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建筑结构设计优化方法在建筑结构设计中的应用研究石伟志

发表时间：2020/6/19 来源：《基层建设》2020年第5期作者：石伟志

[导读] 摘要：建筑工程结构设计工作需要从多个方面进行统筹考虑。

        中元国际工程有限公司北京 100089
        摘要：建筑工程结构设计工作需要从多个方面进行统筹考虑。总的来说，结构设计在整个建筑工程设计中应做到：早参与早介入，多分析多比较，重事实保落地，抓大不放小，以保证结构设计的安全、适用、经济、合理。从建筑方案设计阶段即参与其中，有利于结构方案的合理选型，避免后续设计过程中因结构方案难以实现或成本过高，导致对建筑方案的颠覆性调整。基于此，本文对建筑结构设计优化方法进行研究，以供参考。
        关键词：建筑结构;优化方法;结构设计
        引言
        新时代下，我国建筑行业的发展模式不再是单一的方向，随着人们对建筑需求的不断提高，相关行业呈现出了多样性发展的趋势。该发展趋势对建筑行业的发展有利也有弊，利在于其能够促进建筑行业的创新升级，弊在于建筑行业的成本会被一定程度地拉高。所以建筑企业需要利用相关的优化技术对建筑结构进行优化，从而在保障人们需求的同时最大程度的保障自身的经济利益。
        1建筑结构设计优化概述
        1.1建筑结构设计优化的重要性
        建筑结构优化方法在房屋结构设计中发挥着巨大的作用，为了使房屋结构设计的优化工作得以有序开展，相关工作人员不仅要掌握扎实的房屋建筑结构设计理论，并且还要积累结构设计经验。在建筑市场领域，高层建筑逐渐占据主导地位的趋势对房屋结构的优化工作提出了更高的要求，通过对房屋结构进行合理的优化设计，可以确保房屋建筑项目的安全性和经济性。在开展房屋建筑设计方案的优化工作时，首先应确保房屋建筑的质量，在此基础上可以融入先进的设计理念和技术。在对房屋结构进行设计优化的过程中，施工机械设备可以得到合理的配置，确保仪器设备的使用效率，也可以提高建筑材料的利用率。房屋建筑的结构设计优化工作可以合理控制建设项目的成本，这样可以提高房地产企业的经济效益。
        1.2结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用意义
        我国是人口大国，建筑用地紧张，因此，人们在进行建筑结构设计时需要充分考虑到占地的问题。在我国当今的建筑行业中，建筑和建筑用地之间存在着微妙的关系，即很多人认为提高建筑楼层就是节约建筑用地，但是这样一种微妙关系存在着一定的误区。因为楼层越高，楼层与楼层之间需空留的位置越多，否则的采光性以及通风性就会大打折扣。所以建筑企业在进行建筑结构设计时，需要充分考虑到这一点进行结构设计优化，找到楼层高度和建筑用地的平衡点，从而科学合理地利用建筑土地。现如今，我国的建筑结构设计呈现出多样性发展的趋势，这在一定程度上增加了我国建筑的成本，其中最具代表性的案例就是高层建筑。高层建筑为了保障良好的安全性，需要花费大量的人力物力来增强地基的承受力，如此，在表面上看通过增加建筑楼层的高度而提高了建筑用地的利用率，减少了建筑成本，但是在实质上看，建筑成本相较于普通的楼房建筑要高很多。所以在建筑的结构设计中，设计者需要利用结构设计优化找到最佳的经济利益平衡点，如此来保障资源的效益最大化。
        2建筑结构优化在房屋建筑结构设计中的应用策略
        2.1优化主体结构
        在对房屋建筑物的主体部分进行优化设计时，应充分考虑该建筑物的整体质量，优化设计应以房屋的安全性为前提。所以设计人员在对房屋建筑进行结构设计的改造时应充分对建筑物的安全性进行改造，并在后期的设计优化过程中，不断提高建筑物的主体结构的承载力。增加建筑物主体部分的稳定性可进一步保证建筑物的安全，使建筑物具有一定的恶劣环境抵抗能力，可以在大风、地震等恶劣环境下具有一定的安全性，保护人类的安全，避免在恶劣的外部条件影响下，建筑物主体部分出现倾覆的现象。所以设计人员可以对建筑主体的剪力墙重新优化处理，保证其整体的稳定性，使其质量均匀，并使建筑物的刚性中心和建筑物的结构重心重合，保证建筑物的稳定性。

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建筑设计人员可通过增加剪力墙的长度，减少剪力墙的数量等方式优化剪力墙结构，使整个剪力墙更加稳定安全，使整个建筑物更具稳定性和安全性。在进行房屋建筑时通常会在剪力墙内部运用大量的钢结构，使其能承受更多的重量，更加稳定。但是为充分节约能源，应对这部分进行合理设计，使其能在保证稳定性的同时，减少钢结构建材的使用。如果该建筑物规定不可使用大量剪力墙设计和要求建筑物抗震性能好的情况下应减少剪力墙的设计，不采用过多的钢材。
        2.2整体优化和局部优化
        房屋建筑结构设计的层次性和复杂性对设计工作提出了更高的要求。从建筑结构设计的层次性来讲，其包含设计体系和结构体系等。房屋建筑的结构优化设计工作需要相关设计人员优化各房屋结构的下属系统。从建筑结构设计的复杂性来讲，应做好建筑原材料及零部件等选取工作。因此，为做好房屋结构设计优化工作，应将建筑结构优化的局部性和整体性相结合。
        2.3概念设计优化
        在进行房屋建筑结构设计的过程中，需要保证房屋建筑的设计要有一定稳定性和安全性，使用优化概念设计，可以提高房屋建筑的安全性能，使其具有一定的美观特征，并具有观赏价值。建筑设计方案需要人员根据实际情况和不同的方案进行选择，选择出最适合建筑工程实际情况的设方案，当确定方案后，要进一步进行分析，保证房屋建筑设计方案符合房屋建筑的设计要求，使其顺利进入房屋建筑的施工阶段。进行建筑设计要因地制宜，根据不同的地理位置情况设计出不同的方案，当然不同的地理位置情况情形也有所不同，如果是在一些远离城郊的山区，那么这一地形容易发生一些自然灾害，例如滑坡、泥石流等，这时就先采取一定措施进行处理。随着科学技术的进步和信息化时代的到来，计算机互联网技术得到了推广和普及，在房屋建筑设计中需要采用计算机互联网技术进行设计操作，保证房屋建筑的结构质量提高。这些数据都可以通过计算机互联网技术来完成。设计人员也可以通过与自身的实际经验相结合，优化计算机软件的概念设计，这些数据信息都可以通过计算机技术进行处理，当确定优化设计方案后，还能保证设计方案的科学性和合理性。
        2.4对计算结果进行全面分析
        设计人员在进行房屋建筑结构优化设计的时候，应该对计算结果进行合理分析，并综合考虑不同因素科学的展开计算结果比对，以此来选择更为完善的设计方案。同时，在展开计算结果分析的时候，设计师还应该综合考虑多种因素对设计会涉及到的全部问题都展开详细探究，以此来提升结构设计的合理性、科学性、安全性、稳定性、经济性以及美观性，从而有效降低房建工程施工需要花费的经济程度，帮助施工企业获得更多的经济效益，为人们打造一个更为舒适安心的工作生活环境。
        结束语
        随着人们对生活环境要求的提高，建筑开发商出于利益的考虑，积极在房屋建筑结构中进行结构设计优化处理。对房屋建筑结构进行优化设计可以提高居住环境的舒适度和美观性。建筑设计人员可以完善结构设计模型，优化建筑物的主体部分，提高建筑物的美观性和实用性，为人们的生活提供更多便利
        参考文献
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