高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计

高层建筑结构选型设计及建筑结构优化
设计
摘要：在房屋建筑工程施工之前,建筑企业需要制订一套详细、全面的施工
方案,施工方案的合理性、可实施性将直接决定房屋建筑工程质量,进而决定住户
的舒适程度。

因此,建筑的结构优化工作在房屋建筑工程施工中占据着非常重要
的位置,建筑企业也应该认识到这一点并最大程度地保证建筑质量。

传统的施工
方式和设计方案通常会对周边环境造成一定程度的破坏,并且房屋建筑工程施工
往往会消耗较多的资源。

因此,在结构设计过程中,设计人员应该对房屋建筑的周
边环境进行详细勘察,尽可能保证建筑结构设计工作的合理性和实用性。

关键词：高层建筑；结构选型设计；建筑结构优化设计
引言
对于一些大型的建筑工程项目，其在优化结构设计时需要考虑多个影响因素，如：建筑使用的功能性；建筑结构的安全性；结构设计的复杂性等。

因此，重点
对这些影响因素进行有效的设计和提出相应的解决方法，将为提升建筑工程项目
的安全性等提供重要保障。

大型建筑工程项目在开展结构设计时应对当前建筑结
构设计的复杂性有初步的认知，从多个方面做好结构设计的工作，强化细节性的
设计，注重优化结构设计的安全性问题，从而为之后的项目施工全过程奠定坚实
的基础保障。

一、建筑结构设计的重要性
建筑工程项目建设中结构体系的重要性不言而喻，如果相应结构体系不合理，整个建筑工程项目不仅仅应用价值受损，还极有可能出现安全隐患，难以形成理
想应用效果。

为了确保建筑结构的安全稳定运用效果，从前期设计环节着手极为
必要，这也就对于建筑结构设计工作提出了更高要求，需要确保建筑结构设计方
案更为合理可行，进而为后续各项工作开展创造理想条件。

从建筑结构体系的构
成上来看，不仅仅涉及到了地上建筑结构体系，还包括基础结构，如此也就对于
整个建筑工程项目形成了较为明显的影响和决定作用，只有确保建筑结构体系较
为稳定可靠，才能够更好优化建筑工程项目整体效果。

建筑结构设计方案往往还
和后续建筑工程项目的使用状况挂钩，如果相应建筑结构设计方案不够合理，没
有能够充分考虑到建筑工程项目的后续居住需求，致使相应建筑结构不具备良好
的内部空间划分效果，不仅仅容易出现较为严重的空间资源浪费问题，同样也会
影响到居住者的正常生活，要求在建筑结构设计环节予以充分关注。

二、结构设计的优化原则
2.1功能原则
房屋建筑结构设计作为房屋建筑工程施工的重要环节之一，是从房屋建筑的
整体功能出发，在保证建筑的施工质量以及使用质量的前提下，为社会公众提供
舒适度更高、更加方便且更高质量的生活环境的一种建筑设计[2]。

因此，房屋
建筑结构设计的优化原则应当坚持功能原则，即建筑设计团队在设计中既要保证
房屋建筑的整体质量，又应当考虑社会公众的居住舒适度以及便捷度，满足社会
公众以及其他施工主体对房屋的功能性要求。

2.2安全原则
安全原则也是房屋建筑结构设计的重要原则。

由于房屋建筑工程施工体量大，该工程施工整体具有施工规模较大、施工工期长且结构复杂等特点，因此如何保
证房屋建筑工程在施工过程中以及后续投入使用中的安全性成为设计团队考虑的
重要问题。

在结构设计工作中，设计团队应当深入分析房屋建筑结构设计过程中
可能存在的安全隐患，并不断优化结构设计。

三、高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计策略
3.1梁板设计优化
受力钢筋（墙、柱、梁纵筋、板受力钢筋等）应优先采用HRB400钢筋；梁
板结构采用C35强度等级以下的混凝土，另外同层梁、板砼强度等级与墙、柱相
差不宜大于二级。

圈梁、过梁、构造柱：C20（受力钢筋采用HRB400时为C25）。

为降低混凝土对梁承载力的影响，在选择混凝土时，梁可选择低强度等级的混凝土；混凝土强度等级与板的承载力之间呈现正相关的关系，但在实际使用过程中，若混凝土的强度等级提高,则板的最小配筋与楼板开裂的概率也会增加，所以板
应使用低强度等级的混凝土。

在满足设计规范要求及施工方便的前提下，钢筋混
凝土楼板钢筋宜布置得细而密。

3.2概念设计的应用
高层建筑中应用概念设计有着明显的价值，在设计中需要重点做好如下工作
内容的优化：①在超高层建筑结构设计理念中融入节能减排理念，做好耗能机制
的合理建设，尽量减少能源消耗量，构建绿色建筑。

②工作人员之间加强沟通，
设计师通过充分了解各个方面的真实情况进一步优化高层建筑结构设计，保证后
续施工作业有条不紊地展开，同时能够保证施工人员更加真实地了解设计师的意图，有助于统一理论知识和实践经验。

可以说，加强设计师与工程师之间的沟通
十分必要。

③在设计中需要提高对结构完整性的重视，尽量使超高层建筑物的受
力均匀分布，从而统一超高层建筑，保证高层建筑的建设质量和效果。

计算简图
的简便易懂。

对于高层建筑结构各种精密计算工作，计算简图发挥着不可或缺的
作用，可以说，计算简图决定了高层建筑结构最终的安全性。

设计师为了尽可能
地提高高层建筑结构的安全性，需要尽量采用简便易懂的计算简图，同时要尽量
提高简图的精确度，从而提高计算结果的准确性，将误差控制在允许范围内，最
终建设出可靠性强、安全度高的高层建筑产品。

3.3运用BIM技术深化设计
在建筑工程结构设计中，设计人员首先构思设计方案，为结构设计提供良好
条件，在后续设计中，均应当将构思作为基础。

在BIM系统应用前，无法对各类
构思展开实践验证，为了能够对设计构思基础上所产生的设计方案进行验证，并
且选择最优方案，可利用相关软件完成，对此，可应用BIM相关的各类软件创建
建筑模型，在选择设计方案后展开优化设计，与传统设计方法相比可行性比较高。

另外，在建筑结构设计中，可充分利用BIM技术的各项功能，比如建筑结构性能
模拟功能、参数设计功能等，同时，可在可视化条件下对建筑结构进行演示分析，参建单位可在BIM系统的支持下沟通交流，提升建筑工程设计计划方案的可行性。

3.4创新设计方案
企业要实现长期发展，就必须不断优化建筑结构，以满足人们日益增长的使
用需求。

同时，施工企业也要在保证施工质量的基础上，加强成本控制，争取更
高的经济效益。

但是，为了提高建筑结构设计的优化水平，施工企业必须明确影
响优化工作的因素，加强设计方案的改进和创新，深入分析和研究影响优化工作
的内外因素。

需要注意的是，设计人员的优化必须在住宅设计标准的指导下进行，以确保最终建筑设计方案的规范性、规范性和合理性。

3.5选择适合的建筑材料，全面考量自然因素
在结构设计过程中使用了多种建筑材料。

因此，要科学控制建筑材料的实际
质量和技术参数，全面控制天津建筑结构的安全。

参数指标的准确检查和优化，
使性能完全符合设计安全控制的要求，避免了使用不合理材料引起的结构质量问
题和安全风险。

结合当地环境、自然气候、季风等。

选择合适的结构设计方法，
将这种结构设计方法与自然环境融合统一起来，充分提高整个建筑结构的承载力。

结束语：
综上所述，作为社会公众日常生产生活的重要场所，房屋建筑结构设计质量
与社会公众的生活有着十分密切的联系。

在此背景下，本文从房屋建筑结构设计
的问题出发，对房屋建筑结构设计的优化原则以及具体优化技术措施分析研究如上。

参考文献：
[1]王莎莎.高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计[J].住宅与房地
产,2017(18):91.
[2]飞虹.高层建筑结构设计及结构选型问题分析[J].四川水
泥,2016(12):329.
[3]王颐.高层建筑结构设计及结构选型问题分析[J].城市建设理论研究(电
子版),2016(32):78-79.
[4]肖洪涛.高层建筑结构设计及某工程结构选型探讨[J].建筑技术开
发,2016,43(08):76-77.
[5]黎晖.高层建筑结构设计及结构选型探讨[J].科技创业家,2014(08):67-68.作者简介：舒颖星，1985.09.29，男，汉族，籍贯：池州，学历：本科，职称：中级职称，研究方向：建筑结构。