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【摘要】随着社会经济的不断发展,城市化水平不断提高,城市人口数量也在不断增加。在这种背景下,建筑行业发展迅速,建筑工程的数量也在不断增加,建筑企业为了进一步提高建筑工程质量,降低建筑成本,提高建筑工程的经济效益和社会效益,对建筑结构设计越来越重视,这不仅关系着工程的质量、美观度,更关系着工程的成本与性能。因此,需要根据建筑工程的实际情况,采用新的设计方法,对建筑工程的结构设计加以优化。本文主要对建筑结构设计优化设计新方法进行简单探讨。
【关键词】建筑结构设计;优化设计;新方法
建筑结构设计是建筑工程建设的重要阶段,结构设计的水平高低直接影响着建筑工程的质量、安全、性能以及建筑成本。在结构设计中,相关设计人员要根据工程的实际情况,结合工程的施工方案,与时俱进,采取新的设计方法对结构设计加以优化,对原有的结构设计进行不断的改进与创新,使建筑工程不仅能够满足实际需要,更符合人们的审美需求,同时保证工程的质量,这也是促进建筑行业健康、长远发展的关键。
1、建筑结构设计优化的作用分析
1.1有利于减低工程造价
建筑工程的结构设计关系着建筑工程的成本,通过对结构设计进行优化,能够促使设计人员正确分析建筑行业发展的趋势,结合建筑行业市场行情,根据建筑工程施工的实际情况,对建筑工程的楼层数量,占地面积,投入资源等情况进行综合分析,从而对结构进行调整与优化,例如:尽量节省建筑用地,做好建筑工程的房顶结构设计等,从而使工程建设的各个阶段,各个环节成本降低,有效的控制了工程的造价,有利于提高建筑工程的经济效益。
1.2有利于提高建筑结构的经济效果
对于建筑结构设计,重要的要求就是突出其经济性。一般随着墙体面积和柱体面积的增加,建筑工程的荷载也会增加,水电等相关设备的投入也会增加,如果楼层降低,这些投入都会相应减少。建筑工程高度的减小,同时也有利于减少工程用地。因此,在建筑面积相同的情况下,对结构设计进行优化,选择合理的建筑形状,尽量减少墙体面积,装修面积,提高建筑工程的受力情况,更有利于提高建筑工程的经济效果。
2、建筑结构设计優化的具体过程
2.1合理选择结构设计的目标函数
在建筑结构设计过程中,首要的设计工作就是对建筑结构的目标函数进行设计与选择,要根据建筑工程的安全与质量标准,科学审核建筑工程的面积参数,对目标函数进行科学规划,使之与建筑工程的建设情况相符合。这也会结构设计优化的基本要求。[1]其次,要根据建筑材料的具体情况对目标函数进行准确计算与规划,相关设计人员要对工程造价进行综合分析,在符合工程建设标准与要求的基础上,尽可能的降低工程的造价,实现结构设计的优化。
2.2优化设计结构变量
对于建筑结构设计的优化,合理选择变量很重要。在目标函数确定后,要对建筑结构进行综合分析,从而合理选择相关变量。在选择变量的过程中,结构设计人员要对建筑工程的整体和细节进行分析,正确预见建筑钢结构设计的各种影响因素,分析造成的各种影响,采取怎样的措施进行控制。为了保证建筑结构设计的科学、合理,要尽可能选择影响较大的变量,对其进行准确计算,采取有效地控制方法,从而达到建筑结构设计优化的目的。
2.3科学选择建筑结构设计的约束条件
约束条件的选择,对于建筑结构设计来说非常重要,合理选择约束条件,主要是针对建筑工程的施工情况,在结构设计中,要对施工情况的各种定量和约束条件进行分析,保证选择的约束条件符合工程建設的各种标准,从而在整体上对建筑结构进行优化设计,这也是保证结构设计与施工实际相符的重要环节。
3、建筑结构设计优化设计新方法分析
3.1截面优化方法分析
在建筑结构优化设计中,要对建筑结构的细节进行分析,这也是保证建筑结构安全可靠的关键。[2]在对截面进行优化设计时,要高度重视截面结构的安全性,根据建筑结构的具体情况,准确计算截面,进而提高界面的质量和稳定性。此外,在截面优化设计中,相关设计人员要采用科学的方法,对截面设计的结构位移和应力特点等方面进行计算,记录真实可靠地设计信息数据,对此进行综合分析得出可靠地结果,作为截面设计的具体依据,确定需要调整的范围,并且实现调整区域的优化设计。
3.2外形优化方法分析
对于建筑结构设计的外形优化方法来说,主要是在截面优化的基础上,进一步调整建筑工程的内部形状和结构框架,从而提高建筑结构设计的水平。[3]具体的优化方式过程如下:首先,要对建筑工程的实际情况进行全面了解,根据建筑结构设计的标准进行核查和改进。以外形优化方法对建筑结构的外形特征进行合理划分。其次,一般主要是以杆系结构和连续性结构为主。特别是在干洗结构设计中,要准确选择结构的节点坐标,以此作为结构设计的变量,从而实现建筑结构的外形优化设计。
3.3拓扑优化方法分析
在建筑结构优化设计中,相关设计人员要对建筑结构的理想化分布形式进行总结,综合分析建筑工程结构的刚性等情况,采用拓扑优化方法,尽量减少建筑结构的重量,同时要提高建筑工程的整体性能和质量。在充分认识拓扑优化方法优势的基础上,强化建筑结构设计的概念性和逻辑性,从而保证建筑工程的整体性,保证建筑工程的美观度,此外对建筑结构设计中存在的问题进行优化升级,进而提高建筑工程的质量和经济效益。
结论:
综上所述,建筑结构优化设计是促进建筑工程安全发展的关键环节,相关设计人员要在充分了解建筑工程的情况下,根据建筑工程建设的具体标准与要求,坚持科学发展观,合理利用建筑资源,综合分析建筑工程的整体结构,在此基础上,采取合适的优化防范实现建筑结构设计优化的目标。通过结构优化设计,尽量降低工程造价,提高工程的质量与性能,促进建筑行业的快速、健康发展。
参考文献:
[1]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2013,03:81-82.
[2]李贵江.建筑结构设计优化设计新方法探析[J].江西建材,2017,02:82+87.
[3]张爱霞,周世忠.建筑结构设计的优化方法及应用分析[J].低碳世界,2016,07:153-154.
【关键词】建筑结构设计;优化设计;新方法
建筑结构设计是建筑工程建设的重要阶段,结构设计的水平高低直接影响着建筑工程的质量、安全、性能以及建筑成本。在结构设计中,相关设计人员要根据工程的实际情况,结合工程的施工方案,与时俱进,采取新的设计方法对结构设计加以优化,对原有的结构设计进行不断的改进与创新,使建筑工程不仅能够满足实际需要,更符合人们的审美需求,同时保证工程的质量,这也是促进建筑行业健康、长远发展的关键。
1、建筑结构设计优化的作用分析
1.1有利于减低工程造价
建筑工程的结构设计关系着建筑工程的成本,通过对结构设计进行优化,能够促使设计人员正确分析建筑行业发展的趋势,结合建筑行业市场行情,根据建筑工程施工的实际情况,对建筑工程的楼层数量,占地面积,投入资源等情况进行综合分析,从而对结构进行调整与优化,例如:尽量节省建筑用地,做好建筑工程的房顶结构设计等,从而使工程建设的各个阶段,各个环节成本降低,有效的控制了工程的造价,有利于提高建筑工程的经济效益。
1.2有利于提高建筑结构的经济效果
对于建筑结构设计,重要的要求就是突出其经济性。一般随着墙体面积和柱体面积的增加,建筑工程的荷载也会增加,水电等相关设备的投入也会增加,如果楼层降低,这些投入都会相应减少。建筑工程高度的减小,同时也有利于减少工程用地。因此,在建筑面积相同的情况下,对结构设计进行优化,选择合理的建筑形状,尽量减少墙体面积,装修面积,提高建筑工程的受力情况,更有利于提高建筑工程的经济效果。
2、建筑结构设计優化的具体过程
2.1合理选择结构设计的目标函数
在建筑结构设计过程中,首要的设计工作就是对建筑结构的目标函数进行设计与选择,要根据建筑工程的安全与质量标准,科学审核建筑工程的面积参数,对目标函数进行科学规划,使之与建筑工程的建设情况相符合。这也会结构设计优化的基本要求。[1]其次,要根据建筑材料的具体情况对目标函数进行准确计算与规划,相关设计人员要对工程造价进行综合分析,在符合工程建设标准与要求的基础上,尽可能的降低工程的造价,实现结构设计的优化。
2.2优化设计结构变量
对于建筑结构设计的优化,合理选择变量很重要。在目标函数确定后,要对建筑结构进行综合分析,从而合理选择相关变量。在选择变量的过程中,结构设计人员要对建筑工程的整体和细节进行分析,正确预见建筑钢结构设计的各种影响因素,分析造成的各种影响,采取怎样的措施进行控制。为了保证建筑结构设计的科学、合理,要尽可能选择影响较大的变量,对其进行准确计算,采取有效地控制方法,从而达到建筑结构设计优化的目的。
2.3科学选择建筑结构设计的约束条件
约束条件的选择,对于建筑结构设计来说非常重要,合理选择约束条件,主要是针对建筑工程的施工情况,在结构设计中,要对施工情况的各种定量和约束条件进行分析,保证选择的约束条件符合工程建設的各种标准,从而在整体上对建筑结构进行优化设计,这也是保证结构设计与施工实际相符的重要环节。
3、建筑结构设计优化设计新方法分析
3.1截面优化方法分析
在建筑结构优化设计中,要对建筑结构的细节进行分析,这也是保证建筑结构安全可靠的关键。[2]在对截面进行优化设计时,要高度重视截面结构的安全性,根据建筑结构的具体情况,准确计算截面,进而提高界面的质量和稳定性。此外,在截面优化设计中,相关设计人员要采用科学的方法,对截面设计的结构位移和应力特点等方面进行计算,记录真实可靠地设计信息数据,对此进行综合分析得出可靠地结果,作为截面设计的具体依据,确定需要调整的范围,并且实现调整区域的优化设计。
3.2外形优化方法分析
对于建筑结构设计的外形优化方法来说,主要是在截面优化的基础上,进一步调整建筑工程的内部形状和结构框架,从而提高建筑结构设计的水平。[3]具体的优化方式过程如下:首先,要对建筑工程的实际情况进行全面了解,根据建筑结构设计的标准进行核查和改进。以外形优化方法对建筑结构的外形特征进行合理划分。其次,一般主要是以杆系结构和连续性结构为主。特别是在干洗结构设计中,要准确选择结构的节点坐标,以此作为结构设计的变量,从而实现建筑结构的外形优化设计。
3.3拓扑优化方法分析
在建筑结构优化设计中,相关设计人员要对建筑结构的理想化分布形式进行总结,综合分析建筑工程结构的刚性等情况,采用拓扑优化方法,尽量减少建筑结构的重量,同时要提高建筑工程的整体性能和质量。在充分认识拓扑优化方法优势的基础上,强化建筑结构设计的概念性和逻辑性,从而保证建筑工程的整体性,保证建筑工程的美观度,此外对建筑结构设计中存在的问题进行优化升级,进而提高建筑工程的质量和经济效益。
结论:
综上所述,建筑结构优化设计是促进建筑工程安全发展的关键环节,相关设计人员要在充分了解建筑工程的情况下,根据建筑工程建设的具体标准与要求,坚持科学发展观,合理利用建筑资源,综合分析建筑工程的整体结构,在此基础上,采取合适的优化防范实现建筑结构设计优化的目标。通过结构优化设计,尽量降低工程造价,提高工程的质量与性能,促进建筑行业的快速、健康发展。
参考文献:
[1]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2013,03:81-82.
[2]李贵江.建筑结构设计优化设计新方法探析[J].江西建材,2017,02:82+87.
[3]张爱霞,周世忠.建筑结构设计的优化方法及应用分析[J].低碳世界,2016,07:153-154.