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

楊文斌

摘要：隨著生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有了更高的關(guān)注度。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式已經(jīng)逐漸無法滿足人們多元化的需求，因此，需要加快探索建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新方式，對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)和方法進(jìn)行優(yōu)化，以推動(dòng)建筑行業(yè)不斷發(fā)展。基于此，本文將簡單分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法及應(yīng)用，以期能夠?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)質(zhì)量的提升奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);重要性;優(yōu)化;應(yīng)用

隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑規(guī)模也逐漸擴(kuò)大，建筑業(yè)的競爭也逐漸增加，因此，越來越多的人開始重視建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。因此，對(duì)當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，做到質(zhì)量提升、功能先進(jìn)、價(jià)格合理，這樣才能夠讓建筑企業(yè)更具市場競爭力。因此，有必要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法分析，以提高建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。

一、優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性和價(jià)值

（一）我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

我國建筑的發(fā)展歷史較為悠久，幾千年積淀下來的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念在現(xiàn)代社會(huì)中已經(jīng)稍顯落后，思維觀念也已經(jīng)跟不上社會(huì)發(fā)展對(duì)建筑的需求，特別是對(duì)建筑的整體使用功能、外觀的美觀程度、經(jīng)濟(jì)適用性等方面，而且我國當(dāng)前的建筑中高層建筑的數(shù)量逐漸增多，這就為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了一定挑戰(zhàn)。在孩子業(yè)觀念的發(fā)展背景下，建筑企業(yè)需要對(duì)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的創(chuàng)新，以便能夠?qū)Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念及方式進(jìn)行優(yōu)化和更新，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更具現(xiàn)代化特色，以滿足人們多元化的需求。

（二）優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性和價(jià)值體現(xiàn)

第一，適當(dāng)降低工程造價(jià)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接決定了建筑的用料，進(jìn)而直接決定了建筑工程的造價(jià)。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，能夠發(fā)揮每個(gè)材料結(jié)構(gòu)的“最大潛能”，進(jìn)而有效降低了成本。這種優(yōu)化資源配置的方式，能夠在一定程度上強(qiáng)調(diào)協(xié)調(diào)房屋的獨(dú)立結(jié)構(gòu)，使其能夠相互配合使用，共同發(fā)揮房屋建筑的整體功能。與此同時(shí)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的優(yōu)化能夠保證設(shè)計(jì)方案更加合理，為人們的財(cái)產(chǎn)安全及生命安全提供保障。

第二，保證建筑的安全可靠性。房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化能夠?qū)?dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不足進(jìn)行“剔除”，將房屋建筑的綜合效益最大化體現(xiàn)。建筑在使用的過程中最重要的是要保證建筑的使用性能可以滿足人們的需求，因此，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效提高房屋建筑的堅(jiān)固程度、耐用程度、舒適度以及美觀程度等，提高建筑整體的安全性和可靠性，同時(shí)也能夠人們對(duì)建筑的滿意程度，進(jìn)而為企業(yè)打開市場。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法及應(yīng)用分析

基于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要意義，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)要通過適當(dāng)?shù)拇胧﹣砑訌?qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，以降低建筑施工的成本，為人們的生活和辦公提供更好的環(huán)境。

（一）優(yōu)化建筑地基基礎(chǔ)

地基基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為重要的環(huán)節(jié)，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)地基設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)要通過適當(dāng)?shù)姆绞絹韮?yōu)化地基設(shè)計(jì)。如：在設(shè)計(jì)的過程中綜合考察建筑工程所處位置的地質(zhì)條件，并以地質(zhì)條件為基礎(chǔ)來優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高基礎(chǔ)穩(wěn)固性的同時(shí)也能夠降低工程造價(jià)的成本。與此同時(shí)，要請(qǐng)專業(yè)的勘察單位來對(duì)地基土進(jìn)行全面勘查，獲得更加精準(zhǔn)的地質(zhì)數(shù)據(jù)，以便能夠全面掌握地基的實(shí)際情況，為建筑的質(zhì)量提供最為基礎(chǔ)的保障。

（二）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化是保證建筑結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一，不同的建筑材料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生直接影響。因此，在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化的過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須要注重以下幾方面：第一，注重技術(shù)的優(yōu)勢融合。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要借助一些其他的現(xiàn)代化技術(shù)來進(jìn)行更加精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，保證每個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)建質(zhì)量過關(guān)的同時(shí)，也能夠通過技術(shù)優(yōu)勢融合來完成設(shè)計(jì)。第二，除了要進(jìn)行技術(shù)優(yōu)勢融合之外，還應(yīng)當(dāng)要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)使用的具體情況來對(duì)其進(jìn)行“關(guān)鍵優(yōu)化”，針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化，以提高鋼結(jié)構(gòu)的可靠性和整體性能。第三，當(dāng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化之后，還可以借助計(jì)算機(jī)軟件和技術(shù)來對(duì)其進(jìn)行有效模擬，如：借助BIM技術(shù)的優(yōu)勢來對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成品進(jìn)行模擬，模擬過程中系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測出設(shè)計(jì)的不合理之處，以便相關(guān)設(shè)計(jì)人員加以改動(dòng)和優(yōu)化。

（三）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化主要是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面優(yōu)化。在優(yōu)化的過程中需要考慮以下幾方面因素：第一，保證“三心合一”。上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化必須要將建筑結(jié)構(gòu)的重心、樓層剛度中心與建筑的重心有效重合，并以此為基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，避免地震、臺(tái)風(fēng)等外力對(duì)建筑結(jié)構(gòu)大面積地破壞。第二，考慮經(jīng)濟(jì)適用性。在對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的過程中，應(yīng)當(dāng)要綜合考慮經(jīng)濟(jì)適用性原則，不僅要保證優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠滿足實(shí)際情況，同時(shí)也要選擇合適的鋼材，有效降低鋼筋的使用量，進(jìn)而提升房屋建筑的經(jīng)濟(jì)性。

（四）局部與整體設(shè)計(jì)優(yōu)化

對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，局部與整體設(shè)計(jì)的優(yōu)化是設(shè)計(jì)優(yōu)化中重點(diǎn)考慮的問題之一。對(duì)于建筑來說，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的過程，耗時(shí)較長且消耗了大量的人力、物力和財(cái)力。第一，注重優(yōu)化的層次性。建筑整體是由多個(gè)小環(huán)節(jié)構(gòu)成的，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性就體現(xiàn)在每個(gè)小環(huán)節(jié)之間的有效聯(lián)系和配合上，因此，在優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)要更多地考慮優(yōu)化的層次性，避免“一發(fā)不可簽，牽之動(dòng)全身”的情況出現(xiàn)，與經(jīng)濟(jì)性原則相悖。第二，在注重層次性原則的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)要重點(diǎn)考慮到整體與局部之間的關(guān)系，選擇合適的優(yōu)化方法來對(duì)建筑的局部進(jìn)行優(yōu)化，保證整體的協(xié)調(diào)性，進(jìn)而提高建筑的整體質(zhì)量。在此過程中，也需要借助計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，提高優(yōu)化的效率和質(zhì)量。

三、結(jié)語：

總之，隨著社會(huì)的發(fā)展以及人們對(duì)建筑多元化需求的發(fā)展，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)不能夠滿足人們生產(chǎn)生活的需求。因此，有必要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面優(yōu)化，在重視優(yōu)化價(jià)值和重要性的基礎(chǔ)上，從整體到局部進(jìn)行優(yōu)化，將諸如地基、鋼結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)等重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行更加全面細(xì)致的優(yōu)化設(shè)計(jì)，為建筑質(zhì)量的提升奠定良好基礎(chǔ)。

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