序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞： 建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計優(yōu)化

隨著我國改革開發(fā)的進一步發(fā)展，全國人民的生活都步入了小康時代。越來越多的人對物質(zhì)生活要求也越來越高了，許多人都住進了高樓大廈。人口的繼續(xù)增長，使得建筑物越來越多，而土地資源有限，這樣導(dǎo)致土地價格越來越高，從而導(dǎo)致了建筑商的建筑成本也越來越高。降低建筑成本是建筑商首先考慮的方法，那么如何控制建筑成本呢？結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計思想是目前國內(nèi)外比較有價值的一套理論系統(tǒng)。運用該理論方法，實現(xiàn)人民對于居住環(huán)境和生活環(huán)境的改善，提高建筑產(chǎn)品的質(zhì)量與品味，滿足小康社會人們對新生活的需求，同時降低工程建筑的造價成本，實現(xiàn)建筑商利潤最大化的目標(biāo)，這具有適用、經(jīng)濟、實用的價值。

1優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

社會上的建筑物都很令人賞心悅目給人以美的享受，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑實施技術(shù)相互協(xié)調(diào)、密切配合，從而達到美觀效果的結(jié)果

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計我們都追求安全、適用、經(jīng)濟、美觀、施工簡單等五種目標(biāo)。文中的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，能實現(xiàn)建筑設(shè)計技術(shù)優(yōu)化的目的，能應(yīng)用于實踐，它不但滿足了人們對建筑美觀、造型優(yōu)美的要求，又能使房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、性能安全、建筑成本經(jīng)濟，成為名副其實的“經(jīng)濟適用”建筑。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法從建筑上來分析，它主要體現(xiàn)在優(yōu)化設(shè)計的建筑工程結(jié)構(gòu)和建筑工程結(jié)構(gòu)的總體優(yōu)化設(shè)計兩個方面。

第一個方面：建筑模型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。

一項大的建筑工程，先設(shè)計建筑模型，那么建筑模型的優(yōu)化是十分必要的。建筑工程的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計主要包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化

設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計和結(jié)構(gòu)細部設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計。除此之外，還需要做選型、布置、受力分析、造價分析等內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計。所有這些設(shè)計，都按照一切從實際出發(fā)的原則來進行，根據(jù)工程的具體實際情況，圍繞房屋建筑的綜合經(jīng)濟效益的目標(biāo)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，首先要滿足設(shè)計意圖后，盡量使平面布置規(guī)則，縮小剛度和質(zhì)量中心的差異，這樣可以避免水平荷載與建筑物中太大的扭轉(zhuǎn)作用力。在豎直方向上應(yīng)避開使用轉(zhuǎn)換層，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。

房屋結(jié)構(gòu)可靠度優(yōu)化設(shè)計的約束條件，包括了應(yīng)力約束、裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強度約束、尺寸約束、從正常時的極限狀態(tài)下彈性約束到終極狀態(tài)的彈塑性約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件等。在設(shè)計中，我們要保證各約束條件必須符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。

第二個方面：建筑模型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的 計算方案。

完成計算方案的設(shè)定后只需編制相應(yīng)適用的運算程序即可得到我們的最終優(yōu)化結(jié)果。然而，結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化涉及到多個變量、多個約束條件，這是屬于一個非線性的優(yōu)化問題，在設(shè)定計算方案時，需要將有約束條件轉(zhuǎn)變?yōu)闊o約束條件來進行計算。建筑工程設(shè)計中常用

的方法有Powell算法、拉氏乘子法和符合型等方法。利用這些方法來計算建筑模型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

2優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)在實踐中的應(yīng)用

在設(shè)計好了優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案后，就可以將該理論方法應(yīng)用于實踐之中。結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，是目前一個比較普遍的課題，要達到利

用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法在不改變適用性能的前提下達到降低工程造價的目的，將結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法應(yīng)用于實踐之中，這是我們建筑工程設(shè)計

人員所追求的目標(biāo)。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用于項目的整體設(shè)計、前期設(shè)計，舊房改造，抗震設(shè)計等設(shè)計的各分部環(huán)節(jié)，發(fā)揮著巨大的效益。

在按照結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法及模型進行實踐的過程中，要注意下面的三個方面的問題：參與結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的前期工作，將概念設(shè)計和細部結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化，優(yōu)化下部的地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計。下面就這三個方面進行詳細描述。

2.1參與結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的前期工作

因為前期方案的確定直接影響建筑的總投資，而現(xiàn)在存在的普遍問題就是前期方案階段結(jié)構(gòu)設(shè)計并不進行參與，建筑師進行建筑設(shè)計時大多并不考慮結(jié)構(gòu)的合理性以及它的可行性，但是建筑設(shè)計的結(jié)果卻直接對結(jié)構(gòu)設(shè)計造成影響，某些方案可能會增加結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計就能參與進來，那么我們就能針對不同的建筑類別，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，合理的設(shè)計方案，獲得一個良好的開端。

2.2將概念設(shè)計和細部結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化

概念設(shè)計應(yīng)用于沒有具體數(shù)值量化的情況，例如地震設(shè)防烈度，因為它的不確定性，計算式難免與現(xiàn)實有較大的差異，在進行設(shè)計的時候就要采用概念設(shè)計的方法，把數(shù)值作為輔助和參考的依據(jù)。設(shè)計過程中需要設(shè)計人員靈活的運用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法，達到最佳的效

果。

2.3優(yōu)化下部的地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計

地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎(chǔ)，那么要根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件選擇樁基類型，盡量節(jié)省造價。樁端持力層對灌注樁樁長的選擇影響很大，應(yīng)多進行比較以確定最合適的方案。

3優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計實際價值

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在建筑設(shè)計中具有很重要的地位，首先使用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計能降低建筑，其次進行優(yōu)化結(jié)構(gòu)的設(shè)計能提高建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性。這些都具有實際價值。

3.1 通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計來降低總造價

進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，多層住宅和高層住宅相比較，層數(shù)越多總建筑面積增大，單位建 筑面積占用的土地面積就越小，節(jié)約了用地成本，但建筑層數(shù)的增多，建筑總高度也會加大，樓與樓之間的間距也要加大，這時占用的土地節(jié)約量就不與建筑層數(shù)增加比例相同了。另如屋蓋部分，一棟樓只有一個屋蓋，并不會因為層數(shù)的增加而有所改變，它的成本下降會比較明顯。對于基礎(chǔ)部分而言，雖然也是各層共用的，但是層數(shù)增加，傳給基礎(chǔ)的荷載將會增大，我們需要增大基礎(chǔ)，這樣單位面積的造價有所降低，但是卻沒有屋蓋的效果那樣明顯。

3.2 通過進行結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化來提高建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性

建筑的層高增加，由于墻體面積和柱體積增加，結(jié)構(gòu)的自重會增加，基礎(chǔ)和柱的承載力相應(yīng)增加，水衛(wèi)和電氣的管線會加長；相反降低層高，可節(jié)省材料，有利用抗震，同時建筑的總高度減小，兩建筑之間的日照距離就會減小，間接的節(jié)約了用地。建筑面積相同，建筑使用不同的平面形狀時，它的外墻周長也就會不同，這樣當(dāng)選擇圓形或是越接近于方形時，外墻周長系數(shù)就越小，基礎(chǔ)、外墻砌體、內(nèi)外表面裝修都隨之減少，同時其受力性能也得到提高，增強了建筑的經(jīng)濟性能。

4 結(jié)論

利用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的技術(shù)方法，能提高有限的空間、有限的資源，讓其最大化的效果發(fā)揮，實現(xiàn)了經(jīng)濟化、實用性和適用性的良好目標(biāo)。滿足了建筑產(chǎn)品的品質(zhì)要求不斷提高的目的，實現(xiàn)了人們對于居住條件及生活環(huán)境的要求不斷提高的需求，同時，這也實現(xiàn)了建筑商不斷尋求新的手段來滿足顧客的需求，達到降低建筑工程造價成本的目標(biāo)。

5 參考文獻

[1]談建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J].建筑科學(xué)，2009

[2]張紅友.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計減少建筑投資成本[J]，陜西建筑，2008（1 1）.

篇(2)

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)計優(yōu)化、探討、應(yīng)用

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，在滿足建筑設(shè)計師設(shè)計意圖的基礎(chǔ)下，平面布置應(yīng)當(dāng)盡量保持對稱和規(guī)則，盡可能的縮小剛度中心和質(zhì)量中心之間的差異，從而使建筑物在水平荷載下不至于發(fā)生太大扭轉(zhuǎn)。在豎向布置上，在滿足功能的前提下，應(yīng)盡可能的使豎向承重構(gòu)件上下保持貫通，可以不使用轉(zhuǎn)換層則盡量不使用，避免造成結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計上的困難。豎向剛度盡量不要突變，應(yīng)采取漸變的方式，避免應(yīng)水平荷載作用產(chǎn)生嚴重的應(yīng)力集中現(xiàn)象。

在工程項目和結(jié)構(gòu)設(shè)計時，除了考慮設(shè)計對象基本的使用功能和可靠性外，還要考慮把設(shè)計對象盡可能設(shè)計的更完善一些，這就是研究結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的主要目的。它用科學(xué)的計算選取更合適本項目滿意的結(jié)構(gòu)方案。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模型與方案

房屋建筑工程分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計包括以下幾個方面：房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、房屋屋蓋系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)方案設(shè)計優(yōu)化與結(jié)構(gòu)細部設(shè)計優(yōu)化。針對以上幾個方面的優(yōu)化設(shè)計，還包括了選型、布置、造價、受力等內(nèi)容進行分析。在實際實施中，還應(yīng)該根據(jù)實際情況出發(fā)，再結(jié)合具體工程實施情況，圍繞房屋建筑綜合經(jīng)濟效益目標(biāo)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。

（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模型。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是在各種影響變量中選取主要的參數(shù)建立函數(shù)模型，運用科學(xué)的計算方法得出最好的優(yōu)化方案。結(jié)構(gòu)優(yōu)化建立模型大概分為以下幾個步驟：設(shè)計變量中主要參數(shù)的合理選擇，通常的變量選擇主要選擇對于總體結(jié)構(gòu)影響較大的參數(shù)，將所有的參數(shù)按各自的影響屬性劃分分類，將影響不大的參數(shù)定為預(yù)定參數(shù)，這樣可以減少函數(shù)模型中大量的計算。目標(biāo)函數(shù)一旦確定，使用函數(shù)找出符合條件的最優(yōu)解。最后是約束條件的確定，房屋建筑結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計的約束條件包括了應(yīng)力約束、結(jié)構(gòu)強度約束、裂縫寬度約束、尺寸約束。在優(yōu)化設(shè)計中，確定各種約束條件務(wù)必符合現(xiàn)行規(guī)范要求。

（二）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)設(shè)計多個變量和多個約束條件，設(shè)定計算方案時，常常將由約束條件轉(zhuǎn)換為無約束條件計算，常用的方法包含有符合型法和拉式乘子法。在完成計算方案設(shè)定時只需要編制相適應(yīng)的運算程序即可得到最優(yōu)化的結(jié)果。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用所面臨的幾個問題

將結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用到實踐中，是比較廣泛的一項措施，利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法可以不改變使用性能下達到降低工程造價的目的，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用于整體設(shè)計、前期設(shè)計、抗震設(shè)計、舊房改造等各分部環(huán)節(jié)都能發(fā)揮巨大的效益。在時間應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)注意幾個問題。

（一）前期參與。前期方案的確定將直接影響到整體建筑的總投資，前期方案階段結(jié)構(gòu)設(shè)計并不參與是現(xiàn)在所面臨的一個問題，建筑設(shè)計師在建筑設(shè)計時對于建筑結(jié)構(gòu)的合理性和可行性大多沒有考慮，但建筑設(shè)計結(jié)果會直接影響結(jié)構(gòu)設(shè)計，有些方案有可能造成建筑總投資增加和結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度提升。假如我們在方案的初期，就選擇合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，那么我們就可以根據(jù)不同的建筑類型，選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和合理的設(shè)計方案，打好一個良好的基礎(chǔ)。

（二）細部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化。概念設(shè)計運用于沒有具體化數(shù)值情況下，需要設(shè)計人員在設(shè)計過程中靈活運用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，從而達到最好的效果。在細部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中，注意各細節(jié)部分的設(shè)計，比如現(xiàn)澆板中異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫，可把異形板劃分成矩形運用。

（三）地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計。地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化首先應(yīng)選擇合理的方案，如果是樁基礎(chǔ)，則要根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)條件選擇合適的樁基類型，樁端持力層對灌注樁樁長選擇有很大影響，應(yīng)多比較選擇合適方案。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的作用

（一）降低建筑總造價。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，建筑層數(shù)越多，總建筑面積增大，單位建筑面積占用土地面積將越小，這樣節(jié)約了土地占用面積，但隨著建筑層數(shù)的提高，總建筑高端提升，樓與樓之間間距也在提升，傳給基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的荷載也會增加，我們則要增大基礎(chǔ)，又會擴大土地占用面積。雖然這樣單位面積會有所降低，但是還是沒有屋蓋效果那么明顯。

（二）提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性。隨著建筑層數(shù)提高，墻體面積和柱體積也會增加，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自重增加，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載力相應(yīng)增加，水、電氣管線相應(yīng)加長，如果層數(shù)降低，可節(jié)約材料、利于抗震等，當(dāng)建筑高度減少，兩建筑間的日照距離也相應(yīng)減少，間接節(jié)約了用地。如果建筑面積相同，選擇的不同的平面形狀，建筑外側(cè)外墻的周長也會不同，合理的平面模型使外墻周長減少，外墻砌體、基礎(chǔ)設(shè)施。內(nèi)外表面裝修都會減少，與此同時還提高了受力性能，增強建筑經(jīng)濟性。優(yōu)化方法的運用，協(xié)調(diào)了建筑各部分單元，使建筑在更加美觀的同時增強了建筑的可實用性，還減少了總體建筑的工程造價，這符合了現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的效益需求。

當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，人們對于居住條件和生活環(huán)境要求越來越高，利用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)對建筑房屋進行優(yōu)化設(shè)計，使其結(jié)構(gòu)和美觀相互協(xié)調(diào)，同時安全、經(jīng)濟、適用和便利是改善人們居住環(huán)境的重要手段。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化理念注重以實際情況為準(zhǔn)則，根據(jù)工程建設(shè)的基本情況，以控制造價成本為中心來進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，其內(nèi)容就是利用對建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案和圍護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案等環(huán)節(jié)，建立起一種關(guān)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模型，通過對各種不同的影響變量參數(shù)中的關(guān)鍵參數(shù)進行科學(xué)的計算，確立最終的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方案。房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計意義重大，一方面是大大提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性，房屋建筑進行結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化可節(jié)省材料，有利用抗震，減少內(nèi)外表面裝修，提高了其受力性能，增強了建筑的經(jīng)濟性能。二是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計大大降低了建筑工程的成本造價。節(jié)約用地，大量資料表明，房屋建筑進行結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化能夠有效降低工程成本造價25%左右，同時結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)能夠?qū)κ┕げ牧系男阅芾酶雍侠砘軌蜃尳ㄖこ探Y(jié)構(gòu)內(nèi)部各個不同單元之間更加充分互協(xié)調(diào)，提升了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟性。

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在現(xiàn)實的運用中，可以達到物美價廉的效果，不僅實現(xiàn)了房屋的美觀和實用性，而且突出的節(jié)約了工程造價。在每個投資者眼中，在保證建筑結(jié)構(gòu)可靠性和科學(xué)性的前提下，同時在建筑長遠效益下，最大程度的節(jié)約工程成本，是首先考慮的因素，這樣才能實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，用最低的投資成本獲取最大的經(jīng)濟效益。

五、結(jié)論

房屋建筑結(jié)構(gòu)造價在工程中是考慮因素較大的一個方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的運用產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。所以建筑部門和建筑設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)遵守經(jīng)濟性、適用性和合理性的設(shè)計原則，再運用現(xiàn)代高科技手段，選擇運用合適的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，用以實現(xiàn)降低建筑總工程造價并獲取更大的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]饒遠文.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)及其在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].價值工程，2010，（09）：160.

[2]鄒俊.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的現(xiàn)實應(yīng)用[J].科技傳播，2010，（19）：139+132.

篇(3)

【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法；重要性；應(yīng)用

房屋建筑企業(yè)應(yīng)該應(yīng)用合理的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)公司利潤的最大化，從而提高公司的綜合競爭力。總而言之，房屋建筑設(shè)計師充分做好房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)與客戶的雙贏。

1.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性及其作用

1.1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性

對房屋建筑的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，施工人員應(yīng)在確保房屋建筑質(zhì)量安全的前提下，對設(shè)計方案進行細致分析，應(yīng)用先進的設(shè)計觀念及技術(shù)，從而對工程造價進行控制。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，房屋的結(jié)構(gòu)如果經(jīng)過設(shè)計優(yōu)化，同未經(jīng)設(shè)計優(yōu)化的房屋建筑相比可以縮減10%―20%的費用。但是，在現(xiàn)實的施工設(shè)計優(yōu)化中，因為受到多方面條件的限制，實施起來十分困難，無法充分發(fā)揮其優(yōu)越性。例如：一些施工企業(yè)過于追趕工程進度，從而導(dǎo)致對房屋的設(shè)計效果造成影響；很多年輕的項目設(shè)計人員因為缺少工作經(jīng)驗，無法進行設(shè)計優(yōu)化；還有的設(shè)計人員因為對房屋建筑部分的過分關(guān)注，從而對整體房屋建筑的設(shè)計預(yù)案造成忽略，影響了整體造價。從中可以看出，房屋建筑項目的設(shè)計人員應(yīng)把施工技術(shù)同經(jīng)濟收益緊密的聯(lián)系起來，唯有規(guī)劃出切實可行、效果良好的設(shè)計預(yù)案才可以保證企業(yè)獲取最大收益。

1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的作用

（1）對房屋建筑的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計優(yōu)化可以全面發(fā)揮機械設(shè)備及建材的性能，同以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，更具優(yōu)勢。對房屋建筑的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計優(yōu)化可以降低工程造價的資金投入，為企業(yè)贏取更高的收益。同時，還能夠把房屋結(jié)構(gòu)中的各個單元進行有機整合，提高房屋建筑的質(zhì)量，保證人們的居住安全。所以，對房屋的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計優(yōu)化是保證民用房屋經(jīng)濟性更好、適用性更強的重要方法之一。（2）提升房屋建筑的安全性。通過對房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，可以對原有設(shè)計方案中的不足和缺陷進行彌補，從而提升房屋結(jié)構(gòu)的合理性和安全性，在保證房屋建筑整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上，節(jié)省房屋建筑材料，提升房屋建筑的穩(wěn)定性和相應(yīng)的受力性能，確保房屋建筑的使用安全。（3）減低工程造價。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，運用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計后，與原設(shè)計方案相比，房屋建筑工程的成本可以節(jié)約10%-30%左右，成本大大降低。同時，通過建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，還可以充分發(fā)揮原材料的性能，確保房屋結(jié)構(gòu)各個單元之間的緊密聯(lián)系，提升房屋建筑工程的經(jīng)濟性。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析

2.1結(jié)構(gòu)同房屋建筑的協(xié)調(diào)優(yōu)化

在進行設(shè)計時，應(yīng)盡可能保證房屋建筑的結(jié)構(gòu)同整體平面的配合緊密，從而實現(xiàn)造型美觀、結(jié)構(gòu)合理的效果。在進行房屋建筑柱及墻的布設(shè)時，應(yīng)同房建平面的功能需求相一致，每個房間的進深、開間都應(yīng)保持統(tǒng)一。房屋建筑系統(tǒng)盡可能簡潔，墻與柱不可以出現(xiàn)錯位情況，每一層的高度及截面面積應(yīng)相同。進行樓體或電梯的設(shè)計時，其應(yīng)力集中或受力方向較多的轉(zhuǎn)角區(qū)域，承重構(gòu)件應(yīng)盡可能選取高強建材，從而降低自重，而非承重的構(gòu)建應(yīng)選用質(zhì)量較輕的建材。整體房屋建筑在布局方面應(yīng)保證重心、剛心及質(zhì)心交疊，預(yù)防出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)情況。

2.2整體優(yōu)化和局部優(yōu)化

任一項目房屋建筑的設(shè)計都具備層次性及復(fù)雜性兩方面的特點。以層次性看來，其一般包含房屋建筑的設(shè)計體系、結(jié)構(gòu)體系及安裝設(shè)計體系等，每一個體系內(nèi)又囊括了多個下屬體系。進行房屋建筑設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)對各個下屬系統(tǒng)進行優(yōu)化，將各個布局間的橫向關(guān)聯(lián)沖破，疊加工程；以復(fù)雜性看來，其一般包含房屋建筑原料選取、零部件選取、結(jié)構(gòu)類型選取等內(nèi)容。所以，對于任一房屋建筑來講，就應(yīng)從整體進行優(yōu)化，方可真正實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化。

2.3優(yōu)化設(shè)計規(guī)范

在對房屋建筑工程進行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中，設(shè)計人員嚴格遵循了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，不僅充分了解了結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的相關(guān)條例，而且結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際情況，對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方案進行了合理應(yīng)用。同時，針對結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中存在的不足，如安全性較差、要求過于寬松等，設(shè)計人員結(jié)合實際情況進行了適當(dāng)?shù)娜∩幔瑥亩袑嵄ＷC了設(shè)計成果的最優(yōu)化。

2.4概念設(shè)計優(yōu)化

技術(shù)與房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計對于同一房屋建筑方案，可以有許多不同的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計；確定了結(jié)構(gòu)布置的房屋建筑物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法；分析過程中設(shè)計參數(shù)、材料、荷載的取值也不是惟一的：房屋建筑物細部的處理更是不盡相同，這些問題是計算機無法完全解決的，都需要設(shè)計人員自己作出判斷。而判斷只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)律指導(dǎo)下，根據(jù)工程實踐經(jīng)驗進行，這便是前面所說的概念設(shè)計。因此，概念設(shè)計存在于設(shè)計師對多種備選方案進行選擇的過程中。此外，分析如何應(yīng)付房屋建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設(shè)計的重要內(nèi)容。其中，地震作用最為難以琢磨，破壞性也最大。故而，房屋建筑設(shè)計過程中就應(yīng)該未雨綢繆，從計算及構(gòu)造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的作法則應(yīng)盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生不利影響的重要手段；延性設(shè)計則能有效地防止結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生脆性破壞；多道設(shè)防思想能使房屋建筑在特大地震作用下次要的構(gòu)件先破壞，消耗一部分地震能量。這些抗震設(shè)防思想在整個設(shè)計過程中都應(yīng)該作為概念設(shè)計的重要指導(dǎo)思想。

2.5樁基礎(chǔ)優(yōu)化

樁基礎(chǔ)可以劃分為灌注樁及預(yù)制樁兩種樁型。因為灌注樁在施工時質(zhì)量較難控制，并且操作復(fù)雜，時間較長。所以，如果在沉降符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)利用預(yù)制樁進行施工。另外，因為在普通狀況下，伴隨著樁基的不斷深入，土壤對樁身的作用及摩擦也隨之增大，所以，應(yīng)盡量選取長度較大的預(yù)制樁。

2.6框架梁、柱箍筋間距的優(yōu)化

對不同抗震等級的框架梁，柱箍筋加密區(qū)的最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了明確的規(guī)定。側(cè)重點就是關(guān)于質(zhì)量，比如抗震等級、人防等級、地基處理、承載能力、材料使用等一些相關(guān)因素，同時還包括對設(shè)計圖紙的詳細了解和掌握，在鋼筋水泥的質(zhì)量要求、地基基礎(chǔ)設(shè)計等級、砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制等級，基本雪壓和基本風(fēng)壓，地面粗糙度等等一些基本房屋結(jié)構(gòu)的類型需要，如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3、地下水類型及標(biāo)高、防水設(shè)計水位和抗浮設(shè)計水位，地基液化，濕陷及其他不良地質(zhì)作用，地基土凍結(jié)深度、設(shè)計活荷載值、混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別、材料等級、強度等級、材料性能、施工質(zhì)量的特別要求等，是在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中要考慮的要素。

3.結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中有著極其重要的作用，推動著城市化的建設(shè)與發(fā)展。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計在確保安全性與合理性的基礎(chǔ)之上，應(yīng)該加強整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計美觀性，以及對方案進行不斷的優(yōu)化，促進工作的改進。現(xiàn)代化的房屋建筑設(shè)計不僅需要確保其基本的使用價值和功能性，同時針對外觀的設(shè)計還應(yīng)當(dāng)具有一定的美觀性，以進一步的增強整個房屋結(jié)構(gòu)和設(shè)計方案的價值。

參考文獻：

篇(4)

對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作來說，其重要性也就決定著提升其設(shè)計水平和設(shè)計效果的必要性，而為了最大程度上提升其設(shè)計的效果，針對具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作進行必要的優(yōu)化是必不可少的，這種建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的優(yōu)化已經(jīng)成為當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中極為關(guān)鍵的一環(huán)，其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中所發(fā)揮的作用是至關(guān)重要的。具體來說，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化主要分為兩個層次上的優(yōu)化和完善，一方面是針對整個建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計效果進行優(yōu)化，這是首要優(yōu)化前提，也是確保其最終建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的關(guān)鍵所在，必須要作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的一個重要內(nèi)容進行把關(guān)和控制；另一方面則是應(yīng)該針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的一些細節(jié)內(nèi)容進行必要的優(yōu)化和完善，這是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化工作最為復(fù)雜，也是最為困難的一個方面，因為其相應(yīng)的優(yōu)化內(nèi)容比較多，需要注意的要點內(nèi)容也比較多，進而就會給相應(yīng)的設(shè)計工作人員帶來較大的優(yōu)化設(shè)計難度，一旦任何一個方面存在缺陷或者遺漏的話，都必然會造成較大的不良影響。而從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的具體內(nèi)容上來看，只要是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)和任務(wù)，都應(yīng)該作為其優(yōu)化的重要內(nèi)容，比如基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、屋頂結(jié)構(gòu)、樓板結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等，都應(yīng)該進行詳細全面地優(yōu)化，而針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求來說，在具體的優(yōu)化過程中，還應(yīng)該針對其安全性、經(jīng)濟性、美觀性等關(guān)鍵指標(biāo)進行充分地優(yōu)化設(shè)計，最大程度上提升其設(shè)計的價值。

二、優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的措施

1.詳細分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體效果

針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化應(yīng)該首先從整體入手，把握好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體效果，詳細分析其整體效果是否符合相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，尤其是對于一些比較關(guān)鍵的指標(biāo)來說，這種整體效果的分析更是極為關(guān)鍵的一個方面，比如對于建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性來說，就需要從這種整體結(jié)構(gòu)上入手，只有保障其整體結(jié)構(gòu)在較大程度上具備較好的穩(wěn)定性，才能夠符合相應(yīng)的設(shè)計需求，因此，必須要針對其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體效果進行全面細致地分析，了解其各個方面所表現(xiàn)出來的性能是否符合相應(yīng)的要求，在此過程中，還可以充分運用概念設(shè)計理念進行優(yōu)化，進而提升其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體效果，這種概念結(jié)構(gòu)設(shè)計理念的應(yīng)用對于抗震性能得設(shè)計優(yōu)化來說更是具備著極強的效果和應(yīng)用價值。

2.優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇

對于具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作來說，其相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)材料選擇是比較重要的一個方面，因此，針對這種建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇進行相應(yīng)的優(yōu)化也就顯得極為必要，一般來說，在當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，常用的材料主要就是鋼材料、混凝土材料、磚體材料以及其他的一些輔助施工材料，而對于建筑結(jié)構(gòu)影響比較重要的就是對于主體結(jié)構(gòu)材料的選擇，即在建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件中，采用何種材料進行施工建設(shè)，當(dāng)然，這種施工材料的選擇必須要結(jié)合具體的建筑結(jié)構(gòu)類型及其相應(yīng)的功能特點進行恰當(dāng)?shù)倪x取，比如對于一些大規(guī)模的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)來說，其比較適合的就是選擇鋼材料來構(gòu)建相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)，相對于混凝土結(jié)構(gòu)以及磚材料的使用來說，鋼結(jié)構(gòu)在這種工業(yè)廠房中是最為適用的。

3.優(yōu)化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計

在整個的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)必然是極為關(guān)鍵的一個組成部分，而對于相應(yīng)的優(yōu)化過程來說，也應(yīng)該把這種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計作為一個核心任務(wù)來執(zhí)行。具體來說，這種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計主要應(yīng)該涉及到以下幾點內(nèi)容：（1）結(jié)合建筑工程項目施工現(xiàn)場的一些實際地質(zhì)狀況以及地下水位狀況來分析其具體的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容是否具備著較強的適應(yīng)性和可行性，盡可能地提升基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果的可靠性，避免和當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)基礎(chǔ)出現(xiàn)沖突。（2）針對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的類型進行充分分析，進而在最大程度上提升其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型的可靠性，尤其是對于該類型使用的穩(wěn)定性和強度進行準(zhǔn)確的預(yù)估，判斷其是否能夠滿足建筑工程項目的基本需求，進而較好地保障其應(yīng)有價值的呈現(xiàn)。（3）針對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體施工方案進行詳細的分析審查，尤其是對于這些設(shè)計方案的可行性進行全面分析，確保其能夠在后續(xù)的施工中順利執(zhí)行。

4.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式的選擇

建筑結(jié)構(gòu)形式的選擇必然也是整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中極為關(guān)鍵的一個方面，選擇一個恰當(dāng)?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)形式能夠在較大程度上保障其穩(wěn)定性和承載力狀況符合相應(yīng)的要求，進而最大程度上提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性。一般來說，在當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，其基本形式的選擇和建筑物的高度存在著較為密切的關(guān)系，根據(jù)其相應(yīng)的高度來選擇最為恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式才能夠達到最為理想的效果。一般來說，當(dāng)前比較常用的建筑結(jié)構(gòu)形式就是框架結(jié)構(gòu)形式，對于這種框架結(jié)構(gòu)的使用來說，有時候還需要構(gòu)建一些承重剪力墻來促使其更好地分擔(dān)一些作用力，提升其整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

5.充分考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計指標(biāo)

針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化，還應(yīng)該重點針對其相應(yīng)的設(shè)計指標(biāo)進行全面審查和對比，確保其最終的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果符合各個方面的設(shè)計指標(biāo)，尤其是對于經(jīng)濟性方面的指標(biāo)來說，更是應(yīng)該加強控制和優(yōu)化，避免其建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計結(jié)果較大程度上超出了原有的預(yù)算值，影響其后續(xù)的使用，而隨著當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不斷發(fā)展，對于美觀性指標(biāo)進行相應(yīng)的優(yōu)化也已經(jīng)成為了極為重要的一個方面。

三、結(jié)語

篇(5)

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)；設(shè)計優(yōu)化；分析

Abstract: With the development of society and economy, people have more and more requirement for buildings, a building to achieve fine effect, designers need to combine its appearance design and structural design. In the design of building structures, to take suitable, economic, safe, convenient and beautiful effect of these five kinds of measures. In structure design, optimization and application of building structure design method can satisfy the work, it can ensure the building beautiful, beautiful shape, but also can facilitate the construction, the building safety, economic, applicable. In the practice process of architectural design, should strengthen the practice and exploration, to reduce the economic cost, maximizing economic benefit, the reasonable design so as to ensure the economic cost and meet the aesthetic requirements of the situation.

Key words: architectural design; optimization; analysis

中圖分類號：TU2文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

0．引言

隨著我國改革開發(fā)發(fā)展速度的加快，人民的生活水平能夠快速的進入了小康時代生活。因此，越來越多的人對物質(zhì)生活要求也越來越高了，許多人都住進了高樓大廈。如今我國人口的繼續(xù)增長，使得建筑物也越來越多，有許多城市的土地資源有限，這樣導(dǎo)致土地價格越來越高，從而導(dǎo)致了建筑商的建筑成本也就越來越高。降低建筑成本是建筑商如今考慮的首選，那么如何控制建筑成本這個問題呢？結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計思想是當(dāng)今國內(nèi)外比較有價值的一種理論系統(tǒng)。運用該理論方法，實現(xiàn)人民對于居住環(huán)境和生活環(huán)境的改善，提高建筑產(chǎn)品的質(zhì)量與品味，滿足小康社會人們對新生活的需求，同時降低工程建筑的造價成本，實現(xiàn)建筑商利潤最大化的目標(biāo)，這具有適用、經(jīng)濟、實用的價值。

一．優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

如今走在大街上許多高大的建筑物都很令人賞心悅目給人有一種以美的享受，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑實施技術(shù)相互協(xié)調(diào)、密切配合，從而達到美觀效果的成績。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計我們都追求安全、適用、經(jīng)濟、觀、施工簡單等五種目標(biāo)。文中的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，能實現(xiàn)建筑設(shè)計技術(shù)優(yōu)化的目的，能應(yīng)用于實踐，它不但滿足了人們對建筑美觀、造型優(yōu)美的要求，又能使房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、性能安全、建筑成本經(jīng)濟，成為名副其實的“經(jīng)濟適用”建筑。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法從建筑上來分析，它主要體現(xiàn)在優(yōu)化設(shè)計的建筑工程結(jié)構(gòu)和建筑工程結(jié)構(gòu)的總體優(yōu)化設(shè)計兩個方面。

第一個方面：建筑模型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。一項大的建筑工程，先設(shè)計建筑模型，那么建筑模型的優(yōu)化是十分必要的。建筑工程的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計主要包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計和結(jié)構(gòu)細部設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計。除此之外，還需要做選型、布置、受力分析、造價分析等內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計。所有這些設(shè)計，都按照一切從實際出發(fā)的原則來進行，根據(jù)工程的具體實際情況，圍繞房屋建筑的綜合經(jīng)濟效益的目標(biāo)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，首先要滿足設(shè)計意圖后，盡量使平面布置規(guī)則，縮小剛度和質(zhì)量中心的差異，這樣可以避免水平荷載與建筑物中太大的扭轉(zhuǎn)作用力。在豎直方向上應(yīng)避開使用轉(zhuǎn)換層，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。

房屋結(jié)構(gòu)可靠度優(yōu)化設(shè)計的約束條件，包括了應(yīng)力約束、裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強度約束、尺寸約束、從正常時的極限狀態(tài)下彈性約束到終極狀態(tài)的彈塑性約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件等。在設(shè)計中，我們要保證各約束條件必須符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。

第二個方面：建筑模型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算方案。完成計算方案的設(shè)定后只需編制相應(yīng)適用的運算程序即可得到我們的最終優(yōu)化結(jié)果。然而，結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化涉及到多個變量、多個約束條件，這是屬于一個非線性的優(yōu)化問題，在設(shè)定計算方案時，需要將有約束條件轉(zhuǎn)變?yōu)闊o約束條件來進行計算。建筑工程設(shè)計中常用的方法有 Powell 算法、拉氏乘子法和符合型等方法。利用這些方法來計算建筑模型的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

二．優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)在實踐中的應(yīng)用

在設(shè)計好了優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案后，就可以將該理論方法應(yīng)用于實踐之中。結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，是目前一個比較普遍的課題，要達到利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法在不改變適用性能的前提下達到降低工程造價的目的，將結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法應(yīng)用于實踐之中，這是我們建筑工程設(shè)計人員所追求的目標(biāo)。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用于項目的整體設(shè)計、前期設(shè)計，舊房改造，抗震設(shè)計等設(shè)計的各分部環(huán)節(jié)，發(fā)揮著巨大的效益。在按照結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法及模型進行實踐的過程中，要注意下面的三個方面的問題：參與結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的前期工作，將概念設(shè)計和細部結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化，優(yōu)化下部的地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計。下面就這三個方面進行詳細描述。

2.1參與結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的前期工作

因為前期方案的確定直接影響建筑的總投資，而現(xiàn)在存在的普遍問題就是前期方案階段結(jié)構(gòu)設(shè)計并不進行參與，建筑師進行建筑設(shè)計時大多并不考慮結(jié)構(gòu)的合理性以及它的可行性，但是建筑設(shè)計的結(jié)果卻直接對結(jié)構(gòu)設(shè)計造成影響，某些方案可能會增加結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計就能參與進來，那么我們就能針對不同的建筑類別，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，合理的設(shè)計方案，獲得一個良好的開端。

2.2將概念設(shè)計和細部結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化

概念設(shè)計應(yīng)用于沒有具體數(shù)值量化的情況，例如地震設(shè)防烈度，因為它的不確定性，計算式難免與現(xiàn)實有較大的差異，在進行設(shè)計的時候就要采用概念設(shè)計的方法，把數(shù)值作為輔助和參考的依據(jù)。設(shè)計過程中需要設(shè)計人員靈活的運用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法，達到最佳的效果。

2.3優(yōu)化下部的地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎(chǔ)，那么要根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件選擇樁基類型，盡量節(jié)省造價。樁端持力層對灌注樁樁長的選擇影響很大，應(yīng)多進行比較以確定最合適的方案。

三．優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計實際價值

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在建筑設(shè)計中具有很重要的地位，首先使用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計能降低建筑造價，其次進行優(yōu)化結(jié)構(gòu)的設(shè)計能提高建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性。這些都具有實際價值。

3.1.1通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計來降低總造價

進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，多層住宅和高層住宅相比較，層數(shù)越多，總建筑面積增大，單位建筑面積占用的土地面積就越小，節(jié)約了用地成本，但建筑層數(shù)的增多，建筑總高度也會加大，樓與樓之間的間距也要加大，這時占用的土地節(jié)約量就不與建筑層數(shù)增加比例相同了。另如屋蓋部分，一棟樓只有一個屋蓋，并不會因為層數(shù)的增加而有所改變，它的成本下降會比較明顯。對于基礎(chǔ)部分而言，雖然也是各層共用的，但是層數(shù)增加，傳給基礎(chǔ)的荷載將會增大，我們需要增大基礎(chǔ)，這樣單位面積的造價有所降低，但是卻沒有屋蓋的效果那樣明顯。

3.1.2通過進行結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化來提高建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性

建筑的層高增加，由于墻體面積和柱體積增加，結(jié)構(gòu)的自重會增加，基礎(chǔ)和柱的承載力

相應(yīng)增加，水衛(wèi)和電氣的管線會加長；相反降低層高，可節(jié)省材料，有利用抗震，同時建筑的總高度減小，兩建筑之間的日照距離就會減小，間接的節(jié)約了用地。建筑面積相同，建筑使用不同的平面形狀時，它的外墻周長也就會不同，這樣當(dāng)選擇圓形或是越接近于方形時，外墻周長系數(shù)就越小，基礎(chǔ)、外墻砌體、內(nèi)外表面裝修都隨之減少，同時其受力性能也得到提高，增強了建筑的經(jīng)濟性能。

篇(6)

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)

中圖分類號：TU3文獻標(biāo)識碼： A

1 建筑結(jié)構(gòu)的人性化特點與優(yōu)化內(nèi)容

建筑的人性化是體現(xiàn)建筑實用性的一個重要方面，尤其是隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進步，人們對于自身居住條件提出了更高的要求。在居住環(huán)境方面，不但要求有房可居，同時還要求住得方便、住得舒適。這時，以實用性為基礎(chǔ)的“人性化”就成為了人們對建筑設(shè)計追求的一個重要概念。而在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的過程中，現(xiàn)代建筑設(shè)計就需要以“人性化”這個特點為基礎(chǔ)，采用“以人為本”的設(shè)計理念，對建筑的整體結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。人性化建筑結(jié)構(gòu)的特點具有這樣的幾個特點：

（1）合理的空間布局，通常而言在人少地多的地方選擇獨立的小高層以及別墅，而在人多地少的地區(qū)則盡量建設(shè)高層，而且在建筑整體結(jié)構(gòu)之內(nèi)具有明確的用地分工，能夠提高對土地空間的利用率。

（2）整體建筑結(jié)構(gòu)極具藝術(shù)效果，通常在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計是在充分考慮通風(fēng)以及采光等因素的基礎(chǔ)上，一般盡可能的將客廳和臥室布置在建筑整體結(jié)構(gòu)的南面，而將廚房、餐廳以及衛(wèi)生間設(shè)置在建筑的北面。陽臺直接與陽客廳相通，這樣就使得穿過陽臺時不需要穿過臥室，將私人空間和公共空間相分離，有效的保證了住宅類建筑使用過程中的私密性。而通過采用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方法，不但可以實現(xiàn)建筑的上述特點，還可以有效的降低建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的成本。其中，在進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中，主要的優(yōu)化對象和優(yōu)化內(nèi)容包括：建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、建筑屋蓋系統(tǒng)的優(yōu)化、建筑圍護結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及細部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等內(nèi)容。而針對上述結(jié)構(gòu)具體方面的優(yōu)化還包括具體的選型、結(jié)構(gòu)的布置、結(jié)構(gòu)整體受力分析以及結(jié)構(gòu)造價分析等，在確保達到實用要求以及建筑標(biāo)準(zhǔn)的同時，通過與具體的工程實際情況相結(jié)合，達到優(yōu)化設(shè)計的目的。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的理論體現(xiàn)

在從事工程項目和結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，除了要考慮設(shè)計對象的基本使用功能及安全可靠性外，還應(yīng)該考慮到把它設(shè)計對象設(shè)計得盡可能完美。這就是工程和結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化問題。用科學(xué)的語言來描述就是：利用確定的數(shù)學(xué)方法，在所有可能的設(shè)計方案的集合中，搜索到能夠滿足預(yù)定目標(biāo)的、最令人滿意的方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法從建筑理論上分析，具體體現(xiàn)在房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計兩方面。后者的優(yōu)化設(shè)計包括：屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計和結(jié)構(gòu)細部設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計。穿插其中的，還包含選型、布置、受力分析、造價分析等項目，在實施過程中，還應(yīng)該按照一切從實際出發(fā)的原則，結(jié)合具體工程的實際情況，圍繞房屋建筑的綜合經(jīng)濟效益的目標(biāo)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。建筑師在保證設(shè)計安全的前提下，應(yīng)該敢于挑戰(zhàn)新的結(jié)構(gòu)形式。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，在基本滿足建筑師設(shè)計意圖的基礎(chǔ)上，平面布置應(yīng)盡量規(guī)則，對稱，盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異；使建筑物在水平荷載作用下不致產(chǎn)生太大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。豎向布置上，在滿足功能要求的前提下，盡量使豎向承重構(gòu)件上下貫通；能不使用轉(zhuǎn)換層的就應(yīng)避免使用，以減小結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計上的困難，另外也不經(jīng)濟，還容易造成應(yīng)力集中；豎向剛度最好不要突變，而要漸變，否則突變處在水平荷載作用下會出現(xiàn)嚴重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，這對結(jié)構(gòu)抵抗水平動力荷載是十分不利的。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的步驟

3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型房屋結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化設(shè)計方法分以按三個步驟進行：

3.1.1選擇設(shè)計變量。一般把對設(shè)計要求起主要影響作用的參數(shù)作為設(shè)計變量，如目標(biāo)控制參數(shù)（結(jié)構(gòu)造價C1和損失期望C2）和約束控制參數(shù)（結(jié)構(gòu)的可靠度PS）；而將那些對設(shè)計要求來講，變化范圍不大或是根據(jù)結(jié)構(gòu)要求或局部性的設(shè)計考慮就能滿足設(shè)計要求的參數(shù)等作為預(yù)定參數(shù)，這可以大大減少設(shè)計、計算和編制程序的工作量。

3.1.2確定目標(biāo)函數(shù)。尋求一組滿足預(yù)定條件的截面幾何尺寸和鋼筋截面積以及失效概率，從而使總費用最小。

3.1.3確定約束條件。房屋結(jié)構(gòu)基于可靠度優(yōu)化設(shè)計的約束條件，則包括尺寸約束、結(jié)構(gòu)強度約束、應(yīng)力約束、變形約束、裂縫寬度約束、構(gòu)件單元約束、結(jié)構(gòu)體系約束、從正常使用極限狀態(tài)下的彈性約束到最終極限狀態(tài)的彈塑性約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件等。在設(shè)計中，要使結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用于實際房屋結(jié)構(gòu)工程，則是路房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中實際的約束條件與目標(biāo)約束條件相比較，保證各約束條件都符合現(xiàn)行規(guī)范的要求，以實現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計。

3.2 設(shè)定優(yōu)化設(shè)計計算方案

房屋結(jié)構(gòu)基于可靠度的優(yōu)化設(shè)計問題屬于比較復(fù)雜的多變量、多約束非線性優(yōu)化問題，在計算過程中，通常是將有約束優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無約束問題求解。可以利用的優(yōu)化設(shè)計計算方法有復(fù)合形法、拉氏乘子法、Powell 法等。

3.3 進行程序設(shè)計

根據(jù)基于可靠度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型和選擇的優(yōu)化設(shè)計計算方法，編制功能齊全、運算速度快的綜合程序。

3.4 結(jié)果分析

對計算結(jié)果進行分析，確定最優(yōu)設(shè)計方案。在執(zhí)行以上步驟的過程中，必須要全方位、多角度考慮方方面面的問題。這主要是因為建設(shè)投資是一項耗資巨大的工程，涉及到的方面比較復(fù)雜，因此，必須進行總法規(guī)和考慮，不能僅僅為了節(jié)約資金投入而忽視了設(shè)計的優(yōu)化作用。要正確處理技術(shù)與經(jīng)濟的對立統(tǒng)一是控制投資的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計中既要反對片面強調(diào)節(jié)約，忽視技術(shù)上的合理要求，使項目達不到功能的傾向，又要反對重視技術(shù)，輕經(jīng)濟、設(shè)計保守浪費的現(xiàn)象。總之，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法的研究是一個非常復(fù)雜的綜合決策問題。適用、安全、經(jīng)濟、美觀和便于施工是進行建筑工程設(shè)計的一般原則，而這5個方面各有所重，又互為矛盾，一個優(yōu)秀的設(shè)計往往是這5個方面的最佳結(jié)合。我們需在實踐過程中多實踐、多探索，以最低的造價實現(xiàn)最佳的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)經(jīng)濟、合理和美觀的設(shè)計要求。

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的實踐應(yīng)用

4.1 因為前期方案的確定直接影響建筑的總投資，而現(xiàn)在存在的普遍問題就是前期方案階段結(jié)構(gòu)設(shè)計并不進行參與，建筑師進行建筑設(shè)計時大多并不考慮結(jié)構(gòu)的合理性以及它的可行性，但是建筑設(shè)計的結(jié)果卻直接對結(jié)構(gòu)設(shè)計造成影響，某些方案可能會增加結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計就能參與進來，那么我們就能針對不同的建筑類別，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，合理的設(shè)計方案，獲得一個良好的開端。

4.2概念設(shè)計應(yīng)用于沒有具體數(shù)值量化的情況，例如地震設(shè)防烈度，因為它的不確定性，計算式難免與現(xiàn)實有較大的差異，在進行設(shè)計的時候就要采用概念設(shè)計的方法，把數(shù)值作為輔助和參考的依據(jù)。設(shè)計過程中需要設(shè)計人員靈活的運用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法，達到最佳的效果。與宏觀把握相對應(yīng)的，設(shè)計的過程同時要注意對于細部的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，比如現(xiàn)澆板中的異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫，可劃分為矩形板。注意鋼筋的選擇，I 級鋼和冷軋帶肋鋼市場價格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現(xiàn)澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做里面設(shè)計的時候，外立面上的懸挑板及配筋，滿足基本的規(guī)范要求即可，達到既安全又經(jīng)濟的目的。

4.3地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎(chǔ)，那么要根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件選擇樁基類型，盡量節(jié)省造價。樁端持力層對灌注樁樁長的選擇影響很大，應(yīng)多進行比較以確定最合適的方案。

結(jié)語:

建筑是凝固的藝術(shù)，精美的建筑是設(shè)計師把建筑的美觀設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計相互密切配合的結(jié)果。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計追求適用、安全、經(jīng)濟、美觀和便于施工五種效果，來提高有限空間、有限資源的最大化效果發(fā)揮，實現(xiàn)經(jīng)濟化、實用性和適用性的良好目標(biāo)。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用則既能滿足建筑美觀，造型優(yōu)美的要求，又能使房屋結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟、合理，成為實質(zhì)意義上的“經(jīng)濟適用”房。

參考文獻：

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[2]張紅友.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計減少建筑投資成本[J].陜西建筑，2008（11）.

篇(7)

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；成本優(yōu)化

引言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，大量的工程項目投入建設(shè)，施工企業(yè)為擴大自身的規(guī)模，盲目擴張，采取粗放型的經(jīng)營策略，社會資源不合理使用，隱形浪費現(xiàn)象比較嚴重。對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成本進行有組織、系統(tǒng)化地分析、預(yù)測和控制等科學(xué)合理的管理，降低建筑結(jié)構(gòu)成本勢在必行。

1. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成本優(yōu)化的必要性

通過對我國近幾年建筑發(fā)展的調(diào)查和研究，根據(jù)統(tǒng)計出來的數(shù)據(jù)和大量時間可以知道，建筑工程前期的策劃和設(shè)計階段（包括建筑項目策劃、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)成本的初步設(shè)計和建筑施工圖的設(shè)計），對建筑項目投資的影響非常大，其中建筑結(jié)構(gòu)成本占到總成本的40%～60%，此外，建筑工程策劃及建筑設(shè)計管理的效果對建筑結(jié)構(gòu)成本也具有很大的影響，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成本成為建筑成本管理的重點。要想使得建筑的工程造價更合理，必須對影響建筑成本最大的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成本進行優(yōu)化，這是實現(xiàn)進主頁可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

2. 當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成本的管理現(xiàn)狀

建筑工程的開展必須先確立建筑方案，然后在按照方案進行施工。在我國當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，建筑設(shè)計師們通常會先考慮建筑結(jié)構(gòu)的安全性能，并且對其適用性和耐久性也非常關(guān)注，建筑師們通常不會站在地產(chǎn)商的角度去進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，他們在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中很少考慮期經(jīng)濟性，沒有從節(jié)約成本的角度對工程造價進行分析，雖然建筑設(shè)計的費用在整個工程成本中占有的比例小，但對工程造價的影響卻是非常巨大的。目前有許多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的成本都是不合理不科學(xué)的，設(shè)計人員只注重施工技術(shù)和工程的質(zhì)量，旨在提高建筑物的安全性能，忽略了建筑工程成本上的合理性，對整個建筑項目的成本管理也具有一定的影響。

3. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成本優(yōu)化措施

3.1 優(yōu)化設(shè)計方案

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不同方案的選擇及不同建筑材料的選用對工程成本會有較大影響，像基礎(chǔ)類型選用、進深與開間的確定、層高與層數(shù)的確定、結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟分析問題。據(jù)統(tǒng)計，在滿足同樣功能的條件下，技術(shù)經(jīng)濟合理的設(shè)計，可降低工程成本10%左右，有的可達20%。建筑平面、立面的規(guī)則性。建筑平面、豎向的規(guī)則性包含對建筑的平面、立面外形尺寸等因素的綜合要求，具體表現(xiàn)為建筑的長寬比、高寬比、平面凹凸尺寸、樓板開洞面積、錯層尺寸、層高和結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件布置等控制在合理范圍內(nèi)。各部分占工程總成本的比例不盡相同，結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化時對工程成本的影響也就不一樣，因此在方案優(yōu)化設(shè)計時人們所考慮的重點要有所側(cè)重。

3.2 合理選擇建筑材料

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要充分利用建筑材料。建筑材料的合理選擇，既可以滿足使用功能、提高工程質(zhì)量的要求，又達到可以節(jié)省資金，降低成本的目的。因此，需要在熟悉建筑材料的性質(zhì)、性能和各項技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，了解不同類型建筑材料的價格，按照靈活、經(jīng)濟、適用的原則選用材料。建筑材料的選擇以安全適用、成本合理、施工方便為基本原則，應(yīng)就地取材，減少運輸費用，降低成本。比如鋼筋的選用：在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計承載力要求的前提下，選擇相對成本低的鋼筋方案，可以達到降低工程成本的目的。大多數(shù)設(shè)計人員一般把重點放在配筋的計算上，往往忽視鋼筋種類的選擇。目前建筑市場上的鋼筋種類很多，如Ⅰ級鋼筋、Ⅱ級鋼筋、Ⅲ級鋼筋、新Ⅲ級鋼筋、冷軋扭鋼筋、冷軋帶肋鋼筋等。

3.3 選擇最適宜的基礎(chǔ)形式

建筑基礎(chǔ)形式的投資成本占工程結(jié)構(gòu)總價的1/3之多，因此可以說合理的選擇基礎(chǔ)形式是直接影響工程成本的主體因素。同時合理的建筑工程基礎(chǔ)形式還會有效的縮短建設(shè)工期，使基坑維護的工序變得更加便捷、高效。目前，我國的建筑物逐漸走向多層、高層、甚至超高層。這些建筑物對于地基的要求也是越來越高。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的造價與項目建設(shè)的地質(zhì)條件密切相關(guān)，它的工期一般情況下占整個項目工程的25%―30%，造價通常占整個造價的10%-25%，由此可見基礎(chǔ)工程的重要性。所以在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候應(yīng)該重視地質(zhì)勘察工作，選擇合適的基礎(chǔ)型式，控制基礎(chǔ)的埋深與截面面積。

3.4 合理選擇結(jié)構(gòu)形式

建筑物地面以上的結(jié)構(gòu)形式對工程成本同樣有很大影響。不同的建筑結(jié)構(gòu)形式各有優(yōu)劣，應(yīng)比較各種結(jié)構(gòu)的布置方案、受力體系及經(jīng)濟性能，結(jié)合實際，因地制宜，綜合考慮以上因素，盡量采用適合本地區(qū)的經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)形式，建設(shè)出低成本、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的民用建筑。混合結(jié)構(gòu)的成本僅為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)成本的60%～70%，其鋼筋混凝土用量少，適用于7層以下的建筑物。7層～12層以下的建筑宜采用框架結(jié)構(gòu)，在其合適的位置上設(shè)置幾道抗震剪力墻，可減小柱、梁的截面尺寸和配筋從而達到節(jié)省材料的目的，且可以明顯提高建筑物的抗震能力。框架結(jié)構(gòu)一般適用于12層～20層以下的建筑物，為增強建筑物的整體剛度，可其適當(dāng)?shù)奈恢蒙显O(shè)置剛性筒體，也可以起到節(jié)省材料的效果。

3.5 選擇合理的構(gòu)件截面

構(gòu)件截面尺寸與其配筋率在一定范圍內(nèi)是相互對立的。一般來說，同一結(jié)構(gòu)構(gòu)件，當(dāng)其截面尺寸減小時，其配筋率就增大，鋼筋用量增加；相反，當(dāng)其截面尺寸增大時，可以適當(dāng)減少構(gòu)件的配筋，但增加了混凝土的用量，增加了建筑物的總荷重。樓層的層高是影響建筑成本的主要因素之一，而對層高影響的主要因素就是梁高。梁高與使用功能爭空間的矛盾突出。考慮現(xiàn)澆樓蓋共同工作，考慮T形截面的剛度；梁兩端的嵌固彎矩對梁變形有利；施工支模起拱可以抵消荷載作用下的變形。柱設(shè)計時盡量少采用異型柱，柱截面混凝土強度等級宜沿高度有所變化。

3.6 合理控制配筋率

在充分保證結(jié)構(gòu)安全性、適用性和耐久性的前提下，控制配筋率盡可能合理化也是控制工程成本的關(guān)鍵。隨著建設(shè)規(guī)模的擴大，鋼材價格的暴漲，鋼材成本占總工程成本的比例逐年加大，從減少鋼筋用量來降低建筑成本的效果越來越顯著。首先，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度、場地類別、結(jié)構(gòu)材料、施工技術(shù)水平等綜合情況，選用經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)體系。在滿足建筑功能布局要求的前提下，盡量考慮到結(jié)構(gòu)規(guī)范的各項限值，盡可能保證建筑平面、立面的規(guī)則性，控制長寬比、高寬比、平面凹凸尺寸、樓板開洞面積，避免建筑立面剛度突變等，有效控制鋼筋的用量，有效降低工程成本。

3.7 加強限額設(shè)計管理

改革開放以前，由于國家實行的嚴格的計劃經(jīng)濟，對經(jīng)濟和物價進行控制，盡管與市場機制完全不符，但是也基本可以保證物價的基本穩(wěn)定，建設(shè)資金也基本上是依靠國家的撥款，因此，對于工程建設(shè)的工程成本一直是采用靜態(tài)的方法來計算的，這既不考慮資金的時間價值，又沒有考慮價格的變動因素，在當(dāng)時的條件下是允許的，但是改革開放后，隨著經(jīng)濟體制改革的逐步深入，工程建設(shè)的成本發(fā)生巨大變化，一是從單一國家撥款到多渠道的有償資金的使用，使得投資借貸者不得不考慮資金的時間；二是近10年來的價格上漲很大，所以必須考慮價格的動態(tài)因素，所以在工程建設(shè)領(lǐng)域必須建立一套動態(tài)的管理系統(tǒng)來應(yīng)對。

結(jié)束語

優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅極大地改善了空間效果，增加了使用面積，而且還有效降低了工程成本，在經(jīng)濟效益上有顯著提高。因此，我們要把成本控制的關(guān)鍵確立在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，采用科學(xué)、合理的設(shè)計方法，進行優(yōu)化設(shè)計，從而降低工程成本。

參考文獻：

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