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摘要:在房屋建筑领域,结构上的设计、研究、投入和要求都是最重要的,也是投入占比较高的部分。抓好房屋建筑的结构设计并进行优化,不仅可以最大限度的提高安全系数,进一步树立企业品质形象,还可以减少因为设计规划不合理而投入的资金,降低企业成本,提高企业的经济效益。因此,对建筑结构设计进行优化非常必要。
关键词:建筑结构设计;优化方法;房屋结构设计;应用
1、建筑结构设计优化方法的理论研究
1.1建筑结构设计优化方法的内涵
随着我国经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高,人们对房屋住宅的要求不仅仅是要求其经济适用和安全性能,而是更要求建筑要美观。因此,建筑设计人员在设计和修建过程中,在考虑建筑施工的便利性和安全性之外,还要结合当地的特色来设计较美观的建筑。同时,通过研究并应用建筑结构优化方法设计,还可以在保证建筑结构安全性的前提下,节省一部分建设成本,进一步提高经济效益和社会效益[1]。
建筑工程结构优化是指在全面考虑工程质量安全问题的前提下,把房屋结构的美感和艺术性都充分地结合在一起,将房屋的建筑目的和建设的性能结构设计结合在一起,再优化建筑结构的各种方案,多种方案进行对比之后,选择既美观又经济适用的,同时也要确保建筑结构的工程质量和安全性能的最优方案。
1.2建筑结构设计优化方法的特征
建筑结构优化设计方案有以下几个特征:(1)外表美观;(2)应用多种学科联合设计;(3)较高的实用性;(4)建设施工管理较方便;(5)环保节能;(6)有较高的科学性和合理性等[2]。因此,建设队伍在设计和建设过程中,要大胆地尝试,勇于创新,提出更加优化的建筑结构设计方案。
2、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用意义
通过对我国人们居住现状分析发现,高层建筑已经成为日后建筑结构的发展趋势。由于高层建筑对房屋结构要求更高,因此在房屋結构设计中使用建筑结构设计优化方法具有一定的必要性。
首先,将建筑结构设计优化方法应用在房屋结构设计中能够提高房屋结构的质量。建筑质量是人们最关注的问题,也是建筑行业一直以来重点研究的问题,而在使用建筑结构优化方法时,不仅能够实现对房屋结构设计的整体分析,还能积极采用先进的技术理念及设计理念,实现对房屋结构设计的整体优化,从而有效的提高房屋结构质量,保证后期人们居住的安全性。
其次,将建筑结构设计优化方法合理应用在房屋结构设计中能够降低建筑施工单位成本。使用建筑结构设计优化方法,能够更好的利用建筑工程中机械设备以及材料,从而使建筑工程相关部门投入的资金得到最大化的利用,在降低房屋结构设计成本的同时,为建筑企业创造更高的社会效益和经济效益。
3、建筑结构优化方式在房屋建筑应用上的基本步骤
3.1制定科学合理的建筑结构优化模型
在模型制定上,尤其是选择不同变量时,尽可能的把所有影响建筑本身结构的因素充分考虑到。对于一些影响不是太多或者相对单一的影响因素,需要以预定式参数的方式进行表示,恰当的体现在优化模型中,以减少相应的设计数量与计算数量,降低编程的工作基本量,进而提高工作效率,更好地保障优化模型的质量。
3.2明确基本的目标函数
在对房屋建筑结构进行优化设计的时候,一方面需要理清所有的建筑环节,准确预估基本的建筑材料数量、类型等,明确总的造价成本;另一方面,在一定的条件约束下,还需要选出一定数量的符合预定标准和要求的满足一定尺寸的钢筋截面面积,以及已经失效的概率函数,以有效的将房屋建筑成本控制在可控成本之内。
3.3制定科学的约束条件
结构优化有非常严格的要求,一方面,需要保持整体的完整性,不允许随意进行更改,所有的优化设计都必须符合基本的约束条件,这些条件包括的内容比较宽泛,例如,房屋建筑过程中的裂缝宽度、建筑本身的强度约束、尺寸大小的约束、构建的相关约束等;另一方面,优化设计时,各种约束条件必须严格执行,在实际建成后还需要与设计之初的条件进行认真的比对,防止出现偏差现象,因为只有这样,才能最大限度的满足整个建筑工程的质量要求。同时,可以充分借助“互联网+”衍生出的信息手段,将各种约束条件编辑成一个计算机程序,方便快速的运算核验是否符合基本要求,进而提高工作效率,避免延误拖沓现象的出现。
3.4科学分析综合结果
通过一定的方式得出基本的计算结果后,必须将结果与最初的设计方案进行比较和分析,在保证整体建筑要求的基础上,选择一个符合企业、业主等各方要求的最佳的方案。如在问题分析上,必须从房屋建筑整体出发,综合全面的考虑相关问题,对一些可能带来严重影响的问题可以立项研究,进行多角度的、深层次、多方位的分析,严禁“模棱两可、差不多”现象的存在。
科学分析综合结果在房屋建筑结构优化中占有非常重要的位置,选择一个科学的方案,不仅能保证建筑房屋的安全性、实用性,还能保证建筑结构的艺术性和美感性,同时,还能对建筑工程的整体投入产生有利的影响。
4、结构设计优化在房屋建筑中的应用
4.1建筑阶段性优化和寿命优化
不管是传统的建筑还是现代建筑,无论在哪个阶段和哪个环节,建筑工程都要进行阶段性结构优化,这就要求建筑工人必须分析清楚每个阶段和每个环节的阶段特征,按照实际情况来采取相对应的应对措施,进一步优化建筑工程的整体寿命,以确保建筑工程的整体工程质量,同时,给企业带来相当的经济效益和社会效益。
4.2建筑局部性优化和整体性优化
建筑工程项目具有复杂性和层次性的特点,就复杂性来讲,表现为对于每个房屋材料和结构设计的选择方案都是不同的,存在着非常大的复杂性,每个程序都相当的复杂;就建筑房屋的层次性来讲,每个建筑结构都含有建筑结构的有关体系、整体设计体系和建筑设备安装体系,每个体系下又划分了好多的下属体系,要想进行结构优化设计,设计人员需要根据每一个体系的不同属性来设计不同的建筑结构优化措施,突破关联横向性,进而达到建筑结构的整体优化,实现真正意义上的房屋建筑优化。
5、结束语
综上所述,在设计房屋结构的过程中,应对科学合理的建筑材料进行选择,无论是在哪一个设计过程,都应应用最优设计方法,因为这同当前的可持续发展理念极为相符。也就是说,在房屋结构设计中运用建筑结构的优化方法,不仅能够有效地实现建筑物的功能性,让建筑物具有更大的审美价值,还能有效地降低工程造价,实现建筑结构经济性的目标,获得更大的社会效益以及经济效益。
参考文献:
[1]马寿学.浅谈结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016,6(8):5261-5261.
[2]胡甜甜.结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J].建材发展导向(下),2016,14(7):74-75.
作者简介:
袁甜华,女,汉族,本科学士学位,1985年8月出生,湖南邵阳人,2007年7月毕业于太原理工大学,工程师,主要从事结构设计等方面工作与研究。
关键词:建筑结构设计;优化方法;房屋结构设计;应用
1、建筑结构设计优化方法的理论研究
1.1建筑结构设计优化方法的内涵
随着我国经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高,人们对房屋住宅的要求不仅仅是要求其经济适用和安全性能,而是更要求建筑要美观。因此,建筑设计人员在设计和修建过程中,在考虑建筑施工的便利性和安全性之外,还要结合当地的特色来设计较美观的建筑。同时,通过研究并应用建筑结构优化方法设计,还可以在保证建筑结构安全性的前提下,节省一部分建设成本,进一步提高经济效益和社会效益[1]。
建筑工程结构优化是指在全面考虑工程质量安全问题的前提下,把房屋结构的美感和艺术性都充分地结合在一起,将房屋的建筑目的和建设的性能结构设计结合在一起,再优化建筑结构的各种方案,多种方案进行对比之后,选择既美观又经济适用的,同时也要确保建筑结构的工程质量和安全性能的最优方案。
1.2建筑结构设计优化方法的特征
建筑结构优化设计方案有以下几个特征:(1)外表美观;(2)应用多种学科联合设计;(3)较高的实用性;(4)建设施工管理较方便;(5)环保节能;(6)有较高的科学性和合理性等[2]。因此,建设队伍在设计和建设过程中,要大胆地尝试,勇于创新,提出更加优化的建筑结构设计方案。
2、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用意义
通过对我国人们居住现状分析发现,高层建筑已经成为日后建筑结构的发展趋势。由于高层建筑对房屋结构要求更高,因此在房屋結构设计中使用建筑结构设计优化方法具有一定的必要性。
首先,将建筑结构设计优化方法应用在房屋结构设计中能够提高房屋结构的质量。建筑质量是人们最关注的问题,也是建筑行业一直以来重点研究的问题,而在使用建筑结构优化方法时,不仅能够实现对房屋结构设计的整体分析,还能积极采用先进的技术理念及设计理念,实现对房屋结构设计的整体优化,从而有效的提高房屋结构质量,保证后期人们居住的安全性。
其次,将建筑结构设计优化方法合理应用在房屋结构设计中能够降低建筑施工单位成本。使用建筑结构设计优化方法,能够更好的利用建筑工程中机械设备以及材料,从而使建筑工程相关部门投入的资金得到最大化的利用,在降低房屋结构设计成本的同时,为建筑企业创造更高的社会效益和经济效益。
3、建筑结构优化方式在房屋建筑应用上的基本步骤
3.1制定科学合理的建筑结构优化模型
在模型制定上,尤其是选择不同变量时,尽可能的把所有影响建筑本身结构的因素充分考虑到。对于一些影响不是太多或者相对单一的影响因素,需要以预定式参数的方式进行表示,恰当的体现在优化模型中,以减少相应的设计数量与计算数量,降低编程的工作基本量,进而提高工作效率,更好地保障优化模型的质量。
3.2明确基本的目标函数
在对房屋建筑结构进行优化设计的时候,一方面需要理清所有的建筑环节,准确预估基本的建筑材料数量、类型等,明确总的造价成本;另一方面,在一定的条件约束下,还需要选出一定数量的符合预定标准和要求的满足一定尺寸的钢筋截面面积,以及已经失效的概率函数,以有效的将房屋建筑成本控制在可控成本之内。
3.3制定科学的约束条件
结构优化有非常严格的要求,一方面,需要保持整体的完整性,不允许随意进行更改,所有的优化设计都必须符合基本的约束条件,这些条件包括的内容比较宽泛,例如,房屋建筑过程中的裂缝宽度、建筑本身的强度约束、尺寸大小的约束、构建的相关约束等;另一方面,优化设计时,各种约束条件必须严格执行,在实际建成后还需要与设计之初的条件进行认真的比对,防止出现偏差现象,因为只有这样,才能最大限度的满足整个建筑工程的质量要求。同时,可以充分借助“互联网+”衍生出的信息手段,将各种约束条件编辑成一个计算机程序,方便快速的运算核验是否符合基本要求,进而提高工作效率,避免延误拖沓现象的出现。
3.4科学分析综合结果
通过一定的方式得出基本的计算结果后,必须将结果与最初的设计方案进行比较和分析,在保证整体建筑要求的基础上,选择一个符合企业、业主等各方要求的最佳的方案。如在问题分析上,必须从房屋建筑整体出发,综合全面的考虑相关问题,对一些可能带来严重影响的问题可以立项研究,进行多角度的、深层次、多方位的分析,严禁“模棱两可、差不多”现象的存在。
科学分析综合结果在房屋建筑结构优化中占有非常重要的位置,选择一个科学的方案,不仅能保证建筑房屋的安全性、实用性,还能保证建筑结构的艺术性和美感性,同时,还能对建筑工程的整体投入产生有利的影响。
4、结构设计优化在房屋建筑中的应用
4.1建筑阶段性优化和寿命优化
不管是传统的建筑还是现代建筑,无论在哪个阶段和哪个环节,建筑工程都要进行阶段性结构优化,这就要求建筑工人必须分析清楚每个阶段和每个环节的阶段特征,按照实际情况来采取相对应的应对措施,进一步优化建筑工程的整体寿命,以确保建筑工程的整体工程质量,同时,给企业带来相当的经济效益和社会效益。
4.2建筑局部性优化和整体性优化
建筑工程项目具有复杂性和层次性的特点,就复杂性来讲,表现为对于每个房屋材料和结构设计的选择方案都是不同的,存在着非常大的复杂性,每个程序都相当的复杂;就建筑房屋的层次性来讲,每个建筑结构都含有建筑结构的有关体系、整体设计体系和建筑设备安装体系,每个体系下又划分了好多的下属体系,要想进行结构优化设计,设计人员需要根据每一个体系的不同属性来设计不同的建筑结构优化措施,突破关联横向性,进而达到建筑结构的整体优化,实现真正意义上的房屋建筑优化。
5、结束语
综上所述,在设计房屋结构的过程中,应对科学合理的建筑材料进行选择,无论是在哪一个设计过程,都应应用最优设计方法,因为这同当前的可持续发展理念极为相符。也就是说,在房屋结构设计中运用建筑结构的优化方法,不仅能够有效地实现建筑物的功能性,让建筑物具有更大的审美价值,还能有效地降低工程造价,实现建筑结构经济性的目标,获得更大的社会效益以及经济效益。
参考文献:
[1]马寿学.浅谈结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016,6(8):5261-5261.
[2]胡甜甜.结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J].建材发展导向(下),2016,14(7):74-75.
作者简介:
袁甜华,女,汉族,本科学士学位,1985年8月出生,湖南邵阳人,2007年7月毕业于太原理工大学,工程师,主要从事结构设计等方面工作与研究。