高层建筑系统化结构概念设计研究（可复制毕业论文）.pdf

西北丁业大学硕卜论文摘要
摘要
随着经济的发展,高层建筑的外形、结构型式等发生了很大的变化。对于那
些年轻设计人员来说,要在没有太多设计经验的情况下,设计出一个合理的方案
不是一件容易的事,而且,当前许多设计人员特别是结构设计人员在进行设计时,
存在着重安全、轻经济且过于关注结构自身的错误思想。因此,如何更安全、经
济、有效地进行设计,就成为了一个急需解决的问题。建筑结构的概念设计方法,
作为一种新的设计思想,试图解决以上问题,但目前仍处于研究和探讨阶段。
本文在高层建筑的初始结构设计阶段,采用了概念设计方法,并结合系统化
设计思想,把整个建筑当作一个系统进行综合考虑,即在结构初步设计时,还考
虑了建筑、设备、能源、土地价格、建筑地理位置等多方面的因素。不光考虑了
当前因素,还考虑了建成后的因素。在考虑了费用模型一一年运行成本、年收入
的情况下,建立起了系统化结构概念设计的决策优化模型,实现了设计多工种、
多阶段的初步综合。
本文在求解决策优化模型时,优化方法采用的是一种新型算法一一随机加权
多目标遗传算法,并结合软件独立编制了求解程序,生成了非劣解
集,获得了一系列初始设计方案,设计人员可根据不同的要求选择合
适的方案。
由于求解决策优化模型的主要成果之一是高层办公建筑多采用钢筋混凝土
框架一剪力墙结构或框架一筒体结构。因此,本文研究了框架一剪力墙结构的结
构概念设计,提出了对其进行优化的方法和步骤,将初步确定剪力墙数量的计算
方法用于工程实例,证明了其简便、实用性,并提出了判断计算机计算结果合理
性的方法,这些可为工程设计人员提供有益借鉴。
关键词高层建筑系统化结构概念设计多目标遗传算法非劣解集
框架一剪力墙
一一
西北工业大学硕士学位论文
西北工业人学硕士论文第一章绪论
第一章绪论
前言
城市中的高层建筑是反映这个城市经济繁荣和社会进步的重要标志,当人们
谈起举世闻名的摩天大楼时,往往和芝加哥、纽约这样的国际大都市联系在一起,
这足以说明高层建筑对城市社会形象的贡献。进入世纪年代以来,随着社
会与经济的蓬勃发展,特别是城市建设的发展,要求建筑物所能达到的高度与规
模不断增加,例如目前世界上高度超过的高层建筑已达几十幢,国际上正
在筹划的层的巨型建筑其高度均超过,中国目前己建成并投入使
用的上海金茂大厦高度为,己建成并投入使用的位于马来西亚首都的石
油大厦高度达,己经超过了美国芝加哥高的西尔斯大厦。高层建筑
在全球范围内突飞猛进的建设,从科学技术方面看,得益于力学分析方法的发展、
结构设计和施工技术的进步以及现代机械和电子计算机技术的贡献。
高层建筑的主要特点包括有利的和不利的有以下几个方面
相同的建设场地中,建造高层建筑可以获得更多的建筑面积,这样可以
部分解决城市用地紧张和地价高涨的问题。设计精美的高层建筑还可以为城市增
加景观,如马来西亚首都的石油大厦和上海的金茂大厦等。
在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下,建造高层建筑比多层建
筑能够提供更多的空闲地面,将这些空闲地面用作绿化和休息场地,有利于美化
环境,并带来更充足的日照、采光和通风效果。
从城市建设和管理的角度看,建筑物向高空延伸,可以缩小城市的平面
规模,缩短城市道路和各种公共管线的长度,从而节省城市建设与管理的投资。
由于建造高层建筑可以增加人们的聚集密度,缩短相互间的距离,水平交通与竖
向交通相结合,使人们在地面上的活动走向空间化,节约了时间,增加了效率。
但人口的过分密集有时也会造成交通拥挤、出行困难等问题。
高层建筑中的竖向交通一般由电梯来完成,这样就会增加建筑物的造
价,从建筑防火的角度看,高层建筑的防火要求要高于中低层建筑,这也会增加
高层建筑的工程造价和运行成本。
第
西北工业人学硕士论文第一章绪论
第一章绪论
前言
城市中的高层建筑是反映这个城市经济繁荣和社会进步的重要标志,当人们
谈起举世闻名的摩天大楼时,往往和芝加哥、纽约这样的国际大都市联系在一起,
这足以说明高层建筑对城市社会形象的贡献。进入世纪年代以来,随着社
会与经济的蓬勃发展,特别是城市建设的发展,要求建筑物所能达到的高度与规
模不断增加,例如目前世界上高度超过的高层建筑已达几十幢,国际上正
在筹划的层的巨型建筑其高度均超过,中国目前己建成并投入使
用的上海金茂大厦高度为,己建成并投入使用的位于马来西亚首都的石
油大厦高度达,己经超过了美国芝加哥高的西尔斯大厦。高层建筑
在全球范围内突飞猛进的建设,从科学技术方面看,得益于力学分析方法的发展、
结构设计和施工技术的进步