浅议建筑物结构设计中房屋整体设计优化方法

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1、浅议建筑物结构设计中房屋整体设计优化方法　　摘要：随着社会经济的不断发展，人民生活水平不断开始提高，人们对建筑结构设计也提出了更高的要求。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。房屋建筑的结构设计不仅影响到建设单位的经济效益，同时也能够影响到使用者的切身利益。房屋的设计者只有把建筑物的美学价值与建筑物的功能价值有机结合在一起，才能设计出外形美观、质量合格的房屋建筑。房屋结构设计中包含着许多技巧，结构设计的目标是设计出耐用、美观、质量可靠的房屋结构。优化建筑结构设计方式，需要设计人员合理吸收优秀的设计成果，并在此基础

2、上充分利用空间资源，最大程度地满足房屋使用者的实际需要，这就要求设计者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,本文将对建筑结构设计的优化方法进行相关的介绍。关键词：结构设计；建筑结构设计；设计优化；方案；方法中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：71.建筑物的性能指标包括很多。一栋合格的建筑物，应该是外形美观、结构完整、质量优良的。设计是一个工程的灵魂，是整个工程建设的依据，房屋结构设计质量的好坏，关系到建筑物整体功能的发挥。因此，我们有必要改革建筑结构设计理念，优化建筑结构设计方案，尽

3、最大努力满足居民对房屋的功能需要和审美需要。优质的房屋结构设计方案，应当能够节约建筑成本，并方便施工人员进行具体的施工操作；建筑方案的设计者要充分利用城市中的空间资源和其它资源，提高建筑物的实用性能、经济性能和质量标准。房屋结构设计中的建筑物结构设计优化技术，包括设计理念的优化、设计方式的优化以及设计技巧的优化等。2结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤2.1建立结构优化的模型在我们对房屋结构整体进行必要的优化设计时候，可以分成三步进行建筑结构的设计优化。下面将对每一步骤进行详细的介绍：2.1.1要对设计变量进行合理的选择通常在对设计变量进行选择时

4、，我们把对建筑结构影响的主要参数作为设计变量。如目标控制的相关参数（损失的期望C27和结构的造价C1）和约束控制相关参数（结构的可靠度PS）等；然而还有一些影响不是太大，其变化范围也不是很大或者由局部性以及结构的相关要求就能够满足相应的设计要求的一些参数，我们可以用预定参数来表示，这样能够使得我们的设计量、计算量以及编制程序的工作量均大大减小。2.1.2对目标函数进行确定在进行结构设计优化的时候，我们还必须寻找一组能够满足相关的预定条件的截面相应的几何尺寸、钢筋的截面积以及相应的失效的概率的函数，使得工程造价最少。2.1.3对约束条件进行确定对于房

5、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、尺寸约束、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，我们必须对目标约束条件与实际的约束条件进行相应的比较与分析，再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。2.2对优化设计的计算方案进行设定根据可靠度进行的房屋结构的优化设计具有多约束且非线性的优化问题以及复杂的多变量，在进行相应

6、的分析计算中，一般把有约束的优化问题转换成无约束优化问题的求解。常用的优化设计的计算方法有拉氏乘子法、复合形法、Powell法等。2.3进行程序的相关设计7根据可靠度进行的房屋结构的优化设计的基本模型以及所使用的优化设计的计算方法，可以编写一个具有运算速度快以及功能齐全的综合应用程序。2.4结果分析我们必须对相应的计算结果进行必要的分析比较，然后选择出最佳的设计方案。在这个过程中，我们考虑问题必须全面，并且要对问题进行多角度的考虑。这一步骤在建筑结构设计优化中尤其重要，合理的选择设计方案，不仅能够确保结构的美观、安全性、合理性以及实用性，还能够对施

7、工中的资金的投入有着重大的影响。在结构设计优化中只强调经济上的节约，而忽略技术上的相关要求，是不正确的；同样只考虑技术上的要求，而不考虑经济的要求，也是不合理的。我们必须对两者进行合理的配置，才能达到相关要求。3房屋结构设计中的建筑结构设计优化措施3.1设计结构模型建筑物结构设计优化中的房屋整体设计优化可以分为三个阶段：7（1）第一阶段是变量的选择。通常情况下，对设计人员决定最终设计方案起到重要作用的那些数值，都可以作为变量供设计者选择。例如：工程的目标参数包括房屋价格参数和预期产生的损失参数；工程的控制与约束参数包括表示房屋架构可靠性能的参数，等

8、等。如果设计者能够将变化幅度较小或者考虑因素较少的参数作为参考指标，那么与建筑结构设计、编程和计算有关的工作难度将会降低，