建筑结构设计的优化方法及应用分析

殷夏文

摘要：我国城市建设与发展将建筑项目作为基本内容，同时密切联系人们的生活。随着生活质量的提高，对建筑项目产生更加严格的需求，在传统项目安全使用的前提下，人们更关注舒适度、美观度和便利性等，同时注意到结构设计中应用优化方法的巨大意义。只有科学应用实际资源，才可以对空间不断改进。

关键词：建筑结构设计；优化方法；应用

在社会经济迅速发展的推动下，国内建筑行业逐步增强了发展活力与市场竞争力。在日益激烈的竞争状况下，要想与业主使用需求高度相符，应对结构设计持续优化。如此不但确保项目建设水平与安全性，还节省大量投资费用，使企业增加了经济收益。所以，不断加强设计人员的工作责任感，有效适应社会发展需要，一定程度確保人们开展正常生活与工作。

一、优化设计方法的意义

在建设房屋过程中，对设计结构综合考虑不仅提升了操作水平，还获得最大化的社会经济效益。我国大力宣传推广可持续化的节能环保发展思想。为获得大量的市场份额，在建设操作中，密切联系项目的长期利益，尽量压缩造价成本，节省设计所需的投资。

现代化的设计相较于传统建筑，前者减少了项目建设所需的投资成本，科学应用方法，避免浪费建设材料，并提高应用的科学性。我国正在积极提高城市建设水平，十分关注设计，全面管理施工操作一定程度提高了项目外部美观度，还防止了发生浪费成本的现象。一旦优化设计结构，能够高度联系各个单元与因素，提高项目建设水平，有利于人们完善生活与居住环境[1]。

我国项目建设对自身的安全实用性给予高度关注，最大程度确保项目建设质量，通常忽略了优化设计结构工作，不能严控操作成本，经常发生增加预期成本的现象，且产生设计不足，直接影响了美观度，难以满足人们对住房质量需要。

二、优化方法与原则

（一）方法

1.优化步骤

有关人员在设计结构时，首先应根据步骤实行，只有如此才可以科学设计结构。具体包括：第一，突出优化结构模型，根据实际情况，对设计变量科学解决。同时有关人员应合理选择有关目标的参数数值，对控制参数数值严格约束；第二，明确目标。具体是对项目造价全面了解。其次还要对有关约束条件积极明确，从而可以更好设计。

2.优化使用时间

对结构来讲，最关键的是优化综合使用时间，任何项目都会形成具体应用时间，而操作的任何环节都对其发挥了决定作用，在设计操作中科学优化，可以改进每一个操作环节，根据操作特点对设计方案不断完善，获得最理想的方法，如此提升建设水平，获取最大化收益[2]。

3.优化整体协调性

在初期设计中，必须认真考虑结构问题，保障综合稳定性，紧密联系任何一个构件，不仅高度强调综合质量，还应积极关注外部美观性，如此对整体性科学调整，在设计布置结构时，应客观思考任何操作，如此提升各个要素的协调性。

4.优化局部和整体

设计过程中十分复杂，应科学划分层次，项目施工包括各个小环节与小局部，这一复杂程度表现在密切配合的各个局部，科学选择材料，采取适合的结构形式，设计与安装过程中，对安装系统不断改进，划分大的整体划分为若干个细小环节，逐一改进结构，对整体和局部之间的关系有效控制，通过合理的方式，提升结构的合理性，在实际操作中还需要注意整体性。

5.优化上部结构

具体是布置项目剪力墙结构，在设计的过程中，高度重合结构与刚度重心，对方案不断改进，提升结构建设水平与稳定性，防止外部地震力量对结构造成损坏。

在大多数高层建筑中应用适合的方法，不断提升设计的客观性，充分保证结构建设质量，使其更加稳定的应用。在设计中应认真考虑基本刚度要求，采取科学的材料优化设计剪力墙，减少使用钢筋材料的数量，强化结构的经济性[3]。

6.优化地基基础

地基是项目建设的基本，在设计过程中，对项目所在区域环境认真勘察，制定合理的设计方案，节省项目投入成本，强化地基建设水平，凭借优化方法获取理想的方案。

（二）原则

第一，结合业主对实际要求。建筑主要目标是为人们创造一个理想的生活环境，这也是组成项目的关键内容，进一步成为设计标准。在优化设计时基于安全与环保角度考虑，对基础设施、结构布局等科学规划，便于设计密切联系人们的生活工作。

第二，应帮助开发商获得最大经济效益。这一过程中必然牵涉到各类资源，对其科学应用直接影响了获取效益的多少。因此，设计结构操作中，科学综合各项资源，按照建设要求组合资源，提升应用效率，保证开发商的既得利益。

第三，有效融入全新思路。传统设计产生缺陷，应用经济价值偏低的关键原因是大规模采用了传统设计观点和模式，因此引入创新设计思想至关重要。

第四，高度重视绿色环保工作。人们当前生活水平正在积极提升，更加关注合理应用环保类型材料，通过这部分材料的应用有利于提升项目建设水平。降低破坏生态环境的程度，一定程度保证居住安全，避免材料形成再次污染[4]。

第五，在任何操作中安全是核心问题，设计工作也是这样。科学设计每个构件中需要对可靠操作科学考虑，并有效融合实际操作，若难以贯彻落实设计思想，必将失去原本的价值。

三、实际应用

第一，明确计算方法，对整体结构的可靠性全面分析，对各个变量之间的关系有效确定，获得最佳的计算模型。第二，明确设计结构形成的目标函数，根据各个变量产生的对应关系，获得目标函数，并且实施求解，产生最优的设计方案。第三，整体设计项目结构，从而不断提升结构的安全水平，凭借最优的计算方法，对分析整体结构流程精准明确。第四，科学设计框架梁和箍筋之间的距离，通常来讲，当采取加密箍筋时，避免二者距离超出10cm；当采取非加密的箍筋时，防止二者距离超出20cm。

四、结束语

建筑结构是组成项目的关键内容，其稳定性一定程度影响了今后应用的坚固程度。对于建筑项目来讲，优化设计发挥了至关重要的作用，由于设计的科学性不但满足有关的技术应用标准，还可以避免产生经济耗损。

参考文献：

[1]王佩丹.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].江西建材，2016（12）：51+54.

[2]吴丹.大型地下车库底板结构优化设计实例[J].建筑技术，2017（9）：993-995.

[3]张海燕.建筑结构一体化协同设计中的建筑信息模型运用探讨[J].建筑技术，2017（8）：876-878.

[4]高明.基于BIM技术的多层办公室建筑节能设计与应用研究[J].建筑技术，2016（9）：846-849.

（作者身份证号：321088199306075099）