優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效策略

盧時榮

大連理工大學(xué)土木建筑設(shè)計院有限公司

優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效策略

盧時榮

大連理工大學(xué)土木建筑設(shè)計院有限公司

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，人們對居住環(huán)境舒適度的要求越來越高。因此，不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對于現(xiàn)代城市的發(fā)展與建設(shè)具有重要的意義和價值。縱觀現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的開展，在具體細(xì)節(jié)上還存在諸多問題，影響了現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的進一步優(yōu)化，影響了建筑工程企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，影響了現(xiàn)代化城市建設(shè)，因此對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行有效的優(yōu)化以迫在眉睫。本文就是以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計為例展開論述，并對有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作相關(guān)問題進行了詳細(xì)探討和研究。

優(yōu)化；建筑；結(jié)構(gòu)；設(shè)計；有效；策略

前言：

隨著我國經(jīng)濟社會發(fā)展水平的不斷提升，有效地推動了我國房屋建設(shè)行業(yè)的飛速發(fā)展。隨之，在房屋建筑領(lǐng)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(jié)構(gòu)設(shè)計與施工過程中，還存在許多漏洞，影響了建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全。我們知道，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，最重要的最基本的因素之一就是要保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性，質(zhì)量，其次要保證建筑結(jié)構(gòu)具備一定的美觀性和經(jīng)濟性。因此，不斷對優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅可以提高建筑機構(gòu)的安全性，還可以有效降低企業(yè)投入的成本，提高企業(yè)在激烈市場競爭中的競爭力，提高建筑工程企業(yè)的經(jīng)濟效益。本文通過對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)問題的研究，分析了建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的概念、內(nèi)容以及優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的必要性，并結(jié)合自身多年從事建筑機構(gòu)設(shè)計工作經(jīng)驗提出了優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效策略。下面，我們就來通過以下幾方面來詳細(xì)探討下。

1.建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的概念以內(nèi)容

1.1.通過對建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，可以有效的完善建筑的功能結(jié)構(gòu)，提高人們居住環(huán)境的舒適度，還能滿足建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性以及美觀的要求，進而實現(xiàn)建筑工程企業(yè)降低投入成本的要求。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計簡單來說就是在傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)上進一步對空間資源、設(shè)備資源、材料資源、經(jīng)濟資源進行充分的利用和科學(xué)配置，具實際調(diào)查研究顯示，建筑結(jié)構(gòu)通過優(yōu)化設(shè)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(yè)的競爭力、經(jīng)濟效益。根據(jù)建筑設(shè)計的總體要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計要盡量減小質(zhì)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(chǎn)生很大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

1.2.其次，我們再來研究下建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)容。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)容主要包括，在設(shè)計中在滿足建筑結(jié)構(gòu)要求和建筑結(jié)構(gòu)功能的背景下，設(shè)計工作人員要充分考慮到設(shè)計過程中所遇到的問題，并且能夠?qū)栴}采用最科學(xué)的方法予以解決，使建筑結(jié)構(gòu)最為科學(xué)、合理、實用。從整體上來講，其具體包括細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化、整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化、基礎(chǔ)機構(gòu)設(shè)計優(yōu)化等內(nèi)容。

2.優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的必要性

從目前我國建筑行業(yè)的發(fā)展態(tài)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(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求。在房屋建筑優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)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(xué)的設(shè)計方法和技術(shù)，降低建筑物的工程造價。根據(jù)以往的經(jīng)驗，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的建筑物，大大縮減工程造價，工程費用降低幅度高達(dá)20%。然而，實際結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)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(shè)計效果；有的設(shè)計新手沒有實踐經(jīng)驗，單憑書本知識，無法真正進行結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化；還有的設(shè)計師過分追求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，忽略了對建筑物的整體造價估計。因此，工程設(shè)計師需要綜合各種因素，制定出合理、有效的設(shè)計方案，確保建筑企業(yè)的根本利益。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可以完全的體現(xiàn)機械設(shè)備和材料的優(yōu)勢。優(yōu)化建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅能夠?qū)⑺蟹课葸M行有效整合，改善建筑物的質(zhì)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(yè)的經(jīng)濟利益。

3.優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效策略研究

3.1.首先要求設(shè)計人員制定出科學(xué)、合理的設(shè)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(gòu)件時，需要設(shè)計人員應(yīng)精心挑選，滿足建筑物的整體性能，發(fā)揮每一個構(gòu)件的優(yōu)點，在滿足工程設(shè)計需要的同時，降低工程的成本。其次，工程人員應(yīng)注重整體的優(yōu)化布局，考慮到整體和部分之間的聯(lián)系，確保建筑物的整體性。再次，如果各個構(gòu)件的組成很復(fù)雜，構(gòu)件的需求量就會增多，工程造價便會提高，這樣就會導(dǎo)致估算結(jié)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(jié)構(gòu)，減少構(gòu)件數(shù)量，從結(jié)構(gòu)上提高建筑物的安全性。最后，如果想單純依靠增加構(gòu)件來抵擋結(jié)構(gòu)性的扭轉(zhuǎn)，便會浪費材料，減少經(jīng)濟利益。所以，需要避免外力對結(jié)構(gòu)帶來扭轉(zhuǎn)的效應(yīng)。

3.2.定計算方法。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中會涉及到很多計算程序；而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程，就是一個復(fù)雜變量和多種設(shè)計條件的計算過程。設(shè)計者在對各種數(shù)據(jù)進行演算時，要注意將附加約束條件的問題轉(zhuǎn)換成不附帶約束條件的問題，這樣更容易求得計算結(jié)果。經(jīng)常用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的計算方法也有很多，這些計算方法各有利弊；設(shè)計者要根據(jù)現(xiàn)實需要，選擇最簡便的計算方法，以節(jié)省時間和精力。

3.3.從統(tǒng)計結(jié)論上進行優(yōu)化。在統(tǒng)計了各種數(shù)據(jù)計算結(jié)果之后，設(shè)計者要認(rèn)真分析統(tǒng)計結(jié)論，找出各種設(shè)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(jié)論時，設(shè)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(xì)節(jié)問題。這是因為，房屋建造是一項成本較高的建設(shè)工程，涉及到各方當(dāng)事人的利益；只有站在宏觀的高度平衡這些利益關(guān)系，才能節(jié)約建設(shè)資金、優(yōu)化建設(shè)方案。設(shè)計者應(yīng)當(dāng)妥善處理工程經(jīng)濟效益與工程技術(shù)含量之間的關(guān)系，不能只顧節(jié)約成本，而忽視了技術(shù)的改進。也就是說，在設(shè)計方案的選擇過程中，既應(yīng)當(dāng)避免片面追求效益和利潤的傾向，又應(yīng)當(dāng)避免片面追求技術(shù)創(chuàng)新的傾向。

[1]佟月強，郝明.試論結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)及在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2012（08）：25～29.

[2]孫有果.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用探討[J].科技致富向?qū)В?011（26）：33～35.