建筑結構設計優化設計新方法探析

邵西順

身份證號：410503197211261513

建筑結構設計優化設計新方法探析

邵西順

身份證號：410503197211261513

本文結合建筑結構設計優化與創新的具體步驟進行分析，總結出建筑結構設計優化與創新的具體措施，為我國今后的房屋建筑結構創新性設計提供合理性參考。

建筑結構；優化設計；設計方法探究

1　建筑結構優化設計的具體步驟

1.1房屋結構設計的目標函數選擇

設計人員在對房屋建筑結構進行優化設計的過程中，首先應當確定建筑結構的目標函數，采取相應方法對房屋建筑所能達到的安全標準以及面積參數進行確定，再根據房屋建筑的工程材料情況，準確計算房屋建筑結構優化設計的工程造價。設計人員需要對計算出的幾種工程造價方式進行判斷，盡量選擇工程造價最低的方案，以此實現控制房屋建筑結構工程總造價的目的。

1.2房屋結構設計的變量選擇

設計人員在進行目標函數的正確選擇后，還應該進行房屋建筑結構的變量選擇。變量選擇具體是指設計人員對可能會影響房屋建筑結構設計的因素進行分析與研究，選擇其中影響程度最大的一個變量因素進行計算與控制，以此達到變量選擇的實際效用。在房屋建筑結構的設計中，正確選擇變量因素，直接影響到房屋建筑結構設計的相關內容。

1.3房屋結構設計的約束條件選擇

通過在建筑結構可靠度的優化與創新，對房屋建筑結構當中定量與約束條件內容進行準確判定，把約束條件都限定于房屋建筑結構的工程標準以內，以此實現最優化的房屋建筑結構設計。例如，設計人員在對應力、尺寸大小以及結構強度等因素的約束條件進行判定的過程中，應根據房屋建筑結構的實際情況進行選擇，以此提高結構設計工作的規范性與科學性，為之后的工程施工建設奠定良好的基礎。

2　建筑結構設計優化與創新的具體措施

2.1采用拓撲優化的措施

通過對我國房屋建筑結構設計中存在的問題進行探究，我國現階段的建筑結構設計急需進行相應的優化與創新，設計人員在實踐工作中應采用拓撲優化的措施，利用建筑結構的剛度條件與理想化分布情況，有效提升房屋建筑結構的整體質量。

設計人員在對房屋建筑進行優化設計時，應準確尋找到建筑結構的理想化分布方式，通過對建筑結構的剛度與其他屬性進行分析，采用拓撲優化的設計優化措施，有效減小房屋建筑結構的重量，使房屋建筑結構設計的性能顯著提升。設計人員在實踐工作中應充分認識到拓撲優化方法優勢，利用拓撲優化方法使建筑結構的設計轉變為概念性的結構設計方法，有效提高房屋建筑結構設計的邏輯性，使設計人員在探究建筑結構最優化分布形式的過程中能夠更好地挖掘建筑結構的經濟效益，為住戶帶來更加舒適的感官體驗。

2.2采用外形優化的措施

現階段我國的建筑結構設計急需進行相應的優化與創新，設計人員在實踐工作中應采用外形優化的措施，在固有截面優化方法的基礎上，對建筑物結構框架與內部形狀等情況進行相應的調整與完善，進一步提高建筑結構設計的質量。

房屋建筑結構設計人員在實踐工作中，首先應了解與掌握房屋建筑的整體情況，根據我國現階段的建筑結構設計標準，對初始設計方案進行適當的修改。采用外形優化的設計方式，應該以房屋建筑的設計標準來劃分建筑結構的外形特征，在設計過程中主要采用桿系結構以及連續性結構。其中，桿系結構的外形設計，應注重選取建筑結構的節點坐標，將節點坐標作為設計變量，以此滿足外形優化設計的相關要求。

2.3采用截面優化的措施

房屋結構的細節是體現房屋建筑整體可靠性與安全性的重要內容，設計人員在處理房屋建筑截面的過程中，應具體考慮到截面結構的可靠性與安全性，對截面部位進行科學運算，以此提高截面結構的美觀性與穩定性。設計人員應通過有限元計算設計變量的應力特點與結構位移，借助信息化設備對設計數據進行驗算與統計，根據所得出的數據資料準確判定出截面結構的調整區域，對該區域內的建筑截面進行優化設計處理。在建筑設計的截面優化過程中，設計人員應嚴格按照計算數據進行操作，提高運算的準確性，以此確保建筑物截面的穩固性，提高建筑的使用壽命。

3　結語

建筑結構設計的優化與創新對于我國建筑工程施工具有重要意義。能夠顯著提升建筑方案的安全性與合理性，通過優化建筑結構設計，使房屋建筑在施工建設后具備更加完善的綜合性能，極大的提升建筑物的美觀程度。