建筑结构设计优化设计新方式探析

建筑结构设计优化设计新方法探析【摘要】：随着我国人民经济水平的不断提高，对住房质量要求不断增加，人们开始重视房屋建筑的美观性、经济性、实用性。所以，在建筑结构设计的过程中，可以采用结构优化的方式，不断提升工程施工的便利性，同时采用结构优化设计的方式，增加建筑工程的稳定性与经济性。文章围绕建筑结构设计优化方法展开论述，期望对于建筑结构设计领域的改进和完善具有一定的参考价值。【关键词】:建筑结构；优化设计；新方法1建筑结构设计优化的必要性在房屋结构设计过程中，使用合理的优化设计方案，不仅能够提升建筑物的使用价值，还可以同时实现建筑物的经济价值和环保价值。在优化设计方案中，节省建筑单位的资金投入，降低建设成本。建筑优化设计与传统的建筑设计相比，能够为企业带来更好的经济效益、为用户提供更好的使用体验。通过优化配置建筑施工过程中的各种资源，如建筑材料、结构布局，实现结构布局的有效结合，共同发挥更优作用，建筑物的面积随着建筑物层数的增加而增加，而要想保证建筑物的良好设计效果、稳定性和可靠性，建筑物的单位面积造价也会随之升高。通过建筑结构优化设计，便可以在这些因素之间找到协调点，实现最佳的方案设计。2建筑结构设计优化方法需遵循的原则2.1舒适性原则建筑房屋本来就是人们的生活和居住的重要场所，其最终的目的就是满足用户的各种需要。因此在房屋结构设计中应用建筑结构优化方法，应遵循舒适性的原则。将用户的需求放在房屋设计的第一位，广泛的收集和总结各种用户对房屋设计的不同的功能需求，尽可能提高房屋建筑的服务功能。比如采用大开间的剪力墙结构设置，以方便用户日后对房屋进行分隔和改造。2.2经济性原则房屋结构设计要根据建设场地和用户的需求，确定房屋的层数、房屋设计的外观形状以及内部结构构造，并在满足安全性和舒适性的前提下，采用最佳的结构体系设计方案，严格规范房屋设计的相关标准，最大程度的降低材料损失，提高资源的利用率，以实现节约成本的目的。2.3绿色环保性原则现代社会追求经济建设与环境保护的和谐统一，在工程建设中引入了绿色建筑理念，并以绿色环保性原则作为各个行业生产发展的重要约束和规范条件。因此，在房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法，应始终遵循绿色环保的原则，选择环保型设计和建设材料，将保护环境纳入房屋结构设计方案中，提高设计人员的环保意识，突出环保设计的重点，最终实现房屋结构设计的绿色环保目标，以促进房屋结构设计的可持续发展。3建筑结构设计优化方法的应用3.1截面优化方法建筑物结构的细节是最能体现其整体可靠性和安全性能的部分，在处理建筑物截面时，设计人员必须考虑到截面结构的安全性和可靠性，对建筑物的截面进行科学计算，提升其稳定性和美观度。对于建筑物截面的优化设计，设计人员可以利用有限元方法来计算设计变量的应力特点和结构位移情况，并通过信息化的设备验算和统计所获得的设计数据，再依据所得的结果判断需要调整的范围，并对该范围内的区域进行优化设计。3.2建筑物下部地基基础结构的优化设计在对建筑物的下部地基基础结构进行优化设计时，设计人员必须选择最为合适的方案。例如，以实际施工情况为基础选择对应的桩基类型，尽量降低工程造价，再根据桩端持力层的厚度对灌注桩的长度进行科学选择，并对集中优化设计方案进行对比，进一步筛选出最优的设计方案。例如，某建筑物结构的原设计使用的是桩筏基础，相对该结构设计进行优化，将桩筏基础改为桩基础，设置两桩承台、三桩承台、四桩承台和梁式承台。在这部分优化中，考虑的是基础传力的传递路径最短则越省材料，但是前提保证是总沉降值和不均匀沉降值。桩筏基础较桩基础而言增加了一块整体的筏板，将整体受力转变为局部受力，增加了传递的途径，但是也增加了材料的使用，虽然浪费了材料，但对控制不均匀沉降具有一定作用。根据实际情况而言，若要同时满足总沉降、不均匀沉降以及地基承载力的要求，使用天然基础的经济型要比桩基础更高，而且施工更为简便，所需时间也相对较少，费用也较为便宜，不失为一个较好的选择。随3.朋3恼结构辨拓扑甩优化羊结构钻拓扑臭优化眯的变竭量为丝杆系炊结构丽的节扛点布沾局、认节点棉之间饿的杆牲件连移接关眼系，读以及羞连续某体开铺孔数卵量和悟位置良。结久构拓薪扑选形型直令接关距系到唇结构混的设紫计性榴能。革尤其修是在么复杂想结构独的选茶型中永，结装构拓助扑优止化从食定义奔上来两说就睛比形播状和悦尺寸游优化急更有灰价值脱。结夺构拓牙扑优嗓化是导一种省概念百设计乒。其反宗旨撕是将料以前肝寻求拿结构惨的最灾优拓浸扑问获题的回思想陡更改抢过来喂，变例成在桥给定滋的设年计领塌域内琴寻求当材料朴的最岗优分长布问具题。蒙结构侍拓扑窃优化违包括讨离散且拓扑仿优化怕和连猪续体财结构哈的拓波扑优目化。江离散鸣结构议拓扑所优化于是在妇设计爽空间安内建侦立一胜个由免有限态个梁死单元蝴组成固的基稠结构想，连泳续体前拓扑昌优化领是把栋优化螺空间蓄的材陶料离涨散成葵有限编个单断元（原壳单纳元或畜者体鲜单元餐），出然后拒根据烦算法巾确定恰设计落空间庙内单甲元的拢去留忠，保炕留下锯来的绵单元蓬即构广成最迁终的者拓扑绞方案芒，从刺而实方现拓译扑优捐化。朽3.蜻4忽剪力旗墙结均构的恶优化金设计座剪力举墙结创构在羡设计淹方案择布置敬的过缩程中仗，要竞使剪哥力墙余结构相重心牛和建内筑平炼面的宪形心每相互跌重合剩，来小避免桌建筑况结构嫌的刚怎度在绝平面成上面返分布闷不均容。剪旺力墙峡的墙萄体要治与建音筑的苦隔墙灰相互神重合扔，在煌剪力辉墙保炉证结甜构安原全稳惊定性特的前煎提下翼，增镰大建吼筑空姐间利松用率绵，提批高建食筑工伏程使输用的忍舒适货度。税还要芽尽量捎使剪软力墙赌墙体更的长述度符跪合要尚求，尤进而尤保证朝剪力慰墙墙轿体安给全稳专定，急要尽谜量减吸少剪址力墙碎墙肢侧数量败，降慌低建留筑工残程施栗工建脾设的捕难度塔，还费要尽忠量节榴约施哀工材容料的柿使用傅。剪歌力墙临结构粒一般膝是从胃上到龟下进国行连尊续设愁置，廉剪力算墙不样能出植现重条叠、累悬空芦、错扭位等解问题冒。剪培力墙股结构余上部删构造默的配陈筋墙尚体要舰考虑贫到尽蓬量缩读减墙概体厚亲度，因进而销降低逼剪力耐墙配质筋率挂，使婶得剪缎力墙匀结构却更加滤经济着适用泰。脚3.糊5堪框架壁结构亩的优亲化设丛计只框架辣结构健在设胳计结厘构方既案的湾过程逐中要傻结合芹结构集计算妨，来填保证伶柱网亮与柱监距的底合理递性，汇进而允保证傲框架寇结构座的安勒全性钻与经毕济性古。在膏框架桐结构土整体至的平设面布搅局上锅面要适降低旬建筑游工程筹中部获的刚黄度，敞使建晓筑工受程两年侧的亩刚度港大大层增强擦，进今而避芹免扭洲转太耻大，萍整个贱建筑传工程换的抗礼震性查得以弯增强斤。框来架结翁构的讽柱与龟的截所面一印定要夹适当年，不呀然的耕话容猴易浪遮费材严料，遇截面神过大融的话择不仅渠仅影吊响到巩美观关，也纳会影给响到散空间卵使用亲。梁沉与柱誓的中靠线要旋尽量章重合宴，如傍果梁毯柱中钞线的丧距离捉过大崇，可慈以考孟虑梁瞎加腋哪。楼证梯间钳的四大角要稍设置鸟框柱激，进废而增矛强框环架结谢构抗刑倒塌茅的能填力。圈4到结语蹲综上充所述蒜，随羽着我虫国经肿济水伸平的筹不断呜提高间，建般筑结做构的激优化受设计拢日益篇重要策。建疤筑结邮构的哗优化店设计己方法消是一话种基美于安扫全考呆虑为庙前提摸的实疗用方乳法。贞在对浊经济篇性和汁美观智的共私同方崭向中劳把握申契机营，从欧而实炎现高题质量想且具扰有艺啊术性轮的房残屋建谁筑，雀并且扔降低邀了建绢造成疤本。犯因此臂，当发前的摘建筑侨结构皆优化霉设计杆需要流不断励在优钩化方鲜式上样加大凑研究椒力度胶，力奖求不速断创把新出优更加暮实用加的建旁筑结洗构设型计方俭法。吐