房屋建筑设计中结构设计优化

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1、房屋建筑设计中结构设计优化　　摘要：房屋结构设计中的建筑结构设计优化，是一个涉及到各种因素的决策过程，也是一个综合性很强的技术筛选过程。耐用、实惠、舒适、美观和安全，是房屋结构设计的几种重要目标；这些重要价值是相互联系、相辅相成的，而不应当是彼此矛盾的。本文主要就是针对房屋建筑设计中的结构设计来进行优化。关键词：房屋建筑；建筑设计；结构设计中图分类号：TU2文献标识码：A引言房屋建筑的优化设计不仅可以提高建筑的功能性、安全性和耐久性，而且还可以在满足人们对各种功能要求的基础上，提升建筑物的美观性和经济性。因此，房屋建筑

2、机构设计人员应该在设计中，充分的应用优化技术，选择合理的建筑结构设计方案，降低建筑工程的成本。1、房屋建筑结构设计优化的内容或意义7当前，我国经济快速发展，人们对居住条件及生活环境要求越来越高，而对建筑房屋进行优化设计，使其结构与美观相互协调、同时适用、安全、经济以及便利是改善人居环境方面重要手段。房屋结构设计优化理念是以最大限度满足建筑功能要求为准则，同时要满足结构的可行、安全、经济性为目标。根据工程建设的基本状况，以计划成本为控制为中心来进行的结构优化设计，其内容就是利用对建筑基础的结构、屋盖系统的结构方案以及围护

3、系统结构方案等环节设计，建立起一种关于结构优化设计的模型，确立最终的建筑工程结构设计的优化方案。房屋建筑结构优化设计意义重大，房屋建筑进行结构设计优化可最大化满足建筑使用功能，节省材料。一是增强了建筑的经济性能。二是结构优化设计大大降低了建筑工程的总成本造价。大量资料表明，房屋建筑进行结构设计优化能够有效降低工程成本造价25%左右，同时结构优化设计技术能够对施工材料的性能利用更加合理化，能够让建筑工程结构内部各个不同单元之间更加充分互协调，提升了建筑工程结构设计的经济性。2、房屋建筑设计中优化结构设计的方法7建筑设计往

4、往在建筑地点、建筑类型及建筑造价三者决定之後进行。因此，建筑设计是对於环境、用途和经济上的条件和要求加以运筹调整和具体化的过程。这种过程不但有其实用价值，而且有其精神价值，因为为任何一种社会活动所创造的空间布置将影响到人们在其中活动的方式，这就是建筑设计目标。这需要建筑设计与建筑结构设计技术相互协调、密切配合。建筑结构设计我们都追求安全、适用、经济、美观、施工简单等五种目标。文中的结构设计优化，实现建筑设计技术优化的目的，能应用于实践，它不但满足了人们对建筑美观、造型优美的要求，又能使房屋的结构设计合理、性能安全、经济

5、，成为名副其实的“经济适用”建筑。结构设计优化方法从建筑上来分析，它主要体现在优化设计的建筑工程结构和建筑工程结构的总体优化设计两个方面。2.1、建筑模型的优化结构设计方法一项大的建筑工程，先设计建筑模型，那么建筑模型的优化是十分必要的。建筑工程的结构优化设计主要包括：基础结构方案的优化设计、围护结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。除此之外，还需要做选型、布置、受力分析、造价分析等内容的优化设计。所有这些设计，都按照一切从实际出发的原则来进行，根据工程的具体实际情况，围绕房屋建筑的综合经

6、济效益的目标进行结构优化设计。在进行结构设计时，首先要满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样可以避免水平荷载与建筑物中太大的扭转作用力。在竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。房屋结构可靠度优化设计的约束条件，包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。在设计中，我们要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。2.2、建筑模型的优化结构设计的计算方案7完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算

7、程序即可得到我们的最终优化结果。然而，结构设计的优化涉及到多个变量、多个约束条件，这是属于一个非线性的优化问题，在设定计算方案时，需要将有约束条件转变为无约束条件来进行计算。建筑工程设计中常用的方法有powell算法、拉氏乘子法和符合型等方法。利用这些方法来计算建筑模型的优化结构设计方案。3、房屋建筑设计中的结构优化设计3.1、参与结构设计优化的前期工作因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设

8、计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。3.2、房屋建筑结构在设计中应遵循结构设计规范7房屋建筑结构优化设计的目的是追求适用、安全、经济、美观以及便