建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用

文/于凡　吉林省筑地建筑設計有限公司　吉林吉林　132000

在住宅結構優化設計過程中，要合理運用優化方法，提高住宅建筑性能，合理控制資金投入水平。同時也要提高住宅建設質量，減少對周邊環境的影響，合理降低建設成本，這是住宅結構優化設計的主要目標。通過對住宅建筑設計的優化，企業的社會效益和經濟效益都有很大程度的改善，以及推動了中國建筑業的整體發展。

1、建筑設計優化技術綜述

結構設計意義在于：住宅建設運行時，在相對有限空間，合理利用科學技術手段改善整體結構。值得注意的是，空間布局與設計的協調合理性，科學性，專業性。隨著計算機信息技術的不斷提高，以及設計技術的要求不斷提高，設計人員必須對設計技術進行創新。目前，主要目的是優化整棟建筑的結構設計，在設計分工中發揮更重要的作用。在設計中，結構設計是各種建筑設計的根本和基礎。因此，設計工作應結合工程實際情況，在結構設計全過程中加入優化思想，體現經濟效益和質量效益。在具體工作的設計中，也具有長遠的效益，保證了項目的合理性和科學性，因此在現有結構的優化過程中，可以節約30%的成本費用，避免在使用過程中的經濟不平衡。結構優化還可以協調各部門之間的關系，實現資源的合理配置，提高建筑施工的經濟性和安全性，提高資源的合理利用效率，在實踐中具有很高的應用價值。

2、建筑結構設計原則淺析

建筑設計優化方法在住宅結構設計中的應用，必須遵循相應的原則，才能有效地保證結構設計的科學合理性。在實際的設計過程中，我們必須能夠滿足群眾的實際需要，也就是說，我們能夠滿足人們的日常生活需要，具有一定的基本功能。在結構設計過程中，應注意安全和環境保護。同時，要充分考慮開發商的經濟效益，科學合理地配置項目資源，節約開發商的成本。

此外，建筑設計應能有效地創新設計理念和結構。只有不斷在創新，才能保證整體結構設計的科學合理性和建筑質量。這些原則的充分遵守將確保改善住房結構的實際設計。

3、建筑結構優化設計方法的具體應用

3.1　全局和局部優化

建筑結構設計具有過程復雜，層次性強等特點。應首先考慮結構、設計、安裝等子系統及其附屬系統。在優化設計中，應考慮優化系統和子系統。其次，由于住宅結構設計中構建、建筑材料和附屬設施等，必須對建筑結構進行優化設計。

建筑結構優化設計的重要組成部分是建筑結構優化計算模型和優化計算方案。建筑結構優化設計的實質是對變量中的重要參數進行提取，建立基于上述參數的函數模型，以得到較好的解決方案。在一般情況下，該模型主要從以下幾個方面：設計變量的合理選擇，屬于重要的內容，而且影響參數設計變量的選擇，這是合理的計算變量可以減少編程工作量；其次，確定約束條件，包括彈塑性、應力、強度、尺寸等等。在優化結構時，我們必須保證所需的約束準則滿足設計要求。

3.2　建筑主體上部結構的科學優化

科學優化建筑主體結構上部位置，是建立在模型的基礎上，優化系統設計，保證科學合理性，優化建筑剪力墻的設計。第一，要建立合理數量的剪力墻；第二，要確保整體剪力墻質量均勻，保證整個結構的重心，降低地震對建筑物的破壞；第三，如若要確保剪力墻的抗剪承載力，需要墻體承載力的同時減少墻體數量。

3.3　結合細部結構設計的概念設計優化

概念設計的運用說明，沒有具體的量化數據。如抗震和抗裂能力。對于優化設計沒有具體的量化標準，因此需要進行概念設計。但在設計過程中，員工必須合理靈活地運用建筑設計優化方法。例如，在抗震設計中，根據建筑物的實際施工情況，可以合理選擇的抗震設計方案，但要達到同樣的目的。

3.4　結構設計中的協調設計

應用結構設計的優化方法充分體現在協調上。要有效加強建筑與整體平面的聯系，在要保護的結構設計上，體現出結構設計的外觀。在設計過程中，需要有效保證墻體，立柱結構和建筑平面的功能。建筑的空間和深度充分保證了房屋的整體結構，體現了系統的簡單性，可以在各個部門得到充分的保護。

3.5　對計算結果進行了分析，確定了優化設計方案

優化結構設計的核心部分，結果闡明的意義不言而喻。在整個過程中，對計算結果進行詳盡的剖析，并根據所得數據得出最優設計方案。另外，在優化設計過程中，需要考慮各方面的問題，特別是各種障礙，需要加以控制，才能成功完成建筑結構的優化設計。另外，由于施工過程中涉及的人力，物力和財力，結構優化的主要目標是合理降低這些指標，確保施工指標不受影響。因此，我們必須高度重視建筑的結構設計：尋求施工技術與經濟的平衡，減少它們之間的矛盾，利用高新技術，降低成本；充分認識技術帶來的經濟價值，充分認識科學技術的進步和發展，有利于減少經濟損失。所以這就要求加強技術開發。

結語：

隨著社會經濟的日益進步和人們生活水平的不斷提高，我們考慮建筑的安全性和實用性。與此同時，建筑的審美要求和經濟要求也不斷提升。無論是建筑安全性，實用性，經濟性，美觀性還是建筑的要求，都要考慮施工的便利性和及時性，這對于建筑結構的優化設計是非常重要和必要的。合理的結構優化設計這些要求可以統一。根據筆者的實踐經驗和相關知識，介紹了住宅建筑結構設計的相關優化方法，闡述了建筑結構設計優化方法在住宅結構設計中的應用。

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