邵西順

身份證號：410503197211261513

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計新方法探析

邵西順

身份證號：410503197211261513

本文結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化與創(chuàng)新的具體步驟進行分析，總結(jié)出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化與創(chuàng)新的具體措施，為我國今后的房屋建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新性設(shè)計提供合理性參考。

建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計；設(shè)計方法探究

1　建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的具體步驟

1.1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的目標函數(shù)選擇

設(shè)計人員在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計的過程中，首先應當確定建筑結(jié)構(gòu)的目標函數(shù)，采取相應方法對房屋建筑所能達到的安全標準以及面積參數(shù)進行確定，再根據(jù)房屋建筑的工程材料情況，準確計算房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的工程造價。設(shè)計人員需要對計算出的幾種工程造價方式進行判斷，盡量選擇工程造價最低的方案，以此實現(xiàn)控制房屋建筑結(jié)構(gòu)工程總造價的目的。

1.2房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的變量選擇

設(shè)計人員在進行目標函數(shù)的正確選擇后，還應該進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的變量選擇。變量選擇具體是指設(shè)計人員對可能會影響房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的因素進行分析與研究，選擇其中影響程度最大的一個變量因素進行計算與控制，以此達到變量選擇的實際效用。在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，正確選擇變量因素，直接影響到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容。

1.3房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的約束條件選擇

通過在建筑結(jié)構(gòu)可靠度的優(yōu)化與創(chuàng)新，對房屋建筑結(jié)構(gòu)當中定量與約束條件內(nèi)容進行準確判定，把約束條件都限定于房屋建筑結(jié)構(gòu)的工程標準以內(nèi)，以此實現(xiàn)最優(yōu)化的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。例如，設(shè)計人員在對應力、尺寸大小以及結(jié)構(gòu)強度等因素的約束條件進行判定的過程中，應根據(jù)房屋建筑結(jié)構(gòu)的實際情況進行選擇，以此提高結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的規(guī)范性與科學性，為之后的工程施工建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

2　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化與創(chuàng)新的具體措施

2.1采用拓撲優(yōu)化的措施

通過對我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題進行探究，我國現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計急需進行相應的優(yōu)化與創(chuàng)新，設(shè)計人員在實踐工作中應采用拓撲優(yōu)化的措施，利用建筑結(jié)構(gòu)的剛度條件與理想化分布情況，有效提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。

設(shè)計人員在對房屋建筑進行優(yōu)化設(shè)計時，應準確尋找到建筑結(jié)構(gòu)的理想化分布方式，通過對建筑結(jié)構(gòu)的剛度與其他屬性進行分析，采用拓撲優(yōu)化的設(shè)計優(yōu)化措施，有效減小房屋建筑結(jié)構(gòu)的重量，使房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的性能顯著提升。設(shè)計人員在實踐工作中應充分認識到拓撲優(yōu)化方法優(yōu)勢，利用拓撲優(yōu)化方法使建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)楦拍钚缘慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計方法，有效提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的邏輯性，使設(shè)計人員在探究建筑結(jié)構(gòu)最優(yōu)化分布形式的過程中能夠更好地挖掘建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟效益，為住戶帶來更加舒適的感官體驗。

2.2采用外形優(yōu)化的措施

現(xiàn)階段我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計急需進行相應的優(yōu)化與創(chuàng)新，設(shè)計人員在實踐工作中應采用外形優(yōu)化的措施，在固有截面優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上，對建筑物結(jié)構(gòu)框架與內(nèi)部形狀等情況進行相應的調(diào)整與完善，進一步提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在實踐工作中，首先應了解與掌握房屋建筑的整體情況，根據(jù)我國現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計標準，對初始設(shè)計方案進行適當?shù)男薷?。采用外形?yōu)化的設(shè)計方式，應該以房屋建筑的設(shè)計標準來劃分建筑結(jié)構(gòu)的外形特征，在設(shè)計過程中主要采用桿系結(jié)構(gòu)以及連續(xù)性結(jié)構(gòu)。其中，桿系結(jié)構(gòu)的外形設(shè)計，應注重選取建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)點坐標，將節(jié)點坐標作為設(shè)計變量，以此滿足外形優(yōu)化設(shè)計的相關(guān)要求。

2.3采用截面優(yōu)化的措施

房屋結(jié)構(gòu)的細節(jié)是體現(xiàn)房屋建筑整體可靠性與安全性的重要內(nèi)容，設(shè)計人員在處理房屋建筑截面的過程中，應具體考慮到截面結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性，對截面部位進行科學運算，以此提高截面結(jié)構(gòu)的美觀性與穩(wěn)定性。設(shè)計人員應通過有限元計算設(shè)計變量的應力特點與結(jié)構(gòu)位移，借助信息化設(shè)備對設(shè)計數(shù)據(jù)進行驗算與統(tǒng)計，根據(jù)所得出的數(shù)據(jù)資料準確判定出截面結(jié)構(gòu)的調(diào)整區(qū)域，對該區(qū)域內(nèi)的建筑截面進行優(yōu)化設(shè)計處理。在建筑設(shè)計的截面優(yōu)化過程中，設(shè)計人員應嚴格按照計算數(shù)據(jù)進行操作，提高運算的準確性，以此確保建筑物截面的穩(wěn)固性，提高建筑的使用壽命。

3　結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化與創(chuàng)新對于我國建筑工程施工具有重要意義。能夠顯著提升建筑方案的安全性與合理性，通過優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，使房屋建筑在施工建設(shè)后具備更加完善的綜合性能，極大的提升建筑物的美觀程度。