建筑结构设计优化分析论文_陈协耿

建筑结构设计优化分析论文_陈协耿

摘要:建筑结构的设计优化主要是将设计学、艺术学、审美学进行整合,用于建筑结构的设计工作中,包括了房屋的功能在内的一种结构设计方法。结构设计优化可以让房屋显得更加安全、经济及美观,本文就建筑结构设计的优化应用进行分析。

关键词:建筑结构;结构设计;设计优化

一、建筑结构设计优化重要性分析

近些年来,我国经济建设发展迅速,这就导致建筑行业的发展开始朝着多元化的方向发展,人们不仅追求高质量的建筑结构,还更加关注建筑的功能、外观与经济适用性,房屋建筑结构的设计有着很大的发展空间。现在我国房屋建筑多以高层建筑为主,这是一种较为特殊的建筑结构,在房屋结构设计中,想要节约资金与成本,就需要运用到建筑结构设计的优化方法,从而为建筑的结构设计提供更加有利的方案。

优化房屋建筑结构的设计,就要将建筑结构的安全与质量工作放在整体设计的基础位置,要对建筑结构设计方案中的每一个要点与细节进行全面的研究与优化。在进行房屋建筑整体结构的设计时,要利用先进的优化设计思想与技术进行结构设计方案的优化,这样可以有效的控制整体建筑施工的成本。建筑结构设计的优化方法在房屋结构设计中的应用具有较高的优势价值。在进行房屋结构设计的优化时,要综合考虑到多种情况的具体分析,要对整体以及部分的建筑结构进行全面的优化,从而保证房屋建筑结构整体质量的优良,还要确定结构构件之间的功能配合,提高整体建筑结构的功能与质量水平,节约资金成本,提高建筑结构的经济性与适用性。建筑结构设计的优化方法在房屋结构设计中的应用中具有较高的实用价值。

二、建筑结构设计优化分析

建筑结构设计在房屋结构设计上的优化,主要包括优化方法的分解以及在房屋结构设计上的具体优化,以下进行详细的分析:

(一)建筑结构设计的优化方法的分解

将房屋结构分解为两个步骤:①要对每一个小问题进行单独的优化处理,采用不同的优化方法做到细节上的完善;②对第一个步骤问题优化方法的综合调整,这样循环优化,就可以最适合的结构优化方法,这种优化方法计算量比较小。

(二)优化房屋建筑结构的使用期限与寿命

对于房屋建筑结构来说,最重要的就是对整体使用期限的优化,每一个建筑工程都有具体的使用年限,而建筑的使用寿命是由工程项目施工中的每一个环节所决定的,建筑结构设计的优化方法在房屋结构设计中的应用可以对施工的每一个阶段进行优化,根据每个环节的施工特点与具体情况,优化房屋建筑结构的方案设计,确定合适的优化方法,从而保证房屋建筑结构的质量,提高经济效益。

(三)优化建筑结构的局部与整体

对于房屋结构设计来说,是一个比较复杂的过程,在设计的过程中要注意层次的划分,建筑结构施工是由各个小环节与小局部构成的整体施工,房屋结构的复杂性就在于各个局部之间的配合与施工,选择合适的材料,选择合适的房屋结构类型,在进行建筑结构的设计与安装时,要优化整体结构的安装体系,将每一个大的整体分为若干个小环节,分步进行结构的优化,把握好建筑结构整体与局部的关系,选择合适的优化方法,从部分到整体,优化整个房屋建筑的结构,但是在优化的过程中要重视对整体的设计优化,局部搭配到一起是整体,整体的结构优化是提高建筑质量的重要条件。

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(四)优化房屋建筑结构的上部结构设计

对房屋建筑结构的上部结构设计优化主要是对建筑结构的剪力墙结构布局的优化,在对结构设计进行优化时,要将整个房屋结构的重心与楼层刚度的重心进行重合,优化设计方案,提高建筑结构的质量与稳定性,避免由于地震等外力破坏造成对整体结构的破坏。

对于房屋建筑来说,很多都是高层的建筑,我们要利用合适的建筑结构设计优化方法,提高房屋建筑结构设计的合理性,从而提高房屋结构的质量,保证使用的安全稳定性。上部结构在设计时要满足建筑结构刚度的基本要求,在进行建筑剪力墙结构的设计优化时,要选用合适的钢建材料,降低钢筋的使用量,提高房屋箭镞结构的经济适用性。

(五)优化建筑结构的整体协调性

当我们对房屋建筑结构进行设计时,要从整体结构的角度出发,保证建筑结构整体的稳定性与可靠性,加大各个构件之间的紧密配合度,不仅要重视对建筑结构的整体质量与功能的提高,还要重视建筑结构外部的美观,从而协调建筑结构的整体性,在进行结构的设计布局时,要综合的考虑到多方面的需求,包括对房屋结构功能的需求,对结构外观的需求,对房屋质量的需求等,保证房屋建筑结构的各个要素之间能够和谐统一,优化整个建筑结构的系统协调性,提高房屋结构的质量。

(六)优化房屋建筑结构的地基基础

房屋建筑结构的基础就是地基,在进行房屋建筑结构的地基设计时,要实地的勘察建筑所在的地质条件,从而在此基础上优化地基的设计方案,降低建筑工程的施工造价成本,提高地基基础的施工质量,通过设计的优化方法可以取得最好的方案,保证建筑结构的质量。

三、建筑结构设计的优化方法在房屋结构设计中的具体应用分析

对于建筑结构设计的优化方法在房屋结构设计中的具体应用来说,主要的优化方法就是首先要确定建筑结构设计的优化计算方法,然后确定建筑结构设计的目标函数并进行分析,最后要对整个房屋结构进行施工流程与程序的优化设计。

(一)确定建筑结构设计的优化计算方法

在对房屋结构设计进行优化设计前,首先要对整体建筑结构的可靠度进行优化分析,了解到各个优化问题的约束条件以及各个变量之间的复杂情况,确定合适的结构设计优化计算方法,将约束问题转化为无约束的优化计算问题,从而进行求解计算,找到合适的计算方法是优化设计的关键所在。

(二)确定建筑结构设计的目标函数并进行分析

在进行建筑结构设计时,要根据各个变量之间的关系,确定一个目标函数, 求解的目标就是整体结构设计方案的最优解,将影响建筑结构安全稳定性的因素进行归类计算,从而利用目标函数找到最优的设计方案。

(三)对整个房屋结构进行施工流程与程序的优化设计

除了对建筑结构的目标函数优化方法,还要对整个建筑结构的施工程序进行规划与设计,优化的目的就是提高整体建筑结构的安全可靠性,确定房屋结构优化的设计计算方法,从而制定出一个科学合理的综合结构分析程序。

(四)要注意对框架梁以及箍筋的间距进行优化

框架梁与箍筋一般不能超过 10cm 的距离,这是针对加密箍筋来说,若是非加密的箍筋,要与框架梁保持在 20cm 内,我们要对框架梁与箍筋之间的距离进行合理的设计与优化,这会影响到建筑结构的整体设计,在设计时要注意配筋的使用,在设计非加密的梁柱时不用考虑减少的弯矩以及增加的剪应力系数。

四、结束语

总之,建筑结构设计的优化方法在房屋结构设计中的应用非常的广泛,具有较为广泛的推广价值,我们要加大对建筑结构优化设计方法的研究,了解建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的具体应用,从而提高房屋结构设计的质量。

参考文献

[1] 周汉杰. 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用 [J].中华民居——规划. 设计,2014,1 :117

[2] 范国兴. 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究 [J]. 鸡西大学学报,2014,14(8):23-25

论文作者:陈协耿

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年2月上

论文发表时间:2017/6/8

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