摘要：隨著我國人口數(shù)量的不斷遞增，對建筑房屋的需求量也在持續(xù)增長。而隨著土地使用價格的遞增，促使建設(shè)單位建設(shè)成本不斷增加，從而加劇建筑行業(yè)的市場競爭。正是因為如此，在對房屋建筑進行結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要不斷優(yōu)化設(shè)計方法，這樣能夠幫助企業(yè)節(jié)約建設(shè)成本。根據(jù)最新的建筑要求，在保障建筑美觀合理的前提之下，需要將建筑的使用功能能夠最大化，提升其自身的舒適度，因而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，是現(xiàn)階段最重要的課題。

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

隨著我國國民經(jīng)濟水平的不斷提高，人們對精神及物質(zhì)方面的追求也越來越高，同時更加注重居住的舒適性和安全性。衣食住行自古就是人類最基本的需求，對于現(xiàn)代人來說，居住問題仍然是人們共同關(guān)注的問題。面對建筑需求越來越豐富的市場，如何使我們的建筑結(jié)構(gòu)更加合理、外形更加美觀、居住更加舒適、造價更為低廉都是需要我們設(shè)計人員去考慮的問題。下面將從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的現(xiàn)實意義出發(fā)進行相關(guān)探討。

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化現(xiàn)實意義

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化即是結(jié)合建筑實際，以計劃成本控制為中心，利用建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及圍護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方案，建立起一種關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的模型，通過對各種影響變量參數(shù)的科學(xué)技術(shù)，來確定最優(yōu)的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。對于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的運用主要體現(xiàn)出兩點現(xiàn)實意義：①房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計可以對施工材料的性能利用更加合理化，確保建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各不同單元件更加充分協(xié)調(diào)，進而有效提高了房屋建筑的整體受力性能；②有利于減少建筑工程總造價，相關(guān)調(diào)查資料表明，將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法運用到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，能夠減少約25%的成本造價。

2、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

2.1構(gòu)建設(shè)計模型

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是現(xiàn)階段房屋結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的研究課題，是突進建筑經(jīng)濟性與安全性的前提要素，在對其進行實施優(yōu)化設(shè)計時，需要考慮以下方面的因素：第一，科學(xué)選擇變量。通常情況下，設(shè)計師必須對整體的設(shè)計方案有初步的認(rèn)知，還需要考慮到其對建筑建設(shè)的影響，針對部分重要工程參數(shù)來說，將其取值需要視作參考依據(jù)，這就需要變量供設(shè)計人員進行合理的選擇。在實際設(shè)計過程中，設(shè)計師需要參考相應(yīng)的參數(shù)，最好參考變化幅度相對較小，或是不需要考慮太多因素的，這樣才能更好明確目標(biāo)數(shù)據(jù)，從而減緩結(jié)構(gòu)設(shè)計及編程難度；第二，確定函數(shù)，為了將房屋建筑成本控制到最低，設(shè)計人員需要篩選合適函數(shù)；第三，權(quán)衡建筑施工條件，對于設(shè)計師而言，他們需要從整體角度考慮房屋構(gòu)件的尺寸，還有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，這樣才能從根本上保障建筑物的穩(wěn)定性。實際設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要從建筑物的使用目的，再到施工條件，從而獲取設(shè)計約束條件，然后依據(jù)建筑規(guī)范解決設(shè)計難題，最終確定最優(yōu)的設(shè)計方案。

2.2明確基本的目標(biāo)函數(shù)

在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計的時候，一方面需要理清所有的建筑環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確預(yù)估基本的建筑材料數(shù)量、類型等，明確總的造價成本，另一方面，在一定的條件約束下，還需要選出一定數(shù)量的符合預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)和要求的滿足一定尺寸的鋼筋截面面積，以及已經(jīng)失效的概率函數(shù)，這樣能有效的將房屋建筑成本控制在可控成本之內(nèi)。

2.3約束條件的選擇

要優(yōu)化創(chuàng)新建筑結(jié)構(gòu)的可靠性，要準(zhǔn)確地確定建筑結(jié)構(gòu)的定量和限制條件內(nèi)容，并且按照限制條件，把建筑物相關(guān)的工程標(biāo)準(zhǔn)做到限制條件之內(nèi)，這樣來最優(yōu)化房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計。例如，必須要根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)的實際情況來確定應(yīng)力、尺寸和結(jié)構(gòu)強度的約束。

2.4科學(xué)分析綜合結(jié)果

通過一定的方式得出基本的計算結(jié)果后，我們必須將結(jié)果與最初的設(shè)計方案進行比較和分析，在保證整體建筑要求的基礎(chǔ)上，選擇一個符合企業(yè)、業(yè)主等各方要求的最佳的方案。在問題分析上，我們必須從房屋建筑整體出發(fā)，綜合全面的考慮相關(guān)問題，對一些可能帶來嚴(yán)重影響的問題可以立項研究，進行多角度的、深層次的分析，嚴(yán)禁模棱兩可、差不多現(xiàn)象的存在。該流程在房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中占有非常重要的位置，選擇一個科學(xué)的方案，不僅能保證建筑房屋的安全性、實用性，還能保證建筑結(jié)構(gòu)的藝術(shù)性和美感性，同時，還能對建筑工程的整體投入產(chǎn)生有利的影響。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計新方法

3.1拓?fù)鋬?yōu)化方法

此方法的內(nèi)涵在于，對房建結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計的過程中，應(yīng)先找出最精準(zhǔn)的房建結(jié)構(gòu)形式，并對建筑結(jié)構(gòu)強度進行全面分析，采取拓?fù)鋬?yōu)化方法來將建筑結(jié)構(gòu)的自身重量有效降低，進而全面改善建筑物的整體性能。且在利用此方法的時候，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)對此方法的優(yōu)勢進行全面分析，并采取拓?fù)鋬?yōu)化方法把建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計轉(zhuǎn)化為概念性的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，進而在一定程度上將結(jié)構(gòu)設(shè)計的邏輯性有效加大。

3.2截面優(yōu)化方法

細節(jié)決定成敗，通常建筑物的可靠性和安全性能最好的體現(xiàn)就是其結(jié)構(gòu)的細節(jié)。面對這類問題時，設(shè)計者在處理建筑物截面時除了要考慮配合建筑的使用性，還要考慮建筑物截面結(jié)構(gòu)的安全可靠性，對此進行科學(xué)的計算，同時對穩(wěn)定性和美觀度進行一定提升。如何對建筑物截面進行優(yōu)化設(shè)計呢？我們的設(shè)計者要先計算設(shè)計變量的應(yīng)力特點和位移情況，再用相關(guān)結(jié)構(gòu)計算軟件進行再計算，最后驗算和統(tǒng)計得出最后的數(shù)據(jù)，根據(jù)這個數(shù)據(jù)來確定調(diào)整范圍，然后再進行下一步的優(yōu)化設(shè)計。

3.3外形優(yōu)化方法

外形優(yōu)化方法有助于設(shè)計員對其建筑結(jié)構(gòu)框架的調(diào)整，同時對建筑內(nèi)部形狀進行相應(yīng)的完善，從而保證其建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計質(zhì)量和效率。第一，設(shè)計員很有必要在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計之前對建筑物的整體狀況進行科學(xué)全面的分析和調(diào)研，根據(jù)我國的現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求進行建筑結(jié)構(gòu)的調(diào)整和完善。外形優(yōu)化方法能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)外形進行一定的區(qū)分，在進行應(yīng)用過程中，通過桿系結(jié)構(gòu)和連續(xù)性結(jié)構(gòu)的應(yīng)用進行其劃分。在進行桿系結(jié)構(gòu)外形設(shè)計中，一般是將其建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)點進行關(guān)鍵點的制定，同時作為設(shè)計變量，從而保證其建筑外形結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計工作的順利進行。

綜上所述，在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，對于各因素要充分考慮，且在具體的建筑施工中，協(xié)調(diào)整合。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅可將工程項目的造價成本降低，還可以為社會增加一定的附加經(jīng)濟值，將資源的整體利用率提高。

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