探析建筑结构设计的优化设计

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1、探析建筑结构设计的优化设计陈晓娟湖州工业建筑设计院有限公司浙江湖州313000摘要：对于现代的建筑来说，建筑不仅要具有必要的使用价值，而且还要具有一定的美观。安全、便于施工、经济、实用以及美观是我们对房屋结构设计时，必须要考虑的五个基木问题，也就要求我们必须对建筑结构设计进行相应的优化，以使得空间资源的合理利用，尽量使得房屋结构合理、安全、可靠。随着人们生活水平不断提高，不仅对建筑实用性与安全性有所要求，而且对经济性与外观也有所要求。关键词：优化；建筑；结构；设计1.筑结构设计的优化设计的重要性如今，随着城市化进程的不断加快，城市建筑土地资源越来

2、越紧缺，因此高层或超高层住房将成为城市住宅的发展方向，相较于传统的建筑模式，高层建筑等新型建筑的建设只有更大的难度，这就要求相关的施工建设人员应该重视房屋结构优化问题，在减少资金投入的同时，进行细致的建筑设计方案规划，运用新技术和新理念，建设出既安全又经济的建筑。根据相关数据可以看出合理的房屋结构设计可以减少建设资金投入，与没有进行设计优化的建筑相比采用优化法进行优化后的建筑能够节省10%〜20%的建设费用。不过，在实际的施工建设过程中，优化设计的实施往往不是一帆风顺的，可能因为多方面的限制而难以进行。首先，很多施工单位都会因为赶工程进度，而不顾

3、施工质量，对于房屋设计的缺陷不予及时的优化处理，而对最后的建筑质量造成影响。其次，还有一些施工建设人员自身经验不足、专业素质不高，无法进行建筑设计优化。最后，还因为一些施工建设人员和设计人员只注重建筑的部分建设,而忽视建筑的整体设计，不能准确的制定工程预案，影响建筑整体的造价。对建筑的结构进行设计优化能够合理的规划建筑设计，减少工程资金投入，房屋结构各个方面整合起来，保证建筑质量，为人们提供经济安全的住房。1.建筑结构优化设计的要点2.1建立相应的结构优化模型结构优化设计的实质，是利用相应的数学知识，对就爱你住结构中的各种参数进行整理和分析，然后

4、依据结构整体，构建相应的数学模型，寻求最优设计的过程实际上就是对最优解的求解过程。因此，在对房屋结构进行优化设计吋，需要建立相应的优化模型。2.2明确优化对象和优化内容在进行结构优化的过程中，主要的优化对象和优化内容包括：建筑基础结构的优化、建筑屋盖系统的优化、建筑围护结构的优化以及细部结构的优化等内容。而针对上述结构具体方面的优化还包括具体的选型、结构的布置、结构整体受力分析以及结构造价分析等，在确保达到实用要求以及建筑标准的同时，通过与具体的工程实际情况相结合，达到优化设计的0的。2.3选择设计变量一般把对设计要求起主要影响作用的参数作为设计

5、变量，如B标控制参数（结构造价C1和损失期望C2）和约束控制参数（结构的可靠度PS）;而将那些对设计要求来讲，变化范围不大或是根据结构要求或局部性的设计考虑就能满足设计要求的参数等作为预定参数，这可以大大减少设计、计算和编制程序的工作量。2.4约束条件进行确定对于房屋的结构的设计优化来说，必须确保结构的可靠度，来对优化设计相关的约束条件进行相应的确定，设计优化的约束条件主要包括裂缝宽度约束、结构强度约束、尺汴约束、构件单元约束、应力约束、结构体系约束、从可靠指标约束到确定性约束条件以及从正常使用极限状态下的弹性约束到最终极限状态的弹塑性约束等约束

6、条件。2.建筑结构设汁的优化设计措施3.1保证设计优化的可靠度对于结构的设计优化来说，必须确保结构的可靠度，来对优化设计相关的约束条件进行相应的确定，设计优化的约束条件主要包括裂缝宽度约束、结构强度约束、尺吵约束、构件单元约束、应力约束、结构体系约束、从可靠指标约束到确定性约束条件以及从正常使用极限状态下的弹性约束到最终极限状态的弹塑性约束等约束条件。在进行结构设计的时候，确保每个约束条件都必须满足相关要求，以实现最佳的设计。在设计过程中必须对细部的结构进行相应的设计优化，例如，在现浇的混凝土异形的板料，苏拐弯处容易开裂，我们可以简化成矩形板，然

7、后再合理的选择钢筋，在满足其结构的基本要求条件下，达到既安全又经济的0的。3.2荷载优化荷载输入值的计算是否准确，关系到整个工程的含钢量是否正常。荷载的计算应尽量精确，做到不漏算、不重算、不多算、不错算。荷载取值应严格按照最新版荷载规范取用，不要擅自放人。对于一些特殊功能的建筑，应会冋甲方共冋测算荷载的取值。填充墙上门窗开洞面积较大吋，应扣洞口部分的重量。地面、楼面、屋面、填充墙、隔墙、构架、线条等恒载取值应按建筑做法和大样详细计算。对于相关规范中所列可折减的项5,位严格按所列系数折减，尤苏是消防车活载。通过检查PKPM总信息中单位面积质量数值可

8、以判断出荷载输入是否正常。一般设计较合理的住宅结构，单位面积的荷载标准值为：框架结构1IkN/m2-13kN/m2,框剪结构13kN/m