優化建筑結構設計的有效策略

盧時榮

大連理工大學土木建筑設計院有限公司

優化建筑結構設計的有效策略

盧時榮

大連理工大學土木建筑設計院有限公司

隨著我國經濟的快速發展，城鎮化水平的不斷提高，人們對居住環境舒適度的要求越來越高。因此，不斷優化建筑結構設計對于現代城市的發展與建設具有重要的意義和價值?？v觀現階段建筑結構設計工作的開展，在具體細節上還存在諸多問題，影響了現代建筑結構設計的進一步優化，影響了建筑工程企業的可持續發展，影響了現代化城市建設，因此對建筑結構設計進行有效的優化以迫在眉睫。本文就是以建筑結構設計為例展開論述，并對有關建筑結構設計工作相關問題進行了詳細探討和研究。

優化；建筑；結構；設計；有效；策略

前言：

隨著我國經濟社會發展水平的不斷提升，有效地推動了我國房屋建設行業的飛速發展。隨之，在房屋建筑領域的投入力度也在不斷加大，有效的改善了我國廣大市民的生活居住條件，但是還建筑結構設計與施工過程中，還存在許多漏洞，影響了建筑結構的質量與安全。我們知道，建筑結構設計中，最重要的最基本的因素之一就是要保證建筑結構的安全性，質量，其次要保證建筑結構具備一定的美觀性和經濟性。因此，不斷對優化建筑結構設計，不僅可以提高建筑機構的安全性，還可以有效降低企業投入的成本，提高企業在激烈市場競爭中的競爭力，提高建筑工程企業的經濟效益。本文通過對建筑工程結構設計相關問題的研究，分析了建筑結構優化設計的概念、內容以及優化建筑結構設計的必要性，并結合自身多年從事建筑機構設計工作經驗提出了優化建筑結構設計的有效策略。下面，我們就來通過以下幾方面來詳細探討下。

1.建筑結構優化設計的概念以內容

1.1.通過對建筑結構的優化設計，可以有效的完善建筑的功能結構，提高人們居住環境的舒適度，還能滿足建筑結構經濟性以及美觀的要求，進而實現建筑工程企業降低投入成本的要求。建筑結構優化設計簡單來說就是在傳統建筑結構設計基礎上進一步對空間資源、設備資源、材料資源、經濟資源進行充分的利用和科學配置，具實際調查研究顯示，建筑結構通過優化設計可以降低建筑百分之二十的工程造價，有效的提高了建筑工程企業的競爭力、經濟效益。根據建筑設計的總體要求，結構設計要盡量減小質量中心和剛度中心的差異，保證建筑在水平荷載的作用下不會產生很大的扭轉效應。

1.2.其次，我們再來研究下建筑結構優化設計的內容。建筑結構優化設計的內容主要包括，在設計中在滿足建筑結構要求和建筑結構功能的背景下，設計工作人員要充分考慮到設計過程中所遇到的問題，并且能夠將問題采用最科學的方法予以解決，使建筑結構最為科學、合理、實用。從整體上來講，其具體包括細部結構優化、整體結構優化、基礎機構設計優化等內容。

2.優化建筑結構設計的必要性

從目前我國建筑行業的發展態勢來看，高層建筑將成為房屋建筑的主流。在高層建筑的修建過程中，需要考慮怎樣減少成本，滿足優化結構設計的要求。在房屋建筑優化結構設計的理念中，工程師必須以建筑物的安全性為前提，在施工方案中進行改良，運用最科學的設計方法和技術，降低建筑物的工程造價。根據以往的經驗，經過優化設計的建筑物，大大縮減工程造價，工程費用降低幅度高達20%。然而，實際結構設計優化過程，受到很多因素的阻撓，開展的比較困難，不能起到真正的作用。例如：有些施工單位只重視工程進度，忽略了建筑物的設計效果；有的設計新手沒有實踐經驗，單憑書本知識，無法真正進行結構設計優化；還有的設計師過分追求建筑結構設計的優化，忽略了對建筑物的整體造價估計。因此，工程設計師需要綜合各種因素，制定出合理、有效的設計方案，確保建筑企業的根本利益。優化建筑結構設計可以完全的體現機械設備和材料的優勢。優化建筑的結構設計，不僅能夠將所有房屋進行有效整合，改善建筑物的質量，確保建筑物安全，還能大幅度的降低建筑資金投入，增加建筑企業的經濟利益。

3.優化建筑結構設計的有效策略研究

3.1.首先要求設計人員制定出科學、合理的設計方案。其具體要求我們做到以下幾點，首先，在挑選建筑物的基本構件時，需要設計人員應精心挑選，滿足建筑物的整體性能，發揮每一個構件的優點，在滿足工程設計需要的同時，降低工程的成本。其次，工程人員應注重整體的優化布局，考慮到整體和部分之間的聯系，確保建筑物的整體性。再次，如果各個構件的組成很復雜，構件的需求量就會增多，工程造價便會提高，這樣就會導致估算結果和實際情況有很大誤差，給建筑物的安全帶來隱患。所以，需要簡化建筑結構，減少構件數量，從結構上提高建筑物的安全性。最后，如果想單純依靠增加構件來抵擋結構性的扭轉，便會浪費材料，減少經濟利益。所以，需要避免外力對結構帶來扭轉的效應。

3.2.定計算方法。房屋結構設計過程中會涉及到很多計算程序；而優化建筑結構設計的過程，就是一個復雜變量和多種設計條件的計算過程。設計者在對各種數據進行演算時，要注意將附加約束條件的問題轉換成不附帶約束條件的問題，這樣更容易求得計算結果。經常用于建筑結構設計優化的計算方法也有很多，這些計算方法各有利弊；設計者要根據現實需要，選擇最簡便的計算方法，以節省時間和精力。

3.3.從統計結論上進行優化。在統計了各種數據計算結果之后，設計者要認真分析統計結論，找出各種設計方案之間的相似點和不同點，并通過綜合衡量，來確定一種最佳的方案。在分析結論時，設計人員要注意從多個角度思考問題，不能遺漏某些易被忽略的細節問題。這是因為，房屋建造是一項成本較高的建設工程，涉及到各方當事人的利益；只有站在宏觀的高度平衡這些利益關系，才能節約建設資金、優化建設方案。設計者應當妥善處理工程經濟效益與工程技術含量之間的關系，不能只顧節約成本，而忽視了技術的改進。也就是說，在設計方案的選擇過程中，既應當避免片面追求效益和利潤的傾向，又應當避免片面追求技術創新的傾向。

[1]佟月強，郝明.試論結構設計優化技術及在房屋結構設計中的應用[J].科技與企業，2012（08）：25～29.

[2]孫有果.結構設計優化技術在房屋結構設計中的具體應用探討[J].科技致富向導，2011（26）：33～35.