建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究

文/向培龍 深圳市華陽國際工程設(shè)計股份有限公司重慶分公司 重慶 400042

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究

文/向培龍 深圳市華陽國際工程設(shè)計股份有限公司重慶分公司 重慶 400042

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化不僅能夠節(jié)約資源降低工程報價，還能夠在一定程度上控制工程的投資激烈化，達到更高的建筑質(zhì)量水平，實現(xiàn)建筑功能的各種功能，并且能夠結(jié)合現(xiàn)在人們的需求理念在建筑物的藝術(shù)風格上滿足人們對高質(zhì)量生活水平的追求。

建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化設(shè)計

引言

如今，隨著社會生產(chǎn)力的大力發(fā)展，人們的物質(zhì)和精神水平都有了很大的提高，在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，人們對生活的各方面也提出了更高的要求，尤其在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方面，無論從設(shè)計意識還是實踐情況來看，都有了很大的變化。

一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的重要性

社會的發(fā)展促使人們的生活水平得到了很大的提高，注重物質(zhì)生活水平的追求也不斷提高，這就形成了對建筑水平多樣化的要求，要想在節(jié)約建筑成本與建造高質(zhì)量工程中有效統(tǒng)一，就需要一定的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計不僅能夠在資源上節(jié)約成本的支出，還能夠?qū)崿F(xiàn)在資源的有限條件下使建筑的質(zhì)量功能水平最優(yōu)化，能夠提高空間的利用率，發(fā)揮資源的最大功效，建筑的高質(zhì)量包括建筑的環(huán)境以及使用功能，結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化符合一定的經(jīng)濟發(fā)展原理，對資金，土地資源空間，建筑質(zhì)量與水平都能做到合理的優(yōu)化，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化對于建筑行業(yè)的發(fā)展以及未來的經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展都有著很重要的作用。

二、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)容

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是指按照建筑的設(shè)計要求和規(guī)范，綜合考慮各種因素， 采用合理的設(shè)計方法，設(shè)計相應(yīng)的結(jié)構(gòu)布局，使建筑結(jié)構(gòu)達到最佳質(zhì)量標準的一種設(shè)計方法。在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中，首先，根據(jù)建筑設(shè)計的要求和實際情況制定方案，再對方案進行判斷，分析方案是否能達到設(shè)計的最優(yōu)化，各項指標是否達標等，其次，對方案進行修改，改進建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不足。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中存在的問題在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化過程中會存在很多的問題，對于一些低層建筑物，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原理基本上都是一致的。但是由于土地資源的有限性，空間的局限性，目前高層建筑不斷地發(fā)展，對于高層建筑來說，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計就要增加新的控制因素，較高的承載需要結(jié)構(gòu)上的絕對穩(wěn)定，這就給建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計增加了一定的困難，越高層建筑承載力需要越大，在安全穩(wěn)固方面就越困難，這些問題都會對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化造成很大的壓力。另外對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)要求來說，要想優(yōu)化技術(shù)水平，就要了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求跟使用功能，這就需要在考慮眾多細節(jié)問題的同時也要把握經(jīng)濟的適用性，優(yōu)化技術(shù)是要從建筑整體跟組成構(gòu)件出發(fā)，對于建筑中的各個結(jié)構(gòu)部分都要做到優(yōu)化解決，用有限的資金做出最優(yōu)的方案，實現(xiàn)經(jīng)濟與質(zhì)量的有效結(jié)合。除上述之外，在當前建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的實踐中，往往忽略了建筑材料的合理選用，沒有真正做到節(jié)能環(huán)保，尤其在一些大型建筑的建設(shè)過程中，由于設(shè)計時環(huán)保意識不足，導(dǎo)致對環(huán)境的破壞程度較大。

四、解決建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計問題的措施

1、嚴格遵循國家相關(guān)規(guī)定

進入經(jīng)濟全球化經(jīng)濟時代，我國經(jīng)濟實現(xiàn)了飛速發(fā)展，人們生活水平也有了顯著提高，由此，人們逐漸重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性。在這種形勢下，我國出臺了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)法律及規(guī)范。

在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要嚴格遵守國家法律及規(guī)范，致力于提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，避免發(fā)生安全事故。同時建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要及時發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計中的安全隱患并提出解決對策，防止發(fā)生安全事故。

2、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的整體布局

對于建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計要有一個整體的意識，按照建筑設(shè)計的原則要求，在考慮綜合因素的基礎(chǔ)上，正確處理結(jié)構(gòu)的點、線、面之間的關(guān)系，使具體構(gòu)建與整體結(jié)構(gòu)相互協(xié)調(diào)，合理規(guī)劃建筑結(jié)構(gòu)的布局，另外，對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要詳細，才能使后期施工有效進行， 從而達到國家的建筑質(zhì)量要求，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最優(yōu)化。

3、確定合理的優(yōu)化方案

設(shè)計師在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)方案時，要結(jié)合建筑參數(shù)，對工程的目標進行一個預(yù)測規(guī)劃，這樣可以實現(xiàn)建筑工程中的資源經(jīng)濟控制，有利于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計工作，更好的實現(xiàn)工程建筑的目標；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要根據(jù)建筑的設(shè)計來確定最終的方案，根據(jù)固有的建筑面積最大限度的設(shè)計出結(jié)構(gòu)的合理限度性以及空間的利用率，減少工程造價成本。

4、優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)計

在結(jié)構(gòu)造價中，占據(jù)比重最大的是基礎(chǔ)造價，其決定了整個工程造價。在設(shè)計建筑基礎(chǔ)時，要恰當選擇建筑基礎(chǔ)類型。通常情況下，底層建筑較多應(yīng)用淺埋天然基礎(chǔ)，而高層建筑較多應(yīng)用沉降控制符合基礎(chǔ)。對于深埋獨立地下室，可考慮采用補償式基礎(chǔ)。在進行地下室設(shè)置時，要充分比較并驗證地下室的樁型、埋深、底板結(jié)構(gòu)形式、頂板結(jié)構(gòu)形式、抗浮水位、基坑圍護以及側(cè)墻設(shè)計等問題，同時要盡可能的降低工程造價。

5、建筑結(jié)構(gòu)分析方法的優(yōu)化

建筑結(jié)構(gòu)有很多分析方法，比如動力彈性分析法、彈性靜力法等，在建筑結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力方面，可采用彈性方法計算與分析，要根據(jù)實際情況對建筑結(jié)構(gòu)模型進行分析，不同結(jié)構(gòu)、布局采用不同的分析方法，以保證建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的質(zhì)量。

6、優(yōu)化結(jié)構(gòu)計算中的重要參數(shù)

建筑結(jié)構(gòu)的計算要求十分嚴謹，一個小的錯誤就有可能導(dǎo)致整個建筑的安全抗震性出現(xiàn)隱患，這就要求所有的計算結(jié)果需要得到分析，并且判斷其結(jié)果的合理性，確認有效才可應(yīng)用于工程設(shè)計。結(jié)構(gòu)的自振周期、樓層抗震剪力系數(shù)、彈性側(cè)向位移、柱底內(nèi)力設(shè)計值等等重要參數(shù)都需要經(jīng)過計算機計算得出。為了分析這些重要參數(shù)的合理可靠性，除了正確的結(jié)構(gòu)計算圖、合理的結(jié)構(gòu)方案、正確填寫相關(guān)信息等等，如何合理選取計算機計算得出的信息中的各項參數(shù)也是十分重要的。這就要求我們設(shè)計人員深刻理解規(guī)范條文的要求，明確結(jié)構(gòu)的受力情況，這樣得出的相應(yīng)參數(shù)，才能有效合理應(yīng)用于工程設(shè)計，保障了建筑本身的安全性。

結(jié)語

本文從建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的重要性入手，分析了建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中存在的問題，并提出了相應(yīng)的解決措施。

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