浅谈结构设计优化技术及其在建筑结构设计中的应用

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　　摘 要 在建筑工程项目管理中，建筑结构设计是一项十分重要的工作，在很大程度上直接影响着建筑工程项目整体的施工效率与施工安全。虽然我国建筑行业取得了显著成绩，但是建筑结构设计技术还不够完善，在一定程度上制约了我国建筑行业的可持续发展。基于此，本文介绍了建筑结构设计原则，然后结合实践对建筑结构设计进行深入分析，以此为相关人员提供参考和借鉴。
　　关键词 结构设计;在建筑结构;应用
　　引言
　　随着科学技术与社会经济的快速发展，建筑工程施工技术与施工管理水平也到很大的提高，人们地基建筑功能性与舒适度等要求越来越高，同时也对建筑结构设计提出了更严格要求。但是由于多方面因素限制建筑结构设计过程中还存在一系列问题，影响着整体施工安全与施工质量。因此，本文從多个角度就装配建筑结构设计技术进行深入分析，进一步保证各个施工建设环节更好地完成。
　　1 建筑结构设计的概念和原则
　　建筑结构式设计的概念。在建筑行业飞速发展的时代背景下，建筑结构整体设计与建筑行业的可持续发展有着紧密的联系。对于住宅建筑来说，最重要的就在结构设计，重视建筑结构设计的稳定性与合理性。而建筑结构设计指的就是将建筑设计师和工程师所要阐述的想法和观点能够用结构语言表达出来，而所谓的结构语言就是设计师将设计图、结构元素归纳或者总结成一副设计方案，在某种程度上来讲，建筑设计与人们的生命财产安全息息相关[1]。
　　其次，建筑结构设计原则。经济性原则。建筑结构设计是一个非常细致而且复杂的过程，包括很多的设计方面与流程，每一个工作设计都需要投入大量的人力、物力与资金。在进行建筑设计过程中，必须遵循经济性原则。在对各个项目进行合理预算与成本控制，就材料的成本费用进行综合分析与对比，不要盲目选择，市面上材料的种类与型号繁多，物美价廉适合建筑施工建设的要求，就材料的生产合格证明、型号、类型以及规格等等进行严格审查，还需要进行抽样检测[2]。
　　另一方面，节能性原则。在全球经济一体化背景下，世界各国都紧密联系在一起，能源紧缺是影响一个国家发展的重要因素，我国人口众多，资源的使用非常有限。电能是人们生产、生活必须具备的要素，随着资源的日益紧缺，供求之间的矛盾也凸显出来。而电气设计是我国城市建筑电气中十分重要的一个环节，必须注重节能性，根据城市建筑电气的规划路线与施工要求进行的设计电气节能方案。充分利用各项资源，提高资源利用率，减少不必要的浪费，确保电气节能设计可以实现建筑电气节能的目标。
　　2 结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用
　　首先，剪力墙结构设计应用。剪力墙结构是现代建筑结构当中被广泛应用的类型，主要在建筑结构中承受风荷载、地震荷载以及其他外界作用所引起的水平移动，剪力墙结构自身建筑构造科学合理，稳定性强，质量良好，增加建筑的刚度与强度。在面对生活中的意外事件或者自然灾害的时候可以抵御风险，减少人们的财产损失与人身安全。在剪力墙结构设计过程之中，先要完成主轴体系的布置，然后再根据主轴在完成横向与纵向的部署，在实际的应用要测量好房屋的长度与宽度，在设计中重要考虑到两方面的刚度，将测量的数据与设计的理念还有混凝土建筑自身构架相融合，从而减少发生突然的事故，保证支撑墙体的承受力。从本质上来说，建筑结构设计的基本原理是等同原理，也就是说采用相关技术措施将预制构件和后浇混凝土相结合，保证现浇筑混凝土结构等同的延展性和耐久性能，保证墙面与房子相应的高度来适应每个墙面的力度，也使得整体混凝土结构和现浇筑混凝土结构的效果基本相同。
　　其次，概念设计处理的实际建筑设计问题。从相关数据分析，虽然事故的主要原因是自然灾害，但是同时也反映出建筑抗震性能还有待提高，这是建筑结构设计需要改进与完善的直观体现。所以，在进行实际建筑设计时，需要充分考虑建筑结果的地理特征，运用概念处理方法进行设计规划。我们是要从根本上减少事故的发生，在一个合理的范围内减少震感，根据连接点和连接缝的构造方式和性能，好平面结构刚度计算工作，对高层建筑整体结构设施的刚度进行综合分析，确定结构的整体计算模型，不管是设计人员还是施工人员都要重视平面刚度偏心问题。对于不能实现等同现浇的连接点以及接缝形式，应该依照实际情况进行计算模拟，从连接便利的角度出发，主次梁连接采用铰接的数据模型更为适宜。采取延性的设计原则，防止建筑结构在发生灾害时产生的破坏力，减少地震对建筑物造成的冲击力[3]。
　　最后，直觉优化技术与建筑结构设计。建筑结构的平面和竖向布置，设计中我们是在图纸上进行的，不可能是在实体上进行设计，所以在设计的时候要充分考虑建筑结构的水平方向与承受力，横向与纵向的平和度都要考虑到。对于同一个建筑设计方案，也有可能存在不同的布置设计，即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法与设计手段。在建筑结构设计过程中，严格遵循设计要求。对建筑设计材料、参数和荷载的取值进行综合分析，采用现浇筑楼板或者在外伸端部位设置刚度较大的抗侧力构件等，保证高层建筑具备较强的抗震能力，其他楼层水平收缩值不能超国下一相邻楼层水平收缩值的25%，一旦发生大地震或者其他自然灾害情况下，最大限度地保证建筑稳固。
　　3 结束语
　　就建筑行业而言，在建筑结构设计过程中，依旧存在着诸多问题，直接或者间接影响着后期施工各个环节与各个阶段的质量与安全。文章从多个角度就结构设计优化技术及其在建筑结构设计中的应用进行分析，以此提高建筑结构设计的合理性。
　　参考文献
　　[1] 白代春，范幸义.基于RC框架结构的优化程序设计[C].第十五届全国工程设计计算机应用学术会议.第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集.哈尔滨：中国土木工程学会，2010：106-109.
　　[2] 黄朝阳，范幸义，李方.轻型钢屋架CAD系统的研究和开发[C].第十五届全国工程设计计算机应用学术会议.第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集.哈尔滨：中国土木工程学会，2011：368-371.
　　[3] 李冄.从青岛人民会堂改造的建筑声学规划设计与实施看旧剧场与礼堂等公共建筑改造与修缮的建筑声学问题（提纲）[C].2018年声频工程学术交流会.2018年声频工程学术交流会论文集.北京：文化部中国艺术研究院，2018：209.
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