探讨现代建筑结构优化设计.pdf

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1、2013年10月建材与装饰规划与设计探讨现代建筑结构优化设计黄永志（重庆大有建筑设计院重庆市北部新区401120）摘要：建筑结构的优化设计是为了不断满足人们对现代建筑物的需要，也是建筑结构设计发展的必然趋势。随着建筑设计水平的不断提高，建筑设计理念也在不断地更新和变化，建筑师对建筑物的艺术性和实用性的要求越来越高。作为建筑设计人员，如何在保证建筑物质量性的前提下优化建筑结构设计，让建筑师的设计意图得到充分实现，逐渐成为一个热门的话题。结构设计人员应该选择科学的建筑结构设计方案，实现建筑工程经济效益的最大化。本文就现代建筑结构优化设计的相关问题展开探讨

2、，结合笔者的实际工作经验，提出了几点相应的设计方法，希望对相关设计人员提供参考和借鉴。关键词：现代建筑；结构设计；优化设计中图分类号：TU318文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）31-0035-02引言据以往的结构优化设计数据来看，建筑工程进行优化设计之后很多人谈到建筑的结构优化设计，都认为优化结构设计只需相比于以往的工程设计可以减少5~30%的工程造价。要简单地进行受力计算就可以让结构构件达到最优功能，其实但是实际上制约优化设计工作进行的因素还有很多，诸如工这种认识是片面的。任何一个建筑结构设计方案提出之后，就已程设计进度让设计

3、人员没有时间对结构进行优化设计，加之现经存在如何进行优化的问题了，加之在建筑的各个设计过程中在很多傻瓜式的工程设计软件让很多新的设计人员对结构优化都需要设计人员进行优化设计，才能够达到建筑结构的最终优设计的理解越来越不充分，限制了他们工作能力的进步，不能进化效果。因此现代建筑的结构优化设计应该涵盖了建筑工程的行科学的优化设计，很多结构设计人员在对建筑结构进行优化每个方面，设计人员必须认识到建筑结构优化设计的重要性，科设计时常常无暇顾及到结构的整体方案设计，无法考虑到总体学合理地制定建筑结构优化设计方法，这样才能够有效提高建的造价控制。因此只有加强设计

4、人员对建筑结构优化设计的把筑的经济效益和功能的利用率。握度，提高优化设计方案的科学性和合理性，才能够最大限度地降低工程造价，让技术与经济效益充分结合，创造出更多的社会1现代建筑结构优化设计基本含义效益。当代的结构设计，除了要充分考虑设计对象的基本使用功能和安全可靠性外，还要求设计人员把设计对象设计得尽量完美，这就是建筑结构设计的最优化。用科学的语言来描述就是利用确定的数学方法，在所有可能的设计方案集合中，找到一种最能够满足预定目标、最令人满意的结构设计形式。而结构形式包括了关于截面、形状、布局和拓扑等信息。根据设计师的直觉和才能，凭借着自己多年积累的

5、经验，设计出一种有效的新型结构，在满足一定的约束条件的同时，求解具有最小重量的结构，以获得最佳的静力或动力等性态特征。结构优化设计，是建立最优化的模型，集计算力学、数学规划、有限元算法、计算机科学以及其他工程学科于一体的研究成图1建筑工程与建筑设计的关系果。它为人们长期所追求的新型结构设计提供了先进的工具，同3现代建筑结构优化设计的方法时，现代建筑结构优化设计改变近代结构设计的格局，为人们提3.1制定科学的结构优化设计方案供了更广阔的空间。很多以前难以想象、难以施工的建筑，正随科学合理的设计方案能够在很大程度上决定结构设计成败，着结构优化的发展一点点

6、出现在人们的面前。建筑设计虽然相同，但结构设计方案却不一样，不同的结构设计2现代建筑结构优化设计的意义方案也会让工程造价和质量有很多区别，因此要制定科学的结建筑结构设计人员只有在保证结构安全的前提条件下，对现构优化设计方案。在选择方案时应该按照一定的原则处理好各代建筑结构进行综合理性的分析，并运用科学的结构优化设计个构件和结构之间的关系，发挥出建筑的整体结构与构件之间方法来进行设计，这样才能够达到建筑结构优化设计的需求，让的最佳受力状态，最大限度地保证建筑整体结构的安全可靠，让建筑工程造价得以有效控制，让投资方获取更多的经济利益。根建筑的外力作用中心

7、、质量重心与结构平面布置的抗侧力刚度·35·规划与设计建材与装饰2013年10月中心接近或重合，尽量减少由于外力作用造成的结构扭转，如果既可以达到受力要求，又可以节约成本。另外，现代计算机技术结构平面进行不规则布置，那么会由于抵抗结构扭转造成材料的发展与结构优化设计逐渐结合在一起，很多仿真的结构优化使用量的增加，这样不仅会增加造价成本，还会积累不安全因设计软件得以广泛运用，设计人员可以通过计算机建立分析模素，因此在进行结构优化设计时必须积极与建筑师进行协调沟型，在计算机上对建筑结构进行优先设计，达到结构设计优化的通，制定科学的建筑结构设计方案。目的。

8、在对建筑的具体结构设计工作中，建筑结构优化设计已经3.2做好剪力墙的结构设计从工程问题变为数学问题，基于这一