結構設計優化技術及其在建筑結構設計中的應用

摘 要：結構成本在總的建設工作中占據的比例非常大，使用優化技術能夠帶來非常可觀的利潤。設計組織和有關的工作者要切實的按照相關的設計理念，積極的設計，使用優秀的科技方法，選取有效的設計內容，進而將建設成本降低，提升利潤。

關鍵詞：結構設計；建筑結構；優化技術

1 關于結構設計優化措施的使用和具體的意義

1.1使用。結構設計優化方法和技術的應用具體體現在房屋工程結構總體的優化設計和房屋工程分部結構的優化設計兩方面。其中房屋工程分部結構的優化設計包括：基礎結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。對以上幾個方面的優化設計還包含選型、布置、受力分析、造價分析等內容，并應在滿足設計規范和使用要求的前提下，結合具體工程的實際情況，圍繞其綜合經濟效益的目標進行結構優化設計。

1.2 具體意義。在本人看來，在合乎建筑結構的總體的規定的背景之中，要降低近期費用，而且要顯著的提升它的可靠性等內容。和過去的設計比對來看，使用該項技術能夠將總的成本減少大約百分之五到三十。通過優化技術，能夠保證物質的性能得以有效的體現，而且還能夠為規劃的落實提供詳細的參考信息。

2 關于民居的結構設計和經濟要素間的關聯

2.1 與用地間的關聯。對于多層或是高層的建筑來講，其建筑規模是所有層的總數，當層數多的時候，其分攤的占地規模就相應的要小很多。不過由于總的層次不斷的變多，建筑的總體高度也增高了，此時的間距就變寬。所以，用地的節約量并不隨建筑層數的增加而按同一比例遞增。

2.2 與成本間的關聯。層數對于建筑規模成本有很大的關聯。不過這種關聯性對于所有的分部項目來講并不是一樣的。對于屋蓋來講，不論是幾層，它們只用這一屋蓋。其并不是隨著層數變多而導致資金變多。所以，該區域的成本會隨著層數的變多而減少。對于基礎來講，所有的層都使用一個基礎。由于層數變多，其受力就會變大，所以要切實的提升其受力性，雖說基礎區域的成本會伴隨層數的增加而變少，不過其并不是像屋蓋一樣的明顯。對于墻和柱等，它們會由于層數變多，受力性就要隨之提升，此時期成本也要增加。

2.3 和經濟性間的關聯。層的高度和建筑體的成本有著非常緊密的關聯，由于高度變高了，其總的規模和柱的規模就要變多，而且會提升結構的重量，會增加基礎等的受力，而且管線也會變長。要是降低高度的話，就能夠節省物質，而且對于抗震來講也很有益處，能節省成本。而且，除降低層高可以減少住宅建筑總高度，縮小建筑之間的日照距離，所以降低層高能也取得節約用地的效果。在相同建筑面積時，住宅建筑平面形狀不同，住宅的外墻周長系數也不相同。顯然平面形狀越接近方形或圓形，外墻周長系數越小，外墻砌體、基礎、內外表面裝修等也隨之減少，并且受力性能好，造價會降低。考慮到住宅的使用功能和方便性，通常單體住宅建筑的平面形狀多為矩形。

3 結構設計優化技術在建筑結構設計中的應用

3.1 直覺優化技術與建筑結構設計對于同一建筑方案，可以有許多不同的結構布置設計；確定了結構布置的建筑物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法；分析過程中設計參數、材料、荷載的取值也不是惟一的：細微之處的處理更是不一樣的，此類內容經由電腦是無法有效的分辨的，要靠著工作者自己辨別。此項判斷必須在設計的常見規律的指引之下開展，其就是之前講到的概念設計內容。因此，概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。

3.2 概念設計處理的實際建筑設計問題該項設計要分析的內容非常多。人們都是希望能夠借助于該項設計，確保結構在各項力的干擾之下不受到影響，或是把這種影響降到最小。因此，分析如何應付建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設計的重要內容。其中，地震作用最為難以琢磨，破壞性也最大。故而，建筑設計過程中就應該未雨綢繆，從計算及構造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的作法則應盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結構中產生不利影響的重要手段；延性設計則能有效地防止結構在地震作用下發生脆性破壞；多道設防思想能使建筑在特大地震作用下次要的構件先破壞，消耗一部分地震能量。這些抗震設防思想在整個設計過程中都應該作為概念設計的重要指導思想。

4 結束語

對于任何的建筑來講，它都是一種藝術。設計師一致希望能夠經由建筑體來體現出自身的設計理念，其關注的是藝術和實用的連接。結構人員在確保安全性優秀的背景之下，要不斷的面對全新的結構內容，確保設計人員的理念能夠表達出來。在開展設計的時候，要在合乎其思想的前提下，保證平面的布局規整，降低質量和剛度中心間的不同。確保建筑體在橫向的受力性的干擾下不會存在很嚴重的扭轉反應。對于豎向的布局，要在合乎功能規定的背景之中，保證豎直方向的承重件是連通的。在可以不使用轉換層的時候就不用，以此來降低結構分析以及設計層次中的面對的一些不利現象。而且它還會使得應力聚集。要保證豎向的剛度是逐漸發展的，以此來防止應力聚集。其對于提升橫向的受力性來講益處非常多。

參考文獻

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