結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

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結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化范文第1篇

【關(guān)鍵詞】建筑工程；房屋結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

隨著人們物質(zhì)生活的不斷豐富，物質(zhì)享受質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，對(duì)于房屋質(zhì)量及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來越高。這就導(dǎo)致房屋建筑工程作業(yè)難度不斷加大，同時(shí)也對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作提出了更高的要求，因而為了確保房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足人們的要求，作為新時(shí)期背景下的房建設(shè)計(jì)企業(yè)必須加強(qiáng)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)效益最大化的目標(biāo)，達(dá)到提高企業(yè)市場(chǎng)適應(yīng)力與競(jìng)爭力的目的?；诖?，本文正式結(jié)合這一背景和自身工作實(shí)踐提出了的以下幾點(diǎn)看法。

1.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化重要性

現(xiàn)階段，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)急速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活不斷豐富，物質(zhì)享受質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高，對(duì)于房屋質(zhì)量及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來越高。對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化，能讓房屋結(jié)構(gòu)更美觀、適用、經(jīng)濟(jì)以及安全，這已經(jīng)成為當(dāng)前改善人們房屋居住條件的重要手段。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化主要就是根據(jù)工程實(shí)際情況，通過將工程成本的合理計(jì)劃作為重點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要就是利用建筑結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)維護(hù)方案等階段，以此做出工程相關(guān)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，而后通過對(duì)各種不同變量參數(shù)及各種不同影響因素的綜合考慮，從而確定出最佳房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案[1]。

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化重要性主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，增強(qiáng)了建筑經(jīng)濟(jì)性，有利于抗震，節(jié)省裝修成本，增強(qiáng)了荷載能力，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)性能。第二，降低了工程總開發(fā)成本，節(jié)約了占地面積，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能有效降低工程總開發(fā)成本的四分之一左右，還能更加合理利用建筑施工材料，能讓建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)及不同建筑單元之間更協(xié)調(diào)，極大增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。

2.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化的內(nèi)涵

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化的內(nèi)涵就是通過對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的調(diào)整讓其與建筑美觀相互協(xié)調(diào)配合，從而建造出賞心悅目的建筑。當(dāng)前人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求就是美觀、適用、經(jīng)濟(jì)以及安全，而進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化就能很好的滿足這一要求，讓建筑更形態(tài)更美觀、造型更優(yōu)美、結(jié)構(gòu)更安全、合理、經(jīng)濟(jì)，創(chuàng)造出最符合人們心中居住的房屋。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化主要包括房屋分部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和房屋結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)優(yōu)化兩方面。其中房屋分部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化又主要有：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化、結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化、屋蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化、圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。在實(shí)際進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，必須做到實(shí)事求是，結(jié)合房屋自身具有的特點(diǎn)及建筑工程實(shí)際情況，對(duì)其整體利益進(jìn)行全面綜合的考慮，從而制定出最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。房建設(shè)計(jì)人員進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，以此滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)，并且確保設(shè)計(jì)的房屋平面布局是合理的、規(guī)則的，以便降低剛度與質(zhì)量之間的差異，從而最大程度降低房屋的水平荷載。與此同時(shí)，在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)。必須盡可能避免房屋縱向空間中出現(xiàn)轉(zhuǎn)換層，從而有效確保房屋的應(yīng)力不會(huì)集合在一起[2]。

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化就是利用建筑結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)維護(hù)方案等階段，通過對(duì)各種不同變量參數(shù)及各種不同影響因素的綜合考慮，選擇主要參數(shù)，以此建立工程相關(guān)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，最后采用有效的方法確定最優(yōu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。進(jìn)行結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)的大致流程有：第一，合理選擇設(shè)計(jì)變量。一般情況下設(shè)計(jì)變量的選擇，主要是選擇對(duì)設(shè)計(jì)要求產(chǎn)生極大影響的參數(shù)，而后把涉及參數(shù)根據(jù)具體作用進(jìn)行針對(duì)性地區(qū)分，對(duì)設(shè)計(jì)變量影響較低的參數(shù)一般作為預(yù)定參數(shù)，采取該方法能有效降低計(jì)算編程工作量。第二，科學(xué)確定目標(biāo)函數(shù)。通過對(duì)函數(shù)的應(yīng)用找出符合條件的最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。第三，正確確定約束條件。設(shè)計(jì)時(shí)，必須確保確定的約束條件均達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范要求。

2.2結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算方案

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化受較多因素影響和限制，所以計(jì)算方法也具有特殊性。這種特殊性使得設(shè)計(jì)人員在計(jì)算時(shí)，常常將其限制因素轉(zhuǎn)變成無限制因素。一般情況下，主要采用符合型算法、乘子算法、Powell優(yōu)化算法等計(jì)算方法。采用這些計(jì)算方法不僅方便而且精準(zhǔn)性高，只需利用計(jì)算機(jī)對(duì)這些計(jì)算方法進(jìn)行編程，就能得到最科學(xué)合理的最佳結(jié)論[3]。

3.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用

3.1概念設(shè)計(jì)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的應(yīng)用

當(dāng)下的建筑設(shè)計(jì)中，能充分展示設(shè)計(jì)思想的重要因素就是概念設(shè)計(jì)，因而作為設(shè)計(jì)人員，在一個(gè)特定的空間內(nèi)，利用整體概念進(jìn)行總體設(shè)計(jì)方案的確定是設(shè)計(jì)工作中最為重要、關(guān)鍵的事情，并正確處理建筑中結(jié)構(gòu)與構(gòu)件、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。設(shè)計(jì)人員開展概念設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須具備豐富的建筑經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，且經(jīng)驗(yàn)越豐富，設(shè)計(jì)作品就會(huì)更成功，這樣才能為概念設(shè)計(jì)工作的順利開展與完成奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于建筑結(jié)構(gòu)組成的復(fù)雜性，即使在一樣的設(shè)計(jì)方案中，其結(jié)構(gòu)組成設(shè)計(jì)也會(huì)具有較多變化，就算是已通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定的建筑，其不同的分析方法也會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果。且上述問題無法利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行解決、完成，這就對(duì)相關(guān)工作人員提出了更高要求，要求其自行進(jìn)行判斷及處理。但是工作人員作出的判斷及處理必須基于遵循相關(guān)的規(guī)律為前提，而后結(jié)合自身工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及工程實(shí)際，得出最后的結(jié)果，這就是所謂的概念設(shè)計(jì)。

3.2概念設(shè)計(jì)的重要性

設(shè)計(jì)勘察是工程的核心，質(zhì)量的根源。只有優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，才會(huì)有優(yōu)質(zhì)的工程。專業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須具備豐富的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的設(shè)計(jì)理論，以便在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)工作時(shí)，能更為迅速、有效的選擇與確定結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)還應(yīng)與建筑工程人員相互交流、配合，共同確定建筑總體結(jié)構(gòu)體系，以便使設(shè)計(jì)方案概念更清晰、定性更正確，以從而為設(shè)計(jì)方案的最優(yōu)化及工程施工的順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

概念設(shè)計(jì)能幫助建筑結(jié)構(gòu)降低受自然和人為因素的影響程度。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)概念設(shè)計(jì)將面臨極多的問題，因此，設(shè)計(jì)人員就必須充分考慮外力因素的影響，并將其納入設(shè)計(jì)內(nèi)容。外力因素中，地震是較為常見的，地震發(fā)生沒有規(guī)律，且破壞性極強(qiáng)，因而在設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮地震的破壞性帶來的影響，并將其納入設(shè)計(jì)內(nèi)容中，從而采取針對(duì)性地抗震措施，并盡可能清除對(duì)抗震措施的實(shí)施帶來的不利因素[4]。

4.結(jié)語

總之，本文通過提出的幾點(diǎn)看法對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化進(jìn)行了分析與探討，具有非常重要的意義。優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是當(dāng)前房建設(shè)計(jì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭力的有效手段，因此，作為新時(shí)期背景下的房建設(shè)計(jì)人員必須努力提高自身的綜合能力與素質(zhì)涵養(yǎng)，以便為房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而促進(jìn)企業(yè)升級(jí)和轉(zhuǎn)型，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄭智垚，樂肖軍.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)與其在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，04：98.

[2]張文朝，孔露露.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用[J].中國城市經(jīng)濟(jì)，2011，14：179.

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化范文第2篇

【關(guān)鍵詞】：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是近年發(fā)展起來的一門新型技術(shù)，它能夠使設(shè)計(jì)者從被動(dòng)的分析、核驗(yàn)轉(zhuǎn)而進(jìn)入主動(dòng)的設(shè)計(jì)角色，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域新的發(fā)展。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠更合理地利用材料的性能和局部空間，使結(jié)構(gòu)內(nèi)部得到最好的協(xié)調(diào)，并達(dá)到設(shè)計(jì)要求的安全規(guī)范。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義

1、降低總造價(jià)

進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，多層住宅和高層住宅相比較，層數(shù)越多，總建筑面積增大，單位建筑面積占用的土地面積就越小，節(jié)約了用地成本，但建筑層數(shù)的增多，建筑總高度也會(huì)加大，樓與樓之間的間距也要加大，這時(shí)占用的土地節(jié)約量就不與建筑層數(shù)增加比例相同了。對(duì)于基礎(chǔ)部分而言，雖然也是各層共用的，但是層數(shù)增加，傳給基礎(chǔ)的荷載將會(huì)增大，我們需要增大基礎(chǔ)，這樣單位面積的造價(jià)有所降低，但是卻沒有屋蓋的效果那樣明顯。

2、提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性

建筑的層高增加，由于墻體面積和柱體積增加，結(jié)構(gòu)的自重會(huì)增加，基礎(chǔ)和柱的承載力相應(yīng)增加，水衛(wèi)和電氣的管線會(huì)加長；相反降低層高，可節(jié)省材料，有利用抗震，同時(shí)建筑的總高度減小，兩建筑之間的日照距離就會(huì)減小，間接的節(jié)約了用地。建筑面積相同，建筑使用不同的平面形狀時(shí)，它的外墻周長也就會(huì)不同，這樣當(dāng)選擇圓形或是越接近于方形時(shí)，外墻周長系數(shù)就越小，基礎(chǔ)、外墻砌體、內(nèi)外表面裝修都隨之減少，同時(shí)其受力性能也得到提高，增強(qiáng)了建筑的經(jīng)濟(jì)性能。

優(yōu)化方法的技術(shù)性實(shí)現(xiàn)，可以最合理的利用材料性能，使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào)，不僅可以實(shí)現(xiàn)建筑美觀、實(shí)用，而且在造價(jià)方面也有較大的節(jié)省，達(dá)到了建筑工程設(shè)計(jì)對(duì)適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工的一般要求。通過使用優(yōu)化設(shè)計(jì)手段，達(dá)到這5個(gè)方面的最佳結(jié)合，符合現(xiàn)今建筑商對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的效益的需求，也符合市場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展的需求。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的原則

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化簡言之就是要求設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)之初，要綜合考慮建筑的用料和環(huán)保等因素，結(jié)合一定的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，以最小的經(jīng)濟(jì)投入，換取最合理的最環(huán)?？茖W(xué)的房屋。一方面滿足房屋用戶的安全和質(zhì)量的要求，另一方面還要在審美與外觀上有些突破。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深化、調(diào)整、改善與提高，也就是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行高質(zhì)量再加工的過程。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化不能降低任何房屋的質(zhì)量或者其他的使用價(jià)值，而單方面的考慮到外觀的美化。必須在保證質(zhì)量的前提之下作出優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2、實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)所遵循的要點(diǎn)

（1）科學(xué)地遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師們不僅對(duì)于相關(guān)的專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)熟練地掌握，有相對(duì)量的實(shí)踐設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和成功案例，也要深諳此專業(yè)的相關(guān)的法律條文和規(guī)范設(shè)計(jì)，即在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求下，將自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案貫穿于項(xiàng)目設(shè)計(jì)中。但是目前的我國的相關(guān)的文件還不是很完善，對(duì)于一些大的工程的涵蓋面不夠廣，一些小的施工的細(xì)節(jié)也沒有明確的規(guī)定，甚至一些硬性的條文已經(jīng)不適合當(dāng)代的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等等，這些問題的存在就對(duì)設(shè)計(jì)師提出了更高層次的要求。設(shè)計(jì)師要在實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技能的基礎(chǔ)上，事前對(duì)所設(shè)計(jì)的房屋等所有的相關(guān)設(shè)施進(jìn)行實(shí)際的勘探，經(jīng)過所有數(shù)據(jù)的匯總分析和規(guī)劃，最后結(jié)合多方的意見和建議最終制定合理規(guī)范的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

（2）結(jié)構(gòu)工程師前期參與和主動(dòng)參與的重要性

強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)工程前期參與和主動(dòng)參與是實(shí)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的重中之重。理論的設(shè)計(jì)與實(shí)踐的建筑施工是存在差別的，部分好的設(shè)計(jì)理念在實(shí)際的建設(shè)過程中是難以實(shí)現(xiàn)的，所以這就要求設(shè)計(jì)師不但在設(shè)計(jì)方面具有獨(dú)特的構(gòu)思和先進(jìn)的理念，還要對(duì)相關(guān)的建筑的實(shí)施方面的知識(shí)有所了解，在設(shè)計(jì)的同時(shí)兼顧施工的實(shí)際，尋求二者的均衡點(diǎn)。設(shè)計(jì)師要主動(dòng)地參與到整個(gè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，而不是被動(dòng)因?yàn)槿蝿?wù)的完成而去完成，要站在用戶的角度和施工單位的角度，以主人翁的地位全心的投入其中。

（3）加強(qiáng)各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)與合作

結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個(gè)系統(tǒng)的工作，需其它專業(yè)的協(xié)調(diào)與配合。從建筑學(xué)發(fā)展角度分析，現(xiàn)代建筑是建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備三大要素構(gòu)成的綜合產(chǎn)品，所以在實(shí)施中要強(qiáng)化分工與合作，強(qiáng)化專業(yè)之間的協(xié)調(diào)與合作，這樣才能創(chuàng)作出各構(gòu)成要素有機(jī)結(jié)合的完美作品。在整個(gè)項(xiàng)目開展中，建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)過程中最重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)，二者的結(jié)合不僅能夠達(dá)到實(shí)用美觀大方的效果，而且可以使結(jié)構(gòu)受力更趨于合理進(jìn)而降低成本和簡化施工?，F(xiàn)在的相當(dāng)大的一部分在完全意義上來講并不算是合格的設(shè)計(jì)師，為了追求新穎的設(shè)計(jì)，迎合用戶的大、高、奇的虛榮心理，完全不顧施工的難度，以及現(xiàn)有的施工技術(shù)和設(shè)備支撐，設(shè)計(jì)理念難以在實(shí)踐的建設(shè)中實(shí)現(xiàn)，或者施工的難度相當(dāng)?shù)拇螅灰灿幸徊糠值脑O(shè)計(jì)師只顧片面的美觀的視覺效果，忽視了建筑的安全性能，在防雷等一系列的安全措施當(dāng)中的防范不夠強(qiáng)，甚至沒有達(dá)到基本的最低指標(biāo)。這樣的設(shè)計(jì)師一種違背專業(yè)道德的不負(fù)責(zé)任的設(shè)計(jì)。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用于實(shí)踐之中，是目前一個(gè)比較廣泛的課題，利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法在不改變適用性能的前提下達(dá)到降低工程造價(jià)的目的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用于項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)、前期設(shè)計(jì)，舊房改造，抗震設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)的各分部環(huán)節(jié)，發(fā)揮著巨大的效益。在按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法及模型進(jìn)行實(shí)踐的過程中，要注意下面的幾個(gè)問題。

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)注意前期參與

因?yàn)榍捌诜桨傅拇_定直接影響建筑的總投資，而現(xiàn)在存在的普遍問題就是前期方案階段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不進(jìn)行參與，建筑師進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)大多并不考慮結(jié)構(gòu)的合理性以及它的可行性，但是建筑設(shè)計(jì)的結(jié)果卻直接對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成影響，某些方案可能會(huì)增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)就能參與進(jìn)來，那么我們就能針對(duì)不同的建筑類別，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，合理的設(shè)計(jì)方案，獲得一個(gè)良好的開端。

2、概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

概念設(shè)計(jì)應(yīng)用于沒有具體數(shù)值量化的情況，例如地震設(shè)防烈度，因?yàn)樗牟淮_定性，計(jì)算式難免與現(xiàn)實(shí)有較大的差異，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候就要采用概念設(shè)計(jì)的方法，把數(shù)值作為輔助和參考的依據(jù)。設(shè)計(jì)過程中需要設(shè)計(jì)人員靈活的運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法，達(dá)到最佳的效果。

與宏觀把握相對(duì)應(yīng)的，設(shè)計(jì)的過程同時(shí)要注意對(duì)于細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，比如現(xiàn)澆板中的異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫，可劃分為矩形板。注意鋼筋的選擇，I級(jí)鋼和冷軋帶肋鋼市場(chǎng)價(jià)格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現(xiàn)澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做里面設(shè)計(jì)的時(shí)候，外立面上的懸挑板及配筋，滿足基本的規(guī)范要求即可，達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。

3、下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎(chǔ)，那么要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件選擇樁基類型，盡量節(jié)省造價(jià)。樁端持力層對(duì)灌注樁樁長的選擇影響很大，應(yīng)多進(jìn)行比較以確定最合適的方案。

結(jié)束語

隨著人們對(duì)于居住條件及生活環(huán)境的要求不斷提高，相應(yīng)建筑產(chǎn)品的品質(zhì)要求也就不斷提高，為了降低項(xiàng)目工程造價(jià)，這就需要我們利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)方法，提高有限空間、有限資源的最大化效果發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化、實(shí)用性和適用性的良好目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張炳華.土建結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2008：34-36.

[2]汪樹玉.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].基建優(yōu)化，2007:12-13.

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結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化范文第3篇

關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；生活質(zhì)量；工程造價(jià)

中圖分類號(hào)：TU723文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著建筑行業(yè)迅速發(fā)展，土地價(jià)格也不斷增長，為房地產(chǎn)開發(fā)帶來巨大的壓力和挑戰(zhàn)。隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)居住條件和環(huán)境要求也在不斷提高，這使房地產(chǎn)開發(fā)商要采取更合理的方式來滿足市場(chǎng)需求。如何有效降低工程造價(jià)是每個(gè)企業(yè)面臨的重要問題。為了達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的效果，就需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采取優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，利用有限的空間和資源，發(fā)揮最大的效用，做到工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和科學(xué)性。

1、房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的必要性

城市建筑土地資源隨著城市化進(jìn)程的加快而愈發(fā)緊缺，因此未來城市住宅的發(fā)展方向就是高層或者超高層住房。與傳統(tǒng)建筑模式相比，高層建筑以及一些新型建筑的建設(shè)難度更大，這就對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，所以建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)顯得尤為重要。如何在減少資金投入的情況下，運(yùn)用新的建設(shè)理念與技術(shù)，在合理進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)方案規(guī)劃的基礎(chǔ)之上，建設(shè)出安全經(jīng)濟(jì)的建筑物。根據(jù)近些年來的數(shù)據(jù)來看，建設(shè)資金的投入確實(shí)因?yàn)榉课萁Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化而減少，和沒有進(jìn)行過優(yōu)化的建筑相比，優(yōu)化之后的建筑往往可以節(jié)省五分之一左右的建設(shè)費(fèi)用。當(dāng)然在實(shí)際施工的過程中，所有要通盤考慮，把設(shè)計(jì)合理化作為優(yōu)化的最終目的。

很多工程都會(huì)有時(shí)間限制，一些施工單位為了施工進(jìn)度，對(duì)于施工質(zhì)量就沒有重視，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些缺陷也沒有及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化處理，最后對(duì)整體建筑埋下一些安全隱患;施工單位本身技術(shù)力量不足，根本就不能對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化處理;最后就是設(shè)計(jì)人員本身的問題，這類設(shè)計(jì)人員往往只注重了對(duì)于部分的設(shè)計(jì)，而忽略了整體設(shè)計(jì)。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是很有必要的，合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，不僅可以減少集資投入，而且可以保證房屋建筑的施工質(zhì)量，為人們創(chuàng)造一個(gè)經(jīng)濟(jì)、安全、舒適的居住環(huán)境。

2、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)意義

使用優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的方法，能夠使房屋在整體結(jié)構(gòu)上更加科學(xué)、合理。在實(shí)際的房屋施工建設(shè)中，房屋的層數(shù)對(duì)房屋的造價(jià)產(chǎn)生了直接的影響。在一般情況下建筑物的單位面積造價(jià)會(huì)隨著層數(shù)的增加而降低，但是在超過一定的層數(shù)之后(即超限建筑物)，房屋單位面積的造價(jià)反而會(huì)增加。因?yàn)殡S著建筑物樓層的增高，房屋中的承重墻和柱等結(jié)構(gòu)將會(huì)受到更多的荷載，需要布置更多的抗側(cè)力構(gòu)件，以增加房屋整體的穩(wěn)定性。為了確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)建筑物的抗震性能以滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，結(jié)構(gòu)形式將會(huì)發(fā)生大的變化，從而房屋的單位面積造價(jià)也會(huì)進(jìn)一步增加。想要在相同的用地面積內(nèi)，達(dá)到理想的房屋設(shè)計(jì)效果，提高建設(shè)單位的經(jīng)濟(jì)效益，就需要合理的控制建筑物的層數(shù)，并且確保房屋良好的設(shè)計(jì)效果。使用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，還能夠在有限的用地面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大化的利用效果，促進(jìn)對(duì)建筑用地的合理使用。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法

3.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)模型

在通常情況下，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型主要包括以下內(nèi)容：（1）要選擇合適的變量。主要確定對(duì)設(shè)計(jì)影響比較大的參數(shù)；比如目標(biāo)控制參數(shù)和約束控制參數(shù)。在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，要根據(jù)結(jié)構(gòu)整體性和局部性的要求來選擇預(yù)定參數(shù)，這樣就會(huì)在一定程度上減少設(shè)計(jì)及計(jì)算的工作量。（2）還要確定目標(biāo)函數(shù)，利用計(jì)算程序的試算結(jié)果，并結(jié)合目標(biāo)函數(shù)找到滿足條件的最優(yōu)解。（3）要確定合適的約束條件。房屋結(jié)構(gòu)可靠度優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件，包括了應(yīng)力約束、裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、從正常極限狀態(tài)下的彈性約束到終極狀態(tài)的彈塑性約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件等。設(shè)計(jì)中，要保證各約束條件必須符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。

3.2要優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算方案

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)屬于多變量和多約束的非線性問題，因此，要根據(jù)可靠的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型和優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算方法，選擇多種結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行比較。在計(jì)算過程中，先要對(duì)建筑進(jìn)行綜合考慮，然后才對(duì)算出的結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治霰容^，最終確定最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案。因此，在設(shè)計(jì)過程中，需要處理好技術(shù)和經(jīng)濟(jì)相互之間的關(guān)系，做到技術(shù)先進(jìn)基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)合理，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)使用的安全、經(jīng)濟(jì)和美觀。

4、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

4.1前期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

房屋結(jié)構(gòu)的前期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是影響房屋經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的重要方面，它會(huì)對(duì)項(xiàng)目的總投資資金造成影響。當(dāng)前，在房屋設(shè)計(jì)方面存在的普遍的問題便是在前期環(huán)節(jié)并沒有將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法應(yīng)用其中，在設(shè)計(jì)前期并沒有考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，甚至部分情況下，并大大增加房屋的施工期及使用期的費(fèi)用。因此，必須在前期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法應(yīng)用其中，選擇較為合理、可行的結(jié)構(gòu)形式，策劃合理的設(shè)計(jì)方案，在設(shè)計(jì)初始時(shí)期保障設(shè)計(jì)的合理性，為整體設(shè)計(jì)創(chuàng)造較好的開端。

4.2房屋建筑的整體性與局部性優(yōu)化

建筑在設(shè)計(jì)上都具備著相應(yīng)的層次性和復(fù)雜性的特點(diǎn)。從層次性角度講，包含著建筑的整體設(shè)計(jì)體系、結(jié)構(gòu)相關(guān)體系、安裝體系等，每一個(gè)單獨(dú)的體系又包含了眾多的下屬體系。在對(duì)房屋進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者要對(duì)每一個(gè)下屬系統(tǒng)地進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，沖破關(guān)聯(lián)的橫向性，實(shí)現(xiàn)疊加型工程;對(duì)于復(fù)雜性來講，主要包含選取建筑的材料、選取建筑的零部件等。因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)要從整體入手，才能真正實(shí)現(xiàn)整體的設(shè)計(jì)優(yōu)化。

4.3抗震概念設(shè)計(jì)

在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法主要應(yīng)用于無具體數(shù)據(jù)參數(shù)指標(biāo)的抗震設(shè)計(jì)情況。將抗震設(shè)防烈度作為設(shè)計(jì)案例，正是由于其發(fā)生具有較大的不確定性，實(shí)際計(jì)算情況通常會(huì)與預(yù)定設(shè)計(jì)情況產(chǎn)生差異，因此需要采取結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)方案。將以往的數(shù)據(jù)作為輔助考察依據(jù)，在具體設(shè)計(jì)過程中，將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法靈活運(yùn)用于設(shè)計(jì)中，以達(dá)到最佳設(shè)計(jì)值。另外，在保障宏觀設(shè)計(jì)滿足要求的同時(shí)還需要注重結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。將房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)中現(xiàn)澆板的選用作為具體設(shè)計(jì)要求，若其異形板在拐角末端較易產(chǎn)生斷裂情況，設(shè)計(jì)時(shí)則需要考慮鋼筋選擇的范圍，在投入成本相當(dāng)?shù)那闆r下，選用極限拉力較強(qiáng)、能夠滿足塑性要求的鋼筋材料。若現(xiàn)行設(shè)計(jì)的現(xiàn)澆板所選用的材料受力性能較強(qiáng)的，此時(shí)為保障塑性要求，則可選擇冷軋帶肋式的鋼筋材料。保障在內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，現(xiàn)澆板外部里面的配置鋼筋材料能夠滿足結(jié)構(gòu)優(yōu)化的具體條件，不僅能夠?yàn)榻ㄖ踩O(shè)計(jì)提供保障，同樣也可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)性控制的目的。

4.4對(duì)建筑主體上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行的科學(xué)性優(yōu)化

房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)建立相應(yīng)的模型并進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化。整個(gè)過程最先一步就應(yīng)當(dāng)合理地設(shè)置剪力墻，保證剪力墻整體的質(zhì)量是均勻的，這樣能將樓層中平面剛度的中心點(diǎn)重合于樓層整體的結(jié)構(gòu)重心，從而減小偏心，提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗扭剛度，減少地震或風(fēng)載等對(duì)其的破壞性。在房屋建設(shè)時(shí)，如果條件允許，要盡可能地對(duì)剪力墻進(jìn)行大開間的構(gòu)造，加長剪力墻的墻肢長度，這樣就能減少墻肢的數(shù)量，還能在符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上減少混凝土的使用。另外，剪力墻里的暗柱是拿一般性鋼材鑄造而成，如果采用較大的剪力墻就可以減少相對(duì)的鋼筋使用數(shù)量，減少相應(yīng)的成本。然而如果建筑的本身不具有相應(yīng)的條件，而且對(duì)于抗震抗壓的要求較高，就不得設(shè)置過大的剪力墻，所以應(yīng)整體考慮整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)及使用功能的要求，做到利益最大化。

4.5結(jié)構(gòu)優(yōu)化與排水系統(tǒng)優(yōu)化保持協(xié)調(diào)

在房屋建筑中排水系統(tǒng)的專用房間里有著很多的機(jī)械設(shè)備，而這些設(shè)備荷載較大，所有要求結(jié)構(gòu)有較大的承載能力，故一般將其設(shè)在地下室，而且保證管道的預(yù)留尺寸與預(yù)留深度要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于樓板本身的鉆孔位置要加固。另外，要注意水平方向的管線可能會(huì)貫穿柱或梁的情況，要盡可能降低這種現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)率。如果管道在建設(shè)時(shí)穿過了承重墻，就必須對(duì)墻體進(jìn)行加固。在整體上盡可能地保證結(jié)構(gòu)的設(shè)置與管道網(wǎng)相協(xié)調(diào)，預(yù)防管道出現(xiàn)繞柱或繞梁的現(xiàn)象。

結(jié)束語

綜上所述，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)綜合考慮房屋的各種性能，選擇最有助于實(shí)現(xiàn)房屋建筑綜合效益的設(shè)計(jì)方案。在保障房屋安全和使用質(zhì)量的前提下，設(shè)計(jì)者要勇于創(chuàng)新，大膽實(shí)踐，努力尋求更好的設(shè)計(jì)路線，應(yīng)用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)工具，更好地實(shí)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳述康.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用[J].江西建材,2013,05:49+53.

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化范文第4篇

關(guān)鍵詞：房屋；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化

隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)內(nèi)部之間的競(jìng)爭越來越激烈。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭環(huán)境下，建筑企業(yè)必須要以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，提高房屋建設(shè)的水平。在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境下，房屋建設(shè)的水平不僅體現(xiàn)在房屋的質(zhì)量上，同時(shí)還包括房屋的舒適性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性等。因此，必須要在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)。本文將從介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的作用入手，介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的方法，分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。

1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的作用

在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)具有一定的作用，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。第一，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)可以提升建筑的安全性。應(yīng)用優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不足和缺陷，從而提高房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和安全性。而且，應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)可以對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的受力性進(jìn)行更加全面的分析，從而確保房屋使用過程的安全性；第二，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)可以降低工程的造價(jià)。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)可以將工程的成本降到原來的70%，從而大大節(jié)約了房屋工程建設(shè)的成本。此外，應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)還可以提高原材料的性能，減少材料的浪費(fèi)，提高房屋建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的方法

無論是在房屋建筑總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是分部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中都可以采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、屋蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。但在應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的過程中應(yīng)根據(jù)房屋建筑的實(shí)際情況而定。下文將具體介紹一下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的方法。首先，要建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)就是指將人們的居住需求以數(shù)學(xué)的方式表達(dá)出來，然后對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行整理和分析，再結(jié)合房屋建筑的實(shí)際情況建立數(shù)學(xué)模型，最終求出數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)解。因此，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)最為關(guān)鍵的一步就是建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型。在建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型時(shí)也應(yīng)遵守一定的原則。第一，要合理選擇設(shè)計(jì)變量。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)變量的選取是十分重要的，將直接關(guān)系到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。因此，設(shè)計(jì)人員必須要重視這項(xiàng)工作。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)變量對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響將其分成不同的類別，確定其中的預(yù)定參數(shù)，從而使得整個(gè)計(jì)算流程變得比較簡單；第二，要確定目標(biāo)函數(shù)。確定目標(biāo)函數(shù)的目的是為了找到最優(yōu)解；第三，要明確約束條件。不同的房屋建筑的具體約束條件是不同的。但總體來說，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中采用的約束條件主要包括強(qiáng)度、應(yīng)力、尺寸等。設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)現(xiàn)行的房屋建筑設(shè)計(jì)規(guī)范確定約束條件。其次，要確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案應(yīng)包括兩方面的內(nèi)容，一是整體結(jié)構(gòu)的布局，二是細(xì)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。在進(jìn)行房屋整體結(jié)構(gòu)布局的過程中應(yīng)盡量簡單一點(diǎn)。因?yàn)?，越是?fù)雜的結(jié)構(gòu)需要的投入越多。而且，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)需要多次傳力，會(huì)影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化涉及到的內(nèi)容比較多，不同的部位對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的影響也是不同的。但在所有的細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中最為重要的部位是構(gòu)件截面。構(gòu)件截面的選取將影響到房屋結(jié)構(gòu)使用的安全性和其它部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例如，豎向構(gòu)件在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇合理的軸壓比。如果軸壓比選擇不合理將會(huì)影響配筋的使用。又如，在進(jìn)行梁截面設(shè)計(jì)時(shí)，如果截面設(shè)計(jì)的過大則會(huì)縮小房屋建筑內(nèi)部的使用空間。如果截面過小則會(huì)增加使用的配筋，從而增加房屋工程的總成本。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

現(xiàn)在，隨著城市居住人口的不斷增多，城市住房壓力越來越大。在這種情況下，房屋建筑主要以高層建筑為主。相比于普通的房屋建筑來說，高層建筑的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)更加符合人們的居住要求。下文將具體介紹一下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。首先，要優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)范。在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須要先了解和房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的規(guī)范，明確其中的條例和規(guī)定。同時(shí)，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中還應(yīng)結(jié)合房屋的實(shí)際情況將這些規(guī)范應(yīng)用其中，確保房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和規(guī)范性。此外，設(shè)計(jì)人員在遵守規(guī)范的同時(shí)還應(yīng)結(jié)合房屋建筑的實(shí)際情況對(duì)規(guī)范進(jìn)行修改，即要將規(guī)范中一些過于寬松的條款舍棄，按照房屋建筑的實(shí)際情況而定，從而確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最優(yōu)性。其次，要參與房屋工程前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的，設(shè)計(jì)人員必須要參與房屋建筑工程前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)。一方面，是要對(duì)房屋建筑工程進(jìn)行全面地了解，掌握一手的數(shù)據(jù)資料。另一方面是要從全局的角度出發(fā)進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性和科學(xué)性，這樣才能為以后的施工提供科學(xué)的指導(dǎo)。如果設(shè)計(jì)人員不參與房屋建筑工程前期規(guī)劃設(shè)計(jì)，則無法準(zhǔn)確地判斷工程結(jié)構(gòu)的受力情況，同時(shí)也無法有效控制設(shè)計(jì)的質(zhì)量和成本。這種脫離房屋工程建筑實(shí)際的設(shè)計(jì)方案不可能是最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，即無法充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的作用。最后，要進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。對(duì)于同一個(gè)房屋建筑工程來說，在施工條件基本相同的情況下，采用不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案產(chǎn)生的設(shè)計(jì)效果是完全不同的，需要的工程投入也是完全不同的。因此，在房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中必須要重視細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中還應(yīng)考慮到概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容，在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中如果缺少相應(yīng)的數(shù)據(jù)，就必須要通過概念設(shè)計(jì)的方法來處理細(xì)節(jié)。例如，在進(jìn)行地震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)時(shí)就不能單純依靠量化的方法，而是應(yīng)采用概念設(shè)計(jì)的方法，將所有已知的參數(shù)作為參考，對(duì)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)部分進(jìn)行合理地處理，從而確保結(jié)構(gòu)的防震等級(jí)符合相關(guān)的要求。

4結(jié)論

總之，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)是十分合理的，未來隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)將會(huì)愈加凸顯。因此，人們必須要重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)，將其廣泛應(yīng)用于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、經(jīng)濟(jì)性和美觀性。

參考文獻(xiàn)

[1]王也.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中華民居(下旬刊),2013,03:81-82.

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化范文第5篇

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；成本優(yōu)化

Abstract: the fierce market competition in the construction industry, cost control is significant for the construction unit construction, only the effective cost control, profit maximization. While in the construction cost control in design phase, cost optimization is an important aspect of design staff, construction at the present stage of the design stage construction cost control is still exist some problems, directly affect the investment benefit and the profit of the. Therefore, the significance of cost optimization design phase structure and strengthen the construction of the.

Keywords: architectural design; cost optimization;

中圖分類號(hào)：TB482.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：A文章編號(hào)：

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和建筑材料、技術(shù)日新月異的進(jìn)步，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的成本優(yōu)化往往存在滯后的現(xiàn)象。且由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的成本控制涉及面廣、難度大，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段難以保證成本控制和優(yōu)化的精確度。因此，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者需要加強(qiáng)設(shè)計(jì)階段的成本控制，實(shí)現(xiàn)建筑技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和功能的最優(yōu)化。

1.目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段存在的成本控制問題

1.1技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的結(jié)合度不夠

在工程建設(shè)領(lǐng)域，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)結(jié)合度不夠是一個(gè)普遍現(xiàn)象，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員和對(duì)工程進(jìn)行成本控制的造價(jià)人員往往各司其職。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的成本控制中，設(shè)計(jì)人員根據(jù)委托方的要求進(jìn)行實(shí)地勘察后在進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)向造價(jià)人員提供條件，造價(jià)人員往往只能根據(jù)設(shè)計(jì)人員的要求進(jìn)行估價(jià)或運(yùn)算，對(duì)工程的整體狀況了解很少，無法考慮全所有的影響因素。最終導(dǎo)致兩個(gè)極端，即強(qiáng)調(diào)成本控制卻忽略了技術(shù)和重視技術(shù)卻忽略經(jīng)濟(jì)效益的現(xiàn)象，成本控制和優(yōu)化無法發(fā)揮應(yīng)有的作用。

1.2在設(shè)計(jì)中對(duì)于成本優(yōu)化的認(rèn)識(shí)不足

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員往往重視的是結(jié)構(gòu)的安全性和實(shí)用性，強(qiáng)調(diào)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的產(chǎn)值，而對(duì)建筑設(shè)計(jì)的整體效益的重視程度不夠，對(duì)成本控制優(yōu)化的意識(shí)不夠強(qiáng)烈。同時(shí)，現(xiàn)行的設(shè)計(jì)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是以工程造價(jià)為基數(shù)的，因此，設(shè)計(jì)中造成的浪費(fèi)沒有有效的控制措施和明確標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員可不負(fù)任何經(jīng)濟(jì)責(zé)任，他們因此對(duì)成本優(yōu)化并不重視。

1.3成本控制環(huán)節(jié)脫節(jié)

目前建筑的投資管理部門往往采取分段式管理，與之相應(yīng)，造價(jià)的估算、概算、預(yù)算和結(jié)算也是分段編制的，這導(dǎo)致設(shè)計(jì)者往往只負(fù)責(zé)初步的設(shè)計(jì)概算和施工圖的預(yù)算，卻不參與結(jié)算，造成了投資控制的脫節(jié)。

2.實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段成本控制和優(yōu)化的措施

2.1強(qiáng)化設(shè)計(jì)單位或設(shè)計(jì)者的“成本控制與優(yōu)化意識(shí)”

一方面，建筑市場(chǎng)應(yīng)該建立和健全建筑設(shè)計(jì)索賠和設(shè)計(jì)監(jiān)理制度，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制定完善的管理機(jī)制，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)。另一方面，對(duì)建筑結(jié)果設(shè)計(jì)人員與設(shè)計(jì)單位實(shí)行獎(jiǎng)懲制度，改變以往根據(jù)工程造價(jià)付報(bào)酬的方式，把建筑項(xiàng)目的投資效益和設(shè)計(jì)者的切身利益相結(jié)合，讓他們?cè)谶M(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)真正有“成本優(yōu)化與控制”的意識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中考慮工程造價(jià)，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)成本控制的最有效果。

2.2實(shí)行限額設(shè)計(jì)，采用動(dòng)態(tài)管理模式

所謂限額設(shè)計(jì)，就是先要根據(jù)可行性研究報(bào)告和預(yù)計(jì)的投資估算進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，初步設(shè)計(jì)完成并通過后，再根據(jù)初步設(shè)計(jì)概算的投資額進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，如此可以在保證達(dá)到使用功能的前提下再進(jìn)行工程設(shè)計(jì)階段合理投資額度的分配。

限額設(shè)計(jì)把工程設(shè)計(jì)分為兩階段，在某種程度和一定階段上解決了建筑設(shè)計(jì)技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性相結(jié)合的問題，但也存在著幾個(gè)問題，一是初步設(shè)計(jì)確定后再進(jìn)行限額設(shè)計(jì)，使成本控制失去主動(dòng)性；二是強(qiáng)調(diào)限額設(shè)計(jì)，限制了工程可能的價(jià)值潛力和設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)作性；三是由于強(qiáng)調(diào)一次性投入，較少考慮工程結(jié)束的維護(hù)使用和報(bào)廢拆除等相關(guān)后續(xù)費(fèi)用；四是由于材料、設(shè)備價(jià)格具有不穩(wěn)定性，降低工程造價(jià)的約束力，為成本控制留下漏洞。

對(duì)此，可以即時(shí)收集相關(guān)造價(jià)資料，嘗試建立計(jì)算機(jī)控制的動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)平臺(tái)，將市場(chǎng)信息、工程進(jìn)展、投資情況錄入系統(tǒng)中，縮短成本控制的工作流程，掌握投資與完成目標(biāo)的對(duì)比情況，及時(shí)采取相關(guān)的措施，把投資控制在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本控制的動(dòng)態(tài)管理。

2.3保證合理的設(shè)計(jì)周期

合理的設(shè)計(jì)周期對(duì)于設(shè)計(jì)階段的成本控制而言是必要的，一方面，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要有足夠充足的時(shí)間做保證，科學(xué)的設(shè)計(jì)，需要技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的合理結(jié)合，因此在設(shè)計(jì)的各階段都需要把各種方案進(jìn)行比較、論證，最終選擇在技術(shù)上的成熟性和經(jīng)濟(jì)上的合理性結(jié)合度最好的一個(gè)方案；另一方面，建筑設(shè)計(jì)并非簡單地勞務(wù)性工作，絕不能在短期利益的驅(qū)使下，只求速成而不對(duì)設(shè)計(jì)本身進(jìn)行論證，過短的設(shè)計(jì)周期定會(huì)導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)本身不符合成本優(yōu)化的原則。

因此，建筑設(shè)計(jì)階段需要一個(gè)合理的設(shè)計(jì)周期，才能保證設(shè)計(jì)成果的準(zhǔn)確性、安全性和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，最終達(dá)到科學(xué)合理實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)化的目的。

2.4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選擇

建筑方案的是否科學(xué)對(duì)建筑設(shè)計(jì)階段的成本控制具有重大意義。因此，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案要盡可能的詳細(xì)優(yōu)化，兼具科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性，有效的在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)成本的優(yōu)化和控制。

在選擇建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案時(shí)，可廣泛運(yùn)用價(jià)值工程原理，兼顧建筑功能和成本優(yōu)化，在保證必要工程費(fèi)用的基礎(chǔ)上，盡量消除不必要的成本浪費(fèi)。可根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，經(jīng)過功能的系統(tǒng)分析和成本控制分析，最后再通過價(jià)值分析得出價(jià)值系數(shù)，確定最終的最優(yōu)方案。

3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化的注意事項(xiàng)

3.1避免建筑外形造成的成本浪費(fèi)

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，一些施工單位不顧功能要求，盲目追求建筑的視覺沖擊效果，而建筑設(shè)計(jì)師也盲目追求新奇效果，造成建筑設(shè)計(jì)本身出現(xiàn)不合理。這背離了工程設(shè)計(jì)的成本控制原則，沒有充分考慮建筑的成本可行性，往往導(dǎo)致建筑成本難以控制的問題。因此，需要妥善處理技術(shù)先進(jìn)、外形新奇與經(jīng)濟(jì)合理和成本優(yōu)化之間的關(guān)系，盡可能多采用簡單、明快的建筑形式，實(shí)現(xiàn)技術(shù)型與經(jīng)濟(jì)性的有機(jī)結(jié)合。

3.2對(duì)建筑物的細(xì)節(jié)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

一方面，要合理確定建筑物的層高。建筑物的層高能對(duì)建筑成本構(gòu)成直接影響，根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，建筑層高每下降10厘米，建筑物的工程造價(jià)將降低1%左右，墻體材料可節(jié)約約10%。因此，在滿足建筑的相關(guān)功能前提下，可適當(dāng)降低層高，以節(jié)省投資，降低成本，節(jié)約建筑材料和勞動(dòng)消耗，最終也可以實(shí)現(xiàn)建筑的成本優(yōu)化。另一方面，合理選用建筑材料，做到材料品質(zhì)和成本控制的綜合考慮，同時(shí)充分考慮環(huán)保等因素，實(shí)現(xiàn)成本的優(yōu)化管理。

3.3實(shí)現(xiàn)各專業(yè)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分領(lǐng)會(huì)建筑單位的要求和意圖，各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)應(yīng)相互協(xié)調(diào)，以房地產(chǎn)建筑為例，要重返考慮道水、電、暖的實(shí)用性，避免建筑設(shè)計(jì)的“錯(cuò)、漏、碰、缺”所產(chǎn)生的成本風(fēng)險(xiǎn)，造成人力財(cái)力上非必要的浪費(fèi)。將隱患消除在設(shè)計(jì)階段，實(shí)現(xiàn)成本的優(yōu)化控制。

結(jié)語：

我國現(xiàn)存的工程造價(jià)已日趨完善，但僅對(duì)設(shè)計(jì)階段的成本控制的研究尚有進(jìn)一步研究的可能性，因此有必要采取有效措施進(jìn)行完善，實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)化的動(dòng)態(tài)化和系統(tǒng)化。

參考文獻(xiàn)

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