房屋结构设计优化技术的实践应用

时间:2023.11.3

  房屋结构设计优化技术的实践应用论文通过对建筑工程的结构进行优化设计处理,可以更好的实现建筑结构设计的整体优化,从而达到经济、科学及合理的设计要求。

  房屋结构设计优化技术的实践应用【1】

  摘要: 本文在全面分析建筑结构设计的需求与发展现状的前提下,概述建筑结构设计的基本原则和具体措施,并结合实例进行分析总结,对涉及现代技术手段的应用技巧,譬如双层钢筋水泥的混凝土结构应用、公共空间的组合设计、无梁楼盖的结构特点、基础施工的地基处理等等,形成全方位的建筑结构设计的应用模式,解决设计应用中的重点、难点等实际问题。

  通过对建筑工程的结构进行优化设计处理,可以更好的实现建筑结构设计的整体优化,从而达到经济、科学及合理的设计要求。

  关键词: 房屋;结构设计;优化;实践应用

  0 引言

  随着经济多元化趋势的不断深入,在房屋建筑领域的发展空间中,对房屋建筑造型和建筑的整体功能有了全面的要求提升,不管是工业建筑还是民用的私人住宅建设等,建筑结构设计的艺术应用和质量把握成为了当前着重考虑的因素,在全面构建建筑结构设计的整体性能的基础上,寻求结构设计的实际应用模式,对于建筑结构的本身设计有着重要的实际意义。

  1 概述房屋建筑结构设计的整体观念

  1.1 精心选定设计方案 随着建筑结构形式的多样化,在实际的建筑施工中,为了最大程度的满足施工的需要,结构设计开始向着越来越装拆简单、移动方便、承载性能强、使用安全可靠、适用经济的方向发展。

  以建筑结构设计中常见的脚手架为例,有落地脚手架、挑架、爬架等之分。

  其中使用最普遍的脚手架是落地脚手架,它具有装拆方便,搭设灵活,能适应建筑平、立面变化等优点,但是它的搭设高度受到一定的限制,并且因为它具有周转材料用量大,占用周期长的缺点,很难满足高层建筑施工的需求。

  1.2 建筑结构设计的类型应用 在建筑结构设计的主要依据点上,侧重点就是关于质量,比如抗震等级、人防等级、地基处理、承载能力、材料使用等一些相关因素,同时还包括对设计图纸的详细了解和掌握,在钢筋水泥的质量要求、地基基础设计等级、砌体结构施工质量控制等级,基本雪压和基本风压,地面粗糙度等等一些基本建筑结构的类型需要。

  如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3、地下水类型及标高、防水设计水位和抗浮设计水位,地基液化,湿陷及其他不良地质作用,地基土冻结深度、设计活荷载值、混凝土结构的环境类别、材料等级、强度等级、材料性能、施工质量的特别要求等,是在建筑结构设计中要考虑的要素。

  2 分析建筑结构设计的整体原则

  2.1 经济性建设原则 优化技术是指在满足建筑结构长远利益的同时,最大程度的减少建筑结构的近期投资,最大限度的提高建筑结构的可靠度和合理性。

  通过采用优化技术,材料的性能价值会得到最大化,建筑结构内部各单元也会得到很好的协调,并且建筑规范所规定的安全度也会大大提高。

  2.2 结构设计优化方法应用 一般来说在设计房屋建筑结构时会从以下五方面来考虑:适用、安全、经济、美观、便于施工,而建筑优化设计技术方法的应用不仅可以满足建筑美观、造型优美的要求,也能够有效增强房屋结构的安全性、经济性和合理性,它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量等方面。

  其中房屋工程分部结构优化设计又包括基础结构方案的优化设计、围护结构方案的优化设计等方面,可以说优化设计涉及建筑结构的很多方面。

  在实际的结构设计中,应该注意很多的问题,比如为了使建筑物不被水平荷载作用发生太大的扭转,应该在满足设计意图的同时,尽可能的使平面布置规则,缩小刚度和质量中心的差异等。

  3 探讨房屋结构优化技术的实践应用方式

  3.1 框剪设计的整体思路 框剪结构集框架结构布局灵活、剪力墙结构刚度较大的优点于一身,使得该种结构体系具有较好的延性和整体性。

  目前框剪结构已被广泛的应用于公用建筑、住宅等高层建筑中。

  在这个结构的剪力墙可以单独设置,也可以利用一些其他的墙体,比如电梯井、楼梯间等,此外,这个结构还可以有效的提高侧向刚度。

  在实际的建筑施工中,主要有刚性、刚柔、柔性等不同的价值计算方法,一般来说选用哪种计算方法会根据抗震质量的不同来进行合理的选择,比如为了改善结构的抗震性能,应该注意场地的土质类别,对不同土质采取不同的加剪力墙等。

  3.2 复合地基形成法的技术提升 通过对被加固土体填充相应的材料,改变土体的结构,使土体被增强或被置换形成一定的增强体,由增强体和周围地基土的共同承载荷载,形成复合地基的一些地基处理方法。

  在建筑施工中,根据特殊地质条件对地基承载力的要求,而选用不同的处理方法达到相应要求。

  比如通过填充砂和石料深入土体,被置换或挤密,从而达到提高承载力的目的等。

  3.3 多层钢筋混凝土框剪结构设计 在多层钢筋混凝土框剪结构的设计上,全面把握设计的主要点,分析梁柱以及刚接或者铰接相连促成的承载重量体系,在依据设计图纸和文件的前提下,全面把握设计图纸的客观需要,同时加强规范性施工和管理,读懂并理解设计图纸中的每一项内容,达到按图纸施工、依据图纸设计的目的,作好技术交底。

  根据建筑结构的实际需求,可以采用现浇式框剪设计,就是通过梁、柱、楼盖的现浇钢筋水泥混凝土结构,增强建筑结构的整体性能,提升抗震能力,在实际建筑设计中可以广泛应用;同时,还可以采用预制装配式设计,就是指梁、柱、楼板均为预制,这样可以减少工程的难度,提高工程的速度,但是,整体建筑质量的性能不是很强,抗震效果、漏水系统等会有一定的偏差,可以结合地质条件进行考虑。

  3.4 框架梁、柱箍筋间距的优化 对不同抗震等级的框架梁,柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做了明确的规定。

  侧重点就是关于质量,比如抗震等级、人防等级、地基处理、承载能力、材料使用等一些相关因素,同时还包括对设计图纸的详细了解和掌握,在钢筋水泥的质量要求、地基基础设计等级、砌体结构施工质量控制等级,基本雪压和基本风压,地面粗糙度等等一些基本建筑结构的类型需要。

  如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3、地下水类型及标高、防水设计水位和抗浮设计水位,地基液化,湿陷及其他不良地质作用,地基土冻结深度、设计活荷载值、混凝土结构的环境类别、材料等级、强度等级、材料性能、施工质量的特别要求等,是在建筑结构设计中要考虑的要素。

  4 结语

  房屋建筑结构设计是一个综合性很强的技术活,无论是从建筑结构的实际需求出发还是建筑本身的特点出发,在充分考虑地质条件、施工手段、技术应用、质量管理等综合因素的基础上,力求结构设计与实际发展相融合,形成和谐性的发展模式,整体推进建筑结构设计与实际施工的方法应用相结合,更好的提升工程设计的质量。

  参考文献:

  [1]段佳琦.浅谈对建筑结构设计的认识[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(11).

  [2]马雪丽.浅析建筑结构设计[J].黑龙江科技信息,2011(10).

  [3]万石兵.结合实例谈旧水泥混凝土路面改造方案设计[J].中国新技术新产品,2011(16).

  [4]陈燕华,曾晓云,袁康.暴风雪对建筑结构雪荷载取值的影响[J].低温建筑技术,2010(03).

  [5]佘毅.关于建筑结构设计安全性的再认识[J].技术与市场,2011(06).

  房屋结构设计优化技术的实践应用【2】

  【摘 要】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。

  【关键词】结构关键词:设计; 技术; 实践

  1.结构设计优化技术提高建筑结构经济性

  结构设计优化方法的实践价值笔者认为,在满足建筑结构长远效益的前提下,应尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度和合理性。

  与传统设计相比,采用设计优化技术可以使建筑工程造价降低5%~33%。

  优化技术的实现,可以最合理的利用材料的性能,使建筑结构内部各单元得到最好的协调,并具有建筑规范所规定的安全度。

  同时,它还可为建筑整体性方案设计进行合理的决策,优化技术是实现建筑设计的“适用、安全和经济”目标的有效途径。

  2.房屋结构设计优化方法应用

  房屋建筑结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工五种效果,而建筑设计优化设计技术方法的应用不但满足了建筑美观、造型优美的要求又能使房屋结构安全、经济、合理。

  房屋建筑结构设计优化方法主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量方面。

  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。

  2.1房屋结构设计优化中计算参数的优化

  所有的计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。

  通常情况下,计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层问位移(包括最大位移与平均位移比)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、墙和柱的轴压比、柱底内力设计值、地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值及超筋超限信息等等。

  为了分析判断计算机计算结果是否合理.结构设计计算时.除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确填写抗震设防烈度和场地类别,合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是非常重要的,这些参数要按照电算程序软件的有关规定设置.使结构设计更加合理。

  2.2 建立科学合理设计模型

  结构设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数,并建立函数模型,运用科学合理的方法得出最优解。

  结构总体的优化建立模型的大致步骤如下:一是设计变量的合理选择。

  通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数,将所涉及的参数按照各自的重要性区分,将对变化影响不大的参数定为预定参数,通过这种方法可减少很多计算编程的工作量。

  二、目标函数的确定。

  使用函数找出满足既定条件的最优解。

  最后,约束条件的确定。

  房屋结构可靠度优化设计的约束条件,包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。

  设计中,要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。

  3.房屋结构设计优化技术的几大实践应用

  结构设计优化方法应用于实践之中,是目前一个比较广泛的课题,而且结构设计优化应在前期参与。

  因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资,而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与,建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性,但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响,某些方案可能会增加结构设计的难度,并使得建筑的总投资提高。

  如果在方案的初期,结构优化设计就能参与进来,那么我们就能针对不同的建筑类别,选择合理的结构形式,合理的设计方案,获得一个良好的开端。


第二篇:优化中职计算机应用基础教学设计的实践与思考论文


  摘 要:创新教法,教师需要从不同维度展开。中职计算机应用基础教学有其自身的学科特点,教师需要对教学实际进行信息整合,为教学创新设计提供信息支持。这需要创新情境、创新训练、创新组织,同时为激活学生学习思维提供助力帮助。特别是上机操作训练创新设计,对培养学生计算机应用能力有特殊的意义。

  关键词:中职;信息技术;创新教法

  “中职教育主要为社会培养技能型人才,让学生在进入工作以后能够直接适应工作,在计算机技术十分普及的今天,中职学习也更加重视计算机教育,由于计算机属于应用性强的学科,也就使其成为了中职教育的重点。”中职计算机应用基础教学呼唤设计创新,教师要立足学生的学习实际,对教材内容展开深度解读,对教学方法和教学设计展开多重优化处理,创新教学情境、创新教学训练、创新教学组织,为学生提供丰富的学习契机,培养学生的计算机应用能力,为学生将来顺利就业奠定坚实基础。随着信息技术的不断发展,中职计算机应用基础教学也需要引入教学改革,创新教法、升级学法,已经成为我们亟待解决的重要课题。

  一、创新情境,启动学生学习兴趣

  中职学生学力存在着个体差异,这是比较普遍的现象。由于学生学习基礎、学习悟性和学习习惯等都存在差距,表现在学力上,其差异性是极为明显的。为了给学生提供最为适宜的学习环境,教师要借助多种教学手段,为学生创设直观性更强的教学情境,让学生有身临其境的感觉,以激活学生参与计算机学习的热情。教师以生动讲解、案例展示、操作示范、多媒体介入等方式,都可以给学生带来直观感。特别是上机操作,其直观性更强一些,通过实践操作学习计算机应用课程,可以极大地提升课堂学习效果。

  计算机应用基础课程是引导学生学习计算机基础知识的学科,基础性特征极为明显,教师在具体教学设计时,需要利用图示、实物展示、多媒体演示等手段,对计算机基础理论进行个性解读。如在学习《计算机的组成》时,教师利用框架图示法,将计算机系统进行直观展示:计算机主要由硬件系统和软件系统组成,硬件系统包括:输出设备、输入设备、运算器、控制器、存储器等。软件系统包括:操作系统、应用软件、编程软件等。学生在教师引导下,对计算机组成有了一些认知,教师继续利用实物展示的方法,给学生展示计算机硬件,让学生获得直观性感知。

  教师利用图示方法,给学生列举计算机硬件和软件构成,加上实物性展示,给学生带来直观感知的机会,学生对计算机组成有了更为真切的认知。中职学生大多有一定的计算机应用认知基础,教师稍微给出一些教学提示,便可以帮助学生理顺认知思维,形成全新的学习感知和体验。

  二、创新训练,关注学生技能提升

  “中职教育开设计算机应用基础这一课程,不仅要求学生具备全面的信息技术知识和熟练的计算机操作技能,还要求学生能够把计算机应用与实际生活相结合,把所学的知识迁移到生产生活当中。”在进行计算机应用基础课堂教学时,教师要有强化训练意识。计算机理论较为抽象,特别是一些专业术语,是学生最头疼的问题。教师不妨从学生上机训练开始,对计算机知识展开直观解读,让学生在实际操作中学习计算机原理,这样可以大大提升学习效率。学生有上机操作的热情,也有主动探索操作技巧的主动意识,教师在训练内容和训练方式上给出创新设计,能够创设更多教学成长的契机。

  计算机应用注重的是实际操作,给学生提供更多操作机会,让学生在实际操作中形成学习认知,这是计算机应用学习最重要的方法选择。在学习《删除程序的方法》时,教师先给学生演示用控制面板方法删除程序的步骤,之后让学生展开相关操作,并鼓励学生自己展开创新探索,用其他途径实施程序删除操作。学生积极行动起来,很快就找到了其他方式进行程序删除:用程序自带的卸载文件展开相关操作,也能够顺利删除程序:单击开始菜单——找到程序——选择需要删除的程序——自动卸载。也有的学生利用电脑管理软件,如杀毒软件对一些程序进行评估,并展开删除操作。

  教师鼓励学生展开自主探究学习,自己寻找操作途径,这无疑是最为直接的学习体验活动,学生获得的学习认知是十分丰富的。

  三、创新组织,培养学生自学能力

  教师在教学活动设计时,要从学生的学习实际出发,多开展一些灵活多样的实践活动,通过形式和内容创新设计,提升课堂教学效率。首先,要做好学生分组设计,学生学习自律性不强,教师要从分组教学开始,对教学组织展开创新探索,用学生管理学生的方式,提升学习实践效率。其次,要创新展示形式,学生参与学习获得学习成长,以作品的形式呈现出来,教师要对学生的优秀作品进行广泛宣传,对学生形成思想激励,不妨将学生的作品放到班级网络交互平台,为其他学生提供学习机会。

  在学习《屏幕保护设置步骤》时,因为其操作极为简单,很多学生早就掌握了相关的操作方法。教师为给学生提供更多的展示机会,发动学生展开一次竞赛活动:设计个性屏保,参与班级比赛,由学生评委进行筛选,然后教师参与最后评价,形成评审意见,选出最美屏保、最上镜屏保、最温馨屏保……学生快速行动起来,纷纷展开个性创设。课堂学习气氛渐浓,教师给学生提供必要的帮助。成果展示时,学生都显得非常兴奋,对入选的作品进行个性评价。教师发动学生参与设计竞赛活动,能够给学生提供难得的学习机会。

  四、创新评价,促使学生认知构建

  课堂评价是中职计算机专业教学的重要内容,教师要有创新意识,对评价形式和评价语言展开多重改进,最大限度地提升课堂评价激励作用。传统教学中的课堂评价,大多是教师运用测试或口头点评形式展开的,学生对教师评价虽然比较敏感,但评价方式和评价语言太过老旧,学生也渐渐失去期待,评价激励效果逐渐降低。因此,教师要注意丰富评价形式,引入自评、他评和教师点评等多种评价方式,还要对评价语言展开全面优化深化处理,以提升课堂评价效度。特别是教师评价语言需要具有专业性、个性化等特征,这样才能引起学生们的高度关注,引发学生的内驱动力。endprint

  在教学实际操作中,教师要鼓励学生展开自主评价活动,通过自我评价,可以重新认知自我感知情况,对学习认知进行整合梳理。在学生互评操作时,要鼓励学生实事求是,而不是相互谦让,或者相互吹捧,这样,才能提升评价的激励作用。教师评价语言创新设计时,需要针对学生的具体表现给出专业性点评。如“你考虑问题的视角比较独特,操作也比较规范,说明你已经掌握相关操作要领,学习很扎实,学习成效显著。继续努力!”“你上机操作时,还存在一些不规范的地方,还需要再认真一点,细心一点,相信你会做得更完美。”从教师的评价语言中可以看出,教师对学生学习有科学分析,给出的评价非常可观,而且充满激励意味,学生自然会获得更为丰富的进取力量。

  在进行计算机应用基础教学设计时,教师要注意筛选教学设计策略,并把凸显学生学习主体意识放在第一位,对教学方法展开优化创新探索,以提升课堂教学的有效性。中职学生的信息技术基础存在个体差异,教师要重视学情调查,有针对性地给出教学创新调整,这对提升课堂教学设计覆盖面有一定帮助。中职学生面临就业压力,学习好计算机对将来就业也有重要帮助。如赵剑所说:“中职计算机专业的毕业生‘就业难产生的原因很多,其中主要是由于教学实践研究的因素导致了毕业生就业情况不佳。而以就业为导向的中职计算机课堂教学实践的研究更好地解决了毕业生‘就业难的问题。”

  参考文献:

  [1]張云飞.中职计算机应用基础迁移教学策略研究[J].现代国企研究,2015,(12).

  [2]王可.中职计算机应用基础教学迁移教学策略的应用[J].职业,2016,(26).

  [3]赵剑.以就业为导向的中职计算机课堂教学实践研究[J].计算机光盘软件与应用,2013,(21).

  [4]谭忠兵,罗回彬,刘丽,李嘉明,卢学文.基于微信的计算机应用基础课程练习与测试系统设计[J].科技广场,2017,(6).

  [5]边伟英,杜广周.“计算机应用基础”课程试题库系统分析与设计[J].无线互联科技,2017,(19).

  [6]陈彦英,马书杰.翻转课堂教学模式在《计算机应用基础》教学中的应用[J].数字通信世界,2017,(8).

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