導(dǎo)語：如何才能寫好一篇房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞: 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案問題應(yīng)用

中圖分類號：C35文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

前言：現(xiàn)代社會對房屋建筑物的功能、安全、質(zhì)量方面比之前要求更為嚴(yán)格的同時，也對其房屋的經(jīng)濟美觀和是與實用方面也提出了個性化規(guī)定。因此，現(xiàn)代建筑行業(yè)為了滿足市場大眾多元化、高技術(shù)化、經(jīng)濟化以及高質(zhì)量安全化，就必須在其房屋的結(jié)構(gòu)中廣泛運用優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，這樣不僅能夠為施工企業(yè)、承包商以及居住使用者節(jié)省大筆成本，還能夠提升企業(yè)建筑施工的可執(zhí)行性、質(zhì)量程度和安全使用程度。因此，現(xiàn)代建筑企業(yè)對于結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用就具備了高度的現(xiàn)實意義。

1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的模型和方案

房屋工程分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計包括: 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計。對以上幾個方面的優(yōu)化設(shè)計還包括選型、布置、受力分析、造價分析等內(nèi)容，在實施過程中，還應(yīng)該按照一切從實際出發(fā)的原則，結(jié)合具體工程的實際情況，圍繞房屋建筑的綜合經(jīng)濟效益的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)在滿足設(shè)計意圖后，盡量使平面布置規(guī)則，縮小剛度和質(zhì)量中心的差異，這樣水平荷載就不會使建筑物有太大的扭轉(zhuǎn)作用。豎直方向上應(yīng)避開使用轉(zhuǎn)換層，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。

1．1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模型

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化就是在各種影響變量中選擇主要參數(shù)，并建立函數(shù)模型，運用科學(xué)合理的方法得出最優(yōu)解。結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化建立模型的大致步驟是: 設(shè)計變量的合理選擇。通常的設(shè)計變量選擇對設(shè)計要求影響較大的參數(shù)，將所涉及的參數(shù)按照各自的重要性區(qū)分，將對變化影響不大的參數(shù)定為預(yù)定參數(shù)，通過這種方法可減少很多計算編程的工作量。目標(biāo)函數(shù)的確定。使用函數(shù)找出滿足既定條件的最優(yōu)解。最后，約束條件的確定。房屋結(jié)構(gòu)可靠度優(yōu)化設(shè)計的約束條件，包括了應(yīng)力約束、裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強度約束、尺寸約束、從正常時的極限狀態(tài)下彈性約束到終極狀態(tài)的彈塑性約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件等。設(shè)計中，要保證各約束條件必須符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。

1. 2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本方法

(1) 當(dāng)結(jié)構(gòu)平面圖在繪制結(jié)構(gòu)平面布置圖時，需要輸入結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模。建筑物根據(jù)設(shè)防類別、烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度進(jìn)行相應(yīng)的計算和構(gòu)造措施要求。注意“地震作用”、“抗震措施”與“抗震構(gòu)造措施”，提高地震作用，則結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件均全面增加材料; 抗震措施指除地震作用計算和抗力計算以外的抗震設(shè)計內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施，其中的一般規(guī)定及計算要點中的地震作用效應(yīng)(內(nèi)力和變形) 調(diào)整的規(guī)定均屬于抗震措施，提高抗震措施，著眼于把財力、物力用在增加結(jié)構(gòu)薄弱部位的抗震能力上，是經(jīng)濟而有效的方法; 抗震構(gòu)造措施指根據(jù)抗震概念設(shè)計原則，一般不需計算而對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求。設(shè)計中需要注意受壓和局部受壓的一些問題。

(2) 屋頂(面) 結(jié)構(gòu)圖當(dāng)建筑是坡屋面時，結(jié)構(gòu)處理方式有梁板與及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規(guī)整，板跨度較大，屋面坡度及屋脊線轉(zhuǎn)折復(fù)雜的坡屋面，折板式適用于相反的條件。兩種形式的板均為偏心受拉構(gòu)件。板配筋時應(yīng)有部分或全部的板負(fù)筋拉通以抵抗拉力。板厚基于構(gòu)造需要一般不宜小于120 厚。至于坡屋面板的平面畫法，通常使用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法，這樣更便于施工人員正確理解圖紙。正確繪圖和設(shè)計的關(guān)鍵是設(shè)計人員真正的心知肚明，結(jié)構(gòu)設(shè)計者必須要具備一定的空間概念，正確理解建筑圖紙和意圖。設(shè)計的圖紙方能讓施工人員明白。由于屋面的起坡會造成閣樓層的部分墻體超高，要結(jié)合門窗頂設(shè)置圈梁來降低墻的計算高度。

1．3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計多個變量、多個約束條件，屬于一個非線性的優(yōu)化問題，設(shè)定計算方案時，常將有約束條件轉(zhuǎn)變?yōu)闊o約束條件來計算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法等。完成計算方案的設(shè)定后只需編制相應(yīng)適用的運算程序即可得到我們的最終優(yōu)化結(jié)果。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在應(yīng)用中的幾個問題

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法應(yīng)用于實踐之中，是目前一個比較廣泛的課題，利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法在不改變適用性能的前提下達(dá)到降低工程造價的目的。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用于項目的整體設(shè)計、前期設(shè)計，舊房改造，抗震設(shè)計等設(shè)計的各分部環(huán)節(jié)，發(fā)揮著巨大的效益。在按照結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法及模型進(jìn)行實踐的過程中，要注意下面的幾個問題。

2．1 前期參與

因為前期方案的確定直接影響建筑的總投資，而現(xiàn)在存在的普遍問題就是前期方案階段結(jié)構(gòu)設(shè)計并不進(jìn)行參與，建筑師進(jìn)行建筑設(shè)計時大多并不考慮結(jié)構(gòu)的合理性以及它的可行性，但是建筑設(shè)計的結(jié)果卻直接對結(jié)構(gòu)設(shè)計造成影響，某些方案可能會增加結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計就能參與進(jìn)來，那么我們就能針對不同的建筑類別，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，合理的設(shè)計方案，獲得一個良好的開端。

2．2 細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

概念設(shè)計應(yīng)用于沒有具體數(shù)值量化的情況，設(shè)計過程中需要設(shè)計人員靈活的運用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法，達(dá)到最佳的效果。與宏觀把握相對應(yīng)的，設(shè)計的過程同時要注意對于細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，比如現(xiàn)澆板中的異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫，可劃分為矩形板。注意鋼筋的選擇，I 級鋼和冷軋帶肋鋼市場價格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現(xiàn)澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做里面設(shè)計的時候，外立面上的懸挑板及配筋，滿足基本的規(guī)范要求即可，達(dá)到既安全又經(jīng)濟的目的。

2．3 地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計

地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎(chǔ)，那么要根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件選擇樁基類型，盡量節(jié)省造價。樁端持力層對灌注樁樁長的選擇影響很大，應(yīng)多進(jìn)行比較以確定最合適的方案。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的的功用

3．1 降低總造價

進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，多層住宅和高層住宅相比較，層數(shù)越多，總建筑面積增大，單位建筑面積占用的土地面積就越小，節(jié)約了用地成本，但建筑層數(shù)的增多，建筑總高度也會加大，樓與樓之間的間距也要加大，這時占用的土地節(jié)約量就不與建筑層數(shù)增加比例相同了。對于基礎(chǔ)部分而言，雖然也是各層共用的，但是層數(shù)增加，傳給基礎(chǔ)的荷載將會增大，我們需要增大基礎(chǔ)，這樣單位面積的造價有所降低，但是卻沒有屋蓋的效果那樣明顯。

3．2 提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性

建筑的層高增加，由于墻體面積和柱體積增加，結(jié)構(gòu)的自重會增加，基礎(chǔ)和柱的承載力相應(yīng)增加，水衛(wèi)和電氣的管線會加長; 相反降低層高，可節(jié)省材料，有利用抗震，同時建筑的總高度減小，兩建筑之間的日照距離就會減小，間接的節(jié)約了用地。建筑面積相同，建筑使用不同的平面形狀時，它的外墻周長也就會不同，這樣當(dāng)選擇圓形或是越接近于方形時，外墻周長系數(shù)就越小，基礎(chǔ)、外墻砌體、內(nèi)外表面裝修都隨之減少，同時其受力性能也得到提高，增強了建筑的經(jīng)濟性能。優(yōu)化方法的技術(shù)性實現(xiàn)，可以最合理的利用材料性能使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào)，不僅可以實現(xiàn)建筑美觀、實用，而且在造價方面也有較大的節(jié)省，達(dá)到了建筑工程設(shè)計對適用、安全、經(jīng)濟、美觀和便于施工的一般要求。通過使用優(yōu)化設(shè)計手段，達(dá)到這5個方面的最佳結(jié)合，符合現(xiàn)今建筑商對于建筑結(jié)構(gòu)的效益的需求，也符合市場可持續(xù)發(fā)展的需求。

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Abstract： This paper takes integral elevation construction of the steel truss roof structure of a hangar as the example to mainly introduce the technological principle of the synchronous overall elevation technique of the grid structure， arraignment plan design and the main construction process of the elevation. At the same time， the finite element analysis software MIDAS/Gen V8.2.0 is used to carry out the simulation analysis to ensure the quality and safety of the elevation engineering.

關(guān)鍵詞：鋼網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)；同步；鋼網(wǎng)架整體提升

Key words： steel truss roof structure；synchronization；integral elevation of steel truss

中圖分類號：TU758.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）03-0158-03

0 引言

本工程鋼結(jié)構(gòu)屋蓋提升選用計算機控制液壓同步整體提升技術(shù)，它采用柔性鋼絞線承重、提升油缸集群、計算機控制、液壓同步提升新原理，可以全自動完成同步升降、實現(xiàn)力和位移控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報警等多種功能，結(jié)合現(xiàn)代化施工工藝，將成千上萬噸的構(gòu)件在地面拼裝后，整體提升到預(yù)定位置安裝就位，實現(xiàn)大噸位、大跨度、大面積的超大型構(gòu)件超高空整體同步提升。

1 工程概況

機庫總建筑面積7030m2，其中維修機庫6400m2，大廳跨度為92.4m，進(jìn)深為66.5m，屋蓋網(wǎng)架采用二層斜放四角錐網(wǎng)架，下弦支撐，最大安裝標(biāo)高為+26.175m，平面尺寸66.5m×92.4m，網(wǎng)格尺寸5.4m×5m，網(wǎng)架厚4m-6.3m，網(wǎng)架下弦高20m，機庫大門處屋蓋采用三層網(wǎng)架，總高度8.0m-10.3m，網(wǎng)架下弦標(biāo)高16.3m，網(wǎng)架節(jié)點為焊接空心球節(jié)點，支座節(jié)點采用平板支座。提升重量約580噸。參見圖1-圖2。

2 重點施工工藝

本工程整體提升施工擬采用二次拼裝、二次提升的施工工藝。第一次拼裝標(biāo)高19.5m以上部分網(wǎng)架，該部分網(wǎng)架拼裝完成后進(jìn)行第一次提升，利用液壓同步提升系統(tǒng)將已拼裝完成的單元整體提升4.5m，暫停提升，進(jìn)行標(biāo)高15.4-19.5m網(wǎng)架拼裝，二次拼裝完成后，利用液壓同步提升系統(tǒng)將整個屋面鋼結(jié)構(gòu)整體提升至設(shè)計標(biāo)高。

2.1 整體提升點平面布置

2.1.1 提升點選擇原則

為保證提升過程中的結(jié)構(gòu)安全，提升點的選擇應(yīng)充分考慮到被提升結(jié)構(gòu)的受力體系特點，以不改變結(jié)構(gòu)受力體系為原則，在提升過程中結(jié)構(gòu)的應(yīng)力比及變形均控制在合理范圍內(nèi)。機庫提升共布置13個提升點，其中D13為組合塔架提升，其余提升支架設(shè)置在混凝土柱頂。參見圖3。

2.1.2 整體提升吊點反力標(biāo)準(zhǔn)值。見表1。

2.2 網(wǎng)架提升分析計算

2.2.1 網(wǎng)架第一次提升有限元分析

采用空間有限元程序?qū)Ρ惶嵘Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整體建模分析，網(wǎng)架提升過程中，提升吊點相對于網(wǎng)架支座受力狀況出現(xiàn)一定變化，根據(jù)計算，對受力變化較大桿件進(jìn)行替換，管徑加大，以滿足提升要求。應(yīng)力比分布結(jié)果如圖4。

提升時，圖中超標(biāo)桿件的最大應(yīng)力比為2.18，需要對桿件進(jìn)行代換，代換可按照應(yīng)力比的比例進(jìn)行代換。如圖5。

結(jié)構(gòu)跨中的最大豎向變形為130mm，吊點之間的最大跨度約為90000mm，變形為跨度的，小于的跨中變形限值，符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205規(guī)范要求。

2.2.2 網(wǎng)架第二次（整體）提升有限元分析

采用空間有限元程序?qū)Ρ惶嵘Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整體建模分析，應(yīng)力比分布結(jié)果如圖6。

提升時，圖中超標(biāo)桿件的最大應(yīng)力比為2.82，需要對桿件進(jìn)行代換，代換可按照應(yīng)力比的比例進(jìn)行代換。如下圖7。

結(jié)構(gòu)跨中的最大豎向變形為100mm，吊點之間的最大跨度約為90000mm，變形為跨度的，小于的跨中變形限值，符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205規(guī)范要求。

2.3 提升不同步驗算

在提升過程中，提升成套設(shè)備的設(shè)有不同步響應(yīng)系統(tǒng)，允許提升施工存在設(shè)定幅度的不同步，一旦不同步超越設(shè)定幅度，提升設(shè)備即自動啟動響應(yīng)系統(tǒng)以確保提升施工的安全。鋼結(jié)構(gòu)提升全過程由計算機同步控制系統(tǒng)實時監(jiān)測，使提升器的不同步提升力控制在20%以內(nèi)，同時控制不同步提升位移在50mm以內(nèi)（以提升力控制為主）。模擬中，首先加載不同步支座節(jié)點位移50mm，通過判定不同步提升力是否超過同步提升力的1.2倍，若超過則由力控制，反之則由位移控制。桿件應(yīng)力比驗算時荷載組合：1.4自重荷載+1.0不同步荷載。

本計算采用MIDAS/Gen V821有限元程序仿真分析。提升共有12個提升點，由結(jié)構(gòu)對稱性，依次選取左側(cè)6個吊點分6種工況進(jìn)行不同步驗算（本文中選擇最不利工況進(jìn)行分析，如圖8、圖9所示。

從以上分析可以看出，吊點在不同步荷載（位移控制）作用下，大部分吊點的反力均發(fā)生變化，但變化幅度均很小。應(yīng)力比也僅僅不同步下吊點附近的桿件應(yīng)力比稍有改變，應(yīng)力比均小于1，在可控制范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)整體的應(yīng)力比變化情況不大。

3 結(jié)束語

大型屋面網(wǎng)架若采用分件高空散裝，不但高空組裝、焊接工作量大、現(xiàn)場機械設(shè)備很難滿足吊裝要求，而且所需高空組拼胎架難以搭設(shè)，存在很大的安全、質(zhì)量風(fēng)險。施工的難度大，不利于鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝的安全。將結(jié)構(gòu)在安裝位置的正下方地面上拼裝成整體后，利用“超大型構(gòu)件液壓同步提升技術(shù)”將其整體提升到位，將大大降低安裝施工難度，于質(zhì)量、安全、工期和施工成本控制等均有利。

參考文獻(xiàn)：

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[2]郭彥林，王永海，劉學(xué)斌.首都國際機場A380機庫屋蓋整體提升一體化建模分析[J].2007（05）.

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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計優(yōu)化；模型；計算

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平也得到了一定的發(fā)展，居民對于購房過程中逐漸考慮多方面因素，無論是安全性還是經(jīng)濟性和外觀設(shè)計，都成為了主導(dǎo)消費者選擇的因素。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不僅要對施工過程是否合理進(jìn)行考慮，還要實現(xiàn)對設(shè)計方案的不斷優(yōu)化，從經(jīng)濟型以及安全性和外觀設(shè)計等方面提高建筑的基本價值。文章對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化方案在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的作用進(jìn)行研究分析，希望能夠更好的促進(jìn)我國建筑設(shè)計者的創(chuàng)新意識的發(fā)展。

1結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方案的理論分析

站在理論層次來看，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的過程中，要充分考慮到安全性以及可靠性在建筑整個過程的發(fā)展和體現(xiàn)。與此同時，還要盡可能的保證建筑物的設(shè)計美觀和結(jié)構(gòu)合理。因此要想達(dá)到這些目標(biāo)，需要不斷的對結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進(jìn)行合理的分析設(shè)置，并對計算方式進(jìn)行合理的選擇，以便能夠更好的滿足當(dāng)前的既定目標(biāo)。在實際設(shè)計的過程中，想要對房屋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，就需要從圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及屋蓋系統(tǒng)和其他細(xì)節(jié)部分進(jìn)行考慮。采取合理的方法對其造價以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行整理的安排優(yōu)化，不斷實現(xiàn)經(jīng)濟性以及安全性目標(biāo)的達(dá)成。為了更好的適應(yīng)時代的發(fā)展需求，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中要充分創(chuàng)新，不斷提高設(shè)計的特殊性以及新穎性。從對稱性以及獨特性的角度出發(fā)，對建設(shè)設(shè)計方案進(jìn)行不斷的修改完善，并運用實際所學(xué)知識來實現(xiàn)對構(gòu)架的合理布置，避免使用轉(zhuǎn)換層機構(gòu)。對不規(guī)則建筑設(shè)計的原則要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚砼c使用，從根本上完善設(shè)計方案，實現(xiàn)設(shè)計過程的整體優(yōu)化。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)具體運用

2.1建立優(yōu)化結(jié)構(gòu)相關(guān)模型

在對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要充分對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法進(jìn)行使用。在具體實施的過程中，可以從三個步驟來實現(xiàn)最終的設(shè)計優(yōu)化目的。（1）對設(shè)計變量的選擇。在進(jìn)行設(shè)計變量的選擇過程中，要對影響建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析，并進(jìn)行綜合考慮選擇。將對建筑結(jié)構(gòu)影響的參數(shù)作為當(dāng)前模型中的設(shè)計變量，這些變量主要包含損失的期望值以及結(jié)構(gòu)的過后家和約束控制的相關(guān)參數(shù)等，最大程度的保證設(shè)計便變量選擇的合理性。（2）確定目標(biāo)函數(shù)。在進(jìn)行實際優(yōu)化的過程中，除了對必要的參數(shù)進(jìn)行選擇之外，還需要尋找到一些相關(guān)條件來實現(xiàn)對工程造價的降低，而這些條件主要包括相關(guān)建筑截面的具體尺寸以及鋼筋的截面積等。（3）確定相關(guān)約束條件。在對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化過程中，要保證房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性以及可靠性，確保相關(guān)的設(shè)計條件能夠得到滿足。而設(shè)計優(yōu)化過程中的約束條件主要有裂縫寬度、結(jié)構(gòu)強度、應(yīng)力約束以及結(jié)構(gòu)體系約束和尺寸約束等，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，要充分的對目標(biāo)約束條件與實際情況形成對比，確保約束條件能夠滿足相關(guān)的規(guī)定要求，從而力求設(shè)計達(dá)到最佳。

2.2選擇合理的優(yōu)化計算方案

在進(jìn)行方案設(shè)計的過程中，設(shè)計者要充分考慮當(dāng)前的施工過程中的內(nèi)部和外部環(huán)境，確保各種因素能夠在可行的范圍之內(nèi)。借助對約束條件以及非線性優(yōu)化問題等的具體研究和分析，最計算方案之中選取最適合當(dāng)前施工狀況的方案，從而確保方案設(shè)計更具有合理性。而在對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化的方法選擇中，拉氏乘子法、復(fù)合形法以及Powcll法使用相對較為頻繁。

2.3對程序問題進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化

在對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化過程中，通過確定設(shè)計變量以及目標(biāo)函數(shù)和約束條件從而實現(xiàn)對計算方法的合理選擇，最終不斷的實現(xiàn)對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化活動。而在優(yōu)化過程中，還需要對對相關(guān)程序進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，以便于能夠更好的對設(shè)計過程中出現(xiàn)的任何一個問題進(jìn)行運算，確保設(shè)計方案的合理性。

2.4結(jié)果分析

在進(jìn)行計算的過程中，要對計算結(jié)果的合理性進(jìn)行再次的分析研究，最終來選取適合相關(guān)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案。在方案選取的過程中，要對能夠產(chǎn)生影響的諸多因素都考慮在內(nèi)，并且從多角度來看待這些因素所產(chǎn)生的問題，這能夠更好的促進(jìn)設(shè)計優(yōu)化的作用，從而確保設(shè)計方案的合理性以及安全性。在施工問題上，設(shè)計方案能夠更好的優(yōu)化當(dāng)前資源使用的程度和效率，確保資源不被合理的浪費的同時又能夠保障相關(guān)技術(shù)支出不受縮減，其能夠起到一個整體的統(tǒng)籌作用。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的實踐應(yīng)用

在對于項目工程設(shè)計的過程中，無論前期設(shè)計還是后期設(shè)計，無論舊房改造還是抗震設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)運用在工程的每一個環(huán)節(jié)之中。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要合理的選擇結(jié)構(gòu)的形式以及對設(shè)計方案進(jìn)行深層次的優(yōu)化，將概念設(shè)計和細(xì)節(jié)設(shè)計相結(jié)合，從而實現(xiàn)對方案最終的優(yōu)化；在結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的實踐作用之中，要充分將其運用在對地基基礎(chǔ)的設(shè)計問題上，其能夠更好的幫助房屋建筑實現(xiàn)安全性和可靠性，確保房屋建造的質(zhì)量。

4結(jié)束語

分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，可以得知，其對于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的作用是無法取代的。因此，選擇合理的優(yōu)化方案能夠保證房屋建設(shè)在達(dá)到相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上實現(xiàn)經(jīng)濟最大化。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化是一個相對復(fù)雜的概念，只有不斷的加強研究和分析才能夠更好的實現(xiàn)其在現(xiàn)實生活中的運用。文章在對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程以及問題等多方面分析角度下，希望能夠給相關(guān)的設(shè)計人員帶來一定思考和啟發(fā)，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案設(shè)計，實現(xiàn)房屋建造的安全性以及穩(wěn)定性。希望文章對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案的論述，能夠促進(jìn)讀者對這一概念的更好的理解和思考。

作者:郭睿 單位:中鐵工程設(shè)計院有限公司

參考文獻(xiàn)：

[1]范國興.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].雞西大學(xué)學(xué)報,2014,(8):23-25.

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【關(guān)鍵詞】房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用

0.引言

隨著我國房地產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展，房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計也在不斷響應(yīng)時代的要求。在房屋緊缺的年代，房屋的實用性是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮的最主要因素。如今，時代在變化，對房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求從實用性轉(zhuǎn)變成為了實用性與美觀性并存。同時對房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計還要考慮到房屋施工的時間與材料等一系列因素。房屋建筑的設(shè)計理念是房屋施工建設(shè)的重要內(nèi)容，因此房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，對我國房屋建筑行業(yè)具有重大的現(xiàn)實意義。

1.房屋的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模型和設(shè)計方案

房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計主要在：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計。除此之外，在優(yōu)化的過程中還要考慮到布置、受力分析、造價分析等方面，對于整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化，最終達(dá)到預(yù)想的優(yōu)化目的。在設(shè)計的過程中，一定要嚴(yán)格的遵照設(shè)計的理念，對于平面的設(shè)計一定要規(guī)則對稱是剛性度有質(zhì)量中心最大限度的重合，這樣對于整體的質(zhì)量框架能夠更加的堅固。結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，可以使工程更加的有保證，對于整體設(shè)計理念更加的符合工程的要求。

1.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的函數(shù)模型

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化就是在各種影響變量中選擇主要參數(shù)，并建立函數(shù)模型，運用科學(xué)合理的方法得出最優(yōu)解。結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化建立模型的大致步驟是：設(shè)計變量的合理選擇。通常的設(shè)計變量選擇對設(shè)計要求影響較大的參數(shù)，將所涉及的參數(shù)按照各自的重要性區(qū)分，將對變化影響不大的參數(shù)定為預(yù)定參數(shù)，通過這種方法可減少很多計算編程的工作量。目標(biāo)函數(shù)的確定。使用函數(shù)找出滿足既定條件的最優(yōu)解。最后，約束條件的確定。

1.2房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法

（1）當(dāng)結(jié)構(gòu)平面圖在繪制結(jié)構(gòu)平面布置圖時，需要輸入結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模。建筑物根據(jù)設(shè)防類別、烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度進(jìn)行相應(yīng)的計算和構(gòu)造措施要求。

（2）屋頂（面）結(jié)構(gòu)圖當(dāng)建筑是坡屋面時，結(jié)構(gòu)處理方式有梁板與及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規(guī)整，板跨度較大，屋面坡度及屋脊線轉(zhuǎn)折復(fù)雜的坡屋面，折板式適用于相反的條件。兩種形式的板均為偏心受拉構(gòu)件。板配筋時應(yīng)有部分或全部的板負(fù)筋拉通以抵抗拉力。

1.3房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計多個變量、多個約束條件，屬于一個非線性的優(yōu)化問題，設(shè)定計算方案時，常將有約束條件轉(zhuǎn)變?yōu)闊o約束條件來計算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法等。完成計算方案的設(shè)定后只需編制相應(yīng)適用的運算程序即可得到我們的最終優(yōu)化結(jié)果。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在應(yīng)用中注意事項

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化主要應(yīng)用在對于房屋建設(shè)的整體規(guī)劃、地基建設(shè)、抗震設(shè)計、水電管道設(shè)計中都發(fā)揮著重要的作用。房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以使房屋的實用性與美觀性達(dá)到完美的融合，還可以降低工程的運行成本，提高建設(shè)效率。但是結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在應(yīng)用中還需要注意一下幾個方面：

2.1前期方案

前期方案是整個工程運作開始的階段，也是非常重要的階段，因為它直接決定了工程建筑的成本預(yù)算。如果房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計沒有與前期方案的制定進(jìn)行協(xié)調(diào)，就會造成各司其職，不能完成最后的和諧統(tǒng)一。因此未來的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該參與到建筑師對房屋建筑的設(shè)計中去，互相聽取雙方的意見，達(dá)到利益的最大化。良好的開始是成功的一半，因此前期方案要充分考慮到對結(jié)構(gòu)設(shè)計中可能產(chǎn)生的問題，雙方深入的討論，直至達(dá)成一致的意見，互惠互利，降低建筑投資總成本。

2.2細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

概念設(shè)計應(yīng)用于沒有具體數(shù)值量化的情況，設(shè)計過程中需要設(shè)計人員靈活的運用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法，達(dá)到最佳的效果。與宏觀把握相對應(yīng)的，設(shè)計的過程同時要注意對于細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，比如現(xiàn)澆板中的異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫，可劃分為矩形板。注意鋼筋的選擇，I級鋼和冷軋帶肋鋼市場價格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現(xiàn)澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。

3.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的意義

3.1節(jié)約建筑成本

對于企業(yè)來說，獲得利益是最終的目標(biāo)。獲得收益是企業(yè)發(fā)展的目的，尤其是建筑行業(yè)。隨著人們對房屋結(jié)構(gòu)要求的提高，以前的工程設(shè)計圖與施工方案很難滿足人們的要求，而且舊的結(jié)構(gòu)設(shè)計方式，也會增加企業(yè)的成本，使企業(yè)獲得的收益降低。因此各個建筑行業(yè)都要尋求一個兩全其美的辦法，既能夠節(jié)約建筑成本，又可以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，同時還可以滿足人們的需求。這就需要對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化改革。

3.2提高房屋建筑結(jié)構(gòu)實用性

如今土地資源緊缺，經(jīng)過政府的合理的城市規(guī)劃，提出了改善房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的辦法。近年來我國高層建筑鱗次櫛比，已經(jīng)逐漸形成了建筑設(shè)計的特色。為了應(yīng)對高層樓房的現(xiàn)實因素，也需要對房屋建設(shè)的總體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提高建筑結(jié)構(gòu)的實用性。房屋的設(shè)計要考慮到安全的因素，房屋的層級不同，對施工的要求也會不斷增加，相關(guān)材料的使用標(biāo)準(zhǔn)也是不同的。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化要考慮到流水管道的排列問題，電線在墻體的走向問題、媒體管道的安置問題、還有地?zé)峁┡艿赖呐帕袉栴}等等。同時房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計者還要考慮不同樓層的采光條件，還有室內(nèi)格局。好的格局也是人們選擇房屋的關(guān)鍵。各種實際問題都構(gòu)成了房屋建筑的實用性問題。因此對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，可以很好的解決上述問題帶給人們的困擾，提供給人們一個安心、舒心的住宅環(huán)境。近年來，人們對住宅的美觀性也在不斷提升，這跟房屋的格局，和整棟樓房的整體形態(tài)有關(guān)，為了不斷適應(yīng)市場經(jīng)濟的發(fā)展要求，滿足人們的各種需求，要求我們要對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化與應(yīng)用。

4.結(jié)語

對于房屋建設(shè)來說，房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計尤為重要，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計可以節(jié)約房屋建設(shè)的成本，提高房屋建設(shè)的效率，不僅可以提高專業(yè)技術(shù)的指標(biāo)，而且還能符合廣大受眾的需求。本文通過對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的模型和設(shè)計方案，提出了一些好的措施，針對現(xiàn)行的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計在實際應(yīng)用中存在的問題，提出相應(yīng)的解決方案。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化可以設(shè)計出更合理的房屋建造模式。滿足人們對房屋結(jié)構(gòu)的要求，設(shè)計出高質(zhì)量、安全、舒適、健康的生存環(huán)境。推進(jìn)我國建筑行業(yè)向更廣闊的方向發(fā)展。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化方法；房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用研究

前言：社會生活水平提高，對建筑實用性以及經(jīng)濟性提出更高要求。在建筑設(shè)計時，根據(jù)實際需要對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，從而保證房屋結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟合理性，并且能夠增加建筑本身的美感。為此，下文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法進(jìn)行詳細(xì)介紹，立足于結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的原則，結(jié)構(gòu)優(yōu)化不僅要符合社會的基本需求，還要在原有建筑基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新。

1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法

1.1原則

1.1.1符合社會需求

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法要立足于社會發(fā)展，并符合社會發(fā)展的要求。首先，為了滿足人們的基本日常生活功能，向人們提更加舒適的生活環(huán)境以及生活條件，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法更加人性化。其次，在結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中，需要將建筑的環(huán)保以及人們生活的安全放在首要位置，做到建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化真正為人民服務(wù)[1]。

1.1.2創(chuàng)新性與經(jīng)濟性

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的出現(xiàn)緩解了建筑結(jié)構(gòu)中的漏洞，改善其不足之處，因此建筑設(shè)計師應(yīng)該在充分考慮設(shè)計之后總結(jié)經(jīng)驗，并對建筑結(jié)構(gòu)大膽創(chuàng)新，不斷采用新型科學(xué)技術(shù)。但是需要注意的是建筑設(shè)計優(yōu)化要更加實用。此外，還要充分考慮建筑設(shè)計的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)資源配置最優(yōu)化，盡量為開發(fā)商節(jié)約成本，合理利用資源[2]。

1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的重要性

對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化，對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計來說具有重要意義，它不僅能夠在人們生活中實現(xiàn)實用性與美學(xué)相結(jié)合，還對建筑設(shè)計工程造價能夠有效控制。對于建筑的投資來說，投資少，收益多是建筑發(fā)展的經(jīng)濟目標(biāo)，然而在這樣的基礎(chǔ)上對建筑設(shè)計開展科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是設(shè)計的重要舉措。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，運用設(shè)計優(yōu)化的建筑工程能夠減少很多工程造價，結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化能在各個環(huán)節(jié)中起到最佳協(xié)調(diào)作用，并能夠?qū)Σ牧线M(jìn)行合理利用。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化不僅能夠提高建筑的安全系數(shù)，還能增加建筑設(shè)計的實用性。對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化之后，企業(yè)能夠獲得更高的經(jīng)濟效益。房屋結(jié)構(gòu)中各個單元實現(xiàn)有機結(jié)合，從而提高了建筑的質(zhì)量，為人們的生活安全帶來保障[3]。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法步驟

2.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型建立

2.1.1設(shè)計變量選擇

將對建筑結(jié)構(gòu)有影響的參數(shù)視為設(shè)計變量，如損失期望、結(jié)構(gòu)造價等。將影響作用小，變化范圍小的參數(shù)視為預(yù)定參數(shù)。

2.1.2目標(biāo)函數(shù)

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化時，需要尋找到能夠滿足預(yù)定條件的截面幾何尺寸、鋼筋的截面積以及一些相關(guān)的概率函數(shù)，減少工程造價。

2.1.3確定約束條件

對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化而言，需要提高結(jié)構(gòu)的可靠度，并制定相關(guān)的設(shè)計優(yōu)化約束條件。其中主要的條件有：建筑裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強度約束、尺寸約束、結(jié)構(gòu)體系約束以及彈性約束等條件。在實際的結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，需要設(shè)計師對目標(biāo)約束條件與實際的約束條件反復(fù)進(jìn)行對比與分析，保證工程能夠遵循具體要求，從而實現(xiàn)最佳設(shè)計[4]。

2.2方案制定與程序設(shè)計

設(shè)計師在進(jìn)行分析計算中，將約束問題轉(zhuǎn)化為無約束問題的求解，其中最常見的優(yōu)化方法有Powell、復(fù)合形法等，根據(jù)計算方法可以編寫出運算速度較快的綜合應(yīng)用程序。

2.3分析結(jié)果

設(shè)計師需要根據(jù)最佳的計算結(jié)果選擇出合理的設(shè)計方案，并對問題進(jìn)行多角度考慮，合理的設(shè)計方案能夠保證建筑結(jié)構(gòu)美觀、安全以及更加實用。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該主張經(jīng)濟節(jié)約，并充分重視技術(shù)上的問題，需要設(shè)計者將建筑設(shè)計優(yōu)化兼顧實用性與經(jīng)濟性。

3.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的實踐應(yīng)用-以A地區(qū)建筑為例

3.1 A地區(qū)住宅房屋概況

A地區(qū)住宅整體高度為17層，建筑的主體采用鋼結(jié)構(gòu)框架的剪力墻形式。在對實際情況進(jìn)行考察并對現(xiàn)場建筑場景進(jìn)行分析之后，對該住宅建筑使用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案，結(jié)構(gòu)優(yōu)化對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計模式進(jìn)行改造與創(chuàng)新。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中主要以人力施工為主，采用計算機輔助設(shè)計方式，對施工中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，使得整體建筑設(shè)計實現(xiàn)了全局合理性優(yōu)化。與結(jié)構(gòu)優(yōu)化之前作對比，建筑在設(shè)計方面更加的合理，減少了建筑成本，降低工程造價。

3.2直覺優(yōu)化

直覺優(yōu)化技術(shù)是指與建筑設(shè)計在同一方案中，可以實施諸多不同的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計，例如，在確定了結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的A地區(qū)住宅中，同種荷載下也可以有很多不同形式的分析方法。在具體的結(jié)構(gòu)分析中，設(shè)計參數(shù)、荷載的取值以及材料都不是唯一的，在建筑的內(nèi)部細(xì)節(jié)處理也不盡相同，這些問題計算機不能處理，需要相關(guān)設(shè)計人員作出分析與判斷[5]。

3.3對A區(qū)住宅建筑優(yōu)化設(shè)計的前期處理

對房屋建筑結(jié)構(gòu)作出設(shè)計需要最優(yōu)化的設(shè)計方案，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計前期，工作人員應(yīng)該積極參與其中，并對工程的實際情況充分了解，對建筑結(jié)構(gòu)以及框架作出合理選擇。一個好的設(shè)計方案是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的保障，在對A地區(qū)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中，需要相關(guān)設(shè)計人員能夠嚴(yán)格遵守設(shè)計方案，不僅需要對設(shè)計方案細(xì)節(jié)了解，好需要對工程環(huán)境的合理性作出判斷，并在結(jié)構(gòu)不規(guī)范之處作出調(diào)整。

3.4 A地區(qū)房屋結(jié)構(gòu)組成優(yōu)化

3.4.1混凝土結(jié)構(gòu)裂縫

A地區(qū)房屋結(jié)構(gòu)主要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)組成，難免會出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，因此，需要對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，分解到結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的細(xì)節(jié)中，對進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)處理，計算出混凝土框架最優(yōu)化結(jié)構(gòu)。

3.4.2基礎(chǔ)拉梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化

為了提高房屋建筑的抗震效應(yīng)，需要對建筑的基礎(chǔ)拉梁進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化。首先，在進(jìn)行拉梁設(shè)計優(yōu)化時，必須要確定建筑地址的防烈度，然后設(shè)計師對建筑拉梁的長度和橫截面積進(jìn)行確定。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中為了保證建筑的抗震結(jié)構(gòu)和建筑拉梁鋼筋混凝土框架保持一致，需要減少設(shè)計中鋼筋的利用率，從而能夠使拉梁優(yōu)化設(shè)計效果達(dá)到最佳。

結(jié)論：綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化能夠促進(jìn)建筑品質(zhì)不斷提高，實現(xiàn)了人們對居住環(huán)境的高標(biāo)準(zhǔn)以及高要求。隨著建筑行業(yè)不斷發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計作用突出，在形式上能夠適應(yīng)城市發(fā)展的美觀規(guī)劃，在經(jīng)濟上減少成本，提高資源使用率。然而，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化比較復(fù)雜，并且綜合性較強，因此設(shè)計師在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化時需要對設(shè)計進(jìn)行深入研究，并作出合理的優(yōu)化方案。

參考文獻(xiàn)：

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篇6

關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；抗震問題；方法探討

1前言

目前，房屋建筑的規(guī)模不斷增加，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，因此其結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化難度不斷提升，這就要求設(shè)計者需對房屋的、房頂、房屋細(xì)節(jié)等多個部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計實施優(yōu)化，提高抗震能力。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計意義

社會發(fā)展的步伐越來越快，各類大型建筑層出不窮，加之人們對于房屋使用的要求不斷提高，優(yōu)化現(xiàn)代房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計十分必要，這對于提升建筑實用性、經(jīng)濟等均有重要意義。提高房屋設(shè)計質(zhì)量能夠大幅度增加其使用價值，包括美學(xué)價值、經(jīng)濟價值以及社會價值。與此同時，加強建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，還能夠全面降低建筑投資成本，節(jié)約施工材料，同時又能對建筑周圍的環(huán)境給予保護(hù)，為用戶打造出一個優(yōu)質(zhì)的居住環(huán)境和工作環(huán)境。對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，就是在原始設(shè)計方案的基礎(chǔ)上改進(jìn)與完善房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計，充分使用房屋剩余空間資源，進(jìn)一步滿足人們對房屋的實際使用需求，保障房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計體系的合理和安全。但是地區(qū)為地震頻發(fā)區(qū)域，房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計需要把控好設(shè)計質(zhì)量，且需要房建結(jié)構(gòu)設(shè)計體系的選型，提高房屋建筑總體設(shè)計的質(zhì)量和抗震性能。

3土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震方案應(yīng)用分析

3.1設(shè)計結(jié)構(gòu)模型

初步設(shè)計一個基礎(chǔ)的房屋結(jié)構(gòu)模型是應(yīng)用房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案的首要步驟，第一階段需要選擇合理的變量以及一些常用數(shù)據(jù)、指標(biāo)，例如：房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)參數(shù)、損失參數(shù)、結(jié)構(gòu)的可靠性參數(shù)以及價格參數(shù)等，這些參數(shù)可以作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的變量指標(biāo)，與此同時，亦是結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要重點考慮的內(nèi)容。房屋設(shè)計者所選的衡量參考指標(biāo)應(yīng)該屬于考慮因素少并變化幅度小的指標(biāo)，這樣才會將結(jié)構(gòu)設(shè)計、優(yōu)化的難度降低，后期的工作難度也隨之得到降低，這樣，便于設(shè)計人員更好地設(shè)計出最佳優(yōu)化方案。進(jìn)入第二階段后，需要對相關(guān)設(shè)計函數(shù)進(jìn)行確定，需在大量函數(shù)與指標(biāo)中選擇與房屋建筑橫截面積、鋼筋尺寸等數(shù)據(jù)最為相近的函數(shù)指標(biāo)，然后分析這些指標(biāo)的性質(zhì)，以便降低建筑成本。進(jìn)入第三階段后，設(shè)計人員需要衡量房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計條件，分析房屋的結(jié)構(gòu)剛性、整體構(gòu)架及其穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)尺寸、結(jié)構(gòu)變形限制、受力限制、結(jié)構(gòu)可塑性、規(guī)格指標(biāo)等。通過分析結(jié)果衡量建筑的實際情況，達(dá)到不斷優(yōu)化設(shè)計的效果，促進(jìn)房屋建筑的抗震能力。

3.2應(yīng)用最優(yōu)的統(tǒng)計分析

程序房屋設(shè)計人員在完成房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計模型建立工作后，要根據(jù)模型的實際情況及各方面優(yōu)化條件來選取最佳計算方法，應(yīng)用最優(yōu)的設(shè)計程序，確保其用途齊全、功能完善、運轉(zhuǎn)效率高。然后設(shè)計人員對上述模型的分析結(jié)果展開研究與統(tǒng)計，對不同設(shè)計方案進(jìn)行認(rèn)真衡量比對，力求從各個角度來考慮問題，全面保障建筑后期使用的經(jīng)濟效益與社會效益，最后以綜合平衡角度和節(jié)省成本立場，加強技術(shù)改進(jìn)，全面提升房屋建筑的綜合效益。

3.3房屋建筑的細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

房屋建筑的細(xì)部結(jié)構(gòu)對其整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及穩(wěn)定性均起到?jīng)Q定性的作用，在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程當(dāng)中，由于缺乏真實的房屋結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，極有可能在房屋建筑細(xì)部結(jié)構(gòu)的計算過程中出現(xiàn)誤差，由于受到各種外在因素影響，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方案與實際效果出現(xiàn)巨大偏差。這樣一來，不但使房屋建筑細(xì)節(jié)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)較多問題，同時也對房屋建筑的整體結(jié)構(gòu)帶來隱患。所以，設(shè)計人員在開展結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的時候，應(yīng)當(dāng)對房屋建筑的整體細(xì)節(jié)部分進(jìn)程充分的了解掌握，不斷優(yōu)化其細(xì)節(jié)部分的設(shè)計效果，防治后期房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂、錯位等情況，使建筑本身的經(jīng)濟性、安全性都能夠雙雙提高。除此之外，還需要確保室內(nèi)掛飾、懸吊燈具、人工造影裝置和房建主體結(jié)構(gòu)之間連接的強度，避免出現(xiàn)連接設(shè)計不牢固，在地震時出現(xiàn)物件墜落，出現(xiàn)人員受傷現(xiàn)象。

3.4房屋建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

在整個房屋建筑設(shè)計中，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量會對整體房屋結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性、功能性造成直接影響，所以，在進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計人員更應(yīng)當(dāng)加強優(yōu)化力度，對房屋建筑的基樁類型、以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、地基地質(zhì)等各個方面加強優(yōu)化，并且給予全面控制，確定合理的樁基形式，充分掌握基樁直徑及其長度等，全面優(yōu)化設(shè)計方案，是房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及后期的施工技術(shù)、資金投入平衡點等得到合理確定，在此基礎(chǔ)上，保障房屋建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與強度等。在局部墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計過程之中，需要注意墻體的設(shè)計尺寸，墻體尺寸應(yīng)控制在最小限制范圍之內(nèi)，確保墻體截面能滿足8級抗震需求，避免建筑物發(fā)生強震之后，建筑物倒塌或開裂現(xiàn)象。

3.5房屋建筑的樁基優(yōu)化設(shè)計

在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，樁基設(shè)計屬于重要內(nèi)容，樁基設(shè)計屬于房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的范疇，同樣，良好的樁基礎(chǔ)設(shè)計，能夠保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。一般情況下，樁基可以可分作預(yù)制樁與灌注樁。其中，灌注樁對房屋建筑整體的施工質(zhì)量稍難把握，且施工技術(shù)要求嚴(yán)格，工序復(fù)雜工期長。因此，符合沉降指標(biāo)的前提下可以優(yōu)先選擇預(yù)制樁，這樣可以保障基樁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，同時縮減工序，節(jié)約大量的人力、財力及物力。此外，隨著房屋建筑樁基不斷加深，建筑區(qū)域土壤與樁基之間的摩擦力會越來越大，在此狀態(tài)下也比較適合運用預(yù)制樁。在房建的設(shè)計中，需要保證建筑物下部結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)的重心相一致，如果頂部建筑承重能力較高，則建筑物的頂部抗震性能則較好。如果該地區(qū)出現(xiàn)地震，建筑物的頂部結(jié)構(gòu)的變形幅度不大，不會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)地震。但是在現(xiàn)今的抗震設(shè)計過程中，在進(jìn)行建筑材料的選擇時，需選擇剛度均勻、輕質(zhì)、穩(wěn)定性的材料，才能保障建筑物抗震性能。

4結(jié)束語

總而言之，目前我國建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，各類大型的房屋建筑工程如雨后春筍般的涌現(xiàn)，加之房屋建筑規(guī)模不斷擴大，要想提高抗震能力，首先就要做好其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中積極運用優(yōu)化設(shè)計方案，是一項系統(tǒng)性、專業(yè)性均極強的工作，這就需要設(shè)計人員具備充足的理論知識以及豐富的設(shè)計經(jīng)驗，以及先進(jìn)科學(xué)的設(shè)計技術(shù)等，全面提高房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計效果，保障建筑后期使用的安全性、實用性以及耐用性等。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法；重要性；應(yīng)用

房屋建筑企業(yè)應(yīng)該應(yīng)用合理的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)公司利潤的最大化，從而提高公司的綜合競爭力。總而言之，房屋建筑設(shè)計師充分做好房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)與客戶的雙贏。

1.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性及其作用

1.1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性

對房屋建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，施工人員應(yīng)在確保房屋建筑質(zhì)量安全的前提下，對設(shè)計方案進(jìn)行細(xì)致分析，應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計觀念及技術(shù)，從而對工程造價進(jìn)行控制。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，房屋的結(jié)構(gòu)如果經(jīng)過設(shè)計優(yōu)化，同未經(jīng)設(shè)計優(yōu)化的房屋建筑相比可以縮減10%―20%的費用。但是，在現(xiàn)實的施工設(shè)計優(yōu)化中，因為受到多方面條件的限制，實施起來十分困難，無法充分發(fā)揮其優(yōu)越性。例如：一些施工企業(yè)過于追趕工程進(jìn)度，從而導(dǎo)致對房屋的設(shè)計效果造成影響；很多年輕的項目設(shè)計人員因為缺少工作經(jīng)驗，無法進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化；還有的設(shè)計人員因為對房屋建筑部分的過分關(guān)注，從而對整體房屋建筑的設(shè)計預(yù)案造成忽略，影響了整體造價。從中可以看出，房屋建筑項目的設(shè)計人員應(yīng)把施工技術(shù)同經(jīng)濟收益緊密的聯(lián)系起來，唯有規(guī)劃出切實可行、效果良好的設(shè)計預(yù)案才可以保證企業(yè)獲取最大收益。

1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的作用

（1）對房屋建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化可以全面發(fā)揮機械設(shè)備及建材的性能，同以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，更具優(yōu)勢。對房屋建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化可以降低工程造價的資金投入，為企業(yè)贏取更高的收益。同時，還能夠把房屋結(jié)構(gòu)中的各個單元進(jìn)行有機整合，提高房屋建筑的質(zhì)量，保證人們的居住安全。所以，對房屋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化是保證民用房屋經(jīng)濟性更好、適用性更強的重要方法之一。（2）提升房屋建筑的安全性。通過對房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，可以對原有設(shè)計方案中的不足和缺陷進(jìn)行彌補，從而提升房屋結(jié)構(gòu)的合理性和安全性，在保證房屋建筑整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上，節(jié)省房屋建筑材料，提升房屋建筑的穩(wěn)定性和相應(yīng)的受力性能，確保房屋建筑的使用安全。（3）減低工程造價。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，運用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計后，與原設(shè)計方案相比，房屋建筑工程的成本可以節(jié)約10%-30%左右，成本大大降低。同時，通過建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，還可以充分發(fā)揮原材料的性能，確保房屋結(jié)構(gòu)各個單元之間的緊密聯(lián)系，提升房屋建筑工程的經(jīng)濟性。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析

2.1結(jié)構(gòu)同房屋建筑的協(xié)調(diào)優(yōu)化

在進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)盡可能保證房屋建筑的結(jié)構(gòu)同整體平面的配合緊密，從而實現(xiàn)造型美觀、結(jié)構(gòu)合理的效果。在進(jìn)行房屋建筑柱及墻的布設(shè)時，應(yīng)同房建平面的功能需求相一致，每個房間的進(jìn)深、開間都應(yīng)保持統(tǒng)一。房屋建筑系統(tǒng)盡可能簡潔，墻與柱不可以出現(xiàn)錯位情況，每一層的高度及截面面積應(yīng)相同。進(jìn)行樓體或電梯的設(shè)計時，其應(yīng)力集中或受力方向較多的轉(zhuǎn)角區(qū)域，承重構(gòu)件應(yīng)盡可能選取高強建材，從而降低自重，而非承重的構(gòu)建應(yīng)選用質(zhì)量較輕的建材。整體房屋建筑在布局方面應(yīng)保證重心、剛心及質(zhì)心交疊，預(yù)防出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)情況。

2.2整體優(yōu)化和局部優(yōu)化

任一項目房屋建筑的設(shè)計都具備層次性及復(fù)雜性兩方面的特點。以層次性看來，其一般包含房屋建筑的設(shè)計體系、結(jié)構(gòu)體系及安裝設(shè)計體系等，每一個體系內(nèi)又囊括了多個下屬體系。進(jìn)行房屋建筑設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)對各個下屬系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，將各個布局間的橫向關(guān)聯(lián)沖破，疊加工程；以復(fù)雜性看來，其一般包含房屋建筑原料選取、零部件選取、結(jié)構(gòu)類型選取等內(nèi)容。所以，對于任一房屋建筑來講，就應(yīng)從整體進(jìn)行優(yōu)化，方可真正實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化。

2.3優(yōu)化設(shè)計規(guī)范

在對房屋建筑工程進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中，設(shè)計人員嚴(yán)格遵循了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，不僅充分了解了結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的相關(guān)條例，而且結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際情況，對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方案進(jìn)行了合理應(yīng)用。同時，針對結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中存在的不足，如安全性較差、要求過于寬松等，設(shè)計人員結(jié)合實際情況進(jìn)行了適當(dāng)?shù)娜∩?，從而切實保證了設(shè)計成果的最優(yōu)化。

2.4概念設(shè)計優(yōu)化

技術(shù)與房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計對于同一房屋建筑方案，可以有許多不同的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計；確定了結(jié)構(gòu)布置的房屋建筑物，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(shè)計參數(shù)、材料、荷載的取值也不是惟一的：房屋建筑物細(xì)部的處理更是不盡相同，這些問題是計算機無法完全解決的，都需要設(shè)計人員自己作出判斷。而判斷只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)律指導(dǎo)下，根據(jù)工程實踐經(jīng)驗進(jìn)行，這便是前面所說的概念設(shè)計。因此，概念設(shè)計存在于設(shè)計師對多種備選方案進(jìn)行選擇的過程中。此外，分析如何應(yīng)付房屋建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設(shè)計的重要內(nèi)容。其中，地震作用最為難以琢磨，破壞性也最大。故而，房屋建筑設(shè)計過程中就應(yīng)該未雨綢繆，從計算及構(gòu)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(yīng)盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生不利影響的重要手段；延性設(shè)計則能有效地防止結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生脆性破壞；多道設(shè)防思想能使房屋建筑在特大地震作用下次要的構(gòu)件先破壞，消耗一部分地震能量。這些抗震設(shè)防思想在整個設(shè)計過程中都應(yīng)該作為概念設(shè)計的重要指導(dǎo)思想。

2.5樁基礎(chǔ)優(yōu)化

樁基礎(chǔ)可以劃分為灌注樁及預(yù)制樁兩種樁型。因為灌注樁在施工時質(zhì)量較難控制，并且操作復(fù)雜，時間較長。所以，如果在沉降符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)利用預(yù)制樁進(jìn)行施工。另外，因為在普通狀況下，伴隨著樁基的不斷深入，土壤對樁身的作用及摩擦也隨之增大，所以，應(yīng)盡量選取長度較大的預(yù)制樁。

2.6框架梁、柱箍筋間距的優(yōu)化

對不同抗震等級的框架梁，柱箍筋加密區(qū)的最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了明確的規(guī)定。側(cè)重點就是關(guān)于質(zhì)量，比如抗震等級、人防等級、地基處理、承載能力、材料使用等一些相關(guān)因素，同時還包括對設(shè)計圖紙的詳細(xì)了解和掌握，在鋼筋水泥的質(zhì)量要求、地基基礎(chǔ)設(shè)計等級、砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制等級，基本雪壓和基本風(fēng)壓，地面粗糙度等等一些基本房屋結(jié)構(gòu)的類型需要，如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3、地下水類型及標(biāo)高、防水設(shè)計水位和抗浮設(shè)計水位，地基液化，濕陷及其他不良地質(zhì)作用，地基土凍結(jié)深度、設(shè)計活荷載值、混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別、材料等級、強度等級、材料性能、施工質(zhì)量的特別要求等，是在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中要考慮的要素。

3.結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中有著極其重要的作用，推動著城市化的建設(shè)與發(fā)展。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計在確保安全性與合理性的基礎(chǔ)之上，應(yīng)該加強整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計美觀性，以及對方案進(jìn)行不斷的優(yōu)化，促進(jìn)工作的改進(jìn)?，F(xiàn)代化的房屋建筑設(shè)計不僅需要確保其基本的使用價值和功能性，同時針對外觀的設(shè)計還應(yīng)當(dāng)具有一定的美觀性，以進(jìn)一步的增強整個房屋結(jié)構(gòu)和設(shè)計方案的價值。

參考文獻(xiàn)：

篇8

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化方法；應(yīng)用

1引言

隨著我國人民經(jīng)濟水平的不斷提高，對住房質(zhì)量要求不斷增加，人們開始重視房屋建筑的美觀性、經(jīng)濟性、實用性。就目前情況來看，在房屋建筑工程建設(shè)的過程中，因為施工的機械化，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工廠預(yù)制、加工所占比重不斷減小，大部分施工工序以及購件需現(xiàn)場進(jìn)行施工，這樣就導(dǎo)致建筑工程施工周期增長，施工難度不斷提高。所以，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，可以采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方式，不斷提升工程施工的便利性，同時采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方式，增加建筑工程的穩(wěn)定性與經(jīng)濟性。由此可見，再進(jìn)入結(jié)構(gòu)設(shè)計集中加強優(yōu)化方式的運用是非常重要的。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)概述

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容是在房屋建筑工程實際施工過程中，有限的利用科學(xué)技術(shù)，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，將空間的利用率不斷增加。在建筑結(jié)構(gòu)時候畫設(shè)計的過程中，必須保證空間布局以及設(shè)計之間關(guān)系的合理性、科學(xué)性、專業(yè)性。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)計技術(shù)的要求不斷提升，必須加強對設(shè)計技術(shù)的創(chuàng)新。就目前情況看，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，主要是對建筑整體進(jìn)行優(yōu)化，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中優(yōu)化技術(shù)，起到了非常重要的作用。在設(shè)計中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是各種建筑設(shè)計的依據(jù)和基礎(chǔ)。為此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要根據(jù)建筑工程的實際情況進(jìn)行。，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中加入優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用。著重體現(xiàn)經(jīng)濟效益以與質(zhì)量效益。在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要進(jìn)行長遠(yuǎn)的考慮，保證建筑方案整體的合理性。這樣在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中可以節(jié)省30%的費用。在一定程度上，有效地節(jié)省了經(jīng)濟成本，避免經(jīng)濟失衡情況的發(fā)生。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的進(jìn)行，還可以協(xié)調(diào)施工過程中各個部門之間的關(guān)系，合理的使用施工資源，提升資源的有效利用率，保證建筑工程結(jié)構(gòu)的整體性、安全性、經(jīng)濟性，有效地提升建筑工程的應(yīng)用價值。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的必要性

將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法應(yīng)用到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，可以使建筑工程項目的施工成本得到有效的控制，保證建筑工程的美觀性、實用性。對建筑施工企業(yè)來講，希望可以用最少的投資得到最大的經(jīng)濟效益，所以，必須保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性、科學(xué)性、合理性，這樣就必須加強對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化。與傳統(tǒng)的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，結(jié)果優(yōu)化設(shè)計方法具有以下優(yōu)點：1.有效地保證了建筑結(jié)構(gòu)的安全性；2.科學(xué)合理的協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的全部單位；3.科學(xué)合理地使用建筑施工材料；4.時間煮，施工成本降低6％～35%。在建筑房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中，合理的使用優(yōu)化設(shè)計方案，能夠有效地保證建筑物的使用價值，提高建筑物的經(jīng)濟價值與環(huán)保價值。在優(yōu)化方案過程中，節(jié)省建筑單位的資金投入，降低建筑工程施工成本。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與傳統(tǒng)的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，能夠增加施工企業(yè)的經(jīng)濟效益，為用戶提供更好的居住環(huán)境。通過優(yōu)化建筑工程結(jié)構(gòu)施工中的各種資源，比如建筑施工材料、結(jié)構(gòu)布局等，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)與施工材料的有效結(jié)合，共同發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化作用。建筑物的面積隨著建筑物層數(shù)的增加而不斷提高，想要保證建筑工程具有良好的實際效果，就必須加強建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，采用最佳的優(yōu)化方案，提高建筑工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

4建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化步驟分析

4.1構(gòu)建優(yōu)化模型

首先，科學(xué)的選擇建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計變量。在變量選擇的過程中，應(yīng)該將影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的參數(shù)作為變量。比如，建筑物的損失期望值、建筑結(jié)構(gòu)造價值、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性等進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這些技術(shù)相關(guān)的目標(biāo)參數(shù)，又是建筑約束控制的參數(shù)值。對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中影響范圍較小、變化面積較小的因素，可以將其視為部分設(shè)計參數(shù)值；在具體的實踐過程中，可以采用用預(yù)定是參數(shù)來表示，并將其作為依據(jù)來減小設(shè)計，計算變量，減小建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案編制過程中的工作量，有效地提升設(shè)計工作效率。其次，目標(biāo)函數(shù)的確定。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化時，應(yīng)該找到符合相關(guān)規(guī)定的尺寸和條件的鋼筋截面面積、已經(jīng)失效的概率函數(shù)，通過這種方法可以有效地減少建筑施工成本的浪費。最后，科學(xué)地確定約束條件。在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中，應(yīng)該有效地保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性、整體性、科學(xué)性，合理地確定建筑結(jié)構(gòu)約束條件。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)該對目標(biāo)的性質(zhì)、實際應(yīng)用性質(zhì)等約束條件科學(xué)化的進(jìn)行對比與分析，保證相關(guān)約束條件能夠有效地滿足建筑施工的整體要求，以保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最優(yōu)化。

4.2結(jié)果分析

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化過程中最重要的一步就是結(jié)果分析，對計算機中獲得的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，根據(jù)分析的結(jié)果制定優(yōu)化設(shè)計方案。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的過程中，需要對各種因素進(jìn)行綜合的考慮，努力的完成建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計工作。在建筑施工的過程中，會應(yīng)用到大量的資金、勞動力，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的主要目的是在最大程度上講的上述指標(biāo)，并且保證建筑工程施工的質(zhì)量。所以，在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中應(yīng)該加強對以下幾方面的重視：第一，明確建筑涉及與經(jīng)濟之間的平衡點，有效的降低兩者之間的矛盾，在高新技術(shù)的應(yīng)用下降低經(jīng)濟費用的支出；第二，要加強理解高新技術(shù)對經(jīng)濟效益帶來的影響，必須認(rèn)識他技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，有效的降低了不必要經(jīng)濟的支出，所以，必須加強對技術(shù)發(fā)展的重視。

5建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

房屋建筑工程施工過程中，特別是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計時，其主要目標(biāo)就是加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的功能與建筑施工的質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上加強建筑工程建設(shè)的經(jīng)濟效益，為此，應(yīng)該在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中不斷提高專業(yè)技術(shù)的能力，采用先進(jìn)的設(shè)計技術(shù)，合理的選擇設(shè)計方案，并對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以此來保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性、使用性、經(jīng)濟性。

5.1對建筑結(jié)構(gòu)整體與局部的優(yōu)化

在進(jìn)行房屋的建筑設(shè)計過程中存在著復(fù)雜性、層次性這兩個特點。首先，從房屋建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性來說，要注意選擇建筑材料，材料必須符合使用標(biāo)準(zhǔn)，還要結(jié)合具體情況，選擇建筑結(jié)構(gòu)類型；其次，從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的層次性來說，要對建筑內(nèi)部做出整體優(yōu)化，可從建筑局部的結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑使用設(shè)備、電氣設(shè)計、安裝體系等方面著手。除此之外，可將整體結(jié)構(gòu)設(shè)計與局部結(jié)構(gòu)設(shè)計同時進(jìn)行優(yōu)化，由此形成一個綜合性的結(jié)構(gòu)體系，這樣一來能夠使房屋的安全性與合理性得到提升，而且能夠減少不必要的浪費，另外，要盡力保證建筑結(jié)構(gòu)整體的協(xié)調(diào)優(yōu)化，保證建筑的截面面積與建筑高度相協(xié)調(diào)，避免出現(xiàn)墻位錯誤的現(xiàn)象，在設(shè)計過程中，還可以適當(dāng)運用幾何結(jié)構(gòu)，從而使建筑達(dá)到簡潔、美觀的視覺效果。在電梯和樓梯的設(shè)計過程中，要保證其穩(wěn)固性，可以在減輕其自身重力的同時注意對材料的選擇（選擇承重能力較強的材料）。無論是進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化還是局部結(jié)構(gòu)優(yōu)化都需要制定出合理的結(jié)構(gòu)方案，另外，“部分決定整體”，設(shè)計人員可通過先做好局部設(shè)計方案，經(jīng)過整合之后再完成整體設(shè)計，達(dá)到局部帶動整體的效果。

5.2柱網(wǎng)布局和平面布置的優(yōu)化設(shè)計

在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中采用柱網(wǎng)布局，柱網(wǎng)布局決定了柱子之間的跨度（縱向或者橫向相鄰的兩個柱子之間的間距），柱網(wǎng)的尺寸通常在5.4米到10.5米之間，如果柱子之間的相鄰距離較小那么其傳力途徑就會變短，殤，不說要復(fù)合的面積就會變小，跨中彎距變小，梁高度變低，但是這樣會導(dǎo)致柱子的數(shù)量變多，建筑內(nèi)部空間變小，停車場車位配置效率降低。所以，柱網(wǎng)布局是否合理，對建筑工程的綜合造價及建筑上部結(jié)構(gòu)有很大的影響。此外，柱子的截面形狀與尺寸對工程造假也有著非常大的影響，所以合理的使用柱網(wǎng)布局、柱子截面的形狀以及梁系的布置對工程造價的影響是非常明顯的。下面我們將結(jié)合某工程地下室的布置情況進(jìn)行分析。首先，以地下室頂板為例，當(dāng)頂板的厚度、荷載、柱子間距離相同時，次梁截面積及布置方式也相同的情況下。方案一采用的是400x800的主梁，方案二采用的是400x900的主梁。在方案一中混凝土的使用量是0.38，方案二的混凝土使用量是0.39，相對比方案一的混凝土使用量較小，但是鋼筋的使用量40.95比38.81多了部分，這樣只是從數(shù)值上很難進(jìn)行比較，我們再根據(jù)最新的施工材料造價信息單價進(jìn)行比較，三級鋼3600元／頓，C30混凝土320元／㎥，經(jīng)過比較之后發(fā)現(xiàn)：方案二在經(jīng)濟上更具有優(yōu)勢。同時也對，工程本身的實際情況進(jìn)行綜合考慮，最終選用了方兒的結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行設(shè)計。然后將地下一層為例，在荷載、柱子的距離、頂板的厚度相同的前提下，分別采用不同的結(jié)構(gòu)布置方式進(jìn)行設(shè)計，方案一采用的是“井”字梁系，方案二采用的是單向次梁系，通過相應(yīng)的計算數(shù)據(jù)顯示，方案一混凝土使用量0.29大于方案二混凝土使用量0.25，同時方案一鋼筋含量26.59也大于方案二鋼筋含量23.8，所以，該地下工程梁系布置方案使用的是方案二布置方式。

5.3建筑物下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計

這對建筑工程下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的過程中，設(shè)計人員必須選擇合適的設(shè)計方案，比如，結(jié)合建筑工程實際施工情況選擇最佳的樁基礎(chǔ)類型，盡量降低施工工程造價，在按照樁基礎(chǔ)頂端持力層的厚度對灌注樁的長度進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，對集中優(yōu)化設(shè)計方案進(jìn)行合理的對比，進(jìn)一步選擇出最優(yōu)化的設(shè)計方案。比如，某建筑物結(jié)構(gòu)的原設(shè)計時用的是樁筏基礎(chǔ)，通過對該結(jié)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，將樁筏基礎(chǔ)改為樁基礎(chǔ)。設(shè)置兩樁承臺、三樁承臺、四樁承臺和梁式承臺。在對這部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的過程中，需要考慮的是基礎(chǔ)力度傳遞的最短路徑，但是需要保證總沉降值和不均勻沉降值。樁筏基礎(chǔ)相對于樁基礎(chǔ)來講，增加了一塊整體的筏板，將整體受力轉(zhuǎn)變?yōu)榫植渴芰?，增加了傳遞的途徑，但是也增加了施工材料的使用量，雖然浪費了施工材料，但是可以有效地控制不均勻沉降。根據(jù)地建筑工程實際情況來講，如果需要同時滿足總沉降、不均勻沉降以及地基承載力的要求，使用天然基礎(chǔ)會比使用樁基礎(chǔ)更好，并且施工方法簡單，施工時間短，所使用的費用也相對便宜，不失為一個好的選擇。

5.4做好后澆帶設(shè)計

通常來說，在進(jìn)行地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要根據(jù)混凝土的具體情況與施工現(xiàn)場的土質(zhì)相結(jié)合，之后確定科學(xué)的后澆帶方式，為了避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形以及由于混凝土不均勻沉降而出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，對后澆帶進(jìn)行合理的使用，除此之外，在這一過程中，要保證地基的基礎(chǔ)層一直到房屋頂板與后澆帶設(shè)置在同一個區(qū)域內(nèi)，還有一點要求就是確?；炷恋牡燃夁m當(dāng)?shù)母哂趦蓚?cè)混凝土。在后澆帶施工完成之后，要在保證混凝土強度達(dá)標(biāo)的情況下開展后期的施工，而想要混凝土的強度達(dá)到規(guī)定，要求工作人員認(rèn)真工作，保證后澆帶呈現(xiàn)出完全封閉狀態(tài)，待混凝土強度達(dá)標(biāo)后，拆除支撐。另外，在地基的實際施工過程中，會受到各種因素的影響，比如由于結(jié)構(gòu)應(yīng)力出現(xiàn)集中效果減弱情況，混凝土受到溫度變化的影響，可能會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，所以這就是使用后澆帶的目的，但是，在施工中，部分地基工程項目中有的無法使用后澆帶，這需要設(shè)計人員做好相關(guān)工作，首先，需明確后澆帶所具有的斷面形式；其次，根據(jù)水位的不同區(qū)域，在后澆帶的下方安設(shè)防水板。

6結(jié)束語

隨著我國時代的發(fā)展和經(jīng)濟水平的不斷提高，我們在保證建筑的安全性和實用性的同時對建筑的美觀性和和經(jīng)濟性方面的要求也正在不斷地提高。既要保證建筑安全、實用，還要做到建筑經(jīng)濟、美觀，與此同時也要加強對施工便利性和時效性的考慮。所以對要建筑結(jié)構(gòu)做工完整的優(yōu)化設(shè)計也是十分重要的。而完善合理的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計可以讓這些要求全部實現(xiàn)并且統(tǒng)一化。在這篇文章中，作者結(jié)合了自己的親身工作經(jīng)驗和學(xué)習(xí)到的相關(guān)知識，對房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行了全方面的介紹，并且闡述了對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方法和房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn):

[1]張葉紅.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用探究[J].門窗,2014(11).

[2]王也.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].中華民居(下旬刊),2013(3):81～82.

篇9

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 優(yōu)化方法 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計 前期設(shè)計 細(xì)部結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

在社會持續(xù)發(fā)展和生活質(zhì)量不斷提升的背景下，人們對房屋建筑的要求正在從實用性轉(zhuǎn)化為安全性和功能性，這給房屋設(shè)計提出了更高的要求，如何開展房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，如何更好地控制和管理房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計工作成為當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法成為行業(yè)驗證和優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要方法，有了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法作為基礎(chǔ)，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的經(jīng)濟性和功能性就有了保障，以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用為平臺，房屋結(jié)構(gòu)在安全、實用等環(huán)節(jié)就有了根本的保證。所以，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中應(yīng)該推行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用，從房屋結(jié)構(gòu)的前期設(shè)計、細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計等重點環(huán)節(jié)出發(fā)，更好地發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的優(yōu)勢，建立起房屋結(jié)構(gòu)的驗證、計算和控制新體系。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的概述

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法是從理論上和經(jīng)驗上對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的分析和認(rèn)知，使建筑工程結(jié)構(gòu)得到總體的優(yōu)化，是建筑設(shè)計以及建筑工程分部得到結(jié)構(gòu)優(yōu)化和設(shè)計完善。對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法行業(yè)應(yīng)該采取重視的態(tài)度，要控制建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點環(huán)節(jié)，例如：應(yīng)該盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異以及建筑的平面結(jié)構(gòu)盡量對稱與規(guī)則，合格的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須滿足這些基本的要求，這樣的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計意圖才能夠通過優(yōu)化的評定。此外，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法要求在水平荷載作用下建筑物不會產(chǎn)生很大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。必須在滿足建筑相應(yīng)的功能條件下，在豎直方向布置盡量讓豎直方向的相應(yīng)的承重構(gòu)件上下貫通。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了減少結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析上的難度以及經(jīng)濟性，我們應(yīng)該盡量避免使用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。對豎直方向的剛度也有著相應(yīng)的要求，要求剛度的變化必須是漸變的而不是突變的，否則在剛度 突變 的地 方會出 現(xiàn)嚴(yán) 重的 應(yīng)力 集中，這不利于建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平方向的動力載荷作用。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的重要價值

對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行必要的優(yōu)化，在對于房屋結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)計中的應(yīng)用意義重大，不僅能夠滿足了建筑的實用與美觀，而且還可以有效地對工程造價進(jìn)行控制。對于建筑商來說，其當(dāng)然希望用最少的投資，而獲得最大的收益，然而又必須對建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、可靠性以及安全性做出保證，這必然要求對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化和傳統(tǒng)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行比較我們可以發(fā)現(xiàn)：運用設(shè)計優(yōu)化的技術(shù)能夠降低建筑的工程造價（6%～35%）。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)能夠使得建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的每個單元都得到最佳的協(xié)調(diào)，并可以對材料的性能進(jìn)行最合理的利用。這樣不僅能夠保證相關(guān)規(guī)定的安全系數(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟性與實用性。

3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的要點

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法具有實踐性和應(yīng)用性的特點，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用主要集中在如下一些主要環(huán)節(jié)。

3 . 1 前期設(shè)計環(huán)節(jié)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用

房屋設(shè)計前期應(yīng)該注意應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，以此來控制房屋的結(jié)構(gòu)，并做到對設(shè)計工程造價的優(yōu)化。在房屋設(shè)計前期，方案、規(guī)劃和計劃處于初始階段，全面應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法可以顯示出房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中結(jié)構(gòu)的忽略部分，可以使隱蔽的風(fēng)險和隱患得以暴露，這有利于優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計形式，也有利于更高設(shè)計方案和計劃，取得經(jīng)濟、效率、效益等多方面的效果和收獲。

3 . 2 房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用

房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)決定著房屋整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與穩(wěn)定性，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時期由于沒有具體的實物和真實的數(shù)據(jù)，很容易在房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)計算中產(chǎn)生誤差，在各種不確定因素的影響下，導(dǎo)致房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)重大的偏差，不但容易造成房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，而且也給房屋整體結(jié)構(gòu)帶來風(fēng)險。因此，應(yīng)該利用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法對房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)展開全面地控制，使房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計得到不斷優(yōu)化，最終形成最佳的房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計效果，避免細(xì)部開裂、錯位、斷裂等問題的出現(xiàn)，全面提升房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性、經(jīng)濟性。

3 . 3 房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用

房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到房屋結(jié)構(gòu)的整體功能和穩(wěn)定，因此在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)中要全面應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，對地基地質(zhì)、樁基類型、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計進(jìn)行全面地控制，合理確定樁基工程的形式，把握樁身長度和直徑，優(yōu)化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的方案，確定基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)和資金投入的平衡點，在全面進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的基礎(chǔ)上，提升和保證房屋整體結(jié)構(gòu)強度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

房屋結(jié)構(gòu)是決定房屋建設(shè)質(zhì)量、房屋工程性能的基礎(chǔ)性參數(shù)，對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計工作展 開全 面優(yōu) 化是設(shè) 計工 作的 基本 要求，同時也是工程領(lǐng)域的重要工作。采用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法針對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行演算、重構(gòu)和優(yōu)化，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法應(yīng)用的主要方面，應(yīng)該重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的使用，建立建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化工作的體系，構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，全面提升房屋結(jié)構(gòu)的強度與性能，做到對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的有效加強。

參考文獻(xiàn)：

[1]佟月強，郝明.試論結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)及在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2012（8）.

[2]孫有果.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用探討[J].科技致富向?qū)В?011（26）.

[3] 鄭智 ，樂肖軍.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計技術(shù)與其在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（4）.

[4]葉少有，尹國.基于線性規(guī)劃的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2006（1）.

[5]佟月強，郝明.試論結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)及在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2012（8）

作者簡介：

篇10

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化方法；運用

中圖分類號：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

建筑是人們對于藝術(shù)、建筑、文化、生活等各方面理解后的一種表現(xiàn)形式，不同風(fēng)格的建筑展示出的是不同的風(fēng)情和歷史，同時也是展示設(shè)計師的文化結(jié)構(gòu)的一個途徑。通過優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以極大的增強建筑的各項性能，同時也是降低施工單位的成本的重要舉措，在不影響建筑性能的情況下，合理的進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計可以最大限度的發(fā)揮出建筑材料的利用價值，因此，合理的進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，選擇合適的優(yōu)化方法的選擇，對于實現(xiàn)建筑的各項性能來說都是非常重要的。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的內(nèi)涵和特征

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化方法是全面考慮建筑方便的同時，把結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和藝術(shù)學(xué)、審美學(xué)充分結(jié)合到一起，把房屋建設(shè)的目的和房屋功能全涵蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，再優(yōu)化選擇各種結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，挑選既適用又安全、美觀的建設(shè)方法，確保房屋建筑質(zhì)量、建設(shè)方便性及經(jīng)濟性。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法有一些基本特征：美觀性較強；涉及很多學(xué)科，多學(xué)科的聯(lián)合性較廣；實用性很強；方便建設(shè)施工管理；既環(huán)保又節(jié)能；具有較強的科學(xué)性。建筑設(shè)計師在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)過程中，也要敢于創(chuàng)新，不斷提出新的優(yōu)化設(shè)計方法。

2優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的重要意義

在設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)中充分運用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)不僅能夠提升建筑工程質(zhì)量，還能提升建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益。我國一直提倡可持續(xù)發(fā)展理念，爭取市場效益的最大化，這就要求建筑企業(yè)不僅要滿足房屋建筑結(jié)構(gòu)的長遠(yuǎn)效益，還要盡量減少建筑結(jié)構(gòu)短期投資。和以往傳統(tǒng)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計比較，運用設(shè)計優(yōu)化方法能夠降低建筑工程建設(shè)成本，提高優(yōu)化方法技術(shù)，實現(xiàn)建筑企業(yè)充分利用建筑材料。伴隨我國高層房屋建筑越來越多，人們更加重視房屋建筑怎樣既滿足時展需求，又能減少建設(shè)投資的問題，而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是充分發(fā)揮機械設(shè)備和建材性能，對人們所關(guān)注的房屋建筑問題具有重要促進(jìn)作用。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計如果得到優(yōu)化，房屋結(jié)構(gòu)各單元就能實現(xiàn)有機整合，進(jìn)而提高建筑質(zhì)量，確保人民安全居住環(huán)境。以往傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)十分注重安全質(zhì)量，建筑建設(shè)成本方面控制工作做的不到位，工程設(shè)計時期成本很高，結(jié)構(gòu)設(shè)計也常存有缺陷，外觀也不夠精美，這些都難以滿足現(xiàn)代人們對房屋的心理需求。設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)過程中運用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法，既能把經(jīng)濟價值、審美價值、生態(tài)戒指及使用價值有效結(jié)合到一起，還能降低房屋建設(shè)成本，節(jié)省施工材料，確保房屋結(jié)構(gòu)安全，具有很高的藝術(shù)性，提高房屋建筑綜合效益。

3建筑結(jié)構(gòu)運用結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的步驟

3.1建立建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型

選擇設(shè)計變量過程中，要把對建筑結(jié)構(gòu)具有重要影響的主要參數(shù)看出變量，例如：約束控制參數(shù)和控制目標(biāo)參數(shù)。對變化范圍小、影響較小或局部有關(guān)要素可以滿足設(shè)計要求的參數(shù)，可以利用預(yù)定參數(shù)表示，進(jìn)而減少計算數(shù)量和設(shè)計數(shù)量，變成工作量減少，工作效率自然會有所提升。確定目標(biāo)函數(shù)十分重要，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要運用滿足預(yù)定條件的已失效概率函數(shù)及對應(yīng)鋼筋截面面積，進(jìn)而降低建筑工程總的建設(shè)成本。有結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化來講，一定要保證結(jié)構(gòu)具有較高可靠度，確定優(yōu)化設(shè)計有關(guān)約束條件，約束條件主要含有結(jié)構(gòu)強度約束、構(gòu)件單元約束、裂縫寬度約束、應(yīng)力約束、尺寸約束等約束條件。設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)過程中，一定有認(rèn)真比較和分析目標(biāo)約束條件和實際約束條件，保證每個條件均滿足要求，爭取獲得最佳設(shè)計。

3.2合理設(shè)定優(yōu)化設(shè)計方案及有關(guān)程序設(shè)計

按照可靠度所做的房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計有著多約束條件問題且有很多復(fù)雜變量，分析計算過程中，通常要將有約束條件的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)成沒有約束優(yōu)化問題求解。優(yōu)化設(shè)計常見的計算方法有復(fù)合形法、拉氏乘子法和Powell法。根據(jù)可靠度所進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化模型和實際設(shè)計過程中利用的計算方式，為更好地實現(xiàn)它們的效果，可以把這些變成具有較強功能且運算速度非?？斓倪\用程序，進(jìn)而讓優(yōu)化設(shè)計方案得到全面實施。

3.3綜合結(jié)果的分析

計算結(jié)構(gòu)設(shè)計得出各種結(jié)果后要對這些結(jié)果進(jìn)行分析與比較，通過選取各種方法的優(yōu)缺點選擇效果最好的設(shè)計方案。分析計算結(jié)果時，一定要全面考慮有關(guān)問題，并多角度分析這些問題。結(jié)果分析在整個建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計里占有重要地位，選取科學(xué)的設(shè)計方案可以確保建筑安全性、美觀感和實用合理性，并降低整個結(jié)構(gòu)的建設(shè)施工成本。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)過程中，需要注意重視有關(guān)建筑技術(shù)要求，全面考慮對建筑工程具有重要影響，分析過程中，必須全面考慮科學(xué)配置，進(jìn)而才能實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

4優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的措施

4.1建筑階段性優(yōu)化和壽命優(yōu)化

建筑工程使用年限期間內(nèi)，對各個階段都要做相應(yīng)優(yōu)化。設(shè)計人員必須清楚每個階段特征，按照實際計算分析結(jié)果確定優(yōu)化方式，進(jìn)而能夠科學(xué)優(yōu)化工程整體壽命。最終不僅確保建筑工程建設(shè)質(zhì)量，而且提高建筑施工企業(yè)經(jīng)濟效益。

4.2建筑局部性優(yōu)化和整體性優(yōu)化

建筑在設(shè)計方面均具有相應(yīng)復(fù)雜性與層次性特征。站在層次性角度看，含有建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)體系、整體設(shè)計體系及安裝體系，每個單獨體系也都含有很多下屬體系。設(shè)計人員設(shè)計房屋過程中，要對應(yīng)優(yōu)化每個下屬系統(tǒng)，突破關(guān)聯(lián)橫向性。站在復(fù)雜性角度看，建筑復(fù)雜含有選取建筑施工材料和選取建筑物零部件。對每個建筑來說，都要從整體上開始優(yōu)化，才能實現(xiàn)真正的設(shè)計優(yōu)化。

4.3建筑上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化

設(shè)計建筑上部結(jié)構(gòu)需要先構(gòu)建對應(yīng)模型再進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。科學(xué)設(shè)計剪力墻工作非常重要，剪力墻的設(shè)置要注意確保剪力墻整體質(zhì)量均勻，才能使樓層平面剛度中心點和樓層整體結(jié)構(gòu)重心相重合，進(jìn)而減少風(fēng)力或地震給建筑帶來的破壞性作用。建設(shè)房屋建筑過程中，要盡量大開間構(gòu)造剪力墻，加長剪力墻墻肢的長度，進(jìn)而減少墻肢數(shù)量。

4.4結(jié)構(gòu)優(yōu)化和排水系統(tǒng)優(yōu)化、電氣優(yōu)化相協(xié)調(diào)

排水系統(tǒng)房間機械設(shè)備的荷載強度與荷載能力都很大，一定要把機械設(shè)備布置在地下室，并確保管道預(yù)留深度和尺寸能夠滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，加固樓板自身鉆孔位置。除此之外，注意水平方向管線有可能會貫穿梁或柱，盡量降低管線貫穿梁或柱現(xiàn)象出現(xiàn)的概率。建筑里的電氣管線安裝通常是利用導(dǎo)線形式裝于樓板、墻體或金屬管體外部，這種安裝方法會增加預(yù)制結(jié)構(gòu)施工難度，因此，若要把管線穿過梁體，需要在梁體預(yù)留孔洞，并確保墻體寬度和梁體寬度相同。

5結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占有重要地位，合理選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計方案既能滿足有關(guān)技術(shù)要求，還能節(jié)約建設(shè)成本。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化是一個綜合性很強且十分復(fù)雜的系統(tǒng)性問題，設(shè)計人員一定要不斷深入研究結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，不斷提高自身水平，敢于創(chuàng)新，為人民居住提供安全保障。

參考文獻(xiàn)

［1］佟月強，郝明.試論結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)及在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用［J］.科技與企業(yè)，2012（8）.