建筑結構設計優化設計新方法探析

崔雷

摘要：現代社會中，隨著社會經濟的不斷發展、小康社會的到來，社會中的各個行業也在發生變化。隨著建筑行業規模的擴大，市場對建筑的需求在不斷地改變，提出了新的要求。建筑行業遇到發展機遇，也承受著巨大的壓力。為了迎合市場的需求，建筑行業必須做出改變，最為首要的就是對建筑結構設計的優化。要在達到技術需求的條件下，通過對工程造價等方面的控制，平衡經濟效益和建筑質量。本文就是通過對優化設計方面的分析，對設計新方法進行探索。

關鍵詞：結構設計；新方法；優化設計

引言

經濟社會的發展，市場對建筑行業的需求不斷的變化，市場的競爭環境和人們的需求變化，要求建筑行業通過自身的優化改革，在保證經濟效益和建筑質量的前提下，迎合市場的發展，促進企業自身的發展。國民經濟和人民生活質量的提高，對建筑行業提出了新的要求，建筑行業必須重視人們需求的變化，根據需求的變化，提高結構設計優化程度。

一、建筑結構設計優化的主要原則

建筑結構的優化，就是要在保證建筑施工時安全性的前提下，加入審美、藝術等方面的考慮，對建筑進行規劃。首先是其功能性，功能性是指要最大程度的發揮出建筑結構的作用，展現其科學性和合理性。不僅是要在建筑過程中產生一定的經濟效益，更要提高建筑的使用價值，提高建筑的使用率。其次是要考慮綠色環保，當代社會，隨著經濟的不斷發展，人們的生活質量在提高，人們的對建筑的要求也不斷提高，這就要求在設計建筑的時候加入環保的設計理念。人們對環保的這一需求，使得建筑設計上出現了大量的環保材料。環保材料的使用不僅能減少對環境的污染，提高建筑質量，也能保證人們的居住環境的安全。安全性，安全是在建筑設計中首先要考慮的方面，是考慮的核心，要保證設計中各個環節的可操作性，保證建筑結構的安全性，只有通過實際的施工，才能充分發揮建筑設計的作用。還要考慮的方面是經濟，要通過優化結構設計，降低經濟成本。從最開始的木石結構，到混凝土結構，再到今天使用的鋼結構，不斷創新設計，是時代發展的必然趨勢。鋼結構的優點是造價低、質量輕，讓建筑受力均勻；工形梁的使用，有效地節省了施工材料，降低了經濟成本。

二、建筑結構設計優化新方法分析

（一）拓撲優化方法

拓撲優化方法，其核心就是要求設計人員在設計房屋建筑時，通過對建筑結構的分析，加入拓撲的優化方法降低自身重量，最后找到最精準、最理想的建筑結構，提高建筑的性能。要求設計人員要充分的認識、了解拓撲優化方法，將拓撲方法合理的運用到建筑設計中，保證建筑的科學性、合理性，加大設計的邏輯性。

（二）截面優化方法

建筑結構的設計尤為重要，設計質量直接影響建筑物的安全。建筑結構部分主要考慮其安全性、穩定性、可靠性。在建筑界面的處理上，要求設計人員著重考慮截面結構的穩定和安全，通過分析變量的特征和結構的位移情況的計算、信息化的數據處理，判斷調整結構的范圍，獲取最終的數據。并且要保證計算的科學性，要提高建筑整體的美觀和穩定性。

（三）外形優化方法

外形優化方法，能有效的幫助設計員調整建筑結構的框架，也能完善建筑內部的形狀，最終達到優化建筑結構的效果。但這一方法對設計人員有嚴格的要求。設計人員需在設計建筑結構之前，對建筑的整體概況進行分析，掌握建筑的實況，再根據我國的設計的相關規范，進行調整和完善。我們能通過外形優化這一方法，對桿系結構和連續性結構進行及時的區分。桿系結構設計，是對結構節點進行關鍵點制定，來保證設計的進行，達到外形優化設計的需求。

（四）概念設計與細部結構設計優化相結合

優化設計中，在設計數據不全的情況下，要通過對相關數據進行確定，采取概念設計，來對建筑進行優化設計。比如，在設計抗震建筑環節，由于地震的不可預測，強度是無法確定的，也就不能確定計算的精準度，這個時候就要采取概念設計。通過收集輔助性的數據，進行分析參考，保證建筑物的抗震設計達到最佳的效果。此外，設計人員還需要根據建筑的屬性來進行設計。例如，現澆的混凝土，因為它的材料彎曲，很容易發生開裂的情況，這種情況下，可通選擇鋼筋等材料，減少此類問題的發生，來達到建筑的質量，從而實現建筑設計的經濟效益。

（五）建筑物下部地基基礎結構的優化設計

建筑物下部地基基礎結構的設計優化，在此設計過程中，要求設計人員制定出最佳的優化設計方案。比如，在建筑的施工情況方面，要通過下部地基基礎結構優化設計，最大程度的減少施工的工程成本。通過優化設計方案的對比、選擇，確保最后設計方案的科學性和合理性。在建筑結構樁筏基礎設計方面，要求通過對其的設置、分類、路徑的確定，在保證樁基基礎地基均勻的基礎之上，最大程度的節省材料，降低施工成本。

結語

綜上所述，隨著我國國民經濟的飛速發展、人民生活質量的不斷提升，人們對建筑行業、建筑結構的需求在不斷發生變化，這一變化要求建筑行業在人們對建筑的需求方面加強重視，根據人們對建筑不斷變化的最新需求，優化自身的建筑結構設計，保證建筑的安全性、穩定性，同時增加企業的經濟效益，促進企業的發展。在優化自身的結構設計的過程中，要考慮到各方面的因素；并在具體的建筑實施過程中，檢驗和調整相關設計數據，務必要保證建筑的穩定性和安全性。要通過優化設計這一程序，不僅可以降低企業自身的建筑成本，還能為社會創造效益，創造附加值，提高整體資源的利用率。

參考文獻：

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[2]周謙.建筑結構設計優化設計新方法探析

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