建筑结构设计中的建筑结构的优化设计--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

建筑结构设计中的建筑结构的优化设计

发表时间：2021/5/10 来源：《建筑科技》2021年2月下作者：刘冠雄

[导读] 随着社会的不断进步，经济的快速发展，城市建设的持续推进，我国建筑业进入了高速发展的时期。因此，优化建筑结构的设计是非常复杂的系统工程，不仅需要建筑结构优化设计的相关工程师拥有出色的设计经验，还需要正确使用结构分析软件，包括选择最佳的整体建筑结构体系以及有必要挖掘建筑的基础和设计的内在逻辑。

河北省沙河市自然资源和规划局刘冠雄 054100

摘要：随着社会的不断进步，经济的快速发展，城市建设的持续推进，我国建筑业进入了高速发展的时期。因此，优化建筑结构的设计是非常复杂的系统工程，不仅需要建筑结构优化设计的相关工程师拥有出色的设计经验，还需要正确使用结构分析软件，包括选择最佳的整体建筑结构体系以及有必要挖掘建筑的基础和设计的内在逻辑。并且充分利用科学的方法理论和手段，降低工程成本。建筑结构的优化和装饰性能贯穿了整体建筑结构优化的设计过程，优化建筑设计必须满足市场需求。
关键词：建筑结构设计；建筑结构；优化设计
        前言
        建筑的结构设计优化是利用优化方法全面升级建筑结构的工作，可以满足人们对建筑产品不断改进的新要求。在优化相关设计之前，首先要充分了解建筑的质量和周边环境等情况，保证设计优化的科学性和合理性。
        1建筑结构优化设计的简述
        优化设计过程就是在完成设计要求和建筑结构的使用功能的基础上，以合理地控制成本完成结构设计。其中包括对建筑结构的选择，优化分析，设计建筑结构的接收情况和建筑结构的配置方式等。优化设计主要分为两个模块。一是以房屋整体建筑结构为设计对象，二是以房屋建筑构造的局部为设计对象，分别对两个模块进行优化分析和设计。
        在进行建筑物结构优化设计时，注意多方面的问题，记住“安全第一”的设计理念。所有设计都在保证建筑物的安全性和可靠性的基础上展开，合理控制设计施工的流程，使房屋最大限度地发挥实用性，保障人们的居住安全。要进行建筑结构优化的设计，首先要升级施工材料和技术。但有些企业节约成本，降低工程质量标准，减少建筑材料的使用量，放弃采用先进技术，大大降低住宅建筑质量，提高设计质量违反优化原则，即使降低成本也不能长期发展，也有可能带来巨大安全事故的发生。
        因此，优秀的优化设计方案必须具备以下几个要求。采用安全性高、实用性高、使用寿命长、环保节能、成本控制合理、性价比高、先进技术和科学的建筑施工。设计团队严格细致，并勇于创新，从周密的设计考虑优化建筑结构的方案。
        2建筑结构设计优化的重要性
        2.1设计优化原则
　　由于建筑结构的优化设计要求技术含量高的专业性活动，所以设计者必须充分结合建筑物的各项指标和对生态环境的影响，才能选择更适当的设计方案，满足优化目标。建筑结构的设计优化包括屋顶、围栏结构和室内细节结构的优化，设计者需要根据建筑的布局情况、压力和价格等方面进行设计，摸索出平衡买卖双方利益的优化方案。建筑结构优化设计首先是建筑平面建筑质量与建筑刚性结构基本一致，建筑平面结构尽量对称，保证建筑物在水平载荷下的稳定性，其次是按照渐进原则，沿着纵向设计建筑负荷结构的进行，转换层在避免结构的使用的同时，在优化方案中加入环境保护。
        2.2设计优化的作用
        对于住宅建筑企业来说，其追求的目标是在保证不动产结构质量的同时，最大限度地节约建筑设计相关的费用，抑制施工成本。建筑结构的稳定性是建筑结构设计的基本要求。只有在这个基础上增加美感，才能满足不同水平的用户需求。也可以给建筑企业带来巨大的经济利益。与旧建筑结构的设计相比，建筑结构的优化方案大大降低了建筑成本，利用巧妙的优化设计，提高了建筑材料的利用率，切实做好室内各独立单元的更好配置，提高了居住舒适度。建筑结构优化设计可以帮助建筑结构设计者认真规划设计方案，在确保建筑物安全性要求上，不断创新设计方法，使设计方式更加科学合理，充分体现建筑的实用价值、经济价值和美学价值。
        3房屋建筑结构设计优化步骤
        3.1优化计算方法
        建筑结构的优化与许多复杂的变量有关，计算方法也很多，在运算过程中根据需要选择尽可能简单的运算方法，可以提高设计师的工作效率，避免不必要的精力消耗。另外，有效运转的设计程序的结构设计优化起到了重要的作用，所以设计师必须强化对程序选择的重视度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

在计算了各种数据后，设计师需要认真分析统计结论，找出设计方案之间的共同点和差异点，综合确定最佳方案。因为建筑物的投资成本高，相关的利益也多，设计者进行优化的时候，需要结合工程效果和技术量等条件，从各种角度考虑。
        3.2建立结构优化模型
        优化建筑结构设计的本质在于从变量中提取重要参数，建筑工程常常涉及多个数值。这些数值通常是设计者定稿的参考值。因此，关于建筑结构模型的设计，首先要选择变量，考虑到房屋结构的耐久性，设计者结合房屋尺寸、结构、刚性变形和裂缝限度等多方面的分析，确保各项条件都能满足相关要求。其次，在设计时，可以事先设定建筑截面和钢筋的尺寸，设计者找出符合事先设定的值的函数组，做好目标函数的确定和限制条件，最大限度地满足设计要求，减少相关费用。
        4优化设计建筑结构的优点
        4.1降低资金投入节约成本
        优化现代建筑结构可以大大降低传统建筑建设成本和投资资金，优化和升级建筑结构方法，减少建材使用量，提高建筑材料利用率，完善优化方案，充分发挥建筑使用功能、安全性能和经济性能，最大程度的节约成本，科学配置资源保护生态环境，最大化利用建筑内部空间降低成本。
        4.2提升建筑结构的科学与合理性
        在现代城市的快速发展和建设中，城市人口大幅上升，为了满足广大居民的建筑需求，建筑开始向高层发展，这直接影响了工程成本。一般来说，随着建筑层数的增加，其单位面积的造价成本相应减少，如果建筑层数失去合理控制，单位面积的造价成本就会增加。在这方面，建筑设计师必须科学地设计建筑结构，在有限的建筑面积中设置合理的建筑高度，不仅优化房屋结构，还必须致力于节约土地资源。
        4.3扩大社会效应
        优化建筑结构设计，将美学、经济学和艺术学等与结构设计理念相结合，从实际考虑建设目标，发挥建筑使用性能，制定科学合理的设计计划。优化了建筑的结构设计，提高了建筑的美观性，提高施工质量，改善了居民的生活环境。
建筑业要在市场竞争中占优势，就要配合中国节能环保的可持续发展路线，优化建筑的长期发展，提高社会效益。
        5建筑结构设计中的建筑结构设计优化策略
        5.1优化结构寿命
        任何建筑工程项目都可以在有限的使用期内找到不同的设计优化方案。因此，设计者必须结合不同阶段和不同性质特征的建筑的做出不同的优化方法。为确保建筑的质量，在结构设计的优化工作中，要注意建筑完成后的实际使用效果，其结构通过确保相当的承载能力和寿命，来强化工程质量，在长期使用过程中反映其作用价值，并加以应用，避免里面的构造损伤。
        5.2上部结构优化
        优化建筑物结构设计中的上层结构对建筑有重要影响，优化上层结构必须设置有抵抗力的剪断壁，剪断壁的质量均匀保证对称层平面的刚性中心和层结构的中心重合在巨大外力作用下保证整体结构的稳定性。地质条件比较好，抗震条件允许的情况下，设计者可以尽量大间隔地拆墙，减少墙脚和混凝土使用量。
        结语
　　    设计建筑结构就是为了保障建筑的安全性、实用性和使用寿命，同时把成本降到最低，将使用寿命延长到最大化。优化设计建筑结构就能够有效地发挥建筑的使用性能，为建筑结构设计出性价比最高的方案，使建筑企业的经济效益和社会价值大大增加，促进我国建筑事业的可持续发展，为居民的生活带来幸福感和安全感。
参考文献：
[1]林乐程，顾旭兵.房屋建筑结构设计中建筑结构优化设计方法的应用探讨[J].居舍，2018（06）：177.
[2]刘红凡.房屋建筑结构设计中建筑结构优化设计方法[J].门窗，2017（09）：115-116.
[3]徐峰.房屋建筑结构设计中建筑结构优化设计方法的应用探讨[J].门窗，2015（03）：117-118.
[4]周汉杰.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居（下旬刊），2014（01）：117.