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摘要：在新时代背景下，人民群众越来越重视工民建的节能水平，对于建设企业来讲，为能够给居民提供一个更为舒适的生活空间，在进行工民建工程结构设计时，运用合理的优化技术至关重要。鉴于此，本文重点研究建筑结构设计优化技术的应用要点。
关键词：工民建；结构设计；措施
1结构优化设计理论基础
对项目工程与结构进行设计之时，应当考虑多方面因素，其最终目标在于确保设计对象的基础功能与可靠安全性的条件下，使得设计达到最佳水平。而这其中要涉及项目结构的最优化内容。换句话水就是依靠数学方式，在全部设计方案当中，寻找可以符合预定要求目标的相应方案。
通过建筑理论研究结构设计优化方法能够了解到，结构设计优化的方法具体表现为两方面：①房屋项目部分结构优化设计；②房屋项目结构整体优化设计。而后者优化设计主要包含，屋盖方案设计优化、围护方案设计优化以及细部结构优化设计。另外还有就是造价分析、受力分析、以及布置选型等内容，施行的时候需要依照一定原则，且要与详细的项目情况结合分析，根据工民建经济效益目标展开结构设计优化。在设计安全得到保障的基础上，建筑师需要不断进行方法创新，研究出新型结构。进行结构设计之时，建筑师设计意图需要得到满足，需要设置满足要求的平面布局，保证对称性。而且要减少质量中心与刚度中心之间差异，让建筑受水平荷载作用不会出现过强的扭转效应。对于竖直方向设置而言，需要保证在符合功能的条件下，使竖向承重构件得到最大程度贯通。为了有效降低结构分析与设计难度，节约经济投入，转化层需要减少使用频率。竖直刚度应当是渐变的，不可以是突变的，不然由于水平荷载作用，突变位置会出现应力集中问题，这对于抵抗水平动力荷载是非常不利的。
2建筑结构设计优化技术的主要特点
在开展工民建结构设计工作时，设计者比较重视工程的安全性与可靠性，建筑工程结构设计对设计者的要求比较高，设计者要明确工民建工程结构设计应用优化技术的重要性。建筑结构设计优化技术具有以下特点：第一，保证工民建工程结构更为美观，在具体的设计之中，不但要保障工程施工质量，提升其舒适度，还要运用优化技术，强化工民建工程的美观性，更好的满足消费者的美观需求。第二，从建筑工程结构特点来分析，工民建工程结构设计要结合具体的施工区域进行优化与设计，遵守因地制宜的优化设计原则，有目的性的进行工民建工程结构优化设计，并综合考虑环保因素，进而提升工民建工程结构的可靠性。第三，从用户的角度来分析，在开展建筑结构优化设计工作时，务必要将居民的人身安全放在首要位置，不能够因为追求经济效益，采用质量不达标的材料与设备。
3建筑结构设计原则
对于如何提升建筑结构的设计质量，我们提出了以下几个原则，为了更好的确保建筑物的设计质量，设计工作人员需要做到：①确保基础方案的合理性。对于整个施工过程来讲，家畜方案的制定尤为重要，只有基础设计打好了，才能确保后续工作有条不紊的进行。首先应该做好施工前的施工地质调查报告，综合考虑各种施工因素的影响，例如天气气候因素对施工进度的影响；地质特征的环境因素对施工安全的影响等，认真负责调查报告是可以确保设计方案与实际施工环境相吻合的。与此同时，还要在施工后期对建筑物的使用情况进行专业的分析和研究，在这个环节中建筑物的荷载与上部结构的分析是重中之重，随时对比设计方案与实际情况，发现不准确的地方，及时沟通改进，确保方案合理性。②提高计算简图的准确性。在实际工作中，另一个建筑结构设计的原则就是通过简图简化建筑结构的精确计算，来明确建筑结构的物理受力情况和几何结构验算。也就是说保证建筑结构设计过程中的数据准确性，来提升建筑设计的安全质量，只有准确分析计算简图，才能省时省力的完成施工。
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4工民建结构设计优化技术的应用
4.1结构体系的优化
现代建筑的功能和造型具有一定的复杂性。结构体系的优化主要是指在满足建筑功能及造型的要求，满足规范要求的前提下，通过合理的结构布置来合理地节约工程造价。结构体系对造价的影响很大，应加强重视。应根据建筑功能合理选择结构体系，应选择比较规则的平面和立面方案，尽量避免或少出现平面及立面不规则的结构布置。
4.2设计模型的优化
建筑结构设计的第一步需要建立合理的结构模型，后续设计工作围绕相应的模型体系来开展，而建筑结构设计优化第一步就是结构模型的优化。模型优化在造型复杂的建筑上的体现尤为明显，如何将复杂的造型简化提炼，并最终在结构分析软件中体现为结构构件。合理的结构模型是结构设计的关键，错误的结构模型必然导致错误的计算结果，由电脑输出的计算数据更加具有隐蔽性和欺骗性。
4.3计算参数的正确选取
结构模型中给出的计算机计算结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。为分析判断计算结果是否合理，除了合理的结构方案、正确的计算假定外，正确填写抗震设防烈度、场地类别，合理选取计算程序中的各项参数十分重要。计算参数的选取除满足国家规范外，还需特别注意地方规范及标准中的相关规定。
4.4基础设计的优化
建筑结构中的基础是整个建筑的根本，基础需要承载所有上部建筑结构，并将相应的重量、受力分置于周边土地当中。一般情况下，工民建会采用桩基础的基础形式进行，较为常见的是灌注桩、预制桩2种。桩基础设计优化是指保证工程质量的前提下，尽可能降低工程造价，包含材料用量、施工速度等。第一步应根据上部结构荷载结合地质条件，选取最合适的桩型。桩型确定后，应提高单桩承载力，如提高端部承载力、扩大桩身尺寸、提高桩周土体承载力等。布桩阶段应尽量利用桩身材料强度，使桩基础均匀受力，各桩受力接近桩基承载力。
4.5建筑、室内、结构协调的优化
结构设计时应保证工民建及室内的美观性、合理性。结构柱及剪力墙要与建筑平面功能保持一致，在保证结构安全的前提下，尽量减小结构柱及剪力墙的截面尺寸。结构梁的布置应尽量和建筑墙体同宽，结构梁比建筑墙宽时，应将结构梁向次要空间偏心，如厨房、卫生间等。商品住宅对建筑1层大厅的美观要求越来越严，受到建筑企业的重视，在大堂顶位置，应避免布置梁，无法避免时尽量将梁上反或减小梁的高度。
4.6设备、结构协调的优化
工民建中给排水、电气及暖通专业有很多管线。如果管线都在结构梁下，势必会影响净高。结构设计师需分析判断哪些管线可在结构梁留设套管。暖通专业的风管一般比较粗大，无法从结构梁内穿过，结构专业需配合暖通专业，风管上方的梁高应尽量减小，可适当加宽，满足承载力要求。
结束语：结构优化设计手段是涉及到非常多内容的，是较为复杂的，属于综合性决策问题。美观、施工便捷、安全、经济以及适用属于建筑项目优化设计的目标，实现这些方面的结合就可以收获最佳效果。因此，开展建筑设计实践之时，需要强化实践探索工作，减少经济成本，进而最大化经济效益，在确保降低经济成本与保证美观的条件下展开结构设计。
参考文献
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论文作者:李志明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/22
标签：结构论文; 结构设计论文; 工民建论文; 建筑论文; 优化设计论文; 建筑结构论文; 承载力论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;