建筑与工程◎
建筑结构优化设计分析
黄 淼
摘 要:随着我国现代经济的快速发展?整个外部环境发生了深刻的变化?建筑业在发展中面临着激烈的竞争?人们对建筑提出了更为严格的要求:为了稳定建筑业的发展?在设计过程中?一定要注意应用新的设计方法?以满足当代建筑的施工要求?无论是市场需求还是企业需求?建筑结构的优化设计都是非常重要的?因此?本文对建筑结构优化设计的新方法进行了分析和探讨?以期对实际工作者有所帮助?
关键词:建筑结构设计?优化设计?方法一、建筑结构优化设计的意义
所谓建筑结构优化?应在原有引进更先进设计理念的基础上?从我国民生实际出发?合理控制建筑成本?进而发展出具有较大经济效益的建筑结构设计?特别是我国人口多、人均资源少的社会性质?是由城市化进程推动的?旧楼改造和新楼建设也是结构设计和造价的一大重点?建筑结构设计优化是指对基础结构、夹层结构、围护结构和一些细部结构进行综合优化的过程?对施工现场的实时跟踪和材料的使用也是不可忽视的优化重点之一?本文从成本控制的角度出发?分析了细部设计和总体工程设计的选择、重点和成本?提出了经过创新二、建筑结构设计优化的原则
、改进和优化后的建筑结构设计优化方案?
建筑结构设计包括建筑结构本身?以及建筑的经济效益、居住舒适性和建筑空间的利用?因此?建筑结构设计应严格遵循以下原则:
首先?在建筑结构优化设计中?应根据建筑的不同功能要求?调整墙柱的布置和墙肢的长度?使建筑结构满足经济结构和安全使用的要求?其次?在建筑结构的优化设计中?必须满足建筑对居住舒适性的要求?总体优化设计可以从建筑结构、装修、电气安装等方面进行?再次?要保证建筑结构的整体安全?最终达到建筑结构安全耐久的目标?最后?在保证建筑整体结构安全稳定的基础上?考虑结构造价问题?在满足建筑整体性能的基础上三?考虑建筑的经济性?
(、建筑结构优化设计方法拓扑优化是指在高层建筑设计中一)拓扑优化方法
?必须不断优化设计方案?以减轻建筑结构的整体重量?提高建筑的承载能力?在使用拓扑优化方法之前?设计人员必须充分了解拓扑优化方法?在结构设计时科学合理地使用拓扑优化方法?使建筑更加科学合理?同时提高建筑的整体质量?延长了建筑物的使用寿命(?
为了确定建筑结构是否具有实用价值和审美价值二)截面优化方法
?必须保证建筑结构的稳定性和安全性?因此?规划师在施工区段作业时?应注意施工区段结构的安全稳定?并采用科学的方法计算施工区段的约束条件?在设计部分的优化设计中?设计人员可以利用有限元分析方法计算设计变量的电压特性和结构位移?并可以利用先进的计算机设备通过跟踪获得更为准确的数据?以保证施工过程的合理性然后实现相应的优化设计?因此?在工程设计过程中?必须重视断面优化方法的应用(优化设计首先要建立科学合理的建筑设计模型三?以保证工程后期的使用质量和使用时间)优化建筑结构设计模型和设计计算方案
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?控制各种参数的变化?根据试验结果选择合适的变量?另外?通过优化设计?提高结构计算模型的科学性?对影响建筑结构设计方案的各种因素进行比较分析?改善不合理性?制订合理的计算方案?从而减少结构计算误差?保证建筑结构计算方案的科学合理?选择合适的地震动参数?并在计算模型中考虑梁端刚性区和板翼缘是一种合理的经济设计措施(四)优化基础结构设计
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在基础设施设计中?首先在设计优化前?做好当地地质地形、自然环境等施工条件的现场调查?并收集、分析相关资料?在此基础上?制订科学合理的设计方案?并根据可能遇到的问题制定解决方案?例如?共同的基础形式和经济优先权是:自然地基>地基处理>桩基础?在自然地基:独立基础>条形基础>筏基础?筏基础:板式>梁板?地下室基础:独立基础＋防水板(>筏＋柱墩基础(电气工程是房屋建筑土建工程的组成部分之一五)结构与电气的协调优化
与抗浮水位和地基承载力有关)?
?在设计住宅结构时?必须将住宅结构与相应的电气工程相结合和协调?在电气管道的安装过程中?地面的安装工作将严重影响建筑结构的正常施工工作?由于电线管必须穿过建筑结构的横梁?才能保证电线管的正常工作?这样在规划建筑结构时?必须严格按照施工顺序进行?首先?在专题建设过程中?要做好建筑电气的预埋工作?然后确保预留预埋的位置满足后期建筑电气的施工?其次?电气管道预制孔及孔尺寸必须严格按照设计图纸施工?避免预留孔与设计图纸不一致?最后?必须考虑支撑体的宽度?保证与壁厚的均匀性?保证支撑侧平面与壁面重合?保证导线外露的正常现象?建筑载体上的孔洞数量相对较多?因此?有必要对建筑结构和用电进行合理设计(?以保证建筑的整体设计强度地下室是建筑施工过程中相对较大的一部分六)地下室结构的优化
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?地下室优化过程中需要注意两个方面:一是在满足建筑物使用要求时?增加地下室高度?有助于减少混凝土和钢材的使用?也有助于减少建设用地的采空区?从而降低建设成本?二是在地下水丰富的地区?水质是一个不容忽视的重要因素?降低地下一层高度时?必须注意地下室的地质压力?此外?检测人员还必须对受力状态进行详细分析?以满足规范计算条件?对加固效果影响较小四、结束语
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建筑业的快速发展不仅需要国家相关政策和法律的支持?同时?建筑业自身的反向驱动也非常重要?建筑工程结构设计的优化技术不仅能满足人们对房屋建筑功能的要求?而且能达到住宅建筑高效、环保、经济等方面的要求?为了更好地实现这些目标?有必要结合高新技术?在住宅结构设计中创新优化技术?监管部门应重视建筑结构设计优化技术的创新?采取有效措施?创造更好的发展条件?从而促进我国住宅建筑业的快速发展?
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.房屋建筑结构设计中优化技术的应用探－７４.
[Ｊ].?２０１９(２):４９６.作者简介:
黄淼?河北省廊坊市?
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