结构设计优化在建筑结构设计中的运用

饶安

摘要：随着市场形势的不断变化，对于建筑行业而言要求也越来越高，因此必须要高度重视建筑工程结构设计工作，优化结构设计，才能进一步提升建筑物的质量，节约建筑成本，从而为建筑行业创造更大的经济效益和社会效益，给公众营造更加安全、稳定、宜居的住宅环境。本文对结构设计优化在建筑结构设计中的应用进行了全面分析和论述，并提出了具体的优化措施，以供参考。

关键词：结构设计；建筑结构；设计优化；应用；措施

随着居民生活水平的提升和经济社会的不断发展，公众对建筑的功能和质量要求越来越高。如何满足公众需求，提供高质量高舒适性的住宅，提高公众幸福指数，成为摆在建筑行业的重要研究课题。结构设计优化理念的提出和深入推行，大大推动了建筑结构设计整体水平的提升，从而为企业发展和公众生活带来了更大的价值和意义。

1、建筑结构设计基本概念和内容论述

1.1定义

建筑结构设计是指将建筑结构设计师所要阐述的观点能够用结构语言表达出来的一种理念、方法。结构语言，就是结构师把设计图归纳、总结得出的结构元素。

1.2基本内容

所谓的结构元素包括了建筑物的基础、剪力墙、柱、梁、板等结构，以及其他各方向的抗力和承重體系，将建筑物的载荷用最直接的方法传到地基上，就叫做建筑结构设计。.

1.3.基本原则

对于建筑结构设计要遵循基本的设计原则和要求，具体体现在以下几个方面：

（1）统筹协调性原则。在建筑结构设计中，虽然设计体系由不同部分组成，但是每个部分所起的作用却不相同，在重要性方面更是存在程度之分，所以只有每个部分相互协调，才能使重要部分得到稳固。

（2）安全防护为上原则。建筑结构设计的安全设计是环环相扣的。一旦发生外力侵袭，此时一切阻挡外力的部分将会相互协调共同作用。此时，如果只是注重其中一部分的建筑构造，而忽略整体的概念，就可能会造成严重的后果。安全防护做到步步结合，层层深入，从而可以充分显示强大的防护抗震设计理念。

（3）刚柔结合原则。 在建筑结构设计体系中，应该实行刚柔结合的方式。根据结构承受力的大小，采取不同的建筑结构形式以减弱或防止建筑变形。一方面可以采取减少外力侵袭的措施，另一方面利用柔性变形释放能量。

（4）关联结合原则。在建筑结构设计体系中，各部分是相互关联的，因为构造体系是将一切变化组织在一起的。从以往的多次事故了解到，关联弱的建筑出问题占了多数。因此合理的构造体系绝对是视为一体的，以此大大地削减了了外力的入侵所造成的后果，力量在连接处层层消耗，处处减弱。而构造设计通过各种连梁、斜撑等措施，巩固建筑结构，提高稳定性和安全性。

2、进行建筑结构优化设计的重要意义

随着经济社会的不断变化与发展，人们对建筑行业逐渐重视，新的技术以及理念也在不断地被应用于其中，计算机技术的普及更是引起了建筑行业新的变革与发展。

建筑结构设计就是采取先进的设计手段及理念，在有限的空间范围内进行完整的、合理的优化设计，将使用空间最大化，同时还要特别注意结构设计与构件之间，结构与结构之间的空间布局。这也是检验建筑结构工程师是否合格的重要标准之一。

想要让建筑物完美的呈现其功能性和艺术性效果，就必须将建筑施工技术和建筑结构设计相互融合，相互协调，安全、舒适、经济、美观及方便施工是建筑结构设计的目标。进行建筑结构设计优化不仅可以让建筑设计满足经济适用建筑的条件，还可以满足人们对建筑外部结构的美观需求，比如让建筑物的设计更加的合理，进一步的提高建筑物的的安全性，减少建筑施工中的成本支出。通常情况下，建筑物工程优化的总体结构和建筑物的部分结构是建筑設计的主要内容，同时，在进行建筑物结构设计优化时设计要根据具体情况进行具体研究，保证最大化的提高建筑物的综合效益。

3、结构设计优化技术在建筑结构设计中的运用论述

结构设计优化主要体现在建筑工程总体设计以及局部设计当中，在建筑建设分步设计中，结构设计优化技术起到了至关重要的作用，对于结构基础方案的优化、建筑建设的优化、围护方案的优化、结构设计的优化等一系列优化设计都离不开结构设计优化的整体布局与设计，在整个优化过程中，还要结合具体的实际工程情况，进行合理的分析与总结，将其设计优化的整理理念可以充分体现在建筑结构优化设计中，在满足相关规定的前提下，进行经济效益的结构设计优化，进而达到节约成本的目的。

3.1 概念设计优化技术与建筑结构设计的有机融合

对于同一建筑方案，可以有许多不同的结构布置设计；确定了结构布置的建筑物，即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法；分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的，建筑物细部的处理更是不尽相同，这些问题是计算机无法完全解决的，都需要设计人员自己作出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是前面所说的概念设计。因此，概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。

3.2概念设计处理的实际建筑设计问题

在建筑结构设计中，很多外在因素是难以控制的，尤其是地震这种破坏力极强的自然灾害，对于建筑结构来说，破坏性是不可估计的。因此在进行实际建筑设计时，必须充分考虑地质特征对建筑结构的影响，采用概念处理的原则进行合理的规划设计，将其存在的危险因素降至最低。在进行建筑结构设计时，要充分考虑抗震性能因素，分析其建筑阶段所受到的各种危险因素，采取合理的技术手段，在结构设计中注意刚度均匀、对称的重要性，同时还可以采取延性的设计原则，它可以有效的应对地震发生时对建筑结构所产生的突发性破坏力，同时还能有效的减少部分地震力，消耗一定的能量，减少破坏。

总之开展结构设计优化对于建筑结构设计而言至关重要，这就需要建设设计师结合实际情况和建筑需求，充分运用先进的设计理念进行探索、实践和开发，从而打造适合每一个建筑物本身的设计方案，进而提高实用性、安全性、美观性和经济性。

参考文献：

[1]余晗. 浅析建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J]. 建筑知识，，：1.

[2]齐建民. 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J]. 科技资讯，2015，（11）：73.

[3]范国兴. 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J]. 鸡西大学学报，2014，（08）：23-25.

[4]马峦. 结构设计优化技术及其在建筑结构设计中的应用[J]. 科技创新与应用，2014，（05）：215.