建筑結構設計的優化方法及應用分析

楊文斌

摘要：隨著生活質量的提高，人們對建筑結構的質量有了更高的關注度。傳統的建筑結構設計方式已經逐漸無法滿足人們多元化的需求，因此，需要加快探索建筑結構設計的新方式，對現有的技術和方法進行優化，以推動建筑行業不斷發展。基于此，本文將簡單分析建筑結構設計的優化方法及應用，以期能夠為建筑結構質量的提升奠定良好基礎。

關鍵詞：建筑結構設計;重要性;優化;應用

隨著城市化進程的加快，建筑規模也逐漸擴大，建筑業的競爭也逐漸增加，因此，越來越多的人開始重視建筑結構的質量。因此，對當前的建筑結構設計進行優化，做到質量提升、功能先進、價格合理，這樣才能夠讓建筑企業更具市場競爭力。因此，有必要加強建筑結構設計的優化方法分析，以提高建筑結構的整體質量。

一、優化建筑結構設計的重要性和價值

（一）我國建筑結構設計現狀

我國建筑的發展歷史較為悠久，幾千年積淀下來的建筑結構設計理念在現代社會中已經稍顯落后，思維觀念也已經跟不上社會發展對建筑的需求，特別是對建筑的整體使用功能、外觀的美觀程度、經濟適用性等方面，而且我國當前的建筑中高層建筑的數量逐漸增多，這就為建筑結構設計帶來了一定挑戰。在孩子業觀念的發展背景下，建筑企業需要對結構方案設計進行一定的創新，以便能夠對結構設計理念及方式進行優化和更新，使建筑結構設計更具現代化特色，以滿足人們多元化的需求。

（二）優化設計的重要性和價值體現

第一，適當降低工程造價。建筑結構設計直接決定了建筑的用料，進而直接決定了建筑工程的造價。對建筑結構設計進行優化，能夠發揮每個材料結構的“最大潛能”，進而有效降低了成本。這種優化資源配置的方式，能夠在一定程度上強調協調房屋的獨立結構，使其能夠相互配合使用，共同發揮房屋建筑的整體功能。與此同時，對建筑結構設計進行有效的優化能夠保證設計方案更加合理，為人們的財產安全及生命安全提供保障。

第二，保證建筑的安全可靠性。房屋建筑結構的優化能夠將當前結構設計中存在的不足進行“剔除”，將房屋建筑的綜合效益最大化體現。建筑在使用的過程中最重要的是要保證建筑的使用性能可以滿足人們的需求，因此，對結構設計進行優化，能夠有效提高房屋建筑的堅固程度、耐用程度、舒適度以及美觀程度等，提高建筑整體的安全性和可靠性，同時也能夠人們對建筑的滿意程度，進而為企業打開市場。

二、建筑結構設計優化方法及應用分析

基于建筑結構設計優化的重要意義，結構設計相關單位應當要通過適當的措施來加強建筑結構設計的優化，以降低建筑施工的成本，為人們的生活和辦公提供更好的環境。

（一）優化建筑地基基礎

地基基礎是建筑結構設計中較為重要的環節，在進行建筑結構地基設計的過程中，應當要通過適當的方式來優化地基設計。如：在設計的過程中綜合考察建筑工程所處位置的地質條件，并以地質條件為基礎來優化設計方案，提高基礎穩固性的同時也能夠降低工程造價的成本。與此同時，要請專業的勘察單位來對地基土進行全面勘查，獲得更加精準的地質數據，以便能夠全面掌握地基的實際情況，為建筑的質量提供最為基礎的保障。

（二）鋼結構設計優化

鋼結構設計的優化是保證建筑結構整體質量的重點環節之一，不同的建筑材料對鋼結構的穩定性會產生直接影響。因此，在對鋼結構設計進行優化的過程中，相關設計人員必須要注重以下幾方面：第一，注重技術的優勢融合。鋼結構設計需要借助一些其他的現代化技術來進行更加精準的設計，保證每個結構構建質量過關的同時，也能夠通過技術優勢融合來完成設計。第二，除了要進行技術優勢融合之外，還應當要對鋼結構使用的具體情況來對其進行“關鍵優化”，針對性地進行優化，以提高鋼結構的可靠性和整體性能。第三，當對鋼結構進行設計優化之后，還可以借助計算機軟件和技術來對其進行有效模擬，如：借助BIM技術的優勢來對鋼結構設計成品進行模擬，模擬過程中系統會自動檢測出設計的不合理之處，以便相關設計人員加以改動和優化。

（三）上部結構設計優化

對建筑結構的上部結構進行優化主要是對建筑結構的剪力墻結構進行全面優化。在優化的過程中需要考慮以下幾方面因素：第一，保證“三心合一”。上部結構設計的優化必須要將建筑結構的重心、樓層剛度中心與建筑的重心有效重合，并以此為基礎優化設計方案，提高建筑結構的穩定性和安全性，避免地震、臺風等外力對建筑結構大面積地破壞。第二，考慮經濟適用性。在對上部結構進行優化的過程中，應當要綜合考慮經濟適用性原則，不僅要保證優化設計能夠滿足實際情況，同時也要選擇合適的鋼材，有效降低鋼筋的使用量，進而提升房屋建筑的經濟性。

（四）局部與整體設計優化

對于建筑結構設計來說，局部與整體設計的優化是設計優化中重點考慮的問題之一。對于建筑來說，結構設計是一項較為復雜的過程，耗時較長且消耗了大量的人力、物力和財力。第一，注重優化的層次性。建筑整體是由多個小環節構成的，而結構設計的復雜性就體現在每個小環節之間的有效聯系和配合上，因此，在優化設計的過程中應當要更多地考慮優化的層次性，避免“一發不可簽，牽之動全身”的情況出現，與經濟性原則相悖。第二，在注重層次性原則的同時，還應當要重點考慮到整體與局部之間的關系，選擇合適的優化方法來對建筑的局部進行優化，保證整體的協調性，進而提高建筑的整體質量。在此過程中，也需要借助計算機軟件來實現建筑結構的優化，提高優化的效率和質量。

三、結語：

總之，隨著社會的發展以及人們對建筑多元化需求的發展，傳統的建筑結構設計已經不能夠滿足人們生產生活的需求。因此，有必要對建筑結構設計進行全面優化，在重視優化價值和重要性的基礎上，從整體到局部進行優化，將諸如地基、鋼結構、上部結構等重點環節進行更加全面細致的優化設計，為建筑質量的提升奠定良好基礎。

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