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摘要:随着我国人口数量的不断递增,对建筑房屋的需求量也在持续增长。而随着土地使用价格的递增,促使建设单位建设成本不断增加,从而加剧建筑行业的市场竞争。正是因为如此,在对房屋建筑进行结构设计过程中,需要不断优化设计方法,这样能够帮助企业节约建设成本。根据最新的建筑要求,在保障建筑美观合理的前提之下,需要将建筑的使用功能能够最大化,提升其自身的舒适度,因而优化建筑结构设计,是现阶段最重要的课题。
关键词:建筑结构设计;优化设计;新方法
随着我国国民经济水平的不断提高,人们对精神及物质方面的追求也越来越高,同时更加注重居住的舒适性和安全性。衣食住行自古就是人类最基本的需求,对于现代人来说,居住问题仍然是人们共同关注的问题。面对建筑需求越来越丰富的市场,如何使我们的建筑结构更加合理、外形更加美观、居住更加舒适、造价更为低廉都是需要我们设计人员去考虑的问题。下面将从建筑结构设计优化的现实意义出发进行相关探讨。
1、建筑结构设计优化现实意义
房屋建筑结构设计优化即是结合建筑实际,以计划成本控制为中心,利用建筑基础结构、屋盖系统结构及围护系统结构等方案,建立起一种关于结构设计优化的模型,通过对各种影响变量参数的科学技术,来确定最优的房屋建筑结构设计方案。对于房屋结构设计来说,建筑结构设计优化方法的运用主要体现出两点现实意义:①房屋结构优化設计可以对施工材料的性能利用更加合理化,确保建筑结构内部各不同单元件更加充分协调,进而有效提高了房屋建筑的整体受力性能;②有利于减少建筑工程总造价,相关调查资料表明,将建筑结构优化方法运用到房屋结构设计中,能够减少约25%的成本造价。
2、建筑结构优化设计
2.1构建设计模型
建筑结构优化设计是现阶段房屋结构建筑设计的研究课题,是突进建筑经济性与安全性的前提要素,在对其进行实施优化设计时,需要考虑以下方面的因素:第一,科学选择变量。通常情况下,设计师必须对整体的设计方案有初步的认知,还需要考虑到其对建筑建设的影响,针对部分重要工程参数来说,将其取值需要视作参考依据,这就需要变量供设计人员进行合理的选择。在实际设计过程中,设计师需要参考相应的参数,最好参考变化幅度相对较小,或是不需要考虑太多因素的,这样才能更好明确目标数据,从而减缓结构设计及编程难度;第二,确定函数,为了将房屋建筑成本控制到最低,设计人员需要筛选合适函数;第三,权衡建筑施工条件,对于设计师而言,他们需要从整体角度考虑房屋构件的尺寸,还有相应的结构体系,这样才能从根本上保障建筑物的稳定性。实际设计过程中,设计人员需要从建筑物的使用目的,再到施工条件,从而获取设计约束条件,然后依据建筑规范解决设计难题,最终确定最优的设计方案。
2.2明确基本的目标函数
在对房屋建筑结构进行优化设计的时候,一方面需要理清所有的建筑环节,准确预估基本的建筑材料数量、类型等,明确总的造价成本,另一方面,在一定的条件约束下,还需要选出一定数量的符合预定标准和要求的满足一定尺寸的钢筋截面面积,以及已经失效的概率函数,这样能有效的将房屋建筑成本控制在可控成本之内。
2.3约束条件的选择
要优化创新建筑结构的可靠性,要准确地确定建筑结构的定量和限制条件内容,并且按照限制条件,把建筑物相关的工程标准做到限制条件之内,这样来最优化房屋的结构设计。例如,必须要根据建筑物结构的实际情况来确定应力、尺寸和结构强度的约束。
2.4科学分析综合结果
通过一定的方式得出基本的计算结果后,我们必须将结果与最初的设计方案进行比较和分析,在保证整体建筑要求的基础上,选择一个符合企业、业主等各方要求的最佳的方案。在问题分析上,我们必须从房屋建筑整体出发,综合全面的考虑相关问题,对一些可能带来严重影响的问题可以立项研究,进行多角度的、深层次的分析,严禁模棱两可、差不多现象的存在。该流程在房屋建筑结构优化中占有非常重要的位置,选择一个科学的方案,不仅能保证建筑房屋的安全性、实用性,还能保证建筑结构的艺术性和美感性,同时,还能对建筑工程的整体投入产生有利的影响。
3、建筑结构设计优化设计新方法
3.1拓扑优化方法
此方法的内涵在于,对房建结构进行优化设计的过程中,应先找出最精准的房建结构形式,并对建筑结构强度进行全面分析,采取拓扑优化方法来将建筑结构的自身重量有效降低,进而全面改善建筑物的整体性能。且在利用此方法的时候,相关设计人员应对此方法的优势进行全面分析,并采取拓扑优化方法把建筑物结构设计转化为概念性的建筑结构设计,进而在一定程度上将结构设计的逻辑性有效加大。
3.2截面优化方法
细节决定成败,通常建筑物的可靠性和安全性能最好的体现就是其结构的细节。面对这类问题时,设计者在处理建筑物截面时除了要考虑配合建筑的使用性,还要考虑建筑物截面结构的安全可靠性,对此进行科学的计算,同时对稳定性和美观度进行一定提升。如何对建筑物截面进行优化设计呢?我们的设计者要先计算设计变量的应力特点和位移情况,再用相关结构计算软件进行再计算,最后验算和统计得出最后的数据,根据这个数据来确定调整范围,然后再进行下一步的优化设计。
3.3外形优化方法
外形优化方法有助于设计员对其建筑结构框架的调整,同时对建筑内部形状进行相应的完善,从而保证其建筑结构优化的设计质量和效率。第一,设计员很有必要在进行结构设计之前对建筑物的整体状况进行科学全面的分析和调研,根据我国的现行的建筑结构设计要求进行建筑结构的调整和完善。外形优化方法能够对建筑结构外形进行一定的区分,在进行应用过程中,通过杆系结构和连续性结构的应用进行其划分。在进行杆系结构外形设计中,一般是将其建筑结构的节点进行关键点的制定,同时作为设计变量,从而保证其建筑外形结构优化设计工作的顺利进行。
综上所述,在优化建筑结构设计的过程中,对于各因素要充分考虑,且在具体的建筑施工中,协调整合。优化建筑结构设计,不仅可将工程项目的造价成本降低,还可以为社会增加一定的附加经济值,将资源的整体利用率提高。
参考文献:
[1]杨国鑫. 建筑结构设计优化新方法[J]. 建筑工人,2017,38(03):41-43.
[2]贾金成. 建筑结构设计优化方法及应用分析[J]. 建材与装饰,2017(04):93-94.
关键词:建筑结构设计;优化设计;新方法
随着我国国民经济水平的不断提高,人们对精神及物质方面的追求也越来越高,同时更加注重居住的舒适性和安全性。衣食住行自古就是人类最基本的需求,对于现代人来说,居住问题仍然是人们共同关注的问题。面对建筑需求越来越丰富的市场,如何使我们的建筑结构更加合理、外形更加美观、居住更加舒适、造价更为低廉都是需要我们设计人员去考虑的问题。下面将从建筑结构设计优化的现实意义出发进行相关探讨。
1、建筑结构设计优化现实意义
房屋建筑结构设计优化即是结合建筑实际,以计划成本控制为中心,利用建筑基础结构、屋盖系统结构及围护系统结构等方案,建立起一种关于结构设计优化的模型,通过对各种影响变量参数的科学技术,来确定最优的房屋建筑结构设计方案。对于房屋结构设计来说,建筑结构设计优化方法的运用主要体现出两点现实意义:①房屋结构优化設计可以对施工材料的性能利用更加合理化,确保建筑结构内部各不同单元件更加充分协调,进而有效提高了房屋建筑的整体受力性能;②有利于减少建筑工程总造价,相关调查资料表明,将建筑结构优化方法运用到房屋结构设计中,能够减少约25%的成本造价。
2、建筑结构优化设计
2.1构建设计模型
建筑结构优化设计是现阶段房屋结构建筑设计的研究课题,是突进建筑经济性与安全性的前提要素,在对其进行实施优化设计时,需要考虑以下方面的因素:第一,科学选择变量。通常情况下,设计师必须对整体的设计方案有初步的认知,还需要考虑到其对建筑建设的影响,针对部分重要工程参数来说,将其取值需要视作参考依据,这就需要变量供设计人员进行合理的选择。在实际设计过程中,设计师需要参考相应的参数,最好参考变化幅度相对较小,或是不需要考虑太多因素的,这样才能更好明确目标数据,从而减缓结构设计及编程难度;第二,确定函数,为了将房屋建筑成本控制到最低,设计人员需要筛选合适函数;第三,权衡建筑施工条件,对于设计师而言,他们需要从整体角度考虑房屋构件的尺寸,还有相应的结构体系,这样才能从根本上保障建筑物的稳定性。实际设计过程中,设计人员需要从建筑物的使用目的,再到施工条件,从而获取设计约束条件,然后依据建筑规范解决设计难题,最终确定最优的设计方案。
2.2明确基本的目标函数
在对房屋建筑结构进行优化设计的时候,一方面需要理清所有的建筑环节,准确预估基本的建筑材料数量、类型等,明确总的造价成本,另一方面,在一定的条件约束下,还需要选出一定数量的符合预定标准和要求的满足一定尺寸的钢筋截面面积,以及已经失效的概率函数,这样能有效的将房屋建筑成本控制在可控成本之内。
2.3约束条件的选择
要优化创新建筑结构的可靠性,要准确地确定建筑结构的定量和限制条件内容,并且按照限制条件,把建筑物相关的工程标准做到限制条件之内,这样来最优化房屋的结构设计。例如,必须要根据建筑物结构的实际情况来确定应力、尺寸和结构强度的约束。
2.4科学分析综合结果
通过一定的方式得出基本的计算结果后,我们必须将结果与最初的设计方案进行比较和分析,在保证整体建筑要求的基础上,选择一个符合企业、业主等各方要求的最佳的方案。在问题分析上,我们必须从房屋建筑整体出发,综合全面的考虑相关问题,对一些可能带来严重影响的问题可以立项研究,进行多角度的、深层次的分析,严禁模棱两可、差不多现象的存在。该流程在房屋建筑结构优化中占有非常重要的位置,选择一个科学的方案,不仅能保证建筑房屋的安全性、实用性,还能保证建筑结构的艺术性和美感性,同时,还能对建筑工程的整体投入产生有利的影响。
3、建筑结构设计优化设计新方法
3.1拓扑优化方法
此方法的内涵在于,对房建结构进行优化设计的过程中,应先找出最精准的房建结构形式,并对建筑结构强度进行全面分析,采取拓扑优化方法来将建筑结构的自身重量有效降低,进而全面改善建筑物的整体性能。且在利用此方法的时候,相关设计人员应对此方法的优势进行全面分析,并采取拓扑优化方法把建筑物结构设计转化为概念性的建筑结构设计,进而在一定程度上将结构设计的逻辑性有效加大。
3.2截面优化方法
细节决定成败,通常建筑物的可靠性和安全性能最好的体现就是其结构的细节。面对这类问题时,设计者在处理建筑物截面时除了要考虑配合建筑的使用性,还要考虑建筑物截面结构的安全可靠性,对此进行科学的计算,同时对稳定性和美观度进行一定提升。如何对建筑物截面进行优化设计呢?我们的设计者要先计算设计变量的应力特点和位移情况,再用相关结构计算软件进行再计算,最后验算和统计得出最后的数据,根据这个数据来确定调整范围,然后再进行下一步的优化设计。
3.3外形优化方法
外形优化方法有助于设计员对其建筑结构框架的调整,同时对建筑内部形状进行相应的完善,从而保证其建筑结构优化的设计质量和效率。第一,设计员很有必要在进行结构设计之前对建筑物的整体状况进行科学全面的分析和调研,根据我国的现行的建筑结构设计要求进行建筑结构的调整和完善。外形优化方法能够对建筑结构外形进行一定的区分,在进行应用过程中,通过杆系结构和连续性结构的应用进行其划分。在进行杆系结构外形设计中,一般是将其建筑结构的节点进行关键点的制定,同时作为设计变量,从而保证其建筑外形结构优化设计工作的顺利进行。
综上所述,在优化建筑结构设计的过程中,对于各因素要充分考虑,且在具体的建筑施工中,协调整合。优化建筑结构设计,不仅可将工程项目的造价成本降低,还可以为社会增加一定的附加经济值,将资源的整体利用率提高。
参考文献:
[1]杨国鑫. 建筑结构设计优化新方法[J]. 建筑工人,2017,38(03):41-43.
[2]贾金成. 建筑结构设计优化方法及应用分析[J]. 建材与装饰,2017(04):93-94.