建筑結構設計優化設計新方法探析【摘要】：隨著我國人民經濟水平的不斷提高，對住房質量要求不斷增加，人們開始重視房屋建筑的美觀性、經濟性、實用性。所以，在建筑結構設計的過程中，可以采用結構優化的方式，不斷提升工程施工的便利性，同時采用結構優化設計的方式，增加建筑工程的穩定性與經濟性。文章圍繞建筑結構設計優化方法展開論述，期望對于建筑結構設計領域的改進和完善具有一定的參考價值。【關鍵詞】:建筑結構；；優化設計；；新方法1建筑結構設設計優化的必必要性在房屋結構設計計過程中，使使用合理的優優化設計方案案，不僅能夠夠提升建筑物物的使用價值值，還可以同同時實現建筑筑物的經濟價價值和環保價價值。在優化化設計方案中中，節省建筑筑單位的資金金投入，降低低建設成本。建建筑優化設計計與傳統的建建筑設計相比比，能夠為企企業帶來更好好的經濟效益益、為用戶提提供更好的使使用體驗。通通過優化配置置建筑施工過過程中的各種種資源，如建建筑材料、結結構布局，實實現結構布局局的有效結合合，共同發揮揮更優作用，建建筑物的面積積隨著建筑物物層數的增加加而增加，而而要想保證建建筑物的良好好設計效果、穩穩定性和可靠靠性，建筑物物的單位面積積造價也會隨隨之升高。通通過建筑結構構優化設計，便便可以在這些些因素之間找找到協調點，實實現最佳的方方案設計。2建筑結構設設計優化方法法需遵循的原原則2.1舒適性性原則建筑房屋本來就就是人們的生生活和居住的的重要場所，其其最終的目的的就是滿足用用戶的各種需需要。因此在在房屋結構設設計中應用建建筑結構優化化方法，應遵遵循舒適性的的原則。將用用戶的需求放放在房屋設計計的第一位，廣廣泛的收集和和總結各種用用戶對房屋設設計的不同的的功能需求，盡盡可能提高房房屋建筑的服服務功能。比比如采用大開開間的剪力墻墻結構設置，以以方便用戶日日后對房屋進進行分隔和改改造。2.2經濟性性原則房屋結構設計要要根據建設場場地和用戶的的需求，確定定房屋的層數數、房屋設計計的外觀形狀狀以及內部結結構構造，并并在滿足安全全性和舒適性性的前提下，采采用最佳的結結構體系設計計方案，嚴格格規范房屋設設計的相關標標準，最大程程度的降低材材料損失，提提高資源的利利用率，以實實現節約成本本的目的。2.3綠色環環保性原則現代社會追求經經濟建設與環環境保護的和和諧統一，在在工程建設中中引入了綠色色建筑理念，并并以綠色環保保性原則作為為各個行業生生產發展的重重要約束和規規范條件。因因此，在房屋屋結構設計中中應用建筑結結構設計優化化方法，應始始終遵循綠色色環保的原則則，選擇環保保型設計和建建設材料，將將保護環境納納入房屋結構構設計方案中中，提高設計計人員的環保保意識，突出出環保設計的的重點，最終終實現房屋結結構設計的綠綠色環保目標標，以促進房房屋結構設計計的可持續發發展。3建筑結構設設計優化方法法的應用3.1截面優優化方法建筑物結構的細細節是最能體體現其整體可可靠性和安全全性能的部分分，在處理建建筑物截面時時，設計人員員必須考慮到到截面結構的的安全性和可可靠性，對建建筑物的截面面進行科學計計算，提升其其穩定性和美美觀度。對于于建筑物截面面的優化設計計，設計人員員可以利用有有限元方法來來計算設計變變量的應力特特點和結構位位移情況，并并通過信息化化的設備驗算算和統計所獲獲得的設計數數據，再依據據所得的結果果判斷需要調調整的范圍，并并對該范圍內內的區域進行行優化設計。3.2建筑物物下部地基基基礎結構的優優化設計在對建筑物的下下部地基基礎礎結構進行優優化設計時，設設計人員必須須選擇最為合合適的方案。例例如，以實際際施工情況為為基礎選擇對對應的樁基類類型，盡量降降低工程造價價，再根據樁樁端持力層的的厚度對灌注注樁的長度進進行科學選擇擇，并對集中中優化設計方方案進行對比比，進一步篩篩選出最優的的設計方案。例例如，某建筑筑物結構的原原設計使用的的是樁筏基礎礎，相對該結結構設計進行行優化，將樁樁筏基礎改為為樁基礎，設設置兩樁承臺臺、三樁承臺臺、四樁承臺臺和梁式承臺臺。在這部分分優化中，考考慮的是基礎礎傳力的傳遞遞路徑最短則則越省材料，但但是前提保證證是總沉降值值和不均勻沉沉降值。樁筏筏基礎較樁基基礎而言增加加了一塊整體體的筏板，將將整體受力轉轉變為局部受受力，增加了了傳遞的途徑徑，但是也增增加了材料的的使用，雖然然浪費了材料料，但對控制制不均勻沉降降具有一定作作用。根據實實際情況而言言，若要同時時滿足總沉降降、不均勻沉沉降以及地基基承載力的要要求，使用天天然基礎的經經濟型要比樁樁基礎更高，而而且施工更為為簡便，所需需時間也相對對較少，費用用也較為便宜宜，不失為一一個較好的選選擇。3.3結構拓拓撲優化結構拓撲優化的的變量為桿系系結構的節點點布局、節點點之間的桿件件連接關系，以以及連續體開開孔數量和位位置。結構拓拓撲選型直接接關系到結構構的設計性能能。尤其是在在復雜結構的的選型中，結結構拓撲優化化從定義上來來說就比形狀狀和尺寸優化化更有價值。結結構拓撲優化化是一種概念念設計。其宗宗旨是將以前前尋求結構的的最優拓撲問問題的思想更更改過來，變變成在給定的的設計領域內內尋求材料的的最優分布問問題。結構拓拓撲優化包括括離散拓撲優優化和連續體體結構的拓撲撲優化。離散散結構拓撲優優化是在設計計空間內建立立一個由有限限個梁單元組組成的基結構構，連續體拓拓撲優化是把把優化空間的的材料離散成成有限個單元元（殼單元或或者體單元），然然后根據算法法確定設計空空間內單元的的去留，保留留下來的單元元即構成最終終的拓撲方案案，從而實現現拓撲優化。3.4剪力墻墻結構的優化化設計剪力墻結構在設設計方案布置置的過程中，要要使剪力墻結結構重心和建建筑平面的形形心相互重合合，來避免建建筑結構的剛剛度在平面上上面分布不均均。剪力墻的的墻體要與建建筑的隔墻相相互重合，在在剪力墻保證證結構安全穩穩定性的前提提下，增大建建筑空間利用用率，提高建建筑工程使用用的舒適度。還還要盡量使剪剪力墻墻體的的長度符合要要求，進而保保證剪力墻墻墻體安全穩定定，要盡量減減少剪力墻墻墻肢數量，降降低建筑工程程施工建設的的難度，還要要盡量節約施施工材料的使使用。剪力墻墻結構一般是是從上到下進進行連續設置置，剪力墻不不能出現重疊疊、懸空、錯錯位等問題。剪剪力墻結構上上部構造的配配筋墻體要考考慮到盡量縮縮減墻體厚度度，進而降低低剪力墻配筋筋率，使得剪剪力墻結構更更加經濟適用用。3.5框架結結構的優化設設計框架結構在設計計結構方案的的過程中要結結合結構計算算，來保證柱柱網與柱距的的合理性，進進而保證框架架結構的安全全性與經濟性性。在框架結結構整體的平平面布局上面面要降低建筑筑工程中部的的剛度，使建建筑工程兩側側的剛度大大大增強，進而而避免扭轉太太大，整個建建筑工程的抗抗震性得以增增強。框架結結構的柱與的的截面一定要要適當，不然然的話容易浪浪費材料，截截面過大的話話不僅僅影響響到美觀，也也會影響到空空間使用。梁梁與柱的中線線要盡量重合合，如果梁柱柱中線的距離離過大，可以以考慮梁加腋腋。樓梯間的的四角要設置置框柱，進而而增強框架結結構抗倒塌的的能力。4結語綜上所述，隨著著我國經濟水水平的不斷提提高，建筑結結構的優化設設計日益重要要。建筑結構構的優化設計計方法是一種種基于安全考考慮為前提的的實用方法。在在對經濟性和和美觀的共同同方向中把握握契機，從而而實現高質量量且具有藝術術性的房屋建建筑，并且降降低了建造成成本。因此，當當前的建筑結結構優化設計計需要不斷在在優化方式上上加