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建筑结构设计优化设计新方法探析陈卓平浙江广厦建筑设计研究有限公司310000摘要：建筑结构设计作为建筑工程前期准备的重要环节，对工程质量及施工效率具有直接影响。基于此，本文就建筑结构设计优化方式进行相关概述，旨在切实提升建筑结构设计合理性与稳定性，实现延长建筑使用寿命目标，以供参考。关键词：建筑结构；优化设计；新方法前言：随着社会经济的快速发展，大众对建筑工程安全性、功能性及经济性提出了更高要求。而建筑结构设计作为影响工程质量的关键所在，也应在当前背景下做好建筑结构设计优化工作，通过拟定建设方案、合理安排施工工序等方式，提升建筑结构设计方案可行性，促进建筑工程稳定有序开展。1、建筑结构设计优化的理论分析1.1建筑结构设计优化概念从广义上来讲，建筑结构设计优化主要就是在保障施工效率的前期下，将审美学、艺术学与建筑结构设计进行有效融合，更好实现建筑功能，延长建筑结构使用寿命。与传统建筑结构设计方式相比，建筑结构设计优化涉及到的学科多，知识面覆盖广[1]。同时，建筑结构优化设计对美观性及安全性的要求更高，需要具备一定专业素质及职业素养的设计人员参与其中。1.2建筑结构设计优化目标在建筑结构设计优化过程中，不仅要满足结构设计的安全要求，更要提升结构的观赏性及审美性，力争用最小投资换来最大化综合效益。同时，通过建筑结构设计优化手段，还需切实保障设计方案及设计决策的科学性，将建筑工程施工成本控制在目标范围内，降低及控制建筑工程施工风险与质量问题发生几率。1.3建筑结构设计优化的重要意义高质高效的开展建筑结构设计优化工作可更好提升工程成本利用率，满足大众对建筑结构功能性及实用性需求。相较于传统建筑结构设计方式而言，建筑结构设计优化的重要性主要体现在以下几个方面：第一，提升建筑结构的安全性，确保各结构之间受力平衡；第二，有效协调房屋建筑结构中的全部单位；第三，合理利用施工材料，防止材料浪费情况出现；第四，深入贯彻落实环境保护工作，推动绿色施工目标实现。2、建筑结构设计优化流程2.1目标函数选择在建筑结构设计优化期间，设计人员需明确建筑结构的目标函数，采取相应的计算方式对建筑结构所需达到的安全标准及面积参数进行确认[2]。结合建筑工程材料使用需求，准确计算出建筑结构优化设计后的工程造价。同时，基于不同造价方式，对建筑结构设计方案进行拟建，在保障结构质量符合相关标准的前提下，选择最低造价方案，实现控制建筑工程施工成本的目标。2.2变量选择注重建筑结构设计优化变量的选择工作。一方面，对可能影响到建筑结构设计的变量进行深入分析，选择出其中最大变量进行计算机控制；另一方面，结合建筑结构设计优化要求，将变量分析结果与实际设计方案进行有机结合，切实提升设计方案中的可行性，达到控制变量的目标。因此从一定角度上来说，变量的选择与建筑结构设计优化质量密切相关，只有正确选择变量内容，才可真正意义上的优化及完善建筑结构。2.3约束条件选择在建筑结构设计变量选择完毕后，设计人员还需依据建筑结构的可靠性，对结构设计中的定量与约束条件进行优化，将约束条件与建筑结构设计标准机型有机结合，切实提升建筑结构设计方案的可行性。举例而言，在建筑结构应力、尺寸大小及结构强度等设计优化过程中，应结合建筑结构实际情况与建筑工程施工需求等因素，切实提升建筑结构设计期间的专业性及规范性，为促进建筑工程顺利开展奠定坚实基础。3、建筑结构设计优化新方式3.1拓扑优化法建筑结构设计优化中的拓扑优化法需设计人员结合建筑工程特征及具体施工需求，找寻出建筑结构理想型分布形态，对建筑物结构刚度等属性进行深入分析，力争在保障建筑质量及施工寿命的基础上，减轻建筑结构重量，提升结构的各项性能[3]。同时，在使用拓扑优化法期间，设计人员还应认知到拓扑优化法操作难度较大等弊端，将建筑结构设计理念转变为概念性设计方式，保障建筑结构设计中的逻辑性。3.2截面优化法建筑结构细节与参数数据可直接影响到结构整体安全性及稳定性，因此在处理建筑截面的过程中，需将关注重点放置结构截面稳定性及美观度等方面。对建筑截面进行优化计算，通过有限元方式分析出建筑结构设计变量应力的分布与结构位移情况，最后利用相关信息化对统计到的参数数据进行全面分析，正确判断出建筑截面结构所需调整的范围，制定出该范围的重点优化方案。3.3上部结构优化法在建筑上部结构设计优化过程中，相关设计人员应从以下几方面入手：第一，对建筑砖混结构进行优化。在建筑方案设计期间，应避免砖混结构出现较大洞口或错洞等情况，确保洞口两侧墙体长度、构造柱设置等满足国家现行标准，切实提升建筑结构传力均衡性，确保结构计算结果准确；第二，剪力墙结构优化。为保障剪力墙结构中心与建筑平面形心重合，防止结构刚度分布均匀等情况出现，剪力墙墙体应与建筑隔墙重合，减少建筑情况浪费情况出现。同时，明确墙体