摘要：建筑结构设计优化是一个复杂而系统的环节，通常被纳入综合决策的部分。在实际优化环节，设计师既要考虑建筑的实用性和安全性，又要考虑其经济性。建筑概念设计解决了这些不稳定因素，提高了建筑的整体价值。对可能引起建筑结构遭到破坏的的诸多因素进行研究，发现地震这一因素最难以控制，因为地震发生时，将会给建筑施加一个极大的作用力，同时地震又是难以准确预测的，所以，在优化建筑结构设计的时候，应该施加多种方法以达到提高建筑结构抗震的能力。鉴于此，文章重点针对建筑结构设计优化设计新方法进行了分析，以供借鉴。
关键词：建筑结构设计；设计新方法
1导言
在建筑结构的设计环节中，设计者需要对建筑的布局、施工方案和验收环节进行把控，综合考虑并不断优化，才能做出科学的结构设计方案。在原有方案的基础之上，对结构设计方案进行改进，使其充分利用空间资源，并在最大程度上满足用户的实际需求，在实现其基本的建筑物使用功能的基础上，实现较好的美观功能，并在实际建设中节约建设成本，获得最佳经济效益。
2建筑结构设计优化方法的特点和定义
阐明建筑结构设计优化方法，是其房屋建筑结构设计的基础。建筑结构设计优化方法，就是在保障施工安全及实用性的基础之上，进行包括设审美学、艺术学、和设计学的重要学术的综合方式，应用于对建筑结构的合理规划和审美展现。而其设计范围包括房屋建设的功能和目的，在其基础上进行设计时，也要同时考虑房屋建设的综合因素，包括美观性、安全性、方便性、实用性、经济性等特点。建筑结构设计优化方法具有较为明确的特点，一方面在艺术审美角度上设计理念包含了，设计学、审美学、艺术学等多门学科的优化方向。而且在优化方法中具有很强的美观性。另一方面根据房屋特点进行设计优化，体现出现代建筑的实用性，在居住环境上给使用者带来舒适服务。而且具备相对的环保理念，将其优越的低碳环保设计方向优化的整体建筑之中。不仅是对生态环境的保护，也是对城市建设的改善。而其中优化方法注重安全方向上的设计，从而在住宅七十年产权内，将结构设计为使用者能够长期居住的安全建筑。在其经济性的优化方向上，保障房屋质量的同时，最终降低成本的优化方式，为建筑企业带来经济效益。最后由其科学性的设计优化方法，带来创新型的建筑理念，从而在保障各方面建筑安全性能的同时，设计师为建筑结构注入现代的设计元素，从而丰富建筑本身对现代社会的创新价值。
3建筑结构设计优化设计新方法
建筑物结构的优化设计体现在建筑物工程结构总体的优化设计和建筑物结构分部结构的优化设计两方面。在分部结构优化设计中，需要进行优化设计的内容有基础结构、屋盖层系统、围护结构以及结构细部方案的优化设计。对这些内容的优化设计涉及到选型、布置、造价分析和受力分析几个部分，并在满足其使用需求的前提下实现经济效益的最大化。并在满足建筑物结构的长期效益条件下，以减少近期投资为目的降低工程造价5%～30%。在优化技术的同时，通过合理利用不同材料的性能使建筑物内部结构的各个单元实现最佳协调。
3.1外形优化方法
通过外形优化方法，设计人员可以在固有的截面优化方法基础上发对建筑物的结构框架和内部形状进行更进一步的调整、完善，以便提升建筑物的结构设计质量。首先，设计人员需要了解和掌握建筑物的整体情况，以我国现行的建筑物结构设计标准对其进行修正。通过外形优化方法划分建筑物结构的外形特征，在实际工作中，主要采用的是杆系结构和连续性结构。在使用干洗结构外形设计过程中，建筑物结构的节点坐标的选取是关键点，并将选取的节点坐标作为设计的变量，用以满足建筑物外形优化设计的需求。
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3.2采用拓扑优化方法
按照现阶段我国建筑行业结构优化设计中出现的问题来说，设计人员可以采用拓扑优化的模式对现阶段存在的问题进行优化升级，利用建筑结构的刚度以及理想分布状况对建筑的整体结构质量进行进一步的提升。设计人员在对建筑进行优化设计的过程中，应该将建筑结构的刚度以及其他属性进行进一步的分析，以保证最终的结构优化方案能够为建筑的整体性完善做出必要的保证，更好的提升建筑结构的经济效益以及美观要求。
3.3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。
3.4上部建筑结构的优化
房屋建筑结构的上部优化过程中，应当合理规划剪力墙的设置，从而使剪力墙具有均匀的质量。从而在同一楼层内的几何中心与刚度中心能够重合，以便于提高结构的抗震和抗风力能力，使不利影响降低到可以控制的最低水平，最终保障房屋建筑的工程质量。假设房屋类型较为适宜，应当增加剪力墙的肢长，使房屋的使用空间得到优化，从而减少墙肢的数量，保证房屋室内美观的同时，也减少了建筑材料的使用。这样的优化方法不仅能够保证房屋质量，而且能够实现建筑资源的节约。但是需要对当地环境进行严格的勘察，如果当地的区域地质情况并不理想，就需要以房屋的抗震标准为控制前提，进行建筑优化方案，那么也就不能使用大开间的剪力墙优化设计方案。
3.5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。
4结论
总之，在建筑结构优化设计中，合理选择结构的设计方案既能够得到技术上的要求，又能够极大的减少建设资本，但是这是一项十分复杂、综合性强且系统性较强的工作，要想实现有效的设计优化，必须对此加大研究力度，不断深入优化建筑物设计，通过设计优化的手段在建筑土地价格飞涨的今天，有效控制工程造价，实现经济效益与建筑物质量的最佳协调。并通过细节方面的优化，给予用户更为舒适、贴心的居住体验。
参考文献：
[1]张爱霞,周世忠.建筑结构设计的优化方法及应用分析[J].低碳世界, 2016,07:153-154.
[2]熊闯.分析建筑结构设计中结构设计优化技术[J].建材与装饰,2016, 17:136-138.
[3]杨宏刚.有关建筑结构设计的优化设计的分析[J].企业导报,2013, 23:265-266.
[4]张义.建筑结构优化设计新方法探析[J].江西建材,2016,24:48.
论文作者:张雪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/21
标签：建筑论文; 建筑物论文; 结构论文; 结构设计论文; 优化设计论文; 建筑结构论文; 方法论文; 《基层建设》2017年第11期论文;