结构优化设计在建筑工程设计中的意义和应用

伍后胜

摘要：随着时代的进步，建筑行业也蓬勃发展起来。现代化建筑的结构设计工作中，设计人员应积极应用先进的结构设计理念以及设计方法，对建筑结构设计方案进行技术优化，以提高建筑工程整体结构设计科学性和经济性。设计人员应不断优化建筑平面结构布局以及细部结构，确保建筑基础结构以及承重结构受力平衡，从而在保证建筑结构安全的基础上减少对资源的消耗，合理控制建筑工程造价，完善建筑功能。

关键词：结构优化设计;建筑工程设计;意义;应用

1结构优化设计的意义

1.1结构优化设计有利于提高建筑的安全性

不管是民用建筑还是工业建筑，建筑的安全性都直接关乎着使用者的人身安全和财产安全，所以，建筑的安全性也从来都是结构设计需要守住的最底线。在建筑结构设计中，安全性是设计人员需要坚持的最基本的原则，在此基础上综合考虑各方面的限制因素，提高设计的其他指标，如经济性等。

1.2结构优化设计有利于提高建筑的經济性

结构优化设计能够提高建筑的经济性是显而易见的。结构设计方案直接决定整体项目的总造价。结构设计方案不仅包含结构体系和构件布置，也包含项目实施过程中选取的施工应用技术。目前正在应用和不断发展的结构体系种类繁多，大的结构门类有钢筋混凝土结构、钢结构、混合结构，每种结构大类下又细分多种不同的结构体系。在实践中，每种结构体系均有其擅长的应用场景，换句话说，每个工程场合都有其适合的结构体系。结构体系之下，构件布置影响着结构内部质量和刚度的分布，影响着的结构构件传力的效率，不合理的构件布置会造成结构自身的内耗，即造成结构材料的浪费。

2结构优化设计在建筑工程设计中的应用

2.1建筑基础结构设计优化

建筑基础结构设计对保证建筑结构的安全稳定以及控制工程造价均会产生较大的影响，因此，要对此环节进行技术优化。目前，在建筑工程基础结构设计中，桩基础结构被广泛应用。比较常见的桩基础主要包括预制桩以及灌注桩等类型。其中灌注桩虽然能够较好地满足建筑基础结构承载上部荷载、总重控制以及沉降控制要求，但是，其施工工期相对较长。而预制桩由于可以采用工厂化方式进行批量规模生产加工，所以其施工效率较高，能够有效加快施工进度。设计人员应根据建筑工程的实际情况以及工期要求等优化选择相应的桩基结构。同时，为了适应建筑深基坑的要求，合理控制作用于桩身以及桩端部分的地基土压力，设计人员还应优化设计桩身长度，以降低摩擦阻力，提高桩身结构的稳定性。

2.2建筑承重结构设计优化

承重墙是建筑结构中的重要组成部分，其结构规模以及设置数量的合理性将对建筑工程整体结构的安全性、稳定性以及建筑空间的利用率等产生较大的影响，因此，需要对建筑承重墙结构设计进行技术优化。在建筑承重墙结构的设计实践中，应采用具有及较高稳定性和强度的建筑材料提高承重墙结构的抗压能力以及抗震能力。同时应优化承重墙的设置数量以及结构规模，虽然较大较多的承重墙设计能够提高建筑结构的稳定性和安全性，但是会影响建筑室内空间利用率，且较不美观，不符合现代建筑结构设计理念，所以在设计实践中应在保证建筑结构安全稳定的基础上将其结构规模适当减小，并提高墙体结构的抗剪能力，从而兼顾建筑结构设计在稳定性以及美观性等方面的要求，达到技术优化的目的。

2.3建筑细部结构设计优化

建筑工程的关键设计细节应当体现在建筑抗震性能设计、承重结构体系设计、建筑物的隐蔽部位空间规划设计等。工程建筑的设计规划人员对于建筑物的各个层面规划设计细节都要给予充分关注，防止存在土木建筑物的细节设计错误现象。工程设计人员必须做到准确验证建筑物的各个区域结构荷载强度参数，并且还要严格保证满足最基本的建筑抗震等级要求。建筑工程的设计人员针对工程成本因素必须给予全面考量，进而运用科学手段来节约利用现有的建筑工程资源。在目前开展实施的建筑工程施工项目进程中，项目设计人员针对工程定额如果能够进行科学合理的确定，那么有益于项目设计单位企业给出更加完整科学的工程量编制清单。因此在实践工作中，作为建筑工程设计的负责人员应当严格确保现有的建筑工程量清单能够完整容纳各项工程成本定额数据，据此形成体系化的项目成本管控实施方案。建筑工程设计的相关负责人员应当全面判断与审查项目工程量的编制清单，防止出现遗漏建筑工程项目关键成本指标数据的后果。

2.4根据建筑给排水技术要求优化结构设计

给排水系统是现代建筑工程中不可或缺的组成部分，因此在对建筑结构设计进行技术优化时，应充分考虑建筑给排水系统的技术要求。给排水系统往往需要使用较多的机械设备以及管网设施，这些设备客观上加大了建筑结构的荷载，其在施工时经常会对建筑梁柱结构造成破坏。为了保证建筑结构的安全性和稳定性，并确保给排水系统能够正常运行，在建筑结构设计中应优化给排水设施的布设位置，并科学布设预留孔洞以及预留空间，尽量避免在后期施工时给排水管线贯穿对建筑梁柱结构的影响。对预留孔洞以及贯穿墙体应采取必要的加固处理，以确保建筑结构的稳定性。

结语

在现代建筑结构设计工作中，应运用现代化的结构设计理念以及先进的技术手段对建筑结构主体、平面、细部以及各相关结构设计环节进行优化。同时，在建筑结构设计中还应结合现代电气系统技术要求、给排水系统技术要求等优化建筑结构设计方案，完善建筑功能。此外，现代建筑结构设计还应充分考虑建筑外观美观性要求等要素，通过对设计方案的技术优化全面提高建筑结构设计的水平和质量，使建筑工程更加安全、稳定、美观且具有较高的经济性和美观性，从而推动我国建筑行业的现代化发展。

参考文献

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