建筑结构设计优化设计新方法探析

李鹏飞

【摘要】日前，随着我国社会市场经济的日益完善，城市化建设也十分完善，因此建筑物的经济性能受到越来越多人的重视。因此，尽可能使用最少的材料或者最少的造价成本来建造出满足国家规范和设计使用要求的建筑物，是现今建筑行业人士的追求。但同时，我们需要保障建筑物的安全性能，所以在这种背景下，建筑结构的优化设计作用就体现出来了。建筑结构优化设计并不是简简单单的减少混凝土材料用量和钢筋等的用量，而是要需要通过不断调整各构件刚度之间的比例关系，做到充分利用各构件的受力作用，发挥它们各自的优点长处，使建筑物的整体结构达到最优。

【关键词】建筑结构设计;优化设计;新方法

1、建筑结构设计优化的作用

在进行建筑结构设计的过程中，我们首先需要考虑的是设计出来的建筑结构如何满足安全使用效益的长远性，当这个问题得到很好的解决时，再思考如何提高建筑结构设计的合理性和经济性，尽可能的优化建筑结构设计的合理性和经济性。目前所常用的建筑结构设计方法能够在建筑结构设计中取得一定的成效，可以有效的降低建筑工程施工成本，大约可以降低10%～35%的效果。此外对建筑结构设计进行优化，能够将建筑材料的利用率和有效率提升到最大程度，能够保证建筑的各个使用空间与建筑结构达到相互协调的效率，同时也能够满足国家设计的标准和国家建筑物质量安全管理规定的要求。通过对建筑结构进行优化设计，可以完善原来设计的建筑物结构。因此建筑结构设计优化方法对建筑结构设计有着十分重要的作用。

2、建筑结构设计优化要点

2.1设计上注重协调性

在房屋建筑结构设计优化法中，设计的协调性在房屋结构设计中，尤其是整体设计中的地位非常重要。如果在结构布局上，设计不协调，那么房屋结构与建筑平面之间配合不紧密，不但影响房屋的稳定性与安全性，还对房屋的美观产生不利影响。设计的协调性，包含建筑结构内部协调和建筑整体与外部环境的協调两部分。在设计建筑结构内部时，结合用户的要求，科学合理的布局墙和柱的位置，此外还要保证房屋每层结构的截面与高度的协调统一。在设计建筑整体和外部环境相协调时，引入环保理念，运用审美学与艺术学，在空间、色彩方面相协调，提升建筑物的欣赏价值。

2.2重视优化结果分析

结果分析在建筑结构设计优化中具有重要的作用。一项工程设计中涉及到许多参数，利用现代化的手段计算出实际需要的数据，并对这些数据结果进行周密分析，提取信息，以此制定出设计方案。除此之外，在优化设计中还应考虑其他因素，将各种影响因素都考虑在内。比如，在建筑物实际建设过程中，常常消耗大量的人力、物力，进行优化的结果之一就是在保障安全的基础上，降低成本的投入，因此，需要对多方面进行优化分析，如对不同技术的经济效益进行分析比较，对技术与经济之间的平衡点进行计算分析等，以此找出最优设计方案，避免不必要的人力、物力浪费。所以在房屋结构设计时，一定要做好优化结果的分析。

3、建筑结构设计中优化技术改革措施

3.1要动员工程师积极主动地参与前期工程的规划

建筑结构工程师应该要积极地参与早期的项目计划，这是结构优化技术的关键步骤，因为在建造反诬工程的实际建筑当中，建筑师其实很难正确的分析系统结构与建筑师之间的关系，积极的参与前期工程的设计理念，可以帮助建筑师更好的理解与创新，将整个建筑的优化功能完全的展现出来。

3.2模型的设计

建筑结构优化设计的模型建设必须先获取结构设计中所涉及到的各种具体数据信息，然后从中提取出相关变量的数据信息，并以此为基础建立函数模型。再利用大数据等现代化手段计算并制作出最优设计方案。建筑结构优化设计的模型的建立需要注意以下几项事情。首先，在选择设计变量的时候，一定将影响整体设计的因素作为首选，其他影响作用较小的因素可以作为参考数据，这样可以提升工作效率。其次单独将建筑切面的尺寸及与建筑截面积相关的数据整理出来，并制成相关的函数，这样可以在一定程度上避免资源浪费，节省成本。再者，要结合用户的各种需求，比如房屋的空间规划、变形情况的规定、审美需求等方面，在设计时都要结合实际情况考虑在内，最大程度满足用户的需要。

3.3要重视概念设计优化技术的分析

分析方法的多样性，可以确定结构的布局。因为建筑结构布局的多样性，相对的施工方案则可以选择不同的结构布局。考虑相同的荷载条件再选择不同的分析办法，其他建筑的设计参数与建筑材料，方法多种多样，这些都不能直接依靠软件给答案，是需要设计者来决定的。

3.4协调优化设计

在进行房屋建筑结构设计时，施工设计人员应该注重提升房屋建筑结构的合理性以及适用性，确保房屋结构设计能够与房屋结构整体平面具有较高的融合性，促使两者之间处于一个紧密的配合状态。设计人员在对房屋建筑结构中的柱和墙进行设计时，确保柱面和墙面的协调性，避免出现柱与墙的错位问题，促使两者之间具有较强的一致性，同时，还应该注重房间开间进深的统一性，避免楼层的截面与高度出现明显的差异。此外，还需要注重对楼梯方面的设计优化。由于高强度建材较为轻便，致使其作用力会集中在转角区域。因此，房屋建筑结构设计人员在对楼梯进行设计时，在采用高强度建材的同时，还应该避免钢芯、重心交叠出现扭曲的问题，以确保钢芯、重心的交叠。

结论：

综上所述，随着社会经济的快速发展，人们的生活质量得到进一步提升，对房屋建设结构设计提出了更高的要求。为了满足不断增长的市场需求，相关房屋建筑设计人员在确保房屋结构可靠性、安全性以及适用性的基础上，注重对房屋建筑结构成本的合理把控。因此，设计人员需要对房屋建筑结构进行综合性分析，结合实际需求，将优化技术合理的运用于房屋建筑结构设计之中，确保人力资源与优化技术的协调性，进而促进建筑行业的稳定发展。

参考文献：

[1]张宗台.房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2017，（23）：189-189.

[2]林莉.房屋建筑结构设计中应用优化技术与应用[J].低碳地产，2017，2（7）：328-328.