引言：易發(fā)表網(wǎng)憑借豐富的文秘實(shí)踐，為您精心挑選了九篇房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法范例。如需獲取更多原創(chuàng)內(nèi)容，可隨時(shí)聯(lián)系我們的客服老師。

第1篇

關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)師；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法；房屋質(zhì)量與環(huán)境；經(jīng)濟(jì)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.096

0 引言

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是當(dāng)下房屋出售過程中，銷量的最重要的影響因素之一。為了迎合顧客的要求，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化人才緊缺。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有著重要的作用，它涉及到房屋的安全性方面、實(shí)用性方面、美觀性方面等，使房屋除卻使用價(jià)值外，更具有其他的價(jià)值，讓人們的生活更加豐富，更有質(zhì)量。

1 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式簡述

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式，是我們專業(yè)人員在長期的時(shí)間、實(shí)踐中總結(jié)出來的一種帶有科學(xué)化的、合理化的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方式。它包含著很多的方面，比如房屋建設(shè)前期調(diào)查考研。這需要建筑設(shè)計(jì)師有長遠(yuǎn)的目光，立足于整體，綜合多方面的聯(lián)系等做出基礎(chǔ)的決定；在設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮到建筑的難度，周圍環(huán)境的合理利用，消費(fèi)者需求需要等。因此基于這些綜合條件下，設(shè)計(jì)師們的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化才能為房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做到最好的效果。

總體而言，我們可以總結(jié)以下幾點(diǎn)：設(shè)計(jì)理念基于多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，是跨領(lǐng)域的智慧集結(jié)體；建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化，更注重房屋的質(zhì)量，無論是怎么優(yōu)化，質(zhì)量是基礎(chǔ)，切勿中看不中用；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向“外表”側(cè)重，即多側(cè)重于房屋建筑的外表設(shè)計(jì)，多注重房屋外部美觀性；建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式緊跟社會(huì)主流，倡導(dǎo)衛(wèi)生環(huán)保理念 ；房屋建筑結(jié)構(gòu)要求有特色，多利用環(huán)境的特色進(jìn)行創(chuàng)意建造，且考慮施工便易度。

2 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性

無論是怎樣的房屋建筑設(shè)計(jì)，首要所考慮的就是房屋的質(zhì)量。并且在實(shí)踐中我們不難發(fā)現(xiàn)，我們傳統(tǒng)地房屋建筑設(shè)計(jì)，質(zhì)量保證是絕對主要的，因此在一定程度上忽略了一些“加分項(xiàng)”。當(dāng)然除此之外，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還發(fā)揮著重大的作用。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，房屋占地面積越來越多，為了節(jié)省土地，房屋的層數(shù)不斷增加。這樣的高層次疊起，導(dǎo)致工程量增加，經(jīng)濟(jì)等的投入增加，房屋賣價(jià)也隨之增長，循環(huán)下來，最終導(dǎo)致消費(fèi)者需要高價(jià)買房。

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式，是在多方面影響因素的基礎(chǔ)上做出的科學(xué)化房屋建造方式。它不僅提倡房屋建筑的質(zhì)量，并且秉承著外表美觀的理念。從整體出發(fā)，具體問題具體分析的設(shè)計(jì)，多方面考慮房屋建筑的造價(jià)問題，以最少的、最好的建造成本打造最優(yōu)的房屋，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為人們謀利益，當(dāng)然這也是促進(jìn)企業(yè)快速發(fā)展的重要保障。

總的來看，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式是當(dāng)前房地產(chǎn)相關(guān)企業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的部分，收益利益的同時(shí)，也打造良好的品牌，長久發(fā)展。

3 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要求

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程中，無論是設(shè)計(jì)人員，還是施工人員，都面臨著巨大的壓力，想要達(dá)到房屋建造的最好狀態(tài)，只有雙方共同協(xié)作才是最好的方式。

首先是設(shè)計(jì)人員。前面我們也提及到，設(shè)計(jì)是跨越了多個(gè)學(xué)科知識(shí)的智慧結(jié)晶，尤其是在藝術(shù)修為上，必須要有較深的造詣，才能夠擁有設(shè)計(jì)的靈感。除此之外，設(shè)計(jì)人員的整體性觀念必須要強(qiáng)。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式是基于多方面的影響因素。設(shè)計(jì)人員把握整體的設(shè)計(jì)，也要考慮當(dāng)下房屋建造技術(shù)的程度，最大化的設(shè)計(jì)出既美觀又實(shí)用的房屋建筑。

其次是施工人員。施工人員并不是機(jī)械的按照設(shè)計(jì)師所設(shè)計(jì)出的房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，其中也是含有靈活靈用的成分。當(dāng)然，施工人員必須要遵守：質(zhì)量第一、安全第一。為了提高自身的能力，施工人員應(yīng)該多學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識(shí)，并將其應(yīng)用到實(shí)踐中，在實(shí)踐中鍛煉自己、提高自己。

最后就是設(shè)計(jì)人員與施工人員雙方的巧妙配合。雙方應(yīng)該積極溝通，為對方提供更好的理解，達(dá)到最優(yōu)的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果，實(shí)現(xiàn)雙贏，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)踐

實(shí)踐出真知，只有經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)才能真正成為大眾所需要的。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不例外。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)踐，我們可以得出以下幾點(diǎn)：

（1）綜合理念的考慮。無論是哪種房屋建筑，在建造的過程中都有著層次性和多方性的特征。針對于房屋建筑的層次性，它包括著房屋建造的設(shè)計(jì)理念方面、構(gòu)造方面、建造施工方面等。綜合理念的考慮，是極其重要的。

（2）施工期的規(guī)劃。當(dāng)房屋建造時(shí)，施工時(shí)間是有規(guī)定的。但是建構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式考慮到了多方面的因素，因此施工期間，房屋建造需要進(jìn)行規(guī)劃，要考慮到房屋建造的階段性。

（3）房屋基本結(jié)構(gòu)。對于一個(gè)房屋建筑而言，基礎(chǔ)打造是必修課。首先是房屋的樁，既要選好樁的材料、樁的位置，又要考慮好環(huán)境對樁的影響。其次是對于房屋上部結(jié)構(gòu)[5]的考慮。房屋不倒，要考慮好受力的重心。在建造結(jié)構(gòu)上優(yōu)化這些短處而且房屋的排水系統(tǒng)也是一個(gè)重點(diǎn)。在選擇排水管的時(shí)候一定要結(jié)合實(shí)際，適當(dāng)選擇。

（4）房屋內(nèi)線路鋪設(shè)。當(dāng)房屋建造好之后，電路也是一個(gè)問題。首先要考慮好電路之間的關(guān)系問題，合理安排。其次要注意電線的鋪設(shè)，不能雜亂的在外，要注意安全。

5 結(jié)束語

綜合以上來看，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式牽扯到了方方面面，其中不變的理念就是房屋建筑的質(zhì)量和外在美觀度的結(jié)合。無論是設(shè)計(jì)者還是施工者，又或是企業(yè)本身，都是在積極的探尋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式，期望能達(dá)到房屋建造結(jié)構(gòu)的最優(yōu)。并且隨著時(shí)代的發(fā)展，我們相信，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式會(huì)更優(yōu)化，人們的住房環(huán)境會(huì)越來越美。

參考文獻(xiàn)：

第2篇

【關(guān)鍵詞】 建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化

隨著業(yè)主對建筑物安全性、適用性提出越來越高的要求，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化成為企業(yè)在激烈競爭中脫穎而出的關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化必須通過反復(fù)推敲，結(jié)合力學(xué)等多門學(xué)科知識(shí)一起分析，確保數(shù)據(jù)與規(guī)范要求相一致，最終確定最佳方案。盡管目前設(shè)計(jì)單位眾多，而且多種設(shè)計(jì)軟件可供選擇，但是設(shè)計(jì)思想普遍保守，很難在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)并行的目標(biāo)，為了有效控制造價(jià)，促進(jìn)企業(yè)、國家發(fā)展，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)勢在必行。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其優(yōu)化的含義

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要從力學(xué)角度分析尺寸、剛度等是否符合構(gòu)造需求，通過這種設(shè)計(jì)得到的方案可以通過變量或者參數(shù)的形式展現(xiàn)出來，變量或者參數(shù)最終構(gòu)成目標(biāo)函數(shù)。通過傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到的是可行性設(shè)計(jì)，基本是基于安全角度確定的，但是并不是最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。下面根據(jù)兩個(gè)工程實(shí)例的數(shù)據(jù)分析，對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的探討。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化可以實(shí)現(xiàn)量的優(yōu)劣取舍，得到最佳方案。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)例分析

2.1 實(shí)例一

廣東某化工有限公司-商業(yè)廣場，工程等級二級（地下2層，地上9層，多塔框剪，65162.8O）。該工程地下室超長，長邊約280米，短邊約30米，成功用不設(shè)變形縫設(shè)計(jì)解決了混凝土開裂和防水難題，但是工程經(jīng)濟(jì)性及使用空間的合理性卻遭受考驗(yàn)。地下室樓蓋選型對于控制工程造價(jià)有直接影響。通常樓蓋形式可以分為梁板式與無梁樓蓋兩大類，其中梁板式又分為雙向和單向，無梁樓蓋分為實(shí)習(xí)和空心。下面按柱距8.9mx8.9m的各種樓蓋結(jié)構(gòu)形式對比計(jì)算分析，并作出如下材料用量分析表：

最終本工程負(fù)一層樓蓋采用無梁樓蓋，主要考慮到地下室凈高及減少基坑開挖深度；地下室頂板樓蓋采用主次梁（單向板）樓蓋，主要考慮到造價(jià)最低及本工程地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固端，同時(shí)需滿足規(guī)范相關(guān)規(guī)定要求應(yīng)采用梁板式結(jié)構(gòu)。

總結(jié)： 1、從以上《材料用量分析表》中可以看出梁板式樓蓋中主次梁（單向板）結(jié)構(gòu)形式的單位面積造價(jià)最低，井字梁結(jié)構(gòu)形式的單位面積造價(jià)最高，十字梁結(jié)構(gòu)形式單位面積造價(jià)介于兩者之間； 2、主次梁樓蓋與無梁樓蓋單位面積用鋼筋量比較接近，但無梁樓蓋混凝土用量較多，使其單位面積造價(jià)高于主次梁樓蓋； 3、主次梁結(jié)構(gòu)形式由于其中一個(gè)方向框架梁梁高與次梁同高，設(shè)備管道可以垂直于次梁布置，這樣可以提高地下室凈高，無梁樓蓋考慮150mm操作空間其地下室凈高比主次梁結(jié)構(gòu)提高了100～200mm，但比主次梁結(jié)構(gòu)增加了近三分之一的重量，增加基礎(chǔ)造價(jià)； 4、無梁樓蓋施工簡潔、施工速度較快，模板簡單，能夠有效滿足工期要求，視覺美觀，無梁樓蓋由于自重較重，故對地下室抗浮有利； 5、當(dāng)?shù)叵率覍訑?shù)較多（3層以上）地質(zhì)條件較好時(shí)，結(jié)構(gòu)抗浮要求較高，可采用無梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式增加結(jié)構(gòu)自重有效的抵抗水浮力以降低抗浮設(shè)計(jì)難度；當(dāng)?shù)叵率覍痈呤芟拗茣r(shí)采用無梁樓蓋或空心樓蓋結(jié)構(gòu)形式可較好的達(dá)到地下室凈高要求； 6、當(dāng)?shù)叵率覍訑?shù)較少（2層）抗浮水位較低時(shí)建議采用主次梁結(jié)構(gòu)形式，以減輕結(jié)構(gòu)重量； 7、對于地下室頂板，當(dāng)做為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端時(shí)，由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.1.14條：“地下室在地上結(jié)構(gòu)相關(guān)范圍的頂板應(yīng)采用現(xiàn)澆梁板式結(jié)構(gòu)，相關(guān)范圍以外的地下室頂板宜采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)”，故根據(jù)規(guī)范要求，建議采用主次梁（單向板）結(jié)構(gòu)或梁板加腋大板結(jié)構(gòu)。

以上結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性對比僅限于平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的對比，實(shí)際上整個(gè)地下室工程的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)充分考慮地下室層高、埋深、基坑的開挖、支護(hù)結(jié)構(gòu)等各項(xiàng)工程的綜合造價(jià)。

2.2 實(shí)例二

廣東省韶關(guān)市某鎮(zhèn)政府辦公樓工程，建筑層數(shù)為四層，砌體結(jié)構(gòu)，并選用條形基礎(chǔ)，工程鋼筋用量如下表如示：

通過上表可以發(fā)現(xiàn)該工程總含鋼量為30.977kg/m2，該值偏高，因此可以通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化在此環(huán)節(jié)控制造價(jià)。

工程中采用了鋼筋混凝土構(gòu)造柱，構(gòu)造柱能滿足抗震與抗剪要求，但不用承受豎向荷載。構(gòu)造柱大多設(shè)置于橫縱墻交線，也設(shè)置在墻轉(zhuǎn)角等處，為了使房屋穩(wěn)定性得到提升，構(gòu)造柱的尺寸較大。本工程位于六度區(qū)，構(gòu)造柱按照規(guī)定應(yīng)當(dāng)設(shè)置在電梯間四角、外墻四角和對應(yīng)轉(zhuǎn)角處、隔12m或單元橫墻與外縱墻交接處、樓梯間對應(yīng)的另一側(cè)內(nèi)橫墻與外縱墻交接處。本工程在規(guī)范中要求設(shè)置構(gòu)造柱以外的多個(gè)部位設(shè)置了構(gòu)造柱，為了控制造價(jià)可以將規(guī)范要求外的構(gòu)造柱去除。根據(jù)抗震規(guī)范，砌體結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)造柱截面不得小于180mm×240mm。箍筋間距不超過250mm，并加大四角處布置構(gòu)造柱的截面。在本工程采用的構(gòu)造柱規(guī)格為360mm×240mm、240×480mm等，鋼筋直徑均為14mm。將鋼筋直徑改為12mm，并統(tǒng)一構(gòu)造柱規(guī)格為240mm×240mm，可以使鋼筋用量得到控制。

該工程使用現(xiàn)澆板，在設(shè)計(jì)初期，多由經(jīng)驗(yàn)公式確定板厚，該板厚只作為暫定值，為了精確確定板厚，還需進(jìn)行裂縫和撓度驗(yàn)算，并逐漸降低板厚后反復(fù)驗(yàn)算，如果板厚降低后仍滿足設(shè)計(jì)要求，則優(yōu)化是可行的。本工程中4.1米開間房間板厚設(shè)計(jì)是130毫米，經(jīng)過撓度圖分析和裂縫分析，板厚設(shè)計(jì)偏保守，經(jīng)兩次降低板厚與驗(yàn)算，最終確定110毫米符合設(shè)計(jì)需求。本工程采用的現(xiàn)澆梁也有優(yōu)化空間，內(nèi)廊處的梁是多余的，而且主梁為跨度取值的1/10。該比例相對保守，根據(jù)本工程開間不大，結(jié)合考慮梁的經(jīng)濟(jì)配筋率主梁梁高取跨度1/12～1/15也可以滿足設(shè)計(jì)要求。降低部分圈梁高度，原圈梁高度為了配合建筑門窗統(tǒng)一為600mm，現(xiàn)降低東西向無窗及小窗墻體圈梁梁高。

基礎(chǔ)造價(jià)在工程總造價(jià)中比重大，埋深、尺寸等都直接影響總造價(jià)。由于基礎(chǔ)的影響因素眾多，所以基礎(chǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化的途徑更多，潛力更大。在以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化嘗試中，盲目增加基礎(chǔ)寬度及埋深都未取得良好效果，有時(shí)還適得其反。一般層數(shù)較低的工程條形基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)與磚基礎(chǔ)應(yīng)用都比較廣泛，本工程選擇鋼筋混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深1.70米。通過分析土層較為理想，基礎(chǔ)高度具有優(yōu)化空間。基礎(chǔ)埋深偏高，而且施工現(xiàn)場地質(zhì)情況良好，基礎(chǔ)埋深設(shè)置為1.40米即可滿足設(shè)計(jì)需要，后經(jīng)地基土淺層平板載荷試驗(yàn)，承載力滿足要求。

經(jīng)過上述優(yōu)化，鋼筋使用量降低約21t。僅從鋼筋角度就已減少大量成本，因此可以說明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化在控制造價(jià)方面有突出作用。總結(jié)上述優(yōu)化措施如下：合理確定構(gòu)造尺寸與鋼筋直徑；簡化梁板柱受力體系，省去不必要的梁設(shè)置；降低圈梁高度；合理選擇基礎(chǔ)形式及埋深。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的注意事項(xiàng)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化確實(shí)可以有效控制工程造價(jià)，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，但是具體實(shí)施過程中卻必須克服一些困難：施工單位為了加快工程進(jìn)度，沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行，從而無法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效果；部分設(shè)計(jì)人員工作經(jīng)驗(yàn)不夠豐富，從而在設(shè)計(jì)時(shí)顧此失彼；將過多的精力與時(shí)間放在建筑局部的設(shè)計(jì)上，缺乏大局觀，對整體造價(jià)考慮過少；一味追求控制工程造價(jià)，使建筑物的安全性和耐久性得不到保證，實(shí)際施工過程中偷工減料現(xiàn)象嚴(yán)重。以上幾點(diǎn)都是影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)際效果的重要因素，在設(shè)計(jì)過程中必須杜絕這些現(xiàn)象的發(fā)生。

4 小結(jié)

人類的資源不斷被消耗，如何提高資源利用率是每位建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須面對的問題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是控制工程造價(jià)的重要手段，但是也不能在追求效率的同時(shí)忽略質(zhì)量，既省材又實(shí)用是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)遵循的重要原則。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張閱榮.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014，（20）：734-734.

[2]許宗雨.探析房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用[J].江西建材，2014，（16）：36-37.

第3篇

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TB482文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法

依據(jù)設(shè)計(jì)的要求，把力學(xué)概念與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，讓參與計(jì)算的量部分可以以變量部分出現(xiàn)，進(jìn)而形成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案域，運(yùn)用數(shù)學(xué)手段，在域中找到可以滿足要求的結(jié)構(gòu)優(yōu)化最佳設(shè)計(jì)方案。由此可見，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅可以提高整體設(shè)計(jì)水量及設(shè)計(jì)質(zhì)量，還可縮短設(shè)計(jì)周期，從而降低整體工程造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。房屋工程分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。對以上幾個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)還包括選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等內(nèi)容，在實(shí)施過程中，不僅要按照一切從實(shí)際出發(fā)的原則，更應(yīng)該結(jié)合具體工程的實(shí)際情況，圍繞房屋建筑的綜合經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在滿足設(shè)計(jì)要求后，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量縮小剛度、質(zhì)量中心的差異使平面布置規(guī)則，水平荷載就不會(huì)使建筑物有太大的扭轉(zhuǎn)作用。為降低應(yīng)力集中，豎直方向上應(yīng)避開使用轉(zhuǎn)換層。

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的本質(zhì)以力學(xué)理論和數(shù)學(xué)規(guī)劃理論為理論基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為工具，對建筑結(jié)構(gòu)涉及到的各個(gè)變量進(jìn)行尋找優(yōu)化決策的先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，其本質(zhì)就是求極值問題。（1）優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。建立正確合理的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟，基于正確的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型是得到正確優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)。例如，在優(yōu)化模型中，數(shù)學(xué)模型中的等式約束個(gè)數(shù)應(yīng)當(dāng)小于設(shè)計(jì)變量的個(gè)數(shù)，這樣才能求得最優(yōu)解。（2）優(yōu)化數(shù)學(xué)算法和優(yōu)化迭代控制。對于建立的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，雖然可用的優(yōu)化算法有多種，但是采用不同的優(yōu)化算法所得到的優(yōu)化效果和所花費(fèi)的求解時(shí)間會(huì)有差別。所以，快速、有效的數(shù)學(xué)優(yōu)化算法也是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。（3）結(jié)構(gòu)分析方法。絕大多數(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題難以采用解析法求解，而是采用數(shù)值法的方法。數(shù)值解的尋優(yōu)實(shí)際上是一個(gè)優(yōu)化迭代過程，而每次優(yōu)化迭代都需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。實(shí)現(xiàn)以上提到的關(guān)鍵技術(shù)需要經(jīng)過建立可靠的優(yōu)化模型，然后采用適當(dāng)?shù)膬?yōu)化算法進(jìn)行求解。這其中選擇計(jì)算簡便且正確率高的優(yōu)化算法顯得尤為重要。

二、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

第一點(diǎn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和用地之間的關(guān)系。在多層或者高層的民用建筑中，我們常說的總建筑的面積具體講是每層的建筑面積之和，如果層數(shù)越多，那么單位建筑的面積分?jǐn)偟恼嫉孛娣e相應(yīng)的就會(huì)越小。然而隨著層數(shù)日益變多，總體住宅高度也會(huì)不斷上升，隨之屋子間的距離也相應(yīng)的變大。通過這一闡述我們了解到，用地節(jié)約的多少并不會(huì)根據(jù)建筑樓層增加而按一定的約數(shù)變高。

第二點(diǎn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和造價(jià)之間的關(guān)系。一般建筑的樓層會(huì)在一定程度上影響到單位建筑的面積，但對每部分的結(jié)構(gòu)來講，具體的影響程度是不一樣的。在屋蓋的區(qū)域，無論有多少層，都統(tǒng)一使用統(tǒng)一相同的房屋蓋。它跟層數(shù)增加無關(guān)，所以對屋蓋的資金投入也不會(huì)加大。因此，屋蓋處的單位面積資金投入會(huì)根據(jù)層數(shù)的不斷上升而表現(xiàn)出很明顯的降低。在建筑的基礎(chǔ)處，每層都共同使用一個(gè)基礎(chǔ)，因此隨著層數(shù)不斷增加，相應(yīng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承受的荷重就會(huì)增加，因此我們必須要增加基本的荷載力。基礎(chǔ)地區(qū)的單位開銷雖然會(huì)根據(jù)層數(shù)的增加而呈現(xiàn)出降低的意思，但是這種意思并不像屋蓋那樣如此明顯。一些承重體，比如墻、梁或者柱等，會(huì)隨著層數(shù)的不斷增加而不斷地增加荷載能力以及抗震能力等，相應(yīng)的這些分部的單位房屋造價(jià)會(huì)有一定的提升。

第三點(diǎn)，高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。一般而言，住宅層數(shù)高矮將本質(zhì)的影響住宅開銷，其根本原因乃是伴隨層高不斷上升，墻體面積和柱體積也會(huì)慢慢上升，而且會(huì)加大結(jié)構(gòu)自重，進(jìn)而還會(huì)增加柱以及基礎(chǔ)承受荷載力，于是讓電氣以及水衛(wèi)的管線同比例變長。如果將層高降低，那么可以有效地節(jié)省材料物資，而且還可以節(jié)約能源等，對于抗震非常有利，能最大程度的節(jié)約金錢輸出。另一方面，減少層高不但可以降低房屋的高矮，有效地縮小建筑和建筑間日照的距離，所以降低層高也在一定程度上對于節(jié)約土地資源有很大的作用。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

結(jié)構(gòu)方案的建立過程即工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。伴隨急速更新發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬、軟件產(chǎn)業(yè)，憑借計(jì)算機(jī)、力學(xué)、數(shù)學(xué)一系列方法，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做到最優(yōu)化技術(shù)推廣。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其設(shè)計(jì)原則和過程是相同的，不同之處在于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)缺少安全、經(jīng)濟(jì)性作為衡量準(zhǔn)則。最優(yōu)設(shè)計(jì)則是在安全、經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)則基礎(chǔ)之上，利用計(jì)算機(jī)作為輔助技術(shù)，非常便利地實(shí)現(xiàn)了分析計(jì)算、設(shè)計(jì)、出效果圖等整套程序的自動(dòng)化，大大提升了設(shè)計(jì)整體效果及質(zhì)量。為了達(dá)到降低工程造價(jià)之目地，在不更改使用性能的基礎(chǔ)之上，就要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。由此可見結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)是較為寬廣的課題之一。它不僅應(yīng)用于項(xiàng)目的前期、整體、抗震設(shè)計(jì)，在舊房改造期間的各個(gè)環(huán)境均有廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在應(yīng)用實(shí)踐中應(yīng)注意的問題如下：

1前期方案設(shè)計(jì)期間將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化參與其中

建筑方案設(shè)計(jì)前期如有一個(gè)優(yōu)秀的、合理的設(shè)計(jì)方案，并參與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，就會(huì)爭取到非常優(yōu)秀的開端。但目前在前期設(shè)計(jì)方案中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化參與其中的并不多，如果能對建筑類別有所針對，并進(jìn)行合理選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，將降低建筑的總投資成本，因此在建筑方案設(shè)計(jì)初期應(yīng)注意建筑方案的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，考慮結(jié)構(gòu)的合理及可行性。

2概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

概念設(shè)計(jì)主要作用于無具體數(shù)值量化現(xiàn)象，比如無確定性的地震設(shè)防烈度，現(xiàn)實(shí)難免與計(jì)算式存在區(qū)別，那么設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取概念設(shè)計(jì)方法，使數(shù)值成為輔助及參考根據(jù)。為達(dá)到最佳優(yōu)化設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。與宏觀把握相對應(yīng)的，設(shè)計(jì)的過程同時(shí)要注意對于細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，比如現(xiàn)澆板中的異形板拐角方向容易出現(xiàn)的裂縫，可歸結(jié)為矩形板。鋼筋選擇時(shí)應(yīng)注意：I級鋼和冷軋帶肋鋼市場價(jià)格差不多，但是他們的極限抗拉力相差卻相當(dāng)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(jì)的時(shí)候，外立面上的懸挑板及配筋，應(yīng)在滿足基本規(guī)范要求之上，以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)之目的。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化―――下部地基基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)類型的選擇，要依據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條選擇最為合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，以降低工程總造價(jià)為目的。例如對灌注樁樁長的選擇影響較大的樁端持力層的選擇，要多進(jìn)行比較，最終確定最為合適的方案。

總之，建筑是凝固的藝術(shù)，好的建筑師總希望可以通過建筑來合理的表達(dá)本身設(shè)計(jì)意圖，希望擁有藝術(shù)性以及實(shí)用性能的美妙融合。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師們應(yīng)嚴(yán)格遵“安全、經(jīng)濟(jì)、合理”的設(shè)計(jì)理念，努力探索更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，保證建筑工程取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和質(zhì)量效益。

參考文獻(xiàn)：

第4篇

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)先方法；應(yīng)用

一.建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)先設(shè)計(jì)方法理論及應(yīng)用

（一）房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的概述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法是從林論上和經(jīng)驗(yàn)上對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。建立與優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)的模型首先應(yīng)布置適宜的剪力墻，且將應(yīng)將剪力墻的平面具有對稱以及均勻分布的特點(diǎn)、有機(jī)結(jié)合樓層結(jié)構(gòu)的重心以及樓層平面的剛度中心等原則有效遵循，進(jìn)而將風(fēng)荷載的作用下以及水平地震下扭轉(zhuǎn)效應(yīng)盡量減少；如果建筑房型是允許的那么應(yīng)將大開間的剪力墻的結(jié)構(gòu)形式優(yōu)先采用，且將剪力墻的墻肢總數(shù)減少，也就是在樓層的側(cè)向具有相同剛度時(shí)可將剪力墻混凝土的用量大大減少。但是 ，如果建筑物處在較差的地質(zhì)條件中，那么建筑對于抗震的要求就會(huì)隨之提高，所以，這就要求盡量避開大的剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行采取措施。例如，若是確定好墻柱之后，跨高比在五米以上，那些框架梁高度英愛采取跨度的十二分之一；另外，建筑樓板的厚度也應(yīng)該與規(guī)定的相吻合。總之，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的中上部結(jié)構(gòu)都需要進(jìn)行合理的計(jì)算分析，這也可以算是一種概念的優(yōu)化。

（二）房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑以及結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

再設(shè)計(jì)的過程中要配合建筑結(jié)構(gòu)以及建筑平面，進(jìn)而將美觀和適用結(jié)合起來以實(shí)現(xiàn)它設(shè)計(jì)目標(biāo)。布置建筑墻柱應(yīng)該同建筑物中平面功能的要求相滿足；為了實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)盡量的統(tǒng)一各個(gè)房間的開間進(jìn)深；而建筑體系在保證盡量簡單的同時(shí)墻柱應(yīng)該難以出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象，且截面的面積也不該有太明顯的變化發(fā)生，也不可以對夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置；在那些應(yīng)力集中或者是受力復(fù)雜的轉(zhuǎn)角地方不要設(shè)置樓梯或者電梯，以免造成安全事故。規(guī)則且簡單是建筑整體的布置中要遵循的原則，并且為了避開扭轉(zhuǎn)效應(yīng)應(yīng)該避開讓建筑鋼心和質(zhì)心重合在一起。

（三）房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)以及電氣之間調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

如果電氣管線容易導(dǎo)線形式安裝與金屬管外部或者樓板以及墻體處，有可能使預(yù)制結(jié)構(gòu)施工困難。因此，若管線貫穿了建筑梁在梁預(yù)制的時(shí)候應(yīng)該將孔洞提前留下，并且抱著墻體的厚度與梁寬度一樣。大部分房屋的建筑內(nèi)部電梯房具有較多空洞在里面，同時(shí)也有較多的預(yù)埋構(gòu)件。所以，在房屋設(shè)計(jì)時(shí)候應(yīng)該單獨(dú)計(jì)算電梯房應(yīng)該具有的強(qiáng)度，從而保證設(shè)計(jì)合理的同時(shí)對施工質(zhì)量的安全進(jìn)行有效的保障。總之，在對房屋建筑工程進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，不僅僅是要了解設(shè)計(jì)規(guī)范中的相關(guān)條例，而且要與房屋設(shè)計(jì)的實(shí)際情況向結(jié)合，對優(yōu)化方案進(jìn)行合理應(yīng)用。

（四）房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中整體優(yōu)化以及局部優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

層次性和復(fù)雜性這兩大類系統(tǒng)性設(shè)計(jì)特點(diǎn)是所有建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中都包含的部分。復(fù)雜性主要包括構(gòu)件選用、材料、結(jié)構(gòu)選型等，層次性主要包括設(shè)備安裝系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)和建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)等多個(gè)方面，并且每個(gè)系統(tǒng)也可以分成多個(gè)子系統(tǒng)。進(jìn)行設(shè)計(jì)的整個(gè)過程若是優(yōu)化每個(gè)子系統(tǒng)，那么實(shí)際上將局部之間橫向的聯(lián)系切斷。疊加起來的整個(gè)工程沒有具有最優(yōu)化的整體。事實(shí)上，每一項(xiàng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)最優(yōu)化的方案都很多，也就要求再設(shè)計(jì)的時(shí)候要根據(jù)每一個(gè)階段的形制進(jìn)行優(yōu)化選擇，而不是一概而論。在每個(gè)階段的優(yōu)化選擇，確保了建筑工程的質(zhì)量提高了建筑壽命的同時(shí)可以大限度的提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

二.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要作用

（一）降低投入，提高經(jīng)濟(jì)性

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法在我國現(xiàn)階段國情與發(fā)展趨勢來看，主要表現(xiàn)為高層建筑，基于這種情況，減少資金的投入是房屋建筑與時(shí)代相符合的一點(diǎn)。對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)可以全面發(fā)揮各種設(shè)備的性能，這樣不僅可以降低工程造價(jià)，減少資金的投入，為企業(yè)贏得最大的效益。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，房屋建筑成本大約可以節(jié)省百分之十到百分之三十，成本大幅降低，并且各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系也更加緊密，從而大大提高了其經(jīng)濟(jì)性。事實(shí)上，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有許多特點(diǎn)，如其多學(xué)科聯(lián)合性廣、美觀性強(qiáng)、實(shí)用性強(qiáng)、又有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，便于施工管理等等。

（二）提升建筑的安全性

通過房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對原來方案中的不足缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)，大大提升了建筑的合理性和安全性，提升了房屋的承受能力，在正常的維護(hù)下具有足夠的耐久性嗎，確保了房屋的安全使用。這種安全性在一定程度上就是可靠性，我國現(xiàn)在建筑會(huì)出現(xiàn)一些事故，如電梯事故，地震洪水等導(dǎo)致的房屋塌陷等，這些直接導(dǎo)致人們對建筑選擇及其謹(jǐn)慎，所以這種可靠性對于建筑及其重要。所以建筑師要在保證安全性的前提下，不斷創(chuàng)新。

三、小結(jié)

本文作者從 多方面分析了房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)有先設(shè)計(jì)方法，優(yōu)化升級房屋建筑，希望可以對建筑業(yè)起到作用，并且將更加適宜的物質(zhì)生存和發(fā)展環(huán)境提供給民眾，最后簡單說明了房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)先方法的重要作用，不僅僅是對合理性、安全性等的優(yōu)化，而且對美觀性也作出了要求，進(jìn)一步增強(qiáng)了整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]齊建民；《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》；科技資迅雜志；2015（11）

[2]張巖；《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析》；現(xiàn)代裝飾（理論）雜志；2014（06）

[3]王鵬；《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析》；中國建材科技雜志；2014（08）

第5篇

【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)，實(shí)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(jì)師充分做好房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)方案進(jìn)行細(xì)致分析，應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)觀念及技術(shù)，從而對工程造價(jià)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(jì)優(yōu)化，同未經(jīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化的房屋建筑相比可以縮減10%―20%的費(fèi)用。但是，在現(xiàn)實(shí)的施工設(shè)計(jì)優(yōu)化中，因?yàn)槭艿蕉喾矫鏃l件的限制，實(shí)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(jì)效果造成影響；很多年輕的項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員因?yàn)槿鄙俟ぷ鹘?jīng)驗(yàn)，無法進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化；還有的設(shè)計(jì)人員因?yàn)閷Ψ课萁ㄖ糠值倪^分關(guān)注，從而對整體房屋建筑的設(shè)計(jì)預(yù)案造成忽略，影響了整體造價(jià)。從中可以看出，房屋建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)人員應(yīng)把施工技術(shù)同經(jīng)濟(jì)收益緊密的聯(lián)系起來，唯有規(guī)劃出切實(shí)可行、效果良好的設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)優(yōu)化可以全面發(fā)揮機(jī)械設(shè)備及建材的性能，同以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，更具優(yōu)勢。對房屋建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化可以降低工程造價(jià)的資金投入，為企業(yè)贏取更高的收益。同時(shí)，還能夠把房屋結(jié)構(gòu)中的各個(gè)單元進(jìn)行有機(jī)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(jì)優(yōu)化是保證民用房屋經(jīng)濟(jì)性更好、適用性更強(qiáng)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(jì)，可以對原有設(shè)計(jì)方案中的不足和缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)，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(jià)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，運(yùn)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，與原設(shè)計(jì)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(shí)，通過建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，還可以充分發(fā)揮原材料的性能，確保房屋結(jié)構(gòu)各個(gè)單元之間的緊密聯(lián)系，提升房屋建筑工程的經(jīng)濟(jì)性。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)，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(shí)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(shí)，應(yīng)同房建平面的功能需求相一致，每個(gè)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(cuò)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(jì)時(shí)，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(qiáng)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(xiàng)目房屋建筑的設(shè)計(jì)都具備層次性及復(fù)雜性兩方面的特點(diǎn)。以層次性看來，其一般包含房屋建筑的設(shè)計(jì)體系、結(jié)構(gòu)體系及安裝設(shè)計(jì)體系等，每一個(gè)體系內(nèi)又囊括了多個(gè)下屬體系。進(jìn)行房屋建筑設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對各個(gè)下屬系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，將各個(gè)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(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化。

2.3優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格遵循了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，不僅充分了解了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的相關(guān)條例，而且結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行了合理應(yīng)用。同時(shí)，針對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)人員結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行了適當(dāng)?shù)娜∩幔瑥亩袑?shí)保證了設(shè)計(jì)成果的最優(yōu)化。

2.4概念設(shè)計(jì)優(yōu)化

技術(shù)與房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)；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(jì)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(jì)算機(jī)無法完全解決的，都需要設(shè)計(jì)人員自己作出判斷。而判斷只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般規(guī)律指導(dǎo)下，根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，這便是前面所說的概念設(shè)計(jì)。因此，概念設(shè)計(jì)存在于設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)過程中就應(yīng)該未雨綢繆，從計(jì)算及構(gòu)造等各個(gè)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(jì)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(gè)設(shè)計(jì)過程中都應(yīng)該作為概念設(shè)計(jì)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?yàn)楣嘧对谑┕r(shí)質(zhì)量較難控制，并且操作復(fù)雜，時(shí)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?yàn)樵谄胀顩r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(diǎn)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(shí)還包括對設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)水位和抗浮設(shè)計(jì)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(jì)活荷載值、混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別、材料等級、強(qiáng)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(jì)中要考慮的要素。

3.結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有著極其重要的作用，推動(dòng)著城市化的建設(shè)與發(fā)展。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在確保安全性與合理性的基礎(chǔ)之上，應(yīng)該加強(qiáng)整個(gè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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)。現(xiàn)代化的房屋建筑設(shè)計(jì)不僅需要確保其基本的使用價(jià)值和功能性，同時(shí)針對外觀的設(shè)計(jì)還應(yīng)當(dāng)具有一定的美觀性，以進(jìn)一步的增強(qiáng)整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方案的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

第6篇

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 大開間剪力墻

目前，我國房地產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展，使得人們對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用效果需求越來越大。然而，在實(shí)際工作中，相關(guān)建設(shè)人員并沒有將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法重視起來，這就使房屋建筑工程的施工建設(shè)水平始終處于瓶頸階段。基于此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從設(shè)計(jì)優(yōu)化的要點(diǎn)出發(fā)，來找出具有實(shí)際應(yīng)用效果的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法。只有這樣才能體現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，為現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供相應(yīng)的助力。

一、研究房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的重要性

隨著現(xiàn)代化建設(shè)水平的不斷提高，房屋建筑企業(yè)要想在激烈的市場環(huán)境中生存下來，必須通過保證經(jīng)濟(jì)效益來提升自身的核心價(jià)值。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法，能夠在很大程度上減少在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的資金投入。因此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將這一內(nèi)容重視起來，以降低工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)成本[1]。

二、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化要點(diǎn)

1.統(tǒng)計(jì)結(jié)論的分析

設(shè)計(jì)者對所需要的數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，可以找到不同設(shè)計(jì)方案之間存在著相同之處和不同之處，進(jìn)而選擇出最佳的方案。對這些結(jié)果進(jìn)行分析，需要設(shè)計(jì)者站在多個(gè)角度對其進(jìn)行思考，從而得到最佳方案。站在客觀的角度進(jìn)行分析，房屋建筑的成本較高，所涉及的利益方也是多方面的。因此，設(shè)計(jì)者在對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，還需要對經(jīng)濟(jì)性以及經(jīng)濟(jì)含量等多加考慮，對這些內(nèi)容進(jìn)行妥善處理，盡可能的實(shí)現(xiàn)多方利益達(dá)道一個(gè)平衡狀態(tài)。

2.結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)

房屋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的建筑模型設(shè)計(jì)，通常被分為三個(gè)階段，分別為選擇變量――確定函數(shù)――衡量條件。首先，是對變量進(jìn)行選擇，和工程目標(biāo)相類似的參數(shù)包括房屋的價(jià)格參數(shù)、預(yù)期生產(chǎn)損失參數(shù)等。一般情況下，一個(gè)工程的實(shí)施和多個(gè)數(shù)值有聯(lián)系，設(shè)計(jì)人員往往將這些數(shù)值作為依據(jù)。因此，一個(gè)變化幅度比較小的參數(shù)對設(shè)計(jì)人員具有重要意義，這些數(shù)值會(huì)導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)等和計(jì)算相關(guān)的而工作難度被有效降低，能夠幫助設(shè)計(jì)者很快找到和這次設(shè)計(jì)目標(biāo)相符合的數(shù)據(jù)組。當(dāng)這一數(shù)據(jù)找到之后，從而對最佳方案進(jìn)行選擇，進(jìn)而使我們的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到優(yōu)化。其次，確定相應(yīng)函數(shù)，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)過程中，需要對房屋的橫截尺寸以及鋼筋的尺寸進(jìn)行預(yù)先確定，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要在眾多函數(shù)中找到和這些尺寸相符合的函數(shù)組，并進(jìn)行不同性質(zhì)的分析，從而能夠在最大限度上降低房建費(fèi)用。最后，是衡量條件階段，這一階段的條件主要指的是在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者借助工程目的，并結(jié)合實(shí)際施工情況對其進(jìn)行分析，從而得出多種束縛條件，進(jìn)而保障工程和相關(guān)規(guī)定相符合。通常情況下，這些條件中有房屋尺寸、構(gòu)架的穩(wěn)定性、墻體裂縫限度以及結(jié)構(gòu)剛性等[2]。

3.計(jì)算方法和最優(yōu)程序的選擇確定

對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化的過程中，所涉及到的內(nèi)容有相對復(fù)雜的變量和對各種設(shè)計(jì)條件的計(jì)算。針對這一內(nèi)容，當(dāng)設(shè)計(jì)者進(jìn)行演算的過程中，需要選擇相對合理的計(jì)算方式，盡可能的使運(yùn)算更加簡便。針對一些附加條件的問題進(jìn)行演算的過程中，將附加條件進(jìn)行忽略，可以更加容易得到計(jì)算結(jié)果，從而幫助設(shè)計(jì)者節(jié)約更加的時(shí)間和精力。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)踐

1.建筑主體優(yōu)化

對于房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)通過建立相關(guān)的模型來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化。首先，應(yīng)通過合理設(shè)置剪力墻來保證剪力墻結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量的均勻性。即將房屋建筑樓層中平面剛度的中心點(diǎn)與樓層整體結(jié)構(gòu)的重心相重合，這就降低了地震、風(fēng)力等不可控的自然因素給剪力墻造成的影響。其次，在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能的采用大開間的剪力墻構(gòu)造，這就可以加長剪力墻的墻肢長度，從而減少墻肢的數(shù)量。在此情況下，工程建設(shè)就能減少混凝土材料的用量。再次，由于剪力墻內(nèi)部的暗柱是由普通的鋼材鑄造而成的，采用大開間剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還能有效減少鋼筋材料的使用量。最后，如果房屋建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件不足以提供大開間的剪力墻設(shè)計(jì)，而且設(shè)計(jì)的抗震抗壓等級較高，那么則不能采用大開間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[3]。

2.局部與整體優(yōu)化

房屋建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有層次性和復(fù)雜性的特點(diǎn)。因而，在層次性設(shè)計(jì)方面，相關(guān)建設(shè)人員要根據(jù)工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計(jì)體系以及安裝建設(shè)體系等，來實(shí)現(xiàn)局部與整體的設(shè)計(jì)優(yōu)化。此過程，由于各個(gè)體系內(nèi)部存在許多下屬體系，這就要求設(shè)計(jì)人員要逐一沖破布局間的橫向關(guān)聯(lián)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)疊加。而從復(fù)雜性的設(shè)計(jì)方面來看，設(shè)計(jì)人員的要從零部件的選取、建筑材料的選擇以及結(jié)構(gòu)類型的對比等來進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。由此可見，房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員，應(yīng)著眼于工程建設(shè)項(xiàng)目的整體，只有這樣才能達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化的目標(biāo)效果。

3.樁基礎(chǔ)優(yōu)化

房屋建筑的樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要根據(jù)業(yè)主提供的相關(guān)地質(zhì)勘察報(bào)告。這樣一來，就能結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況來進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的實(shí)踐。以某房屋樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)建設(shè)為例，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員依據(jù)業(yè)主提供的地質(zhì)勘察結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注的施工方式，并將樁徑設(shè)計(jì)為700mm。為節(jié)約樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)用成本，在建筑方案的成形階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)通過樁基靜荷載試驗(yàn)來預(yù)估柱下荷載，這是確定最終抗拔樁、承壓樁承載力特征值的有效方法。對于該工程的地下結(jié)構(gòu)，由于地下室的埋深較大，且具有地下水豐富的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。相關(guān)建設(shè)人員采用了抗拔樁設(shè)置，來降低地質(zhì)條件對樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐的影響。

4.結(jié)構(gòu)與電氣專業(yè)優(yōu)化

當(dāng)房屋建筑結(jié)構(gòu)的電氣管線是以導(dǎo)線的形式設(shè)置在金屬管或是樓板暗裝內(nèi)，這就會(huì)給預(yù)制結(jié)構(gòu)的作用發(fā)揮帶來一定影響。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)置穿過梁管線的過程中，應(yīng)預(yù)留出相應(yīng)的孔洞。此過程，不僅要保證梁寬與墻厚的一致性，還要孔洞預(yù)留的合理性。對于條件限制的不一致問題，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員可通過墻側(cè)面與梁側(cè)面保持平齊的方法，來確保穿梁管線不會(huì)露出墻外。

5.與排水系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化

目前，房屋建筑排水系統(tǒng)房間存在許多機(jī)械設(shè)備，由于其荷載強(qiáng)度與荷載能力較大，這就會(huì)給系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的運(yùn)行帶來安全隱患。針對這一問題，設(shè)計(jì)人員可通過確保管道的預(yù)留深度和預(yù)留尺寸，來優(yōu)化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)用效果。具體來說，可通過加固樓板的鉆孔位置，來提高排水系統(tǒng)的運(yùn)行效果。此外，還要注重水平方向系統(tǒng)管道的設(shè)置，即水平管線是否貫穿梁柱[4]。

結(jié)束語：

綜上所述，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法要想實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的目標(biāo)效果，需從工程建設(shè)的實(shí)際情況出發(fā)。事實(shí)證明，只有這樣才能使房屋建筑工程的各部分結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容的優(yōu)化。具體優(yōu)化方法的實(shí)踐可從建筑主體、局部與整體、樁基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)與電氣專業(yè)等方面入手，這就能夠在很大程度上降低房屋結(jié)構(gòu)建設(shè)的成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]何冬霞.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用[J].中華民居（下旬刊），2013，10：18-19.

[2]鄒俊.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用[J].科技傳播，2010，19：139-132.

第7篇

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；優(yōu)化；方法；房屋結(jié)構(gòu)

1.前言

固體藝術(shù)中較為重要的一類為建筑，其集設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、美觀于一體。通常情況下，對于房屋結(jié)構(gòu)而言，其設(shè)計(jì)方面要求做到美觀、安全、經(jīng)濟(jì)、適用，且便于施工作業(yè)，與此同時(shí)要盡可能將空間利用度提高，最大化以及充分發(fā)掘有限資源，進(jìn)而將經(jīng)濟(jì)適用目標(biāo)有效實(shí)現(xiàn)。為了將上述目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)上就應(yīng)廣泛應(yīng)用優(yōu)化方法，在突出結(jié)構(gòu)安全、造型美感的同時(shí)，促使房屋合理、經(jīng)濟(jì)。

2.各類建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

2.1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

建立與優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)的模型首先應(yīng)布置適宜的剪力墻，且將應(yīng)將剪力墻的平面具有對稱以及均勻分布的特點(diǎn)、有機(jī)結(jié)合樓層結(jié)構(gòu)的重心以及樓層平面的剛度中心等原則有效遵循，進(jìn)而將風(fēng)荷載的作用下以及水平地震下扭轉(zhuǎn)效應(yīng)盡量減少；如果建筑房型是允許的那么應(yīng)將大開間的剪力墻的結(jié)構(gòu)形式優(yōu)先采用，且將剪力墻的墻肢長度適當(dāng)加長，這樣可將剪力墻的墻肢總數(shù)減少，亦在樓層的側(cè)向具有相同剛度時(shí)可將剪力墻混凝土的用量大大減少。與此同時(shí)因?yàn)榘禈妒羌袅Φ慕Y(jié)構(gòu)中采用最多鋼筋的部位，在采取大開間的剪力墻后可在較大程度上將暗樁中鋼筋用量減少；然而如果建筑物處在較差的地質(zhì)條件中，且建筑對于抗震亦有更高要求，那么應(yīng)盡量的避免對大開間的剪力墻類結(jié)構(gòu)進(jìn)行采取；確定好墻柱之后跨高比在5以內(nèi)的連梁高度通常采取窗頂以及樓層間高度[1]。若跨高比在5以上，具有較大跨度的那些框架梁高度應(yīng)采取跨度1/12；建筑樓板的厚度應(yīng)同相應(yīng)規(guī)定相滿足，且將樓層層高與層數(shù)準(zhǔn)確輸入，進(jìn)而可對每個(gè)樓層對應(yīng)荷載進(jìn)行正確計(jì)算；有效確定構(gòu)件后就要進(jìn)行人工的修改以及干預(yù)如梁端的鉸接設(shè)置與框支梁柱的定義、風(fēng)荷載、混凝土的容量等相關(guān)參數(shù)與定義，使計(jì)算模型匹配于實(shí)際建筑；最后要電算設(shè)計(jì)結(jié)果，且對電算結(jié)果所具有的合理性進(jìn)行分析。

2.2房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中樁基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

從樁型的角度而言灌注樁以及預(yù)制樁是樁基礎(chǔ)主要包括的兩類。因?yàn)槌蓸兜恼麄€(gè)過程中較難把握灌注樁的質(zhì)量，同時(shí)其施工的周期同預(yù)制樁相較而言更長，所以滿足基礎(chǔ)總重、上部承載以及沉降控制基礎(chǔ)上應(yīng)將預(yù)制樁盡量使用。且因?yàn)橥ǔ５那闆r下基礎(chǔ)深度不斷增加的同時(shí)，相關(guān)地基土對于樁端阻力與樁身側(cè)摩阻力亦出現(xiàn)不斷增大的現(xiàn)象，所以選樁時(shí)應(yīng)盡可能的選取長度較大的那些；從樁位的角度而言，要想減少鋼筋用量與基礎(chǔ)底板的厚度應(yīng)將軸線樁盡量采用，亦在剪力墻下盡量的對其進(jìn)行布置。

2.3房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)以及給排水的調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

因?yàn)榻o排水的專用房間內(nèi)具有設(shè)備基礎(chǔ)與設(shè)備存在，同其他房間相較而言其具有更大荷載。所以應(yīng)在半地下室亦或地下室內(nèi)盡量設(shè)置水泵間；由于給排水的房間內(nèi)具有粗細(xì)不均且數(shù)量眾多的管道，所以預(yù)埋件以及預(yù)留孔洞的位置與尺寸應(yīng)較為準(zhǔn)確，且有效加強(qiáng)樓板孔的局部。且對于水平管道將梁柱穿過的現(xiàn)象要盡量避免；在管道將承重墻穿過時(shí)應(yīng)將加固措施有效采取；為了避免管道繞梁以及繞柱的現(xiàn)象發(fā)生要確保結(jié)構(gòu)布置將良好條件創(chuàng)造給管網(wǎng)系統(tǒng)；在建筑內(nèi)尤其為高層的建筑內(nèi)布置空調(diào)設(shè)備時(shí)應(yīng)同衛(wèi)生間、樓梯以及電梯等布置于核心區(qū)域內(nèi)，所以進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中應(yīng)將該類房間內(nèi)的樓面負(fù)荷重點(diǎn)考慮，以免此類房間內(nèi)因?yàn)楣艿垒^多而導(dǎo)致超載現(xiàn)象發(fā)生。

2.4房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑以及結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

在設(shè)計(jì)的過程中要密切配合建筑結(jié)構(gòu)以及建筑平面，進(jìn)而將美觀實(shí)用以及結(jié)構(gòu)合理的目標(biāo)有效實(shí)現(xiàn)[2]。布置建筑墻柱應(yīng)同建筑物中平面功能的要求相滿足；為了實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)盡量的統(tǒng)一各個(gè)房間的開間進(jìn)深；而建筑體系在保證盡量簡單的同時(shí)墻柱應(yīng)較難出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象，且截面的面積不應(yīng)具有明顯變化發(fā)生，與樓層內(nèi)的標(biāo)高之間盡量的維持一致，亦不可對夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置；在應(yīng)力集中亦或者受力復(fù)雜的那些轉(zhuǎn)角部位不可布置樓梯與電梯，應(yīng)將輕質(zhì)材料盡量使用在非承重的構(gòu)件中，而為了減輕結(jié)構(gòu)的自重對承重構(gòu)件進(jìn)行選用時(shí)可將高強(qiáng)材料有效選取。規(guī)則且簡單是建筑整體的布置中應(yīng)遵循的原則，且為了避免出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)要盡量使建筑的剛心以及質(zhì)心重疊在一起。

2.5房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

對軸線樁進(jìn)行采取的前提下應(yīng)將條形承臺(tái)盡量選用。如果建筑物不具備地下室，那么應(yīng)對條形的承臺(tái)梁進(jìn)行布置；如果有地下室那么應(yīng)將水底板以及條形的承臺(tái)梁有效采取；若如果建筑具有較低高度，那么承臺(tái)梁高就可等同于地下室中止水板的厚度；如果建筑具有較高高度，那么應(yīng)該依據(jù)計(jì)算來確定梁高。通常止水板荷載取值應(yīng)依據(jù)上部結(jié)構(gòu)的總重中20%同水浮力的和以及上部結(jié)構(gòu)的總重中30%當(dāng)中更大的部分來計(jì)算。然而當(dāng)前部分人覺得該值要以最不利的水位來對水浮力進(jìn)行考慮。

2.6房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)以及電氣之間調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

若電氣管線易導(dǎo)線形式安裝于金屬管外部亦或者樓板以及墻體處，有可能使預(yù)制結(jié)構(gòu)具有較為困難的施工。因此若管線貫穿了建筑梁在梁預(yù)制的時(shí)候應(yīng)將孔洞事先留下，與此同時(shí)保證墻體厚度同梁寬度一樣。若無法保證一樣，那么應(yīng)確保墻體一側(cè)的平面相齊于梁側(cè)平面，進(jìn)而確保管線不會(huì)在墻體的外面。絕大部分房屋的建筑內(nèi)部電梯房具有較多空洞包含在里面，亦具有較多預(yù)埋構(gòu)件。因此應(yīng)單獨(dú)計(jì)算電梯房所具有的強(qiáng)度，進(jìn)而確保設(shè)計(jì)合理的同時(shí)對施工質(zhì)量的安全進(jìn)行有效保證[3]。

2.7房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中整體優(yōu)化以及局部優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

層次性以及復(fù)雜性這兩類系統(tǒng)性設(shè)計(jì)特點(diǎn)為所有建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中皆包含的部分：而從復(fù)雜性而言主要包括構(gòu)件選用、材料、結(jié)構(gòu)選型等；若從層次性而言主要包括設(shè)備安裝的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)以及建筑設(shè)計(jì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面，且每個(gè)系統(tǒng)又可分為較多的子系統(tǒng)。進(jìn)行設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中若優(yōu)化每一個(gè)子系統(tǒng)亦或者分系統(tǒng)，那么實(shí)際上是將局部之間橫向的聯(lián)系隔斷，疊加起來而形成的那個(gè)工程并非具有最優(yōu)化的整體。

2.8房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中壽命期內(nèi)的分段優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

在限定的那些使用期限以內(nèi)，每一項(xiàng)目工程中每一環(huán)節(jié)可以挑選的設(shè)計(jì)方案皆很多，換句話而言即每一個(gè)階段皆有優(yōu)化的方案存在。相關(guān)設(shè)計(jì)人員可依據(jù)每個(gè)階段性質(zhì)對對應(yīng)的一些優(yōu)化方法進(jìn)行選取，也就是說優(yōu)化工程的壽命期，最終在每個(gè)階段皆優(yōu)化項(xiàng)目，確保建筑施工質(zhì)量的同時(shí)將企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益大幅提升。

3.結(jié)束語

近些年來，我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與科技取得不斷提高，而廣大民眾的生活亦隨之不斷提升，民眾對于房屋建筑亦具有更高的要求，要求建筑本體的環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、安全性以及功能性較強(qiáng)。而建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)可將上述目標(biāo)較好的實(shí)現(xiàn)，因此現(xiàn)在及未來房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)遵循優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，優(yōu)化升級房屋建筑結(jié)構(gòu)，進(jìn)而將更適宜的一個(gè)物質(zhì)生存以及發(fā)展環(huán)境提供給民眾。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄒俊.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用[J].科技傳播，2013，29（3）：139-140.

第8篇

【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 優(yōu)化

近年來，由于土地價(jià)格市場的變化，不斷上漲的土地價(jià)格給開發(fā)商的建筑總成本控制帶來了極大的壓力，同時(shí)，人們對于居住條件及生活環(huán)境的要求不斷提高，相應(yīng)建筑產(chǎn)品的品質(zhì)要求也就不斷提高，這就讓開發(fā)商不斷尋求新的手段滿足顧客需求，而降低工程造價(jià)就成為開發(fā)商追求的直接目標(biāo)，這就需要我們利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)方法，提高有限空間 有限資源的最大化效果發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化 實(shí)用性和適用性的良好目標(biāo)。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用及實(shí)踐價(jià)值

一是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用：通常情況下，主要是在房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)和房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法和技術(shù)。具體來講，房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)包括優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案、屋蓋系統(tǒng)方案以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)等等。這些方面又包括很多細(xì)小方面的內(nèi)容，如選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等。要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和使用要求，結(jié)合工程具體情況，來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，促使綜合經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提升。

二是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的實(shí)踐價(jià)值：要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)長遠(yuǎn)效益，來對建筑結(jié)構(gòu)的近期投資進(jìn)行減少，并且促使建筑結(jié)構(gòu)的可靠性和合理性得到顯著提升。通過實(shí)踐研究表明，相較于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，將設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用過來，可以在較大程度上降低建筑工程造價(jià)。通過優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，可以將材料性能給最合理的利用起來，有效協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各個(gè)單元，并且安全度也符合建筑規(guī)范的規(guī)定。

二、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

一是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與用地的關(guān)系：具體來講，在多層或者高層住宅建筑中，各層建筑面積的總和就是總建筑面積，有著越多的層數(shù)，那么單位建筑面積所分?jǐn)偟姆课菥陀兄缴俚恼嫉孛娣e。但是在增加建筑層數(shù)的過程中，也會(huì)增加房屋的總高度，那么就需要增大房屋之間的間距。因此，隨著建筑層數(shù)的增加，并不會(huì)按照同一比例來增加用地的節(jié)約量。

二是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與造價(jià)的關(guān)系：單位建筑面積造價(jià)會(huì)直接受到建筑層數(shù)的影響，但是對于各個(gè)分部結(jié)構(gòu)，有著不同的影響程度。對于屋蓋部分，如果有多少層，只需要對一個(gè)屋蓋共用即可，在增加層數(shù)的過程中，不會(huì)增加屋蓋的投資。因此，隨著層數(shù)的增加，會(huì)明顯降低屋蓋部分的單位面積造價(jià)。基礎(chǔ)部分，基礎(chǔ)被各層所共用，在增加層數(shù)的過程中，也會(huì)增大基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的荷載，那么就需要對基礎(chǔ)的承載力進(jìn)行加大，雖然在增加層數(shù)的過程中，會(huì)降低基礎(chǔ)部分的單位面積造價(jià)，但是并不是十分顯著。對于承重結(jié)構(gòu)，在增加層數(shù)的過程中，需要對其承載能力和抗震能力進(jìn)行強(qiáng)化，那么就會(huì)在一定程度上提升分部結(jié)構(gòu)的單位建筑造價(jià)。

三是高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系：通過調(diào)查研究我們可以發(fā)現(xiàn)，住宅的造價(jià)會(huì)直接受到住宅層高的影響，在增加層高的過程中，會(huì)增加墻體面積和柱面積，結(jié)構(gòu)自重遭到增加，基礎(chǔ)和柱的承載力也會(huì)得到增加，并且會(huì)加長水衛(wèi)和電氣的管線。對層高進(jìn)行降低，那么材料和能源就可以得到有效節(jié)約，建筑抗震性能得到提升，造價(jià)成本得到節(jié)約。同時(shí)，層高的降低，還可以促使住宅建筑的總高度得到降低，建筑之間的日照距離得到縮小，因此，層高的降低，也可以促使土地資源得到有效節(jié)約。即使建筑面積相同，如果住宅建筑有著不同的平面形狀，那么住宅也會(huì)有不同的外墻周長系數(shù)。如果采用的是接近方形或者圓形的平面形狀，那么就會(huì)降低外墻周長系數(shù)，這樣就可以在較大程度上減少外墻、砌體、基礎(chǔ)以及內(nèi)外表面的裝修，并且有著較好的受力性能，自然會(huì)在較大程度上降低成本造價(jià)。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用于實(shí)踐之中，是目前一個(gè)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(jià)的目的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用于項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)、前期設(shè)計(jì)，舊房改造，抗震設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)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(jì)優(yōu)化的方法及模型進(jìn)行實(shí)踐的過程中，要注意下面的幾個(gè)問題。

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)注意前期參與。因?yàn)榍捌诜桨傅拇_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(jì)并不進(jìn)行參與，建筑師進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)的結(jié)果卻直接對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成影響，某些方案可能會(huì)增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)方案，獲得一個(gè)良好的開端。

2.下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jià)。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。

四、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的意義

1.優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)功能性。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠根據(jù)工程的需求對結(jié)構(gòu)造型、受力性能、結(jié)構(gòu)材料等進(jìn)行優(yōu)化配置。比如選擇圓形、方形的結(jié)構(gòu)進(jìn)行方面平面設(shè)計(jì)能夠增加結(jié)構(gòu)的受力性能。因此，工程透，達(dá)到更好的效果；其次是拓展學(xué)生的思維，讓學(xué)生可以根據(jù)具體的情況，用不同的思維和方式進(jìn)行探討，深入的分析問題，找出關(guān)鍵所在，打破慣性思維，練習(xí)用發(fā)散思維和多種方法解決問題，讓兩門課程可以更好地發(fā)揮實(shí)效性。

結(jié)束語

通過上文的敘述分析我們可以得知，隨著時(shí)代的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在時(shí)代飛速發(fā)展的今天，企業(yè)在發(fā)展過程中面臨著日趨激烈的市場競爭，要想在激烈的市場競爭中獲得發(fā)展和壯大，除了要保證建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和安全之外，還需要將經(jīng)濟(jì)性原則給貫徹過來，最大限度的擴(kuò)大建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

第9篇

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法

完美的建筑是在滿足人們使用功能及視覺感受的前提下，充分滿足使用者和社會(huì)所期望的各種要求。依據(jù)設(shè)計(jì)的要求，把力學(xué)概念與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，讓參與計(jì)算的量部分可以以變量部分出現(xiàn)，進(jìn)而形成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案域，運(yùn)用數(shù)學(xué)手段，在域中找到可以滿足要求的結(jié)構(gòu)優(yōu)化最佳設(shè)計(jì)方案。由此可見，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅可以提高整體設(shè)計(jì)水量及設(shè)計(jì)質(zhì)量，還可縮短設(shè)計(jì)周期，從而降低整體工程造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。房屋工程分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。對以上幾個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)還包括選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等內(nèi)容，在實(shí)施過程中，不僅要按照一切從實(shí)際出發(fā)的原則，更應(yīng)該結(jié)合具體工程的實(shí)際情況，圍繞房屋建筑的綜合經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在滿足設(shè)計(jì)要求后，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量縮小剛度、質(zhì)量中心的差異使平面布置規(guī)則，水平荷載就不會(huì)使建筑物有太大的扭轉(zhuǎn)作用。為降低應(yīng)力集中，豎直方向上應(yīng)避開使用轉(zhuǎn)換層。

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的本質(zhì)以力學(xué)理論和數(shù)學(xué)規(guī)劃理論為理論基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為工具，對建筑結(jié)構(gòu)涉及到的各個(gè)變量進(jìn)行尋找優(yōu)化決策的先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，其本質(zhì)就是求極值問題。（1）優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。建立正確合理的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟，基于正確的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型是得到正確優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)。例如，在優(yōu)化模型中，數(shù)學(xué)模型中的等式約束個(gè)數(shù)應(yīng)當(dāng)小于設(shè)計(jì)變量的個(gè)數(shù)，這樣才能求得最優(yōu)解。（2）優(yōu)化數(shù)學(xué)算法和優(yōu)化迭代控制。對于建立的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，雖然可用的優(yōu)化算法有多種，但是采用不同的優(yōu)化算法所得到的優(yōu)化效果和所花費(fèi)的求解時(shí)間會(huì)有差別。所以，快速、有效的數(shù)學(xué)優(yōu)化算法也是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。（3）結(jié)構(gòu)分析方法。絕大多數(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題難以采用解析法求解，而是采用數(shù)值法的方法。數(shù)值解的尋優(yōu)實(shí)際上是一個(gè)優(yōu)化迭代過程，而每次優(yōu)化迭代都需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。實(shí)現(xiàn)以上提到的關(guān)鍵技術(shù)需要經(jīng)過建立可靠的優(yōu)化模型，然后采用適當(dāng)?shù)膬?yōu)化算法進(jìn)行求解。這其中選擇計(jì)算簡便且正確率高的優(yōu)化算法顯得尤為重要。

2民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

第一點(diǎn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和用地之間的關(guān)系。在多層或者高層的民用建筑中，我們常說的總建筑的面積具體講是每層的建筑面積之和，如果層數(shù)越多，那么單位建筑的面積分?jǐn)偟恼嫉孛娣e相應(yīng)的就會(huì)越小。然而隨著層數(shù)日益變多，總體住宅高度也會(huì)不斷上升，隨之屋子間的距離也相應(yīng)的變大。通過這一闡述我們了解到，用地節(jié)約的多少并不會(huì)根據(jù)建筑樓層增加而按一定的約數(shù)變高。

第二點(diǎn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和造價(jià)之間的關(guān)系。一般建筑的樓層會(huì)在一定程度上影響到單位建筑的面積，但對每部分的結(jié)構(gòu)來講，具體的影響程度是不一樣的。在屋蓋的區(qū)域，無論有多少層，都統(tǒng)一使用統(tǒng)一相同的房屋蓋。它跟層數(shù)增加無關(guān)，所以對屋蓋的資金投入也不會(huì)加大。因此，屋蓋處的單位面積資金投入會(huì)根據(jù)層數(shù)的不斷上升而表現(xiàn)出很明顯的降低。在建筑的基礎(chǔ)處，每層都共同使用一個(gè)基礎(chǔ)，因此隨著層數(shù)不斷增加，相應(yīng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承受的荷重就會(huì)增加，因此我們必須要增加基本的荷載力。基礎(chǔ)地區(qū)的單位開銷雖然會(huì)根據(jù)層數(shù)的增加而呈現(xiàn)出降低的意思，但是這種意思并不像屋蓋那樣如此明顯。一些承重體，比如墻、梁或者柱等，會(huì)隨著層數(shù)的不斷增加而不斷地增加荷載能力以及抗震能力等，相應(yīng)的這些分部的單位房屋造價(jià)會(huì)有一定的提升。

第三點(diǎn)，高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。一般而言，住宅層數(shù)高矮將本質(zhì)的影響住宅開銷，其根本原因乃是伴隨層高不斷上升，墻體面積和柱體積也會(huì)慢慢上升，而且會(huì)加大結(jié)構(gòu)自重，進(jìn)而還會(huì)增加柱以及基礎(chǔ)承受荷載力，于是讓電氣以及水衛(wèi)的管線同比例變長。如果將層高降低，那么可以有效地節(jié)省材料物資，而且還可以節(jié)約能源等，對于抗震非常有利，能最大程度的節(jié)約金錢輸出。另一方面，減少層高不但可以降低房屋的高矮，有效地縮小建筑和建筑間日照的距離，所以降低層高也在一定程度上對于節(jié)約土地資源有很大的作用。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

結(jié)構(gòu)方案的建立過程即工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。伴隨急速更新發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬、軟件產(chǎn)業(yè)，憑借計(jì)算機(jī)、力學(xué)、數(shù)學(xué)一系列方法，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做到最優(yōu)化技術(shù)推廣。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其設(shè)計(jì)原則和過程是相同的，不同之處在于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)缺少安全、經(jīng)濟(jì)性作為衡量準(zhǔn)則。最優(yōu)設(shè)計(jì)則是在安全、經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)則基礎(chǔ)之上，利用計(jì)算機(jī)作為輔助技術(shù)，非常便利地實(shí)現(xiàn)了分析計(jì)算、設(shè)計(jì)、出效果圖等整套程序的自動(dòng)化，大大提升了設(shè)計(jì)整體效果及質(zhì)量。為了達(dá)到降低工程造價(jià)之目地，在不更改使用性能的基礎(chǔ)之上，就要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。由此可見結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)是較為寬廣的課題之一。它不僅應(yīng)用于項(xiàng)目的前期、整體、抗震設(shè)計(jì)，在舊房改造期間的各個(gè)環(huán)境均有廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在應(yīng)用實(shí)踐中應(yīng)注意的問題如下：

3.1前期方案設(shè)計(jì)期間將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化參與其中

建筑方案設(shè)計(jì)前期如有一個(gè)優(yōu)秀的、合理的設(shè)計(jì)方案，并參與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，就會(huì)爭取到非常優(yōu)秀的開端。但目前在前期設(shè)計(jì)方案中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化參與其中的并不多，如果能對建筑類別有所針對，并進(jìn)行合理選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，將降低建筑的總投資成本，因此在建筑方案設(shè)計(jì)初期應(yīng)注意建筑方案的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，考慮結(jié)構(gòu)的合理及可行性。

3.2概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

概念設(shè)計(jì)主要作用于無具體數(shù)值量化現(xiàn)象，比如無確定性的地震設(shè)防烈度，現(xiàn)實(shí)難免與計(jì)算式存在區(qū)別，那么設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取概念設(shè)計(jì)方法，使數(shù)值成為輔助及參考根據(jù)。為達(dá)到最佳優(yōu)化設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。與宏觀把握相對應(yīng)的，設(shè)計(jì)的過程同時(shí)要注意對于細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，比如現(xiàn)澆板中的異形板拐角方向容易出現(xiàn)的裂縫，可歸結(jié)為矩形板。鋼筋選擇時(shí)應(yīng)注意：I級鋼和冷軋帶肋鋼市場價(jià)格差不多，但是他們的極限抗拉力相差卻相當(dāng)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(jì)的時(shí)候，外立面上的懸挑板及配筋，應(yīng)在滿足基本規(guī)范要求之上，以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)之目的。

3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化———下部地基基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)類型的選擇，要依據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條選擇最為合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，以降低工程總造價(jià)為目的。例如對灌注樁樁長的選擇影響較大的樁端持力層的選擇，要多進(jìn)行比較，最終確定最為合適的方案。

4結(jié)束語

我們常說，建筑是凝固的藝術(shù)，好的建筑師總希望可以通過建筑來合理的表達(dá)本身設(shè)計(jì)意圖，希望擁有藝術(shù)性以及實(shí)用性能的美妙融合。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師們應(yīng)嚴(yán)格遵“安全、經(jīng)濟(jì)、合理”的設(shè)計(jì)理念，努力探索更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，保證建筑工程取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和質(zhì)量效益。

參考文獻(xiàn)：