潘曉康

（廣東中山建筑設計院股份有限公司，廣東 中山 528400）

建筑結構設計應遵循適用、安全、經濟、美觀和施工便捷的原則，最大限度的實現(xiàn)五個方面的完美結合，尋找出最佳的設計方案。為了滿足建筑的各個要求，在堅持安全、美觀和經濟適用的原則的基礎上，發(fā)揮最大的潛力對結構進行設計，在保證建筑使用功能和美觀功能的基礎上，最大發(fā)揮建筑的整體性能。

1 建筑結構設計優(yōu)化的概述

建筑結構設計優(yōu)化，就是通過科學的計算方法和優(yōu)化措施，對實際工程中的建筑結構進行全面的研究，使建筑的總體結構以及建筑各個分部銜接得到完善以及優(yōu)化。通過對建筑結構進行優(yōu)化設計，優(yōu)化后的結構不僅能夠提高結構的安全性，同時能夠把社會中所具有的價值學以及審美學完美的結合起來，從而提高結構設計的水平，促進建筑設計應用的整體性協(xié)調發(fā)展。建筑結構設計優(yōu)化的主要目的是使建筑的設計方案更加科學合理。

2 建筑結構設計的優(yōu)化措施

2.1 控制結構優(yōu)化設計的經濟性

如今，在建設資源節(jié)約型社會的新形勢下，建筑結構優(yōu)化設計的經濟效益已與質量效益有機聯(lián)系在一起。建筑結構優(yōu)化在設計中，既要統(tǒng)籌質量與安全性能，也要有的放矢地控制建設成本，最大限度地降低資金投入。

2.2 體現(xiàn)綠色設計內涵，滿足環(huán)保理念

近年來，國家大力倡導在每一個行業(yè)內普及節(jié)能、環(huán)保理念，同時也依照各行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實狀況，分別出臺、制定了多種建筑節(jié)能政策及規(guī)程。在建筑結構設計的優(yōu)化環(huán)節(jié)，可采用節(jié)能的原材料，從建筑結構的整體框架統(tǒng)籌規(guī)劃、宏觀布局，彰顯其環(huán)保成效，最為典型的措施包括給排水硬件設備的優(yōu)化以及門窗材料的環(huán)?；取Ｔ谶@期間，也不可避免地產生施工廢料及垃圾，需運用最為綠色、環(huán)保的方式加以處置，減少對環(huán)境的“二次污染”，盡量循環(huán)利用。

2.3 滿足結構優(yōu)化設計的功能需求

從本質上看，建筑結構優(yōu)化設計是為業(yè)主提供最優(yōu)質、最舒適的生活環(huán)境條件。伴隨社會經濟的持續(xù)、快速發(fā)展，人們消費水平日益提高，群眾對于建筑設施的功能需求也與時俱進。為此，追求建筑設施的和諧美觀、高效實用無疑是結構設計優(yōu)化的一大要求。

2.4 將各種安全要素考慮周全

建筑結構在優(yōu)化設計時，一個最起碼的要求便是安全性。倘若只在結構的功能性、經濟性等方面狠抓嚴控，但忽略或降低了建筑結構的整體安全性能，那么這樣的設計也是片面無效的，甚至還有可能前功盡棄。基于此，要將各項安全要素考慮在內，同時嚴格把控好建筑結構的質量關和安全關。

2.5 遵循整體與部分相統(tǒng)一的原則

在對建筑結構進行優(yōu)化設計的過程中，首先要將建筑的整體性和部分結構進行統(tǒng)一，提高建筑所呈現(xiàn)的整體性以及合理性，讓整個建筑看起來比較協(xié)調。其次是提升房建筑工程的合理性，在優(yōu)化建筑結構時，努力調節(jié)建筑的整體與結構之間的關系，通過協(xié)調手段來提升建筑的外部美觀性，對于建筑結構，要保證整體效果得到優(yōu)化協(xié)調必須遵循簡潔的原則。同時，在進行整體結構設計的過程當中，要保證建筑工程整體的優(yōu)化協(xié)調，防止出現(xiàn)出現(xiàn)墻柱的錯位問題，在優(yōu)化結構過程中盡要可能應用幾何結構，有利于增強建筑結構穩(wěn)定性。

2.6 注重建筑結構優(yōu)化模型的構建

在制定模型時，特別是在對不同變量的選擇方面，需要充分考慮影響建筑結構的所有因素。對于影響范圍不是很大甚至是較為單一的因素，需要借助預定式參數(shù)表示方法來體現(xiàn)，使其能夠更好地在優(yōu)化模型中反映出來，這樣就能夠起到減少計算數(shù)量以及設計數(shù)量的目的，同時還能夠減少編程基本工作量，從而提升工作效率，起到優(yōu)化模型的作用。

2.7 做好建筑結構設計荷載取值

建筑結構設計中的荷載取值需要使用概率統(tǒng)計法。設計過程中，需先創(chuàng)建一個概率模型，在進行統(tǒng)計分析時，應注重統(tǒng)計參數(shù)的確定，這是因為這一參數(shù)是荷載取值的關鍵，它會隨著荷載變化出現(xiàn)改變。通過對荷載的分類可知，除永久荷載外的所有荷載均具有可變動性，因此，從理論分析的角度講，需要使用隨機過程模型，為進一步方便統(tǒng)計與調查，通常會采取極值統(tǒng)計法等進行統(tǒng)計和分析，取值過程中，應考慮各個房間中的家具重量。以建筑總面積為依據，算出單位面積條件下的家具、人員以及各類物品的重量，并結合臨時性等要求來組合，以此算出房間活載在單位面積條件下的家具、人員與物品重量。然后，根據這一結果劃分功能，使用直方圖對分布進行假定，使用X2 等方法進行檢驗。比如，模板支架立桿，其承載能力可使用以下公式計算：

公式（1） 中，W代表立管的截面模量，荷載的計算公式為：

公式（2） 中，Mwk代表荷載使立桿產生的彎矩；ω1代表風壓值（單位：kN/m3）；la代表模板支架立桿縱距；h代表模板支架立桿步距。通過對建筑結構荷載規(guī)范與當?shù)仄骄L壓的分析，ω1取0.25kN/m3。經過一系列計算得出各種條件下的統(tǒng)計參數(shù)，同時得出標準值，然后再根據對比分析的結果得出實際荷載值。

3 結語

建筑結構設計優(yōu)化是一個涉及到各種因素的決策過程，也是一個綜合性很強的技術篩選過程。耐用、實惠、舒適、美觀和安全，是建筑結構設計的重要目標；這些重要價值是相互聯(lián)系、相輔相成的，而不應當是彼此矛盾的。設計者應當綜合考慮建筑工程的各種性能，選擇最有助于實現(xiàn)建筑工程綜合效益的設計方案。設計者要在遵守設計基本原則的基礎上，大膽探索新的設計途徑，應用新的設計技術，更好地提高建筑結構設計的質量。