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摘要：目前结构设计的优化是一个比较常见的课题，结构优化技术在不改变结构优化方法的前提下实现了降低工程成本的目标。工程设计人员所追求的目标结构优化设计思想是一个有价值的理论体系，用这种理论可以改善人们的生活环境，提高建筑产品的质量，同时满足人们在富裕社会的新生活的需要，降低建筑成本，最大限度地提高建筑商的利润。本文结合工程实践，探讨了结构设计的优化及其在建筑设计中的应用。
关键词：结构设计优化；建筑设计；应用探索
前言：在目前的建筑市场上，所有承包商都希望确保建筑结构的稳定性和科学合理性，这需要尽量减少建筑结构的投资，同时确保建筑结构的长期效益。这样就可以实现可持续发展，并获得越来越多的市场收入。与传统的结构设计相比，结构设计优化方法可以降低建筑成本，优化方法的技术实现使材料性能得到了最合理的利用，使建筑单元得到了最佳的调整。结构设计优化不仅美观实用，而且实现了成本节约。
1 结构设计优化技术
1.1结构设计优化技术的原理
结构设计优化需要从工程设计和价值的角度对解决方案进行审查，结构设计的优化使材料性能得到最合理的利用，从而使各种部件和设计领域都能得到最佳的调整。它不仅提供了传统设计方案所要求的规格，而且还提供了这些规格所要求的安全性。结构设计的优化是结深化、调整、改进过程，是结构的高质量返工过程，结构设计的优化并不是为了保证结构的安全性和抗震性能，而是通过结构设计进行优化，使建筑功能更具功能性，更安全，成本更低。
1.2关于结构设计优化技术的实施
1.2.1科学地遵循结构设计规范
结构设计工作要求结构设计工程师熟悉结构规范的规格，同时需要有丰富的设计经验。在结构设计规范要求下，一个独特的结构设计方案的设计中有些规定是保守的，规范也适用于更多的项目。另外，在一些特殊复杂的工程设计中，有些规定不够安全。因此，结构工程师需要运用足够的专业知识和良好的判断力来理解设计，从而使设计结果不断优化和创新。
1.2.2结构工程师的早期参与和积极参与的重要性
积极参与和早起参与结构工程是实现结构优化技术的重中之重，在实际施工期间，建筑师很难正确分析结构体系的强度，所以建筑师的建筑思想不能完全取代结构工程师的结构概念、经验和判断，也不能补充建筑和建筑的专门知识。除此之外，结构工程师需要具有坚实的结构设计理论和丰富的工程实践经验，积极参与中间设计，帮助建筑师想象力创新，创造出优越的设计工作，全面实现整座建筑的功能。
1.2.3加强各职业之间的协调与合作
结构优化是一项需要其他专家协调配合的系统性任务，从建筑发展的角度来看，现代建筑是由建筑、结构和设备三大要素组成的综合性产品。因此，为了创造有机元素，必须加强分工和合作，加强专业人士之间的协调与合作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在整个项目开发过程中，建筑设计和结构设计是设计过程中最重要的两个方面。两者的结合不仅达到了实用和精细的效果，而且使结构强度更具成本效益。同时。建筑设计的许多建筑设计师根本不遵循建筑的基本动力学，只强调规划的新颖性。这些方案往往造成结构设计上的困难。此外，因为许多建筑师在设计过程中忽略了力学的基本规律，例如，取消了高层建筑的电梯和建筑的一个演化带的楼梯。所以加强专业的协作和协调可以被认为是实现合理的结构和低成本的重要途径。
1.3结构设计优化的方法
1.3.1 结构优化设计首先要从概念设计着手
在每个项目设计之初，结构工程师需要根据建筑的地理位置理解业主的需要、设计的结构、系统功能的总体概念，同时需要对环境条件、材料、施工条件、成本等进行判断。通过调查、比较和反馈，确定合理的结构方案，这种方法是建筑工程设计奠定基础，这也为结构优化提供了一个良好的开端。
1.3.2选择结构优化计算方案
结构优化设计采用合理科学的方法，在各种变量参数中选取关键参数，建立其功能模型，并计算出最佳结果。结构优化设计是一个非线性优化问题，该设计包含若干变量和若干约束。所以确定了计算方法，就需要进行了约束计算。如，全乘法法、波威尔法等。在计算方法完成后可以完成最终的优化设计结果，完成后续编程操作。
2 结构设计优化在建筑设计中的应用
2.1结构优化设计的选择
结构选择是结构优化设计中的一个关键环节，应谨慎处理，选择合理的结构类型对结构优化设计有很大的影响。首先，在设计过程中，设计人员需要灵活运用结构设计优化方法，考虑材料选择和结构设计过程中的各种材料荷载。在合作过程中，有必要对结构成员采取统一的控制，同时应该避免负力的力。其次，建筑设计不应采用不规则的结构设计方法来满足抗震设计的要求。在独立结构单元中，平面布局要简单、规则、对称，尽可能将结构的刚度中心和质心叠加，以减少扭转。一般来说，形状和大小应该调整，以减少结构重量和最大限度地减少最大重量。最后，设计地震作用的结构要经济合理，好药满足结构安全和适用性能，以此达到结构优化的最佳效果。由于基础设施建设约占总工期的四分之一，所以基本费用也占总费用的10%至20%，因此基础工程结构的重要性是明确的。此外，基础设施工程成本也与地质条件密切相关，想要要地质勘探报告的准确性，就必须与实际地质条件一致，从而选择合理的形式。
2.2从复合信息中选择正确的参数
由于计算结果是结构设计的基础，所以在设计中选择正确的计算假设、计算草图是获得正确计算结果的关键，仔细分析计算结果，可以降低成本、优化设计。计算机程序是控制全局总信息的参数，同时每个程序都是不同的，所以要根据项目的实际情况遵循参数的物理概念，并在分析相关要求后确定规格。此外，要优化适当的设计参数结构，如振动模式的计算数、梁端弯矩调制系数、光束面包动量放大。
2.3柱壁梁的优化设计
由于网格布局决定了列间距和间距，所以柱的大小需要一般在6到12米之间，同时柱网的布局要合理。柱壁梁横截面形状和尺寸对工程来说也很重要，直接的影响是，适当的热网布局柱段的形状和尺寸会对项目成本产生影响。所以要对柱壁梁的优化设计。此外，抗震墙的布置应尽可能对称，在高层建筑中，需要提高结构的横向刚度和扭转刚度，在框架剪力墙结构中，必须在剪力墙建筑的边缘附近均匀分布。由于地板、电梯和平面形状变化很大，剪力墙的间距不应过大。所以结构设计需要采用矩形截面梁作为一般弯曲的梁，在由于合理的梁截面可以减少混凝土的体积，节省钢材。所以，为了避免钢结构的加固措施，需增加钢的使用，控制钢的含量，保证结构的安全。
结束语：总之，结构设计优化合理满足了人们对建筑的需求，企业应加强结构设计的优化管理，提高设计管理的系统化，同时加强技术管理，使技术管理更加全面。
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[3]王华梅.结构设计优化在建筑设计中的应用探索构架[J].绿色环保建材，2019（04）：98.
论文作者:翁伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/8/5
标签：结构设计论文; 结构论文; 建筑论文; 优化设计论文; 建筑设计论文; 成本论文; 结构优化论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;