结构设计的优化

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结构设计的优化范文第1篇

【关键词】建筑工程；房屋结构，设计优化

中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：

随着人们物质生活的不断丰富，物质享受质量标准的不断提高，对于房屋质量及结构设计的要求也越来越高。这就导致房屋建筑工程作业难度不断加大，同时也对房屋结构设计工作提出了更高的要求，因而为了确保房屋结构设计满足人们的要求，作为新时期背景下的房建设计企业必须加强对房屋结构设计进行不断优化，从而实现企业追求经济效益最大化的目标，达到提高企业市场适应力与竞争力的目的。基于此，本文正式结合这一背景和自身工作实践提出了的以下几点看法。

1.房屋结构设计的优化重要性

现阶段，我国社会经济急速发展，人们的物质生活不断丰富，物质享受质量标准也在不断提高，对于房屋质量及结构设计的要求也越来越高。对房屋结构设计进行不断优化，能让房屋结构更美观、适用、经济以及安全，这已经成为当前改善人们房屋居住条件的重要手段。房屋结构设计优化主要就是根据工程实际情况，通过将工程成本的合理计划作为重点进行结构优化设计，主要就是利用建筑结构与系统的结构方案及系统结构维护方案等阶段，以此做出工程相关的结构优化设计模型，而后通过对各种不同变量参数及各种不同影响因素的综合考虑，从而确定出最佳房屋结构设计优化方案[1]。

房屋结构设计的优化重要性主要体现在以下几方面：第一，增强了建筑经济性，有利于抗震，节省装修成本，增强了荷载能力，提高了企业经济性能。第二，降低了工程总开发成本，节约了占地面积，根据相关数据表明，进行房屋结构设计优化能有效降低工程总开发成本的四分之一左右，还能更加合理利用建筑施工材料，能让建筑内部结构及不同建筑单元之间更协调，极大增强建筑结构设计的经济性。

2.房屋结构设计的优化的内涵

房屋结构设计的优化的内涵就是通过对结构设计的调整让其与建筑美观相互协调配合，从而建造出赏心悦目的建筑。当前人们对建筑结构设计的要求就是美观、适用、经济以及安全，而进行建筑结构设计优化就能很好的满足这一要求，让建筑更形态更美观、造型更优美、结构更安全、合理、经济，创造出最符合人们心中居住的房屋。房屋建筑结构设计优化主要包括房屋分部结构设计优化和房屋结构总体设计优化两方面。其中房屋分部结构设计优化又主要有：基础结构设计方案的优化、结构细部设计的优化、屋盖系统设计方案的优化、围护结构设计方案的优化。在实际进行房屋结构设计优化时，必须做到实事求是，结合房屋自身具有的特点及建筑工程实际情况，对其整体利益进行全面综合的考虑，从而制定出最佳结构设计方案。房建设计人员进行房屋结构设计时，应选择最优设计方案，以此满足设计目标，并且确保设计的房屋平面布局是合理的、规则的，以便降低刚度与质量之间的差异，从而最大程度降低房屋的水平荷载。与此同时，在进行房屋结构设计时。必须尽可能避免房屋纵向空间中出现转换层，从而有效确保房屋的应力不会集合在一起[2]。

2.1结构设计优化模型

结构设计优化就是利用建筑结构与系统的结构方案及系统结构维护方案等阶段，通过对各种不同变量参数及各种不同影响因素的综合考虑，选择主要参数，以此建立工程相关的结构优化设计模型，最后采用有效的方法确定最优结构设计方案。进行结构总体设计优化时的大致流程有：第一，合理选择设计变量。一般情况下设计变量的选择，主要是选择对设计要求产生极大影响的参数，而后把涉及参数根据具体作用进行针对性地区分，对设计变量影响较低的参数一般作为预定参数，采取该方法能有效降低计算编程工作量。第二，科学确定目标函数。通过对函数的应用找出符合条件的最佳结构设计优化方案。第三，正确确定约束条件。设计时，必须确保确定的约束条件均达到相应的规范要求。

2.2结构优化计算方案

结构设计优化受较多因素影响和限制，所以计算方法也具有特殊性。这种特殊性使得设计人员在计算时，常常将其限制因素转变成无限制因素。一般情况下，主要采用符合型算法、乘子算法、Powell优化算法等计算方法。采用这些计算方法不仅方便而且精准性高，只需利用计算机对这些计算方法进行编程，就能得到最科学合理的最佳结论[3]。

3.房屋结构设计优化技术应用

3.1概念设计在房屋结构设计优化的应用

当下的建筑设计中，能充分展示设计思想的重要因素就是概念设计，因而作为设计人员，在一个特定的空间内，利用整体概念进行总体设计方案的确定是设计工作中最为重要、关键的事情，并正确处理建筑中结构与构件、结构与结构间的关系。设计人员开展概念设计工作时，必须具备丰富的建筑经验基础，且经验越丰富，设计作品就会更成功，这样才能为概念设计工作的顺利开展与完成奠定坚实的基础。由于建筑结构组成的复杂性，即使在一样的设计方案中，其结构组成设计也会具有较多变化，就算是已通过内部结构设计确定的建筑，其不同的分析方法也会出现不同的结果。且上述问题无法利用计算机进行解决、完成，这就对相关工作人员提出了更高要求，要求其自行进行判断及处理。但是工作人员作出的判断及处理必须基于遵循相关的规律为前提，而后结合自身工作实践经验及工程实际，得出最后的结果，这就是所谓的概念设计。

3.2概念设计的重要性

设计勘察是工程的核心，质量的根源。只有优秀的设计，才会有优质的工程。专业的结构设计人员必须具备丰富的工作实践经验和专业的设计理论，以便在进行概念设计工作时，能更为迅速、有效的选择与确定结构体系，同时还应与建筑工程人员相互交流、配合，共同确定建筑总体结构体系，以便使设计方案概念更清晰、定性更正确，以从而为设计方案的最优化及工程施工的顺利进行奠定坚实的基础。

概念设计能帮助建筑结构降低受自然和人为因素的影响程度。为了实现这一目标概念设计将面临极多的问题，因此，设计人员就必须充分考虑外力因素的影响，并将其纳入设计内容。外力因素中，地震是较为常见的，地震发生没有规律，且破坏性极强，因而在设计时必须充分考虑地震的破坏性带来的影响，并将其纳入设计内容中，从而采取针对性地抗震措施，并尽可能清除对抗震措施的实施带来的不利因素[4]。

4.结语

总之，本文通过提出的几点看法对房屋结构设计的优化进行了分析与探讨，具有非常重要的意义。优化房屋结构设计是当前房建设计企业实现经济效益最大化，提高企业市场竞争力的有效手段，因此，作为新时期背景下的房建设计人员必须努力提高自身的综合能力与素质涵养，以便为房屋结构设计优化工作的顺利进行奠定坚实的基础，从而促进企业升级和转型，促进建筑行业的可持续发展，

【参考文献】

[1]郑智垚，乐肖军.结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].中国新技术新产品，2011，04：98.

[2]张文朝，孔露露.房屋结构设计中结构设计优化技术的应用[J].中国城市经济，2011，14：179.

结构设计的优化范文第2篇

【关键词】：结构设计；优化设计；建筑结构；应用

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

引言

结构设计优化是近年发展起来的一门新型技术，它能够使设计者从被动的分析、核验转而进入主动的设计角色，是结构设计领域新的发展。与传统设计相比，结构设计优化能够更合理地利用材料的性能和局部空间，使结构内部得到最好的协调，并达到设计要求的安全规范。

一、结构设计优化的意义

1、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。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、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，可节省材料，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。

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、结构设计优化技术

1、结构设计优化技术的原则

结构设计优化简言之就是要求设计师在设计之初，要综合考虑建筑的用料和环保等因素，结合一定的经济数据，以最小的经济投入，换取最合理的最环保科学的房屋。一方面满足房屋用户的安全和质量的要求，另一方面还要在审美与外观上有些突破。结构设计优化是对结构设计进行深化、调整、改善与提高，也就是对结构进行高质量再加工的过程。结构设计优化不能降低任何房屋的质量或者其他的使用价值，而单方面的考虑到外观的美化。必须在保证质量的前提之下作出优化设计。

2、实施结构设计优化技术所遵循的要点

（1）科学地遵循结构设计规范

建筑结构设计工作要求结构设计工程师们不仅对于相关的专业设计知识熟练地掌握，有相对量的实践设计经验和成功案例，也要深谙此专业的相关的法律条文和规范设计，即在结构设计规范的要求下，将自身的结构设计方案贯穿于项目设计中。但是目前的我国的相关的文件还不是很完善，对于一些大的工程的涵盖面不够广，一些小的施工的细节也没有明确的规定，甚至一些硬性的条文已经不适合当代的设计标准等等，这些问题的存在就对设计师提出了更高层次的要求。设计师要在实践的经验和专业技能的基础上，事前对所设计的房屋等所有的相关设施进行实际的勘探，经过所有数据的汇总分析和规划，最后结合多方的意见和建议最终制定合理规范的结构优化设计方案。

（2）结构工程师前期参与和主动参与的重要性

强调结构工程前期参与和主动参与是实施结构优化技术的重中之重。理论的设计与实践的建筑施工是存在差别的，部分好的设计理念在实际的建设过程中是难以实现的，所以这就要求设计师不但在设计方面具有独特的构思和先进的理念，还要对相关的建筑的实施方面的知识有所了解，在设计的同时兼顾施工的实际，寻求二者的均衡点。设计师要主动地参与到整个设计当中，而不是被动因为任务的完成而去完成，要站在用户的角度和施工单位的角度，以主人翁的地位全心的投入其中。

（3）加强各专业之间的协调与合作

结构优化是一个系统的工作，需其它专业的协调与配合。从建筑学发展角度分析，现代建筑是建筑、结构、设备三大要素构成的综合产品，所以在实施中要强化分工与合作，强化专业之间的协调与合作，这样才能创作出各构成要素有机结合的完美作品。在整个项目开展中，建筑设计与结构设计是整个设计过程中最重要的两个环节，二者的结合不仅能够达到实用美观大方的效果，而且可以使结构受力更趋于合理进而降低成本和简化施工。现在的相当大的一部分在完全意义上来讲并不算是合格的设计师，为了追求新颖的设计，迎合用户的大、高、奇的虚荣心理，完全不顾施工的难度，以及现有的施工技术和设备支撑，设计理念难以在实践的建设中实现，或者施工的难度相当的大；也有一部分的设计师只顾片面的美观的视觉效果，忽视了建筑的安全性能，在防雷等一系列的安全措施当中的防范不够强，甚至没有达到基本的最低指标。这样的设计师一种违背专业道德的不负责任的设计。

三、结构设计优化技术的应用

结构设计优化方法应用于实践之中，是目前一个比较广泛的课题，利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的。结构设计优化设计应用于项目的整体设计、前期设计，旧房改造，抗震设计等设计的各分部环节，发挥着巨大的效益。在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中，要注意下面的几个问题。

1、结构设计优化应注意前期参与

因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。

2、概念设计结合细部结构设计优化

概念设计应用于没有具体数值量化的情况，例如地震设防烈度，因为它的不确定性，计算式难免与现实有较大的差异，在进行设计的时候就要采用概念设计的方法，把数值作为辅助和参考的依据。设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法，达到最佳的效果。

与宏观把握相对应的，设计的过程同时要注意对于细部的结构设计优化，比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板。注意钢筋的选择，I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多，但是他们的极限抗拉力却相差很大，所以在塑性满足要求的情况下，现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋。在做里面设计的时候，外立面上的悬挑板及配筋，满足基本的规范要求即可，达到既安全又经济的目的。

3、下部地基基础结构设计优化

地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。

结束语

随着人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高，相应建筑产品的品质要求也就不断提高，为了降低项目工程造价，这就需要我们利用结构设计优化设计技术方法，提高有限空间、有限资源的最大化效果发挥，实现经济化、实用性和适用性的良好目标。

参考文献：

[1]张炳华.土建结构优化设计[M].上海：同济大学出版社，2008：34-36.

[2]汪树玉.结构优化设计的现状与进展[J].基建优化，2007:12-13.

[3]王光远.工程结构与系统抗震优化设计的实用方法[M].北京：中国建筑工业出版社2007：35-37.

结构设计的优化范文第3篇

关键词：房屋结构；优化设计；生活质量；工程造价

中图分类号：TU723文献标识码： A

引言

随着建筑行业迅速发展，土地价格也不断增长，为房地产开发带来巨大的压力和挑战。随着生活水平的不断提高，人们对居住条件和环境要求也在不断提高，这使房地产开发商要采取更合理的方式来满足市场需求。如何有效降低工程造价是每个企业面临的重要问题。为了达到既安全又经济的效果，就需要在建筑结构设计中，采取优化设计技术，利用有限的空间和资源，发挥最大的效用，做到工程的安全性、经济性、实用性和科学性。

1、房屋建筑结构优化技术的必要性

城市建筑土地资源随着城市化进程的加快而愈发紧缺，因此未来城市住宅的发展方向就是高层或者超高层住房。与传统建筑模式相比，高层建筑以及一些新型建筑的建设难度更大，这就对结构设计提出了更高的要求，所以建筑结构优化技术显得尤为重要。如何在减少资金投入的情况下，运用新的建设理念与技术，在合理进行建筑设计方案规划的基础之上，建设出安全经济的建筑物。根据近些年来的数据来看，建设资金的投入确实因为房屋结构设计优化而减少，和没有进行过优化的建筑相比，优化之后的建筑往往可以节省五分之一左右的建设费用。当然在实际施工的过程中，所有要通盘考虑，把设计合理化作为优化的最终目的。

很多工程都会有时间限制，一些施工单位为了施工进度，对于施工质量就没有重视，房屋结构设计的一些缺陷也没有及时进行优化处理，最后对整体建筑埋下一些安全隐患;施工单位本身技术力量不足，根本就不能对设计方案进行优化处理;最后就是设计人员本身的问题，这类设计人员往往只注重了对于部分的设计，而忽略了整体设计。房屋结构设计优化是很有必要的，合理的规划设计方案，不仅可以减少集资投入，而且可以保证房屋建筑的施工质量，为人们创造一个经济、安全、舒适的居住环境。

2、建筑结构优化技术的经济意义

使用优化建筑结构的方法，能够使房屋在整体结构上更加科学、合理。在实际的房屋施工建设中，房屋的层数对房屋的造价产生了直接的影响。在一般情况下建筑物的单位面积造价会随着层数的增加而降低，但是在超过一定的层数之后(即超限建筑物)，房屋单位面积的造价反而会增加。因为随着建筑物楼层的增高，房屋中的承重墙和柱等结构将会受到更多的荷载，需要布置更多的抗侧力构件，以增加房屋整体的稳定性。为了确保建筑结构的稳定性，增强建筑物的抗震性能以满足现行规范的要求，结构形式将会发生大的变化，从而房屋的单位面积造价也会进一步增加。想要在相同的用地面积内，达到理想的房屋设计效果，提高建设单位的经济效益，就需要合理的控制建筑物的层数，并且确保房屋良好的设计效果。使用建筑结构优化技术不仅能够实现对房屋结构的优化，还能够在有限的用地面积内实现最大化的利用效果，促进对建筑用地的合理使用。

3、建筑结构设计优化方法

3.1结构优化技术模型

在通常情况下，建筑结构优化设计模型主要包括以下内容：（1）要选择合适的变量。主要确定对设计影响比较大的参数；比如目标控制参数和约束控制参数。在建筑结构优化设计中，要根据结构整体性和局部性的要求来选择预定参数，这样就会在一定程度上减少设计及计算的工作量。（2）还要确定目标函数，利用计算程序的试算结果，并结合目标函数找到满足条件的最优解。（3）要确定合适的约束条件。房屋结构可靠度优化设计的约束条件，包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常极限状态下的弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。设计中，要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。

3.2要优化设计计算方案

建筑结构优化设计属于多变量和多约束的非线性问题，因此，要根据可靠的结构优化模型和优化设计计算方法，选择多种结构体系进行比较。在计算过程中，先要对建筑进行综合考虑，然后才对算出的结果进行严谨的分析比较，最终确定最优化的设计方案。因此，在设计过程中，需要处理好技术和经济相互之间的关系，做到技术先进基础上的经济合理，实现建筑结构使用的安全、经济和美观。

4、结构优化设计技术的应用

4.1前期设计环节

房屋结构的前期设计环节是影响房屋经济性设计的重要方面，它会对项目的总投资资金造成影响。当前，在房屋设计方面存在的普遍的问题便是在前期环节并没有将建筑结构优化设计的方法应用其中，在设计前期并没有考虑到结构设计的科学性与合理性，甚至部分情况下，并大大增加房屋的施工期及使用期的费用。因此，必须在前期设计环节将建筑结构优化设计方法应用其中，选择较为合理、可行的结构形式，策划合理的设计方案，在设计初始时期保障设计的合理性，为整体设计创造较好的开端。

4.2房屋建筑的整体性与局部性优化

建筑在设计上都具备着相应的层次性和复杂性的特点。从层次性角度讲，包含着建筑的整体设计体系、结构相关体系、安装体系等，每一个单独的体系又包含了众多的下属体系。在对房屋进行设计时，设计者要对每一个下属系统地进行相应的优化，冲破关联的横向性，实现叠加型工程;对于复杂性来讲，主要包含选取建筑的材料、选取建筑的零部件等。因此在进行结构优化时要从整体入手，才能真正实现整体的设计优化。

4.3抗震概念设计

在房屋结构设计中，建筑结构设计优化方法主要应用于无具体数据参数指标的抗震设计情况。将抗震设防烈度作为设计案例，正是由于其发生具有较大的不确定性，实际计算情况通常会与预定设计情况产生差异，因此需要采取结构优化设计中的概念设计方案。将以往的数据作为辅助考察依据，在具体设计过程中，将建筑结构优化设计方法灵活运用于设计中，以达到最佳设计值。另外，在保障宏观设计满足要求的同时还需要注重结构细节的设计。将房屋结构设计细节中现浇板的选用作为具体设计要求，若其异形板在拐角末端较易产生断裂情况，设计时则需要考虑钢筋选择的范围，在投入成本相当的情况下，选用极限拉力较强、能够满足塑性要求的钢筋材料。若现行设计的现浇板所选用的材料受力性能较强的，此时为保障塑性要求，则可选择冷轧带肋式的钢筋材料。保障在内部结构设计时，现浇板外部里面的配置钢筋材料能够满足结构优化的具体条件，不仅能够为建筑安全设计提供保障，同样也可以达到经济性控制的目的。

4.4对建筑主体上部结构进行的科学性优化

房屋建筑的上部结构设计应当建立相应的模型并进行系统的优化。整个过程最先一步就应当合理地设置剪力墙，保证剪力墙整体的质量是均匀的，这样能将楼层中平面刚度的中心点重合于楼层整体的结构重心，从而减小偏心，提高整个结构的抗扭刚度，减少地震或风载等对其的破坏性。在房屋建设时，如果条件允许，要尽可能地对剪力墙进行大开间的构造，加长剪力墙的墙肢长度，这样就能减少墙肢的数量，还能在符合标准的基础上减少混凝土的使用。另外，剪力墙里的暗柱是拿一般性钢材铸造而成，如果采用较大的剪力墙就可以减少相对的钢筋使用数量，减少相应的成本。然而如果建筑的本身不具有相应的条件，而且对于抗震抗压的要求较高，就不得设置过大的剪力墙，所以应整体考虑整个建筑结构及使用功能的要求，做到利益最大化。

4.5结构优化与排水系统优化保持协调

在房屋建筑中排水系统的专用房间里有着很多的机械设备，而这些设备荷载较大，所有要求结构有较大的承载能力，故一般将其设在地下室，而且保证管道的预留尺寸与预留深度要符合相应标准，对于楼板本身的钻孔位置要加固。另外，要注意水平方向的管线可能会贯穿柱或梁的情况，要尽可能降低这种现象发生的机率。如果管道在建设时穿过了承重墙，就必须对墙体进行加固。在整体上尽可能地保证结构的设置与管道网相协调，预防管道出现绕柱或绕梁的现象。

结束语

综上所述，设计者应当综合考虑房屋的各种性能，选择最有助于实现房屋建筑综合效益的设计方案。在保障房屋安全和使用质量的前提下，设计者要勇于创新，大胆实践，努力寻求更好的设计路线，应用现代化设计工具，更好地实现房屋结构设计的目标。

参考文献

[1]陈述康.结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用[J].江西建材,2013,05:49+53.

结构设计的优化范文第4篇

关键词：房屋；结构设计；优化

随着我国市场经济的不断发展，建筑行业内部之间的竞争越来越激烈。在激烈的市场竞争环境下，建筑企业必须要以市场需求为导向，提高房屋建设的水平。在当前的社会环境下，房屋建设的水平不仅体现在房屋的质量上，同时还包括房屋的舒适性、经济性、美观性等。因此，必须要在房屋结构设计的过程中应用结构设计优化技术。本文将从介绍结构设计优化技术的作用入手，介绍结构设计优化技术的方法，分析结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用。

1结构设计优化技术的作用

在房屋结构设计中应用结构设计优化技术具有一定的作用，主要体现在两个方面。第一，在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以提升建筑的安全性。应用优化结构设计可以弥补传统房屋结构设计中存在的不足和缺陷，从而提高房屋结构设计的合理性和安全性。而且，应用结构设计优化技术可以对房屋结构的受力性进行更加全面的分析，从而确保房屋使用过程的安全性；第二，在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以降低工程的造价。根据相关的调查显示，在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以将工程的成本降到原来的70%，从而大大节约了房屋工程建设的成本。此外，应用结构优化设计技术还可以提高原材料的性能，减少材料的浪费，提高房屋建设的经济性。

2结构设计优化技术的方法

无论是在房屋建筑总体结构设计还是分部结构设计的过程中都可以采用结构设计优化技术。房屋结构设计的主要内容包括基础结构设计、屋盖系统设计、围护结构设计等。但在应用结构设计优化技术的过程中应根据房屋建筑的实际情况而定。下文将具体介绍一下结构设计优化技术的方法。首先，要建立结构优化模型。结构优化设计就是指将人们的居住需求以数学的方式表达出来，然后对相应的参数进行整理和分析，再结合房屋建筑的实际情况建立数学模型，最终求出数学模型的最优解。因此，在房屋结构设计的过程中应用结构设计优化技术最为关键的一步就是建立结构优化模型。在建立结构优化模型时也应遵守一定的原则。第一，要合理选择设计变量。房屋结构设计过程中设计变量的选取是十分重要的，将直接关系到房屋结构设计是否合理。因此，设计人员必须要重视这项工作。设计人员应根据变量对整体结构的影响将其分成不同的类别，确定其中的预定参数，从而使得整个计算流程变得比较简单；第二，要确定目标函数。确定目标函数的目的是为了找到最优解；第三，要明确约束条件。不同的房屋建筑的具体约束条件是不同的。但总体来说，房屋结构设计过程中采用的约束条件主要包括强度、应力、尺寸等。设计人员可以根据现行的房屋建筑设计规范确定约束条件。其次，要确定结构设计优化方案。在房屋结构设计过程中，结构设计优化方案应包括两方面的内容，一是整体结构的布局，二是细部结构的优化。在进行房屋整体结构布局的过程中应尽量简单一点。因为，越是复杂的结构需要的投入越多。而且，复杂的结构需要多次传力，会影响结构的稳定性和安全性。细部结构优化涉及到的内容比较多，不同的部位对房屋结构的影响也是不同的。但在所有的细部结构优化过程中最为重要的部位是构件截面。构件截面的选取将影响到房屋结构使用的安全性和其它部位的结构设计。例如，竖向构件在设计时应选择合理的轴压比。如果轴压比选择不合理将会影响配筋的使用。又如，在进行梁截面设计时，如果截面设计的过大则会缩小房屋建筑内部的使用空间。如果截面过小则会增加使用的配筋，从而增加房屋工程的总成本。

3结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用

现在，随着城市居住人口的不断增多，城市住房压力越来越大。在这种情况下，房屋建筑主要以高层建筑为主。相比于普通的房屋建筑来说，高层建筑的结构更加复杂，在结构设计中应用结构设计优化技术更加符合人们的居住要求。下文将具体介绍一下结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用。首先，要优化设计规范。在进行房屋结构设计时，设计人员必须要先了解和房屋结构设计有关的规范，明确其中的条例和规定。同时，在房屋结构设计的过程中还应结合房屋的实际情况将这些规范应用其中，确保房屋结构设计的合理性和规范性。此外，设计人员在遵守规范的同时还应结合房屋建筑的实际情况对规范进行修改，即要将规范中一些过于宽松的条款舍弃，按照房屋建筑的实际情况而定，从而确保结构设计的最优性。其次，要参与房屋工程前期的规划设计。为了实现房屋建筑结构最优化设计的目的，设计人员必须要参与房屋建筑工程前期的规划设计。一方面，是要对房屋建筑工程进行全面地了解，掌握一手的数据资料。另一方面是要从全局的角度出发进行房屋结构设计，确保房屋结构设计方案的合理性和科学性，这样才能为以后的施工提供科学的指导。如果设计人员不参与房屋建筑工程前期规划设计，则无法准确地判断工程结构的受力情况，同时也无法有效控制设计的质量和成本。这种脱离房屋工程建筑实际的设计方案不可能是最优的设计方案，即无法充分发挥结构设计优化技术的作用。最后，要进行概念设计。对于同一个房屋建筑工程来说，在施工条件基本相同的情况下，采用不同的结构设计方案产生的设计效果是完全不同的，需要的工程投入也是完全不同的。因此，在房屋结构优化设计的过程中必须要重视细部结构优化设计。在进行细部结构优化设计的过程中还应考虑到概念设计。概念设计是房屋结构设计中的重点内容，在进行房屋结构设计的过程中如果缺少相应的数据，就必须要通过概念设计的方法来处理细节。例如，在进行地震设防烈度设计时就不能单纯依靠量化的方法，而是应采用概念设计的方法，将所有已知的参数作为参考，对结构的细节部分进行合理地处理，从而确保结构的防震等级符合相关的要求。

4结论

总之，在房屋结构设计过程中应用结构设计优化技术是十分合理的，未来随着建筑行业的不断发展，结构设计优化技术的优势将会愈加凸显。因此，人们必须要重视结构设计优化技术，将其广泛应用于房屋建筑结构设计之中，提高房屋建筑结构设计的合理性、经济性和美观性。

参考文献

[1]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2013,03:81-82.

结构设计的优化范文第5篇

关键词：建筑结构；设计；成本优化

Abstract: the fierce market competition in the construction industry, cost control is significant for the construction unit construction, only the effective cost control, profit maximization. While in the construction cost control in design phase, cost optimization is an important aspect of design staff, construction at the present stage of the design stage construction cost control is still exist some problems, directly affect the investment benefit and the profit of the. Therefore, the significance of cost optimization design phase structure and strengthen the construction of the.

Keywords: architectural design; cost optimization;

中图分类号：TB482.2文献标识码 ：A文章编号：

随着市场经济的飞速发展和建筑材料、技术日新月异的进步，建筑结构设计阶段的成本优化往往存在滞后的现象。且由于建筑结构设计阶段的成本控制涉及面广、难度大，导致建筑结构设计阶段难以保证成本控制和优化的精确度。因此，建筑结构的设计者需要加强设计阶段的成本控制，实现建筑技术、经济和功能的最优化。

1.目前建筑结构设计阶段存在的成本控制问题

1.1技术与经济的结合度不够

在工程建设领域，技术和经济结合度不够是一个普遍现象，建筑结构的设计人员和对工程进行成本控制的造价人员往往各司其职。在建筑结构设计阶段的成本控制中，设计人员根据委托方的要求进行实地勘察后在进行设计，设计时向造价人员提供条件，造价人员往往只能根据设计人员的要求进行估价或运算，对工程的整体状况了解很少，无法考虑全所有的影响因素。最终导致两个极端，即强调成本控制却忽略了技术和重视技术却忽略经济效益的现象，成本控制和优化无法发挥应有的作用。

1.2在设计中对于成本优化的认识不足

建筑结构的设计人员往往重视的是结构的安全性和实用性，强调所设计产品的产值，而对建筑设计的整体效益的重视程度不够，对成本控制优化的意识不够强烈。同时，现行的设计收费标准是以工程造价为基数的，因此，设计中造成的浪费没有有效的控制措施和明确标准，设计人员可不负任何经济责任，他们因此对成本优化并不重视。

1.3成本控制环节脱节

目前建筑的投资管理部门往往采取分段式管理，与之相应，造价的估算、概算、预算和结算也是分段编制的，这导致设计者往往只负责初步的设计概算和施工图的预算，却不参与结算，造成了投资控制的脱节。

2.实现建筑结构设计阶段成本控制和优化的措施

2.1强化设计单位或设计者的“成本控制与优化意识”

一方面，建筑市场应该建立和健全建筑设计索赔和设计监理制度，对建筑结构的设计制定完善的管理机制，保证建筑结构设计的科学性与经济性的协调。另一方面，对建筑结果设计人员与设计单位实行奖惩制度，改变以往根据工程造价付报酬的方式，把建筑项目的投资效益和设计者的切身利益相结合，让他们在进行建筑结构设计时真正有“成本优化与控制”的意识，在设计过程中考虑工程造价，实现建筑设计的经济效益，实现成本控制的最有效果。

2.2实行限额设计，采用动态管理模式

所谓限额设计，就是先要根据可行性研究报告和预计的投资估算进行初步设计，初步设计完成并通过后，再根据初步设计概算的投资额进行施工图设计，如此可以在保证达到使用功能的前提下再进行工程设计阶段合理投资额度的分配。

限额设计把工程设计分为两阶段，在某种程度和一定阶段上解决了建筑设计技术性和经济性相结合的问题，但也存在着几个问题，一是初步设计确定后再进行限额设计，使成本控制失去主动性；二是强调限额设计，限制了工程可能的价值潜力和设计人员的创作性；三是由于强调一次性投入，较少考虑工程结束的维护使用和报废拆除等相关后续费用；四是由于材料、设备价格具有不稳定性，降低工程造价的约束力，为成本控制留下漏洞。

对此，可以即时收集相关造价资料，尝试建立计算机控制的动态管理系统平台，将市场信息、工程进展、投资情况录入系统中，缩短成本控制的工作流程，掌握投资与完成目标的对比情况，及时采取相关的措施，把投资控制在标准内，实现建筑结构设计成本控制的动态管理。

2.3保证合理的设计周期

合理的设计周期对于设计阶段的成本控制而言是必要的，一方面，建筑结构设计需要有足够充足的时间做保证，科学的设计，需要技术与经济的合理结合，因此在设计的各阶段都需要把各种方案进行比较、论证，最终选择在技术上的成熟性和经济上的合理性结合度最好的一个方案；另一方面，建筑设计并非简单地劳务性工作，绝不能在短期利益的驱使下，只求速成而不对设计本身进行论证，过短的设计周期定会导致建筑设计本身不符合成本优化的原则。

因此，建筑设计阶段需要一个合理的设计周期，才能保证设计成果的准确性、安全性和经济性的统一，最终达到科学合理实现成本优化的目的。

2.4建筑结构设计方案的选择

建筑方案的是否科学对建筑设计阶段的成本控制具有重大意义。因此，建筑结构的设计方案要尽可能的详细优化，兼具科学性和经济性，有效的在建筑结构的设计阶段实现成本的优化和控制。

在选择建筑结构设计方案时，可广泛运用价值工程原理，兼顾建筑功能和成本优化，在保证必要工程费用的基础上，尽量消除不必要的成本浪费。可根据项目的实际情况，经过功能的系统分析和成本控制分析，最后再通过价值分析得出价值系数，确定最终的最优方案。

3.建筑结构设计成本优化的注意事项

3.1避免建筑外形造成的成本浪费

在建筑结构的设计过程中，一些施工单位不顾功能要求，盲目追求建筑的视觉冲击效果，而建筑设计师也盲目追求新奇效果，造成建筑设计本身出现不合理。这背离了工程设计的成本控制原则，没有充分考虑建筑的成本可行性，往往导致建筑成本难以控制的问题。因此，需要妥善处理技术先进、外形新奇与经济合理和成本优化之间的关系，尽可能多采用简单、明快的建筑形式，实现技术型与经济性的有机结合。

3.2对建筑物的细节进行合理设计

一方面，要合理确定建筑物的层高。建筑物的层高能对建筑成本构成直接影响，根据有关统计发现，建筑层高每下降10厘米，建筑物的工程造价将降低1%左右，墙体材料可节约约10%。因此，在满足建筑的相关功能前提下，可适当降低层高，以节省投资，降低成本，节约建筑材料和劳动消耗，最终也可以实现建筑的成本优化。另一方面，合理选用建筑材料，做到材料品质和成本控制的综合考虑，同时充分考虑环保等因素，实现成本的优化管理。

3.3实现各专业设计的协调统一

设计人员在进行建筑结构设计时，应充分领会建筑单位的要求和意图，各个专业的设计应相互协调，以房地产建筑为例，要重返考虑道水、电、暖的实用性，避免建筑设计的“错、漏、碰、缺”所产生的成本风险，造成人力财力上非必要的浪费。将隐患消除在设计阶段，实现成本的优化控制。

结语：

我国现存的工程造价已日趋完善，但仅对设计阶段的成本控制的研究尚有进一步研究的可能性，因此有必要采取有效措施进行完善，实现成本优化的动态化和系统化。

参考文献

[1]康兆光.建筑设计阶段工程造价成本控制探讨[J].建筑经济，2008（12）：12-14

[2]闻玲，洪喜洋.浅析建筑工程的设计管理[J].民营科技，2010（7）：243