有關建筑結構設計的優(yōu)化設計的分析

摘要：隨著建筑成本的增加，建筑結構設計的優(yōu)化也被提上議事日程。通常意義上，建筑結構的設計應考慮工程成本以及建筑自身后續(xù)的管理與維護，還要盡量滿足客戶對建筑的苛刻需求。該文首先論述建筑結構優(yōu)化設計的若干項要求，接著就結構的優(yōu)化設計提出可行性的見解。

關鍵詞：優(yōu)化設計 建筑結構 設計方案 策略

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（b）-00-01

隨著人們生活品質的不斷提高，對建筑結構設計的要求也日漸高漲。建筑結構在設計優(yōu)化時尚有不少問題需考慮，針對此，該文通過論述優(yōu)化設計的要求，介紹一些建筑結構優(yōu)化設計的改進思路和對策。

1 建筑結構優(yōu)化設計的要求

1.1 體現綠色設計內涵，滿足環(huán)保理念

近年來，國家大力倡導在每一個行業(yè)內普及節(jié)能、環(huán)保理念，同時也依照各行業(yè)發(fā)展的現實狀況，分別出臺、制定了多種建筑節(jié)能政策及規(guī)章。在建筑結構設計的優(yōu)化環(huán)節(jié)，可采用節(jié)能的原材料，從建筑結構的整體框架統(tǒng)籌規(guī)劃、宏觀布局，彰顯其環(huán)保成效，最為典型的措施包括排水硬件設備的優(yōu)化以及門窗材料的環(huán)保化等。在這期間，也不可避免地產生施工廢料及垃圾，需運用最為綠色、環(huán)保的方式加以處置，減少對環(huán)境的“二次污染”，盡量循環(huán)利用。

1.2 控制結構優(yōu)化設計的經濟性

如今，在建設資源節(jié)約型社會的新形勢下，建筑結構優(yōu)化設計的經濟效益已與質量效益有機聯(lián)系在一起。建筑結構優(yōu)化在設計中，既要統(tǒng)籌質量與安全性能，也要有的放矢地控制成本，最大限度地減少資金投入。從這個視角上看，優(yōu)化設計需堅持技術先行的原則。

1.3 將各種安全要素考慮周全

建筑結構在優(yōu)化設計時，一個最起碼的要求便是安全性、假若對結構的功能、經濟等方面做一番考慮，但忽略建筑結構的整體安全效能，類似于這樣的設計也是徒勞無功的，甚至還有較大可能前功盡棄。基于此，要將各項安全要素考慮在內，同時把好建筑結構的質量關和安全關。

1.4 滿足結構優(yōu)化設計的功能需求

從本質上看，建筑結構優(yōu)化設計是為住戶提供最優(yōu)質、最舒心的物質生活條件。伴隨社會經濟的持續(xù)、快速發(fā)展，人們消費水平日益改善，群眾對于建筑設施的功能需要也與日俱增。為此，講求建筑設施的美觀、實用無疑是結構設計優(yōu)化的一大要求。

2 建筑結構優(yōu)化設計的實施策略

2.1 編制科學地優(yōu)化設計方案

建筑結構設計方案是否可行、可靠、科學，在較大層面上決定建筑結構設計的質量和效果。對于建筑項目而言，在建筑結構設計優(yōu)化前，編寫切實可行的方案對于執(zhí)行設計任務尤為關鍵。對于同一個建筑項目來講，可選擇的結構設計方案在一般情形下均不具恒定性，在編制方案時也要遵循特定的要求。

首先來看，每一個建筑構配件必須一致、協(xié)調，設計人員應精心選取，促使每一個零件得以發(fā)揮應有的效能，確保設計優(yōu)化的水準和預期目標相適應，在合乎行業(yè)標準的同時，進一步降低投入成本；其次，在優(yōu)化設計時要樹立全局觀念，充分兼顧構件和結構之間的內在關聯(lián)，促使其真正發(fā)揮承載力、優(yōu)良的延展性以及剛性；第三，假若傳力環(huán)節(jié)被建構的相對繁雜，那么其結構構件便會增多，建筑結構的造價也會隨之抬升，這樣一來，產生計算誤差的概率會大幅度提高，輕而易舉的產生安全缺陷、誘發(fā)安全故障。因此，建筑結構的傳力路徑需較為直接，實現簡易化，在一定意義上能有效規(guī)避安全事故的產生；此外，還應避免外力對結構帶來扭轉的效應，如若想單純依靠增加構件來抵擋結構性的扭轉，則會耗費更多的原料，不僅無助于經濟效益的創(chuàng)造，還會引致安全隱患。

2.2 在設計環(huán)節(jié)選取特定的、適當的方法

毋庸置疑，在建筑結構的優(yōu)化設計中，選取適當的優(yōu)化方法是設計成功的必要保證，為此，需依照設計的根本要求以及各階段方案的主要內容，盡早確定最佳建筑結構樣式，并經界定每一種結構樣板，明定具體狀況，在經濟性的前提下，弄通建筑結構設計的范圍與界限。在繪制施工圖紙時，應密切結合結構估算時的結果，采用清晰完整的語言表述在施工圖紙上，首要的任務便應契合于結構計算的需要，還需符合優(yōu)化規(guī)范所提到的要求，將實際建設施工時的可操作性考慮在內，這就需結構設計職員應對施工流程及工藝有相當精準的把握。除此之外，在建筑結構的計算時，需依據事先明定的操作規(guī)程，進一步聯(lián)系建筑結構設計的現實狀況選用恰當的計算策略。

2.3 設計人員應全面提升個人業(yè)務素養(yǎng)和技術水平

建筑結構設計優(yōu)化的成果好壞，說到底還是取決于設計人員的自身素養(yǎng)，完善的建筑需極大地符合人們的視覺美感和應用價值，真正彰顯建筑的質量和水準，做到方法得當，各方面有序推進。現階段，在建筑結構的優(yōu)化設計進程中，設計人員要抓緊學習建筑學、美學、設計學和藝術學等多學科領域的知識，以便于更到位地將理論付諸實踐。還不能忽略掉設計優(yōu)化的基本要求，在優(yōu)化設計時，需將力學的基本概念和建筑結構優(yōu)化設計的整套方法加以完美結合，力促實現建筑設計的最優(yōu)化。設計人員還應樹立全局意識，站在全新的戰(zhàn)略高度，按照建筑住戶的個人品味和客觀需求，堅持具體問題具體分析的原則，從若干角度同時考慮設計問題，避免顧此失彼現象發(fā)生，從整體上合理把握建筑結構設計的水平和質量。另外，在設計中還不能建設周期，要盡可能大的縮短周期，進而從宏觀上降低建筑結構設計工程的投入預算、成本，帶來可觀的經濟效益。設計人員應提高責任意識，在掌握優(yōu)化設計的本領后，還要發(fā)揚團結協(xié)作的精神。眾所周知，建筑結構的設計牽涉面相對寬泛、非單一領域的技能，這就更迫切要求全體設計人員“軟實力”的提升。各位設計工程師應發(fā)揮自身的設計特長，特別是針對柱、梁、板的材料選用以及橫截面的尺寸等方面，需保證建筑結構的承載、抵抗地震的強度，各位人員分工明確、權責統(tǒng)一，避免相互間的扯皮、推諉，自覺地理解建筑結構設計規(guī)范的定義，在設計中敢于改進和革新優(yōu)化方式，總結經驗做法，促進建筑設計的細致化。

2.4 提高原材料的綜合使用效率，優(yōu)化資源配置

建筑材料是構成建筑的基本元素，因此在建筑結構的優(yōu)化設計環(huán)節(jié)中應當盡量選取適當的材料，在增強建筑結構美觀、得體的同時，提高材料的綜合使用效率，降低各項原料的消耗，也是促進資源合理配置的重要方略。在對建筑結構設計過程中，應因地制宜，根據每一個結構零部件的具體環(huán)境特征、基本物化特性和占用空間，實事求是地選擇建筑材料，然后即可用對應的設計方案予以優(yōu)化。

3 結語

綜上所述，建筑結構優(yōu)化設計作為一個全面的、綜合的課題，離不開設計的周密部署與嚴格實施。設計人員應從建筑美學和消費者較高使用需求的視角出發(fā)，采用價值工程的原理進一步探析設計方案，不斷地提高建筑結構的使用價值，完善建筑結構的多樣化功能，樹立系統(tǒng)優(yōu)化的前沿理念，最大限度地追求優(yōu)化設計的整體效益，大幅度增強優(yōu)化設計的實效性。

參考文獻

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