建筑结构设计的优化方法及应用分析陈伟

建筑结构设计的优化方法及应用分析陈伟

陈伟

天津市合兴工程管理咨询有限公司300000、

摘要：随着经济和社会不断的发展，人们的生活质量有所提高，对建筑结构设计的需求越来越大，房屋设计呈现出多样化的特点，人们对建筑结构的设计提出了更多的要求，不但要求房屋的经济和实用价值，而且还要追求精制的外观设计。建筑结构设计的优化方法在整个房屋结构的设计中发挥着重要的作用，所以，在建筑结构设计中，必须要遵循以下几个原则，即经济适用性、安全性、施工便利性、美观性等，本文针对建筑结构设计的优化方法及应用进行详细的分析和研究，希望可以对实际的建筑工程的建设工作有所帮助。

关键词：建筑工程；结构设计；优化方法；应用分析

目前，随着城市化进程不断的加快，我国的建筑行业得到了迅猛的发展，如此以来，该行业的竞争就会越来越激烈，因此，需要在激烈的市场竞争中获得足够的优势，不仅要提高建筑工程的质量，还要对不断的优化和创新建筑结构的设计，使其满足现代化发展的需求。只有在建筑施工过程中重视每一个项目的施工标准和要求，才能保证整个建筑工程的质量，建筑结构设计的合理性也是房屋质量的有效保证，要重视起设计的方法。

一、对建筑结构设计优化的认识

（一）结构设计优化的概况

顾名思义，建筑结构的设计主要就是通过发挥房屋建筑材料的作用以及利用的效率，使得房屋每一个构件和每一个施工环节的设计可以完美的结合，达到优化房屋建筑结构设计的优化的目的。建筑结构的优化方法与传统的结构相比，不仅具备了房屋设计的安全性能，还把一些社会中所具有的价值学以及审美学结合在一起，遵循了安全性、美观性以及经济适用性的原则，提高了建筑结构设计的水平，使得房屋建筑的设计整体性更加美观实用。

（二）建筑结构设计优化的要点

在建筑结构设计的过程中，需要遵循以下两个要点：第一，要遵循建筑结构设计规范。建筑结构的设计是面向所有的施工工程，有一些设计的原理和方法并不完全适用，而且不具备安全性，所以，相关的结构设计人员要有丰富的专业知识，在设计的过程中遵循一定的结构设计规范原则，并结合建筑工程的实际情况，就工程中的具体问题进行具体的分析和研究，做出合理的判断，找到科学的解决对策，优化房屋结构的改革，保证结构设计的质量的同时，为企业谋取最大的经济效益。第二，要合理的协调房屋建筑结构的设计。对建筑结构的设计是一项很复杂的工作，需要各个环节相互协调合作来完成，不仅要改善房屋建设的外观，还要对内部结构进行优化，不断的提高建筑工程的质量，实现建筑结构设计的合理化，只有这样才能有效的降低建筑工程的造价，才能提高房屋的安全性、实用性，使得企业获得最大的经济效益。

（三）建筑结构设计优化的实践价值

就目前的我国的发展情况来看，为了减少占地面积，房屋建筑的高度会越来越高，建筑柱体积以及墙体的面积也会相应的增加，随之而来的就是建筑材料数量增加，最终使得整个建筑工程的成本增加。如果在房屋建筑工程的建设中，不断的优化房屋建筑设计，根据不同的建筑施工工程的具体情况，找到适合的优化方法，不但可以减少用地，还可以节省很多的成本，使得房屋建筑结构的经济价值得到充分体现，提高房屋墙体的承受能力，以此来满足人们的新要求，也符合可持续发展的需要。

（四）建筑结构设计优化的意义

优化建筑结构的设计，不仅可以有效的降低施工的成本，传承了传统设计结构的安全性能以及防震的性能，还具备现代社会的审美实用标准，从而提高房屋的整体协调性，使得房屋建筑的经济效益有所提高。科学合理的结构设计优化方法可以使得房屋建筑设计方案和设计决策更加实际可操作，可以有效的提高建筑工程的房屋建筑的安全性以及经济美观，提高房屋建筑结构的设计水平。

二、建筑结构设计的优化方法及应用分析

（一）对建筑平面设计方案进行优化

不同的建筑平面设计方案，就会有不同的建筑成本的需求量以及建筑的合理使用，所以要在多个平面设计方案中选择最优的方案是非常重要的，可以为企业节省很多的建筑成本，提高建筑的合理使用性。在选择建筑平面设计的方案时，首先要确定建筑平面的平面布局、柱网的间距、楼层数、建筑物高度以及房屋的基本类型等，而且房屋开间的大小和布局也会对设计方案有一定的影响，然后再看建筑房屋的性能，一般来说，不同房屋的使用性能就会产生不同的成本，所以在优化建筑平面设计方案时，需要根据实际的情况开选择设计方案，侧重点不同，房屋的设计也会有所不同。

（二）对基础形式的选择进行优化

建筑工程的基础形式对整个工程的成本有很大下影响作用，在建筑投资成本中，建筑工程的基础形式占30%的比重，因此，一个合理的建筑工程的基础形式，对整个建筑工程后期的工序是非常有利的。在基础设计的前期就要做好相应的准备工作，首先要对建筑工程位置的地质勘察报告相关的参数进行仔细的分析，看抗浮力水位的位置以及土壤的参数的选择是否合理，而且对基础持力层的选择也会对基础形式的选型有一定的影响，然后还要对上部结构的荷载计算系数进行重复审查，确保相关参数的准确性，保证基础形式的质量，最后通过多方面的分析和研究，综合各方面意见，从多个基础形式方案中选择最合理的基础方案，主要包括常见的冲孔灌注桩基础以及预应力管桩基础等。

（三）对选择的结构形式进行合理的优化

对建筑结构形式进行选择时，要从整体的建筑结构、周边环境以及抗震性等多方面的因素进行综合的考虑，根据建筑施工工程的具体情况，因地制宜的选择合理的结构体系。对于高层建筑来说，最为常用的结构体系主要有剪力墙结构、框剪结构、框架结构等，在剪力墙结构的设计过程中就要考虑到连梁的设计，如果连梁的刚度增大，建筑结构的地震作用也会随之增大，这样与之相关的连梁和墙肢分配的内力也会增加，对建筑材料的需求量就会增加，必然会使施工成本增加，造成一定的浪费，在对住宅区进行结构设计时，一般不会采用大刚度的窗下墙体做为连梁。因此，剪力墙的设计应该以周边的对称、分散等原则对其进行合理的布置，规范水平位移的限值，尽可能的减少剪力墙的数量，可以在很大程度上减少建筑材料的浪费。还有另外一种情况，在满足建筑结构的变形要求以及刚度时，就要从经济的角度与抗力方面进行综合的考虑，并对抗侧力部件进行合理的布置，相应的减少水平的位移可以使结构抗侧力的过度变小，这样就可以有效的控制结构的造价，优化建筑材料的设计。

总而言之，建筑结构设计是工程施工的前提和保证，对整个工程的使用稳定性以及施工的可行性都发挥着非常重要的作用，所以相关的施工管理人员要高度重视建筑结构的设计，结构设计工程人员在技术理念方面要不断的学习，总结相关的工程经验，提高专业知识的自我修养，不断进行优化和创新，提升建筑结构设计的水平，为我国建筑行业注入新的血液，进而促进我国建筑行业的可持续发展。

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