建筑結構的優化設計途徑分析

汪運梅

摘 要：隨著社會與經濟的發展，人們的生活水平也越來越高。對建筑工程也提出了更高的要求。在建筑工程中，最為重要的就是建筑結構的設計，建筑結構的優劣直接影響著建筑的質量。本文針對如何對建筑結構設計優化進行分析，以期提高對建筑結構設計的水平，從而達到提高工程質量的目的。

關鍵詞：建筑結構;設計優化

0 引言

隨著我國基建的發展，人們對工程減值質量問題也越發重視，在當前行業競爭激烈的大環境下，建筑工程從管理、設計以及安全、施工等方面也提出了越來越高的要求。建筑的結構設計基礎的安全性與功能具有全面的保障作用，并且與建筑工程的經濟基礎相結合，從而減少房屋建筑的開銷與成本，因此需要加上對建筑結構的設計優化，為建筑提供更好的環境。

1 建筑結構設計中存在的問題

1.1 對結構設計重視度不足

在對建筑的設計過程中，通常對外觀有著較高的要求，但是通常會因過于追求表面功能與外觀，使得結構的設計缺乏一定的實用性與合理性，從而導致無法滿足建筑的功能與外觀要求，對建筑的結構造成一定的安全隱患。在滿足結構外觀以及功能時，大多都會采用鋼筋、加大構件的方式進行，但是這會造成建筑成本的增加，導致工程造價預算變得難以控制。

1.2 對建筑結構設計的難度認識不足

建筑結構的設計是一項具有專業性與復雜性的工作，其設計人員需要進行較長時間的經驗累積，才能夠在進行設計時，以最小的成本達到最好的效果，實現利益最大化。當前的設計人員在進行結構設計時，往往會忽略這一問題。普通的設計師在進行設計時，通常是簡單的采用制圖軟件進行繪圖，再添加相關的標準、規范就完成了設計圖。而卓越的設計師會不但能夠將設計理念融入其中，還能夠將建筑結構設計得規范合理，并且不斷的對其進行優化，保證其設計需求的同時，有效的對工程造價預算進行控制。

1.3 缺乏對建筑設計的投入

施工方在進行工程設計時，考慮的最多的是結構設計費用，往往會忽略了其設計的實用性與專業性，因而在選擇設計方案時，通常會選擇價格角度的方案來降低其工程的成本，但是由于設計缺乏專業性與實用性，往往在施工中會出現工程造價不斷增加的情況發生，更有甚者，部分施工方還會因追趕工期而出現偷工減料的情況，從而對建筑質量造成嚴重化影響。

2 對建筑結構設計的優化方案

2.1 設計優化的途徑

對結構的優化設計通常分為設計中與設計后兩個方面。其設計中的優化即為在建筑結構設計的同時做好前期規劃，對過程中出現的問題，進行有效的優化，并對工程中的設計要求進行有效的把控，使建筑結構設計能夠滿足要求，同時達到優化的目的;所謂的設計后優化，即為建筑工程還為開始施工前，對設計圖的細節進行優化與調整，避免出現不合理之處，從而達到完善設計圖的目的。在對建筑結構進行設計初期，需要對比不同方案中紅所這幾道的技術性與經濟性，例如結構、材料以及設計參數等，對其結構中的含鋼量采用最優化的方案進行設計。在設計過程中，設計人員還需要對其具體的載荷進行計算，對模型進行調整等，設計出最為受力優化的鋼材使用量，并精確計算施工圖中的配筋用2量。

2.2 建筑結構形式優化

當前的建筑設計模型大多采用PLPM為主，當前的建筑結構模型據不計算采用有限元計算，但是在對不同的模型之間其計算方式差異較大，從而導致設計圖被不斷的修改，無法使建筑效果達到最為優化的結果。因此在進行設計前，需要對建筑的結構形式進行充分考量與確定，同時對建筑的功能要求進行考慮，并對工程造價的影響進行分析。例如對建筑結構的剪力墻進行設計時，首先需要對墻肢與連梁之間的約束力進行考慮，由于墻肢與連梁之間的越蘇導致其局部彎矩加大，從而影響其截面的正應力。若增加其鋼筋裴亮，則需要相對降低連梁的剛度，從而減少截面面積，優化并控制剪力墻的數量。

2.3 構建安全的優化

在當前的建筑結構中，鋼筋混凝土結果的建筑具有極高的承載力與安全性，是當前使用最多的建筑結構。在地震等自然災害發生時，通常都是承重柱或承重墻發生斷裂，從而導致建筑整體坍塌。為了確保建筑的整體安全，首先需要保證這類構件的安全與強度。建筑構件的安全性主要需要考慮材料選擇的合理性，通過對建筑高度、功能以及裝潢布置等要求，采用科學合理的方式單一材料進行選擇合理有效的結構。

為了對構件的安全進行優化，首先需要選擇規則立面方案與平面方案作為參考，避免出現樓板開洞、平面凹凸不平等情況發生，并且需要保證其設縫、平面暢快處于合理的范圍，使質量中心與結構的強度中心相互靠近，降低其應力;對于降低構件的用鋼量，需要選擇均勻的柱網尺寸，使其受力能合理均勻的受力。因此，對于建筑施工，需要選擇經濟合理并且其設計構件最為優化的方案進行施工。

3 總結

建筑結構通常是指建筑中由各種構件所組成的能夠起到承重作用的體系，其作用是能夠引起體系產生內里與變形的因素。

建筑結構通常是由板、梁、柱、墻、基礎等建筑構件座組成，并具有一定的空間功能，能夠俺去眼的承受建筑物的各種正常受力的骨架結構。其中，板是建筑結構中直接承受載荷的平面構件，通常指承受垂直于縱軸方向載荷的線形構件，柱與墻都是建筑構建中承受軸向壓力的承重構件，其中柱承受于縱向載荷的線形構件，墻主要承受平行與墻體放線載荷的豎向構件。基底則是地面以下的構件，將柱與墻等傳來的載荷傳于地基。

通過對建筑結構優化設計的研究，不但需要考慮其規劃與設計，還需要采用科學的理念進行設計。為了提高建筑結構的優化，設計人員需要不斷積累相關的實踐經驗，逐步對建筑結構進行優化，協調配合建筑工程與其他工程之間的差異，更好的對建筑結構進行優化，從而確保工程的質量與安全。

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