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摘要：建筑结构设计的优化与创新对于我国建筑工程施工具有重要意义。能够显著提升建筑方案的安全性与合理性，通过优化建筑结构设计，使房屋建筑在施工建设后具备更加完善的综合性能，极大的提升建筑物的美观程度。
关键词：建筑结构；结构设计；优化方法
1.建筑结构设计优化概述
建筑结构设计的优化不仅要能够实际的反应出建筑结构设计的可行性，同时还应能够准确的对整个建筑施工过程进行评估与分析，具有较强的专业性要求。建筑结构设计的优化内容应包括建筑结构与成本、设计图纸与方案、户型设计以及建筑风格等方面，因此设计人员必须为优化建筑结构设计设定一个明确的目标，在提高工作效率的同时，保证工作效果，并加强对成本的控制，而这同时也是市场经济体制下企业的必然选择。通过对建筑结构的优化设计，一方面能够提高建筑结构设计的质量，使建筑的结构满足相关要求；另一方面，还能够实现对施工材料与人力资源的优化配置，避免因材料的人工的浪费而增加资金的投入，进而降低成本，为企业带来更多的经济效益。
2.建筑结构优化设计的原则
2.1保证建筑结构设计的安全性
设计人员在优化建筑结构的设计时，还应重视对建筑结构安全性的考虑。在工作中，应确保设计的每一环节在实际施工中都具有可操作性与可行性，确保建筑结构设计能够通过安全的施工达到预期的效果，避免因建筑结构设计的不切实际而给企业带来的经济损失。很多设计人员为了达到纯粹美学意义上的建筑，故意将传力途径设计的很复杂，结构构件平凡增多，这样的建筑就如纸上谈兵，没有和实际联系起来，其后果就是华而不实，出现较高的计算误差机率，施工无法实现，就算真的能施工完成，但是提升了造价，而且容易出现安全问题。
2.2保证建筑结构设计的绿色环保
当前环保已经成为了社会各界关注的焦点问题，而建筑行业一向是耗能较高的产业之一，因此，工作人员更应该加强绿色环保意识在建筑结构设计中的应用，避免对资源与环境造成不利的影响。设计人员可以通过对环保材料的使用，来实现企业经济发展与自然环境的和谐统一。在建筑结构优化设计方面，应该从节能环保建材和经济、灵活、建造技术要求低的绿色建筑材料优化建筑结构整体布局来实现节能环保。
3.建筑结构优化设计的具体步骤
3.1房屋结构设计的目标函数选择
在建筑工程设计人员对建筑工程进行设计的过程中，首先应该按照建筑结构的目标函数进行进一步的规划与完善，采取相关的合理方法对建筑所能达到的安全标准内容进行面积参数的审核与确定，将这些条件进行明确的前提下，在按照建筑工程的材料情况进行进一步的计算与规划，保证最终的计算过程能够符合相关的建筑结构优化设计要求。设计人员在对其进行建筑结构优化设计的过程中，应该将建筑工程工程造价模式进行进一步的分析与选择，尽可能的将最低的设计优化内容进行部署，以这种方式实现建筑结构工程总造价的降低目标。
3.2房屋结构设计的变量选择
设计人员在进行目标函数的正确选择后，还应该进行房屋建筑结构的变量选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变量选择具体是指设计人员对可能会影响房屋建筑结构设计的因素进行分析与研究，选择其中影响程度最大的一个变量因素进行计算与控制，以此达到变量选择的实际效用。在房屋建筑结构的设计中，正确选择变量因素，直接影响到房屋建筑结构设计的相关内容。
3.3约束条件的选择
对建筑结构的可靠性进行优化和创新，可以对房屋建筑结构当中的定量与约束条件内容进行准确的判定，并将约束条件限定在建筑物的工程标准之内，借此实现建筑结构设计的最优化。例如，在对应力、尺寸大小和结构强度等因素的约束条件进行判定时，必须以建筑物结构的实际情况为基础进行选择。
4.建筑结构设计优化的具体措施
建筑结构的优化方法，是由建筑结构的整体设计优化方法以及建筑结构的细节结构优化方法这两个发面体现出来的。在建筑结构整体的优化设计中，要立足整体，全面的分析总体的数据，并相互协调，确保选出最优的优化方法。在细节结构优化设计中，要对建筑结构的各个方面进行剖析，合理划分为不同的部分，逐个解决相关的选型、布置、造价等几个部分的优化设计，实现降低工程造价的目标。
4.1拓扑优化法
拓扑优化法，就是通过在建筑结构设计优化过程中，结合建筑自身的特点以及实际的用途和情况，正确找到理想化的建筑结构分布形式，全面的分析建筑结构的刚度和其他与结构相关联的属性，来减少建筑结构自身的重量，从而提升建筑的性能。设计人员要充分掌握以及了解拓扑分析方法的优点，合理运用拓扑分析方法，使得设计出来的建筑结构拥有很强的逻辑性。
4.2采用截面优化的措施
由于建筑结构应该具备建筑整体可靠性与安全性的双重标准，设计人员在对建筑物的截面情况进行处理的过程中，应该将安全与可靠的要求进行进一步的展现，以此来提升建筑物截面整体的美观性与稳定性，使得建筑物能够在结构优化的基础上还展现出自身的美观特性。
4.3采用外形优化的措施
现阶段我国的建筑结构设计急需进行相应的优化与创新，设计人员在实践工作中应采用外形优化的措施，在固有截面优化方法的基础上，对建筑物结构框架与内部形状等情况进行相应的调整与完善，进一步提高建筑结构设计的质量。采用外形优化的设计方式，应该以房屋建筑的设计标准来划分建筑结构的外形特征，在设计过程中主要采用杆系结构以及连续性结构。其中，杆系结构的外形设计，应注重选取建筑结构的节点坐标，将节点坐标作为设计变量，以此满足外形优化设计的相关要求。
4.4优化建筑结构的整体协调性
当我们对房屋建筑结构进行设计时，要从整体结构的角度出发，保证建筑结构整体的稳定性与可靠性，加大各个构件之间的紧密配合度，不仅要重视对建筑结构的整体质量与功能的提高，还要重视建筑结构外部的美观，从而协调建筑结构的整体性，在进行结构的设计布局时，要综合的考虑到多方面的需求，包括对房屋结构功能的需求，对结构外观的需求，对房屋质量的需求等，保证房屋建筑结构的各个要素之间能够和谐统一，优化整个建筑结构的系统协调性，提高房屋结构的质量。
4.5对地基结构进行优化设计
对建筑的地基进行优化设计也是优化整个建筑结构的有效方法。选择合适的方案对于地基的结构优化来说很重要，例如，桩基类型的选择，要以实际的施工情况为准，并实现降低造价的目标，然后以桩端持力层的厚度为参考，选择科学合适的灌注桩长度，且对不同的优化方案进行集中对比，尽量使得选择的方案是最佳的。再比如，桩筏基础是某建筑结构的原有设计方案，通过把该设计利用的桩筏基础改为桩基础的优化方法，设置不同的承台，在此优化中，在保证总的沉降值和不均匀沉降值的前提下，顾及到的是基础传力的传递路劲越短会越省材料的原因。
5.结束语：
随着社会主义市场经济的不断发展，建筑行业间的竞争也逐渐激烈起来，为了实现企业经济利益的最大化，企业应重视对建筑结构设计的优化与完善。通过合理的建筑结构设计的优化，不仅能够提高建筑结构的使用功能，满足人们对生活质量的要求，同时还能够为企业节省一定的人力与物力资源，有助于企业实现对工程成本的控制，对企业来说具有极为重要的现实意义。
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论文作者:万建涛
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/19
标签：建筑结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 优化设计论文; 结构论文; 设计人员论文; 方法论文; 《防护工程》2017年第20期论文;