建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計新方式探析

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計新方法探析【摘要】：隨著我國人民經(jīng)濟水平的不斷提高，對住房質(zhì)量要求不斷增加，人們開始重視房屋建筑的美觀性、經(jīng)濟性、實用性。所以，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，可以采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方式，不斷提升工程施工的便利性，同時采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方式，增加建筑工程的穩(wěn)定性與經(jīng)濟性。文章圍繞建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法展開論述，期望對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域的改進和完善具有一定的參考價值?！娟P(guān)鍵詞】:建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計；新方法1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的必要性在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，使用合理的優(yōu)化設(shè)計方案，不僅能夠提升建筑物的使用價值，還可以同時實現(xiàn)建筑物的經(jīng)濟價值和環(huán)保價值。在優(yōu)化設(shè)計方案中，節(jié)省建筑單位的資金投入，降低建設(shè)成本。建筑優(yōu)化設(shè)計與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計相比，能夠為企業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益、為用戶提供更好的使用體驗。通過優(yōu)化配置建筑施工過程中的各種資源，如建筑材料、結(jié)構(gòu)布局，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)布局的有效結(jié)合，共同發(fā)揮更優(yōu)作用，建筑物的面積隨著建筑物層數(shù)的增加而增加，而要想保證建筑物的良好設(shè)計效果、穩(wěn)定性和可靠性，建筑物的單位面積造價也會隨之升高。通過建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，便可以在這些因素之間找到協(xié)調(diào)點，實現(xiàn)最佳的方案設(shè)計。2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法需遵循的原則2.1舒適性原則建筑房屋本來就是人們的生活和居住的重要場所，其最終的目的就是滿足用戶的各種需要。因此在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，應(yīng)遵循舒適性的原則。將用戶的需求放在房屋設(shè)計的第一位，廣泛的收集和總結(jié)各種用戶對房屋設(shè)計的不同的功能需求，盡可能提高房屋建筑的服務(wù)功能。比如采用大開間的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)置，以方便用戶日后對房屋進行分隔和改造。2.2經(jīng)濟性原則房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計要根據(jù)建設(shè)場地和用戶的需求，確定房屋的層數(shù)、房屋設(shè)計的外觀形狀以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造，并在滿足安全性和舒適性的前提下，采用最佳的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計方案，嚴(yán)格規(guī)范房屋設(shè)計的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，最大程度的降低材料損失，提高資源的利用率，以實現(xiàn)節(jié)約成本的目的。2.3綠色環(huán)保性原則現(xiàn)代社會追求經(jīng)濟建設(shè)與環(huán)境保護的和諧統(tǒng)一，在工程建設(shè)中引入了綠色建筑理念，并以綠色環(huán)保性原則作為各個行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要約束和規(guī)范條件。因此，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，應(yīng)始終遵循綠色環(huán)保的原則，選擇環(huán)保型設(shè)計和建設(shè)材料，將保護環(huán)境納入房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中，提高設(shè)計人員的環(huán)保意識，突出環(huán)保設(shè)計的重點，最終實現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的綠色環(huán)保目標(biāo)，以促進房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展。3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用3.1截面優(yōu)化方法建筑物結(jié)構(gòu)的細節(jié)是最能體現(xiàn)其整體可靠性和安全性能的部分，在處理建筑物截面時，設(shè)計人員必須考慮到截面結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，對建筑物的截面進行科學(xué)計算，提升其穩(wěn)定性和美觀度。對于建筑物截面的優(yōu)化設(shè)計，設(shè)計人員可以利用有限元方法來計算設(shè)計變量的應(yīng)力特點和結(jié)構(gòu)位移情況，并通過信息化的設(shè)備驗算和統(tǒng)計所獲得的設(shè)計數(shù)據(jù)，再依據(jù)所得的結(jié)果判斷需要調(diào)整的范圍，并對該范圍內(nèi)的區(qū)域進行優(yōu)化設(shè)計。3.2建筑物下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計在對建筑物的下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計時，設(shè)計人員必須選擇最為合適的方案。例如，以實際施工情況為基礎(chǔ)選擇對應(yīng)的樁基類型，盡量降低工程造價，再根據(jù)樁端持力層的厚度對灌注樁的長度進行科學(xué)選擇，并對集中優(yōu)化設(shè)計方案進行對比，進一步篩選出最優(yōu)的設(shè)計方案。例如，某建筑物結(jié)構(gòu)的原設(shè)計使用的是樁筏基礎(chǔ)，相對該結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化，將樁筏基礎(chǔ)改為樁基礎(chǔ)，設(shè)置兩樁承臺、三樁承臺、四樁承臺和梁式承臺。在這部分優(yōu)化中，考慮的是基礎(chǔ)傳力的傳遞路徑最短則越省材料，但是前提保證是總沉降值和不均勻沉降值。樁筏基礎(chǔ)較樁基礎(chǔ)而言增加了一塊整體的筏板，將整體受力轉(zhuǎn)變?yōu)榫植渴芰?，增加了傳遞的途徑，但是也增加了材料的使用，雖然浪費了材料，但對控制不均勻沉降具有一定作用。根據(jù)實際情況而言，若要同時滿足總沉降、不均勻沉降以及地基承載力的要求，使用天然基礎(chǔ)的經(jīng)濟型要比樁基礎(chǔ)更高，而且施工更為簡便，所需時間也相對較少，費用也較為便宜，不失為一個較好的選擇。隨3.朋3惱結(jié)構(gòu)辨拓撲甩優(yōu)化羊結(jié)構(gòu)鉆拓撲臭優(yōu)化瞇的變竭量為絲桿系炊結(jié)構(gòu)麗的節(jié)扛點布沾局、認(rèn)節(jié)點棉之間餓的桿牲件連移接關(guān)眼系，讀以及羞連續(xù)某體開鋪孔數(shù)卵量和悟位置良。結(jié)久構(gòu)拓薪撲選形型直令接關(guān)距系到唇結(jié)構(gòu)混的設(shè)紫計性榴能。革尤其修是在么復(fù)雜想結(jié)構(gòu)獨的選茶型中永，結(jié)裝構(gòu)拓助撲優(yōu)止化從食定義奔上來兩說就睛比形播狀和悅尺寸游優(yōu)化急更有灰價值脫。結(jié)奪構(gòu)拓牙撲優(yōu)嗓化是導(dǎo)一種省概念百設(shè)計乒。其反宗旨撕是將料以前肝尋求拿結(jié)構(gòu)慘的最災(zāi)優(yōu)拓浸撲問獲題的回思想陡更改搶過來喂，變例成在橋給定滋的設(shè)年計領(lǐng)塌域內(nèi)琴尋求當(dāng)材料樸的最崗優(yōu)分長布問具題。蒙結(jié)構(gòu)侍拓撲竊優(yōu)化違包括討離散且拓撲仿優(yōu)化怕和連豬續(xù)體財結(jié)構(gòu)哈的拓波撲優(yōu)目化。江離散鳴結(jié)構(gòu)議拓撲所優(yōu)化于是在婦設(shè)計爽空間安內(nèi)建偵立一勝個由免有限態(tài)個梁死單元蝴組成固的基稠結(jié)構(gòu)想，連泳續(xù)體前拓撲昌優(yōu)化領(lǐng)是把棟優(yōu)化螺空間蓄的材陶料離漲散成葵有限編個單斷元（原殼單納元或畜者體鮮單元餐），出然后拒根據(jù)煩算法巾確定恰設(shè)計落空間廟內(nèi)單甲元的攏去留忠，?？涣粝落弫淼木d單元蓬即構(gòu)廣成最遷終的者拓撲絞方案芒，從刺而實方現(xiàn)拓譯撲優(yōu)捐化。朽3.蜻4忽剪力旗墻結(jié)均構(gòu)的惡優(yōu)化金設(shè)計座剪力舉墻結(jié)創(chuàng)構(gòu)在羨設(shè)計淹方案擇布置敬的過縮程中仗，要競使剪哥力墻余結(jié)構(gòu)相重心牛和建內(nèi)筑平煉面的憲形心每相互跌重合剩，來小避免桌建筑況結(jié)構(gòu)嫌的剛怎度在絕平面成上面返分布悶不均容。剪旺力墻峽的墻萄體要治與建音筑的苦隔墻灰相互神重合扔，在煌剪力輝墻保爐證結(jié)甜構(gòu)安原全穩(wěn)驚定性特的前煎提下翼，增鐮大建吼筑空姐間利松用率綿，提批高建食筑工伏程使輸用的忍舒適貨度。稅還要芽盡量捎使剪軟力墻賭墻體更的長述度符跪合要尚求，尤進而尤保證朝剪力慰墻墻轎體安給全穩(wěn)專定，急要盡謎量減吸少剪址力墻碎墻肢側(cè)數(shù)量敗，降慌低建留筑工殘程施栗工建脾設(shè)的捕難度塔，還費要盡忠量節(jié)榴約施哀工材容料的柿使用傅。剪歌力墻臨結(jié)構(gòu)粒一般膝是從胃上到龜下進國行連尊續(xù)設(shè)愁置，廉剪力算墻不樣能出植現(xiàn)重條疊、累懸空蘆、錯扭位等解問題冒。剪培力墻股結(jié)構(gòu)余上部刪構(gòu)造默的配陳筋墻尚體要艦考慮貧到盡蓬量縮讀減墻概體厚親度，因進而銷降低逼剪力耐墻配質(zhì)筋率掛，使嬸得剪緞力墻勻結(jié)構(gòu)卻更加濾經(jīng)濟著適用泰。腳3.糊5堪框架壁結(jié)構(gòu)畝的優(yōu)親化設(shè)叢計只框架辣結(jié)構(gòu)健在設(shè)胳計結(jié)厘構(gòu)方既案的灣過程逐中要傻結(jié)合芹結(jié)構(gòu)集計算妨，來填保證伶柱網(wǎng)亮與柱監(jiān)距的底合理遞性，匯進而允保證傲框架寇結(jié)構(gòu)座的安勒全性鉆與經(jīng)畢濟性古。在膏框架桐結(jié)構(gòu)土整體至的平設(shè)面布攪局上鍋面要適降低旬建筑游工程籌中部獲的剛黃度，敞使建曉筑工受程兩年側(cè)的畝剛度港大大層增強擦，進今而避芹免扭洲轉(zhuǎn)太恥大，萍整個賤建筑傳工程換的抗禮震性查得以彎增強斤。框來架結(jié)翁構(gòu)的諷柱與龜?shù)慕厮嬉挥《ㄒ獖A適當(dāng)年，不呀然的耕話容猴易浪遮費材嚴(yán)料，遇截面神過大融的話擇不僅渠僅影吊響到鞏美觀關(guān)，也納會影給響到散空間卵使用親。梁沉與柱誓的中靠線要旋盡量章重合宴，如傍果梁毯柱中鈔線的喪距離捉過大崇，可慈以考孟慮梁瞎加腋哪。樓證梯間鉗的四大角要稍設(shè)置鳥框柱激，進廢而增矛強框環(huán)架結(jié)謝構(gòu)抗刑倒塌茅的能填力。圈4到結(jié)語蹲綜上充所述蒜，隨羽著我蟲國經(jīng)腫濟水伸平的籌不斷嗚提高間，建般筑結(jié)做構(gòu)的激優(yōu)化受設(shè)計攏日益篇重要策。建疤筑結(jié)郵構(gòu)的嘩優(yōu)化店設(shè)計己方法消是一話種基美于安掃全考呆慮為廟前提摸的實療用方乳法。貞在對濁經(jīng)濟篇性和汁美觀智的共私同方嶄向中勞把握申契機營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