芻議如何優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少建設(shè)投資成本

陳斌

【摘要】建設(shè)投資成本是進(jìn)行一個(gè)建筑工程之前首先要考慮到的一個(gè)問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化是每一個(gè)建設(shè)方追求的最終目標(biāo)。從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的角度出發(fā)，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是減少建設(shè)投資成本的最好方法。本文將詳細(xì)闡述何為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的意義以及如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】?jī)?yōu)化結(jié)構(gòu)；技術(shù)；投資成本

隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的提高，人們對(duì)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(diǎn)。人們?nèi)找嫣岣叩慕ㄖ枨蠼o建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者帶來(lái)了全新的挑戰(zhàn)，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少建設(shè)投資成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，勢(shì)在必行。本文將在下文中詳細(xì)闡述如何進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)介紹

（一）建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的含義

隨著生活水平的提高，人們對(duì)于建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求日益提高，要求設(shè)計(jì)者在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮到建筑結(jié)構(gòu)的安全性、適用性，還要考慮到建筑結(jié)構(gòu)的美觀性、新奇性等特性。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法就是從多個(gè)針對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的方案之中進(jìn)行對(duì)比、選擇，最終找出最符合要求的設(shè)計(jì)方案，從而滿足相關(guān)要求。

（二）建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用價(jià)值

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，就是要以合理、有限的資源投入來(lái)獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益，不僅要保證該建筑結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、美觀性以及可靠性，還要保證該建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。通俗地講，就是要花最少的錢來(lái)達(dá)到較好的效果，物美價(jià)廉。考慮建設(shè)成本是進(jìn)行每一個(gè)建設(shè)工程之前首先要考慮的一個(gè)問(wèn)題，建筑商都會(huì)盡可能地減少建設(shè)成本。必須要注意的是，減少建設(shè)成本并不是毫無(wú)原則地進(jìn)行減少，而是在保證建筑結(jié)構(gòu)安全性、可靠性的條件下合理進(jìn)行。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益的最大化，避免資源浪費(fèi)，這樣不僅能夠帶來(lái)更好地市場(chǎng)效益，更是踐行可持續(xù)發(fā)展觀的典范。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，必須要講求技術(shù)的專業(yè)性以及合理性，充分考慮到材料性能等各個(gè)方面的條件，合理地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。

二、如何進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

（一）構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，必須要采取一定的設(shè)計(jì)方法，具體來(lái)說(shuō)，要按照以下三方面的內(nèi)容依次進(jìn)行：第一，合理進(jìn)行設(shè)計(jì)變量的選擇。所謂設(shè)計(jì)變量，就是那些對(duì)建筑設(shè)計(jì)要求能夠起到?jīng)Q定性影響作用的參數(shù)的統(tǒng)稱，例如，約束控制參數(shù)以及目標(biāo)控制參數(shù)等都是設(shè)計(jì)變量，而那些對(duì)建筑設(shè)計(jì)要求不具有決定性影響作用的參數(shù)則統(tǒng)稱為預(yù)定參數(shù)，合理進(jìn)行設(shè)計(jì)變量的選擇，能夠使設(shè)計(jì)者在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)計(jì)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(biāo)函數(shù)。對(duì)截面幾何尺寸、失效的概率以及鋼筋的截面面積進(jìn)行合理選擇，使這三者數(shù)據(jù)能夠滿足預(yù)定條件以實(shí)現(xiàn)減小建筑總費(fèi)用的目的；第三，科學(xué)進(jìn)行約束條件的確定。對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)講，它的約束條件主要包括結(jié)構(gòu)體系的約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的約束、裂縫寬度的約束、應(yīng)力的約束、構(gòu)件單元的約束、變形約束、從可靠指標(biāo)的約束最終到確定性的約束等等。在對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，要想保證該建筑物結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案能夠?qū)嶋H應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)的建筑物結(jié)構(gòu)工程之中，必須要將目標(biāo)約束條件與建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中現(xiàn)實(shí)的約束條件進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)與現(xiàn)實(shí)的統(tǒng)一，保證以上各個(gè)約束條件能夠符合我國(guó)法律法規(guī)以及行業(yè)規(guī)范的要求，從而保證實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。

（二）對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化

建筑工程的設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)難度系數(shù)非常高的、非常復(fù)雜的工作。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化的工作必須要由具有一定資歷的專業(yè)設(shè)計(jì)人員來(lái)進(jìn)行并最終決定。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化時(shí)，必須要注意以下幾方面的問(wèn)題：第一，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，必須要遵循科學(xué)性以及合理性的原則，采取多種優(yōu)化計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化效果的最大化；第二，在進(jìn)行優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案過(guò)程中，充分考慮到各方面的因素，把握好局部與整體的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)效果的最優(yōu)化。

（三）程序設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工程，不僅要構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型、設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案、使用設(shè)計(jì)計(jì)算方法，還要特別重視高科技的綜合程序的應(yīng)用。在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化的整個(gè)過(guò)程中，為了能夠更快速更高質(zhì)量地完成建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，必須要進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。

（四）總結(jié)分析

在進(jìn)行完以上三部分的工作之后，設(shè)計(jì)者需要根據(jù)計(jì)算結(jié)果，從各個(gè)設(shè)計(jì)方案中選擇出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。必須要注意的是，由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作是一項(xiàng)難度性極高、極為復(fù)雜的大工程，涉及到方方面面的內(nèi)容，因此在進(jìn)行以上幾部分的工作時(shí)，相關(guān)操作人員必須要全方位地從各個(gè)角度進(jìn)行多角度思考。在建筑設(shè)計(jì)中，經(jīng)濟(jì)與技術(shù)是矛盾的兩個(gè)方面，既對(duì)立又同一。相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須要正確處理好兩者的關(guān)系，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的過(guò)程中，既不能夠?yàn)榱酥恢匾暭夹g(shù)的專業(yè)性、合理性，而造成建筑資源浪費(fèi)，影響建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也不能夠只重視經(jīng)濟(jì)性而忽視技術(shù)性，為了能夠減少建設(shè)成本，而不能保證技術(shù)的合理性以及專業(yè)性，使建筑物失去其適用性。

結(jié)語(yǔ)：

優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少建設(shè)成本，是落實(shí)可持續(xù)發(fā)展觀，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的有效方式。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化工作是一項(xiàng)難度系數(shù)極大、工作量極大的工程。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須要具有整體意識(shí)、全面意識(shí)，多角度多方面的考慮問(wèn)題。

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