【结构设计】结构设计时计算模型参数应如何优化
纵论建筑结构设计中应如何进行技术优化
纵论建筑结构设计中应如何进行技术优化摘要：人们物质需求及市场价格变化使得建筑的成本攀升，利用结构设计优化的方法对建筑结构进行优化设计是实现资源最大化的重要手段，本文建立了结构设计优化设计方法的模型及计算方法，同时强调了其在房屋结构设计应用中的注意事项，在建筑实践中具有极强的可操作性，同时结构设计优化也给建筑市场的发展带来了深远的意义。
关键词：结构设计；建筑结构；优化技术abstract: people material needs and market price changes make the cost of building up, use structure optimization design method of building structure optimization design is an important means to realize the resource of maximization, this paper established the structure design optimization design method and calculation method of the model, and to emphasize that the building structure design in the matters of attention in the application, in the construction practice with a strong operability, at the same time, the design optimization of structure to the development of the construction market brought about profound significance.keywords: structure design; building structure; optimization technology中图分类号： tu3 文献标识码：a 文章编号：近年来，由于土地价格市场的变化，不断上涨的土地价格给开发商的建筑总成本控制带来了极大的压力，同时，人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高，相应建筑产品的品质要求也就不断提高，这就让开发商不断寻求新的手段满足顾客需求，而降低工程造价就成为开发商追求的直接目标，这就需要我们利用结构设计优化设计技术方法，提高有限空间、有限资源的最大化效果发挥，实现经济化、实用性和适用性的良好目标。
建筑结构设计要点及计算模型调
计过程中必须追随设计者本人的灵感的火花 ， 建筑也是艺术 ， 只不过 计算程序。 建筑是凝固了建筑谢 十 师心血的凝固了的艺术、 永恒的艺术。 １ ． ２ ． ２ 根据工程功能和结构类型可确定如下参数 。 １ 建筑 结构 设计 过程 中的要 点 问题 １ ） 抗震设防分类 ： 按Ｇ Ｂ ５ ０ ２ ２ ３确定建筑抗震设防分类 ： 甲类 ， 乙 １ ． １ 楼层结构布置图的绘制要点问题。 类， 丙类 ， 丁 类 。２ ） 抗震等级 ： 根据结构类型按 Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ １ － ２ ０ ０ １ 确定抗 １ ） 如果楼层的结构设计不采用现浇式的结构设计 ， 那么在选择预 震等级 ： 一级 ， 二级， 三级， 四级 。 ３ ） 地震设防烈度和分组 ： 按Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ １ — 制板的设计之前必须对其地震方面的要求 以及水文地厨 情况进行认 ２ ０ ０ １ 确定。 ４ ） 结构安全等级： 按Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ６ ０ － － ２ ０ ０ １ ＜ （ ￣ ． 可靠设计标 真 的审议 ， 否则 ， 盲 目采用预制板结构可能在地震来临时给人民群众 准》 确定 ， 安全等级一级 ， １ ０ ０ 年合理使 用 年限， 安全等级二级， ５ ０ 年合 的生命财产造成不必要的巨大的意外损失。对预制板 的设计工作 ， 要 理使用年限 ， 安全等级三级或设计使用年限 １ ￣ ５ 年的结构构件。 注意预制板的选择和尺寸。在对预制板的数量和类型进行标注 的时 ２ 结构计算及模型调整 候， 不能使用对角线的形式。 这种方法很容易使线之间交叉起来。 可以 选择完设计参数以后 ，接下来就要进行结构建模的计算工作和 采用垂直线或者是水平线的方法 。 对于相同类型的房间要标注房间类 修改工作。要经过很多次才能够得到合适的模型。 型。 再设计时要对设计图统一进行编号 ， 这样可以减少工作量 ， 而且工 ２ ． １ 在建模工作刚开始时 ，都是通过经验和规范来确定结构构件 的 人看图时也比较方便。另外 ， 预制板之间的距离尽量要小于 ４ ０ ， 这样 尺寸和技术条件的。 建模工作完成以后再进行结构计算。 但是在计算 就可以不加筋或者是加一根就好。在铺设预制板时， 要从房间里往房 之前 ， 要将各类需要的参数都输人相关的模型中。 间外铺设， 最好是使用宽板。 构造上如果要是浇整层的话 ， 板之间最好 ２ ． ２ 在完成计算以后 ， 要看看各个层间的位移是不是符合标准 ， 如果 要隔大于 ６ Ｏ 。 一般要厚度要达到 ５ ０ ， 配双向！ ＠２ ５ ０ ， 混凝土 Ｃ ２ ０ 。 而一 不符合， 说明梁柱的刚度太小了， 应该提高砼强度的等级， 还应该加大 般的纯框架结构可以不加设整浇层。在构造柱上不能够安置预制板。 梁柱的尺寸。 此外 ， 建筑物的高度和宽度要符合要求 ， 对建筑的结构的 为了满足防火要求 ， 地下车库也不能安置预制板。 在选板时， 框架结构 要求要小于 ４ 。 不能使用长向板， 否则和框架的梁架之间很容易产生裂缝。２ ） 现浇板 ２ ， ３ 要检查轴压 比是否超规范 ， 如超需调整柱尺寸以及混凝土等级。 的配筋（ 板上、 下钢筋 ， 板厚尺寸） 。 板厚一般取 １ ２ ０ 、 １ ４ ０ 、 １ ６ ０ 、 １ ８ ０四种 如柱纵向筋 ， 是否超筋 ， 有没有办法配筋 ， 规范要求纵筋净距不大于 尺寸或 １ ２ ０ 、 １ ５ ０ 、 １ ８ ０三种尺寸 。尽量用二级钢包括１ １ ０ （ 目前供货较 ２ ０ ０ ， 同时又不得小于 ５ ０ ， 对角柱 中柱最小配筋率如不满足同样要调 少） 的二级钢 ， 直径大于等于 １ ２ 的受力钢筋， 除吊钩外， 不得采用一级 整 柱 。 钢。 钢筋宜大直径大间距 ， 但 间距不大于 ２ ０ ０ ， 间距尽量用 ２ ０ ０ （ 一般跨 结束语 ： 设计 人员应该提高 自己的理论知识， 认真地学习相关的 度小于 ６ ． ６ ｍ的板的裂缝均可满足要求 ） 。跨度小于 ２ ｍ的板上部钢筋 规范， 要结合实际的工作经验和工作情况 ， 了解设计工作的要点。 这样 不必断开 ， 钢筋也可不画， 仅说明钢筋为双向双排１ ８ ＠２ ０ ０ 。板上下钢 才能正确的分析和判断计算结果。采用适合的方法来进行调整， 这样 笳间距宜相等 ， 直径可不同， 但钢筋直径类型也不宜过多。 当考虑穿电 才能使设计的质量得到保障。 线管时， 板厚大于等于 １ ２ ０ ， 不采用薄板加垫层的做法。电的管井电线 参考文献
张弦梁结构刚度参数分析与优化设计
张弦梁结构刚度参数分析与优化设计蒋友宝;黄星星【摘要】Stiffness analysis and optimization were performed for beam string structure ( BSS ) with the finite element method since it lacks sufficient discussion on parameter analysis and optimization on stiffness in current studies. Multiple models were built by varying the values of the major parame-ters ( e. g. ratio of the bending stiffness of upper chord to the axial stiffness of lower chord, ratio of the axial stiffness of upper chord to that of lower chord, height-to-span ratio and cable area of lower chord) of a beam string structure. The corresponding analysis was performed, and the effects of the major parameters on the global vertical stiffness and the suggestion on stiffness optimization were ob-tained. The results show that, within the mentioned ranges of the parameters, the stiffness of BSS is nearly proportion to its lower chord area when the height-to-span ratio, ratio of axial stiffness of up-per chord to that of lower chord and slenderness of upper chord are given;that it is recommended to adopt a large height-to-span ratio, a large sag-to-span ratio of cable and a small axial stiffness ratio of upper chord to lower chord for BSS design in order to obtain a large stiffness based on economic optimization.%针对现有关于张弦梁结构基于刚度的参数分析和优化研究较为缺乏的不足，采用有限元方法对此问题进行研究。
结构优化设计中的模型参数优化研究
结构优化设计中的模型参数优化研究随着科技和工程领域的不断发展，结构优化设计在工程领域中的重要性越来越被重视。
模型参数优化是结构优化设计过程中的关键环节之一，它能够通过调整模型参数的值来优化设计方案，使得结构的性能指标得到最大程度的提升。
本文将深入探讨结构优化设计中的模型参数优化研究，希望能够对相关领域的研究和实践提供一定的启示。
首先，模型参数优化的定义和目标是什么？在结构优化设计中，模型参数指的是影响结构性能的模型参数，如材料的弹性模量、截面形状的尺寸参数等。
模型参数优化的目标是通过调整这些参数的值，使得结构的性能指标达到最优。
通常情况下，结构的性能指标可以是结构的强度、刚度、稳定性等。
在模型参数优化中，采用何种优化方法是一个关键的问题。
常见的优化方法包括梯度优化法、遗传算法、粒子群算法等。
梯度优化法适用于问题的目标函数存在可导性质的情况，可以通过计算目标函数在参数空间中的梯度信息来进行参数更新。
遗传算法和粒子群算法则是一类启发式全局优化方法，它们通过引入随机性和群体智能来搜索参数空间中的最优解。
另外，对于模型参数的选择和调整也是模型参数优化中一个重要的问题。
模型参数的选择应考虑到其对结构性能的影响程度，如选择合适的材料强度设计值、适当调整截面的尺寸比等。
参数调整的过程通常是一个迭代的过程，通过不断地试验和验证来优化设计方案。
在模型参数优化的过程中，还需要考虑到参数的特征和约束条件。
参数的特征包括参数的类型（离散型或连续型）、取值范围等。
约束条件则是对参数取值的限制，可以来自于结构设计的要求，如最小尺寸限制、最大应力限制等。
在优化过程中，需要找到合适的参数取值，既满足约束条件又使得目标函数达到最优。
此外，对于结构优化设计中的模型参数优化研究，还需要考虑到不确定性因素的影响。
在实际工程中，存在着各种不确定性因素，如材料的强度变异、荷载的随机性等。
因此，在进行模型参数优化时，需要考虑这些不确定性因素的影响，并采用相应的方法来处理和优化。
结构设计模型比较与优化
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结构优化设计方法知识点
结构优化设计方法知识点结构优化设计方法是指通过对结构进行合理的改进和优化，以获得更高的性能和效率。
本文将介绍一些常见的结构优化设计方法的知识点，包括响应面法、灵敏度分析、遗传算法以及拓扑优化方法。
响应面法是一种通过建立数学模型来优化结构设计的方法。
它通过对设计参数进行调整，并通过对结构进行有限元分析，得到结构的响应结果，进而建立响应面模型。
通过分析响应面模型，可以确定结构的最优设计参数。
响应面法具有计算量小、参数敏感性分析快速等优点，适用于对连续参数进行优化设计。
灵敏度分析是一种通过计算结构响应关于设计参数的导数，来评估设计参数对结构性能的影响程度的方法。
通过灵敏度分析可以确定影响结构性能最大的设计参数，并进而调整这些参数，以实现结构的优化设计。
灵敏度分析可以帮助工程师更好地理解结构的性能特点，从而指导结构的优化设计过程。
遗传算法是一种基于遗传学原理的优化算法，适用于复杂结构的优化设计。
遗传算法模拟了自然界中生物进化的过程，通过不断地生成、选择、交叉和变异个体来搜索最优解。
在结构优化设计中，遗传算法可以用于确定结构的拓扑结构和设计参数，以实现结构的优化设计。
遗传算法具有全局搜索能力强、适用于高维问题等优点，广泛应用于结构优化设计中。
拓扑优化方法是一种通过优化结构的形状来减小结构的重量的方法。
拓扑优化方法通过对结构的单元进行添加、删除或者调整，来实现结构拓扑的优化设计。
拓扑优化方法可以帮助工程师找到结构中的关键部位，并通过优化结构拓扑来减小结构的重量，提高结构的性能。
拓扑优化方法广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
总结起来，结构优化设计方法包括响应面法、灵敏度分析、遗传算法和拓扑优化方法。
这些方法在结构优化设计中发挥着重要作用，可以帮助工程师更好地优化结构设计，提高结构的性能和效率。
在实际应用中，工程师可以根据具体问题和需求选择合适的方法进行优化设计，以实现结构的优化和提升。
通过灵活应用这些结构优化设计方法，我们可以不断改进工程结构的设计，为各行业的发展提供支持。
建筑结构设计要点及计算模型调整
建筑结构设计要点及计算模型调整【摘要】在建筑结构方案确定以后，需要收集大量的设计信息，设计参数已经选定的情况下接下来的工作就是结构建模计算和调整修改的工作，本文对设计要点等内容进行了论述和分析，并提出了相应的要求，并对计算模型采取合理的调整，以使得结构更加合理。
[关键字] 建筑结构；结构设计；计算模型；模型调整引言目前，人们在具体的建筑空间结构体系整体研究上还有一定的局限性，在设计过程中采用了许多假定与简化。
作为建筑结构设计工程师不应盲目的照搬照抄规范，应该把它作为一种指南、参考，并在实际设计项目中作出正确的选择和判断。
这就要求结构工程师对建筑物整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识，并通过多年的所积累的结构设计经验应用到实际工作当中。
1.结构设计的要点1.1各层结构布置图的绘制（1）预制板的布置（板的选用、板缝尺寸及配筋）。
标注预制板的块数和类型时，不要采用对角线的形式。
因为此种方法易造成线的交叉，宜采用水平线或垂直线的方法，相同类型的房间直接标房间类型号。
应全图统一编号，可减少设计工作量，也方便施工人员看图，板缝尽量为40，此种板缝可不配筋或加一根筋。
布板时从房间里面往外布板，尽量采用宽板，现浇板带留在窗处，现浇板带宽最好大于等于200（考虑水暖的立管穿板）。
如果构造上要求有整浇层时，板缝应大于60。
整浇层厚50，配双向6@250，混凝土c20。
纯框架结构一般不需要加整浇层。
构造柱处不得布预制板。
地下车库由于防火要求不可用预制板。
框架结构不宜使用长向板，否则长向板与框架梁平行相接处易出现裂缝。
（2）现浇板的配筋（板上、下钢筋，板厚尺寸）。
板厚一般取120、140、160、180 四种尺寸或120、150、180 三种尺寸。
尽量用hrb400级钢包括8、10，及直径大于等于12 的受力钢筋，除吊钩、预埋件直锚筋外，不得采用一级钢。
钢筋宜大直径大间距，但间距不大于200，间距尽量用200（一般跨度小于6.6m 的板的裂缝均可满足要求）。
机械结构设计中的模态分析与优化
机械结构设计中的模态分析与优化机械结构设计是现代机械工程领域的关键环节之一。
在设计机械结构时，我们需要追求更高的性能和更好的可靠性。
而模态分析和优化是帮助我们实现这一目标的重要工具和方法。
模态分析是一种用来研究和评估机械结构动力学特性的分析方法。
它通过分析机械结构的固有频率和模态形态，来了解和预测结构在振动和冲击载荷下的响应和稳定性。
在机械结构设计中，模态分析可以解决诸如结构自由振动、固有频率、模态形态和阻尼等问题。
在进行模态分析时，我们需要将结构模型化为一个数学模型，并利用数值计算方法求解其固有频率和振型。
常用的模态分析方法有有限元方法和模态分析法等。
有限元方法是一种将连续体分割成离散的有限元的方法，通过求解离散结构的特征值问题来获得结构的固有频率和振型。
模态分析法则是一种通过对结构加上激励，观察结构的振动响应，从而得到结构的固有频率和模态形态的方法。
这些方法可以帮助设计师更准确地了解结构的动力学特性，从而在设计中合理地选择材料、调整结构参数和改善结构刚度等。
模态分析的结果对机械结构的设计和优化具有重要意义。
首先，通过分析结构的固有频率和振型，我们可以避免在结构设计中遇到共振问题，从而保证结构在工作中的稳定性和可靠性。
其次，通过模态分析可以确定结构的主要振型和具有较大振幅的部位，有利于进一步进行振动和噪声控制。
最后，通过对结构模态进行优化，可以实现结构的轻量化和性能的提高。
例如，可以通过改变结构的材料、形状和连接方式等来改变结构的固有频率，从而实现结构的优化设计。
在进行机械结构的模态分析时，我们还需要考虑其他因素的影响，如结构的阻尼特性和非线性特性。
阻尼特性是指在振动中能量损失的能力，常用的阻尼模型有比例阻尼和附加阻尼等。
非线性特性是指结构在受到较大振动幅度时，材料和连接方式等会发生变化，导致结构的刚度和动态特性发生改变。
这些因素的综合影响对于结构的动力学分析和优化具有重要意义。
总结起来，机械结构设计中的模态分析与优化是一项重要而复杂的任务。
工程结构设计中的优化方法
工程结构设计中的优化方法工程结构设计是建筑、桥梁、电力设施等各种工程的核心环节，它直接关系到工程项目的安全性、经济性和可持续性。
优化方法在工程结构设计中起到重要的作用，能够提高设计效率和性能，减少资源的浪费，同时满足项目的需求。
本文将介绍一些常用的工程结构设计中的优化方法。
一、参数优化参数优化是在已有的工程结构设计基础上，通过调整结构中的参数来实现性能的最佳化。
例如，在桥梁设计中，可以通过调整桥梁的跨度、支座位置、梁高等参数来达到最佳的结构性能。
参数优化可以利用数值模拟和优化算法进行，如遗传算法、粒子群算法等。
通过不断迭代优化，可以得到最佳的参数解，使得结构的重量最小、刚度最好、应力最小等。
二、材料优化材料优化是指在工程结构设计中选择合适的材料，以满足设计要求和经济性。
不同的材料具有不同的强度、刚度和耐久性等特性，其中一种最常用的材料是钢和混凝土。
在材料优化中，需要考虑结构的强度、刚度要求，以及材料的可获得性和成本等因素。
通过选择合适的材料，可以实现结构设计的最优化，提高工程的性能和经济性。
三、拓扑优化拓扑优化是一种通过调整结构形状来实现性能优化的方法。
在拓扑优化中，结构设计被看作是材料分布在二维或三维空间中的过程。
通过删除、扩展或重新排列材料，可以实现结构的性能最佳化。
拓扑优化可以应用于多种工程领域，如建筑结构、飞机翼设计、电力设备设计等。
通过拓扑优化，可以减少结构的重量，提高结构刚度和稳定性。
四、多目标优化多目标优化是一种集成多个指标，同时考虑多个设计变量的优化方法。
在工程结构设计中，往往存在多个冲突的设计目标，如结构的重量和刚度、成本和安全性等。
多目标优化的目标是通过权衡各种设计变量，找到一个最佳的设计解，使得不同的目标得到最优的平衡。
多目标优化方法包括Pareto优化方法、加权和方法等。
通过多目标优化，可以提供工程师选择最佳设计解的依据。
五、软件工具优化随着计算机技术的快速发展，工程结构设计中的优化也得到了很大的支持。
建筑结构设计中PKPM软件的运用及注意事项
建筑结构设计中PKPM软件的运用及注意事项【摘要】PKPM系列软件是中国建筑科学研究院研发的建筑结构设计软件，包括建筑、结构、特种结构、设备、概预算五个方面的内容。
应用范围全面, 功能强大, 自动化程度高, 是众多建筑设计软件中最权威的设计软件之一。
其中尤以结构设计软件最受设计人员的青睐, 成为结构设计人员不可或缺的重要工具。
本文笔者主要对PMCAD 软件的运用及应注意到的问题进行简要的分析。
【关键词】结构设计；PKPM软件；注意事项；一、PKPM软件在建筑结构设计中的运用（一）结构计算振型数的确定采用振型分解反应谱法进行结构水平地震作用计算时,《抗规》第5.2.2条规定:不进行扭转耦联计算的结构, 确定水平地震作用标准值的效应,可只取前2-3个振型, 当基本自振周期大于1.5s或房屋高宽比大于5时,振型个数应适当增加。
《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)第3.3.10条规定: 对于不考虑扭转耦联振动影响的结构,结构计算振型数规则结构可取3；当建筑较高、结构沿竖向刚度不均匀时,可取5-6。
上述规范的条文说明均要求振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量90%所需的振型数。
《高规》第5.1.13条规定:B级高度的高层建筑结构和复杂高层建筑结构抗震计算时,考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,振型数不应小于15；对多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
TAT 在TAT-4.out文件、SATWE在WZQ.out文件PMSAP在工程名TB.RPT文件中查看X,Y向的有效质量系数。
我们都知道,结构计算振型数增加, 水平地震作用效应增大,即内力和变形增大；振型数如取少了, 后续振型产生的地震作用效应未能计入, 导致计算结果不安全, 所以,振型数要尽量取得多。
但对大型结构, 过多的振型数,导致运算时间过长, 并对计算机的内存也要求大, 而最后的那些高振型对结构地震作用贡献也不大,因此,也不必所有的振型都计算, 当有效质量系数超过0.9,就意味着计算振型数够了；如果小于0.9,说明后续振型产生的地震作用效应不能忽略, 应增加振型数重算。
结构设计时结构参数的控制与分析
结构设计时结构参数的控制与分析结构设计时结构参数的控制与分析是结构设计的重要环节，它涉及结构的稳定性、安全性、经济性等多个方面，对于结构的设计和优化具有重要意义。
本文将从结构参数的定义、控制和分析三个方面进行讨论。
一、结构参数的定义结构参数是指影响结构性能的各种参数，包括结构的几何尺寸、材料性质、荷载情况等。
在结构设计中，不同的结构参数会对结构的稳定性、强度、振动特性等产生重要影响，因此必须对结构参数进行合理的控制和分析。
结构参数的控制是指在结构设计中对各种参数进行调节，以达到预期的建筑功能和安全性要求，提高结构的经济性和效果。
控制结构参数需要综合考虑多个因素，如结构的使用条件、荷载条件、材料性能等。
1、结构几何尺寸的控制结构几何尺寸是决定结构形态和空间布局的基本参数，包括结构的跨度、高度、板厚等。
在设计中，必须控制结构尺寸的大小和比例，要考虑结构的整体性、稳定性、疲劳寿命等因素。
在具体操作中，可以通过合理选择材料、形状和尺寸来达到控制结构几何尺寸的目的。
2、结构材料性质的控制结构材料的性质也是影响结构性能的重要因素，包括强度、刚度、韧性、耐腐蚀性等等。
在设计中，必须控制材料的选择和使用，以满足结构对材料的性能要求。
同时，在实际操作中也需要考虑材料的成本、可靠性和可维护性等诸多因素。
3、荷载条件的控制荷载条件是指结构所承受的静载荷或动载荷，包括永久荷载、临时荷载、地震荷载等等。
在设计中，必须对荷载条件进行合理的预估和控制，以满足结构的安全性和稳定性要求。
具体操作中，可以通过建筑功能、荷载特点、结构形态等因素来优化结构荷载条件。
结构参数的分析是指基于数学模型和有限元分析等方法，对结构各种参数进行计算和评估，以确定结构安全性、经济性和稳定性等指标。
结构参数分析可以帮助设计师更好地理解结构性能和特性，为结构设计和优化提供重要参考。
1、静力分析静力分析是指利用静力学原理，对结构受力状态进行分析和计算，以评估结构稳定性和强度等指标。
结构设计优化的四项重点工作
结构设计优化的四项重点工作导言在方案的设计及施工中，每个值得优化的细节都会为工程质量添砖加瓦。
为确保设计人员有效做好结构优化，重视优化设计细节，应做好哪些工作？结构设计优化方法价值只有确保建筑结构设计优化工作的合理开展，才可以确保建筑的安全以及稳定，这对于建筑的发展有着很重要的作用。
房屋结构的优化设计需要在建筑质量保证的基础上实施，只有确保建筑安全稳定的基础上对于房屋建筑结构优化设计进行融入，才可以实现建筑的可持续发展。
采用对房屋建筑结构的优化，将施工当中的机械性能不断提升，同时对建筑材料合理应用，并且避免使得建筑材料大量浪费，不但可以将建筑施工成本降低，还可以对房屋的实用性不断提升。
房屋结构设计进行优化当中，除了需要对外部结构进行优化之外，还需要加强对其内部实现优化，以此来对房屋建筑的设计感提升，从而有效地满足人们对于房屋建筑的需求，使得居住环境更加的舒适以及健康。
结构设计优化核心采用建筑结构的优化设计，能够将建筑整体成本合理降低。
现阶段，随着建筑行业的不断发展，高层建筑的数量也在不断增多，尤其是超高层建筑的数量。
由于其主要特点就是占地面积小，建筑面积大，能使用地成本能够降低。
但建筑高度越高，也可能产生楼层不协调的情况，这样对土地成本的节约很难合理的满足建筑高度增加所造成的影响。
因此，在实际的结构设计中，不能只是对建筑高度加强重视，对其需要在整体的环境和成本范围之内加强思考。
相对于建筑来讲，建筑层数的增加就会造成整体框架和承重柱自身的承载力产生变化，对建筑整体就会产生很大的影响，如墙体面积增加，梁柱体积就会变大，自身也会不断的升高，建筑内部的相关管线配置也会受到很大的影响。
此外，因为建筑楼层不断增加，高度也会增高，这就使得建筑围护结构也出现相应的变化，通常，对于一些圆形建筑和方形建筑被广泛应用，以此来缩小建筑外墙周长，从而减小建筑的室内装修面积，并且在一定意义上也能够将建筑的整体承受能力提升，在保证建筑安全以及稳定的基础上，不断提升建筑整体性能。
建筑结构设计要点及计算模型调整
建筑结构设计要点及计算模型调整作者：刘凤英来源：《城市建设理论研究》2013年第17期【摘要】建筑工程质量的好坏直接关系到人民的生命财产安全，而决定建筑工程质量好坏的两大因素：设计和施工异常重要。
建筑结构设计是一项复杂、系统的工作，随着国民经济的发展，人民对房子的要求越来越高，因此，对结构设计的技术也要求越来越高；同时，结构设计的好坏直接决定着房子的质量好坏，可以说每年因结构设计存在缺陷而导致的房子质量出现问题不在少数，因而，搞好建筑结构设计至关重要。
文章分析了建筑结构设计要点、结构特点，阐述了结构计算及模型调整。
【关键词】建筑结构结构设计计算模型模型调整中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：对于建筑结构设计来说，其设计难度随着高度的增加更是倍增，而事实证明从概念设计以及计算模型角度出发将会使得结构受力和经济更合理。
建筑结构设计要点1、建筑结构设计的决定因素水平荷载。
在竖构件中因受到外力荷载而导致产生轴力和弯矩的楼面和楼房自重是随着楼房高度的变化而变化的，并且两者的关系是成正比例的；而在竖构件中产生轴力以及对建筑结构产生倾覆力矩的水平外力荷载是与楼房高度的平房成正比例关系变化的。
一般情况下，在具有一定高度的建筑结构中，其竖向的荷载是一个固定的值，而其受到的地震作用导致的水平荷载和风荷载是不固定的，建筑结构动力特性的不同，它们也会随之有不同幅度的变化。
2、建筑结构设计的控制指标结构侧移。
结构侧移是高层建筑结构设计中的主要因素之一，这点与低层的建筑结构是有所不同的。
结构在受到水平荷载时而产生的结构侧移是会随着建筑结构的高度增加而增加的，这就导致了在水平外力荷载的作用下产生的结构侧移能够被控制在一定的范围之内。
3、结构轴向变形也是设计时不能忽视的重要因素当高层建筑结构受到很大强度的竖向荷载时，这是在其结构构件的柱内部就会引起很大的轴向变形，同时还会很大程度上影响连续梁弯矩的产生，从而增大了端支座负弯矩的值和跨中正弯矩的值，降低了连续梁中间支座的负弯矩值。
结构设计时结构参数的控制与分析
结构设计时结构参数的控制与分析结构设计时，结构参数的控制与分析是非常重要的。
结构参数指的是影响结构性能和稳定性的各种参数，例如材料的强度、截面尺寸、连接方式等。
合理控制和分析这些参数可以保证结构的安全可靠，并使其具有良好的工程经济性。
结构参数的控制需要考虑结构的受力情况和工作环境，以及设计的约束条件。
在设计中，需要确定适当的结构形式、主要材料的选用和截面尺寸的确定等。
控制结构参数的方法有直观经验法和理论计算法等。
直观经验法主要是基于设计师的经验和直观感受，通过根据类似的结构和工程案例的经验来确定结构参数。
理论计算法则是基于各种结构力学理论的计算方法，根据结构受力状态和力学性能来确定结构参数。
对于较复杂的结构，一般需要结合两种方法进行分析和确定结构参数。
在结构参数的控制过程中，需要考虑的因素很多，例如结构的安全性、稳定性、经济性等。
首先要确保结构的安全性，即结构在正常使用情况下不会发生破坏。
这就要求结构的各个部分的材料必须具有足够的强度和刚度。
其次要考虑结构的稳定性，即在受到外力作用时能保持平衡状态，不会出现不稳定现象。
稳定性的考虑包括整体稳定性和局部稳定性，其中整体稳定性是指整个结构的稳定性，局部稳定性是指结构的某个部分在受力时是否稳定。
最后要考虑结构的经济性，即在满足安全和稳定性要求的前提下，采用材料和截面尺寸等要控制的参数尽量减小，以节约成本。
对结构参数的分析是为了确定结构的受力情况和结构参数的合理范围。
分析结构参数需要建立结构的有限元模型，然后进行力学分析。
通过力学分析，可以计算结构各个部分的受力情况，进而确定各个结构参数的要求。
常用的分析方法有静力弹性分析、动力分析、非线性分析等。
在分析过程中，还需要考虑结构的受力状态和安全性要求，并根据工作环境和约束条件进行相关的分析。
机械结构的优化设计
机械结构的优化设计一、引言机械结构的优化设计是指在特定工作条件下，通过改变结构参数和几何形状，以提高机械性能的过程。
机械结构的优化设计旨在提高机械的工作效率、运行稳定性和寿命，降低成本、节约能源。
本文将介绍机械结构的优化设计的意义、方法和应用，并结合实例，探讨其重要性和挑战。
二、机械结构的优化设计意义1.提高机械性能机械结构的优化设计可以通过改变机械的结构参数和几何形状，提高机械的刚度、强度和稳定性，优化机械的动力传递系统和运动控制系统。
通过优化设计可以提高机械的工作效率、减少能量损耗，从而提高机械的整体性能。
2.降低成本机械结构的优化设计可以通过改进设计方案，减少材料使用量、降低制造成本。
通过降低成本，可以提高机械的市场竞争力，实现更好的经济效益。
3.提高可靠性和寿命机械结构的优化设计可以通过提高机械的可靠性和寿命，降低故障率，减少维修和更换零部件的次数。
通过优化设计可以提高机械的稳定性和运行的可靠性，减少维护成本，确保机械的长期正常运行。
三、机械结构的优化设计方法1.参数化建模参数化建模是机械结构优化设计的基础。
通过将机械结构转化为可调整参数的数学模型，可以对机械的结构参数进行变量化表示，为优化设计提供基础。
2.多目标优化机械结构的优化设计通常涉及多个指标，如强度、刚度、轻量化等，这些目标往往相互制约。
多目标优化方法可以综合考虑多个目标指标，通过建立适当的数学模型和优化算法，找到最优解。
3.拓扑优化设计拓扑优化是机械结构优化设计的重要方法之一。
通过改变机械结构的拓扑形状，使其在满足约束条件的前提下，获得更好的性能。
拓扑优化设计可以通过增加或减少材料在结构中的分布，以改变结构的刚度、强度和重量。
四、机械结构的优化设计应用1.飞机结构设计飞机是一个复杂的机械系统，其结构设计的优化在航空工业中具有重要意义。
通过优化设计可以减轻飞机的重量，提高载荷能力，降低能耗，提高机动性能和飞行安全性。
2.汽车结构设计汽车工业是机械结构优化设计的另一个重要领域。
小议高层建筑结构设计与计算参数取值的问题
小议高层建筑结构设计与计算参数取值的问题摘要：建筑设计千变万化，随着规范不断修订更新，结构工程师只有正确理解规范条文，认真执行强制性条文，选择符合实际工作状态的计算模型，准确把握事关全局的总信息，采取合适的构造措施，才能确保设计质量，保证结构安全合理。
本文笔者结合多年结构施工图设计审核、审查工作实践和体会，就建筑结构设计及规范应用中的一些问题进行了论述。
关键词：建筑结构设计；计算参数取值问题；规范abstract: the architecture design protean, with standard revision constantly updated, structure engineers only correctly understand the standard provisions, execute compulsory provisions, the choice accords with the actual working condition of the calculation model, an accurate grasp of the total information concerning the overall situation, adopt the appropriate structural measures, to ensure that the design quality and to guarantee the safety of the structure is reasonable. in this paper the author combined with years structure construction drawing design review, review the work practice and experience, the architectural structure design and the standard some of the problems in application are discussed in this paper.keywords: building structure design; the calculatedparameters value; standard中图分类号： tu318 文献标识码： a 文章编号：一、建筑钢筋混凝土结构部分1.1 一般规定《技术规程》第6.1.6 条：“框架结构按抗震设计时，不应采用部分由砌体墙承重之混合形式。
建筑结构设计中的模型分析及优化方法
建筑结构设计中的模型分析及优化方法随着建筑结构设计的不断发展，模型分析及优化方法在实践中起到了至关重要的作用。
这些方法使得设计师能够更加精确地评估结构的性能，并以最佳的方式进行优化，确保建筑的安全、经济和可持续性。
本文将介绍建筑结构设计中常用的模型分析方法和优化方法，并探讨它们的应用。
一、模型分析方法1. 静力分析方法静力分析方法是最常用的建筑结构分析方法之一。
它基于牛顿第二定律和平衡方程，将结构的荷载和约束条件作为输入，通过静力平衡计算结构的响应。
静力分析方法对于简单的结构来说是非常有效的，但对于复杂的结构来说，会导致求解困难或精度不足的问题。
2. 动力分析方法动力分析方法是建筑结构设计中另一个常用的分析方法。
它通过考虑结构的振动响应来评估结构对地震、风等动态荷载的抗性能。
常见的动力分析方法包括模态分析、响应谱分析和时程分析等。
这些方法能够提供关于结构的振动模态、频率、振型和响应加速度等重要信息。
3. 有限元分析方法有限元分析方法是一种基于数值计算的模拟方法，用于解决连续的物理问题。
在建筑结构设计中，有限元分析方法被广泛应用于复杂结构的分析和优化。
它将结构离散化为有限数量的单元，通过求解节点间的位移和力的关系，得到结构的应力和变形。
有限元分析方法相对于其他分析方法来说更为灵活，能够考虑复杂的几何形状、材料非线性和边界条件等。
二、优化方法1. 权重法权重法是一种常用的建筑结构优化方法，通过为不同设计指标赋予权重，将其转化为单一的目标函数，从而实现多目标的优化。
在权重法中，设计师需要根据不同的要求和目标，确定每个设计指标的权重。
然后，通过迭代计算，寻找最佳设计解决方案。
权重法能够在设计中平衡不同目标间的权衡，提供全面的设计选择。
2. 拉格朗日乘子法拉格朗日乘子法是一种常用的约束优化方法，适用于求解带约束的优化问题。
在建筑结构设计中，拉格朗日乘子法可以将约束条件引入目标函数中，通过最小化或最大化目标函数来求解最优解。
结构设计方法讲解
结构设计方法讲解结构设计方法是指在建筑、工程或其他领域中，用于创建有效、安全和可持续结构的方法。
这些方法旨在确保结构在使用期间能够承受预期的荷载，并在不同的环境条件下保持稳定。
以下将对几种常见的结构设计方法进行讲解。
1.静力学方法：静力学方法是最常用的结构设计方法之一、它是基于牛顿第二定律和达朗贝尔定理的原理，通过计算力的平衡和力矩的平衡来确定结构的稳定性。
静力学方法适合用于简单的结构，如梁、柱等。
2.有限元方法：有限元方法是一种数值计算方法，广泛用于结构分析和设计。
它将结构划分为小的单元，并对每个单元应变、应力和位移进行计算。
有限元方法能够求解复杂结构的行为，例如大跨度桥梁、高层建筑等。
3.弹性理论：弹性理论是一种用于分析结构弹性反应的理论方法。
它基于胡克定律，假设结构在荷载下可以弹性地变形，并用应变能原理表示结构的平衡。
弹性理论适用于小位移、小变形的结构，如桁架、悬索桥等。
4.塑性理论：塑性理论用于分析结构在荷载下的塑性变形。
它基于材料的塑性行为，考虑结构在达到弹性极限后的变形和破坏。
塑性理论常用于钢结构设计，如框架结构、钢管柱等。
5.动力学方法：动力学方法用于分析结构受到动态荷载（如地震、风等）时的反应。
它基于质量、刚度和阻尼等参数，通过求解动力方程来预测结构的振动响应。
动力学方法适用于长跨度结构、地震设计等。
6.可靠性方法：可靠性方法用于评估结构的安全性和可靠性。
它考虑了结构材料和几何参数的不确定性，通过概率统计的方法确定结构的可靠性。
可靠性方法能够帮助设计者评估结构的风险，并作出合理的设计决策。
7.优化方法：优化方法用于寻找结构的最优设计。
它基于数学模型和计算算法，通过调整结构的参数来最大化性能或最小化成本。
优化方法能够在多个约束条件下帮助设计者找到最优解，提高结构的效率和可持续性。
总而言之，结构设计方法是建筑和工程领域中非常重要的技术工具。
通过选择适当的方法，并结合实际情况和需求，设计者可以创建出安全、有效和可持续的结构。
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结构设计时计算模型参数应如何优化在建筑工程设计中,结构计算是至关重要的环节.电算时代,很多工程师由于概念不清晰,工期紧张,或造成安全隐患,或造成严重浪费.因此,笔者根据将以目前市场上应用较为广
泛的PKPM软件为依托,阐述结构计算模型参数的优化要点.
一.上部结构
1、地面粗糙度类别
同等条件下类别A、B、C、D对应的风荷载大小依次递减,个别设计人员区分不清A类-近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类-田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇.
判别有困难时,可依据《荷规》8.2.1条条文说明的半圆影响范围来分类.
2、抗震等级
（1）房屋高度的确定
《抗规》6.1.1注1：房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分).
《异形柱结构规范》3.2.1条文说明对坡屋顶情况作了
如下说明：
对于结构高度处于临界值上的建筑,准确取用其结构高度,直接影响抗震等级和钢筋用量.
（2）框架-剪力墙结构按照倾覆力矩来确定抗震等级
工程中常常出现“少墙”的框架结构和“多柱”的剪力墙结构,《高规》8.1.3及其条文说明明确了框架承担的倾覆力矩决定了其按照何种结构类型进行设计,此时要特别注意框架和剪力墙的抗震等级的选取不当可能会造成浪费或未能形成多到防线的有效设置,影响结构安全.
3、活荷载折减
《荷规》5.1.2-2明确了设计墙、柱和基础时均可以进行活荷载折减,只是要特别注意折减系数的选取要依据规范要求,不能对于所有结构都按照软件默认的参数执行.
4、柱配筋计算原则
普通柱按单偏压计算,双偏压校核,异型柱才按双偏压计算.按双偏压计算时柱钢筋用量显著增加.
5、周期折减系数
周期折减系数主要考虑填充墙对结构周期的影响,填充墙越重越多,周期折减系数越小,地震作用越大,墙柱配筋越大.
因此,周期折减系数应根据填充墙实际分布情况慎重选择,纯剪力墙结构自振周期可以不折减（取1.0）.
6、梁的调幅
在PKPM中次梁默认不调幅,要在“特殊构件补充定义”中人为修改为调幅梁,且调幅系数对于现浇框架梁依据《高规》5.2.3取为0.8也是适宜的,且较为经济.同时朱炳寅《建筑抗震设计规范应用与分析》P86页写道：梁端调幅系数适当取小些,可以更好的保证地震作用下梁端延性,有利于强柱弱梁的实现,有利于保证柱安全,有利于实现抗震性能化设计目标.
7、梁柱重叠部分简化为刚域
梁柱重叠部分考虑刚域影响,可降低梁的配筋,不考虑刚域影响时梁负筋应按柱边弯矩配筋.
8、剪力墙构造边缘构件
程序默认的是勾选,若不取消勾选,会造成配筋增加.由《高规》7.2.16-4条知对于连体结构、错层结构及B级高度高层建筑的剪力墙才需按此项次执行.
9、连梁的定义
剪力墙连梁跨高比大于5时,受力特征己变成受弯为主,应按框架梁输入并且不能定义为连梁.当梁一端与剪力墙平面外相接时不论跨高比为多少都不应定义为连梁.
二.地下室及基础
1、消防车活荷载
（1）《荷规》5.1.3条,设计墙、柱时,本规范5.1.1中第8项的消防车活荷载可按实际情况考虑；设计基础时可不考虑消防车荷载.
具体操作上,可通过建立多个独立的模型来实现计算梁、墙柱、基础的不同荷载取值.
（2）《荷规》5.1.1条,消防车荷载准永久值系数为0,即不考虑裂缝.故在配筋设计时要予以注意.
2、考虑上部结构刚度
《地基规范》5.3.12：在同一整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑,宜按照上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算.
基础设计时应该考虑上部结构刚度,尤其是桩基础采用变刚度调平设计时更加应该考虑.因为平铺在地基上的大面积筏板基础（或其他整体基础,如地基梁等）在其筏板平面外刚度
是很弱的.在上部结构不均匀荷载作用下容易产生较大的变形差,导致筏板内力和配筋的增加.考虑基础与上部结构工作的原理是把上部结构的刚度叠加到基础筏板上,使其基础平面外刚度大大增加,从而大大提高抵抗上部结构传来的不均匀荷载的能力,减少变形差,减少内力与配筋,达到设计的经济合理性.
3、筏板受拉区构造配筋率（%）
软件的初始值为0,当为0时,程序按《混凝土规范》自动计算.《混凝土规范》8.5.1条规定为0.2和45ft/fy
中的较大值.《地基规范》8.4.15与8.4.16条规定是
0.15%,应输入0.15.
4、混凝土模量折减系数
软件的初始值为1,在计算时直接采用《混凝土规范》4.1.5条中的弹性模量值.因为内力计算与刚度相关,刚度越大内力越大,为了降低配筋可对混凝土弹性模量进行折减,折减系数可取0.7~1.0.
结语：
要想设计出安全、经济、合理的结构,要注重平时的学习和工程经验的积累、总结,更要与外界多加交流,听到不同的观点和声音,再去自己加以分析和判断.本文仅以PKPM为依托进行了解读,后续还将就其他结构软件的应用加以介绍.。