关于建筑结构设计优化的探讨.pdf

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1、规划与设计建材与装饰2013年9月关于建筑结构设计优化的探讨贺新（竹山县规划建筑设计院湖北十堰竹山442200）摘要：本文针对传统房屋建筑结构的设计方法以及设计优化措施的基本流程实行了简单的对比，根据这些，本文首先叙述了建筑结构设计优化关键性意义，然后在将建筑结构设计自身的特点结合在一起，分析了设计优化的基本含义，并就建筑结构的抗震设计、平面布置以及静力分析的方法等这些方面分别论述了建筑结构设计优化的方法。关键词：建筑结构；设计优化；基本理念；优化内容中图分类号：TU318文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）27-0040-02传统的建筑结构设计

2、方法，其过程大致如下：假设寅分析寅于已知的给定参数，通过相关理论、方法，找到这样一个设计变校核寅重新设计。即先根据工程实践经验通过判断假定一个设量，使其既能满足所有约束条件，又能使目标函数取得最小值。计方案和做法，用工程力学方法进行结构分析，以检验是否满足这里所谓的设计变量，指的是在设计过程中所选的描述结构规范规定的强度、刚度、稳定性、截面规格等方面的要求。如符合特性的量，它们的量值可根据设计方案的不同取不同的值。这些要求则为可用方案；同时，也可以通过对少数几个方案和方法进设计变量所组成的维向量可用维空间的一个点来表示，称为“设行比较而得出可用方案，这种设计方法只

3、能凭借设计者的经验计点”。在建筑结构优化设计中指的主要是：淤设计截面的几何在很少的几次重复实验后以通过“校审”满足。参数，如各个构件的截面尺寸、面积和惯性矩等。于结构总体的1建筑结构设计优化的重要性几何参数，如柱的高度、梁的间距、拱的矢高和节点坐标等。虽然实行建筑结构优化设计的原因，可以总结为以下几点原因：设计变量所涉及的内容可能有很多，但总体可分为连续型和离（1）混凝土、钢筋以及砌体等经常使用的建筑材料费用占了散型两种类型。前者在优化过程中的变化是连续的，如拱的矢高建筑结构成本中绝大部分，然而这部分的成本大约占建筑结构和节点坐标等；而后者的变化则是跳跃性的，如备

4、选的型钢截面主体的造价50豫以上。通过对建筑结构设计优化，可以让建筑工面积或钢筋直径等。程的整体造价缩减10~35豫，这对于一项大型的建筑工程来讲，结构优化设计的目标函数是指用来衡量一个设计的好坏，从这必定是一笔十分庞大的费用，并基本上不存在任何的风险，同而在不同设计方案之间进行比较的指标，它是设计变量的函数。时也不用付出很大的工作量，所以结构优化能够很好的帮助建目标函数的选取建立在结构本身的技术经济特性基础之上，目设方缩减投资成本，提升了资金周转率以及增加了利润，它的经前应用较多的目标函数主要是结构造价、结构重量和结构体积济价值是巨大的。三种。（2）根据统计，建

5、筑工程的质量事故的发生主要的原因是由3建筑结构设计优化的主要内容于建筑结构设计责任导致的，其大约占据40豫左右的比例。因为一般情况下，房屋建筑结构设计工作主要是按照建筑设计的目前我国各个设计单位的水平参差不齐，设计的质量较差造成需求，运用适宜的设计方法和理念，将适当的建筑结构形式、布了施工中经常出现停工和返工的情况。置和具体构件的设计尺寸确定下来。在优化日常可见的钢筋混（3）因为设计企业没有主动去控制建筑成本的动力和意识，凝土的住宅结构系统时，可以由结构的整体布局和具体的构件另外设计师的时间比较紧迫、能力不足和任务比较重等理由，业这两方面进行考虑。结构的整体布局主

6、要的影响因素有建筑物主不可以奢望设计企业能帮其做到成本控制，只能够另外寻求的外形特征、层高、柱网的尺寸以及抗侧力的构件位置等；具体出路。的构件影响因素包含了结构的布局、钢筋和混凝土的强度、构件（4）优化设计工作常常不能作为施工方的中心业务，与其去的截面及配筋的构造等。将这两方面的影响因素结合起来考虑耗费众多的财力、物力和人力去做，最好的办法是将其交付给专是肯定的，为了达到这个目标，会对项目工程师有更高要求；结业的人员去完成，这样就可以在有限的资源情况下让工作效率构工程师必须对构建以及结构的受力特征具有十分充分的了得到提高，创造更广阔的价值，让企业的核心竞争力得到进

7、一步解，能够根据合理的构件设计经验和对设计规范的理解，运用合的提高。理优化的方法来进行有成效的设计。（5）随着国家政策加大了宏观调控的力度和上涨原材料的价3.1建筑结构抗震的优化设计格，这样就大大缩减了通过销售来获取利润的范围，挖掘内部潜3.1.1抗震防线多设置一些力和节约建筑成本构成了企业盈利的主要方式。利用科学合理一个优良的抗震结构系统应该是由若干个具有良好延性的的方法来节约建筑成本是提升企业的盈利能力、让地产企业走分体系共同构成的，并且由具备良好延性的结构构件相互连接上健康生存、持续发展的关键途径。在这方面，业内某些具有超共同工作。因为经过强烈的地震常常会有

8、多次的余震