建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

向培龍

【摘要】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化不僅能夠節(jié)約資源降低工程報(bào)價(jià)，還能夠在一定程度上控制工程的投資激烈化，達(dá)到更高的建筑質(zhì)量水平，實(shí)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(fēng)格上滿(mǎn)足人們對(duì)高質(zhì)量生活水平的追求。

【關(guān)鍵詞】建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

引言

如今，隨著社會(huì)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(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，人們對(duì)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(jì)方面，無(wú)論從設(shè)計(jì)意識(shí)還是實(shí)踐情況來(lái)看，都有了很大的變化。

一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性

社會(huì)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(duì)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(jì)，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)優(yōu)化符合一定的經(jīng)濟(jì)發(fā)展原理，對(duì)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(duì)于建筑行業(yè)的發(fā)展以及未來(lái)的經(jīng)濟(jì)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(jì)的內(nèi)容

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是指按照建筑的設(shè)計(jì)要求和規(guī)范，綜合考慮各種因素， 采用合理的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)布局，使建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的一種設(shè)計(jì)方法。在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的要求和實(shí)際情況制定方案，再對(duì)方案進(jìn)行判斷，分析方案是否能達(dá)到設(shè)計(jì)的最優(yōu)化，各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)等，其次，對(duì)方案進(jìn)行修改，改進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化過(guò)程中會(huì)存在很多的問(wèn)題，對(duì)于一些低層建筑物，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(duì)穩(wěn)定，這就給建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(wèn)題都會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化造成很大的壓力。另外對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求來(lái)說(shuō)，要想優(yōu)化技術(shù)水平，就要了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求跟使用功能，這就需要在考慮眾多細(xì)節(jié)問(wèn)題的同時(shí)也要把握經(jīng)濟(jì)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(duì)于建筑中的各個(gè)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(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與質(zhì)量的有效結(jié)合。除上述之外，在當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，往往忽略了建筑材料的合理選用，沒(méi)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(guò)程中，由于設(shè)計(jì)時(shí)環(huán)保意識(shí)不足，導(dǎo)致對(duì)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(jì)問(wèn)題的措施

1、嚴(yán)格遵循國(guó)家相關(guān)規(guī)定

進(jìn)入經(jīng)濟(jì)全球化經(jīng)濟(jì)時(shí)代，我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)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(jì)的安全性。在這種形勢(shì)下，我國(guó)出臺(tái)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)法律及規(guī)范。

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格遵守國(guó)家法律及規(guī)范，致力于提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，避免發(fā)生安全事故。同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中的安全隱患并提出解決對(duì)策，防止發(fā)生安全事故。

2、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的整體布局

對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)要有一個(gè)整體的意識(shí)，按照建筑設(shè)計(jì)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(diǎn)、線(xiàn)、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(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要詳細(xì)，才能使后期施工有效進(jìn)行， 從而達(dá)到國(guó)家的建筑質(zhì)量要求，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。

3、確定合理的優(yōu)化方案

設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)方案時(shí)，要結(jié)合建筑參數(shù)，對(duì)工程的目標(biāo)進(jìn)行一個(gè)預(yù)測(cè)規(guī)劃，這樣可以實(shí)現(xiàn)建筑工程中的資源經(jīng)濟(jì)控制，有利于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，更好的實(shí)現(xiàn)工程建筑的目標(biāo)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要根據(jù)建筑的設(shè)計(jì)來(lái)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(jì)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(jià)成本。

4、優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在結(jié)構(gòu)造價(jià)中，占據(jù)比重最大的是基礎(chǔ)造價(jià)，其決定了整個(gè)工程造價(jià)。在設(shè)計(jì)建筑基礎(chǔ)時(shí)，要恰當(dāng)選擇建筑基礎(chǔ)類(lèi)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(duì)于深埋獨(dú)立地下室，可考慮采用補(bǔ)償式基礎(chǔ)。在進(jìn)行地下室設(shè)置時(shí)，要充分比較并驗(yàn)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(hù)以及側(cè)墻設(shè)計(jì)等問(wèn)題，同時(shí)要盡可能的降低工程造價(jià)。

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(dòng)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(jì)算與分析，要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)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(jì)的質(zhì)量。

6、優(yōu)化結(jié)構(gòu)計(jì)算中的重要參數(shù)

建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算要求十分嚴(yán)謹(jǐn)，一個(gè)小的錯(cuò)誤就有可能導(dǎo)致整個(gè)建筑的安全抗震性出現(xiàn)隱患，這就要求所有的計(jì)算結(jié)果需要得到分析，并且判斷其結(jié)果的合理性，確認(rèn)有效才可應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)。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(jì)值等等重要參數(shù)都需要經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)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(jì)算圖、合理的結(jié)構(gòu)方案、正確填寫(xiě)相關(guān)信息等等，如何合理選取計(jì)算機(jī)計(jì)算得出的信息中的各項(xiàng)參數(shù)也是十分重要的。這就要求我們?cè)O(shè)計(jì)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(jì)，保障了建筑本身的安全性。

結(jié)語(yǔ)

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

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