芻議如何優化結構設計減少建設投資成本

文/陳斌 江蘇泰州 225300

芻議如何優化結構設計減少建設投資成本

文/陳斌 江蘇泰州 225300

建設投資成本是進行一個建筑工程之前首先要考慮到的一個問題。實現經濟效益的最大化是每一個建設方追求的最終目標。從技術與經濟相結合的角度出發，優化建筑結構設計是減少建設投資成本的最好方法。本文將詳細闡述何為結構優化設計、結構優化設計的意義以及如何進行結構優化設計。

優化結構；技術；投資成本

隨著經濟與社會的快速發展以及科學技術水平的提高，人們對于建筑物的要求日益提高，不僅要求建筑物具有適用性、安全性，還要求建筑物具有美觀性、新奇性等特點。人們日益提高的建筑需求給建筑結構設計者帶來了全新的挑戰，優化建筑結構設計，減少建設投資成本，實現經濟效益的最大化，勢在必行。本文將在下文中詳細闡述如何進行建筑結構優化設計。

一、建筑結構優化設計技術介紹

（一）建筑結構優化設計的含義

隨著生活水平的提高，人們對于建筑物結構設計的要求日益提高，要求設計者在進行結構設計時，不僅要考慮到建筑結構的安全性、適用性，還要考慮到建筑結構的美觀性、新奇性等特性。建筑結構優化設計方法就是從多個針對設計對象的方案之中進行對比、選擇，最終找出最符合要求的設計方案，從而滿足相關要求。

（二）建筑結構優化設計的應用價值

簡單來說，優化建筑結構設計，就是要以合理、有限的資源投入來獲取最大的經濟效益，不僅要保證該建筑結構的安全性、適用性、美觀性以及可靠性，還要保證該建筑結構的經濟性。通俗地講，就是要花最少的錢來達到較好的效果，物美價廉。考慮建設成本是進行每一個建設工程之前首先要考慮的一個問題，建筑商都會盡可能地減少建設成本。必須要注意的是，減少建設成本并不是毫無原則地進行減少，而是在保證建筑結構安全性、可靠性的條件下合理進行。在社會主義市場經濟條件下，優化建筑結構設計，能夠實現經濟利益的最大化，避免資源浪費，這樣不僅能夠帶來更好地市場效益，更是踐行可持續發展觀的典范。在進行建筑結構設計優化時，必須要講求技術的專業性以及合理性，充分考慮到材料性能等各個方面的條件，合理地進行結構設計優化。

二、如何進行建筑結構優化設計

（一）構建建筑結構優化模型

在對建筑結構進行優化設計時，必須要采取一定的設計方法，具體來說，要按照以下三方面的內容依次進行：第一，合理進行設計變量的選擇。所謂設計變量，就是那些對建筑設計要求能夠起到決定性影響作用的參數的統稱，例如，約束控制參數以及目標控制參數等都是設計變量，而那些對建筑設計要求不具有決定性影響作用的參數則統稱為預定參數，合理進行設計變量的選擇，能夠使設計者在建筑結構設計、程序設計、設計計算等方面的工作量大大減少，提高工作效率；第二，合理選擇目標函數。對截面幾何尺寸、失效的概率以及鋼筋的截面面積進行合理選擇，使這三者數據能夠滿足預定條件以實現減小建筑總費用的目的；第三，科學進行約束條件的確定。對于房屋結構可靠性優化設計來講，它的約束條件主要包括結構體系的約束、結構強度的約束、裂縫寬度的約束、應力的約束、構件單元的約束、變形約束、從可靠指標的約束最終到確定性的約束等等。在對建筑物結構設計進行優化時，要想保證該建筑物結構優化設計方案能夠實際應用于現實的建筑物結構工程之中，必須要將目標約束條件與建筑物結構設計中現實的約束條件進行比較，實現目標與現實的統一，保證以上各個約束條件能夠符合我國法律法規以及行業規范的要求，從而保證實現建筑結構設計的最優化。

（二）對建筑結構設計方案進行優化

建筑工程的設計工作是一項難度系數非常高的、非常復雜的工作。對建筑結構設計方案進行優化的工作必須要由具有一定資歷的專業設計人員來進行并最終決定。在進行建筑結構設計方案優化時，必須要注意以下幾方面的問題：第一，在對建筑結構設計方案進行優化時，必須要遵循科學性以及合理性的原則，采取多種優化計算方法，實現優化效果的最大化；第二，在進行優化建筑結構設計方案過程中，充分考慮到各方面的因素，把握好局部與整體的關系，實現整體設計效果的最優化。

（三）程序設計

建筑結構優化設計是一項十分復雜的工程，不僅要構建建筑結構優化模型、設計建筑結構優化方案、使用設計計算方法，還要特別重視高科技的綜合程序的應用。在對建筑結構設計進行優化的整個過程中，為了能夠更快速更高質量地完成建筑結構優化設計，必須要進行程序設計。

（四）總結分析

在進行完以上三部分的工作之后，設計者需要根據計算結果，從各個設計方案中選擇出最優的設計方案。必須要注意的是，由于建筑結構設計優化工作是一項難度性極高、極為復雜的大工程，涉及到方方面面的內容，因此在進行以上幾部分的工作時，相關操作人員必須要全方位地從各個角度進行多角度思考。在建筑設計中，經濟與技術是矛盾的兩個方面，既對立又同一。相關設計人員必須要正確處理好兩者的關系，在進行結構設計優化的過程中，既不能夠為了只重視技術的專業性、合理性，而造成建筑資源浪費，影響建筑業的可持續發展，同時也不能夠只重視經濟性而忽視技術性，為了能夠減少建設成本，而不能保證技術的合理性以及專業性，使建筑物失去其適用性。

結語：

優化結構設計，減少建設成本，是落實可持續發展觀，實現經濟效益最大化的有效方式。建筑結構設計的優化工作是一項難度系數極大、工作量極大的工程。在進行建筑結構設計優化時，設計人員必須要具有整體意識、全面意識，多角度多方面的考慮問題。

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陳斌（身份證：321024197202102290），1972-，男，漢族，江蘇靖江人，研究方向：建筑結構。