建筑结构优化设计在建筑结构设计中的应用

　　摘要：随着人们的生活水平不断提高，建筑的要求也不断提高，建筑结构设计的优化也由此而生。施工单位需要对房屋建构设计进行合理改善，并有效优化建筑资源分配，提高资源利用度保证在设计中体现出人们的需要，本文将结合现今建筑市场中房屋建筑的结构设计优化内容，谈谈建筑优化设计在建筑结构设计中的应用。

　　关键词：建筑结构；优化设计；建筑结构设计

　　前言

　　城市化的建设促进了建筑业的发展，由于人们对建筑的要求越来越高，传统建筑结构设计已经满足不了现任化的需求了，因此，优化建筑结构的设计是时势所趋。再者施工单位也可以通过优化建筑结构的设计的方法来降低建筑工程的造价，这样不仅提高了建筑企业的经济收益，而且在一定程度上也推动了建筑企业的发展。

　　1.优化建筑结构设计的方法和作用

　　1.1 优化建筑结构设计方法的应用

　　优化建筑结构设计的方法主要应用在建筑工程局部结构设计和总设计这两方面。在建筑工程结构总设计中，可以进行优化设计的有：建筑物顶部系统方案的设计、外围护栏结构方案的设计、建筑基础结构方案的设计和建筑结构细部的设计等。对这几个主要的建筑结构设计进行优化设计时，建筑结构的布置、受力和整体结构的选型及造价等各种的影响因素必须要慎重考虑，因为这些因素都直接影响建筑结构设计优化设计的效果。为了达到建筑结构设计优化的目的，在进行优化设计的时候，要全面分析建筑的实际情况，不同位置的结构设计要选择与之一致的优化设计方法。

　　1.2 优化建筑结构设计方法的实践价值

　　优化建筑结构设计的设计是具有一定的实践价值和经济学意义的。在目前建筑结构设计的应用中，与传统的建筑结构相比建筑结构设计的优化设计方法使用了先进的技术方法，这样大大降低了建筑工程的整体造价，通过合理地运用结构优化设计的方法，有效提高了建筑材料的利用率，并是整体的建筑结构得到一致的协调，既降低了建筑施工的成本，也增加了建筑的稳定性和提高了建筑的美观度，提高建筑企业的经济价值，体现了建筑的经济学意义。

　　2.优化建筑结构设计的组成部分

　　对房屋建筑工程来说，优化结构设计在实现房屋建筑的价值方面上提供了支撑和帮助。为了满足市场的需求，在建筑结构设计中，需要体现结构设计优化技术的优势。而房屋结构设计优化的具体步骤有：

　　2.1 计算方案必须是最优秀的

　　在房屋结构的优化设计中存在复杂多样的问题，例如多约束、多变量的非线性优化的问题等。而在计算的过程中，对有约束性的优化问题要转化成为无约束性的问题来进行求解，这样才能选择最优秀的设计方案。

　　2.2 建筑结构优化模型

　　2.2.1 合理选择设计的变量

　　正常情况下，设计的变量是以主要影响设计要求的因素作为参数，其余影响因素的则作为预定参数，例如只要按照结构的要求或局部性的设计就能满足设计要求的、不会对设计要求造成大影响的、变化范围不会太大的等因素。通过这样使计算、设计及编制程序的工作量大大减少。

　　2.2.2 目标函数的确定

　　确定目标函数时，选择的一组截面几何的尺寸、失效概率、建筑钢筋的截面积等都必须要符合预定条件的，这样就可以使总费用得到最低限度的降低。

　　2.3 最终结果的分析

　　通过分析计算方案的结果，从而得到最为优秀的设计方案。在进行投资的时候，为了节省投资的成本，很多开发商往往忽略了要进行设计优化的步骤，对优化设计带来的好处不重视。开发商在资金的投入方面必须要进行全方位的考虑，不要只顾单边的利益，不能存在蝇头小利的想法，所以，在进行建筑结构优化的时候，不能存在片面的强调节约和不重视技术的要求等情况，否则会让建筑工程达不到预想的功能；也不能只重视技术而忽略经济方面的考虑。这样会造成设计浪费的情况。

　　3.建筑结构优化设计在建筑建构设计中的应用

　　3.1 房屋建筑结构工程师要积极参与设计

　　优化设计的方法应用在现实的建筑结构施工中不仅仅是降低工程的造价，而且还能够改变建筑的适用性能。所以，在实际的建筑结构设计中，可以参照模型结构优化的设计和结构设计优化的方法来进行。但现在很多早期的程序设计者们在建筑阶段不参与到建筑结构设计中去，这对于建筑设计的结果有着直接的影响，甚至会增加某些程序的设计难度，使建筑总投资的成本增加了。因此不同的建筑类型选择的结构和设计方案也是不一样，为了确保优化设计的方法的合理性，设计人员必须在程序开始时就要参与结构优化，这样才可以获得一个好的开端。

　　3.2 优化设计对实际建筑结构问题的处理

　　由于在建筑结构设计优化设计中固然会存在诸多的问题，因此要优化建筑结构就要进行合理的结构调整，如果使用结构优化设计的手法不当，那么就会破坏建筑结构，从而影响到建筑物的整体稳定性和安全性。一些意想不到的事故也常常会出现在建筑结构设计优化设计的过程中，所以需要有效及时的进行解决。对存在于优化设计中的安全隐患，要制定切实可行的预防措施，有效控制对建筑物造成的破坏力度。

　　3.3 积极配合协调好各单位的工作

　　要将优秀的房屋建筑结构设计变成现实的话，施工单位必须要与各种单位例如建设单位、机电安装等的管理单位做好相互协调的工，并一起探讨建筑优化的措施和方案，使施工工作得到顺利进行。因此，施工人员要服从单位领导的安排，履行好自身的职责；设计人员要参与结构设计及和施工的全过程，这样只样优化的方案才能得到更大的收益。

　　4.总结语

　　作为建筑企业在进行建筑施工中，其主要的目的就是在节省资源的同时获取最大化的经济效益。在房屋结构设计中，建筑结构的优化设计通过灵活运用结构设计优化的技术，帮助建筑企业实现这个目的。因此，在进行建筑结构的设计中，了提高建筑结构的可靠性和稳定性，企业应该采取合适合理的方法来优化建筑结构的设计。

　　参考文献：

　　[1]李飞.钢筋混凝土建筑结构设计优化探讨.《城市建设理论研究（电子版）》.2013年6期

　　[2]杨华.浅谈建筑结构设计与优化设计[J].规划与设计.2012，12（26）：56～58

　　[3]冯涛，张玉洁.基于遗传算法的建筑结构设计优化设计探讨.《科技创新与应用》.2012年9期

　　张策

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