導(dǎo)語：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新方法探析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】近些年，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，大家對(duì)各方面的需求都不斷的豐富，對(duì)房屋的要求也不斷的提高，人們也更加注重居住的舒適性和安全性，因此對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有比較高的要求，對(duì)于內(nèi)部使用空間、美觀程度、居住環(huán)境等等方面不斷完善的同時(shí)還更注重安全第一的要素?；诖耍覀円粩嗟膬?yōu)化建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而提升建筑工程的整體水平。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

一、前言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們對(duì)精神及物質(zhì)方面的追求也越來越高，同時(shí)更加注重居住的舒適性和安全性。衣食住行自古就是人類最基本的需求，對(duì)于現(xiàn)代人來說，居住問題仍然是人們共同關(guān)注的問題。面對(duì)建筑需求越來越豐富的市場，如何使我們的建筑結(jié)構(gòu)更加合理、外形更加美觀、居住更加舒適、造價(jià)更為低廉都是需要我們?cè)O(shè)計(jì)人員去考慮的問題。所以，對(duì)新時(shí)代的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化要從結(jié)構(gòu)整體的安全性、工程的成本核算、完工后的使用及外觀和功能需求等各個(gè)方面來考慮。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義

一個(gè)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中，除了要滿足建筑結(jié)構(gòu)的抗震目的，還要保證建筑工程的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，這就需要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的調(diào)整。而完善的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以提升建筑工程整體的剛度，且保持均勻和對(duì)稱的實(shí)際效果，那么在地震的作用下也能夠保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。比如在對(duì)高層建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以在保證抗震安全的基礎(chǔ)上，對(duì)材料成本進(jìn)行有效控制，能使建筑使用空間更合理，并且降低建筑工程的總造價(jià)。因此，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化有重要的意義。

三、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化建模的詳細(xì)步驟

1、目標(biāo)函數(shù)的選擇。我們的專業(yè)人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的優(yōu)化時(shí)，第一步就要根據(jù)建筑物的安全標(biāo)準(zhǔn)和建筑參數(shù)確定房屋結(jié)構(gòu)的目標(biāo)函數(shù)，然后根據(jù)建筑施工現(xiàn)狀、材料和工程造價(jià)等方面來優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。在此之后，設(shè)計(jì)人員需要將重點(diǎn)放在項(xiàng)目成本計(jì)劃上。通過對(duì)項(xiàng)目的最低成本的選擇進(jìn)行分析計(jì)算，以滿足建筑基礎(chǔ)的需要，在科學(xué)范圍內(nèi)用最低的成本做最好的建筑。2、變量的選擇。合理選擇目標(biāo)函數(shù)后，下一步就需要選擇建筑物的變量。專業(yè)人員分析出可能會(huì)影響房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素，針對(duì)這些因素去研究，選擇最有影響的變量進(jìn)行計(jì)算和控制，以達(dá)到變量選擇的目的。3、約束條件的選擇。要優(yōu)化創(chuàng)新建筑結(jié)構(gòu)的可靠性，要準(zhǔn)確地確定建筑結(jié)構(gòu)的定量和限制條件內(nèi)容，并且按照限制條件，把建筑物相關(guān)的工程標(biāo)準(zhǔn)做到限制條件之內(nèi)，這樣來最優(yōu)化房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例如，必須要根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況來確定應(yīng)力、尺寸和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的約束。

四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化新方法介紹

建筑結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化和結(jié)構(gòu)細(xì)部優(yōu)化是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在兩個(gè)方面的體現(xiàn)。當(dāng)對(duì)某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，就要對(duì)結(jié)構(gòu)體系、基礎(chǔ)、承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)細(xì)部等部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)這些內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)涉及到選擇、布局、受力分析和成本分析等幾個(gè)環(huán)節(jié)，滿足使用要求的前提下，最大限度地提高經(jīng)濟(jì)效益。并且為了滿足建筑結(jié)構(gòu)的長遠(yuǎn)效益，以減少近期投資為目的，降低建設(shè)成本6%～31%。同時(shí)優(yōu)化工藝，通過合理使用不同結(jié)構(gòu)體系和材料，使建筑各單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳狀態(tài)。1、拓?fù)鋬?yōu)化方法。設(shè)計(jì)人員在對(duì)房屋進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，需要準(zhǔn)確找到建筑結(jié)構(gòu)理想的分布形式，有效分析建筑物結(jié)構(gòu)的承重等屬性，讓建筑物結(jié)構(gòu)總重量減小，這就是拓?fù)鋬?yōu)化方法。在使用此方法時(shí)，設(shè)計(jì)人員一定要對(duì)此方法的優(yōu)點(diǎn)有充分的認(rèn)識(shí)，把此方案科學(xué)合理的應(yīng)用到建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中去，讓建筑物的結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理。2、外形優(yōu)化方法。在形狀優(yōu)化方法中，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)截面優(yōu)化方法對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部形狀進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整和完善。并且需要設(shè)計(jì)者對(duì)我國現(xiàn)行的建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，達(dá)到讓所設(shè)計(jì)的建筑物符合國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。桿系結(jié)構(gòu)和連續(xù)性結(jié)構(gòu)就是外形優(yōu)化的方法。3、截面優(yōu)化方法。細(xì)節(jié)決定成敗，通常建筑物的可靠性和安全性能最好的體現(xiàn)就是其結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。面對(duì)這類問題時(shí)，設(shè)計(jì)者在處理建筑物截面時(shí)除了要考慮配合建筑的使用性，還要考慮建筑物截面結(jié)構(gòu)的安全可靠性，對(duì)此進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，同時(shí)對(duì)穩(wěn)定性和美觀度進(jìn)行一定提升。如何對(duì)建筑物截面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)呢？我們的設(shè)計(jì)者要先計(jì)算設(shè)計(jì)變量的應(yīng)力特點(diǎn)和位移情況，再用相關(guān)結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件進(jìn)行再計(jì)算，最后驗(yàn)算和統(tǒng)計(jì)得出最后的數(shù)據(jù)，根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)來確定調(diào)整范圍，然后再進(jìn)行下一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)。4、概念設(shè)計(jì)與細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化相結(jié)合。在數(shù)據(jù)不是很詳實(shí)充分的時(shí)候，設(shè)計(jì)的優(yōu)化也可以通過概念設(shè)計(jì)來進(jìn)行優(yōu)化。比如：在對(duì)建筑物的抗風(fēng)能力進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，此因素的數(shù)據(jù)不是特別確定，其方法就無法找到。這個(gè)時(shí)候，我們就可以使用概念設(shè)計(jì)，把那些數(shù)據(jù)當(dāng)作輔助，在設(shè)計(jì)中合理結(jié)合其他優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，讓設(shè)計(jì)達(dá)到最好的效果。5、建筑物下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者在建筑物底部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化時(shí)，在方案選擇上一定要選擇最合理的。比如，在選擇樁基時(shí)，要以實(shí)際的現(xiàn)場和施工情況為基礎(chǔ)，盡可能的節(jié)省成本，對(duì)灌注樁長度的科學(xué)選擇以樁端持力層的厚度為依據(jù)，而且要把多種方案進(jìn)行詳盡對(duì)比，選擇最佳方案。

五、結(jié)束語

總而言之，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法應(yīng)用已經(jīng)特別廣泛，對(duì)建筑物整體的結(jié)構(gòu)安全性、可靠性和美觀性等都有很大意義，而且還可以節(jié)省造價(jià)，非常有推廣價(jià)值。而且，我們以后對(duì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的研究一定要更加的重視，隨時(shí)掌握國際上的新動(dòng)態(tài)和新知識(shí)來應(yīng)用于我們的建筑設(shè)計(jì)之中，不斷的把這些概念性的方法應(yīng)用于實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中去，更多的了解二者之間的具體應(yīng)用，讓我們的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加的科學(xué)，更加的合理，爭取達(dá)到國際的先進(jìn)水平。

作者:馮超 單位:中旭建筑設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司

參考文獻(xiàn)

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