摘要：在建筑物设计中，设计完善发挥出了较大作用。设计方案应具备科学可行性，如此不仅能够符合技术要求，而且还能够有效减少成本。建筑框架设计具有较高的专业性，设计者参与到结构设计中，要深入探究结构设计优化措施，进一步提升专业技能，以及对自身实现提升，最后为人类的生活工作带来保障。基于此，文章主要针对工程结构设计优化方法进行了详细介绍。
关键词：建筑工程；结构设计；优化措施；重要性
随着人们经济水平的日益提高，人类对生活品质及居住环境有了更高要求。投资商要想迎合人类对建筑的要求，经增加建筑物设计和建设费用的投资是最直接有效的途径，但是如此会造成建筑企业无法获得最大化的经济利益，所以选择通过优化措施来节约建筑结构设计的造价，来达到增加经济利益的目的。
1、建筑物优化设计的基本原则
在优化设计建筑物时，要按照各个种类的标准要求严格处理。①整体安全原则指的是，建筑物设计中要对各种外部因素的因素进行思考，有效抵制不良因素的干扰，若产生地震情况，能够确保整个工程发挥出一定的抵御作用。由此，不管是建筑结构的哪个部位，均应具备一定的承载能力及性能，把国家工程设计的安全标准视为规范，在最大程度上达到建筑物优化设计的安全性与稳定性。②舒适性原则，是指在建筑物设计优化中，要充分考虑居住的舒适程度，这也是迎合人类生活需要的重要因素。舒适性还会受到内外装饰与电气设计安装等状况的影响。③成本节约原则，是指在建筑总体性能及安全性的前提下，对成本实施严格管理，突出能够让材料得到科学有效的设计，防止出现浪费情况。
2、建筑框架设计优化的重点
建筑物设计优化主要指在建筑框架的设计环节，遵循完善和创造设计观念的基本原则，选择合理的设计方式和科学的设计计划，让建筑结构取得最佳效果。建筑结构优化是由工程基础、房顶及房屋支撑部分所构成，若实现建筑结构的全面完善，就一定要在优化设计的各个细节方面入手。另外，在进行优化设计时，设计师必须将建筑部位、结构承载、项目造价以及结构外观等因素进行深入研究，在经济允许的条件下选用最佳的设计方法。
建筑结构优化创造阶段，设计师要注意如下几点内容：其一，建筑结构平面的平整性、框架的对称性，减小建筑施工质量与刚性结构之间的不同，令建筑就算受到水平压力，结构也不会出现变形；其二，将建筑承重框架设计成竖直贯通造型，让建筑竖直向上的承重水平提高；其三，不转变建筑结构原本的转换框架，如此不仅能够防止过于集中的外部负载，还能够让施工成本得以减少；其四，建筑结构在竖直角度的刚性设计需表现出层次性，以避免刚性结构项目的突变而产生压力不能得到及时转移，进而造成建筑抗压性能下降。
3、建筑物设计优化措施
3.1结构模型完善
建筑企业在设计工程结构时，要对建筑结构模型加以设计，且对其进行完善处理。建筑结构模型的完善能够从变量、约束环境、目标函数等多角度着手研究。①优化变量是指设计师在设计变量时，应将建筑结构相关数据作为依据，且对其进行深入的分析与研究。此外，设计师要将可能影响工程结构的参数视为需要完善的模型变量，包含的变量内容有约束管理系数、损失期望值等等。若要让变量的选用满足设计的要求，就要求对变量予以优化设计。②完善目标函数。设计师在进行参数设计的时候，需要对相关条件加以分析，涉及对钢筋截面大小和横截面积的研究，设计师能对相关数据实施函数分析，由此减少建筑项目造价费用。③约束优化条件。建筑结构设计师在进行设计工作时，应当全面兼顾到会对建筑物安全性及稳定性造成影响的因素，由此确保设计方案的科学性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计约束条件时，要研究约束环境的应力、裂缝大小、构造强度等各种因素，接着再把约束条件与建筑结构的具体情况进行比较，根据建筑施工标准要求，促使约束条件能符合设计需求，对建筑物设计工作带来一定的辅助作用。
3.2完善设计方案
首先，在选择建筑结构的基础部件时，要在掌握建筑结构总体性能的前提下进行，选用可以同时符合建筑结构需要和项目成本的部件，以提升建筑结构性能，减少建筑投资。此外，在建筑结构的施工中，若施工部件之间的构成比较繁琐，就会造成估算结果和项目具体情况之间出现明显偏差，影响建筑物设计的合理性，埋下严重的安全问题。所以，应当对建筑结构部件实现简化，尽可能减少部件的总数，以确保建筑物的可行性和安全性。其次，从总体上掌握建筑结构分布，对整体和局部之间的关联进行分析，确保建筑结构整体分布的有效性。
3.3建筑物材料完善设计
在优化建筑物设计时，设计师要充分考虑到建筑物的实用性和安全性。由此，在设计环节，设计师要以建筑物的实际情况为基础，制定出工程材料选取方面的科学化建议。选用的工程材料应当同相关建筑项目标准相一致，对工程材料质量施加严格管理措施。工程材料不仅具备抗压、防裂、防渗等多种功能，并且还要具备环保性，由此确保建筑项目的经济效益和社会价值。
3.4改进结构分析措施
在设计建筑结构框架时，通常会包含很多的计算流程。而对建筑物设计实现优化的阶段，实质上就是对若干个变量和设计条件实施反复计算的环节。由此，建筑物设计师在计算各种数据时，要对附加约束条件实现转变，使其变成没有约束因素的事件，以获得更为精准的计算结果。此外，在对建筑物设计进行优化时，有很多计算方式，设计师不能简单采用一种，其需要使用两种以上的方式来计算，且对计算结果展开比较研究，进一步完善结果，以确保建筑物优化设计计算的合理性。
3.5科学求得配筋率
当前的建筑物设计中，还存在一个十分常见的问题，既配筋率很小若要让这种现象得到充分改善，一般采取附加筋的措施。通常情况下，有如下几种情况：首先，将附加筋安设于梁下作用力聚集的位置，综合具体情况，考虑要不要把附加筋安于截面高度中；其次，假定主梁、次梁的截面范围相差不明显，由此可知，次梁的负荷将加大，该种情况下，次梁也应增添附加筋，唯有如此，方可确保结构的可靠性、提高整个结构的承载性能、提升建筑结构的设计效果。
3.6确定设计的目标函数
在进行建筑物优化设计时，除要求对结构的每个环节有个全面认识以外，还应当结合各个环节的建筑物，预算出工程材料类型和所需材料总量，为确定项目造价提供方便。此外，在相关约束条件的制约下，还应当对满足规范需求的钢筋截面面积和尺寸进行筛选，如此一来，可以实现管理工程造价的目的。
4、结束语
就现代化工程结构设计来说，不仅要确保建筑产品的应用价值和基本功能，同时还要保障建筑结构外形的美观性。由此得知，人类对建筑物设计的要求在不断提升。相关工程结构设计师要从整体方面分析建筑工程，在全面考虑到人类多元化需求的前提下，进一步对建筑物的设计实现优化，创作出更为科学、有效的工程结构方案，在确保建筑物应用价值及功能的同时，提高建筑物的安全性、美观性和经济性。
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论文作者:王桦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/23
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