试论建筑结构优化设计的对策及建议.docVIP

精品论文 参考文献 试论建筑结构优化设计的对策及建议 李小珍 　　　摘 要：随着人们对生活品质的要求不断提高，现代建筑不仅要具有使用价值，而且还要具备美观、安全和合理化等艺术价值。因此我们必须对建筑结构设计进行相应的优化，尽量使得房屋结构合理、安全、可靠。而对建筑结构设计优化来说，它在建筑结构设计、乃至整个建筑中的作用是不容小觑的。文中从建筑结构设计优化的优点着手，从建筑结构设计优化的方法谈了一些认识以供参考。 　　关键词：建筑结构；优化设计；主要方法；对策建议 　　前言S 　　在建筑领域内，数字计算机和相关的数字技术，不仅能够让从业者轻松自如的完成数据分析和计算、项目设计和出图等一系列工作。而且它也带给了我们许多新体验。比如说：建筑结构设计优化。经验告诉我们，在以数字计算机为操作平台，以数学、力学等学科为参考的建筑结构设计优化工作，不仅能够辅助结构师进行项目传统结构设计这一主要工作，同时，它也能够对结构设计的安全性、经济型等有关问题起到权衡利弊的作用。 　　1、建筑结构优化设计的重要意义 　　在传统的建筑结构设计中，设计者通常会根据设计要求，然后结合以往的实践经验，参考近似的设计方案，以判断的方式去着手进行相应的设计方案，在此之后，再去进行有关强度、刚度等相关方面的计算。在进行结构设计时，设计者还会从结构布局、结构外形、材质选择等方面入手，去寻求一个更为合理的设计方案，而在力学分析方面也仅仅是起到了一个核对查考、比较验证的作用。于是，传统的建筑结构设计就暴露出以下这么几种主要弊端：①工作量大、效率低下；②由于时间限定和设计者经验不足等内外因素，致使设计方案并非是最为理想、科学的方案；③以分析和计算各种外界因素作用下的受力、变形等力学反应为工作目标，未达到设计这一层面。 　　然而，伴随着科学技术的崛起，人类的思维、感想等各种与设计有关的因素，也不断在改变。能够起到分析作用的传统结构设计方式就明显的有些力不从心了。因为，现在不管是任何一种设计，其除了要满足设计对象的工艺性能等艺术特征，可靠性、安全性等使用性性能之外，还要做到设计对象被生产时，达到消耗最低、误差最小、费用最低等目的。而建筑结构设计优化，就是如此。 　　事实证明，建筑设计优化能够做到：将设计周期缩短到最小范围，节省大量人力，提高设计质量及水平，从而最终取得显著的经济和社会效益。 　　2、建筑结构优化设计的主要方法 　　建筑结构设计优化的主要特征是让“参与计算的部分以变量的方式”出现。通俗的讲，就是在设计过程中，在符合各种相关规范、规定条例之下，将所有能够实现结构设计的方案全部罗列出来。而后在数学手段的辅助之下，按照设计预定要求，从中挑选一个可执行性、科学性和造价最低等各种优势兼顾的最优方案。具体到方法的应用上，建筑结构和工程造价是两个最为明显的突破口。 　　2.1 建筑结构 　　建筑抗震设计要求建筑平面宜规则、简单、对称，减少偏心，平面的长宽比不宜过长、平面凹凸不能太大，竖向抗侧力构件尽量连续等。因此建筑设计师在建筑方案设计阶段全局考虑尤为重要。同时结构师参与建筑方案的设计也是很有必要的。建筑方案规则合理了，结构设计师再在受力分析及概念设计方面进行计算分析、合理调整。就能做出完成一个既经济有安全的结构，做到既节省又节能的要求。大量工程实例表明，不规则的建筑方案很大程度上使得结构师在优化设计上显得有些力不从心。 　　对于一项工程而言，从建筑工程的结构入手，是设计师最常使用的结构设计优化办法。 诚然，建筑结构总体是由若干个分部结构构建而成的，而建筑分部结构又可被分为：基础结构（建筑框架）、屋盖结构、围护（墙体）结构以及结构细部（如：门窗、地板等）等多个方面。于是，每一个分部结构都成为结构设计优化的突破口，在具体操作时，设计者便可以在相关规定要求范围之内，围绕造型、选材、布局、位置、力学、造价等各个优化设计关键因素去结合具体情况（建筑师等相关人员的需求），本着经济效益、安全系数双丰收的方针，由片面及全面的进行建筑结构优化设计。 　　2.2 工程造价 　　经试验证明，在建筑工程项目中，正确使用建筑结构优化方法可让工程造价降低到5%-30%。所以，在保证建筑内部各个分支能够相互协调，保障建筑的安全性、合理性，结构可靠度的情况之下，合理的利用建筑材质材料，是降低工程造价的最直接的方式。于是，这也就成为建筑结构设计优化方法的另一个着陆点。 　　正确使用建筑结构设计优化方法，是实现建筑适用性能高、安全性能高、成本低廉等优势行之有效的途径。而在具体应用上，我们还要毫无纰漏的应用技术手段，来予以实现。 　　3、推行建筑结构优化设计的对策及建议 　　3.1 加大行政监督和加快设计监理工作 　　优化设计工作的推行，政府主管部门首先要重视，通过行政手