钢筋混凝土框架结构优化设计的思考

徐鹏

摘  要：近年来随着我国社会经济的稳定快速发展，国内的相关建筑行业发展迅速，而随着我国建筑行业的高速发展钢筋混泥土框架结构也随之被大量使用。该文就从当前条件下钢筋混凝土框架结构优化设计过程中存在的问题出发，进行具体内容的分析并得出相关具体的解决方案，望能有效解决现阶段条件下在钢筋混凝土框架结构设计过程中存在的问题，为推动我国相关建筑行业的向前发展贡献出一份力量。

关键词：钢筋混凝土  框架结构  优化设计

1  钢筋混凝土框架结构优化设计的研究现状

据有关调查显示，我国钢筋混凝土框架结构的理论研究是在二十世纪六七十年代，由钱令希教授带头进行的。而近10年来，我国的钢筋混凝土结构优化理论在与实际的工程进行结合之后，成功步入了高速发展的时期。影响其发展的因素主要有以下几点：一是在结构的设计过程中能否巧妙优化相关理论方法，从而有效推动结构的优化设计。二是能否不断优化结构程序的应用，从而有效推动结构优化应用的快速向前发展。三是能否做到综合考虑在实际建设过程中运用的材料自身的性能，通过材料的高效选择有效优化相关设计内容。四是要从相关工程的整体角度出发进行考虑，从而有效保证钢筋混凝土框架结构最终设计结果的科学合理。

2  当前情况下框架结构优化理论研究中存在的问题

上面已经对现阶段条件下我国框架结构优化设计的研究现状进行了大致分析，可以看出，随着我国经济及科技水平的不断发展与提高，近年来我国在钢筋混凝土框架结构优化设计的领域取得了一定的成果，但当前条件下我国在框架结构优化设计领域取得的成就仍在一定程度上落后于其他发达国家，究其原因是因为在当前情况下我国在对相关框架结构优化理论的研究过程中仍存在一些问题急待解决，主要问题有以下几点。

2.1 相关设计人员自身的知识储备量不足

相关钢筋混凝土框架结构的一线设计人员，在对整个钢筋混凝土框架结构优化设计的过程中发挥着其不可替代的作用。所以相关一线设计人员自身综合素养的高低，将直接影响到最终的框架优化设计结果。在实际结构优化设计的过程中，相关设计人员要对整体工程结构进行较为细致的分析，并根据相关分析结果建立起实际的分析模型，最终通过对相关实际模型的分析再决定出最佳的优化方案，只有这样才能有力地保证相关框架结构能够发挥其最大作用。而在现阶段条件下由于相关设计人员自身的知识储备量不足，使得一线设计人员在面对优化过程中出现的问题时不能进行有效的解决，在一定程度上阻碍了框架优化工作的正常进行。

2.2 忽视了结构的整体优化效应

所谓框架结构的优化设计过程，通常条件下是在给定的结构形式下，甚至是在给定了相关结构布局尺寸的情况下进行相应的设计调整。优化的效果也只作用于相关建筑的梁和柱的截面上，而优化的目的则是通过对于相关建筑梁和柱的调整使两者达到一种相对更为和谐的状态从而有效增强其使用效果。但是相关局部优化只能从优化相关建筑的布局尺寸出发，其优化结果很难达到最优结果，而对于相关建筑的整体优化则能立足于建筑的整体布局，从更深层次对相关框架结构进行优化升级，所以相关整体优化内容相对而言显得更加具有其现实意义。

2.3 优化目标偏离实际工程要求

对于相关建筑的优化设计，其目的在于通过对于原有结构设计的不断优化得出相关设计内容的最优解，相关目标函数是在已经给定的前提下进行运算和求解的，这就在一定程度上导致了相关优化目标及优化结果最终偏离了实际的工程需求。在实际的建筑施工过程中，由于受到众多不确定因素的影响，使得相关建筑不能按照原有设计目标进行施工，最终使得原有条件下得出的最优解不能满足实际的工程需求，甚至在一定程度上阻碍了相关工程的正常施工。

3  钢筋混凝土框架结构的优化设计思路

3.1 确立起合理的框架结构优化设计模型

要想有效优化相关钢筋混凝土框架结构的设计，首先就要确立起合理的框架结构优化设计模型。在确定好具体的设计标准的前提下，基于相关建筑的设计变量、目标函数和约束条件，再根据相关建筑的实际建设需求建立起相应的优化设计模型，并通過模型的分析得出相关建筑框架结构优化的最优结果，并通过具体的计算过程对相关优化设计结果进行验证，以保证相关优化结果更加符合相关实际的施工要求。

3.2 选择合适的框架结构优化设计方法

要想有效优化相关钢筋混凝土框架结构的设计，就要在实际进行优化设计前选择合适的框架结构优化设计方法。在一般情况下，对于相关钢筋混凝土框架结构优化设计的过程中，往往会在基于一定相关数学模型的基础上进行相关的框架结构的优化设计。而此类优化设计的过程往往会选择直接间接法中的零阶方法和间接方法中的一阶方法。其中，间接方法中的一阶方法在实际的使用过程中，往往是通过对相关约束条件的不断优化以达到最终的优化结果。而在零阶方法的实际使用过程中，通常情况下是通过添加罚函数的方法，转变原有设计的约束条件使其转变为非约束性条件，最终通过相关曲线拟合的方法相对直观地观察结构设计过程中存在的缺陷，并通过合理地设计调整有效确定起相对正确的目标函数，从而实现对相关建筑框架结构的合理优化。

3.3 分层次进行框架结构优化

要想有效优化相关钢筋混凝土框架结构的设计，不仅在优化设计的前期选择最为合适的优化设计方法，而且还要根据相关建筑的不同具体情况进行科学的分层优化。首先，在对相关钢筋混凝土框架结构进行优化设计的过程中，要从建筑结构整体的布局入手进行相关的优化工作，保证整个建筑主体的布局方式和结构性质合理。并在此基础上对相关结构的形体进行优化设计，通过改变结构的几何形状等因素，使得相关建筑的整体结构形体科学合理。其次，在相关建筑的结构布局和使用材料等因素全部确定的基础上，再从相关建筑的局部入手进行优化，在最大程度上减少建筑结构所需成本，并在保证相应施工质量的基础上有效提升相关建筑单位的经济效益，从而有效促进我国相关建筑行业的不断向前发展。

4  结语

综上所述，随着社会的不断进步我国相关的建筑行业也有了较快的发展，高速发展的建筑行业急需一种相对安全可靠的施工工艺，来持续推动整个行业的不断向前发展，而钢筋混凝土框架结构因其自身条件的优越性，受到了整个建筑行业的广泛关注。但在当前条件下的钢筋混凝土框架结构优化设计的过程中，仍存在着相关一线设计人员自身知识储备不足、优化目标偏离实际工程要求和忽视整体结构优化等问题，而这些问题的存在一定程度上阻碍了现阶段条件下，我国钢筋混凝土框架结构优化设计工作的正常进行。所以，要想有效优化钢筋混凝土框架结构的设计，不断推动我国相关建筑行业的稳定快速发展，就要求相关一线设计人员在不断增强自身的相关知识储备量的基础上，充分掌握相应的优化设计方法，最终有效完成对于钢筋混凝土框架结构的优化设计过程。

参考文献

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[2] 赵欣.探究钢筋混凝土框架结构优化设计[J].城市建设理论研究，2014（9）.

[3] 陈铖楷.浅谈高层建筑混凝土框架结构优化设计[J].建筑工程技术与设计，2015（17）：283，435.