建筑结构设计优化设计新方法探析

崔雷

摘要：现代社会中，随着社会经济的不断发展、小康社会的到来，社会中的各个行业也在发生变化。随着建筑行业规模的扩大，市场对建筑的需求在不断地改变，提出了新的要求。建筑行业遇到发展机遇，也承受着巨大的压力。为了迎合市场的需求，建筑行业必须做出改变，最为首要的就是对建筑结构设计的优化。要在达到技术需求的条件下，通过对工程造价等方面的控制，平衡经济效益和建筑质量。本文就是通过对优化设计方面的分析，对设计新方法进行探索。

关键词：结构设计；新方法；优化设计

引言

经济社会的发展，市场对建筑行业的需求不断的变化，市场的竞争环境和人们的需求变化，要求建筑行业通过自身的优化改革，在保证经济效益和建筑质量的前提下，迎合市场的发展，促进企业自身的发展。国民经济和人民生活质量的提高，对建筑行业提出了新的要求，建筑行业必须重视人们需求的变化，根据需求的变化，提高结构设计优化程度。

一、建筑结构设计优化的主要原则

建筑结构的优化，就是要在保证建筑施工时安全性的前提下，加入审美、艺术等方面的考虑，对建筑进行规划。首先是其功能性，功能性是指要最大程度的发挥出建筑结构的作用，展现其科学性和合理性。不仅是要在建筑过程中产生一定的经济效益，更要提高建筑的使用价值，提高建筑的使用率。其次是要考虑绿色环保，当代社会，随着经济的不断发展，人们的生活质量在提高，人们的对建筑的要求也不断提高，这就要求在设计建筑的时候加入环保的设计理念。人们对环保的这一需求，使得建筑设计上出现了大量的环保材料。环保材料的使用不仅能减少对环境的污染，提高建筑质量，也能保证人们的居住环境的安全。安全性，安全是在建筑设计中首先要考虑的方面，是考虑的核心，要保证设计中各个环节的可操作性，保证建筑结构的安全性，只有通过实际的施工，才能充分发挥建筑设计的作用。还要考虑的方面是经济，要通过优化结构设计，降低经济成本。从最开始的木石结构，到混凝土结构，再到今天使用的钢结构，不断创新设计，是时代发展的必然趋势。钢结构的优点是造价低、质量轻，让建筑受力均匀；工形梁的使用，有效地节省了施工材料，降低了经济成本。

二、建筑结构设计优化新方法分析

（一）拓扑优化方法

拓扑优化方法，其核心就是要求设计人员在设计房屋建筑时，通过对建筑结构的分析，加入拓扑的优化方法降低自身重量，最后找到最精准、最理想的建筑结构，提高建筑的性能。要求設计人员要充分的认识、了解拓扑优化方法，将拓扑方法合理的运用到建筑设计中，保证建筑的科学性、合理性，加大设计的逻辑性。

（二）截面优化方法

建筑结构的设计尤为重要，设计质量直接影响建筑物的安全。建筑结构部分主要考虑其安全性、稳定性、可靠性。在建筑界面的处理上，要求设计人员着重考虑截面结构的稳定和安全，通过分析变量的特征和结构的位移情况的计算、信息化的数据处理，判断调整结构的范围，获取最终的数据。并且要保证计算的科学性，要提高建筑整体的美观和稳定性。

（三）外形优化方法

外形优化方法，能有效的帮助设计员调整建筑结构的框架，也能完善建筑内部的形状，最终达到优化建筑结构的效果。但这一方法对设计人员有严格的要求。设计人员需在设计建筑结构之前，对建筑的整体概况进行分析，掌握建筑的实况，再根据我国的设计的相关规范，进行调整和完善。我们能通过外形优化这一方法，对杆系结构和连续性结构进行及时的区分。杆系结构设计，是对结构节点进行关键点制定，来保证设计的进行，达到外形优化设计的需求。

（四）概念设计与细部结构设计优化相结合

优化设计中，在设计数据不全的情况下，要通过对相关数据进行确定，采取概念设计，来对建筑进行优化设计。比如，在设计抗震建筑环节，由于地震的不可预测，强度是无法确定的，也就不能确定计算的精准度，这个时候就要采取概念设计。通过收集辅助性的数据，进行分析参考，保证建筑物的抗震设计达到最佳的效果。此外，设计人员还需要根据建筑的属性来进行设计。例如，现浇的混凝土，因为它的材料弯曲，很容易发生开裂的情况，这种情况下，可通选择钢筋等材料，减少此类问题的发生，来达到建筑的质量，从而实现建筑设计的经济效益。

（五）建筑物下部地基基础结构的优化设计

建筑物下部地基基础结构的设计优化，在此设计过程中，要求设计人员制定出最佳的优化设计方案。比如，在建筑的施工情况方面，要通过下部地基基础结构优化设计，最大程度的减少施工的工程成本。通过优化设计方案的对比、选择，确保最后设计方案的科学性和合理性。在建筑结构桩筏基础设计方面，要求通过对其的设置、分类、路径的确定，在保证桩基基础地基均匀的基础之上，最大程度的节省材料，降低施工成本。

结语

综上所述，随着我国国民经济的飞速发展、人民生活质量的不断提升，人们对建筑行业、建筑结构的需求在不断发生变化，这一变化要求建筑行业在人们对建筑的需求方面加强重视，根据人们对建筑不断变化的最新需求，优化自身的建筑结构设计，保证建筑的安全性、稳定性，同时增加企业的经济效益，促进企业的发展。在优化自身的结构设计的过程中，要考虑到各方面的因素；并在具体的建筑实施过程中，检验和调整相关设计数据，务必要保证建筑的稳定性和安全性。要通过优化设计这一程序，不仅可以降低企业自身的建筑成本，还能为社会创造效益，创造附加值，提高整体资源的利用率。

参考文献：

[1]苏占彪胡关彬.建筑结构设计优化设计新方法探析

[2]周谦.建筑结构设计优化设计新方法探析

[3]李永辉.建筑结构设计优化设计新方法探析