建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略及其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的有效運(yùn)用

張濤 宋博

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工程建設(shè)變得越來越重要，但在當(dāng)前的建筑工程施工當(dāng)中，仍然存在一系列尚待解決的問題，尤其是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題。在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較重要，只有保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理性，才能從根本上提升建筑物穩(wěn)定性[1]。但在當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程性，還存在一系列尚待解決的問題，隨著我國建筑設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，提出了一系列建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略，這些優(yōu)化策略在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮出了顯著作用。本文主要研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略及其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的有效運(yùn)用效果。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化策略;問題;有效運(yùn)用

近年來，隨著人們生活水平的不斷提升，人們對(duì)住房的要求越來越高，要想從根本上滿足人們的住房需求，必須不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，提升建筑物穩(wěn)定性和美觀度[2]。針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來說，不僅要重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還要從結(jié)構(gòu)高度、結(jié)構(gòu)材料以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量等多個(gè)方面入手，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案[3]。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，實(shí)施優(yōu)化策略十分重要，不僅能夠節(jié)約空間設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)資金，還能不斷完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)適用目標(biāo)。本文主要明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的問題和優(yōu)化策略的應(yīng)用情況。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)意義和原則研究

如今，社會(huì)和人們對(duì)建設(shè)業(yè)的重視程度越來越大，大量新型技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)也廣泛應(yīng)用到工程建設(shè)當(dāng)中。在工程建設(shè)當(dāng)中，離不開建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，不僅要保證應(yīng)用范圍最大化，還要保證構(gòu)件和結(jié)構(gòu)之間的合理連接和良好空間布局[4]。在我國網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)飛速發(fā)展的形勢(shì)下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師又有了新的任務(wù)和判斷標(biāo)準(zhǔn)，不僅要突出設(shè)計(jì)理念，還要大力應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，必須進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要遵循三個(gè)原則，首先，設(shè)計(jì)方案要足夠科學(xué)，為后期工作有效落實(shí)奠定基礎(chǔ)，要根據(jù)建設(shè)實(shí)情制定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，同時(shí)出具相對(duì)應(yīng)的地質(zhì)調(diào)查報(bào)告。然后，要落實(shí)簡圖設(shè)計(jì)工作，深入研究相關(guān)數(shù)據(jù)，簡圖計(jì)算后加強(qiáng)計(jì)算分析，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性。最后，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，要保證結(jié)構(gòu)組成成分延展性良好，還要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)薄弱環(huán)節(jié)。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略的應(yīng)用和實(shí)踐研究

（一）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略的應(yīng)用

對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化來說，主要是工程整體設(shè)計(jì)優(yōu)化和部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，在建設(shè)分布設(shè)計(jì)過程中，通過應(yīng)用設(shè)計(jì)優(yōu)化策略和技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)房屋建設(shè)的整體優(yōu)化，還可以實(shí)現(xiàn)圍護(hù)方案等的良好優(yōu)化，這些優(yōu)化過程都需要整體合理布局[5]。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中，要在掌握工程建設(shè)整體情況的基礎(chǔ)上加強(qiáng)分析，凸顯出建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)理念，還要把提升經(jīng)濟(jì)效益當(dāng)作建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化目標(biāo)。

（二）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略的實(shí)踐研究

在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化當(dāng)作，要考慮未來利益，要結(jié)合整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行優(yōu)化，不要只考慮當(dāng)前的利益，不然就會(huì)導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)不平衡問題出現(xiàn)。在以往的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念當(dāng)中，主要是降低成本和費(fèi)用。但在當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，在保證建筑材料達(dá)標(biāo)率的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)部門的良好合作，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)適用目標(biāo)以及安全建設(shè)目標(biāo)。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)性發(fā)展之間的關(guān)系研究

（一）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建設(shè)用地之間的關(guān)系研究

如今，建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來越快，隨著高層建筑的不斷出現(xiàn)，城市用地問題得到了良好解決。通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，從根本上保證了高層建筑的穩(wěn)定性和安全性，達(dá)到了其對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。隨著建筑樓層的增加，房屋間間距也在隨之增加，所以，建筑樓層的不斷增加，不會(huì)導(dǎo)致用地面積逐漸增加。

（二）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程造價(jià)之間的關(guān)系研究

針對(duì)建筑造價(jià)來說，建筑樓層數(shù)量是導(dǎo)致其變化的主要因素，但對(duì)于不同的結(jié)構(gòu)來說，對(duì)應(yīng)的影響程度存在差異性。屋蓋結(jié)構(gòu)造價(jià)不會(huì)受樓層數(shù)的影響，部分屋蓋面積會(huì)隨樓層數(shù)量的增加而減小?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力比較大，會(huì)隨樓層數(shù)量的增加而增加，而基礎(chǔ)面積也會(huì)隨樓層數(shù)量的不斷增加而減小，減小程度相對(duì)不明顯。另外對(duì)于那些承重結(jié)構(gòu)來說，承重力會(huì)隨樓層數(shù)量增加而提升，建筑造價(jià)也會(huì)隨之提升。

（三）高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)性發(fā)展之間的關(guān)系研究

針對(duì)高層住宅來說，樓層數(shù)量的增加，會(huì)導(dǎo)致其造價(jià)提升，還會(huì)導(dǎo)致墻體面、結(jié)構(gòu)承載力以及管線長度增加，通過減小樓層高度，不僅可以節(jié)約建筑材料和資金，還能提升抗震能力，減少日照距離，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)約用地目標(biāo)[6]。

對(duì)于那些建筑面積一致的建筑物來說，其形狀往往不同，對(duì)應(yīng)的外墻bee3dee1ab875bbc4253f70287d165e8面積也不同。大量實(shí)踐研究結(jié)果表明，形狀越趨向于圓形以及方形的建筑物，其對(duì)應(yīng)的外墻周長系數(shù)也相對(duì)比較小，外墻受力功能比較強(qiáng)，外墻造價(jià)相對(duì)來說也比較低[7]。但要想保證居民住宅方便，往往把建筑物設(shè)計(jì)成矩形。

四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的有效運(yùn)用

（一）直覺建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)可用方案比較多，對(duì)應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)也比較多，針對(duì)那些已經(jīng)明確了結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)方案的建筑物來說，也會(huì)出現(xiàn)多種分析方法，在實(shí)際的分析當(dāng)中，所用的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)和相對(duì)應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)荷載數(shù)據(jù)也不是固定的，各部分結(jié)構(gòu)處理方法也不同，單純依靠計(jì)算機(jī)無法落實(shí)這些任務(wù)，必須依靠建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員深入研究和評(píng)估，還要結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，只有這樣才能保證概念設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理性。

（二）直覺設(shè)計(jì)優(yōu)化過程的建筑設(shè)計(jì)問題研究

在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中，會(huì)出現(xiàn)一系列影響因素，很多因素?zé)o法控制，特別是那些外在災(zāi)害等，當(dāng)這些不可控因素出現(xiàn)之后，會(huì)大大降低建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)受損嚴(yán)重。所以，在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要全面結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，嚴(yán)格遵循直覺設(shè)計(jì)優(yōu)化相關(guān)原則進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，盡量消除相關(guān)危險(xiǎn)因素，還要從根本上提升建筑結(jié)構(gòu)抗震能力，提前做好應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的準(zhǔn)備，把建筑物受損程度降到最低。另外，要大力應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)措施，保證建筑施工操作規(guī)范性，遵循延性設(shè)計(jì)原則，避免建筑結(jié)構(gòu)被破壞，降低地震壓力[8]。

結(jié)語：

綜上所述，在建筑工程設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是必不可少的，要想從根本上提升建筑穩(wěn)固性，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師必須嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)原則，結(jié)合建設(shè)實(shí)際情況，不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，從根本上保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性和安全性。

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