结构过程优化和结构结果优化，究竟有什么区别？
概述
设计优化行业距今发展已有十多年历史了，但仍有不少房地产企业对结构优化中过程优化和结果优化的认识较为模糊。今天就何为过程优化、何为结果优化、两者之间有何区别进行阐述，先分析过程优化和结果优化的基本概念，然后通过一个实际工程案例展示两者的区别和价值体现。
1、结构过程优化
参与项目结构设计过程的各个环节，与设计同步开展工作：
❶ 项目前期：通过对外部设计条件进行分析论证、对项目各部位进行多方案的经济分析比较，制定结构设计统一技术措施，确定各构件配筋原则；
❷ 初步设计阶段：对结构计算模型、计算参数等进行精细化调整；
❸ 施工图阶段：对梁、板、墙柱、楼梯、节点等配筋原则落实情况并跟进复核。
2、结构结果优化
一般在设计单位结构施工图设计工作初步完成后，项目施工前或局部已开始施工后方才介入：
❶ 优化意见提出阶段：通过对设计单位所提供的施工图纸等资料进行精细化复核，提出评估意见，并与设计单位反复沟通确认优化意见；
❷ 施工图阶段：配合设计单位调整结构施工图，确保优化建议得以落实。
项目案例
1、工程概况
下面通过沈阳某项目举例说明：本项目需要进行超限审查的为20#楼，结构高度约为154m。地上部分包括了商业中心、办公、酒店及避难层，地上总建筑面积为75732㎡，其中商业建筑面积8528㎡，办公及酒店建筑面积67024㎡。商业部分面积小于17000㎡，抗震分类为丙类。地下为2层地下室，主要功能为设备用房及车库。
2、方案设计阶段
在方案阶段，过程优化可以通过多方案经济性分析择优选取既满足建筑功能需求又经济的方案；而结果优化方案已定，可更改的可能性较低，如下表所示：
本项目由于我司介入时已通过超限审查并已出完整版结构施工图，因此无法按照上表所列进行多方案经济性分析选择最优方案。
3、结构模型计算阶段
★3.1基础模型优化意见★
❶ 建议塔楼核心筒范围以内基础筏板厚度由3500mm改为3100mm；核心筒范围以外筏板厚度由2700mm改为2500mm；
❷ 建议板单元内弯矩统计依据按平均值；
❸ 考虑到应力集中，部分板单元计算结果异常偏大，可调整网格尺寸（如取2m）进行综合判断，避免由于应力集中而造成的配筋不合理。
落实情况：最终仅核心筒范围以内筏板厚度由3500mm优化为3200mm。
★3.2 塔楼结构模型优化意见★
❶ 建议电梯口剪力墙取消，改为砼梁；并调整部分楼层墙体厚度；具体修改建议如下图所示：
❷ 调整前后经济指标对比
通过上述对比分析，本项目若结构模型优化意见完全被采纳，则剪力墙钢筋将可节省约3kg/m2。
4、扩初设计阶段
本阶段主要对方案阶段设计成果进行深化以及超限审查，如流程图所示：
本项目我司针对原超限审查专家组意见进行了复核，并提出建议，协助甲方进行超限复审：
❶ 调整抗震性能目标：底部加强部位的核心筒主要墙体、框架柱的受剪按中震弹性复核，偏压、偏拉承载力按中震不屈服复核；其他部位墙体及框架柱的承载力按中震不屈服复核，大震满足受剪截面控制条件；
❷ 中震、大震按规范反应谱参数采用，特征周期按插值确定。
本项目由于结果优化介入时间特殊，项目所在地更为特别（沈阳地区十一月开始施工工地停工直至次年三月），因而没有对工期造成不良影响，同时超限复审顺利通过。
5、施工图设计阶段
★5.1 墙身配筋优化★
建议底部加强区小偏拉墙肢墙身水平、竖向分布筋配筋率按特一级抗震要求取为0.4%，底部加强区其它墙肢墙身水平、竖向分布筋配筋率按0.3%，底部加强区以上墙身水平、竖向分布筋配筋率按一级抗震要求取为0.25%，地下二层墙身水平、竖向分布筋配筋率按二级抗震要求取为0.25%；同时底部加强区墙身水平分布筋还应满足中震弹性计算要求，底部加强区以上墙身水平分布筋满足中震不屈服计算要求，拉筋采用隔一拉一形式布置。
落实情况：仅拉筋未落实，其他全部落实。
★5.2 边缘构件配筋优化★
❶ 底部加强区暗约束边缘构件纵筋和箍筋：小偏拉墙肢按特一级抗震要求，纵筋配筋率按1.4%，箍筋配箍特征值取为0.24；大偏拉墙肢及其他墙肢按一级抗震要求，纵筋配筋率按1.2%，箍筋配箍特征值取为0.2；同时满足中震计算要求（纵筋按中震不屈服，箍筋按中震弹性）。经复核，部分暗柱配筋偏大，建议减小；如
❷ 底部加强区以上暗柱纵筋和箍筋：按一级抗震要求，其中约束边缘构件纵筋按1.2%，构造边缘构件纵筋按0.9%，并满足中震不屈服计算要求。经复核，部分暗柱配筋偏大，建议减小。如
落实情况：全部落实。
★5.3 柱配筋优化★
部分型钢混凝土柱箍筋配筋偏大，建议减小。如
落实情况：全部落实。
★5.4 梁配筋优化★
❶ 建议梁纵筋可采用两种不同级别的钢筋搭配使用以接近计算配筋值；
❷ 经复核，大部分梁纵筋配筋偏大，建议减小，以地下二层为例；
❸ 部分次梁纵筋、箍筋配筋偏大，建议减小；
落实情况：基本落实。
❹ 部分连梁纵筋及腰筋配筋偏大，建议减小。如：
落实情况：全部落实。
★5.5 板配筋优化★
❶ 建议低区、高区及酒店部分，核心筒外楼板厚度由110mm减小至100mm；
❷ 建议商业部分，核心筒外楼板厚度由120mm减小至110mm；
❸ 低区、高区及酒店部分：建议未注明核心筒外板（X向）底筋“8@170”改为“8@200”，个别地方不足处单独配筋；
❹ 建议地下二层底部钢筋双向“8@150”改为“8@170”；取消“未注明板分布筋f8@250”。
落实情况：未落实。
★5.6 核心筒型钢优化★
❶ 墙体拉力值取中震不屈服计算结果，计算拉应力及型钢面积时混凝土材料强度取标准值，钢筋、型钢材料强度取屈服强度，不考虑作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数，构件的承载力计算时材料强度取标准值，不考虑地震组合内力调整系数；
❷ 计算及验算所需型钢面积时，考虑墙体拉力全部由型钢承担；
❸ 建议型钢面积如下表所示：（以首层墙体为例）
以墙肢W1为例，尺寸A=500mmx4980mm（计算模型尺寸）
ⅰ 墙体拉应力σ=DD+0.5LL-Ex(y)
=(37687-22492)*1000/(500x4980)=6.10MPa>ftk=2.85MPa，故需配置型钢
ⅱ 按内力计算墙肢所需型钢面积如下：
全部拉应力均由型钢承担，则型钢面积为
=（37687-22492）/345=44043mm2
ⅲ 平均名义拉应力验算：（按弹性模量换算考虑型钢的作用）
=5.64MPa<2ftk=5.7MPa
满足要求。
墙体型钢验算表
落实情况：全部落实
★5.7 柱内型钢优化★
经计算14~15层柱可以不配置型钢，建议取消14~15层柱中型钢。
落实情况：全部落实
6、总结
本项目我司介入方式为结构结果优化，主要优化工作从基础、塔楼结构计算模型，超限审查报告，结构施工图配筋以及墙体型钢配置等方面提出了详细的优化意见，并通过与专家组、设计院等进行沟通，确保所提优化意见得以落实，最终测算结果显示本项目节省结构成本约507万元。
结论
综上所述，尽管案例项目通过结构结果优化节省了可观的结构成本，但通过上述过程优化与结果优化的对比，可以看到过程优化可以更为全面的对结构成本进行优化控制，落实效果也较好，同时过程优化与设计过程同步进行，不会对项目工期产生不利影响，因此案例项目若采用过程优化，成本控制效果将更为卓著。
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