时间：2023-06-02 09:02:23
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇建筑结构优化措施，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：房屋建筑；结构设计；优化措施
在建筑结构设计阶段，必须秉持设计优化的理念，才能确保工作的顺利进行，既可以确保房屋具备高质量，还能切实提升房屋安全性与美观度。为了优化结构设计阶段，达到提升建筑结构质量水平的目的，必须切实分析设计状况，采取安全、先进的技术，为优化升级设计工作提供帮助。
1房屋建筑结构设计优化的含义及重要性
房屋建筑结构设计优化工作内容较多，较为繁杂，影响因素多，需要综合考虑。为实现优化结构设计的目的，既要综合考虑施工材料的价格、性能、安全性，还必须站在宏观的角度考虑建筑空间如何安排，确保设计的空间既美观又具有功能性，综合上述内容及建筑结构的优势，结合具体设计要求开展设计工作。此外，房建结构设计优化还必须制定目标，明确结构的具体功能和使用目的，细分设计工作的内容，循序渐进地开展优化工作，保障最后得出的优化方案切实可行、性价比高，设计出的结构安全、美观。房建结构设计优化工作的优势：（1）房建结构设计工作内容繁杂，与建筑行业的许多知识相关，其优化工作也与许多学科存在联系，具有较强的关联性。（2）优化后的房屋结构设计方案相较于优化前，在美观性、安全性、功能性等方面都具有较大优势，经过优化的房屋建筑的质量大幅度提升，实用性更强。（3）经过优化的结构设计方案具有便于管理和便于施工的特点，规范的施工以及系统化的现场管理可以大幅度提升施工安全性和工程质量，还可以加快施工进度，有效减少施工成本。（4）新颖的结构设计方案可以推动建筑行业走向多元化，满足人们的居住需求，提升人们的居住质量。
2房屋建筑结构设计中的优化措施
2.1优化主体结构
设计师开展设计工作时，应将重点放在提升结构安全性和实用性上，通过持续优化设计达到提升结构承载能力的目的，还可以在一定程度上提升建筑质量。在环境条件欠佳的情况下，依然能够确保安全，尽可能降低建筑结构受外界不良条件影响的程度，防止沉降、倾斜、坍塌破损等情况发生。剪力墙结构建筑稳定程度与建筑剪力墙布置存在关联，设计师可以由此入手，开展针对剪力墙的优化设计工作，促使建筑刚性中心与质心重合。减少剪力墙数量、增大剪力墙长度是常用的剪力墙优化措施，该措施通过对剪力墙的优化，提升了建筑结构的安全性与稳定性。通常情况下，在优化剪力墙设计时会加大钢材的使用量，在一定程度上提升了建筑成本。因此，未来一段时间建筑结构的优化方向应为在确保建筑结构稳定性和安全性的同时，适当降低材料成本造价、节约用料。
2.2优化上部结构
相关学者经过研究得出，建筑的上部结构较比其他部分结构更易受到剪切力的干扰，稳定性大幅度下降。优化设计必须提出科学性更强的设计方案，尽可能使上部结构的几何中心位于正上方的中心位置，确保建筑安全[1]。剪力墙的具体设计需要结合房屋建筑实际情况开展，在确保满足设计需求的同时，科学地设计剪力墙数量、尺寸等各项数据，充分利用建筑原料，加大墙肢长度，减少墙肢数量。另外，建筑物周边环境也会影响其质量与稳定性，所以进行设计前，相关人员应去往施工地点进行实地考察，避免方案与现实情况不符，不能投入实际应用。
2.3优化地下室结构
地下室是高层建筑的重要组成部分，从资金支出的角度分析，地下室结构成本占结构总成本的比重较大，如果能够提出有效措施优化地下室结构设计，对于控制项目成本支出具有促进作用。（1）设计师应在满足设计需要的前提下，合理减小地下室层高，节约材料，达到控制成本支出的目的，还能够减小施工阶段土方的开挖量，节约施工时间，降低维护成本。（2）在地下水源丰沛的地段建设时，必须考虑浮力对建筑建设的影响，如果可以降低地下室的层高，则可以减少抗拔桩数量，减少底板配筋的使用量。（3）在开展地下室结构设计工作时，应注意地下水的浮力、土壤重力转化的压力都会对结构建造产生一定影响，底板与侧墙所承受的压力远高于地面，因此钢筋等材料的用量多于地上部分的用量，设计阶段应细致分析结构每个部分的受力情况，根据操作流程完成用料计算，受力较少的结构部分可以选取通用钢筋建造，受力较大的结构部分可以采用局部附加的措施进行建造。
2.4优化结构与排水的关系
在房屋建筑给排水系统施工时需要用到许多设备，也需要大型机械的参与，在施工时应确保设备有足够的能力承担高强荷载，所以应当把水泵放置在地下室。排水系统设备的荷载能力强、荷载强度大，房屋结构与功能越复杂，需要建造的排水系统就越复杂。给排水系统管道具有粗细程度不一致、长度多样等特点，要求设计师应在宏观的角度进行设计，精确计算每个位置所需铺设管道的尺寸和长度。除此之外，为确保结构的稳定性，应尽可能防止管线从梁柱之间穿过的现象发生，若管道必须穿过承重墙，应结合实际情况开展对承重墙的加固计算，保证墙体的稳定性。
3房建结构优化在结构设计中的应用
3.1工程简述
某建筑工程占地面积约55000m2，为多层多功能建筑。房屋建筑结构采用钢筋混凝土框架结构，楼盖梁为井字梁。该房建工程占地面积广，建筑使用情况较为复杂，房建结构设计优化的工作难度较大，为了确保优化工作顺利开展，设计师应结合当地施工水平，综合考虑用户需求，开展设计方案的优化工作，确保建筑安全、美观。
3.2提升建筑结构设计的合理性
在优化建筑结构设计时，设计师应当选择合适的建筑结构，以其为基础构建科学的优化模型，再具体分析模型特点，开展对原有设计方案的改进优化工作。例如，该房建工程中，结构设计人员必须根据实际情况确定相关参数值与约束数值，确保建造的结构足够稳定坚固，避免安全事故的发生。针对变化性较弱的局部因素，设计师可以使用预定参数的办法，降低施工成本[2-3]。另外，结构设计人员还应合理建立优化目标函数，结合建筑使用需求，利用电子设备准确计算各原料的使用量，节约结构成本，提升设计方案优化效果。为提高施工效率、更好地落实房屋建筑结构的施工方案，设计师必须了解该建筑的结构体系约束因素，并开展约束因素的比较与研究工作，确保各约束因素与房建工程设计优化相适宜。通过建立科学的建筑结构优化模型，可以在极大程度上帮助设计人员了解与掌握房屋结构特性，帮助其扬长避短，确保经过优化的方案更具可行性。该房建工程的占地面积较大，施工内容繁杂，工期长且成本高，在某种程度上对结构设计方案优化产生了一定影响。因此，设计师需要持续更新设计理念，汲取先进设计知识，与时俱进，充分了解房建结构优化模型的特点，获得最佳的设计方案优化效果[4-5]。房建结构优化模型如图1所示。
3.3优化建筑结构平面布置
建筑结构平面布置是设计工作的重要内容之一，设计时应根据实际建设情况对结构平面布置开展相应的优化工作，借助计算机等设备准确计算该建筑结构的刚重比。经反复调整计算可知，该房建工程X方向的刚重比为3.15%，纵向刚重比为2.88%，横向剪重比为2.68%，纵向剪重比为2.58%，横向的质量系数为98.3%，纵向的质量系数为99.73%。
4结语
综上所述，通过建设科学的结构优化模型，优化房建结构平面布置，可以达到提升设计合理性和建筑实用性的目的，有效节约建筑材料，降低建设成本。要求设计师必须不断学习具有创新性和先进性的相关知识，提升自身专业水平和技能熟练度，优化方案设计，提升建筑质量和效率，推动建筑行业的稳定发展。
参考文献
[1]朱粟郁.高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析[J].工程建设与设计，2020（22）：22-23.
[2]刘俊杰.民用建筑结构设计的要点探究[J].工程建设与设计，2020（21）：15-16，19.
[3]申晓宝.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程建设与设计，2020（19）：29-30，33.
[4]张凯月.建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用[J].工程建设与设计，2020（16）：37-38.
关键词：优化;建筑;结构;设计;措施;研究
0 前言
在国民经济快速发展、稳固增长的带动下，人们的物质、文化生活水平得到了显著提高，这期间，人们的消费理念也发生了巨大的变化，逐步向高品位、高质量方向转变，因此对生活、工作、学习等环境提出了更高的要求，例如对房屋建筑的要求，人们在过去对房屋的要求可能只是简单的遮风、避寒的要求，而现在在此基础上又提出了舒适、审美等要求。对此，现阶段的房屋建筑结构设计在满足建筑结构质量、安全的情况下，还需要满足人们的审美要求。同时，不断优化建筑结构设计也是提高建筑企业经济效益的需要，所以，在新时展下开展房屋建筑结构设计工作过程中，我们设计人员要牢牢把握住经济、合理、适用的原则，并以此为优化设计工作的指导理念，同时要采用现代化技术，这样才能在降低建筑工程成本的同时，保证建筑结构的安全、稳固，满足人们审美的需求，实现企业的可持续发展。下面，我们就通过以下几个方面来详细探讨下优化建筑结构设计的有效措施。
1 对建筑结构优化设计理论的研究
建筑设计实质就是设计师在遵循美观实用等原则的前提下，根据建筑地区不同的情况进行综合利用，运用建筑学设计理论进行设计。就建筑学的设计理论而言，主要有两个体现部分：于建筑工程的结构设计、于建筑结构优化设计。房屋建筑工程结构优化设计包括了对内部结构细微部分的优化设计、对围护结构的优化设计、对房屋顶部的优化设计，还包括了工程造价方面对建筑造价的分析、对建筑物的受力分析以及对周围设施的布置等方面。房屋结构设计不仅需要在设计前期加以重视，还需要在施工和建设后期的关注。在进行具体建筑施工中，需要根据建筑的实际情况不断的改进方案选择最佳方案，将房屋建筑综合指数最佳的设计方案作为施工建筑的蓝本。现在的建筑设计环境对于设计人员来说是一项新的挑战和要求，因此，作为一个设计人员，要用于应对挑战，在设计的过程中不断的进行对比分析，从中选择出最优方案。在设计一些建筑的时候，设计师要根据自己学过的设计理论，在结合建筑当地的环境和建筑条件，遵循安全实用、大方美观、节省材料的原则，开展方案设计工作，从而达到房屋建筑的最佳效果。设计人员根据工程情况，在工程的过程中对方案进行具体设计和步骤的优化。在设计平面上，建筑物需要尽量保持对称，尽可能地缩小差异。
2 优化建筑结构设计的措施
本文结合大量的实践工作以及自己多年工作经验总结出优化建筑结构设计的措施具体表现在以下几方面，下面，我们就来详细了解下。
（1）不断加强剪力墙的优化设计。其中连梁是剪力墙设计的重点，这就要求我们将联肢墙的应用重视起来，联肢墙是利用连梁之间的各个墙通过连接形成，把墙肢的约束条件增加了。这种设计不仅可以有效的提高建筑物抗震能力，还使墙体的各个部分得到了更多的内力，虽然在具体施工中会造成一定建材的浪费，但是其所取得的效果是显而易见的。另外，当我们对建筑结构进行设计的时候，还要在保证结构刚度和变形要求的同时，从经济方面和抗变形等角度进行综合的考虑，这样才能做到最优化。
（2）要求设计人员要重视细部的优化。设计人员在注重整体结构协调的同时，也经过将细部结构设计重视起来。如在现浇板设计工作中，我们可以将异形板划分为方形版，这样就可以使得建筑物受力均匀，避免日后出现断裂现象。如在建筑基础设计中我们应该选取冷轧钢筋作为材料，这样既可以提高建筑的抗震性能，又可以有效的减少钢筋使用数量，降低成本投入。
（3）注重利用计算机技术。随着计算机技术的成熟发展，计算机技术已经广泛的应用到了建筑的结构设计中。通过建筑结构优化设计和计算机技术的结合，设计师利用计算机仿真的设计优化方法对建筑结构优化设计带来了很多新的思路。建筑设计师能够利用计算机软件建立各种便于分析的模型，并通过计算机的优化计算，为设计师提供精确的数据，最后达到建筑设计的优化。计算机技术的运用可以说把建筑结构优化设计这样一个工程的问题转变成一个数学的问题。
3 结语
总之，不断优化建筑结构设计，不仅可以有效提高建筑的功能性、安全性、稳定性，还可以充分的满足人们的审美要求。所以，我们作为新时展下的建筑结构设计工作人员，在设计工作开展过程中不断创新设计理念、创新设计方法、设计技术，实现建筑结构的优化设计。
参考文献：
关键字：高层建筑；框剪结构；优化设计；必要性；措施分析
中图分类号：TU74文献标识码：A
引言
在高层建筑施工设计的过程中，为了能够达到最佳的使用效果，需要采用恰当的结构设计形式，而框剪结构以其独特的优势成为目前在高层建筑结构设计过程中应用较为广泛的结构形式。框剪结构能够为建筑提供较大的平面空间，并且其具有较强的抗侧力刚度，能够更好的保证建筑物的稳定性。本文就在分析框剪结构优化设计必要性的基础上，对于剪力墙的合理选型和优化设计的措施进行分析，并指出抗震概念设计思想在该结构优化设计中的应用。
一 高层建筑框剪结构优化设计的必要性分析
和传统的高层建筑结构设计方法相比，框剪结构具有一定的优势，能够更好的发挥建筑物的使用性能。传统的结构设计方法中，一个很大的制约因素就在于其求得的一组截面并不一定是最好的，工程结构建设起来之后可能会出现重量大造价高的现象，这和之前的结构设计过程密不可分。但是框剪结构优化设计虽然和传统的结构设计有着一样的设计过程，但是其最终的目标是使得高层建筑具有良好的使用性能，并且能够最大限度的降低工程的施工造价，实现经济性和实用性的统一。
高层建筑框架剪力墙结构具有良好的受力性和适用性，在现代高层建筑设计的过程中应用非常广泛。随着高层建筑的快速增长，对框剪结构的合理选型和优化设计对于节约施工建设的成本来说也具有一定的指导意义。当前的《高层建筑混凝土结构设计规程》中对于高层建筑结构选型，尤其是对于合理布置结构还没有形成一个明确的规定，这样就为高层框剪结构的优化设计提供了更为充足的设计理由。
二 高层建筑框剪结构选型和优化设计的措施分析
高层建筑框剪结构在选型和优化设计的过程中需要注意很多事项，例如影响剪力墙用量的因素和相应的确定方法、剪力墙的截面尺寸大小以及剪力墙的平面设计等相关因素，下面本文就对这几点进行详细的分析。
（一）影响剪力墙用量的要素分析
在高层建筑框剪结构设计的过程中需要满足位移角限值的要求，还要充分的发挥该结构中各抗侧力构件的作用，以此来保证建筑的稳定性和安全性。在设计中，因为剪力墙是框剪结构中的主要抗侧力构件，所以剪力墙的用量和框剪结构的平面设计有着密切的关系，在设计中需要按照分散、均匀、对称和周边的原则进行。分散就是剪力墙的设计需要考虑到地震力分散作用在相等的多片剪力墙上，以避免地震集中造成剪力墙的破坏；均匀就是要同方向的各片剪力墙需要均匀的布置在建筑平面的每一个区域内，并且要保证每道剪力墙的承受水平力不能够超过总体水平力的40%；对称指的是剪力墙要最大限度的对称布置，以减弱地震时结构的扭转效应；周边就是要保证剪力墙沿着结构的周边进行布置，以此来提升结构的整体抗扭能力。
其次影响剪力墙用量的因素就是地震等级的大小。结构总水平地震作用将会随着剪力刚度的增加而增加。剪力墙增多，结构刚度增大，地震作用就会越强。为了能够发挥框剪结构的特性，剪力墙承担的地震倾覆力矩值需要大于地震总倾覆力矩值的50%。剪力墙不能够无限制的增加，需要根据实际的情况进行设计，以满足底部一般剪力的要求。当地震力过大的时候需要适当的减少剪力墙用量。
在剪力墙用量的设计中还需要考虑到抗震设防烈度、场地土、近场远场的影响以及结构侧移限值的影响等多个方面，在设计的过程中需要认真考虑各种因素，要在满足规范规定的位移限值条件下减少剪力墙的数量，实现经济效应和稳定效果的统一。
（二）剪力墙的平面设计
通常来讲，剪力墙需要沿着纵横两个方向布置，否则将会造成建筑物平面两个方向的刚度差异较大，增加了建筑物的扭转效应。剪力墙在设计时要尽量的设置在竖向荷载较大的地方，平面形状变化处或者是楼梯间、电梯和管道井的位置。当剪力墙不能够在结构纵横两个方向进行设计时，需要在刚度较弱的方向采用壁式框架等抗侧力构件以拉近两个方向在水平力作用下的位移值。
（三）剪力墙的截面尺寸确定
在框架剪力墙结构中，剪力墙需要有边缘的约束构件，即边框柱和边框梁。根据相关的规定，抗震要求的一二级剪力墙的底部加强部位的厚度要在200毫米以上，并且不能够小于层高或者是无支长度的十六分之一，其他的情况下要在满足不小于160毫米的基础上还需要小于层高或者是无支长度的二十分之一。在实际的设计过程中需要严格的按照规定进行，保证设计的顺利完成。对于框剪结构的边框梁的宽度来讲，需要和墙的厚度保持一致，高度可以为厚度的两倍。
（四）框剪结构优化设计
在对框剪结构进行优化设计的过程中需要对框架和剪力墙分别进行优化。对于钢筋混凝土框架结构的优化需要遵循以下步骤。首先要进行初始选型，确定之后进行结构分析，分析完成之后需要根据实际的情况，并结合自身的设计经验进行截面的优化设计，设计完成之后进行收敛性判断和可行性判断，确定之后再进行施工建设。需要注意，根据框架结构构件内力的计算结构分别对框架柱、框架梁和楼板结构实施优化设计。
剪力墙结构的优化设计则包括最优厚度设计和设置位置设计。对于框剪结构中剪力墙抗侧移构件的水平截面面积进行优化设计，需要在水平地震的租用下保证结构水平侧移值最大程度的接近相关规定中的最大侧移值。在所有优化设计完成之后再将框架结构计算得出的尺寸和剪力墙构件的最优厚度进行重新组合，形成新的框剪结构体系，对其结构内力进行分析，并且按照得到的结果对框剪结构的构件进行重新的优化设计。
三 抗震概念设计思想在该结构优化设计中的应用
通常来说，高层建筑框剪结构的优化设计体现为抗震设计，在抗震设计的过程中，概念设计思想十分关键。概念设计就是通过对建筑物的总体结构进行控制之后，再选用体型较为简单、平面对称性良好、抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续的方案来设计出抗震性能良好的建筑，以保证建筑物的稳定性和安全性。
框剪结构的本身就是抗震概念设计的一个重要体现，因为框架结构柱网布置十分灵活，能够满足使用的功能要求，并且是主要竖向受力构件。除此之外，框剪结构设计的过程中，对于连梁的设计也充分的体现了这一设计思想。在小震和风荷载的作用下，连梁能够起到联系墙肢并且增大剪力墙侧向刚度的作用；在中震的作用下，连梁需要先出现弯曲裂缝，之后通过塑性耗能减小墙肢在地震作用下的受损程度。
结束语：在高层建筑设计过程中，框剪结构以其优势获得了较为广泛的应用空间，在设计的过程中对于框剪结构的选型和优化设计十分关键。本文就以高层建筑框剪结构优化设计为中心，从结构优化设计的必要性、选型和设计措施以及抗震概念设计思想的应用三个方面进行了分析论述，希望对于今后的高层建筑框剪结构设计有一定的帮助作用。
参考文献：
[1] 张成秀 浅谈高层建筑的框剪结构设计 建材发展导向，2012年第18期
[2] 刘重光 浅谈高层建筑框剪结构设计 城市建设理论研究，2012年第29期
[3] 石健 高层建筑框剪结构设计探讨 广东建材，2007年第12期
关键词：建筑结构；优化方法；措施
1引言
结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案，为此，需要工程师不断地丰富自己的结构概念，深入、深刻了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们。
2、建筑结构优化设计的方法
2.1从建筑上分析结构设计优化方法
结构分析是结构设计的重要内容之一，主要是计算出结构在各种作用下的效应。分析结果要求能够解释和评估真实结构在预设作用下的效应。结构分析是否科学合理直接影响到结构的安全性、经济性和实用性。房屋工程分部结构优化设计包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造价分析等内容，在实施过程中，还应该按照一切从实际出发的原则，结合具体工程的实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。进行结构设计时，应在满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用。竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。
2.2计算模型
计算模型的确定是结构分析的核心环节，它包括合理选择计算简图和计算理论，这是结构分析的重点和难点。一般情况下，建立结构分析模型时，都会做一些假定。如：假定结构材料是均质连续的，这种假设对结构的宏观力学性能不会引起显著的误差，只有主要结构构件参与整体性能的效应。
2.3选择适合的结构优化计算方案
结构优化设计是个非线性的优化问题，在设计中涉及到多个变量和多个约束条件，设定好计算方案，通常是将约束条件变为无约束条件来计算。复合型法、拉式乘子法和Powell等方法是常用的计算方法，在完成了相应的计算方案后再进行编程运算即可完成最终的优化设计结果。
3、建筑结构优化设计措施
在建筑结构优化设计中，不同方案和不同建筑材料的选择对工程的造价都会造成不同影响，尤其是在基础类型的选用、开间的确定、层高与层数的确定以及结构形式选择等方面都有着重大关系。
3.1对基础结构的优化设计
基础结构在整个工程工期的1/4左右，并且基础造价也占到总造价的10%-20%，所以基础工程结构的重要性也是显而易见的。而且基础结构工程的造价还与地质条件是密切相关的，设计时对地质勘探报告要求也是极高，选择合理的基础形式、控制好基础的截面尺寸和埋深，能相对减少基础结构在总工程造价中的费用。
3.2选择节能指标较高的结构类型 建筑结构形式的选择，意味着选择不同工程造价的建设模式，常见的结构设计模式有如下三种：（1）剪力墙结构，这种结构形式常见于高层建筑，以混凝土结构技术规程为依托，这种结构形式相对于短肢剪力墙的抗震级别要高，比起短肢剪力墙，构造钢筋使用数量不多。（2）框架结构，具有大开间、布局灵活性强和造价成（3）框架一剪力墙结构，即在框架结构中合理进行一定数量剪力墙的布置，这种结构合理，适用能力强，而且能够应对各种不同的变形压力，是一种抗侧力较好的结构。以上的三种结构模式各具优缺点，但我们在选择结构模式的时候，不能片面认为造价最低的方案就是最科学合理的方案，而是我们要结合房屋业主的功能需求，以及建设单位的投资水平和施工能力等方面的因素进行结构类型的综合分析，将投资与收益进行平衡优化，根据工程条件的客观实际情况选择最为合适的结构模式。
3.3梁的优化设计
在结构设计时通常采用矩形截面梁当做受弯梁，但是这种情况下材料的利用率较低。因为，首先，在靠近中和轴附近的材料的应力较低，再者，梁弯矩会沿梁长变化而变化。由于截面梁大部分区段的应力较低，材料都不能得到很好的利用，要想提高材料的利用率，在设计时可采用平面桁架来代替矩形梁，此时平面桁架就相当于掏空梁，掏去了梁中多余的材料，减轻了其自身的重量，这样既经济又实用，大幅度地提高材料的利用率。
3.4柱网布局和柱子截面的优化设计
柱网布局决定柱子的开间和跨度（纵向或横向相邻的两个柱子的间的距离），柱网的尺寸一般来说在6到12米之间，如果柱距小那么其传力路线就短，上部结构的材料就能节省，但是这可能使基础费用偏高，所以说柱网布局是否合理，对工程的造价有很大的影响。另外，柱子的截面形状和尺寸对工程造价也有着直接的影响，所以合适的柱网布局、柱子截面的形状及尺寸的选择对工程造价的影响是很明显的。
3.5结构构件配筋计算的优化设计
在计算建筑物构件尺寸及配筋的过程中，需要反复调整构件尺寸并进行计算，从中总结出最优化的结构尺寸，使得在一个固定荷载常数下，得到最为经济的计算结果。计算结果应满足两个重要的指标：a、计算结果应首先确保结构的安全性，这是重中之重。b、在满足安全的前提下，使配筋量大致控制在结构计算配筋的范围内，使得构件内的钢筋量切实地发挥其受力作用，而并非作为仅仅起到支架作用的构造配筋量。采用此法设计，可以使得最终钢筋量控制在首次计算结果的80%至90%左右。
3.6结构设计信息优化技术
由于建筑结构受到设计变量等条件的约束，难以用单一的方法进行结构优化。笔者认为，鉴于房屋结构设计的复杂性，应该开发一种较为实用方便的参数定义优化软件，减少设计者在结构优化方面的精力和时间。笔者较为推崇的是TBCAD系统，这种系统是针对结构方案设计、建模、分析、评估等为一体的成本控制软件系统，这种系统可以进行结构方案的指导设计，使得方案的人力、物力和财力资源等趋于最优状态。系统的信息分为两个时间段进行优化，第一个时间段是通过对材料的分配调整，使用最少的混凝土用量满足侧向刚度的要求，系统在这个时间段的目标函数是混凝土的使用量，而结构构件的断面大小则是设计的变量。第二个时间段是对构件强度的优化，通过对构件结构的断面大小以及钢用量的调整，使得构件的强度要求实现只需较少的结构造价。
4结束语：建筑结构设计优化不仅可以提高建筑的功能性、安全性和耐久性，而且还可以在满足人们对各种功能要求的基础上，提升建筑物的美观性和经济性。因此，房屋建筑机构设计人员应该在设计中，充分的应用优化技术，选择合理的建筑结构设计方案，降低建筑工程的成本。
参考文献
[1] 黄浙青，朱小德.浅谈结构设计中的抗震设计[J].科技创新导报，2008（28）
[2] 张红友.优化结构设计减少建筑投资成本[J].陕西建筑，2008（11）.
关键词:框剪结构；优化设计；措施；内力分析
中图分类号:TU318 文献标识号:A文章编号:2306-1499(2014)07-0097-01
1. 基本概况
1.1结构承重体系设计
结构承重体系设计需要根据不同的环境来进行，在设计中，裙房部分要考虑荷载效应的发生，主楼的部分也要考虑竖向的荷载效应，同时对于水平地震作用下产生的荷载效应也要加以重视。因此裙房结构需要采用混凝土框架结构的形式，而主楼采用框架一剪力墙承重结构体系。
由于主楼的抗侧力构件是重要的部分，在设计中剪力墙要承担主要水平荷载，同时框架承担少部分水平荷载作用和大部分的竖向荷载作用。如果要提高主楼的抗扭能力，在设计中要加强剪力墙和楼梯主楼结构的相互位置，其中主要要注意建筑结构设计的变形限值，将其进行综合匹配，以刚度、承载力和延性来进行综合。
1.2建筑缝的处理设计
建筑缝的处理设计是通过主楼和裙房之间的连接部分来进行设计的。由于主楼和裙房有着本质的不同，两者连接处需要设计出防震缝和沉降缝。防震缝的设计是为了减少主楼和裙房之间出现较大的缝隙，从而增加裙房的防水难度，结构设计的过程中，也需要将主楼和裙房看做一个整体的设计方案来进行设计计算。而沉降缝的部分是主楼按照实际的需要，将主楼基础设计成桩基础，与此同时，裙房的基础设计成柱下条形基础，二者在调整彼此间的不均匀差，从而保证设计的合理性。这也是建筑缝最常见的处理设计方式。
2. 结构优化设计策略
高层的建筑结构设计中，采用较多的方式是钢筋混凝土框架一剪力墙结构，这种体系的建立有效的提高了框架结构的灵活性，并且更好的提升了使用空间，使建筑更为优质。由于剪力墙结构的整体性相对较好，因此也保证了建筑结构的完好。在一定条件下，采用框架结构设计能有效的提高水平变形曲线能力。然而钢筋混凝土一剪结构具有多种效果，从力学的角度来进行分析的话，存在着一定的难度，进行设计优化设计也难以完成。因此，及时国内外很多的专家进行了多种实验，但框剪结构中依然存在着很多难以解决的问题，解决在这些问题，对于提高工程质量和科学的发展也有着重要的意义和积极的作用。
2.1框架结构的分部优化设计技术
钢筋砼框架结构属于具有多个多余约束的超静定结构，其荷载效应不仅与外荷载大小有关，还与结构构件的材料特征、几何构造特征有关。钢筋砼框架结构的分部优化设计，即是在结构整体内力分析完成后，根据梁柱各构件的控制内力进行截面优化设计，确定满足荷载效应水平要求的各结构构件的几何特征和配筋量的优化结果，由此导致原结构的几何特征和荷载特征发生变化，优化结构在现荷载作用下内力分布特征发生变化，各构件控制截面上的控制内力也发生相应变化，据此再进行新一轮的优化设计。因此框架结构的分部优化设计实际上是一个迭代、渐进的寻优过程，计算结果虽不总能等价于整体优化设计结果，但通常能给出工程实用的满意结果。
钢筋砼框架结构的分部优化设计方法的具体步骤为：
（1）初始选型。根据结构平面、立面布置及建筑物设计使用功能，分析结构所受的竖向荷载和水平荷载及其传力路线，并考虑施工因素，归并框架梁、柱的类型，初选梁柱的几何尺寸；
（2）结构分析。按照结构的实际几何构造特征，计算结构所受竖向荷载及水平荷载，对钢筋砼结构进行空间内力分析。根据结构分析结果，将截面尺寸相同的构件的控制截面内力，根据其大小进行分类，并确定每一类构件的设计控制内力；
（3）截面优化设计。截面优化设计是对优化的结果进行控制的过程，设计过程中，保证其整体设计方案的准确性，提高设计质量是关键的步骤;
（4）可行性判断。对优化设计结果进行一次内力分析，检验其可用性。若整体分析能够满足工程设计要求，则可按此方案进行配筋和构造处理，作为最终的优化设计结果。否则需根据工程经验和结构内力分析结果进行局部调整，直到方案可用为止。
2.2框―剪结构的三阶段优化设计策略
框―剪结构的设计主要涉及三个方面的优化问题：一是结构最优设防水平的决策，二是框架与剪力墙结构协同工作，以及承载力、刚度与延性变形能力间的最佳匹配设计，三是框架―剪力墙结构构件的优化设计问题。
高层框―剪结构在水平荷载作用下的协同工作问题，主要是水平荷载在框架和剪力墙结构之间的分配设计，因此剪力墙数量和位置的设计是关键问题。这里，我们将框）剪结构的优化设计过程分为三个阶段进行，对不同阶段的不同问题，采取不同的优化准则进行优化设计。
（1）第一阶段：最优设防水平Id的优化决策。以地震的危险性为前提，分析地区地震的相关强度，从而评测出相应的结构优化方案，在进行设计前，将相关的数据进行综合评测，从而把设计方案综合在内。
（2）第二阶段：剪力墙构件的优化设计。剪力墙结构构件的优化设计主要是结构刚度与延性指标的最佳组合，可用力学准则进行优化。结构刚度对结构的影响主要为结构的自振周期和侧向位移，结构延性对结构的影响主要为保持承载力前提下的变形能力。因此，可用结构整体的侧向位移量来协调结构的刚度和延性。我们根据高层结构设计规范对结构层间位移和顶点总侧移的限值来控制结构的刚度设计和延性设计。
（3）第三阶段：框架结构的优化设计。框架结构的优化设计准则是一个结构准则，在一次整体分析完成之后，可按照前述方法对框）剪结构中的框架部分进行优化设计。
[关键词]房屋建设；设计；优化措施
中图分类号：S611 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）13-0007-01
在一项房屋建筑工程的设计施工中，为了达到其预计的经济目标和社会效益指标，以最节省的投资达到房屋建筑结构的安全和可靠。就必须要认真研究房屋建筑结构设计的优化措施。从而做到使工程建筑资源得到最优化的配置，将投资利用率提高到最佳程度，文章中将针对这一需求，着重对房屋建筑结构设计的优化进行探讨。
1.房屋建筑结构设计优化包含的内容
在房屋建筑工程的施工中，结构设计的主要工作内容就是依照工程建设的总体要求和目标，选取最为优化和科学的设计理念与措施，对房屋建筑结构的整体形式、结构构件布置和各个建筑构件进行设计。房屋建筑工程的结构优化设计内容主要是通过对建筑基础结构、屋盖系统结构方案、围护系统结构方案以及一些其他细部结构等方面的综合设计过程，强调一切以从实际出发为基本原则，并结合实际工程情况，以计划成本控制为中心的结构优化设计理念。对于最为多见的框架结构房屋进行设计优化，就需要从整体布局与分部构件两个方向来进行。对房屋建筑结构整体布局优化设计的研究应该从外部特征、高度与柱网尺寸等方面进行。而构件方面则主要应该从构件的表面积、构件的布置和混凝土强度等因素来进行研究。在进行设计工作时，必须要对以上两个方面的条件进行交互式综合式的思考。
2.房屋建筑结构设计的基本要求
2.1房屋建筑结构的舒适性要求
房屋建筑的设计和施工，是为了满足人民群众的生活需求，因此就必须要重视舒适性要求，比如室内的各部空间都应该灵活分布，要考虑到自然光源与人工光源的和谐统一，并且还要求充分考虑到用户入住房屋后，对房屋可能会进行的改造行为，进行剪力墙结构设计时，剪力墙不必按开间布置，可以两间合并布置为大开间剪力墙。
2.2房屋建筑结构的安全性与耐久性要求
房屋建筑的施工，大都具有其商品化的属性，因此就应该努力考虑为用户提供安全性与耐久性俱佳的产品，房屋作为一种消费品，与其它消费品最大的不同就应该是其优越的耐久性和安全性能，这也构成了房屋建筑结构设计与施工的最基本要求。在进行房屋建筑设计施工的材料选择时，应该充分的考虑到建筑结构的稳固性与材料选用的合理性、安全性，应该达到优良的抗风性和抗震性，和使用周期内进行维护和维修的可能性与方便性。
2.3房屋建筑结构的经济性要求
进行房屋建筑结构的设计时，要结合各种条件如房屋建设施工的位置、层级和结构特征等，充分考虑到建筑结构的安全性、舒适性和耐久性的基础上，选用最为合理、能够满足经济性要求的建筑结构。进行各个分部构件的设计也应该做到计算精细，在质量标准达到国家有关规范要求的前提下，将资金的投入降低到最优的程度。特别是当进行房屋建筑结构的基础设计时，更加应该充分考虑到经济化指标，因为房屋建筑结构的基础设计的合理性，与房屋建筑的造价高低有着非常直接的关系。
3.房屋建筑结构设计优化的具体方法
3.1地基是建筑结构的基础
对建筑物的稳定性起着决定性的作用。在进行建筑结构的地基设计时，要因地制宜，具体情况具体分析。进行建筑结构地基的设计优化首先是要选择合理的优化方案，如果是基础较深，那么就需要对拟建工程施工现场的地质情况进行全面仔细的勘察，然后再综合其他现场场地的各种因素进行基础选型及埋深等设计。
3.2砌体结构的设计优化
砖砌体在房屋建筑结构中主要担负着抵抗侧向位移和承重的作用，它的布置方式较为多变，但是在跃层结构或表现出过大的受力结构中却并不适宜。通常应该对其进行以下方面的优化，优化平立面结构，保证建筑形体的规则性，抗侧力构件平面布置宜规则对称，侧向刚度沿竖向宜均匀变化。纵向抗震墙体在建筑整体中，必须保证有三条以上，合理规划门窗的开口规格，一般要将宽度控制在2m或2m以下，这样的设计有利于增加建筑结构的稳固性。
3.3建筑底部剪力墙的设计优化
处于房屋建筑底部位置的框架剪力墙因为具有竖直方向抵抗侧力部件的不连续性，所以就增加了受力出现不平衡状况的因素。也就因此而增加了对建筑平面的要求。在设计中，应该尽最大可能将承重墙放置于框架梁之上，如果受到具体条件限制而只能放置于次梁时，就必须要将主梁与框架梁的钢筋配置适度增大，使放置承重墙的楼板厚度增加。同时，在设计中需要楼板错层时，必须要慎重，必须是在选用质量较轻的板层填充材料时才可以进行这样的设计。
3.4剪力墙的设计优化
对剪力墙进行优化设计，其中连梁是最为重要的环节。如果将连梁的剐度增加，就一会产生增加建筑结构地震作用的情况，同时也就造成了连梁与墙肢的内部受力分配大幅度增加，这样就应该将此处构件的钢筋配置适度增加，从而使建筑材料受到不必要的浪费。所以，在进行房屋建筑结构的设计时，不应该选择将大刚度窗下墙当做连梁的设计。应该选择的设计方式应该是把连梁设计成刚度与截面较小的弱连梁，并且在达到结构的刚度与变形程度要求的条件下，进行经济与变形能力等多方面思考，对构件进行合理的布置。一般来说，剪力墙设计越多，建筑结构也就具有更大的抗侧力，从而减少建筑结构的位移，却导致了地震力的增大。基于以上的考虑，进行剪力墙的设计时必须要掌握对称和分散与均匀的基本理念，以水平位移限度为准控制剪力墙的数目。
3.5房屋建筑结构细部设计优化
进行建筑结构的设计优化，不但要关注整体设计，也应该对各个细部结构部件的设计给予重视，比如进行现浇板的设计时，为了达到去除拐角裂缝与结构受力均匀的目的就需要将异形板划分为矩形板。对于建筑结构底部的框架抗震墙的钢筋配置通常较大，如果在材料选用上使用冷轧带肋钢筋则能够适当减少钢筋配置，从而更加便于施工和达到控制工程造价的目的。在有关设计技术优化方面，也可以增加对现代化高科技的利用。如今计算机仿真优化设计形式已经在建筑工程设计行业得到了广泛的运用，基于计算机软件对设计思路进行模型化的分析，直观而准确。因此人工设计配合计算机的运用进行房屋建筑工程的设计优化应该得到更加有力的推广。
4.结论
随着我国经济建设水平的不断提高，基础设施的建设得到了空前的发展，房屋建设与百姓生活息息相关，要求建筑物有足够的安全性和耐久性，在满足房屋建筑各项功能的同时，最大限度节约建筑成本是设计者的目标。更加应该重视建筑结构设计的优化，这就需要有关设计行业的从业人员以高度的责任心，在实际工作中不断探求真理，积累经验，掌握先进的结构设计理论，不断探求自然法则，提高创造力和创新能力，时刻为达到房屋建筑结构设计的最佳效果而不懈努力。
参考文献
[1]曾耀辉，浅谈住宅建筑设计中存在的问题[J]自然科学，2013，（03）135.
[2]范雷彪，李嘉昕，任忠.具有可靠抗震性能的农居房屋设计[J].华北地震科学.2012，30（2）.
关键词：高层住宅；结构类型；剪力墙；结构优化；
随着经济的快速发展，越来越多的人定居城市，城市高层建筑的建设越来越受到重视。为了充分利用建筑空间，高层住宅的建设高度不断增加，并且对高层住宅兼顾舒适性和安全性的要求也越来越高，因此寻找提高高层住宅的安全性的方法非常重要。高层住宅剪力墙结构的设计越来越被广泛应用到高层建筑的建设中。为了符合现代建筑理念即提高高层住宅的安全性、经济性和合理性的要求，高层住宅剪力墙的结构优化设计显得非常重要。
1 高层建筑结构的类型
按照使用的材料区分，高层建筑可采用砌体结构、混凝土结构、钢结构和钢-混凝土混合结构等类型。
砌体结构虽然具有取材容易、施工简便、造价低廉等优点，但由于砌体是一种脆性材料，其抗拉、抗弯、抗剪强度均较低，抗震性能较差，现代高层建筑很少采用无筋砌体结构建造。在砌体内配置钢筋后，可大大的改善砌体的受力性能，使之用于建造地震区和非地震区的中高层建筑成为可能。
混凝土结构具有取材容易、良好的耐久性和耐火性、承载能力大，刚度好、节约钢材、降低造价、可模性好以及能浇制成各种复杂 的截面和形状等优点，现浇整体式混凝土结构还具有整体性好，经过合理设计，可获得较好的抗震性能。混凝土结构布置灵活方便，可组成各种结构受力体系，在高层建筑中得到了广泛的应用，特别是在我国和其他一些发展中国家，高层建筑主要以混凝土结构为主。钢结构具有材料强度高、截面小、自重轻、塑性和韧性好、制造简便、施工周期短、抗震性能好等优点，在高层建筑中也有着较广泛的应用。但由于高层建筑钢结构用钢量大，造价高，再加之因钢结构防火性能差，需要采取防火保护措施，增加了工程造价。钢结构的应用还受钢铁产量和造价的限制，在发达国家，高层建筑的结构类型主要以钢结构为主。近年来，随着我国国民经济的增强和钢产量的大幅度提高以及高层建筑建造高度的增加，采用钢结构的高层建筑也不断地增多。特别是对地基条件差或抗震要求高，而高度又较大的高层建筑，更适合采用钢结构。
钢-混凝土组合结构或混合结构不仅具有钢结构自重轻、截面尺寸小、施工进度快、抗震性能好等特点，同时还兼有混凝土结构刚度大、防火性能好、造价低的优点，因而被认为是一种较好的高层建筑结构形式，近年来在我国发展迅速。组合结构是将钢材放在构件内部，外部由钢筋混凝土做成（称为钢骨混凝土），或在钢管内部填 充混凝土，做成外包钢构件（称为钢管混凝土）。如北京的香格里拉饭店（24 层，高83m）采用钢骨混凝土柱，正在建设的上海环球金融中心大厦（95 层，460m）和陕西信息大厦（52层，高 189m）均采用钢骨混凝土框筒结构，深圳的赛格广场大厦（76层，高292m）采用圆钢管混凝土柱，香港中心大厦（70层，高292m）和台北国际金融中心大厦均采用方钢管混凝土柱。混合结构一般是指由钢筋混凝土或 钢骨混凝土剪力墙（或筒体）以及钢框架组成的抗侧力体系。
2 高层住宅结构设计的重要性
经济快速发展使得城市的现代化程度越来越高，城市人口的不断增加导致城市的高层住宅建筑也越来越多，居民对高层住宅的安全性要求也越来越高。高层住宅的设计需要考虑的因素包括建筑的高度、安全性、舒适性和经济性等等，并且在施工结束后的工程验收过程中的检测标准也是非常严格，高层住宅必须经过严密的检查才能投入居住。因此，建筑的结构对高层住宅的建设非常重要，而近年来，由于剪力墙能够增加高层住宅建筑的可靠性的特点，使得剪力墙结构的应用范围变得越来越广泛。
3 高层住宅剪力墙结构设计中优化措施
3.1剪力墙抗震优化设计
现代社会，人们对建筑的抗震性能意识不断提高。对于高层住宅建筑，地震所带来的危害将会更大。因此，在对高层住宅进行结构设计时，一定要考虑建筑的抗震指数。对于高层住宅剪力墙结构，可能由于本身刚度比较差，所以在发生地震时变形就会非常严重，对于地震的防御力就很低。因此，对于高层住宅剪力墙的刚度问题要进行优化设计，符合抗震的要求，保证结构合理和经济性。
3.2剪力墙结构设计优化
高层住宅建筑的设计不仅仅要求是能够达到最基本的建筑使用标准，更要注意的注重结构合理性问题。高层建筑的设计过程中需要考虑建筑层数比较多，并且在施工时要保证地基足够坚固，支撑之后将要建造的上面的楼层的重量。在设计时，既要保证剪力墙能够保证较好的抗震性，又要保证足够的刚度。对于现有的剪力墙结构中的一些缺点，比如建筑成本比较高，而且在施工时难度比较大，对于钢材的使用量也非常大，也需要被考虑在优化设计中。可能这些缺点就是因现有剪力墙的结构不合理性造成，所以在进行优化设计的过程中就要考虑到这些问题。优化设计者要充分考虑到各方面可能影响到剪力墙结构的因素，在优化设计时能够改进这些问题，争取使得优化后的剪力墙在使用过程中尽量避免出现原有的不足。优化过后的剪力墙结构需要表现出抗震性好、建造成本低、施工时比较简单、对钢材的使用量降低等优点，因此对高层住宅的剪力墙优化设计的探索具有重要意义。
3.3剪力墙位置优化
剪力墙在其设计的过程中通常为双向布置，一般沿着主轴方向或者其他的方向，此种做法可有效的提高空间工作性能，且极易实现两个方面手里的抗侧刚度接近。剪力墙的位置、数量均要得当适宜，若是剪力墙的数量太少，那么结构抗侧刚度则无法满足设计要求，但是数量过多，那么墙体的利用率则会大大降低，从而导致结构抗侧刚度过大，加大地震力和自重，无法充分满足设计要求。在设计剪力墙肢截面的时候，尽量达到规则、简单、竖直刚度均匀等要求。在对建筑进行抗震设计时，剪力墙底部则需加强部位不应采用错洞墙和叠合错洞墙，有效的避免设计过程中墙肢刚度相差悬殊的洞口。同时剪力墙必须应用从上到下的连续布置方式，避免强敌刚度突变，且对剪力墙平面外地弯矩进行控制，保证剪力墙平面外地稳定性。
3.4剪力墙厚度优化
在对剪力墙进行厚度优化设计时可完全依靠pansy软件进行设计，剪力墙结构模型利用梁单元BEAM4和壳单元SHELL63建立剪力墙结构模型，如图1，并充分的发挥ansys软件强大模态分析功能采用30阶莫泰，得到模型的30阶自振频率，从而对剪力墙的固有频率与振型进行了优化设计，优化后的各阶频率均小于优化前，这就使得整个结构变的“更柔”而且降低了工程的成本。在墙体厚度的优化设计中，设计变量为剪力墙厚度，约束条件为最大层间位移角，目标函数为混凝土用量。优化后的墙体厚度从0.25m减小到0.214m，混凝土的用量也从2544？降到了2181？。
4 结语
从现实情况来看，在我国的高层建筑住宅中，剪力墙结构已被广泛应用，其数量会根据不同的高层住宅而有所不同，所以对于高层住宅剪力墙结构优化势在必行。而在对剪力墙的优化设计中要注意，优化的目的不仅仅是为了能够降低工程造价，更要在保证安全的前提下，做到建筑的合理性，要更好的保证建筑的使用功能。因此，对于高层住宅剪力墙结构的优化要妥善考虑到建筑各方面的特点，兼顾合理性，才能发挥出结构优化的意义。
参考文献
关键词: 高层建筑剪力墙；结构优化设计
中图分类号： TU97 文献标识码： A
前言：在诸多的新兴城市中，高层建筑已随处可见。在高层建筑的设计过程中，剪力墙结构的设计是最关键的环节。剪力墙的好坏关系到高层建筑的安全性及可靠性。剪力墙结构要承受水平及纵向的作用力，对剪力墙结构设计进行优化可以使建筑高度增加而不影响安全性，同时使室内使用空间更加优化。因此，剪力墙布置、方案选择及含钢量等是优化设计的重要内容。
1.高层建筑设计概念的特点
高层建筑的在设计过程中,设计到的结构功能主要包括两方面:一是建筑承受荷载的能力；二是抵抗侧移能力。同时，其结构功能作为表达建筑体量组成和结构艺术的基础。高层建筑在设计过程中，既不能随心所欲任意而为也不能离开实践的基础而进行单纯的演算及推理。高层建筑的结构概念设计取决于设计建筑的工程师，工程师需要经过缜密的科学性的分析及演算并结合他们敏感的判断力。在高层建筑设计的初期，设计人员们能经过严密的分析决定高层建筑结构设计概念中的各类基础性问题。在高层建筑的结构设计概念的特点中，水平荷载问题起着至关重要的决定性作用，这是由于随着建筑高度不断的上升，水平荷载对结构设计的影响作用及控制作用越来越明显。对于高层建筑的设计者来说,拥有与众不同的超前观念和理念创新是一种思维模式上的进步之举,同事是现代高层建筑设计中必不可少的一项能力。
2.剪力墙的结构设计优化措施
2.1剪力墙结构设计方案
在高层建筑剪力墙的结构设计过程中，要考虑的内容较多，不仅要考虑到位移限值，也要考虑到框剪结构中的抗侧力构件能否充分的发挥其作用。此外，在设计过程中还要注意使整体结构布局合理，应用的技术要相互匹配。使得整体的安全性达到最大值,所有结构都能最大限度的发挥其作用,这样设计出的结构才能达到既经济,又合理的目的并且节省成本。高层建筑的剪力墙结构设计时，若层数少于18层，可以采常用的现浇剪力墙结构为最佳，若层数更高，则建议选择使用普通剪力的墙结构。剪力墙的结构特点在于平面外刚度及承载力都相对来说较小，因此剪力墙平面外的弯矩在结构设计过程中应该适当的控制，还要增大剪力墙的刚度是剪力墙的结构更加合理。为实现高层剪力墙结构设计的科学性并符合标准，必须先要确定剪力墙的具体高度及宽度，而且尽量将梁柱设计在建筑的隐蔽位置， 这样能是高层建筑更具有美感及观赏性。提前做好设计规划工作，要注意剪力墙的结构设计要合理、对每一步的设计方案都要明确细化。
2.2剪力墙设计的计算方法
剪力墙结构的设计在计算时要考虑水平作用还有竖向作用，从而对结构整体进行合理的分析。在设计及计算高层建筑剪力墙拐角处的墙垛时,如果没有特别的要求或需要,在进行计算时就不必要建立这些结构的模型。除此之外，梁进行框架剪力调整与不调整两次计算也是十分必要的内容,还要注意配筋设计要与其他部分相适合。剪力墙连梁的跨高比也有一定范围的要求，建议应该不小于 2.5，否则剪力和弯矩的值很有可能超出标准限值。对于难于进行调整的梁来说,若能找到合适且可靠性较高的水平力传递路径也是可行的。同时可以选择的方法也包括对梁的弯剪刚度在一定范围内降低一些但不改变梁截面的方法来进行调整工作。隔墙要尽量选择轻质的墙体，从而使荷载能够有效的减少，对地震作用的影响也能降低一些，也能部分的节约资金。高层建筑的剪力墙结构中，楼层连梁以及配筋受高度影响较大。
2.3剪力墙布置方案的选择
从高层建筑剪力墙的结构布置上来说，选择弱连梁联系的方式较为适合，这样可以形成数量更多的联肢墙。不仅能够有效的避免刚度太大的问题, 而且在结构受力来说仍然保持了整体墙的原样。高层建筑剪力墙布置的基本原则包括以下几个方面，首先要是剪力墙的数量不要过多,还要考虑各个墙肢在进行布置时边缘构件的使用量也不要过多。剪力墙布置过程中，沿高度的方向小幅度的修改墙厚和混凝土的强度等级是可以的，而且墙肢数量的缩减影响稍小一些，这样侧向刚度在高度方向上的就能呈现逐步减小的趋势。在能够有效保证剪力墙的竖向和水平承重的前提下,要尽量是剪力墙布置时的间距扩大,从而减少在小的间距范围内剪力墙布置过多。
2.4合理控制剪力墙结构的含钢量
近年来我国各地高层建筑的逐年增加,剪力墙在高层建筑中的应用也越来越普遍。高层建筑的含钢量问题一直是影响建筑成本的关键，想要使高层建筑在进行设计及施工时能够具有更大的经济优势，节约成本，从含钢量入手是十分必要的。对剪力墙的结构进行控制，并且对结构设计和施工过程的实践经验相结合进行分析, 从实际情况出发，按照使用要求认真的分析高层建筑剪力墙结构在建设构成中最为适宜的用钢量。
3.剪力墙优化设计的其他措施及注意问题
3.1关注转换层的设计
剪力墙的转换层在设计过程中要注意刚度不宜太大，因为过大的转换层刚度会使结构受地震影响变大并且会使竖向的刚度也会有一定程度的提高，这样在建筑过程中材料的使用量也会提高对于成本来说是一种浪费。在这样的情况下，设计人员对于截面尺寸要进行分析及合理的选择，同时要注意到刚度能否适应高层建筑设计的要求。同时，剪力墙的转换层刚度也不适合太小的数值因为这样会出现沉降差，会使得配筋量的使用增加。
3.2连梁设计的优化
对于转换层结构设计，其本身的刚度与质量不宜过大，一般可通过水平力作用下的空间分析来检查转换层的位移角是否均匀。对于连梁的设计，在截面所受的剪承载力和配筋等方面都有一定的标准及要求。塑性调幅的方法为在内力计算前将连梁刚度就进行合适的减少。经过这些调整之后的连梁应该保证其弯矩和剪力的设计值比使用阶段实际值要大，同时要比地震组合计算后所得的弯矩设计值大一些，这样可以防止在正常的使用过程中，或者发生强度较小的地震作用后产生不可避免的裂缝现象，影响使用安全。
3.3合理控制设计过程中的成本
在高层建筑的剪力墙结构中,剪力墙建设过程中钢筋用量占总用钢量的比例较大。因此，暗柱及梁适宜采用高强度的钢筋，从而使配筋量有效减少。配筋只需要满足计算及标准建议所需的最小配筋率即可，这样可以有效的节约成本。墙体荷载可以扣除，明确建筑使用功能以确定活荷载，去掉不必要的荷载。此外，设计人员在设计过程中要减少一些非必须的暗柱的设置,而且构件配筋设计过程中，也不要过于随意的改变配筋量,因为这对于用钢量来说十分重要，也要为节约成本有所考虑。
4.结语
随高层建筑的大量建成，在高层建筑的剪力墙结构设计中,怎样进行合理的优化已经成为设计人员关注的热点问题。怎样既能高层建筑的剪力墙结构外观简洁,同时又能大量的节约建筑成本成为了设计过程的关键。因此，在剪力墙结构的设计，合理布置及用钢量等多方面要多加注意，同时减少不必要的成本浪费，是高层建筑的剪力墙不仅更加美观也更加稳固安全。
参考文献：
[1]吕瑞孝，姜剑虹 . 高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点 [J]. 科技信息，2011，(19).
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