建筑結構設計中的優化策略

文/顧卓，身份證號碼：210124198806290038

1 導言

隨著社會發展水平的不斷提高，人們對建筑設計標準的要求日趨嚴格，特別是石油行業的建筑工程更為重要，關系國家的能源命脈。因此，優化建筑工程的結構設計，提高建筑工程的穩固性能刻不容緩，這就要求設計人員不僅要有更強的專業設計能力，還要不斷地對設計難點進行創新和優化，從而設計出更多高質量的作品。

2 建筑結構設計優化概述及重要性

在房屋結構設計過程中，建筑結構設計是其中的重要組成部分。建筑結構設計優化，就是根據相關理論和經驗，對結構設計展開完善和再規劃，從而使建筑結構整體具有更好的性能、更低的成本。隨著人們對于房屋的要求越來越高，在設計過程中展開結構設計優化已經得到了行業和社會的高度重視。然而，建筑結構設計優化是一項十分復雜的任務。對結構的優化，必然導致更多的問題，比如設計成本的增加、建筑成本的改變、建筑材料的革新、建筑工藝的改進等等。因此，這就更需要設計人員采用科學、謹慎地態度，切實有效做好優化工作。就房屋結構設計優化的內容來說，主要包括以下兩部分：對房屋建筑結構的整體優化；對房屋建筑結構的局部優化，包括對主體、房頂、基礎等結構展開的優化。

建筑結構設計優化策略不僅可以更好的提升房屋建筑的觀賞價值，而且還能夠為施工單位節約大量的工程資金，鞏固建筑單位在市場當中的地位。對于建筑商來講如何用最小的投入獲取到最大的社會效益和經濟效益是每一個施工企業都向往和追求的目標，在房屋建筑結構設計當中應用房屋結構優化設計方法就可以實現這一目標并且還能在滿足建筑結構長遠利益的前提下把建筑物的施工造價降低到15%左右。另外，利用房屋結構設計優化方法進行建筑結構設計，還能夠為房屋建筑整體方案的制定提供有效的途徑，滿足建筑設計的對于經濟性和安全性的需要。

3 建筑結構設計中的優化策略

3.1 細化建筑結構的施工圖紙

建筑結構設計人員在設計的過程中，要充分全面地考慮設計的各個細節，再進行施工圖設計前，設計人員應該和建筑、暖通、給排水等專業進行緊密的溝通和聯系，充分掌握建筑結構的總圖設計，明確結構設計的最佳受力特征。在充分了解建筑工程的總體情況后再進行建筑結構的設計，施工圖紙完成后，設計人員要按照嚴格的校審流程進行校核、審核，確保施工圖紙能夠反應出工程的整體概況，相關的設計符合行業規程規范的有關規定，沒有危及安全隱患的存在。結構設計過程中要使建筑保持較好的延展性和良好的抗震能力。此外，在進行建筑結構的施工前，設計人員應該到項目現場配合施工人員進行有關的交底工作，讓施工人員知曉建筑結構設計的各個細節，這樣有助于現場施工質量的提高，加快施工進程，保證項目的順利完工。

3.2 整體與局部優化

建筑結構設計優化，是一項十分復雜的系統性工作。在結構設計優化的過程中：在設計時，就必須從系統工程的思維，對建筑工程的各個子系統展開統籌規劃；從而保證在優化設計的時候，能夠全面保障各子系統的目標、功能和聯系；由于對建筑結構設計實施優化，必然會對建筑的材料、結構、配件等產生影響，這就使得設計優化必須建立在整體優化的前提下。建筑結構優化設計，主要包括了對計算模型和計算方案的優化兩方面構成的。建筑結構優化設計，實質上就是針對建筑設計中的重要變量設定參數，以此為基礎確立函數模型，從而對模型展開優化。具體來說，模型建立包括變量選擇和目標函數確定兩部分。設計變量選擇是優化的核心，變量的選擇決定了參數的設定，也決定了優化作業的難易程度。目標函數的確定需要建立在找到最優解的基礎上；然后確定目標函數的約束條件，包括建筑的應力、尺寸、彈性、塑形和強度等等，建筑結構的優化必須保證在約束許可范圍內展開。

3.3 概念設計結合細部結構設計優化

所謂概念設計，就是在沒有具體量化數據的前提下，展開優化設計，比如，對于建筑抗震防裂度的設計，在缺乏有效的量化標準的情況下，就必須應用概念設計。這就要求設計人員在優化設計的過程中，基于建筑的實際狀況，靈活掌握設計方法。比如，就建筑的防震需求，可根據建筑的不同采用不同的抗震措施，通過不同的方法，實現相同的抗震性能優化的目的。

3.4 保持建筑的整體協調性

在優化建筑結構時，設計者需借用可靠的優化行為保持建筑的整體協調性，需要協調的內容包含結構周邊要素、平面設計要素以及整體結構要點等，在保持結構的整體設計性的同時，還認識到外在元素與建筑本身的協調性，保持建筑與周邊環境的融合性。為了做好建筑的內部協調工作，設計者要確保房屋內部的各處位置的標高數值的一致性，排除夾層結構，不能將特殊的裝置以及轉角部位設立在受力幾種部位，處理房屋的特殊部位時必須要做好受力保障工作，首選硬度以及強度都比較高的材料。在使建筑與外部環境保持協調性時，可以優化調整的內容包括建筑的風力承擔數值、建筑之間的實際距離等，相鄰建筑的實際距離不宜過近，房屋建筑也不應給原有的生態環境帶去不良影響。

4 結論

綜上所述，對于建筑過程當中的優化結構設計方案，必須根據實際的情況來進行操作，當前人們對于房屋建筑結構設計的要求不斷增多，使得房屋建筑優化設計朝著更好的方向發展，在開發商和設計者進行建設的過程當中，必須將良好的優化方法應用到設計過程中，減少工程造價，增大利潤，實現設計者與消費者的共贏。