李卓苒

摘要：隨著城市現(xiàn)代化程度的不斷提高，人們對(duì)城市建筑提出更高的要求。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平直接影響建筑物的使用壽命，很多時(shí)候可以通過建筑質(zhì)量判斷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞。本研究中，筆者以具體案例為對(duì)象，分析結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用，闡述應(yīng)用過程中需注意的幾點(diǎn)問題，在保證城市建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高建筑美觀性，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建美麗中國夢的目的。

關(guān)鍵詞：建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化措施

中圖分類號(hào)：TU984文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3024（2017）02-0118-01

前言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)了建筑設(shè)計(jì)水平的提高，現(xiàn)階段隨著物質(zhì)生活水平的提高，人們對(duì)建筑提出更高的要求，需要建筑物在滿足安全舒適外，具備一定的美觀性與經(jīng)濟(jì)性，這意味著優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)已經(jīng)亟不可待，因此實(shí)際中有必要做好相關(guān)研究工作。本文中筆者以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的必要性為切入點(diǎn)，分析常見的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，最后結(jié)合具體案例分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用。

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的必要性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市人口集中，建筑正向著高層與超高層的方向發(fā)展，如何以最低的成本保證建筑質(zhì)量是現(xiàn)階段設(shè)計(jì)人員需要面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問題。而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化就是最常見的降低成本的方法，設(shè)計(jì)人員利用先進(jìn)設(shè)計(jì)理念與技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，有效控制造價(jià)成本。綜合各方面資料分析，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化可以將造價(jià)成本降低15%左右，同時(shí)還可以將建材與設(shè)備性能全面發(fā)揮，提高施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化可以將各單元工序有效整合，提高施工質(zhì)量，保證建筑物的使用壽命。但實(shí)際優(yōu)化過程中受到各類內(nèi)外因素的影響，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的作用很難百分百發(fā)揮，因此有必要做好相關(guān)研究工作。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法

2.1分階段優(yōu)化

每一個(gè)項(xiàng)目工程都有著使用壽命，每個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中都要設(shè)計(jì)出多種方案，方便參考選擇。換句話說，每個(gè)設(shè)計(jì)階段都需要優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。相關(guān)設(shè)計(jì)人員優(yōu)化方法的確定過程中，將各階段性質(zhì)作為選擇依據(jù)，實(shí)現(xiàn)建筑壽命優(yōu)化，保障施工質(zhì)量的目的，最終促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增加。

2.2局部優(yōu)化法

建筑設(shè)計(jì)具備兩大特點(diǎn)：復(fù)雜性與層次性。復(fù)雜性主要包括選取零部件、選取原材料與選取結(jié)構(gòu)類型等；層次性主要包括設(shè)計(jì)體系、結(jié)構(gòu)體系及安裝設(shè)計(jì)體系，每一個(gè)體系都有若干下屬體系。建筑設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員不斷優(yōu)化各個(gè)下屬系統(tǒng)，打通各布局橫向關(guān)聯(lián)，疊加工程。與此同時(shí)，建筑過程中優(yōu)化著眼點(diǎn)為整體，實(shí)現(xiàn)真正設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的。

2.3上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化

建筑上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化通常從剪力墻布設(shè)開始，合理的剪力墻布設(shè)保證受力均勻。保證樓層結(jié)構(gòu)重心與樓層平面剛度中心點(diǎn)重合，削減風(fēng)力與地震等外部荷載作用的扭轉(zhuǎn)影響。一旦類型允許，利用大開間的剪力墻構(gòu)造，適當(dāng)增加剪力墻的墻肢，保證剛度滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，降低混凝土使用數(shù)量。除此之外，實(shí)際中通常采用鋼筋建材作為剪力墻的暗柱，應(yīng)用大開間剪力墻構(gòu)造縮減鋼筋使用數(shù)量。

2.4優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，保障建筑結(jié)構(gòu)與整體平面的配合，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化將效果體現(xiàn)出來。布設(shè)建筑墻與柱時(shí)，滿足房建平面的功能需求，保證房建開間與進(jìn)深等保持一致。與此同時(shí)最大程度簡化建筑系統(tǒng)，確保不出現(xiàn)柱與墻之間錯(cuò)位的情況，同時(shí)保證每一層截面面積與高度保持一致。

3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的具體應(yīng)用

本部分筆者結(jié)合實(shí)際工程案例，分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并給出相應(yīng)的完善措施，提高建設(shè)質(zhì)量。

3.1房建工程概況

西部某省會(huì)城市西郊地區(qū)的住宅建筑，該住宅建筑分成地上地下兩部分，其中地上35層，地下三層，主要結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)框架剪力墻，全面分析建筑項(xiàng)目需求與現(xiàn)場情況后，決定應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，改進(jìn)與創(chuàng)新傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式。設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中，利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)達(dá)成全局優(yōu)化的目的。

3.2設(shè)計(jì)規(guī)范優(yōu)化

優(yōu)化建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，針對(duì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不足，比如常見的安全性問題、要求不嚴(yán)格等問題，結(jié)合實(shí)際給出具體的優(yōu)化處理方案。結(jié)合施工具體情況，給出相應(yīng)的完善措施，提高建筑工程施工質(zhì)量。

3.3前期參與分析

建筑工程中，工程前期規(guī)劃中設(shè)計(jì)人員利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，結(jié)合本工程的實(shí)際需求與施工條件，科學(xué)選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)形式，保證施工方案的可行性與經(jīng)濟(jì)性，整個(gè)過程中需要注意的是：建筑前期規(guī)劃中，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員不能僅憑借自身經(jīng)驗(yàn)，很容易造成建筑結(jié)構(gòu)體系受力情況把握不均的情況，造成建筑質(zhì)量存在問題，不利于后期施工的進(jìn)行，同時(shí)還會(huì)造成施工成本大幅度增加，影響企業(yè)效益。

4.結(jié)語

總體而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用優(yōu)化方法，選擇科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，在降低施工造價(jià)成本的基礎(chǔ)上，提高建筑物質(zhì)量，保證使用功能與壽命，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。與此同時(shí)，相關(guān)從業(yè)人員需要不斷研究，提高優(yōu)化設(shè)計(jì)水平，充分發(fā)揮優(yōu)化設(shè)計(jì)的作用，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、構(gòu)建和諧社會(huì)的目的。