广州市建工设计院有限公司 广东省广州市 510030
摘要：随着新时期发展，为了有效提高高层住宅建筑设计水平，要重视结合具体设计内容，科学地进行实践设计研究，从而利于全面提高设计能力。本文通过对高层住宅结构设计的分析，进一步总结了具体的设计优化对策。希望分析能够有效地为高层住宅建筑设计工作开展奠定基础。
关键词：高层住宅；结构设计；优化
引言
通过合理的优化高层住宅结构设计方案，有利于全面提高设计效率，能够为人们提供更加舒适的居住空间，因此，在进行实践设计研究过程中，要结合具体实际，科学地进行设计研究，从而才利于不断提高设计质量，下面进行相关优化的分析。
1结构体系与布置优化
在整个结构体系与布置优化当中，需要根据建筑布局和高度情况，秉承节约成本的基本原则，合理化的进行结构体系的有效选择。平面选择方面要选择规范的平立面结构，尽量避免出现大孔平立面结构。除此之外，还需要控制平面纵横比，促使结构刚度中心能够与建筑质心相靠近。而对于竖向结构方面而言，避免出现内收，结构上不要有薄弱层，跃层以及转换层。进行柱网尺寸选择，一定要让每一个结构的构件在受力方面都能够合理化，进一步减少钢的使用量。充分满足设计规范，让结构验算合理化，有效减少剪力墙数量，并在墙肢长度上面加以制约，促使连梁刚度得到有效控制，实现大开间布置的选择。另外，剪力墙厚度必须满足轴压比要求，连刚度如果过大的话，在梁中可以开一个水平缝，帮助形成双梁，进而达到连梁刚度降低的效果。
2材料利用优化
结构优化设计的实施，主要是为了有效节约减少建筑成本，全面提高企业经济性，进而可以用最少的成本实现利润空间的最大化。建筑结构当中主要的部分是材料，这在优化结构的过程中有着积极意义。因此，作为设计的工作人员，需要合理化地进行结构特性分析，依据建筑环境就近选择性能良好的建筑材料。而柱是钢筋混凝土结构中的重要受压构件，因此需要选择的混凝土必须是抗压强度高的，这样才可以有效减少柱的截面面积和建筑自体重量，促使建筑室内可利用的空间得到增加。除此之外，主要受弯构件是梁板，选择的钢筋就强度高，以此减少钢筋数量。
3剪力墙的优化设计
设计墙高与墙厚比不大于8的墙属于是短肢剪力墙。设计墙长的过程中要依据规格来限制，可增加50mm的墙长，以此避免由于短肢墙的布置，使得最小配筋率增加。而针对高层住宅建筑结构设计的时候，需要依据工程烈度区域不同，对结构墙间距进行有效选择，进而促使材料节约的同时，有效减少经济成本。从剪力墙角度而言，一定要在结构方向有协调刚度，并沿着宽度的实际方面，不断增加墙壁的数量。除此之外，还应该增设大洞口，推动长边抗侧刚度能够充分满足需要。面对建筑物层数多的时候，为了让成本不断降低，可沿楼层高度，将混凝土的强度降低，进而更好地发挥出材料性能，避免了楼层刚度发生变化的问题。与此同时，墙的厚度可以逐步减少，不断将墙肢进行减少，以此能够实现预定目标。通常情况下，剪力墙的布局应该是上下对齐排成列，以此避免产生交错现象。而优化剪力墙设计的过程中，要想缩短墙壁的长度，可使用开孔的形式，促使其能够成为细高的墙。
.png)
4梁板的优化设计
在高层住宅建筑的时候，对于梁和板来讲其优化性并不高，并且只是在组件形式，计算算法以及负载类型等方面进行局部的优化。
密肋楼盖有单向和双向两种类型，一般在地下室顶板，普能梁和普通板比较实用。以往因为地下室顶板覆盖土壤的量很多，而结构顶板也由单向次梁楼盖所代替。不一样的楼层依据不同工作条件，在算法上使用的也不同，主要表现在下面几个方面。第一，在普通单跨和连续跨方面适合使用线弹性法或者是塑性内力再分布法。而对于塑性内力再分配分析法而言，通常是用在住宅建筑中结构构件的计算上面。第二，在高层住宅结构楼板中，计算项目时使用线弹法就能够实现需求，并且楼板规则，荷载也不大，所以选择钢筋的过程中就要依据构造要求进行。布置梁的时候，力的传递路径需要比两级要小，跨度上要设定在3.5m～6.5m的范围，梁高度是长度的1/2。注意耗能部件连梁刚度比较大些，能够吸收很多地震能量。为了不出现超筋的问题，不要布置的过钢。
5高层住宅建筑结构的抗震设计
对于建筑结构稳固性设计的要点是抗震设计。针对高层进行住宅建筑抗震设计过程中，需要全面考虑建筑性能，分析建筑的稳定性，建筑的刚性、建筑的延展性，建筑承载能力等。第一，在薄弱的环节不断增强抗震手段，促使建筑能逐步形成完整抗震体系，进而实现抗震效果。第二，高层住宅结构设计必须要有刚性以及弹塑性，进而避免发生地震的时候，建筑结构可保持形状完好不变形状态。第三，在结构设计的时候还要有延性好的分体系，进而有效避免结构刚性不足，防止出现建筑崩塌问题。第四，对于抗震设计而言，重点是控制住宅结构规则，需要让几何中心与刚心进行重合，这样才能够提高住宅抗震水平。
6高层住宅结构优化过程中应注意的事项
当前，很多建筑工程师考虑结构设计优化的时候，可能并不会去理解之前方案内容，也不会制定参与预设计划，所以不能切实了解建筑结构的一些缺陷以及是否合理，致使优化的工作开展产生困难。结构优化并不是建筑完工才实行，而需在建筑设计早期就明白优化结果的特点，一方面有效减少企业经济支出，并在整体结构上进行科学准确地规划，另一方面建筑物位置不同，需要的优化方案自然也就不同。所以要合理化选择多种因素来实施优化工作，这样才能够减少人力和财务资源的使用，全面提高企业的效率。综上所述，伴随企业结构的不断发展，各种钢结构正在工厂建筑建设上广泛应用，需要深入了解并学习，进而保证优化结果可以让公司经济效益得到不断改善。
结束语：
总之，在有效的开展高层住宅结构设计优化过程，要合理的进行设计实践探索，从而才利于不断保证设计的科学性。在研究如何进行设计优化过程中，要结合具体项目，要以人为主体，科学的进行设计方案优化，这样才利于全面提高设计工作开展效率。希望通过以上探讨，能够有效提高结构设计水平。
参考文献：
[1]李新磊，冯福雄.高层住宅建筑结构的抗震优化设计探讨[J].建材与装饰，2018（50）：70-71.
[2]丁萍.高层住宅剪力墙结构设计优化与建筑空间要求的设计探讨[J].智能城市，2018，4（13）：34-35.
[3]李海峰.高层住宅窗底墙与窗间墙脱缝对结构设计优化的作用[J].山西建筑，2018，44（02）：44-45.