时间：2022-09-14 16:04:25
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2013年底门至深圳铁路、西安至宝鸡高铁、西安至安埭铁路等新建铁路JF通运营，标志着我国铁路运营总里程突做10×10km，高铁突破1X10km，达到2004年1月闲务院审议许批准的《中长期铁路网规划》‘中进度和计划的要求。图1“十二五”铁路网规划图《铁路“五”发展规划》指出，到2015年，全国铁路营程达l2×10km定右，其中西部地区铁路5×10km，lu11所示预计2015年铁路旅客发送量将达40×10人、旅客转将达16000×10人km，货物发送量将达55×10t、货物周转量将达42900×10tkm。现阶段•1铁蹄总公机关没咒20个内设机构，下设l8个铁路J。、3个0业运输公司等氽业，现职工总数204．56×10人，个铁路职平均每1km有20．4人。广大的铁路职工，特别是负责线路维护和养护一线工作人，¨常I：作繁重；尤其在西部偏远地区，因为自然环境恶劣，铁路职1二的作q|活环境更加艰苦。而近10年来由于铁路跨越式发展，建设投入针对性较强，对铁路一线职工服务的乍活房麟建设有所缺失，一定程度上影响了该部分职工作的效率和极性。为确保全国铁路客运、货运等运输的安全、快速乖ij稳定，保障和改善铁路一线职工的工作生活条件就得，器必要。闲此，铁路总公司从2012年规划新建和改建铁路的时，订'ffx,J性的提出在铁路项目规划和建设驯，改簿干"挺商生活房配置，保障铁路一线职工生产、运营及维护工作。
2西部地区铁路生活房屋概况
2．1生活房屋现状
经调查西部既有铁路沿线中小车站统计：职工生活房屋(宿舍)通常为每1间住3～8人，绝大部分双层床设置．人均3～4m，住宿十分紧张。有些地区阂建设资金筹划不到位或其它原因及困难，需租用铁路沿线农村民房；职工食堂面积偏小或没有专设餐厨房间，且条件简陋；职工浴室或淋浴问普遍缺失。生活不便，自然环境差的地域，生活用水都需靠汽车或火车拉水解决，且无水冲式厕所。2．2在建、已建生活状况职工生活房屋(宿舍)多数配备到每间住2人，少部分地区每问住3～4人，房间内设置独立卫生问和盥洗设备，但不能按定员数100％配备房间；职工食堂或伙食团服务用房基本设置到位，有专职厨师或就餐服务人员，职工生活房屋(宿舍)内配备淋浴问或集中浴室。
3生产生活房屋主要设计标准
根据《铁路房屋建筑设计标准》(TB10011—2012)中所规定没计标准。3．1职工宿舍(1)职工宿舍内宜接人有线电视、互联网，并设置卫生间，卫生问内设置淋浴器、洗手盆等，并24h供应热水。(2)新建铁路的职工宿舍规模，应根据铁路所在地区自然条件和沿线城镇分布情况而定，并宜按职工人数的80％一100％配嚣床位数。(3)宿舍设计建筑面积指标应采用每1人17～19rn，并应按每间住2人设计。
3．2职工食堂
(1)根据最大当班人数240人为界限，人数以上(含240人)时可设置食堂，人数以下时可设置伙食团房屋。(2)食堂和伙食团规模包括餐厅、厨房及辅助用房。(3)餐厅座位数应按该单位的最大当班人数的50％就餐及二次进餐计算。
3．3职工浴室
车站卫生特征在1～4级范围内的铁路基层生产作业单位，应设职工浴室或淋浴间。
4西部铁路生活房屋设计分析
4．1条件差异
我国西部铁路分布区域的自然环境与地方经济情况差异较大，因此应对山区铁路、沙漠(戈壁)区铁路、冬季严寒区铁路与平原区域铁路、经济发达地区铁路的生产生活设施配备有一定的区分和区别。本次对比分析以西安铁路局为例，其主要管辖陕西省境内铁路。陕西省南北狭长，东西窄，由北向南可分为地理、气候截然不同的三大地区：陕北、关中、陕南。陕西省是中国典型跨越南北的省份之一，因此具有复杂多样的气候特点和地形地貌。(1)陕北黄土高原海拔800～1300m，其北部为风沙区，南部是丘陵沟壑区；其区域内主要铁路为包西铁路(该范围内水源较为匮乏或水质较差，交通不便)。(2)关中平原西起宝鸡，东至潼关，地势平坦，交通便利，气候温和，经济发达，是徐兰高铁、陇海铁路陕西段主要途径之地(该范围内城镇较为密集)。(3)陕南秦巴山地包括秦岭、巴山和汉江谷地，秦岭山脉在省境内东西长400—500km，南北宽约300km，海拔1500—2000m。区域内主要为西成高铁(在建)、宝成铁路、西康铁路(该范围内城镇较为分散，交通不便)。
4．2设计情况分析
(1)西安铁路局除关中平原陇海线陕西段，其余大部分铁路均处于北部黄土高原和南部秦巴山脉的山区中，公路交通极为不便，很多职工只能靠局内开行的通勤火车上下班，不到休假的时间基本就吃住在车站和工区，对生活房屋的需求较大。考虑到沿线地方经济条件较差，且自然环境较差，车站需配套较完善的生活设施条件，满足职工安心工作的基本需求，车站单身宿舍或间休室应按规范上限100％配置，同时配置餐饮和淋浴条件。
(2)车站和段区所生活房屋设置在站段内或附近，其它工区人员就近修建集中生活房屋。方便职工工作和休息，并且可减少配属管路及其它设施的敷设。
(3)很多山区铁路车站及工区无正规进出道路，需利用村庄道路，车辆的频繁进出引起对社区道路的损坏，为此经常引起当地百姓的不满而阻止车辆进出，很多工区道路均为土路，下雨天无法出行，对应急抢修影响较大。应充分考虑通往工区办公和生活设施道路。
(4)新建铁路线的人员定编和机构设置依据规范，设计定员和铁路局生产实际需要配置定员有较大出入，造成生产生活房屋设施缺失较为多。从项目各设计阶段中，加强对定员及机构设置方面地分析及调研，参考铁路局各生产处的意见。
4．3生活房屋设计方案分析
假设铁路车站生产生活房屋总规模面积不变的情况下，可根据铁路沿线当地经济发达情况、自然条件、水源水质和交通等因素，区别考虑设计标准，以适应具体情况及满足职工生产生活条件。
4．3．1职工单身宿舍如上述各种环境和条件皆有利或大部分有利时，宿舍规模可依据规范规定的下限按定员80％配备。房间设置成标准问模式，宿舍内设置独立卫生间及淋浴设备，平均每问宿舍建筑面积含公摊约30m左右，房间平面布局如图2所示。如上述条件皆不利或大部分不利时，职工单身宿舍规模可依据规范规定的上限按定员100％配备，房间设置成普通问休室，楼内设集中卫生间、盥洗室及淋浴间，平均每问宿舍建筑面积含公摊约25m左右。房间平面布局如图3所示。根据上述分析，生活房屋设计方案对比分析如表1所示。
4．3．2食堂或伙食团食堂或伙食团尽可能与职工宿舍合建，充分利用房屋走廊和其它附属用房面积，节约建设投资；并且尽量布置在建筑物一层端部，减少对房屋生活区影响，平面布置如图4所示。
4．3．3总规划布置办公生产房屋和生活房屋总平面布置规划为生产区、办公区、生活区等相对区域，整个布局紧凑、规整，人员联系方便，缩短配套道路、管线等，节约土地资源，总图如图5所示。
5结束语
1.1对可再生资源的利用
在可再生资源的利用上，要重点加大对天阳能的利用，太阳能的运用有降低能耗的作用，可以减少建筑内二氧化碳的的排放，在太阳能的利用过程中，可以将其用来发电，热水，以及近年来开发的太阳能制冷空调、太阳能采暖等等。对可再生资源的利用，可以起到节能损耗的作用，可以构造建筑与自然的和谐统一，进而促进社会的可持续发展。
1.2采光通风策略
绿色建筑在设计时一定要充分考虑自然光与自然风，将两者运用到采光通风的设计，可以降低因人工照明等带来的能源损耗，为建筑居住者提供舒适良好的生产生活空间，例如，在建筑的外墙方面，可以选择运用透明度较高和传热导性能较低的石材装饰，可以同时增加外墙板的热反射和减少墙体对室内的热辐射，具有良好的隔热效果；在幕墙的选择方面，可以采用干挂石材幕墙，能有效地降低建筑物与外界的热传递，减少因夏季大量使用空调造成的耗能，也可以减轻施工人员施工过程中的劳动负担；在玻璃幕墙的运用上，可以选择夹层玻璃，这种中空夹层玻璃技术可以增加热绝缘性，起到良好的隔热功效，实现了节能减排的目标。
1.3水资源利用策略
绿色建筑的节水方面的策略，可以通过收集雨水和处理回收利用污水来实现，将收集的雨水用于灌溉，加强了建筑的生态建设，污水回收利用特殊设备净化后利用水泵提升到建筑楼顶水塔中用来冲厕，也可以用来喷洒路面、绿化等；在中水利用方面，可以将其收集起来处理为达标的中水，用于绿化灌溉、清洗车辆等，实现水资源的循环利用。
1.4地下空间利用策略
地下空间可以作为公共场所，或者停车库、储藏室等等，在绿色建筑的设计过程中，要鼓励开发利用地下空间，并根据实际需要进行建造，将绿色建筑的空间由水平方向向地下的垂直方向延伸。开发地下建筑时，可以将地下建筑的上部作为重要的商业、服务用地等与地上建筑部分相联系，再往下延伸就是布置对采光要求较低的停车场、储藏室等，当地下部分地形高差较大时，可以设计建造不同高度的层级地下建筑与地上建筑相呼应，实现土地资源的充分合理利用。
1.5绿化景观的立体化设计策略
在绿色建筑的设计以及建造过程中，绿化的作用显得尤为重要，它可以调节碳氧平衡，可以减轻空气污染，还可以降低噪声、节约能耗、改善室内热环境等等，是房屋绿色节能设计过程中的重点，应因地制宜建立立体绿化，使植物的绿化效果达到最大化。在现有的技术条件下，可以进行房屋的顶层绿化，顶层绿化可以降低屋面的温度，也可以大大减缓城市的热岛效应，对建筑的景观美化和环境改善都有很大的作用；还可以利用墙体、阳台进行绿化，墙面的绿化可以遮阳隔热，在现实操作中，可以种植藤蔓植物沿墙攀附来阻挡太阳辐射，也可以在阳台种植花草，进行分层绿化，提高居民的生活品质。
1.6建筑废弃物处理策略
建筑物居住者和使用者在生产生活过程中，会产生大量的废弃物，在绿色建筑的设计过程中，要摒弃传统建筑周边设置简易垃圾台或垃圾桶的那种做法，应考虑运用分类回收垃圾的垃圾箱，在建筑周围的下风处放置，并在周围种植大量绿色的植物用来净化空气。
1.7人性化道路设计策略
道路设计关乎建筑居住者和使用者的出行和生活质量的提高，应从满足居民生活、利于消防的进行和与环境协调方面着手布局。建筑周围的主道路路面应采用沥青混凝土材质铺设，由行车道和园路组成。在行车道的设计过程中，要满足消防的要求，使交通方便快捷，同时要考虑到残疾人坡道，一般确定建筑周围主要道路为6m，环形道路为7m，在园路的设计上，一般将游步道设计为1.2~2.0m，用水泥砖、卵石等铺成，不但可以减少建筑成本，也可以起到环保、自然的效果。
2结束语
底部框架～抗震墙砌体房屋结构的薄弱层一般均出现在底部钢筋混凝土结构部分或过渡层。汶川地震经验表明，过渡层先于其他层倒塌、破坏的实例较多、程度较重，这种现象不容忽视。众所周知，结构存在两种不同部位的薄弱层，故在结构设计中应控制其中相对薄弱的部分，避免出现特别薄弱的部位。底部框架一抗震墙和上部砌体均具有一定的承载能力，但后者的变形和耗能能力比较差。权衡二者受力特点，规范提出结构纵横两个方向，上部砌体计入构造柱影响的侧向刚度与底层侧向刚度的比值要求均不应小于1．0，目的是使结构上下侧向刚度趋于一致不发生较大突变并迫使变形下移至底部具有较好的变形能力和耗能能力的框架一抗震墙部分，从而改善抗震性能。汶川地震震害表明，上部砌体比多层砌体房屋抗震性能稍弱，是砌体结构部分的薄弱层，因此构造柱的设置要求更严格。在强烈地震作用下过渡层损坏严重，过渡层砌体的开裂将会破坏托墙梁的整体性，所以应慎重考虑托墙梁整体工作。
2侧向刚度比的合理确定
上部砌体的侧向刚度与底层侧向刚度K的比值应满足表1的要求。在确定上下层刚度比时应注意考虑以下因素。
2．1下部框架一剪力墙的侧向刚度
底部侧向刚度不能过大也不能太小'冈0度过大将吸收过多的地震作用，破坏严重同时会迫使薄弱层向上部砌体转移而出现脆性破坏；刚度过小则形成软弱层，地震时塑性变形过多集中在底部而发生较大破坏。底部框架一抗震墙砌体房屋自振周期一般在0．6—0．9左右，略大于场地土的特征周期，可以设计相对较小的侧向刚度，适当增大结构自振周期，使结构从整体上减小地震作用。同时不宜设计过柔的下部结构，下部侧向刚度过小导致结构在强烈地震下发生较大的塑性变形，同时为避免出现脆性剪切破坏，底部的地震剪力设计值应乘以增大系数，其值可取1．2～1．5，刚度越小，剪力增大系数越大。因此，上下层刚度比宜取接近下限值，底层宜尽量设置较多数量剪力墙，从而提供较大侧向刚度并且剪力增大系数不至于取太大。
2．2次梁转换的砌体墙段
对于有些工程在设计时出现次梁托上部砌体墙的情况，可能造成一些不利后果。图1为L一1上有砌体墙，两端支撑在KL一1上形成次梁转换的情况，次梁转换的受力如图2所示。重力荷载和地震作用下上部墙体传来轴力、弯矩及剪力。在弯矩作用下使支撑次梁的框架主梁产生附加集中力，由于程序未能很好的反映这部分作用，因此在设计中应尽量不采用次梁转换。如无法避免时，应采取以下措施：1)过渡层墙体另外采取加强措施(参《建筑抗震设计规范》7．5．2)，同时支撑框梁应加强；2)次梁一端尽量与框柱或剪力墙相连以便将上部传递下来的弯矩转移给框柱或剪力墙；3)次梁转换的墙体不宜太长从而降低其向下传递的弯矩。—图1次梁转换图图2转换梁传力图
2．3过渡层构造柱及门窗
洞边小墙段在计算上部砌体侧向刚度时应该考虑构造柱的影响，因此在模型输入时应输入构造柱的布置。如果未输入构造柱可能造成下部结构侧向刚度偏柔的结果，且上下层刚度比接近下限时，就容易使下部结构形成柔软层而不利于抗震。《建筑抗震设计规范》7．2．3条规定，刚度的计算应计及高宽比的影响，高宽比大于4时，等效侧向刚度可取0．0(注：墙段的高宽比指层高与墙长之比，对门窗洞边的小墙段指洞净高与洞侧墙宽之比)。为此，在模型输人时应将高宽比大于4的墙段删去以尽量接近实际受力情况。反之，则结构侧向刚度偏大有可能造成下部结构设计过刚而迫使薄弱层转移至过渡层，发生脆性破坏。
3托墙梁的设计
底部框架一抗震墙砌体房屋的钢筋混凝土托墙梁计算地震组合内力时，应采用合适的计算简图。若考虑上部墙体与托墙梁的组合作用，应计入地震时墙体开裂对组合作用的不利影响，可调整有关的弯矩系数、轴力系数等计算参数。托墙梁弯矩计算时，设计中可按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减，一般无洞口可取0．85，有洞口可取0．95，但四层以下应全部计入组合；托墙梁剪力计算时，由重力荷载产生的剪力不折减。
4底部框架一剪力墙的设计
剪力墙的布置应遵守对称、均匀、分散、周边的原则，且应使上部砌体的中线与抗震墙中线重合，具有良好的整体抗倾覆和抗扭转能力。底部抗震墙应承担地震作用下全部地震剪力设计值，且该地震剪力设计值应乘以增大系数。由于底框结构层数不高，底部抗震墙轴压比大都不大，一般不都超过0．3，因此剪力墙均按底部加强区的构造边缘构件设计，即根据《建筑抗震设计规范》7．1．9条确定抗震等级后按照《建筑抗震设计规范》表6．4．5-2进行边缘构件设计。由于全部承担地震剪力设计值，因此要根据计算结果对墙体配置足够的水平分布筋数量，以满足抗剪承载力要求。当建筑层数和平面尺寸确定之后，为满足底部抗剪承载力的要求，剪力墙的数量基本就能确定；然后再根据上下层刚度比的要求确定底层框架柱的数量和截面，柱截面宜小但应满足轴压比和截面配筋率的要求。布置柱时尚应考虑框架梁中心与上层墙体中线对齐的原则。
5过渡层的设计
过渡层设计的目的是使上部砌体具有良好的整体性，在地震作用下避免出现过渡层先于其他层倒塌、破坏的情况。为保证过渡层在地震作用下具有一定的整体性和传递水平地震力的刚度，规范要求过渡层底板为现浇混凝土板且厚度不应小于120mm，配筋双层双向，每个方向配筋率不小于0．25％。过渡层圈梁和构造柱的设置规范也给出了相应的规定。高度不宜小于240mm，构造柱截面不应小于240mm×240mm，截面配筋6，7度时不宜少于4+16。构造柱与墙体连接处的水平拉结筋，6，7度下部1／3楼层处应沿墙通长设置。总之，过渡层设计应严格遵循规范要求对其采取必不可少的构造加强措施，避免成为结构的软肋。
6基础设计及其他
底部框架一抗震墙砌体房屋的抗震墙应设置条形基础、筏形基础等整体性好的基础。当结构采用板式楼梯时，楼梯踏步板宜采用双层双向配筋。
7结语
钢筋混凝土房屋具有非常明显的不可逆性，落成之后后期修正的难度较大，因此必须要将全部的难点疑点集中在设计环节加以妥善解决。钢筋混凝土结构主要是由钢筋与混凝土按照一定的比例配合而成的，两者共同受力，是统一的工程结构，具有不可分割性。钢筋混凝土房屋的主要承重构件就是钢筋与混凝土，前者具有理想的抗拉性能，后者具有高度的抗压性能，不同材质的结合使用，能将抗拉性能与抗压性能融合于一体，增强钢筋混凝土房屋的梁柱、剪力墙、楼板等承载能力，产生良好的力学作用，是一种具有高度现实意义的房屋设计结构。
2钢筋混凝土房屋设计中存在的问题与对策分析
2．1基础结构方面
2．1．1地下室底板由于土地资源的紧张，业主为了最大限度地利用有限的土地资源，在进行钢筋混凝土房屋设计的过程当中，往往会选择加筑地下室，以扩充可使用的空间。对于存在地下室的钢筋混凝土房屋而言，如果在设计的过程当中不注重地下室楼板的承载能力，很有可能会造成建筑物发生沉降或者是倾斜的问题，增加安全隐患。当地下室楼板设计承载力与实际承载力误差大于20%的时候，混凝土底板就会出现裂缝，裂缝持续扩大，危及房屋与业主的安全。为了避免因地下室底板承载力不足而造成沉降，设计人员在进行设计的过程当中，可以着重在持力层与地下板之间规定要布置褥垫进行施工，降低附加应力的影响。
2．1．2防水功能钢筋混凝土房屋的防水功能主要立足于柱下承台的形式基础方面，受柱下承台的形式基础的制约，整个房屋的基槽地模形状往往会产生很大的变化，例如放坡、阴阳角等的位置与数量都会相应地改变与增多，增加防水工序的施工难度。为了进一步确保钢筋混凝土房屋的防水性能，提高业主的居住质量，设计人员需要就柱下承台的形式基础作出充分的调整，将自然因素纳入设计考虑的范畴，如雨季与旱季的防水性能的要求，关键在于绘制包络图，参照包络图的相关数据，对柱下承台的形式基础作出改变，使放坡以及阴阳角的位置与数量都趋于稳定，彰显钢筋混凝土房屋防水功能的规律性，降低施工难度。
2．1．3外墙配筋在以往的钢筋混凝土房屋设计工作当中，设计人员经常采用的都是底部固结和顶部铰接的计算模型以及单向板的计算方式，但是却忽略了钢筋结构的影响因素，如双向板、梁柱钢筋笼等方面，导致了计算结果与实际情况存在很大的误差，无法保证外墙配筋比例的合理性与科学性。鉴于此，由于在钢筋混凝土房屋设计当中，外墙配筋的计算方法多种多样，缺乏统一的标准，笔者建议设计人员先行建立统一的计算方法使用制度，明确使用底部固结和顶部铰接的计算模型以及单向板的计算方式的具体情况，缩小计算结果与实际情况的客观误差。
2．1．4独立基础钢筋混凝土房屋的独立基础主要是天然地基锥体独立基础，存在明显的基础坡面，在以往的设计工作当中，存在着的明显问题就是以1∶3的比例进行坡度规划。而1∶3的比例由于基础坡面的坡度过大，施工人员在进行混凝土捣实的时候，施工难度非常大，施工设备上不去，只能采用人工捣实的方法，施工效率低，捣实的质量不理想。为了克服基础坡面过大的问题，可以尝试如下两种的设计方法:一是按照1∶1的比例进行坡度规划，使坡度尽量保持平缓。二是直接废除椎体独立地基的设计方法，建议采用阶梯型基础的设计方法，以保证钢筋混凝土房屋独立基础的设计质量。
2．2上部结构方面
2．2．1挑梁与墙体钢筋混凝土房屋设计中挑梁与墙体部分的问题集中表现在挑梁变形与墙体外闪方面，因为钢筋混凝土房屋结构的受力情况不均匀，容易出现局部受力过大的问题。为了避免挑梁变形与墙体外闪，设计人员可以在挑梁端头设计的时候添加构造柱结构的设计，所谓的构造柱，即是通过在挑梁附近加筑一条梁柱，将每层的挑梁连接在一起，避免因局部受力过大而导致出现挑梁变形与墙体外闪的问题，其中的物理原理是:将本来集中在挑梁的压力通过构造柱卸载到各层结构当中，将压力分散，继而消除挑梁变形与墙体外闪的问题。
2．2．2梁柱强度以往的钢筋混凝土房屋设计工作普遍存在着“强柱强梁”的问题，“强柱强梁”即是立柱与横梁的强度过大，对整个房屋结构造成硬性破坏。鉴于此，为了减轻房屋结构的硬性破坏，设计人员应该采用“强柱弱梁”的设计方法，即是立柱的强度系数略高于横梁的强度系数，这种设计方法，主要是针对在强烈地震之下，将损失降到最低而产生的，根木目标在于避免梁柱同时倒塌，使整个钢筋混凝土结构的房屋瞬间崩溃，以保证梁先倒塌，柱后倒塌，提高钢筋混凝土房屋的抗震性能，具体内容可参阅《建筑抗震设计规范》(建标［2006377号］)。
2．2．3钢筋保护层厚度钢筋混凝土构件的保护层厚度一直存在着取值过小的问题，旧版03G101标准图集规定的混凝土保护层是从纵筋的最外皮到混凝土边缘的距离，而新版11G101标准图集规定的混凝土保护层则是从箍筋的最外皮到混凝土边缘的距离，由于测量的具置发生了较大的变化，因此保护层的具体数值也要作出相应的调整，钢筋的混凝土保护层厚度从垫层顶面算起应大于42mm，对梁类构件为－7—+10mm;对板类构件为－5—+8mm，其中的合理误差在(1．00±0．85)之间。
2．2．4剪力墙目前，钢筋混凝土房屋设计中剪力墙部分普遍存在的问题就是单肢刚度偏大，并且布置非常不均匀，为梁板等构件的设计带来负面的影响，剪力墙单肢刚度偏大所造成的直接结果就是容易发生应力破坏。鉴于此，设计人员在进行第一级别刚度的剪力墙设计的时候，将其单肢刚度控制在4．5以上，同时总肢数应当在5以上，依照整体的框架结构，合理设计剪力墙。
3结束语
好的结构方案还可以最大程度上减少建设单位的资本投入，为企业带来更多的经济效益，还可以保护建筑施工现场的生态环境，实现经济利益与环保相结合的良好经营模式。因此，合理地使用建筑结构优化技术能够更好地实现建筑物的综合效益。建设单位开发建筑物的基本原则就是在最大程度的减少资本投入、建筑材料使用的基础上，实现建筑物的高质量和长期使用。况且建筑物只有在保证良好质量的基础上实现其美观、耐用、新颖等特点，才能够满足不同人群的需要，为企业带来更多的经济利益。与传统的建筑结构设计方案相比，建筑结构设计优化模式可以降低建筑成本。其采用的设计优化措施可以有效地实现建筑施工中各个资源的合理配置，以及各项建筑材料的充分利用，并且协调好房间的布局，使得这些布局能够有效的结合，共同发挥其使用功能。合理的利用建筑结构优化技术，在确保建筑物安全性能的前提下能够充分的体现出其创新性。此外，这种技术还能够帮助设计人员选择最为合理的设计方式。
2建筑结构优化技术的经济意义
使用优化建筑结构的方法，能够使房屋在整体结构上更加科学、合理。在实际的房屋施工建设中，房屋的层数对房屋的成本造价产生了直接的影响。在一般情况下建筑物的单位面积造价会随着层数的增加而降低，但是在超过一定的层数之后(即超限建筑物)，房屋单位面积的造价反而会增加。因为随着建筑物楼层的增高，房屋中的承重墙和柱等结构将会受到更多的荷载，房屋的稳定性也将受到一定的影响。为了确保建筑结构的稳定性，增强建筑物的抗震性能以满足现行规范的要求，结构形式将会发生大的变化，从而房屋的单位面积造价也会进一步增加。想要在相同的用地面积内，达到理想的房屋设计效果，提高建设单位的经济效益，就需要合理的控制建筑物的层数，并且确保房屋良好的设计效果。使用建筑结构优化技术不仅能够实现对房屋结构的优化，还能够在有限的用地面积内实现最大化的利用效果，促进对建筑用地的合理使用。
3建筑结构设计优化措施
3．1优化结构设计模型
建筑结构的优化可以分为以下几个阶段:
(1)是对变量的选择。
一般情况下，建筑师决定的最终建筑设计方案起到重要的作用，这些重要的建筑数值均可以作为变量供建筑设计人员进行选择。例如:工程参数的参考，包括对房屋价格的参考、对于其损失的参考等等。设计人员若能够将变化幅度较小或考虑因素较少的参数作为设计的参考，建筑结构的设计和编程难度将会大大降低，设计人员也能够更快的找到最符合设计目标的数据。
(2)是对函数的确定。
设计人员要选择出最符合配筋率和房屋结构构件尺寸的一组函数，进而在最大程度上降低建设成本。
(3)是对施工条件的衡量。
想要进一步确保建筑结构的稳定性，就需要从房屋的受力限度、变形限度、结构的稳定性、房屋结构构件的尺寸、结构构件裂缝的限度、房屋的结构体系等方面考虑。在实际的建筑结构设计过程中，设计师应该结合建筑使用方案和房屋的施工条件，分析出实际设计中存在的约束性条件，并且要确保解决这些约束性条件的方案要符合我国现行的规范规定，以保证建筑结构的设计结果达到最优。
3．2确定合理的计算程序
设计师在对房屋结构进行设计的过程中，需要用到很多设计程序，而建筑结构优化的本质就是进行一个复杂繁琐的计算过程。设计人员在对各种数据进行分析计算的时候，要注意将附加约束条件转换成不带约束的条件，这样就更容易地得到更为精确的结构计算结果。此外，还要优化许多建筑结构的技术模式，因为这些模式有利有弊，所以设计人员需要根据实际的施工情况来选择最合适的计算方案。
3．3选择最优的程序
设计人员在设计好房屋的结构模型，且选择了最为合适的计算方法后，就可以进入选择最优设计程序的环节。对最优设计程序的选择需要具备以下几个条件:具备完整的功能、程序运转较高以及程序用途齐全。
3．4对统计结论进行分析
设计人员在进行了各种计算之后，要对统计结果进行认真的分析，并且找出各个设计方案中不同点和相同点，并且结合总体的设计情况和进展选择最佳的设计方案。设计人员在进行结论分析的时候，要注意不要遗漏一些细节问题。房屋的建设与设计是一项耗时长、成本高的项目，它不仅涉及到建设单位的利益，也涉及到了房屋使用者的利益，设计人员在把握细节的基础上，要注意从宏观上把握住当事人的利益，这样才能够有效的节约建设成本，进一步优化建筑结构。在进行建筑结构优化的时候，设计人员不仅要避免追求片面的利益，还应该避免为了追求设计创新而忽略了建筑实际情况。
3．5积极应用信息优化技术
由于建筑结构设计是一些比较复杂的工程，需要的资料也比较多，这为建筑结构优化带来了一定的难度。这时设计人员就需要利用先进的信息化技术对建筑数据进行整理。例如，合理的利用一些参数定义的软件，这样就可以大大减小设计人员的工作量，提高其工作效率和工作质量。
4结语
关键词：以人为中心可持续性
房屋和城市设计规划人们的终生，决定人们如何设计和建设它。现代的房屋和城市设计面临的是什么样的问题以及如何做才能解决这些问题是全球人居环境和城市发展所面临的问题。
城市间借鉴
最近几年，亚洲的房屋及城市建设步伐加快，尤其在韩国和。韩国已进入其第二阶段的城市发展时期，中国正处在其第一阶段的发展时期。无论处于什么样的发展阶段，都要面临以下的问题：最好的发展策略是什么？发展的样式将会是什么？彼此的经验能否互相和借鉴呢？
以韩国，汉城市为例：
自韩战后，韩国在它的城市及房屋建设中经历了不同的发展变化。战后以“快速而且”为准则的建设已经结束，重建和再发展的新纪元已经开始。便宜的低层建筑在汉城及其它主要城市已被高层或混合型的建筑取代。其结果是，提供了可持续的有品质的生活。
汉城的新任市长李明博先生，计划汉城建设成以人为本的，绿色的，可持续发展的和最适于人居住的最美城市。汉城市市长李明博态度很鲜明，如果开发和环境相冲突，就要采取环境优先政策。在他的倡导下，首先，恢复了横贯市中心长达六公里的河流———清溪川，这条河在1960年被填平改建成高速公路，而在600年前的朝鲜王国它是汉城的主要水道。尽管原高速路为市民提供了交通的便利，而且已经形成六万多个商店和二十万从业人员的大型商业圈，但考虑到道路造成的环境问题以及老化带来的安全问题，汉城市政府还是决定将其拆除，并努力恢复河流应有的生态空间。重建的河流状态比以前的河流好很多，其将先进的技术到水处理过程中，使水得以净化，从而确保其流域的野生物和鱼类的生存环境。其次，将市政大厦前的交通广场改变成绿色公园，每天大量的市民来这里休闲娱乐。除此之外，还为市民建设了许多森林公园和绿色地：如DUKSOM.中国的城市建设也要求坚持以人为本和可持续发展的思路，韩国政府的举措是值得借鉴的。降低空气、噪音污染和节约能源如：降低水的浪费，将创造出宜人的城市居所，城市发展的新纪元前景美好。
另外以美国夏威夷火奴鲁鲁市为例：
火努鲁鲁的市长JEREMYHARIS在火努鲁鲁发起了一个以人为本可持续发展的城市建设，由于日本游客的减少，夏威夷的经济在过去的12年中受到了影响。夏威夷拥有的是上帝赐予的美好的气候，干净的空气、美丽的沙滩、健康的食物和美好的环境。市长的目标是吸引更多的世界游客而不仅仅是日本游客。他要有世界上最好的东西，同时他也发现一些城市已经推动了其中的一些，或是忽略了，或是被遗弃了，他要重新修复这些城市。他设立了目标，其主要功能就是计划和贯彻他的可持续发展之城市设想。在建筑师、设计师和工程师们的大力帮助下，他规划出新的土地使用方案，建设了更多的公共公园和公共交通系统，同时不鼓励私事的利用，他腾出了街道的一部分专门做为步行路，提高了存车的费用，限制城市的发展，用以鼓励公共交通事业。他重新翻新了许多遗弃的建筑物，重建了WAIKIKI海滩的步行街、喷泉和绿地，以便使之更加适合散步行走。建了新的公园和翻新的旧的公园，提供公共的沙滩，种植树木，沿街设置汽车站。重新翻新城市建筑物立面。在美化城市的同时也将能源消费降低了15%，努力的结果，游客增多，更多的人喜欢选择在夏威夷度假了。
有着世界上最多的人口的中国正以巨大的速度快速发展，可持续性发展和以人为中心在城市建设中起着重要的和领导性的作用。在中国几千年的文明社会发展进程中，中国一直与保持和谐发展，“风水”就是个很好的例子。中国政府拥有这样的土地，也有能力成就这样的城市，试想，如果中国建设这样的典范城市，将会吸引世界上成千上万的人来这里参观、学习，或是定居在这独一无二的理想城市，这是多好的机会啊。
城市规划与交通系统
随着历史变迁：比如变革、防御变革和近代的运输变革，我们的城市也随之不断地发生着变化。与此同时，人们还不断的建造新的城市，这样的新城有：中国上海的浦东地区，韩国的LANGHAM地区和KAZAKHSTAN的新首都ASTANA.
今天，评价一个新城建设的成功与否，经常取决于新城的车辆交通系统的设计的好坏，如：街道的宽度和线路的多少？从一个地到另一个地区有多快？无疑我们生活在一个汽车统治的世界，即使像日本东京这样的老城市都在市区内新建越来越多的车行线，甚至发展到多达3层的立交桥线路。问题是，将要建有多少的道路才能缓解交通拥挤的问题呢？道路建的越宽，车辆就越多，噪声污染、空气污染就越来越严重，邻里和社区之间就越来越疏远。
众所周知，只考虑交通绝不是一个正确的城市规划发展方向，城市规划设计通常以城市土地规划和交通系统规划开始。确定城市功能区的位置和大小，如：学校、教学、公园、广场、步行街，商业及办公街，以及联系公众建筑区的街道和公路。地域的形状和自然地理形状如河流、山川和海洋在规划独一无二的城市中扮演着重要的角色。例如：海边城市——夏威夷的火奴鲁鲁，海边丘岭城市——美国三藩市，平原环路城市——中国北京，千湖之城——美国明尼阿波利斯，类似的例子不胜枚举。拥有更多的美丽的公共用地，休闲用地，步行街，博物馆，图书馆，酒店和商店的城市，常被认为是更加成功和更适合人居住的城市。
汽车可谓是当今社会的最伟大的发明之一，它对人类的贡献是巨大的。但如此多的车也给人类带来了很多的问题：如环境污染、交通拥挤和城市辐射及社区分离。难道我们不能离开汽车生活吗？也许可以，但这将会给许多的人带来很多的不便。因此，解决问题的根本不是去限制汽车，而是要鼓励大众少用汽车。
地铁是解决大城市人口拥挤的最好的办法之一，北京有两条主要地铁线，纽约、汉城和日本解决交通问题的主要办法也都是靠地铁，它虽然造价昂贵有时客流量很大，但它仍为一可取的方法。
利用现有的道路，运行单轨铁路（也称作快速交通系统），它的造价虽然很高，而且设计不合理将会影响视觉，但它仍然能够帮助解决我们现在面临的许多问题。这使我们可少占用土地，而且可以直接利用建筑物的二层做为转换汽车的中转站。美国的明尼苏达因其“空中步行街系统”而闻名，处于建筑物二层之间的步行街道，提供了冬暖夏凉的交通通道，而且在二层进行的商业交易比在一层进行的更加成功。
在提高我们城市规划设计方面，大家做了一系列的尝试：“新都市化”是其中之一，该尝试由城镇规划师安德列·度宁（ANDRESDUANY）和伊丽莎贝丝·布赖特·贝克（ELISABATHPLATER－ZYBENK）于二十世纪八十年代初提出，包含有品质的社区规划设计的13个设计规则和规范，对当代的城市发展影响巨大。
我在明尼苏达大学的二年中，我的课题是：快速系统试点城市，这种城市人口大约250，000，自给自足，完全可持续，完全自动化而且环境可以完全控制。这是MIT的梦中城市，同时也相信明尼苏达大学能够准许来它。试想，50年以后，将会实现这一梦想，这将会是一个什么样的奇迹。
世界房屋设计及趋势
人和动物一样都要长时间住在某个住处。在19世纪的革命之后，由于人口大量涌入，有限的土地上不得不容纳大量居住人口。房屋型式由平房发展成多层的楼房，人类不得不牺牲他们与/环境相和谐共生的生活方式。从工业革命以后房屋空间形式变化迅速，一般，房屋的形式变化主要有以下几个原因。
1、文化/变化——新的生活方式决定新的房屋设计形式。
2、变更——富裕和受的人口增加要求与其身份等同的独特建筑。
3、新的建筑和新材料、新技术的出现——允许我们设计、建造更大、更好、更独一无二的房屋。
4、技术革新——新技术（汽车，HVAC——采暖、通风和空调）使我们的生活更加化，尤其数字化技术的出现。
5、新的发展趋——单身和老年人口的增多，要求越来越灵活的房屋建筑形式：如家庭办公和家庭诊所。
6、新法规的出现——无障碍住宅。
以上的六个因素首先考虑技术因素。
汽车，今天的美国人离不开房子和车，两者相辅相成。这一形式也将迅速波及中国，人们是如此的依赖于它们以至于无法摆脱他们，我们必须找到控制它们的。在韩国，许多建筑物设地下车场，从而将大面积的地面用做公园和运动场。
采暖，通风和空调（HVAC）是现代伟大的技术，它使我们在任何气候环境中都能拥有舒适的状态。人类现在已越来越依靠这些技术，比如在阿拉斯加洲和亚利桑那州这些自然气候恶劣的地区，离开这些技术人类很难生存。
HVAC技术使得高层塔楼式的房屋建筑形式成为可能，与此同时，这一技术使得世界上建筑形式雷同，使得同时期的建筑设计师，在建筑设计和发展中，失去了丰富的文化内涵，建筑形式的多样性和与环境统一的独创性。更为遗憾的是，由于这些技术的，使得房屋开发商在房屋建设中只以造价为基础，而忽略自然通风和节能。
现代生活越来越依赖于高技术，这意味着需要更多的能源，而现在所使用的能源不是一个“干净”的能源，这些能源来源于煤和石油，在利用它时产生的CO2，这使大气臭氧层变薄，导致地球升温，我们需要将重点放在减少能量损耗，如果不能阻止能源消耗，能源的枯竭和人类灾难将会毁灭人类。
数字技术是当今的又一大发明，通过它可以远程控制家里灯的开关、烹调和室内温度（节约能源），同时也能在家里、车上或办公室远程控制家门、窗和百叶以及安全系统，我们能在办公室互相看到、联系到或检查孩子在做什么等等，所有这些都在进一步的不断的发展。是：这些发明物中我们到底需要多少呢？是系统控制我们，还是我们控制系统呢？如果系统失灵了，我们做了应急准备了吗？还是太依靠于技术离开技术无从下手了呢？
另外，要考虑的是社会生活的新发展趋势：传统的大家庭，正朝着中心家庭发展，独身生活形式在增多，同时高质量的生活导致人口的老龄化、全球化的发展。所有这些导致生活方式的改变。如：房子内房间数量在减少，休闲的空间增大了，人们想拥有家庭影院、室和家庭办公室，还有就是考虑无障碍设施的房屋，所有这些不胜枚举，我们能满足所有这些要求吗？当然可以。设计的宗旨就是：以人为中心，满足人们的舒适，安全，快乐和健康乃至长期的可持续发展的目标。
国际现代建筑的设计指导方针
1、与环境和谐：关键是和自然能和谐共生。人造的建筑物和景观将要提高和加强自然环境，在设计中要充分的考虑日照、风、水和其它的自然资源以达到能源，提高健康和娱乐的目的，从而使我们生活更舒适更有质量。没人会异议，带着室外树叶和花草香味的新鲜空气比不上从空调系统中的空气，室内畅通的新风系统对我们的身心健康极为重要的。
人造的建筑材料：如此多的人造建筑材料应用于房屋，容易引起房屋综合症，在美国环境法要求用环保的建筑材料，同时在房屋起用前要有一个月的晾晒和空置阶段，我们要推广这一经验。同时尽量利用自然的，可再利用的和可持续发展的材料。
2、正确的利用技术。前面已经详细的讨论了技术的正面和负面的因素，如今面对如此多可利用的新技术，如：温控技术（HVAC），安全技术，消防技术，视听及通信技术和数字，我们的努力是如何整合所有这些的单项技术成为一个全面的，可控制的系统，使之更方便于我们的生活。
3、适应性Flexibility：作为一种新的趋势，房屋的造型可以被认为是主人生活方式和自我的最终表现形式，业主想创造独特的空间来表达个人的感觉和观点，这意味着，房屋设计要满足不同人的要求。适应性在今后的设计中显得更加重要，在日本，一些房屋开发商人为的留下一些空间，让房主自己在这块土地上设计或建造独立形式的房屋，这是一个适应性的例子。
4、社区的意义Senseofcommunit.新的信息模式如电话、手机、电视和机将人和社区邻里孤立开来。过去人们间的相互沟通是通过中心广场和街边上面对面的交谈，今天，这种形式的交流已急剧下降，住在郊区低层或独立建筑中的居民彼此了解的办法就是走出家门，高层住宅中居民不会自己主动的联系，那么这些居民将会很少有与他人联系的机会。
关键词：多层枢架结构，房屋设计，问题
钢筋混凝土多层框架房屋，结构设计看似简单，但如果设计不当，将会给建设单位带来浪费或不安全的种种问题。本文就钢筋混凝土多层框架房屋结构实际设计中应注意的问题作了简要的分析探讨。
1.关于多层框架基础类型的选择问题
多层框架类型多层框架基础类型的选择，取决于地质条件，上部结构荷载的大小。上部结构对地基不均匀沉降及倾斜的敏感度及施工条件等因不。设计时应做技术经济比较，综合考虑后确定。对于框架结构的受力分析和辅助设计。可借助PKPM进行，其主要步骤：厚度：双向板为1／40板跨，单向板为1／35板跨。然后进行挠度和裂缝计算。最后确定板厚及配筋。柱截面：At=N／arc，a为轴压比，fc凝土压强度设计值。受荷面各及经验系数确定。初选梁截面：粱高为跨度的l／lO一1／15，粱宽通常为1／2—／3梁高。输入荷载：楼面荷载，梁上荷载，柱节点荷载，风载及地震信息。用PKPM中的SATWE内力分析程序进行计算。框架柱首先要满足轴压比限制，对超筋和构造配筋的梁柱进行调整，直至配筋，截面大小适中为止。另检查结构的自振周期，以名产生共振。基础选型：常用的基础型式有柱下独立基础。柱下条基，柱下筏板及柱基。
2.关于多层框架结构的参数选取问题
《抗震规范》中指出，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。论文大全。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、楼层弹性层间位移（包括最大位移与平均位移）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、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架——抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。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十分重要的。
多层框架结构房屋有时也设置地下室。由于隔墙少，常采用筏板式基础。在电算时，应将地下室层数和上部结构一起输入，并在总信息中按实际的地下室层数填写。这样，计算地基和基础底板的竖向荷载可以一次形成，并且在抗震计算时，程序会自动对框架底层柱底截面的弯矩设计值乘以增大系数。同时通过对层侧移刚度比的分析比较，还可以正确判断和调整房屋的嵌固位置，并采取相应的抗震构造措施。保证楼板有必要的厚度和最筋率等等；当结构表现为竖向不规则时。不仅要验算薄弱层，而且还要对薄弱层的地震剪力乘以1.15的增大系数。如果在结构总体计算时。论文大全。总信息中填写的地下室层散少于实际输入的层数，弯矩设计值增大系数将会乘错位置，从而在发生地震时，会使极易发生震害的底层柱底部位因抗震能力降低而破坏。
3.关于框架计算简图的问题
无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立基础埋置较深，在一0.05m左右设有基础拉梁时，应将基础拉梁按层1输入。以某学生宿舍楼为例，该项目为层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地为II类；层高3.3m，基础埋深4.Om基础高度0.8m，室内外高差0.45m。根据《抗震规范》第6.1.2条，在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算，首层层高取3.35m，即假定框架房屋嵌固在一0.05m处的基础拉梁顶面：基础拉梁的断面和配筋按构造设计：基础按中心受压计算。显然，选取这样的计算简图是不妥当的。因为，第一，按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩；第二，《混凝土结构设计规范》—2002）第7.3.11条规定，框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明，这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算，即将基础拉梁层按层1输入，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一并输入。论文大全。这样，计算剪力的首层层高为Hl=4—0. 05=3.95m，层2层高为3.35m，层3、4层高为.3m。根据《抗震规范》第6.2.3条，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。当设拉梁层时，一般情况下，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，对这样的计算简图，在电算程序总信息输入中，可填写地下室层数为1，并复算一次，按两次计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。
综上所述，以上的几个问题在钢筋混凝土框架结构设计中经常遇到，也经常被忽略。所以，我们设计工作者应按规范和相应的构造要求，严格执行，从根本上消除设计隐患，确保设计质量。
【参考文献】
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