1、建筑结构基础设计的优化研究摘要：伴随着我国经济社会的发展，建筑业也取得了日新月异的发展和进步，大量的建筑物被兴修，建筑物的体型结构也越来越复杂，高层建筑物越来越多。为了适应高层建筑结构的需要，必须加强建筑结构基础的设计工作，采取相应的策略优化基础设计。文章主要结合建筑业发展的实际情况，探讨分析了建筑结构基础设计问题，并提出了相应的优化建筑结构基础设计的策略，希望能够引起人们对这一问题的进一步关注，能够对实践发挥指导作用。 关键词：建筑结构基础设计优化策略方案选择材料利用率 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 一、引言 建筑结构基础是整个建筑物的重要组成部分，它与整个建筑物的安全息
2、息相关。尤其是随着建筑物高度的不断增加，建筑结构基础的地位和作用更加凸显。建筑工程的主要目的是经济和安全，这两者不能缺少其中的任何一项。而要达到这二者的统一，在工程设计和建设中，必须采取相应策略，优化建筑物的结构基础，在保证建筑结构安全的前提下也获得经济效益。 三、建筑结构基础优化设计的要求 优化结构基础设计是建筑施工共同的追求和目的，然而，优化设计也需要满足相应的要求，以一定的标准为参照，具体来说，需要满足以下几个方面的要求。 （一）安全性。建筑物与人们的生产和生活息息相关，安全性是建筑结构基础设计必须考虑的因素。如果只是片面的强调结构基础设计的优化，而忽视建筑结构的安全性，那么所做的一切努
3、力都没有任何意义。因为，如果建筑物没有满足安全这一基本要求的话，必然给人们的生命财产安全带来巨大的损失。所以，建筑结构基础设计必须满足安全性的要求。 （二）经济性。经济性是市场经济条件下对建筑结构基础设计提出的新的要求，它主要是指在建筑结构基础设计当中，尽量节省成本，优化资源配置，合理利用各种材料，以达到节省成本，提高建筑项目工程经济效益的目的。 （三）功能性。建筑物是人们得以生存和发展的重要环境，它的目的满足人们对物质环境需求的最大化。随着人们生活水平的提高，人们对建筑物的功能需求不仅仅局限于传统的实用性功能，而是增添舒适、美感，满足人们更高层次的需求。 （四）环保性。 环保性是人们对建筑结
4、构基础设计提出的更高的要求，它要求选用环保材料，通过合理布局来实现可持续发展的理念，降低能源资源消耗，实现人与自然和谐相处。 三、建筑结构基础设计的优化策略 为了优化建筑结构基础设计，满足安全性、经济性、功能性、环保性的要求，结合基础设计的实际情况，笔者认为可以采取以下策略。 （一）建筑基础方案选择。 在整个建筑结构设计中，基础的合理选型和布置是相当重要的部分。对于同一种场地地基，可以有多种基础形式可以选择，不同的基础形式，它的施工难度和工程造价是不一样的。因此，在基础选型的时候，要综合考虑多方面的因素，合理选择，寻求最优目标。 1、以准确的岩土工程勘察资料为依据。包括场地工程地质条件、岩石物
5、理力学性质、地基承载力、地下水位、场地土动力学参数等，这些资料是方案合理设计的基础，必须进行科学合理的分析。通过资料的分析，再综合考虑上部结构的形式，最终确定合理的建筑基础形式和布置。2、基础的形式和布置应考虑基础与上部结构的相互作用。通常情况下，建筑结构设计是将上部结构和基础分离开来，各作单独的考虑，对他们分别进行力学分析。而事实表明，这种方法存在着较大的局限性，计算所得到的基底应力和基础沉降量与实际测量值存在着很大的差别。所以，基础问题的解决不能只关注基础，还应该考虑基础与上部结构的相互作用。在结构设计的时候，应该注意到上部结构次应力、开裂等不良情况的发生，将上部结构和基础进行综合考虑，从
6、二者的相互联系出发，选择合理的方案。 （二）基础结构的计算。 伴随着计算机技术在基础结构计算中的运用，基础设计取得了快速的发展和进步，计算精确度得到提高，计算的可靠性也更高。然而，我们在充分发挥计算机计算优势的同时，应该明确知道，结构设计程序是被动的计算过程，在计算中难免会出现差错，所以还需要注意以下几个问题。 1、提高计算自主性，避免过分的依赖。有时候，设计的错误是工程师过分依赖计算机所致，因而，工程师挥或者设计人员需要改变这种情况，提高计算的自主性，在设计的过程中，对相关数据和计算结果进行反复的核对和审查，避免计算错误而影响结构设计。尤其是对基础设计的几何尺寸，荷载数据更要加强审核，确保不
7、发生差错。此外，还要分析数据的真实性，避免盲目利用数据。 2、合理选用计算结果。在计算过程中，计算参数的不同将会导致计算结果的不同，但是，并不是所有的计算结果都在结构基础设计中适用，所以，工程师和设计人员要对计算结果进行分析，合理选用计算结果。 3、注意实际结构和计算模型差异。计算程序与现实有一定的差距，它是以各种假定状态和理想状态为前提，但是，实际结果的承受力不可能达到理想的状态，所做的假设也与实际情况可能不相符合，因为外在因素会不断的变化。所以，在结构基础设计的时候，应该将模型和实际结果进行对比，尽量使其相符合，如果不相符合，则需要进行重新计算。（三）提高材料的利用率。要优化结构基础设计，
8、在保证安全和经济的基础上，必须提高建筑材料的利用效率。例如，在钢筋混凝土结构中，当柱子以受压为主的时候，就需要根据材料的抗压性进行选择，要高标号混凝土为主，减小构件的截面，增加使用空间。由于梁板是以受弯为主，要选用高强度的钢筋，以减少钢筋的用量。此外，钢筋和混凝土的强度还要相匹配，这样能够最大限度的发挥材料的性能。总之，要重视材料的恰当选择，提高材料的利用率，降低造价，收到最好的效益。（四）对规范的正确理解和应用。 规范是优化设计的基础和指南，在实际工作中必须严格执行相关的规定。一方面，对规范中的相关条文要进行深入的学习，深刻领会其中的内涵，并将此作为设计准则，根据具体的设计对象、设计环境、构
9、件特点等，并根据设计的要求，进行科学合理的设计。另一方面，要高度重视规范中的构造措施。在实践中，一些工程师过分强调计算结果，却忽视设计环境，从而导致结构设计的安全性和经济性受到损害。比如，抗震计算只是一种近似方法，具体的设计还需要考虑震害和总结构基础，因此，在遵循设计原则和计算方法的同时，还必须考虑抗震构造措施。 四、结束语 总而言之，建筑结构基础是建筑物的重要组成部分，在整个建筑物中发挥着重要的作用。优化建筑结构基础设计需要满足安全性、经济性、功能性、环保性的要求，并在施工实践中采取相应的策略。为了收到更好的经济社会效益，在优化设计的时候，还要合理选择建筑结构基础的造型、对结构基础进行科学的计算、充分合理的利用建筑材料、贯彻落实相应的施工规范，只有这样，才能最大程度上优化建筑结构基础设计，收到更好的经济社会效益。 参考文献： 1李宁.高层建筑基础设计方案优化J.价值工程,2010(24) 2窄金珉.高层建筑基础分析与设计M.北京:中国建筑工业出版社,2009 3王运政.建筑结构优化设计的原理探讨J.基建优化,2003(5) 4杨伟,顾东辉.探究对建筑结构基础设计的优化J.城市建设理论研究,2012(20) 5沈蒲生.高层建筑结构设计M,北京:中国建筑工业出版社,2006 6吴大炜.高层建筑的结构优化设计研究J.四川建筑科学研究,2006(4)
