结构设计优化技术及其在建筑结构设计中的作用论文_刘军

结构设计优化技术及其在建筑结构设计中的作用论文_刘军

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摘要:在我国国民生产总值不断提高的基础上,人民群众对于建筑的需求已经逐渐从居住需求转变为了多功能需求,即建筑不仅要具有较为丰富的功能性及基础结构性能,更要在外观结构方面具有一定的艺术价值。结构设计优化技术的应用可以对建筑工程结构施工进行全面的优化及调整,从而满足建筑用户、建筑开发单位各方面的基本要求。

关键词:结构设计优化技术;建筑结构设计;作用

引言

建筑结构设计所包含的内容相对较多,其不仅包括基本的内部结构、基层结构,更包括建筑的外部结构。本文简要分析了优化建筑结构设计的根本目的及基本的设计优化理念,并对结构设计优化技术的应用进行了深入的探究。

一、优化目的分析

在对建筑物的质量作出评价时,评价的依据不仅仅取决于建筑物的功能性及施工质量,更要包括建筑外观的欣赏价值。若想要让建筑外观达到预期的艺术效果,就必须从建筑结构设计的角度出发,不站队,结构设计进行优化。从某种角度来看,结构设计的优化指的是,在保证建筑物的基本功能及质量达到预期的标准及条件下,通过对于施工技术的不断调整,来降低施工成本,提高施工效果。这样一来,不仅可以为建筑企业创造更大的经济效益,且能够有效提高建筑结构的外部观赏程度。其次再对建筑结构设计进行优化的过程中,设计人员需要始终以建筑物的实际情况作为一切工作开展的基础,从而保证优化结果具有实用价值。

二、建筑结构设计优化理念分析

在开展建筑结构设计优化工作的过程当中,设计人员需要从长期发展的角度出发,充分考虑到建筑的长期利益及经济效益情况。在此基础上对原有的施工方案设计方案,进行全面性的调整和规划,进一步提高施工方案的合理性及科学性,并最终将技术优势的价值凸显在建筑结构的质量以及施工成本方面。在这一过程当中,设计人员需要始终保持发展的角度去面对设计工作,不能片面重视建筑结构,在短时间内所能创造的经济效益,否则就会导致建筑结构的经济性出现一定的失调现象。从实际应用情况来看,通过对于建筑结构设计的合理优化,可以也进一步减少建筑工程的建设成本,最高可以将成本减少30%左右,且建筑工程的质量符合预期设计标准,功能性齐全。

一般情况下,建筑工程结构的优化设计主要分为局部设计和整体设计两大部分。整体设计指的是建筑整体框架的优化设计,其包含优化设计工作的全部内容及环节,同时也是局部设计环节开展的基础和主要工作方向。局部设计也可以称为细节设计,其指的是将建筑工程结构优化设计工作划分为若干个组成部分,并对各个组成部分的设计优化内容进行细致性的划分。需要注意的是任何优化工作的开展必须与建筑工程的实际情况相吻合,并始终从全局的角度出发,对各项优化设计进行合理的调整。同时设计人员需要在优化设计过程当中充分体现自身的设计理念,设计出具有创造性创新性的设计方案,不仅仅要追求优化的经济性,更要保证建筑的质量及基础功能的有效实现。

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从经济性的角度来看,建筑物的高度、层数及各个基础组成部分与建筑造价之间有着必然的联系性。无论是普通的中低层建筑还是高层建筑均只有一个屋盖,因而建筑高度的增加,并不会导致屋盖的成本增加。由此可见,具有共享性特征的基础组成部分对于建筑造价的影响相对较少,因而建筑结构优化设计工作的开展则可以忽略此部分内容。需要注意的是,随着建筑高度的不断增加,建筑基础结构的核载量也会得到显著的提升,因而在对建筑基础结构设计师需要充分考虑到建筑高度所给予基础结构的荷载压力。同时不同等级不同高度的建筑,对于抗震要求也不尽相同,而建筑抗震性能的增加,则会直接提高建筑单位面积的造价。由此可见,建筑高度与建筑造价之间的关系为正相关的关系。当建筑的层数不断增加,无论是所使用施工材料的数量,还是对于建筑基础结构物的承载能力要求,均会得到显著的提高。而通过对于建筑高度及层数的有效控制,不仅仅可以达到节约施工材料,控制造价成本的目的,更能够有效提高建筑工程的经济性,为建筑企业创造更大的经济效益。从某种角度来看,建筑结构与土地资源的利用率之间存在必然的联系性。为有效缓和城市土地资源不足的现状,越来越多的高层建筑及超高层建筑出现在了城市当中。通过对于高层及超高层建筑的结构优化设计,既能确保最终的设计方案可以满足建筑的建设标准,又能够提高土地利用率。

三、结构设计优化技术的应用分析

众所周知,部分外界因素对于结构设计的影响是不可避免的,如地震等自然灾害。且当建筑的高度越高、层数越多时,建筑对于抗震性能的要求也相应较高,因而必须在建设结构设计中增加抗震设计。因此,在设计建筑结构的过程中,设计人员需要充分考虑到建筑所在区域的地质因素,采取概念处理法对潜在的风险进行评估分析,并通过合理的结构设计来实现潜在风险性的降低。

同一个建筑结构设计方案,可以采取多种形式的布置设计,决定布置设计选择的关键因素在于荷载情况,而荷载情况的分析方式也可以进行灵活的选择。例如:在对建筑的梁柱结构进行设计时,梁柱结构会因为所用混凝土、钢筋等材料的性能不同而呈现出不同的荷载表现,且梁柱结构的荷载表现也会因为施工工艺的不同而有所差异。因此,在判断荷载取值方面需要保持一定的灵活性,要根据实际情况进行灵活的调整及变更。任何结构设计工作的开展均需要遵循基本的结构设计原则,并基于设计人员的设计理念、设计概念以及设计经验进行丰富和完善。由此可见,概念设计也存在于建筑结构设计优化环节当中,设计人员需要给予概念设计理念正确的理解和认识,灵活应用概念设计。

四、结语

综合来看,在市场因素以及社会需求因素的影响之下,人民群众对于建筑物的要求不断提高。建筑企业需要正确认识到了这一市场发展规律,通过多种途径和措施来推动建筑质量的不断提升,以满足市场对于建筑的基本要求。结构设计优化技术的应用符合基本的市场发展规律,其对于建筑行业的推动作用不容忽视。

参考文献

[1]杨威. 刍议结构设计优化技术及其在建筑结构设计中的应用[J]. 江西建材, 2017(19).

[2]高莉, 任丽霞, 董小凤. 在建筑结构设计中结构设计优化技术的应用分析[J]. 江西建材, 2016(13):38-38.

[3]曾洪超. 结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J]. 科学与财富, 2012(4):155-155.

论文作者:刘军

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/5

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