分析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用

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1、分析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用广州智海建筑设计有限公司广东广州510632摘要：结构设计优化方法和技术的应用具体体现在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计两方面。木文从结构设计优化技术的特点开始，分析了结构设计优化技术在房屋结构设计中应用的优势和应用要点，有一定参考价值。关键词：结构设计；建筑结构；优化技术；应用引言在建筑结构设计的过程中，在满足建筑师设计意图的基础上，结构平面布置应尽量规则，对称，尽量缩小质量中心和刚度中心的差异；使建筑物在水平荷载作用下不致产生太大的扭转效应。利用结构设计优

2、化的技术方法可以满足建筑木身品质要求不断提高的目的，能够满足人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高的需求，同时，这也与建筑商不断寻求新的手段来满足顾客的需求的愿望是一致的，同时达到降低建筑工程造价成木的目标。1、结构设计优化技术的作用1.1提升建筑的安全性通过对房屋建筑结构的优化设计，可以对原有设计方案中的不足和缺陷进行弥补，从而提升建筑结构的合理性和安全性,在保证建筑整体质量的基础上,提升建筑结构的稳定性和结构构件相应的受力性能，使得结构构件的性能尽可能地发挥出来。1.2减低工程造价相关数据显示，运用结构优化设计后，与

3、原设计方案相比，建筑工程的成木可以节约10%—20%左右，成木大大降低。同时，通过结构优化设计，还可以充分发挥原材料的性能，确保建筑结构各个单元之间的紧密联系，提升建筑工程的经济性。2、结构设计优化技术的方法之前也提到，建筑结构设计所追求的最终效果，是实现结构的安全性、经济性、美观性、实用性以及施工的便利性。在房屋建筑中应用结构设计优化技术，主要体现在建筑结构总体的优化设计以及建筑的分部结构优化设计。在房屋结构设计中的结构优化设计，主要包括基础、楼盖系统、围护结构、结构细部构造等多个方面，需要从结构受力情况、整体布局、建筑

4、造型以及成本造价等方面进行综合分析。结构设计优化技术需要从房屋建筑的实际情况出发，以确保优化设计作用的充分发挥。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，对建筑结构中的各种参数进行整理和分析，然后依据结构整体，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。首先，对设计变量进行合理选择，设计变量对于房屋结构设计的影响是十分巨大的，设计人员需要按照变量的重要性，对其设计的参数进行分类，将影响较小的变量作为预定参数，从而简

5、化计算流程。艽次，要对S标函数进行确定。在这里的0标函数，就是满足建筑实际需求的最优解。然后，明确约束条件。对于房屋结构优化设计而言，.其约束条件主要包括强度约束、尺T约束、应力约束、弹塑性约束时，同时按照现行的设计规范，对优化设计的约束条件进行明确。2.2确定结构设计优化方案对于房屋建筑而言，结构设计的优化方案，主要是指结构的布局以及细部的优化。结构布局的合理性直接影响着房屋结构的造价，因此要求其结构尽量简单，传力直接，避免多次传力的情况。而细部优化是一个较为广泛的概念，包含的内容相对较多，根据其对于房屋结构的影响程度

6、分析，最为关键的部分，是对结构构件截面的合理选择。例如，竖向构件应该在满足建筑立面造型、不影响建筑室内功能的前提下选择适当的轴压比，轴压比过大或过小都会影响结构造价。梁的截面设置同样如此，如果截面过大，会影响建筑内部的旮效空间，而截面过小，则会导致配筋相对较大，影响造价。3、结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用概念设计优化技术与建筑结构设计对于同一建筑方案，可以有许多不冋的结构布置方式；即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法；分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的：建筑物细部的处理更是不尽相同，这些问题是计算

7、机无法完全解决的，都需要设计人员自己做出判断。各种功能结构的优化设计内容：结构抗震的经济化设计，主要针对高层的房屋建筑，高层建筑的水平荷载比较大，在抗震结构设计中，抗侧力是重点内容。尤苏是在建筑物高度增加之后，抗侧力结构的造价也会随之增加。因此，抗侧力的结构必须进行合理选用，以便形成造价优势。上文已经对常见结构形式进行了一定阐述，虽然每种结构形式都具备一定的抗震性能，但所达成的经济效果确是各不相同的，因此设计人员对房屋结构的设计要充分了解各种结构模式的抗震性能和经济指标，把握好房屋的体型、结构的体系以及刚度的分布等，针对抗

8、震的薄弱环节通过抗震构造措施进行改善，将抗震结构设计的成本降到最低。概念设计处理的实际建筑设计问题：概念设计所要处理的问题多种多样。但可以背定的是希望通过优化设计，建筑结构能在各种不期而遇的外部作用下不受破坏，或将破坏程度降至最低。因此，结构设计过程中就应该未雨绸缪，从计算及构造等各个方面都要采取一些有