建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法及應(yīng)用分析

殷夏文

摘要：我國城市建設(shè)與發(fā)展將建筑項目作為基本內(nèi)容，同時密切聯(lián)系人們的生活。隨著生活質(zhì)量的提高，對建筑項目產(chǎn)生更加嚴(yán)格的需求，在傳統(tǒng)項目安全使用的前提下，人們更關(guān)注舒適度、美觀度和便利性等，同時注意到結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用優(yōu)化方法的巨大意義。只有科學(xué)應(yīng)用實際資源，才可以對空間不斷改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化方法；應(yīng)用

在社會經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的推動下，國內(nèi)建筑行業(yè)逐步增強(qiáng)了發(fā)展活力與市場競爭力。在日益激烈的競爭狀況下，要想與業(yè)主使用需求高度相符，應(yīng)對結(jié)構(gòu)設(shè)計持續(xù)優(yōu)化。如此不但確保項目建設(shè)水平與安全性，還節(jié)省大量投資費(fèi)用，使企業(yè)增加了經(jīng)濟(jì)收益。所以，不斷加強(qiáng)設(shè)計人員的工作責(zé)任感，有效適應(yīng)社會發(fā)展需要，一定程度確保人們開展正常生活與工作。

一、優(yōu)化設(shè)計方法的意義

在建設(shè)房屋過程中，對設(shè)計結(jié)構(gòu)綜合考慮不僅提升了操作水平，還獲得最大化的社會經(jīng)濟(jì)效益。我國大力宣傳推廣可持續(xù)化的節(jié)能環(huán)保發(fā)展思想。為獲得大量的市場份額，在建設(shè)操作中，密切聯(lián)系項目的長期利益，盡量壓縮造價成本，節(jié)省設(shè)計所需的投資。

現(xiàn)代化的設(shè)計相較于傳統(tǒng)建筑，前者減少了項目建設(shè)所需的投資成本，科學(xué)應(yīng)用方法，避免浪費(fèi)建設(shè)材料，并提高應(yīng)用的科學(xué)性。我國正在積極提高城市建設(shè)水平，十分關(guān)注設(shè)計，全面管理施工操作一定程度提高了項目外部美觀度，還防止了發(fā)生浪費(fèi)成本的現(xiàn)象。一旦優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)，能夠高度聯(lián)系各個單元與因素，提高項目建設(shè)水平，有利于人們完善生活與居住環(huán)境[1]。

我國項目建設(shè)對自身的安全實用性給予高度關(guān)注，最大程度確保項目建設(shè)質(zhì)量，通常忽略了優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)工作，不能嚴(yán)控操作成本，經(jīng)常發(fā)生增加預(yù)期成本的現(xiàn)象，且產(chǎn)生設(shè)計不足，直接影響了美觀度，難以滿足人們對住房質(zhì)量需要。

二、優(yōu)化方法與原則

（一）方法

1.優(yōu)化步驟

有關(guān)人員在設(shè)計結(jié)構(gòu)時，首先應(yīng)根據(jù)步驟實行，只有如此才可以科學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)。具體包括：第一，突出優(yōu)化結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)實際情況，對設(shè)計變量科學(xué)解決。同時有關(guān)人員應(yīng)合理選擇有關(guān)目標(biāo)的參數(shù)數(shù)值，對控制參數(shù)數(shù)值嚴(yán)格約束；第二，明確目標(biāo)。具體是對項目造價全面了解。其次還要對有關(guān)約束條件積極明確，從而可以更好設(shè)計。

2.優(yōu)化使用時間

對結(jié)構(gòu)來講，最關(guān)鍵的是優(yōu)化綜合使用時間，任何項目都會形成具體應(yīng)用時間，而操作的任何環(huán)節(jié)都對其發(fā)揮了決定作用，在設(shè)計操作中科學(xué)優(yōu)化，可以改進(jìn)每一個操作環(huán)節(jié)，根據(jù)操作特點(diǎn)對設(shè)計方案不斷完善，獲得最理想的方法，如此提升建設(shè)水平，獲取最大化收益[2]。

3.優(yōu)化整體協(xié)調(diào)性

在初期設(shè)計中，必須認(rèn)真考慮結(jié)構(gòu)問題，保障綜合穩(wěn)定性，緊密聯(lián)系任何一個構(gòu)件，不僅高度強(qiáng)調(diào)綜合質(zhì)量，還應(yīng)積極關(guān)注外部美觀性，如此對整體性科學(xué)調(diào)整，在設(shè)計布置結(jié)構(gòu)時，應(yīng)客觀思考任何操作，如此提升各個要素的協(xié)調(diào)性。

4.優(yōu)化局部和整體

設(shè)計過程中十分復(fù)雜，應(yīng)科學(xué)劃分層次，項目施工包括各個小環(huán)節(jié)與小局部，這一復(fù)雜程度表現(xiàn)在密切配合的各個局部，科學(xué)選擇材料，采取適合的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計與安裝過程中，對安裝系統(tǒng)不斷改進(jìn)，劃分大的整體劃分為若干個細(xì)小環(huán)節(jié)，逐一改進(jìn)結(jié)構(gòu)，對整體和局部之間的關(guān)系有效控制，通過合理的方式，提升結(jié)構(gòu)的合理性，在實際操作中還需要注意整體性。

5.優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)

具體是布置項目剪力墻結(jié)構(gòu)，在設(shè)計的過程中，高度重合結(jié)構(gòu)與剛度重心，對方案不斷改進(jìn)，提升結(jié)構(gòu)建設(shè)水平與穩(wěn)定性，防止外部地震力量對結(jié)構(gòu)造成損壞。

在大多數(shù)高層建筑中應(yīng)用適合的方法，不斷提升設(shè)計的客觀性，充分保證結(jié)構(gòu)建設(shè)質(zhì)量，使其更加穩(wěn)定的應(yīng)用。在設(shè)計中應(yīng)認(rèn)真考慮基本剛度要求，采取科學(xué)的材料優(yōu)化設(shè)計剪力墻，減少使用鋼筋材料的數(shù)量，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性[3]。

6.優(yōu)化地基基礎(chǔ)

地基是項目建設(shè)的基本，在設(shè)計過程中，對項目所在區(qū)域環(huán)境認(rèn)真勘察，制定合理的設(shè)計方案，節(jié)省項目投入成本，強(qiáng)化地基建設(shè)水平，憑借優(yōu)化方法獲取理想的方案。

（二）原則

第一，結(jié)合業(yè)主對實際要求。建筑主要目標(biāo)是為人們創(chuàng)造一個理想的生活環(huán)境，這也是組成項目的關(guān)鍵內(nèi)容，進(jìn)一步成為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在優(yōu)化設(shè)計時基于安全與環(huán)保角度考慮，對基礎(chǔ)設(shè)施、結(jié)構(gòu)布局等科學(xué)規(guī)劃，便于設(shè)計密切聯(lián)系人們的生活工作。

第二，應(yīng)幫助開發(fā)商獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。這一過程中必然牽涉到各類資源，對其科學(xué)應(yīng)用直接影響了獲取效益的多少。因此，設(shè)計結(jié)構(gòu)操作中，科學(xué)綜合各項資源，按照建設(shè)要求組合資源，提升應(yīng)用效率，保證開發(fā)商的既得利益。

第三，有效融入全新思路。傳統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)生缺陷，應(yīng)用經(jīng)濟(jì)價值偏低的關(guān)鍵原因是大規(guī)模采用了傳統(tǒng)設(shè)計觀點(diǎn)和模式，因此引入創(chuàng)新設(shè)計思想至關(guān)重要。

第四，高度重視綠色環(huán)保工作。人們當(dāng)前生活水平正在積極提升，更加關(guān)注合理應(yīng)用環(huán)保類型材料，通過這部分材料的應(yīng)用有利于提升項目建設(shè)水平。降低破壞生態(tài)環(huán)境的程度，一定程度保證居住安全，避免材料形成再次污染[4]。

第五，在任何操作中安全是核心問題，設(shè)計工作也是這樣?？茖W(xué)設(shè)計每個構(gòu)件中需要對可靠操作科學(xué)考慮，并有效融合實際操作，若難以貫徹落實設(shè)計思想，必將失去原本的價值。

三、實際應(yīng)用

第一，明確計算方法，對整體結(jié)構(gòu)的可靠性全面分析，對各個變量之間的關(guān)系有效確定，獲得最佳的計算模型。第二，明確設(shè)計結(jié)構(gòu)形成的目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)各個變量產(chǎn)生的對應(yīng)關(guān)系，獲得目標(biāo)函數(shù)，并且實施求解，產(chǎn)生最優(yōu)的設(shè)計方案。第三，整體設(shè)計項目結(jié)構(gòu)，從而不斷提升結(jié)構(gòu)的安全水平，憑借最優(yōu)的計算方法，對分析整體結(jié)構(gòu)流程精準(zhǔn)明確。第四，科學(xué)設(shè)計框架梁和箍筋之間的距離，通常來講，當(dāng)采取加密箍筋時，避免二者距離超出10cm；當(dāng)采取非加密的箍筋時，防止二者距離超出20cm。

四、結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)是組成項目的關(guān)鍵內(nèi)容，其穩(wěn)定性一定程度影響了今后應(yīng)用的堅固程度。對于建筑項目來講，優(yōu)化設(shè)計發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，由于設(shè)計的科學(xué)性不但滿足有關(guān)的技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，還可以避免產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)耗損。

參考文獻(xiàn)：

[1]王佩丹.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].江西建材，2016（12）：51+54.

[2]吳丹.大型地下車庫底板結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計實例[J].建筑技術(shù)，2017（9）：993-995.

[3]張海燕.建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計中的建筑信息模型運(yùn)用探討[J].建筑技術(shù)，2017（8）：876-878.

[4]高明.基于BIM技術(shù)的多層辦公室建筑節(jié)能設(shè)計與應(yīng)用研究[J].建筑技術(shù)，2016（9）：846-849.

（作者身份證號：321088199306075099）