建筑结构优化设计的思考

当下，建筑设计规模越来越大，在整个社会发展中占据很大的比例和作用。但是，建筑结构的优化设计仍旧存在着很大的缺陷和改进空间。比如，对于建筑设计中的规范制度条例不够理解，施行过程中产生多种阻碍。因此，为了设计创造出合格可靠的建筑作品，需严格坚持和遵守建筑结构设计规范。


1.建筑结构优化设计的必要性


当前社会出现的普遍明显的矛盾问题就是住房价格日益攀升。社会需求比较大，而建筑成本问题也逐渐明显，亟待解决。建筑项目价格需要及时的降低。结构造价是整个建筑设计造价中占据很大比例的部分，要想明显降低减少整个建筑的成本，就必须进行建筑结构设计的优化。因此，可以借助与时俱进的社会新技术，对于建筑的安全度、合理适用度进行改善，实现建筑投资利益的合理性，最大限度的来促进整个社会的迅速发展。建筑结构优化设计是整个建筑工程的最重要的部分，是作为灵魂支撑。对于处理建筑问题、实现经济效益的提升，起着关键作用。建筑结构优化设计需要确保整个建筑结构是安全的，然后再依据结构理论知识和设计中的规范性条例，借助科学的结构分析方法，在原来安全结构的基础上实行深度的改进、拓展，对于整体的质量实现明显深入的提升，最终实现整个建筑设计成本的合理调控。


2.建筑结构优化设计依据原则


在整个建筑结构优化设计中需要遵循诸多的原则和规范，现做出以下举例和说明。成本降低原则，即在建筑整体功能、安全性符合建筑标准的前提下，需要对于优化成本进行严格的控制，充分的实现材料设计的经济合理性，避免奢侈浪费；舒适性原则，即整个建筑的舒适程度是建筑结构优化设计需要考虑和关注的首要因素和必要条件，舒适是满足用户需求的关键因素。舒适与否受到多种因素的影响，比如建筑中电气设施安装情况、整体建筑体型、内外装修情况等等，因此，对于实现整体建筑结构的优化设计可以以这些因素为插入点；整体安全性原则，即建筑的整体结构应该考虑到自然灾害的影响，能够抵抗不良因素的影响，保证整个建筑能够抵抗地震的威胁，因此不论建筑的任何结构部位都应该有足够的抗震、承载能力，以国家建筑设计安全标准为准绳，这样才能够实现总体结构优化的安全性。


3.影响建筑结构优化设计的条件


3.1结构设计层面


要实现建筑结构的优化设计，结构设计的正确合理与否，是影响因素。因此，建筑结构设计人员可以借助计算机结构设计的相关程序，利用以往建筑经验和结构理论知识，加以不断改进调整，设计出合理科学的方案。结构设计的相关参数应该进行合理的选择，因为结构设计的参数对于整个计算结构有着很大的影响，参数的差异必然会带来建筑结构的差异，对于整个建筑成本的影响也是很大的。计算参数应该根据建筑的实际情况和要求进行科学合理的选择和利用。另一方面，相关的设计软件可以在结构设计中使用，但是却不应该单纯性的依赖和跟随，因为设计软件只能在设定的条件环境中才能达到预期的效果，并不适合所有的方案。关于结构数据的输入准确性需要保障。这涉及到各个建筑部件的截面尺寸面积、荷载数据等。因为，如果数据输入出现错误，结果就会致使整个结构的计算分析出现比较大的错误，对于建筑的安全使用性造成威胁，优化目的更不能实现。由于数据输入误差形成失误的有风荷载、抗浮水位等，因此，必须进行严格的参数计算与输入控制。除此之外，需要充分认识到实际结构与计算模型之间的区别。因为计算参数得来的计算模型是相对理想化的理论得来的，而实际结构受到多种因素的决定与影响，所以计算而来的结构模型与实际的结构是存在差异性的，并不可能实现全部的吻合。因此，如果完全依据计算程序的结果，考虑不到两者的差异，必然会对将来的建筑结构形成潜在的隐患。综上，必须以实际情况对建筑结构进行计算和设计。


3.2材料使用层面


建筑结构设计优化时需要慎重科学地选择建筑材料，在降低使用成本的基础上，充分实现对于建筑材料的利用。因此，选取合适的建筑材料、实现科学利用对于建筑结构设计师而言是需要解决的首要挑战、必备条件。如果材料选择和使用不恰当，不仅会造成浪费，而且最后会形成对整个建筑结构项目工程造价的深重阻碍。除外，建筑材料的选择还应该对于结构各部分的受力特点、应用环境状态等方面进行合适的对应。以此达到最大限度发挥材料性能的目的。


3.3注意选择建筑设计工期


建筑设计的普遍工期一般是时间跨度大，整个工程项目投资任务艰巨，而设计工期的长短则是明显的影响着整个建筑完成的工期长短。效益是影响造价情况的关键因素。在工期方面，若是能够按时或者提前完成工程的话，就可以实现建筑设计风险的明显降低，同时企业的再生产能力明显地得到改善，最终实现经济效益和社会效益的显著提升。综上，可得，要实现建筑设计结构的高效科学的优化，则设计人员应该充分考虑到如何利用施工技术来调控工期，以实现工程效益的最大化，而不是盲目的选择和依赖最省钱的设计方案。


3.4结构设计方案层面


结构设计师面对相同的建筑设计方案，对于建筑结构可以创建出不同的设计方案，当然都是在实现建筑的利用功能、满足各方面规范要求的基础上。结构设计方案的合理性直接影响着整个建筑设计的质量和工程效益成本，起着决定性的意义。因此需要严格的控制和把握。一方面而言，在结构设计过程中，应该充分地调节整个建筑部分零件的协调一致性。以实现整体建筑效益最大化为主要目标。从而，在整个建筑结构设计安全度、经济适用性方面都能够得到改善和满足。另一方面，结构方案构思过程中，应该以整体性原则为主要出发点，从全局开始分析，而不应该割裂开来，单独分析每个零件。整体与局部的关系只有准确得当地处理统一合理后，整体结构与部分之间才能协调出完美的受力状态。最后，在整个建筑结构方案设计中，还应该充分考虑到各个部分之间的规范程度。从以往大量的结构设计经验中可以总结到，建筑结构平面的设置如果不够规范和规整，结果不仅浪费成本，对以后结构的安全性、实用性等还会形成很大的潜在威胁。因此，为了创建更加安全的建筑结构，实现建筑成本的科学控制，建筑人员就应该提升建筑方案设计的简易型、规范性。


4.小结


建筑结构设计优化工作中，面临诸多的考验和挑战。尽管当前取得了乐观的成效，但是其中的缺陷仍旧不容忽视。建筑结构设计人员应该明确地树立优化意识，在规范制度的基础上，科学高效地实行各个操作步骤，与时俱进，不断地对于工程中的问题和不足之处进行规范和完善，从而实现整个建筑设计结构的安全经济性。建筑结构优化工程任重而道远，相信在全体建筑设计人员的共同努力下，前景必然无限光明。


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