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浅析建筑结构设计优化方法【摘要】近年来我国建筑行业得到了快速发展我国的建筑结构类型亦趋于复杂化发展导致工程难度增加。因此作者就建筑结构设计优化的方法进行了阐述。【关键词】建筑结构；结构设计；优化方法；对于建筑整体结构设计优化而言建筑结构的概念设计既是重要基础又是一个主要方向。运用概念设计方法能够有效提高建筑工程的安全性及稳定性将各种外力所带来的破坏效果降至最低。建筑在实际使用环节难免会遇到不同类型的不稳定因素。建筑概念设计将会致力于这些不稳定因素的解决以提高建筑的实用性。对建筑结构的诸多可能破坏因素进行研究发现地震这一破坏因素最难以控制因为地震发生时将会给建筑施加一个极大的作用力同时地震又是难以准确预测的。另外设计方案中如果有不利于建筑结构抗震的因素则应对其进行适当调整无法调整时则应放弃。在建筑结构设计优化的帮助下建筑在整体刚度方面应该达到均匀、对称的效果如此一来便有效保证了建筑结构在地震作用下的安全性。与此同时是实际设计环节还应综合其他优化方法的应用以提高建筑的抗震能力。如延性设计该种设计方法能够很好地保护地震中的建筑免受脆性破坏的危害；又如多道设防的设计方法其设计思路是当发生剧烈地震时“牺牲”部分次要结构去吸收地震能量以降低地震对建筑主体结构的破坏效果。在进行建筑整体结构设计的过程中应注意上述优化方法的有效运用。一、建筑结构设计优化的意义1、结构优化设计降低总造价进行结构优化设计中多层住宅和高层住宅相比较层数越多总建筑面积增大单位建筑面积占用的土地面积就越小节约了用地成本但建筑层数的增多建筑总高度也会加大楼与楼之间的间距也要加大这时占用的土地节约量就不与建筑层数增加比例相同了。另如屋盖部分一栋楼只有一个屋盖并不会因为层数的增加而有所改变它的成本下降会比较明显。对于基础部分而言虽然也是各层共用的但是层数增加传给基础的荷载将会增大我们需要增大基础这样单位面积的造价有所降低但是却没有屋盖的效果那样明显。2、进行结构设计优化提高建筑结构经济性建筑的层高增加由于墙体面积和柱体积增加结构的自重会增加基础和柱的承载力相应增加水卫和电气的管线会加长；相反降低层高可节省有利用抗震同时建筑的总高度减小两建筑之间的日照距离就会减小间接的节约了用地。建筑面积相同建筑使用不同的平面形状时它的外墙周长也就会不同这样当选择圆形或是越接近于方形时外墙周长系数就越小基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少同时其受力性能也得到提高增强了建筑的经济性能。与传统的结构设计相比采用结构设计优化方法可以使建筑工程造价降低6%-34%。优化方法的技术性实现可以最合理的利用材料性能使建筑结构内部各单元得到最好的协调不仅可以实现建筑美观、实用而且在造价方面也有较大的节省达到了建筑工程设计对适用、安全、经济、美观和便于施工的一般要求。通过使用优化设计手段达到这5个方面的最佳结合符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求也符合市场可持续发展的需求。二、结构设计优化方法的概述完美的建筑是在满足人们使用功能及视觉感受的前提下充分满足使用者和社会所期望的各种要求。依据设计的要求把力学概念与结构优化设计进行有机结合让参与计算的量部分可以以变量部分出现进而形成结构设计优化方案域运用数学手段在域中找到可以满足要求的结构优化最佳设计方案。由此可见结构优化设计不仅可以提高整体设计水量及设计质量还可缩短设计周期从而降低整体工程造价提高经济及社会效益。房屋工程分部结构优化设计包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造价分析等内容在实施过程中不仅要按照一切从实际出发的原则更应该结合具体工程的实际情况围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。在满足设计要求后在进行结构设计时应该尽量缩小刚度、质量中心的差异使平面布置规则水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用。为降低应力集中竖直方向上应避开使用转换层。三、结构设计优化技术结构方案的建立过程即工程结构设计。伴随急速更新发展的计算机硬、软件产业凭借计算机、力学、数学一系列方法将结构设计做到最优化技术推广。结构优化设计及传统结构设计其设计原则和过程是相同的不同之处在于传统设计缺少安全、经济性作为衡量准则。最优设计则是在安全、经济准则基础之上利用计算机作为辅助技术非常便利地实现了分析计算、设计、出效果图等整套程序的自动化大大提升了设计整体效果及质量。为了达到降低工程造价之目地在不更改使用性能的基础之上就要对结构进行最优化设计。由此可见结构设计优化技术的应用已经是较为宽广的课题之一。它不仅应用于项目的前期