建筑结构设计优化设计新方法探析

钱锦

摘要：随着经济的发展和科技的进步，我国建筑行业也在不断地发展中，同时建筑行业中各个企业之间的竞争变得越来越激烈，因此对于建筑工程企业来说，对建筑工程结构的设计进行优化成为一项非常重要的工作，这样不仅能够提高企业的经济效益，还可以使企业在激烈的竞争中处于优势地位。

关键词：建筑；结构设计；优化设计；新方法

1建筑结构设计优化的主要原则

1.1功能性原则

功能性原则是建筑工程的结构设计工作中十分重要的一个设计原则，该原则在建筑结构的使用功能和建筑创造的经济效益上都有所体现，倘若建筑的结构设计功能性比较强，就会在一定程度上增加其使用价值与使用频率，进而提高建筑的经济效益。而不同类型的建筑的功能性也有所侧重，比如銀行建筑，在结构设计中要着重考虑建筑的安全性，并加强安全通道设计的科学性和合理性。此外，建筑材料也要符合银行建筑的条件，有一定的荷载力，进而更好的保证银行功能的使用。

1.2安全性原则

在进行建筑工程设计时，最应该考虑的就是建筑的安全性，这是建筑设计的核心。今年来，豆腐渣工程事故层出不穷，除了建筑材料不合格这项因素影响，还反映了这些建筑工程在进行结构设计时，并没有考虑到安全性原则，进而导致悲剧的发生。由此可见安全性原则在建筑设计中的重要性，在进行建筑结构设计时，相关管理人员要对构件的可靠性进行分析，根据建筑施工的实际情况进行科学的设计，提高设计的使用价值，进而提高整体建筑的经济效益。

1.3绿色环保原则

随着经济的发展，人们的生活水平都有了一定的提高，对生活质量也有了更高的要求，要求建筑工程使用低碳材料。因此，在对建筑结构进行设计时要综合考虑绿色环保原则，在保证建筑质量的基础上提高建筑的环保性，保证住户居住的舒适度和健康，提高建筑的环境效益。

2进行建筑工程设计优化的步骤

2.1对目标函数进行科学合理的选择

进行建筑优化设计的工作人员在设计建筑之前，应该对建筑工程中各个结构的各项数据进行精准的计算，然后再对施工材料的种类和数量作统一地规划，使得各项数据达到规定的标准，最后再根据计算得出的建筑工程的工程总造价来选择最适合建筑施工的优化设计，再确保建筑施工质量的同时要将施工成本降到最低，尽可能地提高建筑企业的收益。以上过程就是建筑工程设计流程中目标函数的选择，这是建筑工程设计过程中一项非常重要的工作。

2.2优化设计过程中要对变量进行正确精准的选择

对相关的变量进行正确精准的选择是设计师在进行建筑工程优化设计的过程中较为重要的环节之一。设计师在完成了对目标函数的选择之后，要结合建筑结构所具有的特点以及实际情况来对变量进行选择。从专业的角度来讲，变量的选择就是设计师要对所有对建筑工程结构的设计有所影响的因素进行全面地了解和详细地分析，然后在这些因素中，选择出对建筑设计影响最大的一个变量，然后再对这个变量进行精准地计算和分析，并按照相关规定对其进行严格地控制，这样就能在一定程度上实现建筑工程设计的优化。

2.3优化设计过程中要对约束条件进行科学合理的选择

设计师在进行设计时，对所设计建筑结构的可靠度在一定程度上进行创新，并尽可能地将其优化，在这个过程中，设计师就可以较为精准地判断出所设计建筑结构中的定量以及起约束作用的条件，这样设计师就可以将约束条件设置在国家对建筑设计结构所规定的标准范围之类，这样就能在最大程度上使建筑工程的设计得到优化，同时还能使建筑工程的施工质量得到一定的保证。

3建筑结构设计的优化策略

3.1对设计方案做出科学归纳

对于建筑工程来说，科学合理的设计方案能够在最大层面上影响房屋建筑的最终效果和质量，而在房屋建设过程中，要想实现更好的优化效果，就需要建筑设计师在规划结构设计方案的过程中，将影响建筑物修建效果的各类因素进行整合调控，以此来保证建筑结构的改良设计达到预期目标，而工作人员在编写相关方案的同时也要遵循建筑结构优化的一些原则。

第一，在挑选原材料的过程中，需要细致到每一个部件都精心选择，以此来保证不同零件在建筑结构中能够发挥其作用，不同结构虽然有相异的作用，但是要使其在整个房屋建筑中达到和谐一致的效果，保证优化水平能够符合预期要求。

第二，草拟优化设计方案时，需要兼顾不同因素会对结构优化产生的各类影响，立足于房屋建筑全局，统筹零部件之间的联系，使它们能够在建筑中物尽其用。

第三，房屋建筑的内部结构要尽可能精简化，因为复杂的内部结构会导致构件的承载力变高，计算的误差增大；这样一来，不但工程造价会相应增加，危险性也会跟着提升。

第四，最初设计的方案也需要关注到外界因素，尤其是外力对内部构造造成的影响，单纯想要利用强化内部构件来达到防止结构变形是不可取的，不仅耗费大量原材料，无益于实现更大的经济效益，还有可能会引发安全隐患。

3.2采取针对性的优化方法

切实可行的设计方案能够促进建筑优化活动展开，是实现结构优化的基本保障。房屋建筑工程的设计活动应当将建筑工程师的设计方案作为主要依据，熟悉不同阶段的主要环节，明晰房屋内部结构的具体情况，在资金周转合理的情况下，进一步明确不同结构设计的区别和联系。设计师在编写方案时，要对结构计算结果进行大致估计，并将运算结果清晰得表述在规划方案上，还要考虑到内部及外部因素对建筑结构可能造成的影响。除此之外，由于外界环境存在诸多不可控因素，修建时也要尽量避免对设计方案的死搬硬套，从而在面对突发情况的时候，能够迅速采取有针对性的措施，防止因应变不及时所造成的建设损失。

3.3培养专业优化设计人才

工作人员的专业素养和设计才能能够在最大层面决定建筑优化结构的总体质量，优秀设计人才也能帮助团队在结构优化设计活动中少走弯路，达到事半功倍的效果。而能够满足大众审美需求，彰显建筑设计之美的作品实际上大多数都是优秀工程设计师的手笔，在如今建筑行业的不断壮大发展、拉动相关产业发展的同时，也给了建筑设计工作者更大的挑战。因此，作为建筑设计师而言，在平时应当注意专业知识的学习，将建筑学、艺术学和设计学等理论知识灵活运用在实践活动中，利用理论促进实践活动，用实践活动来巩固理论知识，不能忽略优化设计的基本原则。另外，在设计过程中还需要将力学原则和优化设计方法结合在一起，实现建筑设计的最优化。设计者也应当树立发展的观念，以创新性设计观念来进行建设活动；利用辩证的眼光来看待相关问题，拟定设计方案时要将建设时长控制在合理范围内。

3.4实现资源的合理配置

原材料作为建筑活动中的基本要素，在房屋建筑过程中起着举足轻重的作用。所以在对建筑结构进行优化设计的时候，需要对建筑材料进行适度挑选，控制建筑材料使用量及投入比重，以免出现原料大幅度耗损浪费的问题，这也是实现建筑资源合理配置的重要过程。此外，在建设活动开始之时，要以不同零部件的结构特征为基础，因地制宜的将其利用在不同的部件构造当中，以小部件的优化构造来达成大的建筑构造，从而保证内部结构的抗压力和承载力能够满足预期目标，以合理配置资源的方式来达成理想的结构优化设计效果。

结论

建筑设计优化作为建筑工程的重要环节，和科学可行的归纳方案、专业的建筑学素养脱离不了关系，正因为如此，建筑设计师更应该放眼未来，从建筑设计需遵循的角度出发，利用所学知识反复对设计方案进行改良，树立前瞻性的发展眼光，在实现建筑结构多样化的同时，不断提升房屋建筑的综合实用价值。

参考文献

[1]谢海波.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].住宅与房地产，2017（9）：94.

[2]范国兴.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].鸡西大学学报，2014，14（8）：23-25.

（作者单位：杭州福卡装饰工程有限公司）