钢筋混凝土结构优化设计论文
摘要：本文从钢筋混凝土结构优化设计应用出发，就结构方案的选择、正确的结构计算、提高材料的利用率、合理的构造措施等多方面探讨了结构优化的途径和方法。除了本文所述以上要点外，钢筋混凝土结构优化还需以先进设计理念为指导，借助先进的建筑结构设计软件，融入科学的结构设计优化流程，从整体上提高钢筋混凝土结构建筑优化设计水平。
前言
随着经济水平的不断增长，建筑业的成本也在不断攀升，若对建筑结构进行优化设计，不仅能够提高建筑物的安全度，并且能够有效降低工程造价，使建筑产品具有更高的性价比。
1 优化结构方案
结构方案是结构设计的关键，只有正确选择结构方案，才能在设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全、适用、技术先进、经济合理、保证质量。确定结构方案时，应注意如下事项：
（1）结构工程师参与建筑方案的设计，与建筑师一起确定最优建筑方案。在每一项工程建筑方案设计阶段，由结构工程师凭借自身拥有的对结构体系功能及其受力、变形特性的整体概念和判断力，用概念设计去帮助建筑师开拓或实现该建筑物业主所想要的，并能明确结构总体系和主要分体系之间的最佳受力特征要求。应尽量使建筑平面简单、规则、对称、结构抗侧刚度中心、建筑平面形心、建筑物质量中心重合，以减少扭转影响； 建筑立面体型规则、均匀和连续，
要尽可能避免刚度突变和结构不连续，避免有过大的外挑和内收，避免错层和局部夹层； 建筑物总高度满足适用最大高度的规范要求。
（2）尽可能使结构的受力与传力途径简捷、直接、明确。传力途径过于繁杂会出现多次转换的结构构件，这样会导致造价的增加，也容易出现计算错误产生安全问题。采用最简单、直接的传力途径，可以省去中间传递的结构构件，减少结构的安全风险，使结构受力更加明确，其结构造价也相对经济。
（3）重视结构概念设计。概念设计是通过无数的事故分析，历年来国内外震害分析，模拟实验的定量定性分析以及长期以来国内外的设计与使用经验分析、归纳、总结出来的。结构工程师在建筑设计中应特别重视规范，规程中有关结构概念设计的各条规定，设计中不能陷入只凭计算的误区，虽然正确的结构计算是设计的重要依据，但仅计算往往不能达到预期的设计目标，还必须非常重视概念设计。
2 正确的结构计算
结构计算软件的出现使得复杂、繁重的结构计算简单化，大大缩短了设计周期，为广大结构设计人员在工作上带来了极大的便利。结构工程师根据计算结果结合工程实际情况、力学概念设计及丰富的工程设计经验，经过多次计算比较和调整，选出最优的计算结果用于施工图设计。在利用结构计算软件进行结构计算的过程中，应注意如下问题：
（1）对结构分析软件计算结果分析判断的必要性。结构计算软件是根据现行规范、规程进行编制的，在建立计算模型时必须作必要
的简化，同时现行规范、规程是成熟经验的总结，而且是最低要求，但对当前许多较复杂的工程而言，这些经验是滞后的。因此，软件计算结果的正确与否，必须根据计算结果结合结构设计人员的知识和设计经验，对计算结果进行分析、判断，最终判定结构电算结果的正确与否，从而利用正确的结果进行结构设计。
（2）模型建立的正确与否对结构计算结果的准确性有决定性意义。对于输入的几何图形、构件截面尺寸、恒、活荷载数据等应认真核对、力求准确无误。避免因数据输入错误导致计算分析结果的错误或较大的误差。比如，高层建筑标准层施加于模型上的荷载数据输入错误，其累加后对结构计算所产生的影响是不容忽视的，后面计算结果再精确完美也是没用的，将会给工程留下重大安全隐患。
（3）选择准确合理的计算参数。计算参数的选取不同，将会得出完全不同的计算结果，要根据结构的具体情况和计算程序的功能要求合理选取。比如，多高层建筑结构的自振周期折减系数的取值，要根据不同的结构形式以及填充墙的材料和数量，选取恰当数值对结构自震周期进行折减，若周期折减系数取值偏大，会使建筑物的地震作用偏小，使结构分析偏于不安全； 但取值偏小，会造成结构的地震作用偏大，可能造成结构造价的上升。
3 提高材料的利用率
由于目前我国建筑主要为钢筋混凝土结构形式，因此随着建筑业的发展，钢筋和混凝土的消耗量也在逐年递增。据统计，我国每年建筑用钢量占钢材消耗总量的 50% 以上，混凝土用量约 15 亿 m3。如
钢筋混凝土结构优化设计论文
