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摘要：现阶段，我国的城市化进程速度越来越快，建筑行业规模越来越大，行业内市场竞争愈加激烈，各企业之间要想在竞争中占据优势，就必须不断提高企业工程质量，在工程质量、建筑功能和产品价格上都站在行业前列。因此，对建筑结构设计优化在企业工程实际中就显得十分重要。本文主要针对建筑结构设计优化的方法及应用进行分析，以期提高建筑工程质量，进一步降低施工成本，最大限度的为企业创造效益。
关键词：建筑结构设计；优化方法；应用
引言
随我国经济快速发展，建筑行业的发展也备受人们关注，传统的建筑结构设计方法已经不能满足现代化人们对建筑行业的需求，因此我们要不断探索建筑结构设计的新方法新技术，对现有的设计技术不断优化，推动建筑行业不断向前发展。
1建筑结构设计优化方法的重要意义
1.1降低建筑的施工成本
对建筑结构的设计进行优化时，在施工前考虑到了施工过程中会出现的一些问题，并提出一些有效的应对方式，缩短了问题对工期的延误时间，提前的应对方案结合施工具体情况会使解决方案更合理高效和价格低廉；另外设计本身实施过程的花费会通过这种优化大大降低，材料的使用、人工数量的控制、工序的先后顺序，这些都会对成本造成巨大影响。例如高层的建造需要考虑地基的承受能力，需要对地基部分加大投资，如何协调底部和顶层的矛盾，加强两者的联系就需要用到建筑结构的优化。
1.2提升建筑的施工质量和经济价值
合理的结构优化不仅能减低成本，还会对建筑整体的质量有极大地提升，提升其经济价值。合理的建筑结构应该满足用户的居住或使用要求，并具有美观的特性，最重要的要符合国家标准，适应当地的具体环境。在进行设计时，就需要设计人员对这些因素进行综合考虑。例如对水电管进行优化、对建筑的上层部分进行美观化，就分别从经济价值和美观程度对建筑结构进行了优化。
2建筑结构设计的优化方法
2.1建筑结构使用期限与寿命优化
建筑物的使用期限和寿命受施工质量的影响，在建筑结构设计优化中通过对施工中的每一个环节的具体情况和施工特点，优化设计方案，制定合适的优化方案，确保屋建筑结构的质量，提高经济效益。
2.2建筑结构的局部与整体优化
建筑结构的每一个大部分都是由小部分构成的，在进行建筑结构设计优化时一方面要优化整体结构的安装体系，使整体分为各小环节进行优化，把握协调好各小环节与整体之间的关系。重视整体优化在优化设计中的重要性。
2.3上部结构的优化处理
对于建筑的结构设计优化而言，上部结构优化十分重要，特别是剪力墙结构的建筑，需要相关人员对这一部分的结构进行优化布置。相关人员需要保证剪力墙的重量均匀性，这样才能确保每层建筑的重心与平面刚度的中心位置完全一致，这样就可以有效避免外界的风力及自然灾害等给建筑带来严重的影响。如果建筑的剪力墙结构为大开间形式，相关人员就可以尽量减少混凝土的使用量，并且尽量减少墙肢的数量。如果建筑的所处环境地质条件相对较差，就需要有更强的防震性能等，相关人员在上部结构的优化处理当中就尽量不要采用大开间形式的剪力墙。
2.4框架结构优化
在很多建筑的施工当中，都会选择钢筋混凝土结构，这种类型的框架结构优化也会成为建筑结构优化设计的重要组成部分。相关人员在实际的框架结构优化当中，可以选择准则法来进行操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相关人员也可以根据建筑自身结构的截面大小情况，选择有限单元法等进行优化分析，这样就可以有效保证建筑的结构优化得到顺利进行。
2.5建筑结构的整体协调性优化
从整体结构的角度出发是进行建筑结构设计的基本立足点，在设计时要考虑到建筑物整体的稳定性与可靠性、结构的整体质量与功能、结构外部的美观等，相互之间要相互协调，提高质量。
2.6建筑结构的地基基础优化
在进行建筑结构设计时要对地基所在的地质条件进行详查，据此对地基基础设计方案进行优化，降低施工成本，提高工程质量。
3建筑结构设计优化方法的应用
3.1合理选择结构体系类型
常见的结构设计类型有三种：①剪力墙结构，这种结构形式常见于高层住宅建筑，这种结构形式相比短肢剪力墙的抗震级别要高，轴压比也有优势，比短肢墙构造钢筋使用量要省。②框架结构，具有大开间、布局灵活性强和工期短、主体造价成本上的优势。③框架-剪力墙结构，这种结构合理，适用能力强，且能够应对各种不同的变形压力，是一种抗侧力较好的结构。在选择结构体系时，我们必须结合建筑使用上的功能需求，以及甲方的投资预算和施工技术等多方面条件进行综合比较，将投资与收益相平衡，根据工程的实际情况选择。
3.2建立优化结构相关模型
①选择设计变量。在选择设计变来个的时候，就得要深入的研究建筑相关参数的系统性分析，并且还得要全方位的进行考虑。②将目标函数确定下来，在实际进行优化的时候，除了选择一部分必要的参数时，还得要寻求一部分相关条件来缩减成本，然而这部分条件主要涵盖，相应建筑截面的尺寸及钢筋表面的界面剂等等。③相关约束条件确定下来。在针对建筑结构设计优化的时候，要充分的保障建筑结构设计的安全可靠性，最终使得各个相关设计条件可以充分的得到满足。
3.3建筑基础结构设计优化
建筑基础结构会直接性的关系倒整个建筑构造的安全稳定性及作用，因此在基础构造设计的时候，得要全方位的进行相应的控制，将桩基项目施工的方式确定出来，充分的掌握桩身的直径及高度，真正的做到基础构造方案的优化，针对资金投入、施工技术以及基础结构等等一一予以确定。
3.4合理选择优化计算方案
在设计方案的时候，设计人员要将施工过程之中的外部及内部环境因素都得要充分的考虑到。凭借非线性优化和约束条件等等问题进行透彻的分析，在各个计算方案之中选择出来一个与实际情况相符的方案，从根本之上来保证设计方案的科学合理性。在选择设计方案的时候，应用最为广泛的就是拉氏乘子法、复合形法以及Powcll法。
3.5进行程序问题设计优化
在进行优化的过程中，利用确定出来的设计变量、目标函数、约束条件等等均可以来选择出来最为适宜的计算方式，进而逐渐的实施建筑结构设计的优化。在优化的过程之中，还得要创新设计其中的部分环节，便于可以在设计过程之中一旦出现问题就可以及时的进行计算，保证设计方案的科学合理性。
3.6框架梁及箍筋间距优化
一般来说，当箍筋为加密箍筋时，框架梁与箍筋间距不超过10cm；当箍筋为非加密的箍筋时，框架梁与箍筋间距不超过20cm。因此，在对建筑结构设计进行优化时要对箍筋与框架梁之间的距离进行合理优化，进一步达到对整体设计优化的效果。在设计过程中，当梁柱为非加密时，可以不考虑弯矩与剪力对结构设计的影响。
3.7建筑阶段性及相关寿命的优化
对于建筑结构的设计优化而言，阶段性优化及整体寿命的优化也十分关键，这一部分的的内容不仅仅在于正式施工至建筑工程的使用年限之内。建筑的设计人员等需要根据其自身不同阶段出现的特点等进行分析，并且参考相应的实际情况进行处理。这样才能在保证建筑自身质量的基础之上，实现建筑企业的整体效益。此外，在建筑的寿命优化方面，相关人员还需要切实按照建筑自身的使用年限、具体的施工方式等进行综合性分析，确保在建筑的使用年限当中不会出现严重的意外问题，这样才能有效保证建筑相关结构的优化。
结束语
总而言之，在建筑结构设计中，建筑结构设计的优化方法具有非常广泛的应用价值和推广价值，而且建筑结构设计优化对企业的发展和行业的发展都具有重要的推动作用。所以，在以后的研究工作中要加大对建筑结构设计优化方法的研究力度，不断创新，制定更加科学合理的结构设计优化方案和程序，并将研究成果在实际工程中广泛推广，以期为我国建筑行业做出贡献。
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论文作者:李芹芹
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/18
标签：建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑结构论文; 方法论文; 条件论文; 框架论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;