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小高层住宅结构体系选型与工程应用

日期：2017-8-9 10:54:40　来源：互联网　浏览数：
　

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    1· 结构体系选型分析
    相比较一般工程来说，小高层住宅结构选型是一项综合性工程，除了要考虑建筑的功能性、施工可行性等因素，还需要兼顾经济性等要素，对于建筑工程系统的优化具有十分重要的意义。具体来说，应从以下几个方面入手：
    1.1 影响因素分析
    选型前，施工企业要对影响结构选型的因素进行分析和研究，明确方向，提高选型合理性。如功能适应性，不同建筑物使用要求不同，对其内部结构的尺寸具有明确的要求，如酒店，应尽量扩大底层空间，减少梁柱使用数量，而对于上层空间而言，应增加小开间，满足酒店运营要求。而针对住宅而言，应立足于人们生活需求，赋予建筑结构良好布局。而针对施工可行性来说，应满足工程工期、质量及环境方面的要求，在具体施工中，应避免对水、土壤及噪声产生的污染，减少对周围居民正常生活产生的影响。除此之外，还应考虑住宅抗震减灾等因素。
    1.2 选择合理的方法
    为了确保建筑结构选型科学性，在具体选型过程中，可以采取三种方法：
    （1）层次分析法，是指一种定量与定性结合的方法，能够对各类结构的优劣进行综合分析，对结构进行排序，最终选择最佳结构，具有可靠性、适用性等特点，具体步骤如图1 所示。

                      图1 层次分析法运用步骤图
    （2）模糊分析法，是指一种系统性分析方法，将各类判断因素输入到系统当中，系统会根据建筑专家的以往经验进行判断。由于人们的经验存在一定主观因素，故该方法具有模糊性。而结合三角函数对各项因素进行权重分析，能够更为快捷的选择建筑结构。
    （3）理想点法，采取逼近与理想解的思想进行排序的方法，能够在短时间内，快速找到最优方法，帮助施工企业对建筑结构进行设计和优化。
    1.3 构建选型模型
    本文将上一小节的两个方法整合到一起，确定指标体系，获得选型考虑因素，最后确定权重，得到结果。
    （1）基于结构选型合理性的考虑，本文将选型指标体系细化为基础层、指标层及方案层，不同层次所对应的因素存在一定差别，如基础层包括功能适应性、受理合理性等要素，而指标层则涉及极限承载力等内容。该结构选型指标的建立充分考虑到人们的客观需求，为选型和优化住宅结构奠定了一定基础。
    （2）建立模糊判断矩阵，可以采取两两对比和判断的方式对各元素进行比较和判断，并构成系统的三角模糊集合，即为：

    （3）确定权重，完成上述工作后，可以对层次包含到的各个要素进行总体排序，从上至下，以此排列，找到最佳与最劣的排序值。对于中间的指标权重可以采取两两对比的方式进行判断，最终获得适合小高层的住宅结构。
    2· 具体工程应用
    本文选取湖南省长沙市天心区的某小区，该项目总体面积为32651m2，总建筑面积为135485m2，层高为9 ～ 14 层，容积率为3.0，周边配套设施较为齐全。本文主要针对该小区的A7 栋进行研究，住宅主体结构为12 层，仅首层为4.5m，其他均为3m。通过对该住宅进行分析，住宅抗震性能等均符合标准。按照上文的选择步骤进行操作。
    2.1 明确各项因素
    目标层为该住宅的结构选型A。基础层要素为受力、施工等，整个集合为B={B1，B2，B3...}指标层要素分为空间整体性、刚度适应性等，集合为C={C1，C2，C3...}方案层为具体的结构，如普通剪力墙结构等，集合为B={B1，B2，B3...}。
    2.2 权重计算
    本文主要采取问卷调查方法，邀请专家对问卷进行全面评估后，发放问卷，并对回收的问卷进行整理，综合专家对各项因素重要性比较数据来看，能够发现多数专家认为基础层当中，最为重要的是结构的经济性因素，然后是结构的功能适应性等要素，因此在结构选型过程中，应重点强调对上述重要因素的考察，以此来提高选择科学性。
    2.3 确定结构
    通过借助理想点法，考虑多方面因素，分析并获得了各项因素的影响权重，最后通过仔细计算，发现异形柱框架—— 剪力墙结构体系为最优方法，因此针对该小高层建筑而言，可以采取这种结构进行施工，提高建筑工程整体结构的科学、合理性。本文利用SATWE 程序，并按照相关规范对上述建模选择的结构进行检验，能够发现，无论是抗震能力、还是结构自重，该结构都能够满足建筑工程施工要求。住宅结构选型是一项具体性工作，在操作过程中，忽视任何一个环节和因素，对后续建筑施工产生的影响都是极其深远的，所以施工企业不能够放弃任何一个因素，只有充分考虑各项因素，才能够找到最佳方案，以此来提高工程科学化水平。
    3· 结束语
    根据上文所述，现代化社会中，人们对于住宅的需求已经呈现多元化方向发展，但是基本的安全、舒适性要求仍然是购房者考虑的重要因素。而住宅结构选型以其自身综合性、覆盖面广等特点，成为建筑施工的必要环节。在具体选型过程中，施工企业应切实结合实际情况，针对具体的施工要求，充分考虑各方面影响因素，并选择合理的选型方法，构建选型模型，最终选择最佳住宅结构，在优化建筑整体性能的同时，满足建筑节能需求，进而推动我国城市化建设朝着更好的方向发展。