間中的系統(tǒng)概念，來(lái)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)總體方案的有效設(shè)計(jì)，并將建筑設(shè)計(jì)的目的有意識(shí)的同建筑構(gòu)件與整體結(jié)構(gòu)的關(guān)系進(jìn)行巧妙的處理。一般情況下，優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師其概念設(shè)計(jì)的創(chuàng)新是有效的，隨著他們對(duì)建筑概念設(shè)計(jì)的研究，其設(shè)計(jì)的成果會(huì)越來(lái)越鮮明，設(shè)計(jì)的創(chuàng)新度也越來(lái)越高。當(dāng)前在分工細(xì)化的市場(chǎng)環(huán)境下，大部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師更多的是依賴于各種建筑設(shè)計(jì)的規(guī)范、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)、電腦程序等進(jìn)行傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這在一定程度上缺乏了有效的創(chuàng)新。在計(jì)算機(jī)一體化應(yīng)用的今天，設(shè)計(jì)師往往不能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些不合理的內(nèi)容。隨著設(shè)計(jì)師年齡的不斷增長(zhǎng)，使得他們已有的建筑設(shè)計(jì)概念逐漸模糊甚至遺忘，影響了建筑設(shè)計(jì)成果的創(chuàng)新。注重建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的意義，還因?yàn)楫?dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論同計(jì)算機(jī)理論之間存在一些缺陷和不足，例如在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，內(nèi)力的計(jì)算是在彈性理論的計(jì)算方法基礎(chǔ)上的，而建筑結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)卻是在塑性理論的極限條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)的一種方法，這個(gè)矛盾的存在使得計(jì)算的結(jié)構(gòu)，同建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際手里狀態(tài)有著很大的差異，為了對(duì)這種計(jì)算理論缺陷作出補(bǔ)償，尤其需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師優(yōu)秀的概念設(shè)計(jì)措施來(lái)改正這些缺陷。

3概念設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，協(xié)同工作概念，指的是要求整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的每個(gè)構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)相互間的配合，共同支撐建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，協(xié)同工作及要求建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，能夠有效的承載極限狀態(tài)的受力，同時(shí)當(dāng)受力達(dá)到極限狀態(tài)的時(shí)候，還需要各個(gè)構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)共同的耐久壽命。建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作主要表現(xiàn)為：建筑基礎(chǔ)同建筑上部結(jié)構(gòu)的關(guān)系方面，一定要將建筑的基礎(chǔ)同建筑的上部結(jié)構(gòu)看成是一個(gè)系統(tǒng)，不能將這兩部分分開來(lái)進(jìn)行處理。比如，對(duì)于磚混結(jié)構(gòu)的建筑物，一定要通過(guò)圈梁與構(gòu)造柱，把建筑的上部結(jié)構(gòu)同建筑基礎(chǔ)連接到一起，而不能夠單獨(dú)依靠建筑基礎(chǔ)的剛度來(lái)抵抗各種不均勻的沉降。

另外，當(dāng)結(jié)構(gòu)受力的時(shí)候，建筑結(jié)構(gòu)中的各個(gè)構(gòu)件能夠保證較高的應(yīng)力值。在進(jìn)行多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要最大程度上避免短柱，這樣能夠保證同層的柱子在同一個(gè)水平位移的時(shí)候，能夠同時(shí)發(fā)揮最大的承載力，但是因?yàn)榻ㄖ锔叨群徒ㄖ菍拥脑黾?，各種豎向的巨大荷載以及水平方向的荷載，使得建筑物底層柱截面不斷的增大，因此使得高層建筑的產(chǎn)生了很多的短柱，為了更好的避免出現(xiàn)這些問題，針對(duì)較大截面的柱子，可以將柱截面進(jìn)行開豎槽，將矩形柱變成田形柱，以更好的增大長(zhǎng)細(xì)比例，避免短柱的產(chǎn)生。針對(duì)梁跨高比例的限制，大部分還沒有充分的認(rèn)識(shí)到，其實(shí)同長(zhǎng)短柱混雜的結(jié)果是相同的，長(zhǎng)短梁位于相同的框架中，是不利于建筑物穩(wěn)定性的。同時(shí)因?yàn)榱旱募袅υ黾?，?huì)導(dǎo)致支撐柱的周麗產(chǎn)生大幅度的增加，這一設(shè)計(jì)原則違背了協(xié)同工作的目的，并提高了建筑結(jié)構(gòu)的工程造價(jià)。

進(jìn)行多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的，是為了有效的抵抗水平力的作用，避免扭轉(zhuǎn)的產(chǎn)生，為了實(shí)現(xiàn)抵抗水平力的功能，要盡量將平面上兩個(gè)正交方向的尺寸接近，為的是更好的保證這個(gè)方向上的慣性矩實(shí)現(xiàn)相等，以避免因?yàn)橐粋€(gè)方向強(qiáng)度儲(chǔ)備過(guò)大，使得另一個(gè)方向較弱。所以，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)最好設(shè)置在四周，以更好的提升系統(tǒng)的抗側(cè)剛度，增大抗扭慣性矩。與此同時(shí)，要增加梁或者樓層的剛度，提高柱能承擔(dān)更大的整體彎矩，即提高轉(zhuǎn)換層的效果。有效防止扭轉(zhuǎn)，是由于在扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的時(shí)候，各個(gè)柱子的節(jié)點(diǎn)水平位移不等，距離扭轉(zhuǎn)中心較遠(yuǎn)的角柱所受的剪力大，而中間柱子受的剪力小，產(chǎn)生的破壞從外到里。為了避免扭轉(zhuǎn)的產(chǎn)生，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要進(jìn)行對(duì)稱步驟，最好設(shè)置在結(jié)構(gòu)的兩端，靠著四周進(jìn)行設(shè)計(jì)，以有效的提升抗扭慣性矩。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平不斷提升的條件下，人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。研究科學(xué)先進(jìn)的建筑計(jì)算理論，強(qiáng)化建筑設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)使用效果，提高新型環(huán)保建筑材料的實(shí)用，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性成為重要的研究?jī)?nèi)容。概念設(shè)計(jì)作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的主要途徑，是充分發(fā)揮設(shè)計(jì)師創(chuàng)新思維，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果的保證。

參考文獻(xiàn):

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[2] 鄧影,李秀輝. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)概念、優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 建筑設(shè)計(jì)管理, 2007,(02) .

篇7

中圖分類號(hào)：V215.21文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

0引言

近年來(lái)，飛機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越頻繁.優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本思想是：在滿足飛機(jī)強(qiáng)度、剛度等結(jié)構(gòu)完整性要求的條件下，保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量最輕.

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)以其比強(qiáng)度高、比剛度大、性能可設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).復(fù)合材料層壓板是由單層板粘合在一起組成整體的結(jié)構(gòu)板，復(fù)合材料層壓板的特點(diǎn)在于它的可設(shè)計(jì)性.層壓板的性能不僅與單層板的材料性能有關(guān)，而且與單層板的鋪設(shè)方式有關(guān).單層板的性能與纖維材料及纖維指向有關(guān)，如各單層板的纖維指向不同或鋪層順序不同，則可以得到各種性能的層壓板，因此，在不改變單層材料的情況下，有可能設(shè)計(jì)出各種力學(xué)性能的層壓板，滿足工程上的不同需求.

鋪層設(shè)計(jì)是復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，復(fù)合材料層壓板的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和工藝等均與鋪層有著十分重要的關(guān)系，對(duì)減重效果有重要影響，鋪層設(shè)計(jì)的優(yōu)劣在很大程度上決定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成敗.本文基于航空上通用的MSC Nastran優(yōu)化模塊，對(duì)復(fù)合材料尾翼進(jìn)行鋪層優(yōu)化設(shè)計(jì)，取得較好的結(jié)果.

1優(yōu)化分析計(jì)算思路

在有限元程序?qū)嵤┻^(guò)程中，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本步驟為：優(yōu)化區(qū)域定義關(guān)鍵單元選擇設(shè)計(jì)變量定義優(yōu)化控制條件.MSC Nastran優(yōu)化設(shè)計(jì)流程見圖1.

4結(jié)論

討論復(fù)合材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化的分析計(jì)算思路，采用MSC Nastran優(yōu)化模塊對(duì)復(fù)合材料尾翼進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，得到以下結(jié)論.

（1）以質(zhì)量最輕為目標(biāo)函數(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，初始尺寸假設(shè)比較關(guān)鍵.初始尺寸較小，結(jié)構(gòu)質(zhì)量會(huì)隨著迭代循環(huán)而增加.

（2）優(yōu)化變量初值上、下限對(duì)優(yōu)化結(jié)果影響較大，影響計(jì)算收斂和結(jié)果的準(zhǔn)確性.

（3）對(duì)于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性考慮不足，按線性屈曲計(jì)算，會(huì)造成結(jié)構(gòu)質(zhì)量偏大.

（4）結(jié)構(gòu)優(yōu)化是個(gè)反復(fù)迭代的過(guò)程，不能期望一次就能給出合理的結(jié)果.

（5）復(fù)合材料影響因素較多，需要對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行較多的處理，需要有較豐富的工程經(jīng)驗(yàn).

（6）通過(guò)復(fù)合材料尾翼的優(yōu)化計(jì)算，說(shuō)明采用MSC Nastran對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化可行，有一定的工程應(yīng)用價(jià)值，也為推動(dòng)復(fù)合材料在飛機(jī)上的應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn).

參考文獻(xiàn)：

[1]劉兵山， 黃聰. Patran從入門到精通[M]. 北京： 中國(guó)水利水電出版社， 2003.

篇8

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的理論體現(xiàn)

在從事工程項(xiàng)目和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，除了考慮設(shè)計(jì)對(duì)象的基本使用功能及安全可靠性外，還應(yīng)該考慮到把它設(shè)計(jì)對(duì)象設(shè)計(jì)得盡可能完美。這就是工程和結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化問題。用科學(xué)的語(yǔ)言來(lái)描述就是：利用確定的數(shù)學(xué)方法，在所有可能的設(shè)計(jì)方案中，找到能夠滿足預(yù)定目標(biāo)的最好方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法從建設(shè)理論上分析，主要體現(xiàn)在建設(shè)工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)兩方面。后者的優(yōu)化設(shè)計(jì)包括：系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。穿插其中的，還包含選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等項(xiàng)目，在實(shí)施過(guò)程中，還應(yīng)該按照一切從實(shí)際出發(fā)的原則，根據(jù)工程的實(shí)際情況，圍繞工程的綜合經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者在保證安全的前提下，應(yīng)該敢于挑戰(zhàn)新的結(jié)構(gòu)形式。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在基本滿足建筑師設(shè)計(jì)意圖的基礎(chǔ)上，平面布置應(yīng)盡量規(guī)則，對(duì)稱，盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異；使建筑物在水平荷載作用下不致產(chǎn)生太大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。豎向布置上，在滿足功能要求的前提下，盡量使豎向承重構(gòu)件上下貫通；能不使用轉(zhuǎn)換層的就應(yīng)避免使用，以減小結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)上的困難，另外也不經(jīng)濟(jì)，還容易造成應(yīng)力集中；豎向剛度最好不要突變，而要漸變，否則突變處在水平荷載作用下會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)

重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，這對(duì)結(jié)構(gòu)抵抗水平動(dòng)力荷載是十分不利的。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以達(dá)到“物美價(jià)廉”的效果，不但實(shí)現(xiàn)了建筑的美觀、實(shí)用，而且在節(jié)省造價(jià)方面也有突出的效果。每一個(gè)建筑商都希望，在滿足建筑結(jié)構(gòu)長(zhǎng)遠(yuǎn)效益的前提下，最大程度地減少建筑結(jié)構(gòu)的近期投資，同時(shí)保證建筑物結(jié)構(gòu)的可靠度和科學(xué)合理性。如此，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更多、更大的市場(chǎng)收益。與傳統(tǒng)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，采用設(shè)計(jì)優(yōu)化方法則可以使建筑工程造價(jià)降低 6% ～35%。優(yōu)化方法的技術(shù)性實(shí)現(xiàn)，可以最合理的利用材料的性能，使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào)，并具有建筑規(guī)范所規(guī)定的安全度。同時(shí)，它還可為建筑整體性方案設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的決策，優(yōu)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的“適用、經(jīng)濟(jì)和安全”目標(biāo)的有效途徑。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的步驟

3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型

房屋結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化設(shè)計(jì)方法分以按 3個(gè)步驟進(jìn)行。首先，選擇設(shè)計(jì)變量。一般把對(duì)設(shè)計(jì)要求起主要影響作用的參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量，如目標(biāo)控制參數(shù)和約束控制參數(shù)；而將那些對(duì)設(shè)計(jì)要求來(lái)講，變化范圍不大或是根據(jù)結(jié)構(gòu)要求或局部性的設(shè)計(jì)考慮就能滿足設(shè)計(jì)要求的參數(shù)等作為預(yù)定參數(shù)，這可以大大減少設(shè)計(jì)、計(jì)算和編制程序的工作量；其次，確定目標(biāo)函數(shù)。尋求一組滿足預(yù)定條件的截面幾何尺寸和鋼筋截面積以及失效概率，從而使總費(fèi)用最??；第三，確定約束條件。房屋結(jié)構(gòu)基于可靠度優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件，則包括尺寸約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、應(yīng)力約束、變形約束、裂縫寬度約束、構(gòu)件單元約束、結(jié)構(gòu)體系約束、從正常使用極限狀態(tài)下的彈性約束到最終極限狀態(tài)的彈塑性約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件等。在設(shè)計(jì)中，要使結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用于實(shí)際房屋結(jié)構(gòu)工程，則是用房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中實(shí)際的約束條件與目標(biāo)約束條件相比較，保證各約束條件都符合現(xiàn)行規(guī)范的要求，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)。

3.2優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

房屋結(jié)構(gòu)基于可靠度的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題屬于比較復(fù)雜的多變量、多約束非線性優(yōu)化問題，在計(jì)算過(guò)程中，通常是將有約束優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無(wú)約束問題求解?？梢岳玫膬?yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算方法有復(fù)合形法、拉氏乘子法、Powell法等。

3.3 進(jìn)行程序設(shè)計(jì)

根據(jù)基于可靠度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型和選擇的優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算方法，編制功能齊全、運(yùn)算速度快的綜合程序。如：midas，etabs，strat等。

3.4 結(jié)果分析

分析計(jì)算結(jié)果，確定最好的設(shè)計(jì)方案。在執(zhí)行以上步驟的過(guò)程中，必須要全方位、多角度考慮問題。這主要是因?yàn)榻ㄔO(shè)投資是一項(xiàng)耗資巨大的工程，涉及到的方面比較復(fù)雜，因此，必須進(jìn)行總法規(guī)和考慮，不能僅僅為了節(jié)約資金投入而忽視了設(shè)計(jì)的優(yōu)化作用。要正確處理技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的對(duì)立統(tǒng)一是控制投資的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)中既要反對(duì)片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約，忽視技術(shù)上的合理要求，使項(xiàng)目達(dá)不到功能的傾向，又要反對(duì)重視技術(shù)，輕經(jīng)濟(jì)、設(shè)計(jì)保守浪費(fèi)的現(xiàn)象。

篇9

中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

Abstract: The design principles and requirements of the concrete structure is analyzed, the basic method of design of concrete structures, and from the safety, shock resistance, durability starting structure to clarify the structural optimization measures to promote high-rise buildings of concrete structures Optimal design of improvement.

Keywords: concrete structure; basic design methods; design optimization measures

一、引言

在我國(guó)建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法中存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)差距過(guò)大，設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中人為的錯(cuò)誤，耐久性設(shè)計(jì)方法存在問題，設(shè)計(jì)方法中安全檢測(cè)出現(xiàn)問題。針對(duì)這些問題提出以下措施，提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)安全系數(shù)，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性，加強(qiáng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)管，提高設(shè)計(jì)方法中的安全檢測(cè)，相信通過(guò)我們的努力，會(huì)使問題得到解決，提高混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的實(shí)施和應(yīng)用。

二、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則與要求

1.設(shè)計(jì)原則

當(dāng)前時(shí)期，設(shè)計(jì)人員對(duì)高層建筑中的混凝土實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須遵循適用性、安全性、耐久性以及可靠性幾個(gè)方面的原則，以保證此項(xiàng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)功能均達(dá)到預(yù)計(jì)要求。

2.設(shè)計(jì)要求

1)延展性。高層建筑的結(jié)構(gòu)柔性比低層的樓房要高，一旦遭遇地震等問題，會(huì)發(fā)生更大幅度的作用變形，若要避免建筑在地震等作用下發(fā)生倒塌變形等問題，就必須在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，使其結(jié)構(gòu)具備足夠的延展性能。

2)側(cè)向力。目前，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形等問題，主要受到地震的水平作用力及外部環(huán)境中的風(fēng)力等因素的影響，層數(shù)的不斷增多會(huì)帶動(dòng)水平作用力的持續(xù)加大。所以，在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，必須要充分地將這些側(cè)向力的影響考慮在內(nèi)。

3) 剛度要求。高層建筑面臨著眾多的水平作用力影響，容易出現(xiàn)較大幅度的側(cè)向位移，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須在保證其具有足夠強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，同時(shí)使其具備合理的剛度及自振頻率，進(jìn)而將樓層水平位移控制于允許范圍。

三、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法

1 完善單元結(jié)構(gòu)的布局設(shè)計(jì)

獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)，是高層建筑中的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容，此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作適合采用簡(jiǎn)單、規(guī)則的平面形式，但平面的整體長(zhǎng)度與突出部分的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)控制于適宜的范圍，且具備均勻分布的承載力與剛度，同時(shí)，豎向結(jié)構(gòu)適合采取均勻、規(guī)則的形式，以保證建筑的外挑與內(nèi)收問題得到有效的控制。要達(dá)到這一目標(biāo)，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者，應(yīng)當(dāng)在制定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的階段，便努力地將概念設(shè)計(jì)的理念與知識(shí)作為參考，使建筑的適用性與美觀度等要求在得到滿足的基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其結(jié)構(gòu)的平面與豎向布局盡可能地實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、均勻與規(guī)則性，保證其結(jié)構(gòu)剛度與承載力的合理分布，避免建筑獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元出現(xiàn)過(guò)于集中的塑性變形或應(yīng)力。

2 優(yōu)化高強(qiáng)的混凝土與鋼筋使用

高層建筑建設(shè)需要耗費(fèi)較多的混凝土、鋼等材料，若混凝土和鋼的強(qiáng)度過(guò)大，勢(shì)必會(huì)造成建筑材料總造價(jià)的超限，同時(shí)加大其他構(gòu)件的造價(jià)，從而降低建筑建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)高強(qiáng)度的混凝土與鋼筋的使用進(jìn)行合理的優(yōu)化控制。以軟土地基上的高層建筑設(shè)計(jì)為例，該結(jié)構(gòu)地基受到的荷載較高，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)優(yōu)化高強(qiáng)度的混凝土以及鋼筋的使用，使建筑中各構(gòu)件的截面尺寸得到合理優(yōu)化，從而減輕建筑的結(jié)構(gòu)自重，使建筑的基礎(chǔ)工程建設(shè)難度得到大幅度的削減，降低工程的地基處理工作造價(jià)。再以位于震區(qū)的高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，建筑的自重與地震作用程度成正比例關(guān)系，設(shè)計(jì)人員通過(guò)將高強(qiáng)度的混凝土與鋼筋的使用量減少，可以在減輕其梁、板、墻、柱等構(gòu)件自重的基礎(chǔ)上，降低地震的作用力，進(jìn)而保證建筑結(jié)構(gòu)的安全程度，使建筑的整體安全度得以提升。

3 合理設(shè)計(jì)剪力墻平面結(jié)構(gòu)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，還需要充分地重視剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布局問題，以保證建筑整體結(jié)構(gòu)受力的均勻性，并使建筑在側(cè)向力的影響下出現(xiàn)的位移控制于允許狀態(tài)。具體來(lái)講，剪力墻平面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要為以下幾個(gè)方面:1) 以建筑的各項(xiàng)基本結(jié)構(gòu)功能為依據(jù)，在滿足這些功能的前提下，盡可能地使剪力墻的布置實(shí)現(xiàn)相對(duì)的集中化與均勻化，對(duì)具有較高的恒載或者平面形式變化較大的部位設(shè)計(jì)剪力墻，應(yīng)當(dāng)盡量縮小其間距。2) 以建筑的主軸方向或者是其他方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，對(duì)剪力墻進(jìn)行雙向的布置，且墻肢截面適合為具備較小的側(cè)向剛度的簡(jiǎn)單規(guī)則的形式，在設(shè)計(jì)中還要盡量地減少對(duì)短肢剪力墻的使用。

四、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

1. 提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)安全系數(shù)

在建筑設(shè)計(jì)方法中要提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)，在設(shè)計(jì)前要先對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)計(jì)劃，緊跟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)走，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)不要過(guò)大，也不可過(guò)小。要達(dá)到安全的效果，并根據(jù)設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的安全系數(shù)。具體來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)人員可以從以下幾個(gè)方面開展結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計(jì):1) 設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在保證建筑各項(xiàng)功能的同時(shí)，通過(guò)考慮結(jié)構(gòu)自身的抗震性能及外部人為因素可能造成的結(jié)構(gòu)破壞，有目的地將高層建筑的抗震等級(jí)提升。同時(shí)，還要從整體上，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性與牢固度，避免將磚砌體承重或者裝配式的混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高層的公用屬性較高的建筑中，而要優(yōu)先選取現(xiàn)澆的鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)。2) 設(shè)計(jì)人員要從建筑建設(shè)過(guò)程中及投入應(yīng)用后的各個(gè)方面入手，綜合考慮其荷載變化的狀況，盡可能地將建筑結(jié)構(gòu)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值與構(gòu)件承載力設(shè)置出較大的彈性裕度，并且為樓面等部位進(jìn)行額外的增加荷載的設(shè)計(jì)，以保證建筑在各級(jí)的地震與火災(zāi)等災(zāi)害中，都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于自身結(jié)構(gòu)安全的維護(hù)。

2. 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性

在設(shè)計(jì)的方法中要加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)和材料的管理，加強(qiáng)材料的選擇，材料的質(zhì)量一定要過(guò)關(guān)，只有這樣才能保證結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)方法過(guò)關(guān)。使用的材料要經(jīng)過(guò)檢測(cè)方可實(shí)用，結(jié)構(gòu)的混凝土的量一定要到，并且鋼筋及混凝土的質(zhì)量一定要達(dá)標(biāo)，只有這樣才能保證結(jié)構(gòu)耐久性。設(shè)計(jì)中要對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性制定相關(guān)的規(guī)程，讓質(zhì)量有規(guī)程保證，切記沒有規(guī)矩不成方圓。耐久性是設(shè)計(jì)的要求，同樣是質(zhì)量上的要求，要服從大局，讓設(shè)計(jì)方法完美無(wú)缺。

3.加強(qiáng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)管

在建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法中要加強(qiáng)設(shè)計(jì)工程中的質(zhì)量監(jiān)管。政府要投入相關(guān)的精力去完成。在設(shè)計(jì)中政府就應(yīng)宣傳質(zhì)量過(guò)關(guān)的要求，并隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)督，并用相關(guān)的工程質(zhì)量法作為監(jiān)督的背景，投入到相關(guān)的執(zhí)法中。同時(shí)設(shè)計(jì)人員也應(yīng)減少人為的錯(cuò)誤和差錯(cuò)，要以相關(guān)職業(yè)道德和職業(yè)操守為基礎(chǔ)去完成每一次設(shè)計(jì)工作。要加強(qiáng)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的積累，向經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)者學(xué)習(xí)，并加強(qiáng)自我鍛煉。同時(shí)設(shè)計(jì)公司要對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)師進(jìn)行了解，清楚他們擅長(zhǎng)的工作，讓它們?cè)谧约荷瞄L(zhǎng)的領(lǐng)域工作，公司應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對(duì)質(zhì)量不合格的人員進(jìn)行懲戒，并對(duì)質(zhì)量合格的優(yōu)秀員工進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，做到一碗水端平，對(duì)質(zhì)量水平切記不能放寬要求，在相關(guān)的質(zhì)量監(jiān)管中把設(shè)計(jì)方法的高質(zhì)量設(shè)計(jì)更好的應(yīng)用到每一次的設(shè)計(jì)中，做到用質(zhì)量提高實(shí)際生產(chǎn)率，讓質(zhì)量帶動(dòng)設(shè)計(jì)方法。

4.提高設(shè)計(jì)方法的安全檢測(cè)

在設(shè)計(jì)方法中要提高安檢，每一步驟都要經(jīng)過(guò)相應(yīng)的安全檢查，政府也要輔助進(jìn)行安檢。在公司安檢后，政府也要相應(yīng)的進(jìn)行復(fù)查，讓安檢萬(wàn)無(wú)一失不存在任何的問題。設(shè)計(jì)方法中的安全檢查是不可缺少的一個(gè)步驟，要加強(qiáng)安全措施，對(duì)不符合安全措施的設(shè)計(jì)要從開始就加以杜絕。安檢是設(shè)計(jì)完成不可缺少的一步，也是關(guān)鍵的步驟，要編入設(shè)計(jì)流程。在政府和設(shè)計(jì)者的雙管齊下監(jiān)督下會(huì)讓安全檢測(cè)得到保證，為設(shè)計(jì)方法的正確投入做出貢獻(xiàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的不斷優(yōu)化為建筑注入了更多的血液，相信在問題的解決中和不斷的探索中，我國(guó)的建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法將得到更高層次的優(yōu)化，讓建筑事業(yè)得到補(bǔ)充和延續(xù)，讓我國(guó)的政治經(jīng)濟(jì)文化事業(yè)在建筑的強(qiáng)化下得到高度發(fā)展，讓設(shè)計(jì)帶動(dòng)建設(shè)，讓建設(shè)帶動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)，共同蓬勃發(fā)展

參考文獻(xiàn)

篇10

摘　要：在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下，降低成本和核心技術(shù)成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的兩大法寶。企業(yè)的人才結(jié)構(gòu)發(fā)生重大改變，企業(yè)的薪酬結(jié)構(gòu)引起社會(huì)和員工的廣泛關(guān)注，這就需要企業(yè)建立戰(zhàn)略性的薪酬結(jié)構(gòu)。企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素和設(shè)計(jì)方法是重點(diǎn)，了解到這兩方面，則大大利于企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，為企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞 ：企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)；影響因素；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：F275 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1000-8772（2014）34-0163-02

收稿日期：2014-10-29

基金項(xiàng)目：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)珠江學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理系《我國(guó)企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)與薪酬結(jié)構(gòu)激勵(lì)機(jī)制研究》項(xiàng)目研究成員之一。課題編號(hào)：省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新21。

作者簡(jiǎn)介：陸新穎（1994-），女，廣東德清人，學(xué)生，主要從事公司法研究（指導(dǎo)老師：施新華）。

一、企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵及其構(gòu)成[1]

（一）企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵

（1）狹義的薪酬結(jié)構(gòu)：同一組織內(nèi)部不同職位或不同技能之間薪酬水平的排列形式，主要是縱向的等級(jí)關(guān)系，包括薪酬等級(jí)的數(shù)目、薪酬級(jí)差、等級(jí)區(qū)間和級(jí)差決定標(biāo)準(zhǔn)等。

（2）廣義的薪酬結(jié)構(gòu)：廣義的薪酬結(jié)構(gòu)包括狹義的薪酬結(jié)構(gòu)，還指不同薪酬形式的之間的比例關(guān)系，我們將其稱為薪酬組合。

我們這里研究的主要是在同一組織內(nèi)的薪酬結(jié)構(gòu)。

（二）薪酬結(jié)構(gòu)的構(gòu)成

一個(gè)典型的薪酬結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成有：薪酬的等級(jí)數(shù)量、薪酬趨勢(shì)線（最高薪酬線、中位薪酬線、最低薪酬線）、薪酬等級(jí)內(nèi)部范圍（薪酬幅度、薪酬中值、最高值、最低值），以及相鄰薪酬等級(jí)的交叉或重疊程度等。[2]

二、影響企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素

（一）遵守企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

（1）貫徹內(nèi)部公平性，兼顧外部競(jìng)爭(zhēng)性。 貫徹內(nèi)部公平性，顧及員工的感受，有利于提高員工的工作積極性，提高工作效率。隨著企業(yè)間人才競(jìng)爭(zhēng)激烈，薪酬水平若低于市場(chǎng)水平，企業(yè)則難以吸收到優(yōu)秀人才，薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的外部競(jìng)爭(zhēng)性越顯其重要性。

（2）具備動(dòng)態(tài)調(diào)整性。薪酬結(jié)構(gòu)并不是一成不變的，還受外部因素和企業(yè)自身因素變化的影響，需要定期的調(diào)整和更新薪酬結(jié)構(gòu)。調(diào)整的依據(jù)是薪酬與績(jī)效對(duì)等，即職位價(jià)值和員工能力對(duì)企業(yè)貢獻(xiàn)的大小。

（3）按工作流程支付原則。工作流程可分為團(tuán)隊(duì)合作和個(gè)人任務(wù)組織。當(dāng)工作需要團(tuán)隊(duì)合作時(shí)，則盡量減少員工的薪酬差距；當(dāng)工作可個(gè)人任務(wù)組織時(shí)，可適當(dāng)拉大個(gè)人的薪酬差距。

（二）與企業(yè)總體戰(zhàn)略相符的原則

在創(chuàng)立期，企業(yè)流動(dòng)資金比較短缺，一般都會(huì)控制薪酬成本，傾向于推行彈性較大，薪酬差距較小的薪酬結(jié)構(gòu)；在發(fā)展階段，企業(yè)在規(guī)模和資金儲(chǔ)備方面都有了很大的提高，這時(shí)，企業(yè)需要員工充分發(fā)揮積極性和創(chuàng)造力，加強(qiáng)企業(yè)的創(chuàng)新和市場(chǎng)開拓能力，這時(shí)企業(yè)采取的薪酬結(jié)構(gòu)要偏向于激勵(lì)員工；在衰退期，企業(yè)注重控制成本，回收資金，企業(yè)的薪酬結(jié)構(gòu)傾向于基本保障作用，維持穩(wěn)定。

（三）建立企業(yè)精神[4]

企業(yè)精神能夠使其在市場(chǎng)形成自己的特色，同時(shí)能使員工與企業(yè)形成共同目標(biāo)，更好地為企業(yè)創(chuàng)造財(cái)富。企業(yè)精神是薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)形的影響因素，但卻對(duì)于企業(yè)是舉足輕重的。

三、企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和基本步驟[5]

（二）薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法

（1）基準(zhǔn)職位定價(jià)法?；鶞?zhǔn)職位定價(jià)法是利用基準(zhǔn)職位的市場(chǎng)薪酬水平和基準(zhǔn)職位的工作評(píng)價(jià)結(jié)果建立薪酬政策線，從而確定薪酬結(jié)構(gòu)。它能符合貫徹內(nèi)部公平性和兼顧外部性的原則，廣泛應(yīng)用于與市場(chǎng)聯(lián)系緊密和規(guī)范性的企業(yè)。

（2）直接定價(jià)法。這是完全市場(chǎng)導(dǎo)向性薪酬設(shè)計(jì)方法。企業(yè)內(nèi)所有的職位薪酬完全由市場(chǎng)所決定，薪酬結(jié)構(gòu)也是根據(jù)市場(chǎng)各職位的薪酬水平建立的。直接定價(jià)法體現(xiàn)了外部性，卻忽略了內(nèi)部公平性，適合市場(chǎng)主導(dǎo)的企業(yè)。

（3）設(shè)定工資調(diào)整法。設(shè)定工資調(diào)整法是企業(yè)根據(jù)自身經(jīng)營(yíng)狀況而規(guī)定基準(zhǔn)職位的調(diào)整薪酬標(biāo)準(zhǔn)，再根據(jù)工作表現(xiàn)來(lái)設(shè)計(jì)薪酬結(jié)構(gòu)。

（4）當(dāng)前工資調(diào)整法。企業(yè)根據(jù)目前的薪酬結(jié)構(gòu)重新調(diào)整或重新設(shè)計(jì)，實(shí)際上是員工薪酬的再分配。

（二）企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本步驟

（1）薪酬政策線的制定。薪酬政策線是指薪酬中值點(diǎn)所形成的的趨勢(shì)線，它的主要作用是確定企業(yè)薪酬的總體趨勢(shì)。

（2）薪酬等級(jí)的確定。確定等級(jí)有：企業(yè)內(nèi)部的一個(gè)薪酬結(jié)構(gòu)劃分了多少等級(jí)；確定最高薪酬等級(jí)與最低薪酬等級(jí)之間的差距；相鄰兩個(gè)薪酬等級(jí)的級(jí)差。

（3）薪酬等級(jí)范圍的確定。 薪酬等級(jí)范圍的確定是依照每個(gè)薪酬中確定最高值、最低值和不同等級(jí)的薪酬標(biāo)準(zhǔn)交叉或重疊度。

（4）薪酬結(jié)構(gòu)的調(diào)整。它是指根據(jù)企業(yè)管理的其他特殊要求對(duì)薪酬結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部和定期的調(diào)整。

四、研究企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)影響因素的目的和意義

（1）在經(jīng)濟(jì)全球化的時(shí)代背景下，我國(guó)現(xiàn)已成為世界貿(mào)易大國(guó)，國(guó)外國(guó)內(nèi)的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)都很激烈，變革已經(jīng)成為企業(yè)長(zhǎng)青的重要因素。薪酬結(jié)構(gòu)的研究與企業(yè)變革密切相關(guān)，研究企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)的影響因素，合理分配企業(yè)資源，更是能促進(jìn)企業(yè)深入變革，適應(yīng)時(shí)代潮流。

（2）薪酬的觀念已經(jīng)發(fā)生了變化，從簡(jiǎn)單的人工成本轉(zhuǎn)變?yōu)槿肆ν顿Y。把發(fā)放員工薪酬視為一種企業(yè)人力投資，并激勵(lì)員工，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。研究薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響因素，改變薪酬理念，跳出舊框架。

（3）薪酬是企業(yè)對(duì)員工給企業(yè)付出自己的體力與智力勞動(dòng)后所支付的相應(yīng)的酬勞和回報(bào)，實(shí)質(zhì)是一種公平交易員工付出勞動(dòng)并得到相應(yīng)的報(bào)酬也是員工實(shí)現(xiàn)其自身價(jià)值的重要途徑。研究薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響因素最終能夠?qū)崿F(xiàn)激勵(lì)員工，使員工更踏實(shí)地為企業(yè)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫靜，林朝陽(yáng).企業(yè)薪酬管理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.

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[3] 雷鳴.企業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)的影響因素[A]中國(guó)電力教育（下），2012（15）.表2：33.