在线客服

咨询热线

建筑结构设计优化方法的应用

作者:未知

   [摘要]随着人民生活水平的提高,人们对于物质享受水平也有较高的要求,而在建筑界当中,优化建筑结构设计也是不可避免的趋势。当今社会对于建筑结构的要求已经不满足于过去的“遮风避雨”,更加要求建筑的安全性,舒适性,美观性,节能性,环保性。本文着重讨论建筑结构设计优化方法在生活中的应用。
   [关键词]建筑设计;建筑结构优化;方法应用
  文章编号:2095-4085(2019)03-0041-01
   1建筑结构设计优化的意义
  建筑架构优化设计能最合理地利用建筑的材料性能,使建筑结构内部各单元得到最好的协调。建筑结构优化设计是实现建筑设计最终目标一适用、安全和经济性的最有效途径。根据实际情况的要求,通过科学、合理和有效的优化设计来构建数据模型,在满足安全性的前提下,减少资金投入控制建筑成本,延长建筑的使用年限,减少建筑材料的二次污染。既符合国家的可持续发展理念,也贴合人们当前的绿色环保理念。
   2建筑结构设计优化方法
   2.1优化设计概念
  建筑结构优化设计是指在特定的约束条件下,按某种目标,如刚度最大,成本最优控制,重量较轻等,找出最优的建筑结构设计。建筑结构优化设计,是实现建筑基本功能与建筑投资成本的主要手段。
  首先要对建筑设计概念进行优化,在进行概念设计时,最合适的方法是人工与计算机结合2),将人工与计算机有机结合,才能做出最优建筑设计。在对建筑材料进行优化挑选时,最优选是通过人工对材料性能进行相关分析处理;对于设定建筑的相关参数时,比如建筑比例模型,体积耗材,色彩搭配等,运用计算机处理数据能极大地减少人力浪费,并且可以保证数据的精确性,以后再对概念进行修改时,通过计算机也非常的方便快捷。
   2.2优化建筑设计模型
  其次是对建筑的数据模型进行优化,在保证建筑材料性能安全可靠的前提下,挑选合适的设计变量,保持变动条件比较小的预定变量,再以减少资金投入控制建筑成本为目标,建立以建筑尺寸和有关数据所代表的的目标函数,结合房屋的尺寸要求,承力大小,结构强度,变形程度,仔细考虑结构的许多限制因素,以实现最好房屋的设计标准,符合客户要求。
   2.3宏观与局部
  完成以上宏观优化后,应对建筑细节进行优化。对建筑局部整体和部分进行优化,建筑结构设计具有层次性特点,因此设计人员在设计建筑时一定要对建筑安装体系予以重视,设计整个建筑体系时,会从中延伸出许多其他相关体系,首先从整个建筑安装体系入手,优化衍生体系,打破体系之间的横向关联性,使叠加工程呈现出完美的效果,从建筑物的源头进行设计优化。建筑结构是由很多部分以及细节构成的整体,因此要对每个小部分进行优化,协调好小部分与整体间的关系。充分认识整体优化的必要性及优点,从宏观到细节,完整把控设计节奏。
   2.4阶段性优化
  建筑结构优化应该具有一定的阶段性,根据实际情况参考施工进程,由此确定优化方案。其中混凝土浇筑施工的进程会影响整个工期的进度,因此优化施工设计方法非常有必要。
   2.5优化主体结构
  结构优化设计是一个十分复杂的系统工作。因为一个建构筑物本身就是一个从上到下的结构系统。选择合理的、规则的平立面方案,是一个成功的优化结构设计的开始。越是复杂的建筑造型,越增加结构抵抗地震的建筑成本。选择合理的结構体系,对造价影响较大,如剪力墙含钢量比普通短肢剪力墙低。通过选择合理的基础形式,能实现降低基础造价和增加,上部结构整体稳定性。不同的结构形式,结构优化的重点各不相同,例如,剪力墙结构,剪力墙中所占上部结构钢筋量在60%左右,剪力墙是这种结构优化的重点;框架结构中梁的钢筋用量在整体结构中占比较大,故框架结构上部优化的重点在梁的优化上。
   2.6优化辅助性建筑设计
  在优化房屋结构里的排水系统时,需要考虑的更加长远,延长排水系统的工作时间以及使用寿命,对水管尺寸和管道孔洞的预留以及预埋件都要做到精确。
  安全是电气设计需要最先考虑的问题,电气设计优化主要是针对老化或者复杂的线路进行处理,防止线路与墙体发生摩擦,一旦发生漏电问题,那么便是设计发生了缺陷,要保证管道的始终畅通状态,对输水管道和气体管道选用不同的处理方法,给气体管道的预留口设计一个合理安全方便的位置。
   3结语
  建筑是人类生活的载体,在生活中占据着非常重要的地位,对建筑结构设计进行优化非常有必要。优化结构设计后的建筑,安全性,美观性,舒适性都有大幅提升,在传统中建筑,美观性往往不被人们重视,其实美观性意义非凡,对于推动社会审美和发展建筑艺术都有重大意义。优化的建筑结构还会节省社会资源,由更小的空间容纳更多的人和物资。优化建筑结构设计是顺应时代发展潮流的必定选择,在优化过程中,要使用科学的优化应用方法。运用实际有效的方法设计建筑结构,对于缺陷建筑设计及时修改处理回收,完善建筑体系,提高建筑优化性能,提升建筑设计体验。
  参考文献:
   [1]彭文军.建筑结构设计优化在房屋结构设计中的具体应用[J].居舍,2018,(21):110.
   [2]储开文.建筑结构设计中设计优化方法的应用[J].安徽建筑,2018,24(6):187-188.
论文来源:《居业》 2019年3期
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14803219.htm