建筑結構優化設計研究

向培龍

【摘要】建筑結構設計優化不僅能夠節約資源降低工程報價，還能夠在一定程度上控制工程的投資激烈化，達到更高的建筑質量水平，實現建筑功能的各種功能，并且能夠結合現在人們的需求理念在建筑物的藝術風格上滿足人們對高質量生活水平的追求。

【關鍵詞】建筑；結構設計；優化設計

引言

如今，隨著社會生產力的大力發展，人們的物質和精神水平都有了很大的提高，在社會經濟快速發展的同時，人們對生活的各方面也提出了更高的要求，尤其在建筑結構優化設計方面，無論從設計意識還是實踐情況來看，都有了很大的變化。

一、建筑結構優化設計的重要性

社會的發展促使人們的生活水平得到了很大的提高，注重物質生活水平的追求也不斷提高，這就形成了對建筑水平多樣化的要求，要想在節約建筑成本與建造高質量工程中有效統一，就需要一定的建筑結構優化設計，建筑結構優化設計不僅能夠在資源上節約成本的支出，還能夠實現在資源的有限條件下使建筑的質量功能水平最優化，能夠提高空間的利用率，發揮資源的最大功效，建筑的高質量包括建筑的環境以及使用功能，結構設計優化符合一定的經濟發展原理，對資金，土地資源空間，建筑質量與水平都能做到合理的優化，建筑結構優化對于建筑行業的發展以及未來的經濟可持續發展都有著很重要的作用。

二、建筑結構優化設計的內容

建筑結構優化設計是指按照建筑的設計要求和規范，綜合考慮各種因素， 采用合理的設計方法，設計相應的結構布局，使建筑結構達到最佳質量標準的一種設計方法。在建筑結構優化設計的過程中，首先，根據建筑設計的要求和實際情況制定方案，再對方案進行判斷，分析方案是否能達到設計的最優化，各項指標是否達標等，其次，對方案進行修改，改進建筑結構設計的不足。

三、建筑結構設計中存在的問題

建筑結構優化設計中存在的問題在進行結構設計的優化過程中會存在很多的問題，對于一些低層建筑物，建筑結構設計原理基本上都是一致的。但是由于土地資源的有限性，空間的局限性，目前高層建筑不斷地發展，對于高層建筑來說，建筑結構設計就要增加新的控制因素，較高的承載需要結構上的絕對穩定，這就給建筑結構的設計增加了一定的困難，越高層建筑承載力需要越大，在安全穩固方面就越困難，這些問題都會對建筑結構設計的優化造成很大的壓力。另外對于建筑結構設計的技術要求來說，要想優化技術水平，就要了解建筑結構設計的要求跟使用功能，這就需要在考慮眾多細節問題的同時也要把握經濟的適用性，優化技術是要從建筑整體跟組成構件出發，對于建筑中的各個結構部分都要做到優化解決，用有限的資金做出最優的方案，實現經濟與質量的有效結合。除上述之外，在當前建筑結構優化設計的實踐中，往往忽略了建筑材料的合理選用，沒有真正做到節能環保，尤其在一些大型建筑的建設過程中，由于設計時環保意識不足，導致對環境的破壞程度較大。

四、解決建筑結構優化設計問題的措施

1、嚴格遵循國家相關規定

進入經濟全球化經濟時代，我國經濟實現了飛速發展，人們生活水平也有了顯著提高，由此，人們逐漸重視建筑結構設計的安全性。在這種形勢下，我國出臺了建筑結構設計的相關法律及規范。

在進行建筑結構設計的時候，建筑結構設計人員要嚴格遵守國家法律及規范，致力于提升建筑結構設計的質量，避免發生安全事故。同時建筑結構設計人員要及時發現建筑設計中的安全隱患并提出解決對策，防止發生安全事故。

2、建筑結構優化設計的整體布局

對于建筑結構的優化設計要有一個整體的意識，按照建筑設計的原則要求，在考慮綜合因素的基礎上，正確處理結構的點、線、面之間的關系，使具體構建與整體結構相互協調，合理規劃建筑結構的布局，另外，對于建筑結構的設計要詳細，才能使后期施工有效進行， 從而達到國家的建筑質量要求，實現建筑結構設計的最優化。

3、確定合理的優化方案

設計師在設計建筑結構方案時，要結合建筑參數，對工程的目標進行一個預測規劃，這樣可以實現建筑工程中的資源經濟控制，有利于建筑結構設計的優化設計工作，更好的實現工程建筑的目標；建筑結構設計要根據建筑的設計來確定最終的方案，根據固有的建筑面積最大限度的設計出結構的合理限度性以及空間的利用率，減少工程造價成本。

4、優化基礎設計

在結構造價中，占據比重最大的是基礎造價，其決定了整個工程造價。在設計建筑基礎時，要恰當選擇建筑基礎類型。通常情況下，底層建筑較多應用淺埋天然基礎，而高層建筑較多應用沉降控制符合基礎。對于深埋獨立地下室，可考慮采用補償式基礎。在進行地下室設置時，要充分比較并驗證地下室的樁型、埋深、底板結構形式、頂板結構形式、抗浮水位、基坑圍護以及側墻設計等問題，同時要盡可能的降低工程造價。

5、建筑結構分析方法的優化

建筑結構有很多分析方法，比如動力彈性分析法、彈性靜力法等，在建筑結構的變形和內力方面，可采用彈性方法計算與分析，要根據實際情況對建筑結構模型進行分析，不同結構、布局采用不同的分析方法，以保證建筑結構優化設計的質量。

6、優化結構計算中的重要參數

建筑結構的計算要求十分嚴謹，一個小的錯誤就有可能導致整個建筑的安全抗震性出現隱患，這就要求所有的計算結果需要得到分析，并且判斷其結果的合理性，確認有效才可應用于工程設計。結構的自振周期、樓層抗震剪力系數、彈性側向位移、柱底內力設計值等等重要參數都需要經過計算機計算得出。為了分析這些重要參數的合理可靠性，除了正確的結構計算圖、合理的結構方案、正確填寫相關信息等等，如何合理選取計算機計算得出的信息中的各項參數也是十分重要的。這就要求我們設計人員深刻理解規范條文的要求，明確結構的受力情況，這樣得出的相應參數，才能有效合理應用于工程設計，保障了建筑本身的安全性。

結語

本文從建筑結構優化設計的重要性入手，分析了建筑結構優化設計中存在的問題，并提出了相應的解決措施。

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