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房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法探討論文
摘要：從現(xiàn)代建筑的角度來(lái)看，建筑的使用價(jià)值與外觀同等重要。因此在進(jìn)行建筑施工設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分意識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的合理使用。文章闡述和分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，希望能夠促進(jìn)讀者對(duì)當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法有所了解和認(rèn)知。
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)優(yōu)化；模型；計(jì)算
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平也得到了一定的發(fā)展，居民對(duì)于購(gòu)房過(guò)程中逐漸考慮多方面因素，無(wú)論是安全性還是經(jīng)濟(jì)性和外觀設(shè)計(jì)，都成為了主導(dǎo)消費(fèi)者選擇的因素。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅要對(duì)施工過(guò)程是否合理進(jìn)行考慮，還要實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)方案的不斷優(yōu)化，從經(jīng)濟(jì)型以及安全性和外觀設(shè)計(jì)等方面提高建筑的基本價(jià)值。文章對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方案在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的作用進(jìn)行研究分析，希望能夠更好的促進(jìn)我國(guó)建筑設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新意識(shí)的發(fā)展。
1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案的理論分析
站在理論層次來(lái)看，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的過(guò)程中，要充分考慮到安全性以及可靠性在建筑整個(gè)過(guò)程的發(fā)展和體現(xiàn)。與此同時(shí)，還要盡可能的保證建筑物的設(shè)計(jì)美觀和結(jié)構(gòu)合理。因此要想達(dá)到這些目標(biāo)，需要不斷的對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的分析設(shè)置，并對(duì)計(jì)算方式進(jìn)行合理的選擇，以便能夠更好的滿(mǎn)足當(dāng)前的既定目標(biāo)。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，想要對(duì)房屋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，就需要從圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及屋蓋系統(tǒng)和其他細(xì)節(jié)部分進(jìn)行考慮。采取合理的方法對(duì)其造價(jià)以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行整理的安排優(yōu)化，不斷實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性以及安全性目標(biāo)的達(dá)成。為了更好的適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中要充分創(chuàng)新，不斷提高設(shè)計(jì)的特殊性以及新穎性。從對(duì)稱(chēng)性以及獨(dú)特性的角度出發(fā)，對(duì)建設(shè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷的修改完善，并運(yùn)用實(shí)際所學(xué)知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)架的合理布置，避免使用轉(zhuǎn)換層機(jī)構(gòu)。對(duì)不規(guī)則建筑設(shè)計(jì)的原則要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚砼c使用，從根本上完善設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程的整體優(yōu)化。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)具體運(yùn)用
2.1建立優(yōu)化結(jié)構(gòu)相關(guān)模型
在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要充分對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法進(jìn)行使用。在具體實(shí)施的過(guò)程中，可以從三個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的設(shè)計(jì)優(yōu)化目的。
（1）對(duì)設(shè)計(jì)變量的選擇。在進(jìn)行設(shè)計(jì)變量的選擇過(guò)程中，要對(duì)影響建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析，并進(jìn)行綜合考慮選擇。將對(duì)建筑結(jié)構(gòu)影響的參數(shù)作為當(dāng)前模型中的設(shè)計(jì)變量，這些變量主要包含損失的期望值以及結(jié)構(gòu)的過(guò)后家和約束控制的相關(guān)參數(shù)等，最大程度的保證設(shè)計(jì)便變量選擇的合理性。
（2）確定目標(biāo)函數(shù)。在進(jìn)行實(shí)際優(yōu)化的過(guò)程中，除了對(duì)必要的參數(shù)進(jìn)行選擇之外，還需要尋找到一些相關(guān)條件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工程造價(jià)的降低，而這些條件主要包括相關(guān)建筑截面的具體尺寸以及鋼筋的截面積等。
（3）確定相關(guān)約束條件。在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中，要保證房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性以及可靠性，確保相關(guān)的設(shè)計(jì)條件能夠得到滿(mǎn)足。而設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中的約束條件主要有裂縫寬度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、應(yīng)力約束以及結(jié)構(gòu)體系約束和尺寸約束等，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要充分的對(duì)目標(biāo)約束條件與實(shí)際情況形成對(duì)比，確保約束條件能夠滿(mǎn)足相關(guān)的規(guī)定要求，從而力求設(shè)計(jì)達(dá)到最佳。
2.2選擇合理的優(yōu)化計(jì)算方案
在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者要充分考慮當(dāng)前的施工過(guò)程中的內(nèi)部和外部環(huán)境，確保各種因素能夠在可行的范圍之內(nèi)。借助對(duì)約束條件以及非線性?xún)?yōu)化問(wèn)題等的具體研究和分析，最計(jì)算方案之中選取最適合當(dāng)前施工狀況的方案，從而確保方案設(shè)計(jì)更具有合理性。而在對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化的方法選擇中，拉氏乘子法、復(fù)合形法以及Powcll法使用相對(duì)較為頻繁。
2.3對(duì)程序問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化
在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化過(guò)程中，通過(guò)確定設(shè)計(jì)變量以及目標(biāo)函數(shù)和約束條件從而實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算方法的合理選擇，最終不斷的實(shí)現(xiàn)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化活動(dòng)。而在優(yōu)化過(guò)程中，還需要對(duì)對(duì)相關(guān)程序進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以便于能夠更好的對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的任何一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行運(yùn)算，確保設(shè)計(jì)方案的合理性。
2.4結(jié)果分析
在進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中，要對(duì)計(jì)算結(jié)果的合理性進(jìn)行再次的分析研究，最終來(lái)選取適合相關(guān)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案。在方案選取的過(guò)程中，要對(duì)能夠產(chǎn)生影響的諸多因素都考慮在內(nèi)，并且從多角度來(lái)看待這些因素所產(chǎn)生的問(wèn)題，這能夠更好的促進(jìn)設(shè)計(jì)優(yōu)化的作用，從而確保設(shè)計(jì)方案的合理性以及安全性。在施工問(wèn)題上，設(shè)計(jì)方案能夠更好的優(yōu)化當(dāng)前資源使用的程度和效率，確保資源不被合理的浪費(fèi)的同時(shí)又能夠保障相關(guān)技術(shù)支出不受縮減，其能夠起到一個(gè)整體的統(tǒng)籌作用。
3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
在對(duì)于項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，無(wú)論前期設(shè)計(jì)還是后期設(shè)計(jì)，無(wú)論舊房改造還是抗震設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)運(yùn)用在工程的每一個(gè)環(huán)節(jié)之中。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要合理的選擇結(jié)構(gòu)的形式以及對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行深層次的優(yōu)化，將概念設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)方案最終的優(yōu)化；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐作用之中，要充分將其運(yùn)用在對(duì)地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)問(wèn)題上，其能夠更好的幫助房屋建筑實(shí)現(xiàn)安全性和可靠性，確保房屋建造的質(zhì)量。
4結(jié)束語(yǔ)
分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，可以得知，其對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用是無(wú)法取代的。因此，選擇合理的優(yōu)化方案能夠保證房屋建設(shè)在達(dá)到相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)最大化。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的概念，只有不斷的加強(qiáng)研究和分析才能夠更好的實(shí)現(xiàn)其在現(xiàn)實(shí)生活中的運(yùn)用。文章在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程以及問(wèn)題等多方面分析角度下，希望能夠給相關(guān)的設(shè)計(jì)人員帶來(lái)一定思考和啟發(fā)，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)房屋建造的安全性以及穩(wěn)定性。希望文章對(duì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的論述，能夠促進(jìn)讀者對(duì)這一概念的更好的理解和思考。
參考文獻(xiàn)：
[1]范國(guó)興.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].雞西大學(xué)學(xué)報(bào),2014,(8):23-25.
[2]陳華新.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].低碳世界,2015,(36):124-125.
[3]劉金釗.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].住宅與房地產(chǎn),2016,(21):56.
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