【结构设计】结构前辈的结构优化笔记!值得收藏!
结构优化设计知识点总结
结构优化设计知识点总结1. 结构设计的基本原则结构设计是指对建筑物、桥梁、机械等工程结构的构造形式、结构性能和材料的选择等方面的设计。
在进行结构设计时，应该考虑以下基本原则：- 安全原则：结构设计的首要目标是确保结构的安全性，即在正常使用和预期的最坏条件下都能保证结构的完整性和稳定性。
- 经济原则：结构设计需要在满足安全性的前提下，尽可能降低工程造价，减少材料和人力资源的消耗。
- 美观原则：结构设计应该考虑到建筑物的美观性，并且更好地结合环境和功能需求。
2. 结构设计的基本要素结构设计的基本要素包括荷载、构件、材料和连接。
其中，荷载是作用在结构上的外力，主要包括静荷载和动荷载；构件是组成结构的基本单元，通过构件的分布和排列来形成结构稳定的平衡状态；材料是构件所采用的原材料，包括钢材、混凝土、木材等；连接是构件之间的连接方式，包括焊接、螺栓连接等。
3. 结构设计的理论基础结构设计的理论基础主要包括结构力学、材料力学、工程结构静力学、结构可靠性理论等。
结构力学是研究结构内力和变形的学科，通过对结构的受力分析来确定结构的设计方案；材料力学是研究材料在外力作用下变形和破坏的学科，通过对结构材料的强度和刚度进行分析来确定材料的选用和构件的尺寸；工程结构静力学是研究结构受力和变形的学科，通过对结构的受力平衡和变形条件进行分析来确定结构的稳定性和强度；结构可靠性理论是研究结构在设计使用期限内能够满足安全性要求的概率学科，通过对结构的安全性进行可靠性评估来确定结构的设计方案。
4. 结构设计的优化方法结构设计的优化方法主要包括减少结构重量、减少成本、提高结构性能和减少结构体积等。
其中，减少结构重量的方法包括合理选择材料、优化构件尺寸和结构形式等；减少成本的方法包括降低材料和人力成本、减少结构修理和维护费用等；提高结构性能的方法包括提高结构的稳定性、刚度和强度等；减少结构体积的方法包括减小构件尺寸、优化布置和排列方式等。
房屋结构设计中的结构设计优化
房屋结构设计中的结构设计优化随着社会的不断发展和进步，人们对于房屋的要求也越来越高，不仅要求外观美观大方，更要求内部结构牢固稳定。
房屋结构设计中的结构设计优化变得尤为重要。
结构设计优化即是指通过科学的方法和手段，对房屋结构进行合理布局和设计，以达到节约材料、提高结构性能、降低成本等目的。
在房屋结构设计过程中，结构设计优化几乎贯穿了整个设计过程，包括结构形式选择、材料选用、建筑构件尺寸设计等各个方面。
下面，就房屋结构设计中的结构设计优化进行具体的探讨和分析。
一、结构形式选择在进行房屋结构设计时，首先要考虑的就是结构形式的选择。
不同的结构形式在承载能力、耐震性、刚度等方面都有所不同，因此要根据具体的工程要求来选择最合适的结构形式。
一般常见的结构形式有框架结构、框支结构、框筒结构、剪力墙结构等。
在选择结构形式时，要综合考虑房屋所处地区的地质条件、建筑高度、使用功能等因素。
通过科学的分析和计算，选择最适合的结构形式，可以在一定程度上提高房屋的抗震性能、降低结构成本，达到结构设计优化的目的。
二、材料选用材料是构筑物的基础，对于房屋结构设计来说，材料的选用至关重要。
在选择材料时，要考虑材料的力学性能、耐久性、使用寿命等因素。
目前常用的结构材料有混凝土、钢筋混凝土、钢材等。
对于不同的工程场合，要根据具体的工程要求来选择最合适的材料。
在进行材料选用时，还要考虑材料的成本、施工性能、环保性等因素，以达到结构设计优化的目的。
三、建筑构件尺寸设计建筑构件尺寸设计是房屋结构设计中的关键环节。
在进行构件尺寸设计时，要充分考虑构件的受力情况、变形要求等因素，通过科学的方法和手段，确定最合适的构件尺寸。
在确定构件尺寸时，要综合考虑结构的整体性能，同时还要考虑构件的节约材料、降低成本等因素。
通过科学的构件尺寸设计，可以提高房屋的抗震性能、降低结构的自重，达到结构设计优化的目的。
四、结构施工工艺在进行房屋结构设计时，还要考虑结构施工工艺的影响。
结构优化设计原则总结
结构优化设计原则总结现代设计师在处理建筑、机械、软件等领域的结构设计时，需要遵循一些基本原则，以确保结构的稳定性、可靠性和高效性。
本文将总结并介绍一些常见的结构优化设计原则，以指导设计师在实践中获得更好的设计结果。
一、整体优化原则整体优化是指在设计过程中，考虑结构的整体性能和效益。
在整体优化中，设计师需要将目标设定为从整体出发，而非单纯追求局部的优化。
这一原则要求设计师对建筑物或产品的功能需求进行全面的分析，深入理解其使用环境、载荷条件和预期寿命，以便进行结构设计的全局优化。
二、材料选择原则材料的选择对结构的性能和成本影响巨大。
设计师应当根据结构的使用需求、经济成本和环境要求来选择合适的材料。
在进行材料选择时，需要考虑诸如强度、刚度、耐久性、可持续性、成本等因素，并进行权衡取舍。
合理的材料选择能够提高结构的效能，减少材料的浪费和能源消耗，同时也有助于保护环境。
三、减小应力集中原则应力集中是指材料中某个特定位置受到更高的应力，从而可能导致损坏。
设计师需要避免或减小应力集中，以提高结构的可靠性和寿命。
为了实现这一目标，设计师可以采取一些措施，比如合理的几何形状设计、应力分散技术、材料缺陷修复等，从而确保结构的正常工作和安全使用。
四、降低结构质量原则降低结构质量是提高设计效果和节约材料的重要手段。
设计师需要在结构设计中尽可能减少结构的重量，以提高建筑物或产品的性能和效率。
可以通过优化设计、减小构件截面、选择轻质材料、合理布局等方式来降低结构质量。
然而，减重也需要注意结构的稳定性和可靠性，确保不会出现结构失稳和材料疲劳等问题。
五、满足使用需求原则结构设计的核心目标是满足使用需求。
设计师需要充分理解用户的需求和期望，将其转化为具体的结构设计要求，并确保设计方案可以满足这些要求。
这涉及到从设计初期就与用户保持充分的沟通和协商，了解他们的实际需求和潜在问题，以便在设计过程中进行有针对性的优化。
六、使用现代工具原则随着科技的发展，现代工具和技术在结构优化设计中的应用越来越广泛。
系统结构优化的知识点总结
系统结构优化的知识点总结一、系统结构设计的重要性1.1 系统结构设计的定义与作用系统结构设计是指对系统进行整体的、系统的、综合的设计，以确保系统能够满足其设计要求。
在系统设计的各个阶段，都需要对系统的结构进行设计，以确保系统能够满足其设计要求。
系统结构设计的作用主要有以下几个方面：（1）指导系统设计：系统结构设计可以帮助设计人员在系统设计的过程中明确系统的整体结构和组成部分，为设计人员提供了一个方向。
（2）确保系统的健壮性：系统结构设计可以帮助系统设计人员发现系统的局限性和潜在的问题，从而提前进行改进和处理，确保系统的健壮性。
（3）提高系统的性能：系统结构设计可以帮助设计人员依据系统的功能要求和性能要求进行优化设计，以提高系统整体的性能。
（4）提高系统的可维护性：系统结构设计可以帮助设计人员设计出易于维护和管理的系统结构，从而减少系统的维护成本。
1.2 系统结构设计的原则系统结构设计应遵循以下原则：（1）模块化原则：系统的结构应该是由若干具有独立功能的模块组成的，模块之间应该尽可能地减少耦合。
（2）高内聚原则：模块内部的功能应该相关性高，模块之间的关联性尽可能地减少。
（3）重用原则：系统的结构需要设计出可以被重用的模块，以便在系统的不同部分中重复使用，提高系统的扩展性和灵活性。
（4）低耦合原则：系统各个模块之间的依赖应该尽可能地减少，以便提高系统的灵活性和可维护性。
（5）抽象原则：在系统结构设计时，应该使用抽象的概念来描述系统结构，以方便对系统结构进行理解和分析。
二、系统结构优化的方法2.1 系统结构分析系统结构分析是指对系统的结构进行分析，以了解系统的各个组成部分之间的关系和联系，从而为系统结构的优化提供依据。
系统结构分析主要包括以下几个方面的内容：（1）系统的功能结构分析：对系统的功能进行分解和分析，了解系统的各个功能之间的关系和联系。
（2）系统的数据结构分析：对系统的数据进行分解和分析，了解系统的数据之间的关系和联系。
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。
结构优化总结
(1)收敛判据的选择结构弛豫的判据一般有两种选择：能量和力。
这两者是相关的，理想情况下，能量收敛到基态，力也应该是收敛到平衡态的。
但是数值计算过程上的差异导致以二者为判据的收敛速度差异很大，力收敛速度绝大部分情况下都慢于能量收敛速度。
这是因为力的计算是在能量的基础上进行的，能量对坐标的一阶导数得到力。
计算量的增大和误差的传递导致力收敛慢。
到底是以能量为收敛判据，还是以力为收敛判据呢？关心能量的人，觉得以能量为判据就够了；关心力相关量的人，没有选择，只能用力作为收敛标准。
对于超胞体系的结构优化，文献大部分采用Gamma点做单点优化。
这个时候即使采用力为判据（EDIFFG=-0.02），在做静态自洽计算能量的时候，会发现，原本已经收敛得好好的力在不少敏感位置还是超过了结构优化时设置的标准。
这个时候，是不是该怀疑对超胞仅做Gamma点结构优化的合理性呢？是不是要提高K点密度再做结构优化呢？在我看来，这取决于所研究的问题的复杂程度。
我们的计算从原胞开始，到超胞，到掺杂结构，到吸附结构，到反应和解离。
每一步都在增加复杂程度。
结构优化终点与初始结构是有关的，如果遇到对初始结构敏感的优化，那就头疼了。
而且，还要注意到，催化反应不仅与原子本身及其化学环境有关，还会与几何构型有关。
气固催化反应过程是电子的传递过程，也是分子拆分与重新组合的过程。
如果优化终点的构型不同，可能会导致化学反应的途径上的差异。
仅从这一点来看，第一性原理计算的复杂性，结果上的合理性判断都不是手册上写的那么简单。
对于涉及构型敏感性的结构优化过程，我觉得，以力作为收敛判据更合适。
而且需要在Gamma点优化的基础上再提高K点密度继续优化，直到静态自洽计算时力也是达到收敛标准的。
(2)结构优化参数设置结构优化，或者叫弛豫，是后续计算的基础。
其收敛性受两个主要因素影响：初始结构的合理性和弛豫参数的设置。
初始结构初始结构包括原子堆积方式，和自旋、磁性、电荷、偶极等具有明确物理意义的模型相关参数。
建筑结构设计优化及实例(完整版)
读书笔记之“建筑结构设计优化及实例”（完整版）中南大学铁道学院cscsu20102012-6-29 qq：1799200026前言：出去实习2个月，感触很深，明白很多东西，不只是专业方面。
3天前我请教邓工，是在长沙继续找个单位实习还是继续提升理论+考证呢，他建议我选择后者。
于是买了这本书，花了3天时间把整本书读完，用手一个字一个字的把一些重点打在word文档中，并附带一些自己的理解。
结构设计，就是要模拟真实的受力，实事求是，会用极端的方法去定性分析；知道结构或构件的传力过程，且尽可能的短。
而所谓的优化设计，就是更好的控制结构或构件变形，更好的传递力，更好的物尽其用，更好更合理的“瘦身”成功。
在接下来的10天左右的时间里，我还会继续读一些书，包括写一篇：sap2000与pkpm 异同的文章，然后专心考证，写论文，找工作。
希望与大家一起共勉。
也向本书的作者：徐传亮、光军老师表示感谢。
1.p8:基础原设计为桩筏基础，结构设计优化改为桩基础，设置两桩承台、三桩承台、四桩承台及梁式承台。
解读：基础传力，传递路径最短越省材料，但前提是能保证总沉降值与不均匀沉降值；桩筏基础比桩基础多了一块整体筏板，使得本可以局部受力变成整体受力，传递力的途径增加，也即浪费材料，但对控制不均匀沉降有帮助。
一般来说，若总沉降与不均匀沉降满足要求，也满足地基承载力，天然基础的经济性要优于桩基础，因其施工方便，周期短，费用相对便宜。
2.p8：结构设计优化的主要内容为：取消了2道纵向剪力墙，框架柱断面进行了适当调整，并沿高度适当收进截面，部分框架梁高度减小了50mm，梁配筋时取消了增大系数1.1.解读：取消了2道纵向剪力墙，估计是纵向刚度富余，从层间位移角可以看出，且是取消内部的剪力墙，因其对抗扭刚度小，对水平力作用时的抗倾覆变形贡献小（内部墙力臂小），取消的2到道墙应该是对称位置的，如果只取消一道墙或者不对称取消，则抗扭不利，扭转变形大，会出现位移比通不过，超筋等现象。
结构设计笔记
改建工程：问：使用PKPM软件设计结构时，原有建筑是混凝土框架结构新加建的为钢结构，在设计时建模时采用建模方式, 是采用钢结构还是结构建模?如果新建采用哪种建模?对后期有何影响?答：1）从原则上说，这种加建建筑的结构体系混乱，对抗震是及其不利的，也不符合抗震设计规范的，一般是不予通过图纸审查的。
但是因为简单实用，安装简便，在个别地区还是蛮流行的做法。
建议你首先分清楚加建部分（钢构）和已建部分（砼框架）的体量关系，哪个从属于哪个；通常做法是以局部从属于整体来定性你的结构类型。
如加建的部分很小，则应以砼框架体系为准，反之则要以钢构体系来定性计算。
不知我有没说清楚，希望对你有用！2）设计时采用钢结构建模，如果是新建还是采用钢结构建模，因为在pkpm中，可以用钢结构模型来计算混凝土构件，但不能用混凝土结构模型计算钢构件。
不同的结构，刚度有突变，结构阻尼比不好确定。
施工图上实心柱和空心柱的区别:实心柱子表示该柱子做到本层平面标高后还要继续向上做。
空心柱子表示该柱子做到本层平面标高为止，不再继续向上。
轴压比目录概述轴压比指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值(进一步理解为：柱(墙)的轴心压力设计值与柱(墙)的轴心抗压力设计值之比值)。
它反映了柱(墙)的受压情况，《建筑抗震设计规范》（50011-2010）中6.3.6和《混凝土结构设计规范》（50010-2010）中11.4.16都对柱轴压比规定了限制，限制柱轴压比主要是为了控制柱的延性，因为轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。
u=N/A*fc，u—轴压比，对非抗震地区，u=0.9N—轴力设计值A—截面面积fc—混凝土抗压强度设计值《建筑抗震设计规范》表6.3.6 中的注释第一条：可不进行地震作用计算的结构，取无地震作用组合的轴力设计值。
限制轴压比主要是为了控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见《抗规》6.3.7和6.4.6，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样，不需要考虑地震组合。
房屋结构设计中的结构设计优化
房屋结构设计中的结构设计优化房屋结构设计是建筑设计中重要的一个环节，它关乎到房屋的安全性、稳定性和寿命。
结构设计优化是指在保证结构安全、稳定的前提下，选择合适的结构形式、结构材料等，尽可能地减小结构重量、降低工程造价，提高建筑的经济性和艺术性。
下面从以下几个方面介绍房屋结构设计中的优化策略。
1. 结构形式的优化房屋的结构形式主要有板梁结构、框架结构、悬挑结构、拱形结构、索塔结构等。
在选择结构形式时，需要综合考虑建筑使用功能、空间布局、地形地势、风载、地震等因素，选择最适宜的结构形式。
同时，需要针对具体设计方案进行合理的优化设计，降低结构重量和造价。
例如在楼层高度相对较小的住宅楼中，可以采用木质或钢质框架结构，而在高层建筑中应采用混凝土框架结构或钢框架混凝土剪力墙结构。
房屋的结构材料主要有钢、混凝土、木质等材料。
不同材料的应用范围、性能和成本各有不同，在选择材料时需要综合考虑各方面的因素。
例如在大约18层的建筑中，混凝土结构是最优选择。
因为钢结构需要多次维护，而木质结构可能会受到火灾、虫害等因素的影响。
选择适合项材料，不仅可以降低结构重量和造价，同时也能保证建筑的稳定性。
结构节点是结构中重要的连接点，其设计合理与否直接影响建筑的整体结构。
不同的节点需要采用不同的连接方式与支撑方式，保证其在力学上的均衡，同时还需要考虑工程建设、施工难度等方面的因素。
在节点设计中，需要避免使用过量的连接件，采用简单、可靠的结构方式，降低节点的工程造价，提高建筑的安全性。
结构构件是房屋结构中不可缺少的组成部蛯，其设计合理与否直接影响房屋的安全性和可靠性。
在优化构件设计时，需要根据应用环境、受力情况和工程造价等因素，选择合适的构件形式、规格和材料，以保证结构的强度和稳定性，同时降低结构重量和成本。
例如在大气风压较小的区域，可以采用轻质钢材料，降低结构重量和施工成本。
综上所述，房屋结构设计中的结构设计优化，需要注意综合考虑受力情况、空间布局、结构形式、材料选择、结构连接、构件设计等多方面因素，做到合理、可靠、经济。
建筑结构丨不看不知道！结构设计优化总结
建筑结构丨不看不知道！结构设计优化总结桩基设计优化总结一、通过试桩方式确定桩基承载力时，根据抗压桩的Q~S 曲线进行分析确定时，要考虑液化土层对承载力影响，在地震作用下，液化土层对桩体的不同部位会产生不同方向的作用，因此要结合地质勘查报告的剖面对每个勘探孔进行核算，确定液化层对承载力影响值，然后将Q~S 曲线得出的承载力减去影响值，才可以作为桩基在地震作用下的承载力。
穿过液化土层部分，桩身全长配筋，穿过液化土层后，钢筋量可以适当减少。
【这条基本是增加结构用量和保证桩基安全的建议，结构优化时，节材很重要，安全更重要。
】二、桩顶下5D 内配置螺旋式箍筋，间距为100mm，桩身受压强度验算考虑纵向钢筋的作用。
另外一处写到：本工程设计考虑配筋率0.55%桩身受压承载力提高10%，实际设计中考虑提高3.5%，作为安全储备。
【这条我很少采用，主要是做过的桩基一般由桩土承载力控制，或者我根本就没往这方面想过，以后可以参考，不过按书中给的数据，钢筋提供的承载力占全部的承载不到10%，貌似效率较低。
】三、桩身箍筋配置方式是8@100/250。
抗压桩和抗拔桩均采用这类方案。
【注意间距的变化，不用按上部结构设计思维配置。
】四、介绍两种桩型，相同直径下，一种是长螺旋钻孔灌注桩，单桩承载力是2150kn，一种是泥浆护壁钻孔灌注桩，单桩承载力也是2150kn，前者造价是8000元，后者造价是12500元。
【两者造价差异在于成孔、吊装费用，根据书中介绍，前者是后者的1/3，这样玩的话，泥浆护壁工艺有啥优势？最后这个工程采用泥浆护壁工艺，原因在于可以使用后压浆技术，压浆和施工费用不高，但桩基承载力提高较多，性价比高是最终原因。
】五、减少桩基数量的优势有很多种。
【设计人员很少想到的是，大头如投资造价、缩短工期等，小的方面如桩基检测费用，少一半的桩基，检测数量也会减少一半。
】六、桩基方案选择主要是进行桩基承载力效率对比。
【桩基承载力效率等于上部承载力与结构材料用量之比，此值约大结构效率越高。
结构设计优化的几个方面
结构设计优化的几个方面1.结构拓扑优化：结构拓扑优化是指根据给定的负荷和边界条件，通过优化设计变量的分布和拓扑形式，来降低结构的重量、功耗和材料成本，同时满足强度、刚度和稳定性的要求。
这种优化方法可以通过减少材料的使用来减轻结构重量，从而提高结构的性能和效率。
2.材料选型优化：材料的选取对结构的性能、可靠性和耐久性有重要影响。
结构设计优化中的材料选型优化是指通过选择最合适的材料，以满足结构的性能需求并降低成本。
这包括选择具有合适强度、刚度、耐久性和可塑性的材料，以提高结构的可靠性和安全性，并减少维护和维修成本。
3.结构几何优化：结构几何优化是指通过改变结构的形状和几何参数，来改善结构的性能和效率。
这可以通过优化结构的横截面形状、长度比例和连接方式等方面来实现。
优化几何设计可以提供更好的刚度、稳定性和荷载传递能力，以提高结构的整体性能和效率。
4.结构拼接优化：结构拼接优化是指通过优化结构的连接和拼接方式，来提高结构的刚度、稳定性和可靠性。
这包括优化焊接、螺栓连接和粘接等方式，以提高结构的抗震能力和耐久性。
优化结构的拼接方式可以减少疲劳和松动现象的发生，从而延长结构的使用寿命。
5.结构热力学优化：结构的热力学行为对其性能和效率有重要影响。
结构热力学优化是指通过优化结构的热传导、热膨胀和热辐射等方面，来提高结构的耐热性和能源效率。
结构热力学优化可以减少能量损失和热应力，从而提高结构的稳定性和可靠性。
6.结构多功能优化：结构多功能优化是指在满足结构基本功能的同时，集成其他附加功能，以提高结构的综合性能和效益。
这包括结合结构强度和防护功能，提高结构的抗风能力和抗地震能力；结合结构载荷承载和能量采集功能，提高建筑物的能源自给率；结合结构载荷传递和储能功能，提高飞机和汽车的燃料效率等。
结构多功能优化可以实现结构功能的最大化，提高整体性能和效率。
综上所述，结构设计优化包括结构拓扑优化、材料选型优化、结构几何优化、结构拼接优化、结构热力学优化和结构多功能优化等多个方面。
结构优化设计知识点
结构优化设计知识点一、引言结构优化设计是指通过对工程结构进行科学的优化设计，以使结构在满足强度、刚度、稳定性等基本要求的同时，尽可能减少结构质量，提高结构的性能。
本文将介绍结构优化设计的一些基本知识点。
二、结构优化设计的目标结构优化设计的目标是找到结构的最佳形状、尺寸和材料，以最小的质量满足设计要求。
其具体目标包括：1. 减重：尽可能减少结构的质量，以降低成本和节约材料；2. 强度满足要求：确保结构在负载作用下不发生破坏；3. 刚度满足要求：保证结构在负载作用下不发生过度变形；4. 稳定性：确保结构在负载作用下不发生失稳。
三、结构优化设计的方法1. 数值优化方法：利用计算机仿真软件进行结构分析和优化，通过多次迭代得到最优解；2. 材料优化方法：通过选择合适的材料，达到减重和性能提高的目的；3. 形状优化方法：通过改变结构的形状来实现优化设计，如减少孔洞、优化截面形状等；4. 拓扑优化方法：通过对结构的拓扑形态进行优化设计，找到最佳的材料分布。
四、结构优化设计的常用工具1. 有限元分析软件：如ANSYS、ABAQUS等，用于进行结构的静态和动态分析；2. 拓扑优化软件：如OptiStruct、Genesis等，用于进行结构的最佳形态拓扑设计；3. 优化算法：如遗传算法、粒子群算法等，用于寻找结构的最优解；4. CAD软件：如SolidWorks、AutoCAD等，用于进行结构的建模和后处理。
五、结构优化设计的案例1. 空气动力学优化设计：通过优化飞机翼型的形状和材料，提高飞机的升力和降阻；2. 汽车车身优化设计：通过优化车身结构的形状和材料，提高车辆的安全性和燃油经济性；3. 建筑结构优化设计：通过优化建筑结构的形状和材料，提高建筑的抗震能力和使用寿命。
六、结论结构优化设计是现代工程设计中的重要环节，通过科学的方法和工具，可以使结构在满足设计要求的前提下尽可能减少质量，提高性能。
希望本文能为读者了解结构优化设计提供一定的参考和指导。
结构优化要点范文
结构优化要点范文结构优化是指对一些体系或组织的结构进行调整，以提高其效能和效果。
结构优化可以应用于各种领域和组织，如企业、政府、学校等。
下面是结构优化的要点。
1.明确目标和任务：在进行结构优化之前，首先要明确组织的目标和任务。
只有清楚了组织的使命和目标，才能从整体上进行优化，使组织的结构更加合理和高效。
2.分工和协作：结构优化的关键是合理的分工和有效的协作。
通过明确各个岗位的职责和权限，合理分配工作任务，使每个人在自己的岗位上做到专精，发挥最大的效能。
同时，通过加强团队合作和信息共享，促进各个部门之间的协同工作，提高整体的工作效率。
3.多层次领导：结构优化可以通过建立各个层次的领导机构来实现。
在企业或组织中，可以设立各级管理层，如总经理、部门经理等，来负责不同层次的决策和管理。
多层次领导机构可以有效地分权和适应不同层次的管理需求，提高管理效率和灵活性。
4.扁平化管理：扁平化管理是一种趋势，也是一种结构优化的方式。
扁平化管理意味着减少组织中的管理层次和管理人员，将权力下放给基层员工，提高决策的速度和灵活性。
扁平化管理可以避免决策层与执行层之间的信息滞后和沟通问题，提高组织的反应能力和效率。
5.信息技术应用：随着信息技术的发展，结构优化可以通过信息化来实现。
通过信息系统的建立和运用，可以实现信息的共享和流通，加快决策的速度和准确性，提高组织的综合效能。
同时，信息技术的应用还可以提供更多的数据分析和决策支持，帮助组织进行结构优化和管理改进。
6.灵活性和创新：结构优化应该注重灵活性和创新。
不同的组织和环境可能需要不同的结构模式和管理方法。
结构优化的目的是为了提高组织的适应能力和竞争力，因此应该注重灵活性和创新，根据实际情况进行调整和改进。
只有不断创新，才能保持组织的活力和竞争力。
7.绩效评价和调整：结构优化需要不断进行绩效评价和调整。
通过对组织的运行情况进行监控和评估，可以及时发现问题和不足，及时进行调整和改进。
建筑设计中的结构优化方法
建筑设计中的结构优化方法在建筑设计中，结构优化是一个关键的环节。
通过合理的结构优化方法，可以提高建筑物的安全性、可靠性和经济性，满足设计要求并降低成本。
本文将介绍几种常见的建筑设计中的结构优化方法。
1. 材料优化材料在建筑结构中起到承载力和稳定性的作用。
选择合适的材料可以提高建筑物的性能。
例如，使用高强度材料可以减少构件的截面尺寸，降低材料消耗，同时提高结构的刚度和抗震能力。
此外，选用耐久性好的材料可以延长建筑物的使用寿命，减少维护成本。
2. 结构布局优化结构布局决定了建筑物的稳定性和承载性能。
合理的结构布局可以减小结构受力，提高抗震能力和抗风能力。
例如，在高层建筑中采用网格结构可以提高结构的整体刚度，减小结构的自振周期，增加结构的稳定性。
此外，合理的结构布局还可以减少材料的使用量和构件的连接数量，降低工程成本。
3. 变截面设计优化变截面设计是一种常用的结构优化方法。
通过在结构中采用变截面构件，可以根据受力情况合理配置截面尺寸，减小非受力部分的截面尺寸，提高结构的材料利用率。
例如，在梁的设计中，可以采用变截面梁，根据梁的受力分布，调整截面的高度和宽度，使得梁在不同位置具有不同的截面尺寸，从而实现材料的合理利用。
4. 参数优化在结构设计中，通过对结构参数进行优化，可以得到最优的结构方案。
例如，对于桥梁的设计，可以通过优化主梁和支座的参数，使得桥梁在满足强度和稳定性要求的前提下，减小整体重量，降低建造和维护成本。
参数优化可以通过数学模型和计算机模拟的方法实现，初始参数可以通过经验和试验得到，然后通过优化算法进行优化。
5. 随机优化随机优化是一种有效的结构优化方法。
它将结构参数视为随机变量，考虑结构参数的随机性对结构性能的影响，通过概率和统计方法来优化结构。
随机优化可以考虑不确定性因素，提高结构的安全性和可靠性。
例如，在地震设计中，可以采用随机优化方法，考虑地震荷载和土壤条件的不确定性，优化结构的抗震能力。
结构设计优化及体会总结
结构设计优化及体会总结结构设计是指利用工程原理和方法，通过对建筑物或其他工程的组成部分进行合理布置和连接，达到满足使用功能和保证安全性的目的。
结构设计优化就是对原有的结构设计进行改进和提升，使其更加符合实际需求、节约材料、提高安全性和经济性等方面的要求。
在进行结构设计优化的过程中，首先需要明确项目的功能要求和技术指标，了解使用条件、荷载情况和周围环境因素等。
然后通过对结构系统、构件属性、构造方式、连接形式等方面的优化，实现对原有结构设计的改进。
在结构系统的优化中，可以通过选择不同的结构体系，如框架结构、桁架结构、壳体结构等，来满足不同项目的要求。
同时，还可以根据结构的形象要求、力学性能要求和施工方便性要求等因素，进行结构系统的调整和优化。
在构件属性的优化中，可以利用不同材料和不同截面形式来满足结构的功能要求。
比如，在抗震设计优化中，可以通过使用高强度钢筋和混凝土预应力技术，提高结构的抗震性能；在跨度较大的横梁设计中，可以采用预应力混凝土构件来减小自重和增加刚度。
在构造方式的优化中，可以考虑采用预制技术、模数化技术等，将构件的制作和安装过程进行优化，减少现场施工时间和使用材料的浪费。
在连接形式的优化中，可以选择合适的连接方式，如焊接、螺栓连接等，来使结构的受力传递更加均匀和可靠。
结构设计优化的过程中，需要综合考虑经济性、安全性、可行性等多个方面的因素。
在经济性方面，需要对设计进行评估和比较，选择最佳方案；在安全性方面，需要进行结构的抗震、抗风、抗震动、抗火等方面的分析和检验；在可行性方面，需要考虑施工备料的可行性、施工过程的可操作性等。
在进行结构设计优化的实践中，我深刻认识到结构设计的重要性和复杂性。
优化设计并不是简单的调整和修改，而是需要综合考虑多个因素，进行合理的权衡和取舍。
在结构设计优化的过程中，更需要注重团队合作和交流。
因为涉及到多个专业领域的知识和技术，需要与结构、施工、材料等相关专业的人员进行密切的合作和沟通，才能在设计过程中充分发挥各自的优势，实现优化效果。
结构优化设计知识点总结
结构优化设计知识点总结结构优化设计是现代工程设计中不可或缺的一环。
通过对结构的形状、材料和布局进行优化，可以提高结构的性能和效率，实现更加可靠和经济的设计。
本文将从结构优化设计的基本概念、方法和应用方向等方面进行总结。
一、结构优化设计的基本概念结构优化设计是指通过数学优化方法，以最小化某个性能指标为目标，通过改变结构的形状、材料和布局等参数，以提高结构的性能和效率。
它是在满足结构强度、刚度、稳定性等基本要求的前提下，寻找最优结构参数的过程。
二、结构优化设计的基本方法1. 数学优化方法：结构优化设计是一个复杂的多变量、多约束问题，需要借助数学优化方法进行求解。
常用的数学优化方法包括梯度法、遗传算法、粒子群算法等。
这些方法可以在设计空间中搜索最优解，实现结构参数的优化。
2. 静态和动态优化：结构优化设计可以分为静态和动态两种优化方法。
静态优化是在静力学和静态环境下进行的优化，考虑结构在静力平衡的条件下的性能。
而动态优化则考虑结构在动力学环境下的性能，如结构在地震、风载等动力荷载下的响应。
3. 参数化建模：在进行结构优化设计时，常常需要对结构进行参数化建模。
通过对结构的形状、材料和布局等参数进行变量化表示，可以方便地进行优化计算。
参数化建模可以基于CAD软件进行，也可以使用专门的参数化建模软件。
三、结构优化设计的应用方向1. 材料优化：结构材料的选择对于结构的性能有着至关重要的影响。
结构优化设计可以通过对材料的选择和使用进行优化，以实现结构的轻量化、高强度和高刚度等目标。
2. 拓扑优化：拓扑优化是一种力学基础的结构优化方法，通过逐步去除无助力的材料，优化结构形状，使其在满足强度和刚度要求的前提下，达到材料的最优利用。
3. 结构布局优化：结构布局优化是指通过对结构的布局进行优化，以实现结构性能的最优化。
结构布局优化可以包括位置优化、连接优化等。
4. 多学科优化：结构优化设计常常需要考虑多个学科的因素，如结构强度、振动、流体力学等。
房屋结构设计中的结构设计优化
房屋结构设计中的结构设计优化随着现代化城市建设的不断发展，越来越多的建筑工程需要进行结构设计优化，以提高建筑物的安全性、节约材料和成本、减少对环境的影响。
房屋结构设计始终是建筑工程中最关键的一环，结构设计优化就显得尤为重要。
在房屋结构设计中，针对不同的建筑类型和地理环境，可以采用不同的优化手段，包括但不限于减轻结构负荷、增强结构刚度、提高结构抗震能力、提高材料的利用率等。
本文将从这些方面对房屋结构设计中的结构设计优化进行深入探讨。
1. 减轻结构负荷在房屋结构设计中，为了减轻结构的负荷，可以通过采用轻质材料、设计合理的结构形式等方式来实现。
对于建筑物的屋面结构，可以采用钢结构或者空心砖混结构，以减轻屋面的自重，从而降低对支撑结构的要求。
还可以采用空心玻璃钢板等材料，来替代传统的混凝土材料，减轻结构负荷，提高建筑物的抗震性能。
2. 增强结构刚度结构刚度是指结构在受力作用下的变形能力。
在房屋结构设计中，为了增强结构的刚度，可以通过加强连接节点、加设剪力墙、设置横向支撑等方式来实现。
在高层建筑的结构设计中，可以采用剪力墙和框架结构相结合的方式，来增强结构的整体刚度，提高建筑物的抗侧向位移能力。
3. 提高结构抗震能力地震是世界范围内都普遍存在的自然灾害，对建筑物结构的抗震能力要求很高。
在房屋结构设计中，为了提高结构的抗震能力，可以采用加固节点、设置层间钢筋混凝土板、加设隔震层等方式来实现。
还可以采用预制装配化的建筑结构，提高建筑物的整体抗震性能。
4. 提高材料的利用率在房屋结构设计中，为了提高材料的利用率，可以通过优化结构形式、提高钢材的使用率、采用新型建筑材料等方式来实现。
在轻型钢结构房屋中，可以采用轻质隔墙、轻质保温板等材料，提高材料的利用率，减少建筑物的自重，降低成本。
房屋结构设计中的结构设计优化
房屋结构设计中的结构设计优化随着人们对生活品质要求的不断提高，房屋设计越来越受到社会大众的关注。
在房屋设计中，结构设计是至关重要的一环，它直接关系到房屋的安全性和稳定性。
如何优化房屋结构设计成为了设计师和工程师们不断思考和探索的问题。
本文将从房屋结构设计的角度出发，探讨结构设计的优化方法和策略。
一、材料选择的优化在房屋结构设计中，材料的选择是非常重要的一环。
合理选择材料可以降低房屋的建设成本，同时提高房屋的安全性和稳定性。
要根据不同部位的要求选择合适的材料，比如地基、墙体、梁柱、屋顶等部位。
要考虑材料的质量、耐久性和成本，尽量选择具有高强度、耐久性好、使用成本低的材料。
还应该注重材料的可持续性和环保性，选择对环境友好的材料，符合现代社会的发展理念。
二、结构形式的优化房屋结构设计中，结构形式的选择对于房屋的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
不同的结构形式适用于不同的场合和要求，因此在设计中应该根据具体情况选择合适的结构形式。
比如在地震频发的地区，应该选择抗震性能好的结构形式，比如钢筋混凝土框架结构或钢结构；在多雨地区，应该选择耐水性好的结构形式，比如预制板结构或空心砖结构。
还可以通过结构的合理布局和优化设计，提高房屋的稳定性和承载能力。
三、采用新技术的优化随着科技的不断发展和进步，房屋建筑领域也应用了许多新技术来优化结构设计。
比如BIM技术可以通过数字化模拟和分析，准确地预测房屋结构在各种不同情况下的稳定性和安全性，为房屋结构设计提供了全新的思路和手段。
还有一些新材料和新工艺的应用，比如碳纤维和玻璃纤维等高强度材料，可以大大提高房屋的抗震性和承载能力。
通过引入新技术，可以不断提高房屋结构设计的水平和质量，为人们创造更加安全、舒适的居住环境。
四、考虑自然环境的优化在房屋结构设计中，还应该考虑自然环境对房屋的影响，并在设计中进行相应的优化。
比如在高风区域，应该采用风阻较大的结构形式和材料，减少房屋受风的影响；在多雨地区，应该考虑排水系统和防水设计，避免因为雨水渗透导致结构损坏和安全隐患。
结构设计过程及优化要点 李承祖
结构设计过程及优化要点李承祖摘要：近年来,随着我国房地产业的飞速发展,高层建筑越来越多。
设计时结构方案选择不合理, 将导致建筑安全隐患、预算与实际花费悬殊等不良后果，所以结构设计方案的选择和优化显得非常重要。
结构优化的过程往往是一个反复修改和计算的过程。
在结构方案设计阶段,结构设计师能够初步确定一个合理的结构设计方案,对其进行结构计算分析后进行优化,使结构的受力更加合理、建筑材料得到最高效的利用,对工程结构的设计具有重要的实际意义。
关键词：结构方案、结构设计、结构施工图、优化一、建筑结构设计概述建筑结构设计与建筑设计、电气设计、给排水设计、采暖与通风设计等专业共同构成建筑物设计的主要内容,是整个建筑设计的重要组成部分。
结构设计贯穿项目方案设计、初步设计与施工图设计等整个设计过程,具体内容包括结构选型、结构分析、构件设计以及施工图设计等,其基本目的是要科学地解决建筑物的安全可靠与经济适用之间的矛盾,力求通过最经济合理的结构方案,以适当的可靠度满足各项预定功能的要求。
建筑结构从空间上可分为上部结构和地基基础两部分,受技术水平限制,目前我国大部分高层建筑釆用“分离式”的结构设计方法,即把上部结构与地基基础分开分别进行计算分析和设计。
其中地基基础部分的设计内容主要是基于上部结构的基底力和地质条件进行地基处理、沉降验算、基础选型布置以及承载力验算。
普通钢筋混凝土结构上部结构的设计内容主要是进行墙、柱、梁、板等结构构件布置以及对结构在重力荷载、风荷载、地震作用等建筑结构在使用周期内可能遇到的各种荷载工况及其相互组合的效应进行承载力验算。
在我国绝大部分地区,结构抗震设计在建筑结构设计的过程尤其重要。
我国结构抗震设计釆用“三水准、两阶段”的设计方法,三水准是指结构在遭遇不同强度的地震时应具备不同的抗震能力,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”,其具体的设防要求为:当遭遇低于设防烈度的地震时,建筑物不受损坏或不需要修理仍可继续使用;当遭遇相当于设防烈度的地震时,建筑物允许有一定的损坏,但不造成生命和财产的损害,经一般修理或不修理仍可继续使用；当遭遇高于设防烈度的地震时,建筑物不发生倒塌或危及生命的严重破坏。
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结构前辈的结构优化笔记！值得收藏！一、桩基设计优化总结一、通过试桩方式确定桩基承载力时,根据抗压桩的Q~S曲线进行分析确定时,要考虑液化土层对承载力影响,在地震作用下,液化土层对桩体的不同部位会产生不同方向的作用,因此要结合地质勘查报告的剖面对每个勘探孔进行核算,确定液化层对承载力影响值,然后将Q~S曲线得出的承载力减去影响值,才可以作为桩基在地震作用下的承载力.穿过液化土层部分,桩身全长配筋,穿过液化土层后,钢筋量可以适当减少.【这条基本是增加结构用量和保证桩基安全的建议,结构优化时,节材很重要,安全更重要.】二、桩顶下5D内配置螺旋式箍筋,间距为100mm,桩身受压强度验算考虑纵向钢筋的作用.另外一处写到：本工程设计考虑配筋率0.55%桩身受压承载力提高10%,实际设计中考虑提高3.5%,作为安全储备.【这条我很少采用,主要是做过的桩基一般由桩土承载力控制,或者我根本就没往这方面想过,以后可以参考,不过按书中给的数据,钢筋提供的承载力占全部的承载不到10%,貌似效率较低.】三、桩身箍筋配置方式是8@100/250.抗压桩和抗拔桩均采用这类方案.【注意间距的变化,不用按上部结构设计思维配置.】四、介绍两种桩型,相同直径下,一种是长螺旋钻孔灌注桩,单桩承载力是2150kn,一种是泥浆护壁钻孔灌注桩,单桩承载力也是2150kn,前者造价是8000元,后者造价是12500元.【两者造价差异在于成孔、吊装费用,根据书中介绍,前者是后者的1/3,这样玩的话,泥浆护壁工艺有啥优势？最后这个工程采用泥浆护壁工艺,原因在于可以使用后压浆技术,压浆和施工费用不高,但桩基承载力提高较多,性价比高是最终原因.】五、减少桩基数量的优势有很多种.【设计人员很少想到的是,大头如投资造价、缩短工期等,小的方面如桩基检测费用,少一半的桩基,检测数量也会减少一半.】六、桩基方案选择主要是进行桩基承载力效率对比.【桩基承载力效率等于上部承载力与结构材料用量之比,此值约大结构效率越高.这点并不是单一推算过程可以得到简单结论,与桩端、桩侧承载力比例有关系.】七、桩基密集时,桩的相互影响导致支撑刚度降低,桩的总承载力适当超出荷载值是适当的.【这句话是专家意见,我在想两个事,一是比如上部荷载值是100kn,下部桩基承载力控制在100~105kn是比较恰当的,这是我想的,所以设计需要重视上部荷载与桩基承载力的比值.二是桩基密集时,难道不计算群桩效应吗？难道现在规范又变化了？】二、还是桩基设计优化总结,关于PHC管桩抗拔设计,2006年上海地区PHC桩使用量超过2800万米,貌似上海倒下的那个楼用的就是这种桩型.八、后压浆液水灰比.地下水位以上宜采用0.8,地下水位以下宜采用0.5,终止注浆压力宜为2~3MPa.注浆量G=and+a1nd,其中d为桩径,n为侧注浆断面,an取1.5~1.8,a1取0.5~0.7.【没计算过,以后遇到可参考.】九、PHC桩相比预制方桩和钻孔灌注桩,无需考虑因严格的裂缝控制而增加配筋来增加桩身抗拉能力.【抗拔桩受力形式主要是拉力,混凝土的抗拉能力弱,这与抗压桩不同,抗压桩发挥的是混凝土抗压能力,PHC桩通过预应力保持混凝土受压状态.】十、PHC管桩需要由型号、直径、壁厚、桩长四个参数确定,一般有四个型号,分别为A/AB/B/C型,其有效预应力和配置的预应力钢筋都是逐步增加的,造价相应增加.【抗拔桩与承压桩不同,抗拔能力最大值是确定的,抗压能力则随桩型不同有很大不同,因此最有效的方式是桩土承载力特征值与抗拔力最大值接近,其次对比造价比率.】十一、PHC管直径从300~1000,壁厚从70~130.对于摩擦桩而言,直径越小,壁厚越薄,性价比越高,其中性价比可以用单方混凝土提供的承载力衡量.摩擦桩的承载力与周长成正比,混凝土量与面积成正比.【这个总结的思路是正确的,但是也有问题,既然直径越小,性价比越高,那生产直径300以上的桩型还有什么用？还有就是直径越小,那不如用抗拔锚杆好了,直径更小.这篇文章中桩型由直径500变成300,桩数由1915根减少至1138跟,看到这只能说原设计基本扯淡,有时候很多人想了解结构优化,其实结构优化的本质是设计人要进行结构材料用量分析,计算正确时,如果有上述数据,作为设计人员选用哪种桩型是很明确的事情.】十二、管桩的桩尖有很多种形式,不同地质情况应采用不同的桩尖,常见的有十字型桩尖、圆锥型桩尖、开口型桩尖.压桩出现断桩问题,主要是桩尖滑移变形过大造成.【桩尖变化主要是桩尖形式变化,桩尖由钢材制成,造价差异是钢材用量决定,这部分造价差异不大,案例中两类桩尖相差40元,几千根也不过十万块的上衣,但是要考虑断桩因素,如果一根桩长25米,单价200元/米.造价为5000元,几千根桩断桩率大于10%,那就是上百万的买卖啦.】十三、PHC桩在施工中容易出现的问题是接桩时,管桩接头处焊缝质量不满足设计要求.【抗拔设计时,往往采用两节桩或更多节桩,来达到抗拔效果,但是接头处在拉力状态下断裂,就意味这焊缝下的桩没有任何用处,因此设计说明应重点要求监督接桩施工质量.】十四、桩基优化可以邀请岩土勘察公司做咨询工作.【结构工程师的长处在于结构分析,岩土工程师的长度在于岩土分析.地勘报告中的数据也是经验数据,很多系数是可以改变的,如果抗拔承载力系数提高15%,在理论上分析,不用做更多工作,桩基数量就可以减少15%,这比结构工程师想破脑袋要容易的多.】十五、桩本身的设计参数没有达到设计要求.【这话挺拗口,实际意思是你设计需要100马力的跑车,结果人家给你拉来一台70马力的娘炮车.怎么办？这事基本属于以暴制暴的方法解决,砸开一个管子看看里面的材料是否正确.】十六、沉桩的挤土效应及引起的超孔隙水压力不可忽视.【这个在设计说明中经常写,就是后面打桩会影响前面的桩的垂直度,貌似一般解决的办法是采用合理的沉桩设备和沉桩方式,控制沉桩速率,合理安排沉桩流程.】三、井字梁楼盖与单向板楼盖技术经济指标分析关于这两类楼盖的比较,我大概在工作五六年的时候进行过思考,结构工程师很容易掉进技术范凑里,而忽略经济性的思考,这是设计思考习惯的两个延展方面.一、井字梁楼盖有很多优点,如楼盖刚度大、受力传力均匀,梁板受力合理,梁下整齐美观.【如果说一类事物是美好的,你会发现所有的结构形式都是很合理的东西,这就像你的朋友说介绍个美女,说得天花乱坠你相信了,结局往往很伤感.这篇文章后来提到,甲方经常要求将井字梁楼盖设计图纸改成单向板楼盖,主要理由是井字梁楼盖不经济,于是你终于明白,有些胸脯大完全是胸罩拖起来的！】二、通过技术经济分析,方形柱网的两种楼盖的主体结构形式、混凝土消耗量基本相同,楼板钢筋耗量相同,而梁的耗钢量相差很大,以原文设计条件相比,井字梁结构单位平方米钢筋用量多10kg.另外模板工程量多于单向板楼盖,导致施工成本增加,施工周期延长.【我以为对比者会下结论说井字梁楼盖不够经济,但文章接着说,随着柱网增大,楼面允许荷载增大,地震烈度提高,井字梁的优越性会足部体现出来.说了半天还是没有啥结论,关于这个我是持怀疑态度的,比如柱网跨度小的时候,设计更倾向于用板承载,板实际上是密集肋组成的,而柱网放大,在静力计算原则下只不过是数值变化而已,梁的弯矩变化是一样的.所以还是要进行方案对比,看设计倾向性在哪里.】三、两个方案单方数据如下：井字梁楼盖板13.01+梁46.37+柱4.36=63.74kg单向梁楼盖板13.62+梁36.44+柱5.12=55.18kg【这个数据的绝对值并不重要,但是如果对结构优化比较敏感的人,应该从这个数据中看出点问题和设计思路,我的感觉至少在板的方面,井字梁的优势没有任何发挥.】四、另一个工程钢筋指标有了变化：井字梁楼盖板14.33+梁43.14+柱4.53=62.00kg单向梁楼盖板7.69+梁33.72+柱4.53=45.94kg【这个工程的数据对比更加有倾向性,如果以这个数据进行探讨,双向板是没有任何优势的,钢筋都去哪了？】五、貌似单向板图面清晰些.【井字梁楼盖和单向板楼盖都是很好的楼盖形式,各自都有优势,从我个人经验,更倾向于单向板楼盖,其优势在于单向的优势,如果发挥长处必然优于井字梁楼盖.井字楼盖设计的困难实际是很多人将井字受力体系因为边柱刚度影响变成主次梁楼盖,这就不是发挥井字梁的优势.】四、地下车库结构优化设计关于这方面,书里有几篇文章都在谈,总体思路是压缩地下室层高,但是很少谈为什么要压缩层高,其实最主要的原因跟高层一样,越高造价越高,挖土钻孔也是如此.一、根据建筑平面方案布置情况,结合给排水、电气、通风、空调等各专业的设计要求,将所有设备房间布置在地下室建筑平面的左上角.【结构优化如果只在结构自身上做文章,其活动的余地可能很有限,因为方案在大层面上决定造价,这就好比16米柱网在大概率上成本是高于8米柱网的,所以结构优化要从大的方面去决定战略,在细节方面决定战术,结构造价肯定无敌.这篇文章所做的事情就是说服各专业以节材的思路去做设计,将设备机房放在一个角落,减少设备管线长度及占用层高的范围,既是为结构优化创造条件,也为各专业提供解决思路,这往往不是结构工程师爱做的事情,平面怎么布局,就怎么做结构,优化是很难的.这样说起来很简单,但是需要结构工程师对其它专业的设计有所了解,否者你是调动不了其它专业的思路.】二、机械车库楼层的下移引起底板恒荷载的增加,对底板抗浮验算有利.【从数据上分析,机械车库的恒荷载并不会带来绝对性有利影响,但是这个思路确实提醒结构工程师要把各种荷载因素考虑在设计中,数值虽小,但是对于大面积计算影响可能会超出我们的预想,这点称赞！但是也有隐患,即机械车库有使用寿命问题,设备更换时会减少恒荷载分布,这点需要注意.】三、车库部分柱网为6.2X9.0米,楼层层高为3.1米,层高组成如下：层高3.1米,建筑面层0.1米,建筑净高2.1米,设备管线0.4米,结构高度0.5米.【记住这组数据,对于结构工程师做优化方案就会有明确的参考目标,稍有疑问的是建筑净高,我的印象里应该是2.2米,显然这个设计将局部空间充分利用,而设备专业一般不太喜欢0.4米的紧张尺度,结构高度也不太爽,6.2米可以解决,9.0米则需要一些解决办法,否者很头疼.】四、为选择合理的楼面结构形式,设计前对三种不同的楼面形式通过有限元分析进行配筋比较.【我从工作起始,画过很多种楼盖,这三种方案我做过两种,第三种没有用过,很多时候我们会觉得我们我们走了很远,实际只是自我设限.这三种方案从大的概念讲都是托板结构,一是平板+柱帽,二是平板+托板,三是加厚柱上板带.从这三种方案可以看,无梁楼盖可以有很多变化形式,主要是改变支座刚度变化,从而影响跨中弯矩,有限元分析可以细致模拟受力情况,在概念设计指导下可以得到细致结果.文章最后选择的不是钢筋用量最少的方案,而是钢筋管理更便于施工的方案,所以结构优化并不是纯粹地省钢筋.但是我还是有一点疑问,原文似乎是以弹性分析结果进行配筋,在满荷载情况下,裂缝是否会对托板刚度有影响,这个担心也可能多余,毕竟板厚200mm,与规范推荐1/45相符,值得后面模拟学习一下.】五、第三个方案落选的原因没有交代.【我的理解是荷载问题,采用较厚柱上板带,意味着大面积增加恒载载值,相比薄板部分,增加约33%的恒荷载,薄板部分只占柱网间1/4,配筋量自然多,这与最后方案厚板只占柱网间1/4没法相比.】五、楼盖结构方案选择都是大跨度楼盖方案,跨度均超过12米,其实仔细琢磨,楼盖钢筋用量是比较多,不过很多时候设计人的关注点是不会放在楼盖上,认为楼盖的变化余地不大,但是楼盖与统计面积基本一致,单方节材量就是全部面积的平均节约量.一、12.6X12.6米屋面楼盖三种方案对比,一是厚板方案,板厚350mm,每平米用钢量39.84公斤,楼盖自重1493kN.二是梁板方案,板厚150mm,每隔2.1米布置800X600宽扁梁,每平米用钢量47.57公斤,楼盖自重1162kN.三是空腔箱梁方案,即楼板分上下层板,板总厚度140mm,每隔1.05米设置250X600梁,每平米用钢量57.60公斤,楼盖自重968kN.最后选用第三种方案,总体造价低.【这个对比稍有些混乱,如果板的厚度越薄,用钢量还少的方案没有被选用,结构优化就有些奇怪,第二种方案基本是打酱油的,每隔2.1米做个800宽的梁是为了壮腰吗？剩下一三方案,第一种方案高度是350mm,第三种方案的高度是600mm,对于使用者来说肯定喜欢第一种方案,因为建筑使用空间要多250mm,另外以现在的钢筋和混凝土土建造价分析,纯粹计算楼盖造价,第一种方案造价最省,第三种造价最多,也许当年的情况不是这样.但不管怎么说,如果这么对比,我的看法还不如做空心楼板,还是350mm厚,板重也可以减少15~20%.另外梁间板净距已经不超过1.3米时,板厚为何还要做到150mm,我认为做到80mm已经很厚了.】二、预应力平板体系.张拉预应力后形成向上作用的方向荷载平衡板自重,楼板处于轴心受压状态,还可以提高板的抗裂性,取消混凝土后浇带.【预应力结构在教课书本中一直描写为可以节省钢筋用量的,不过很多情况下,预应力设计一般由专业人事来设计,这就造成普通钢筋设计和预应力设计是分开的,多数会出现重叠设计的情况,好像并不节省,本篇的介绍解释了预应力的作用,这看起来很平常,但是常规设计很容易以常规设计的思路,而忽略预应力的优点,导致不愿意采用预应力的优越性.】三、新的结构体系主要特点是将无梁楼盖的四点支撑平板转化为四边弹性支撑板,从而达到降低平板弯矩峰值,提高结构抗震性能,节约材料和加快施工进度的目的.【结构优化并不是单纯只节省钢筋、混凝土.预应力钢筋的造价远比普通钢筋高,那为什么要用？这段话很好地诠释什么是结构优化,包括节约材料、方便施工、节约工期,创造更适震结构,而这种变化不一定是翻天覆地的结构方案变化,而是在原来成熟的结构体系上进行改进,特别是降低平板弯矩峰值,在采用高造价的预应力筋时,可以大幅降低普通钢筋用量.】四、新结构体系楼盖折算厚度26.8cm,每平米钢筋用量35.8公斤.井字梁楼盖折算厚度29.8cm,每平米钢筋用量52.2公斤.【这个对比很简单,如果是这样,预应力岂不是遍天下？数据可能不包含预应力数据,而仅是普通钢筋对比,既然有预应力,普通钢筋不少用那就没多大意义,否者就是在普通结构上额外增加预应力.】五、无梁楼盖中,柱上板带分配到的弯矩占总弯矩的70%左右,在柱上设梁后,抗弯力臂和抗弯能力明显加大,在柱网较大的情况下,这种结构形式有明显节材的效果.【普通楼层荷载情况下,梁板结构的直接经济性应该是优于大板结构的,但是无梁楼盖的用户体验经济性和甲方销售价值型却是梁板结构无法比拟的,这是一次性投入和长期收益的选择,这就看全程设计服务的水平,因此有时候过于强调结构材料一次性投入节省,可能是以牺牲长期利益为代价,例如砌体结构的造价低于框架结构,但实用性和灵活性低.这段话实际上是设计者在保留无梁楼盖的优势,如何争取梁板结构的优势,最后取板厚220mm,柱间布置600X700梁,认为板内弯矩分布逐渐向四边固支板的弯矩分布,这实际是选择一个合适的弯矩分配,去发挥预应力的能力.其中梁内配置的预应力承担20~30%的总弯矩,保持梁的刚度和使用性能.】六、在预应力平板中,传统的配筋方式是双向分散配置预应力筋.新的结构体系采用带状布束,在12m的开间仅布置4条配筋带.【板的中部一般是弯矩最大的部位,将预应力筋布置在中部,结构效率远高于分散布置,其中双向分散布置每一方向布置21根预应力筋,带状布束每一方向布置16根预应力筋,弯矩峰值约为前者75%,则普通钢筋配筋量就可以降低25%.】七、在板厚22cm,跨度12m,跨高比达54.5时,使用荷载下板的挠跨比为1/2264.。