建筑結構設計優化設計新方法探析

李鵬飛

【摘要】日前，隨著我國社會市場經濟的日益完善，城市化建設也十分完善，因此建筑物的經濟性能受到越來越多人的重視。因此，盡可能使用最少的材料或者最少的造價成本來建造出滿足國家規范和設計使用要求的建筑物，是現今建筑行業人士的追求。但同時，我們需要保障建筑物的安全性能，所以在這種背景下，建筑結構的優化設計作用就體現出來了。建筑結構優化設計并不是簡簡單單的減少混凝土材料用量和鋼筋等的用量，而是要需要通過不斷調整各構件剛度之間的比例關系，做到充分利用各構件的受力作用，發揮它們各自的優點長處，使建筑物的整體結構達到最優。

【關鍵詞】建筑結構設計;優化設計;新方法

1、建筑結構設計優化的作用

在進行建筑結構設計的過程中，我們首先需要考慮的是設計出來的建筑結構如何滿足安全使用效益的長遠性，當這個問題得到很好的解決時，再思考如何提高建筑結構設計的合理性和經濟性，盡可能的優化建筑結構設計的合理性和經濟性。目前所常用的建筑結構設計方法能夠在建筑結構設計中取得一定的成效，可以有效的降低建筑工程施工成本，大約可以降低10%～35%的效果。此外對建筑結構設計進行優化，能夠將建筑材料的利用率和有效率提升到最大程度，能夠保證建筑的各個使用空間與建筑結構達到相互協調的效率，同時也能夠滿足國家設計的標準和國家建筑物質量安全管理規定的要求。通過對建筑結構進行優化設計，可以完善原來設計的建筑物結構。因此建筑結構設計優化方法對建筑結構設計有著十分重要的作用。

2、建筑結構設計優化要點

2.1設計上注重協調性

在房屋建筑結構設計優化法中，設計的協調性在房屋結構設計中，尤其是整體設計中的地位非常重要。如果在結構布局上，設計不協調，那么房屋結構與建筑平面之間配合不緊密，不但影響房屋的穩定性與安全性，還對房屋的美觀產生不利影響。設計的協調性，包含建筑結構內部協調和建筑整體與外部環境的協調兩部分。在設計建筑結構內部時，結合用戶的要求，科學合理的布局墻和柱的位置，此外還要保證房屋每層結構的截面與高度的協調統一。在設計建筑整體和外部環境相協調時，引入環保理念，運用審美學與藝術學，在空間、色彩方面相協調，提升建筑物的欣賞價值。

2.2重視優化結果分析

結果分析在建筑結構設計優化中具有重要的作用。一項工程設計中涉及到許多參數，利用現代化的手段計算出實際需要的數據，并對這些數據結果進行周密分析，提取信息，以此制定出設計方案。除此之外，在優化設計中還應考慮其他因素，將各種影響因素都考慮在內。比如，在建筑物實際建設過程中，常常消耗大量的人力、物力，進行優化的結果之一就是在保障安全的基礎上，降低成本的投入，因此，需要對多方面進行優化分析，如對不同技術的經濟效益進行分析比較，對技術與經濟之間的平衡點進行計算分析等，以此找出最優設計方案，避免不必要的人力、物力浪費。所以在房屋結構設計時，一定要做好優化結果的分析。

3、建筑結構設計中優化技術改革措施

3.1要動員工程師積極主動地參與前期工程的規劃

建筑結構工程師應該要積極地參與早期的項目計劃，這是結構優化技術的關鍵步驟，因為在建造反誣工程的實際建筑當中，建筑師其實很難正確的分析系統結構與建筑師之間的關系，積極的參與前期工程的設計理念，可以幫助建筑師更好的理解與創新，將整個建筑的優化功能完全的展現出來。

3.2模型的設計

建筑結構優化設計的模型建設必須先獲取結構設計中所涉及到的各種具體數據信息，然后從中提取出相關變量的數據信息，并以此為基礎建立函數模型。再利用大數據等現代化手段計算并制作出最優設計方案。建筑結構優化設計的模型的建立需要注意以下幾項事情。首先，在選擇設計變量的時候，一定將影響整體設計的因素作為首選，其他影響作用較小的因素可以作為參考數據，這樣可以提升工作效率。其次單獨將建筑切面的尺寸及與建筑截面積相關的數據整理出來，并制成相關的函數，這樣可以在一定程度上避免資源浪費，節省成本。再者，要結合用戶的各種需求，比如房屋的空間規劃、變形情況的規定、審美需求等方面，在設計時都要結合實際情況考慮在內，最大程度滿足用戶的需要。

3.3要重視概念設計優化技術的分析

分析方法的多樣性，可以確定結構的布局。因為建筑結構布局的多樣性，相對的施工方案則可以選擇不同的結構布局。考慮相同的荷載條件再選擇不同的分析辦法，其他建筑的設計參數與建筑材料，方法多種多樣，這些都不能直接依靠軟件給答案，是需要設計者來決定的。

3.4協調優化設計

在進行房屋建筑結構設計時，施工設計人員應該注重提升房屋建筑結構的合理性以及適用性，確保房屋結構設計能夠與房屋結構整體平面具有較高的融合性，促使兩者之間處于一個緊密的配合狀態。設計人員在對房屋建筑結構中的柱和墻進行設計時，確保柱面和墻面的協調性，避免出現柱與墻的錯位問題，促使兩者之間具有較強的一致性，同時，還應該注重房間開間進深的統一性，避免樓層的截面與高度出現明顯的差異。此外，還需要注重對樓梯方面的設計優化。由于高強度建材較為輕便，致使其作用力會集中在轉角區域。因此，房屋建筑結構設計人員在對樓梯進行設計時，在采用高強度建材的同時，還應該避免鋼芯、重心交疊出現扭曲的問題，以確保鋼芯、重心的交疊。

結論：

綜上所述，隨著社會經濟的快速發展，人們的生活質量得到進一步提升，對房屋建設結構設計提出了更高的要求。為了滿足不斷增長的市場需求，相關房屋建筑設計人員在確保房屋結構可靠性、安全性以及適用性的基礎上，注重對房屋建筑結構成本的合理把控。因此，設計人員需要對房屋建筑結構進行綜合性分析，結合實際需求，將優化技術合理的運用于房屋建筑結構設計之中，確保人力資源與優化技術的協調性，進而促進建筑行業的穩定發展。

參考文獻：

[1]張宗臺.房屋建筑結構設計中優化技術的應用[J].建筑工程技術與設計，2017，（23）：189-189.

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