建筑結構設計的優化方法及應用分析

殷夏文

摘要：我國城市建設與發展將建筑項目作為基本內容，同時密切聯系人們的生活。隨著生活質量的提高，對建筑項目產生更加嚴格的需求，在傳統項目安全使用的前提下，人們更關注舒適度、美觀度和便利性等，同時注意到結構設計中應用優化方法的巨大意義。只有科學應用實際資源，才可以對空間不斷改進。

關鍵詞：建筑結構設計；優化方法；應用

在社會經濟迅速發展的推動下，國內建筑行業逐步增強了發展活力與市場競爭力。在日益激烈的競爭狀況下，要想與業主使用需求高度相符，應對結構設計持續優化。如此不但確保項目建設水平與安全性，還節省大量投資費用，使企業增加了經濟收益。所以，不斷加強設計人員的工作責任感，有效適應社會發展需要，一定程度確保人們開展正常生活與工作。

一、優化設計方法的意義

在建設房屋過程中，對設計結構綜合考慮不僅提升了操作水平，還獲得最大化的社會經濟效益。我國大力宣傳推廣可持續化的節能環保發展思想。為獲得大量的市場份額，在建設操作中，密切聯系項目的長期利益，盡量壓縮造價成本，節省設計所需的投資。

現代化的設計相較于傳統建筑，前者減少了項目建設所需的投資成本，科學應用方法，避免浪費建設材料，并提高應用的科學性。我國正在積極提高城市建設水平，十分關注設計，全面管理施工操作一定程度提高了項目外部美觀度，還防止了發生浪費成本的現象。一旦優化設計結構，能夠高度聯系各個單元與因素，提高項目建設水平，有利于人們完善生活與居住環境[1]。

我國項目建設對自身的安全實用性給予高度關注，最大程度確保項目建設質量，通常忽略了優化設計結構工作，不能嚴控操作成本，經常發生增加預期成本的現象，且產生設計不足，直接影響了美觀度，難以滿足人們對住房質量需要。

二、優化方法與原則

（一）方法

1.優化步驟

有關人員在設計結構時，首先應根據步驟實行，只有如此才可以科學設計結構。具體包括：第一，突出優化結構模型，根據實際情況，對設計變量科學解決。同時有關人員應合理選擇有關目標的參數數值，對控制參數數值嚴格約束；第二，明確目標。具體是對項目造價全面了解。其次還要對有關約束條件積極明確，從而可以更好設計。

2.優化使用時間

對結構來講，最關鍵的是優化綜合使用時間，任何項目都會形成具體應用時間，而操作的任何環節都對其發揮了決定作用，在設計操作中科學優化，可以改進每一個操作環節，根據操作特點對設計方案不斷完善，獲得最理想的方法，如此提升建設水平，獲取最大化收益[2]。

3.優化整體協調性

在初期設計中，必須認真考慮結構問題，保障綜合穩定性，緊密聯系任何一個構件，不僅高度強調綜合質量，還應積極關注外部美觀性，如此對整體性科學調整，在設計布置結構時，應客觀思考任何操作，如此提升各個要素的協調性。

4.優化局部和整體

設計過程中十分復雜，應科學劃分層次，項目施工包括各個小環節與小局部，這一復雜程度表現在密切配合的各個局部，科學選擇材料，采取適合的結構形式，設計與安裝過程中，對安裝系統不斷改進，劃分大的整體劃分為若干個細小環節，逐一改進結構，對整體和局部之間的關系有效控制，通過合理的方式，提升結構的合理性，在實際操作中還需要注意整體性。

5.優化上部結構

具體是布置項目剪力墻結構，在設計的過程中，高度重合結構與剛度重心，對方案不斷改進，提升結構建設水平與穩定性，防止外部地震力量對結構造成損壞。

在大多數高層建筑中應用適合的方法，不斷提升設計的客觀性，充分保證結構建設質量，使其更加穩定的應用。在設計中應認真考慮基本剛度要求，采取科學的材料優化設計剪力墻，減少使用鋼筋材料的數量，強化結構的經濟性[3]。

6.優化地基基礎

地基是項目建設的基本，在設計過程中，對項目所在區域環境認真勘察，制定合理的設計方案，節省項目投入成本，強化地基建設水平，憑借優化方法獲取理想的方案。

（二）原則

第一，結合業主對實際要求。建筑主要目標是為人們創造一個理想的生活環境，這也是組成項目的關鍵內容，進一步成為設計標準。在優化設計時基于安全與環保角度考慮，對基礎設施、結構布局等科學規劃，便于設計密切聯系人們的生活工作。

第二，應幫助開發商獲得最大經濟效益。這一過程中必然牽涉到各類資源，對其科學應用直接影響了獲取效益的多少。因此，設計結構操作中，科學綜合各項資源，按照建設要求組合資源，提升應用效率，保證開發商的既得利益。

第三，有效融入全新思路。傳統設計產生缺陷，應用經濟價值偏低的關鍵原因是大規模采用了傳統設計觀點和模式，因此引入創新設計思想至關重要。

第四，高度重視綠色環保工作。人們當前生活水平正在積極提升，更加關注合理應用環保類型材料，通過這部分材料的應用有利于提升項目建設水平。降低破壞生態環境的程度，一定程度保證居住安全，避免材料形成再次污染[4]。

第五，在任何操作中安全是核心問題，設計工作也是這樣。科學設計每個構件中需要對可靠操作科學考慮，并有效融合實際操作，若難以貫徹落實設計思想，必將失去原本的價值。

三、實際應用

第一，明確計算方法，對整體結構的可靠性全面分析，對各個變量之間的關系有效確定，獲得最佳的計算模型。第二，明確設計結構形成的目標函數，根據各個變量產生的對應關系，獲得目標函數，并且實施求解，產生最優的設計方案。第三，整體設計項目結構，從而不斷提升結構的安全水平，憑借最優的計算方法，對分析整體結構流程精準明確。第四，科學設計框架梁和箍筋之間的距離，通常來講，當采取加密箍筋時，避免二者距離超出10cm；當采取非加密的箍筋時，防止二者距離超出20cm。

四、結束語

建筑結構是組成項目的關鍵內容，其穩定性一定程度影響了今后應用的堅固程度。對于建筑項目來講，優化設計發揮了至關重要的作用，由于設計的科學性不但滿足有關的技術應用標準，還可以避免產生經濟耗損。

參考文獻：

[1]王佩丹.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究[J].江西建材，2016（12）：51+54.

[2]吳丹.大型地下車庫底板結構優化設計實例[J].建筑技術，2017（9）：993-995.

[3]張海燕.建筑結構一體化協同設計中的建筑信息模型運用探討[J].建筑技術，2017（8）：876-878.

[4]高明.基于BIM技術的多層辦公室建筑節能設計與應用研究[J].建筑技術，2016（9）：846-849.

（作者身份證號：321088199306075099）