建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化提高結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量

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摘要：建筑設(shè)計過程中科學(xué)地應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，以適應(yīng)現(xiàn)代建筑公司的發(fā)展趨勢，促進(jìn)建筑公司的成本節(jié)約。獲得巨大的經(jīng)濟(jì)利益。建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計必須考慮到相關(guān)的實際情況并進(jìn)行局部調(diào)整，同時確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，本文針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的相關(guān)問題進(jìn)行了探討和分析。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);優(yōu)化設(shè)計;施工質(zhì)量

一、前言

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國建筑行業(yè)的也得到了快速成長的機(jī)遇。在建筑施工過程中，通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，可以提升建筑的質(zhì)量。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化包含的內(nèi)容眾多，不僅是針對建筑結(jié)構(gòu)，還涵蓋了建筑施工建設(shè)中其他方面的內(nèi)容，比如，增強(qiáng)建筑投入使用后的功能性和舒適性，提高空間的利用效率等。建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化需要綜合多方面考慮，如環(huán)境因素、施工要求以及其他條件，進(jìn)而形成一個規(guī)范的整體性設(shè)計。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的內(nèi)涵和作用

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的具體內(nèi)涵

所謂建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化就是：在特定的施工條件下，對建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)指標(biāo)如，建筑造價、剛度等繼續(xù)優(yōu)化，以達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計方法。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)涵包括的內(nèi)容很多，主要是指對建筑結(jié)構(gòu)的綜合分析。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的一般步驟如下：先假定建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案，然后對假定進(jìn)行分析檢驗，再對最優(yōu)解進(jìn)行搜索，最后做出最優(yōu)的設(shè)計方案。其中搜索過程指的是對方案進(jìn)行修改并優(yōu)化的過程。要結(jié)合各方面的條件，對已有的設(shè)計方案進(jìn)行評估，考慮是否達(dá)到最優(yōu)，若未達(dá)到最優(yōu)化，那么就需要在條件范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，要從材料、造價投入等指標(biāo)進(jìn)行思考，從而得到最優(yōu)的設(shè)計方案，為實現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)的預(yù)期目標(biāo)打下堅實的基礎(chǔ)。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)的作用

（1）提高建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量

運用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的理念，有助于提升建筑的質(zhì)量設(shè)計水平，減少設(shè)計缺陷。由于當(dāng)前國內(nèi)的建筑設(shè)計單位的施工水平不一，設(shè)計師的能力和經(jīng)驗都難以保證設(shè)計出來作品的質(zhì)量，因此可能給施工企業(yè)造成較大的經(jīng)營風(fēng)險。另外，針對部分國內(nèi)的設(shè)計單位缺乏成本控制理念且設(shè)計思想落后的現(xiàn)狀，廣泛推廣建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的理念，對于提升建筑設(shè)計的質(zhì)量就具有重要的意義。

（2）提高建筑企業(yè)的經(jīng)營效益

在建筑工程中需要投入的成本主要是集中在鋼筋、混凝土此類使用量較大的材料上，這些材料需要投入超過工程造價一半的成本。借助建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施可以降低這些材料的所需成本至工程造價的20%左右。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化不會對建筑的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響，對于建筑項目投資企業(yè)而言，可以幫助他們減輕財務(wù)壓力，提高資金的周轉(zhuǎn)率。建筑行業(yè)的施工在材料方面的投入不斷增多，這由于原材料價格呈現(xiàn)上漲趨勢，加上建筑行業(yè)的人工費用不斷提高，因此要求建筑企業(yè)實施必要的成本控制措施，運用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的理念就可以幫助企業(yè)節(jié)約成本，保證企業(yè)的經(jīng)營效益，增大建筑行業(yè)的利潤空間，有利于建筑企業(yè)公司的可持續(xù)發(fā)展。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法和具體應(yīng)用

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法

（1）從局部到整體的優(yōu)化

結(jié)合建筑設(shè)計的復(fù)雜性與層次性兩個基本特征，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。從建筑的復(fù)雜性進(jìn)行考慮，要注意建筑原材料的要求，建筑結(jié)構(gòu)類型的要求等相關(guān)的內(nèi)容。從建筑的層次性進(jìn)行考慮，主要是針對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計體系、安裝體系等這些內(nèi)容，以及體系下的各個環(huán)節(jié)的內(nèi)容。把握建筑設(shè)計的質(zhì)量，要求設(shè)計人員能夠?qū)γ恳粋€環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，建立每個體系布局之間的關(guān)聯(lián)性，完善工程的整體性特征。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)該是從局部向整體的方向進(jìn)行考慮，以達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的目標(biāo)。

（2）階段性優(yōu)化與長期優(yōu)化

進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，要考慮項目限定的施工時間，要注意項目預(yù)計的使用期限，對建筑的重要環(huán)節(jié)中，可以從多種方案選擇一個最優(yōu)的方案，或?qū)Ψ桨高M(jìn)行優(yōu)化。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計單位人可分階段性確定科學(xué)的優(yōu)化方案，再綜合各個階段的性質(zhì)的優(yōu)化方案，對建筑的長期使用效果進(jìn)行優(yōu)化，控制建筑的施工質(zhì)量。

（3）優(yōu)化建筑上部結(jié)構(gòu)

剪力墻的合理設(shè)置是設(shè)計模型建立和建筑上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化的前提。剪力墻的合理設(shè)置可以將樓層的結(jié)構(gòu)重心與平面剛度中心保持一致，降低風(fēng)力及地震等荷載力扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響。設(shè)計大開間的剪力墻構(gòu)造，增加剪力墻的墻肢長，可減少對墻肢的數(shù)量，保證剛度能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，減少混凝土的使用量，當(dāng)然時，該種優(yōu)化方案的選擇時要考慮建筑的類型結(jié)構(gòu)。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的具體應(yīng)用

（1）對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化相關(guān)問題的處理

如果進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化出現(xiàn)問題，就可能造成對建筑結(jié)構(gòu)不正確調(diào)整，或者結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計不科學(xué)，都會減低建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對待建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計時遇到的突發(fā)事故，要及時進(jìn)行解決，及時排除安全隱患，并制定有效的事故防范措施，避免因為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的不合理造成的破壞。在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化時，要充分考慮結(jié)構(gòu)的抗震性能，保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低工程造價成本。

（2）各個施工部門的協(xié)調(diào)

建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化要考慮多部門施工的實際情況，做好與建設(shè)單位、機(jī)電安裝部門的相互配合，提高方案的可行性，保證建筑施工的目標(biāo)得以實現(xiàn)。建筑企業(yè)要統(tǒng)籌安排，讓建筑師、結(jié)構(gòu)設(shè)計師都能在設(shè)計過程中可以共同探討，并發(fā)揮他們的職能，使得最終的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案能更加科學(xué)、有效的進(jìn)行具體實施。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用實踐中，很多工程早期的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方案的設(shè)計者難以接觸到建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計，因此優(yōu)化方案的執(zhí)行可能會影響建筑設(shè)計的最終效果，造成了結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化與建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的脫節(jié)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化思路，應(yīng)當(dāng)堅持一條主線，需要設(shè)計師們的密切合作，這樣才能使結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化實現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)。

（3）服從于結(jié)構(gòu)主題的優(yōu)化設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)服從于一定的主題，但是主題設(shè)計就具有靈活性、不確定性，在缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)時，易導(dǎo)致設(shè)計的計算結(jié)構(gòu)與實際情況相異。因此，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員思維的靈活性提出了一定的要求，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計時要能根據(jù)實際情況進(jìn)行變通，才能達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)期的效果。

結(jié)束語

通過優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的思路，可以有效降低項目建設(shè)成本，為建筑公司帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。因此，建筑設(shè)計主管部門必須堅持科學(xué)，適用性等設(shè)計原則，結(jié)合先進(jìn)的建筑手段，制定優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案。提高建筑工程質(zhì)量。

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