安顺黄果树建筑规划设计院 贵州安顺 561000
摘要：社会以及国家综合实力的不断增强，为我国建筑行业的发展提供了契机，随着建筑行业的不断发展，对于建筑工程成本控制工作是建筑企业关心的问题，在保障建筑质量的的前提下，做好建筑成本控制工作，促进建筑结构设计成本优化工作做到位，保障建筑企业的最大效益是关键本研究针对建筑结构设计成本优化展开了一系列的探究，首先分析了建筑结构设计，然后分析了建筑结构设计成本优化的算法，最后分析了在建筑过程中如何做好建筑结构设计成本优化工作，对于促进建筑行业的良性发展有一定的借鉴意义。
关键词：建筑行业；建筑结构；结构设计；成本优化；发展
前言
伴随着时代的不断变迁如何在保障建筑物质量的前提下，做好成本控制，实现建筑企业的最大效益是广大建筑企业追求的目标，但是还必须满足建筑企业发展的实际状态。很多建筑企业忽视了建筑结构设计成本的优化工作，导致大量的成本被浪费，影响了整体效益，所以需要重视结构设计成本的优化工作，才能真正做好建筑成本的控制工作，促进建筑企业的可持续发展。
1 建筑结构设计
建筑结构设计就是建筑结构设计人员对所要施工的建筑的表达。随着我国社会经济的飞速发展，建筑业也得到了快速发展。在满足安全适用的基础上，美学需求也成为大家追求的亮点。人们往往只注重建筑形式的表达，而忽视了建筑结构设计重要性。为什么要在建筑结构设计中进行成本控制，经过大量的数据统计和实践证明，前期策划、设计阶段成本控制会影响整个项目投资的比例起到相当大的控制作用，而建筑结构成本占整个建筑安装成本的35%以上，可见，建筑结构成本在整个项目投资中占有举足轻重的地位，对于在建筑结构优化是实现成本优化的关键因素。建筑结构设计主要分为三个阶段：结构方案阶段、结构计算阶段与施工图设计阶段。其中结构方案阶段的内容是：根据建筑的重要性，工程地质勘查报告，建筑所在地的抗震设防烈度，建筑的高度和楼层的层数以及建筑场地的类别来确定建筑的结构形式。在确定了结构的形式之后，就需要根据不同结构形式的要求和特点来布置结构的受力构件和承重体系。结构设计和详细设计阶段应用的主要方法有几何特征和时间定额两种。几何特征使用几何特征描述设计信息，制定工艺规划，按照产品生产环节作业估算，拥有较高的精度。成本估算还可以应用近些年出现的专家系统和神经网络方法。神经网络较高的容错性和自动纠偏功能能够根据较小的工程信息量迅速的完成结构设计。
2 建筑结构设计成本优化算法
2.1设计阶段优化的成本优化
有限元法是复杂结构优化的可靠而强大的分析手段，运筹学和计算机技术的应用能够为有限元法提供运算的平台，使有限元法成为了一种有效精准的工具。优化设计要求在相同使用性能下获得尽可能低的成本，但是不能够忽略建筑结构、设备等多种影响因素，把集成化和串行式设计为并行式，保证建筑使用要求的同时实现成本的优化。
2.2结构设计成本优化
进行设计要选择设计变量，包括结构形状参数和使用材料等，通常情况下选取因素越多效果越好，但是设计变量越多工作量也越多，施工工程设计过程中要把优化效果不明显的参数作为预定量，选择设计量要根据客观实际制定一定的范围，数据并不是任意的。
2.3选择设计变量之后根据变量建立目标函数
按照设计变量表示追求的指标的表达式或者由设计变量决定的无法用解析式表示的某种指标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目标函数是评定结构方案合理性的技术指标，包括体积、承载能力、造价、变形等都可以是优化设计的目标函数。
2.4约束条件
约束条件是和优化变量有关的不能忽略的限制，约束条件需要尽量简化。但是进行结构设计时往往有很多的约束条件，最主要有两种：一种是设计标准参数，例如混凝土配筋率和梁的最小宽度等；另一种则是保证结构功能正常发挥的参数限制，主要有强度、刚度和稳定性等，这些约束条件和设计变量之间相关性不大，往往需要在复杂的结构计算之后才能够得出。
2.5优化算法
优化算法要具有收敛速度快并且计算相对简化的特点，需要选择合理的优化算法模型，可以简化理解为在约束条件下求目标函数的极值或者最优的数学问题。在工程实际优化过程中约束条件和目标函数之间的关系是非线性并且是隐形函数，优化算法还需要根据优化问题的层次进行适当调整。
3 建筑结构成本优化措施
对建筑成本的研究始自上个世纪60年代，主要形式是采用成本管理思想方法提供有助于决策的成本信息，有目标分析、作业分析等内容。之后我们对建筑成本、建筑方法功能、价值管理和生命周期等技术进行了归纳总结，认为只有更加精准和富有活力的施工成本预测才能更好的提供早期成本建议和市场预测。我们认为未来建筑成本的研究优化发展方向将是建筑成本优化实际工作的更深程度和工艺对市场、定额更好的适应性，这也是我国建筑结构的设计成本优化的工作目标。
3.1建筑设计阶段的成本优化
建筑的主体是建筑结构，建筑成本主要包括建筑结构、土石方、设备安装、地基处理等，建筑结构的成本超过了建筑总成本的50%，所以保证建筑结构的科学合理是控制建筑成本的关键，而建筑结构的成本控制，除了施工阶段外，设计阶段的工作也十分重要，建设过程中要采用科学有效的措施优化建筑成本，进而为整个建设工程节约成本。
3.2施工建设过程中的成本管理
结构材料的选择。建筑结构的基本属性是具有一定的承载能力，建筑物的承载力依靠优质的建筑材料和合理的施工设计方案完成，选择建筑材料需要遵循一定的原则，材料的使用要能够提高建筑本身的整体强度、刚性等参数，设计人员进行设计时要结合施工实际确定选择钢筋混凝土还是预应力混凝土，保证建筑物的安全性和经济性。混凝土变形和配筋率需要合理设定，降低工程间接成本。基础形式的合理化。建筑工程基础的建设成本占到了总成本的30%，合理的基础结构设计对于建筑成本优化有着显著的作用。进行基础结构设计时如果存在承载能力较强的天然地基，而高层建筑为剪力墙结构形式时合理的基础形式应该是墙下条基和小筏板，通过这种形式减小基础的工程量。
3.3建筑整体设计成本优化
提高建筑的功能性和安全性需要把全局观念和整体意识灌输到每一个工程技术人员的观念中，合理配合整体结构和构件，保证建筑整体性的最佳受力状态和单独构件的最佳受力状态的协调统一，提高建筑刚性和延展性。
4 结语
综上所述，做好建筑结构设计的成本优化工作对于促进建筑工程成本的优化管理有着重要的意义，使得我们清晰的认识到促进成本优化控制工作的重要性，设计好成本控制目标之后，在建筑实施中的各个环节做到位，促进设计方案的实现，不仅能够保障施工质量，还能够保障施工进度。由于对于建筑物的结构成本设计工作是一项复杂的工作，需要统筹考虑各方面的因素，所以在设计的时候需要加强成本控制理念，结合建筑工程实际，做好结构设计成本控制工作是关键。
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论文作者:冯沛勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/5
标签：建筑论文; 成本论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 结构论文; 工作论文; 阶段论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;