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摘要：

隨著人們生活水平的提高，人們對建筑工程的要求也越來越高，房屋結構不僅要有實用價值，還需要有審美價值。本文就對建筑結構設計的優化策略及其在建筑結構設計中的有效運用進行探討。

關鍵詞：

建筑結構設計；優化策略；有效運用

隨著經濟的快速發展，人們的生活水平逐漸提高，對住房的要求不僅注重實用性，還注重住房的功能性和安全性以及它的欣賞性。這就對建筑結構設計人員提出了更高的要求，在進行結構設計時，要綜合考慮到結構高度、結構材料、結構質量和結構設計等方面[1]，從而優化建筑結構設計方案。

1優化建筑結構設計的概念及意義

1.1優化建筑結構設計的概念所謂建筑結構設計優化就是設計者在運用力學理論的時候，運用結構優化設計方法，把包含其中的因素看作不定的變量，從而形成一個結構設計優化方案域，然后，設計者利用數學思想和方法對這個方案域綜合分析和論證，最終形成一個具有可行性的設計方案。建筑結構設計概況見表1。

1.2優化建筑結構設計的意義對建筑結構設計進行優化，對其在建筑結構中的有效運用意義重大。在提高建筑實用性、功能性和欣賞性的同時，還能對工程造價進行有效的控制。在保證建筑結構的科學性、安全性和可靠性的基礎上，用最低的成本和最少的投資即可獲得最大的利益，這對建筑商來說，是最為有利的。與傳統房屋結構設計相比，我們可以看出：對建筑結構設計進行優化，能夠使建筑結構內部的每個部分得到協調，并能發揮利用材料的最大限度，從而減少建筑的工程造價?？傊?，它能在保證建筑結構設計安全可靠的基礎上，保證建筑結構設計中的經濟性和實用性。

2優化建筑結構設計原則

2.1體現綠色環保理念隨著社會的進步，我國提倡環境友好型社會這一理念，人們對環保的意識逐漸提高，建筑行業在這方面也相應的出臺多種節能環保的規章制度。在建筑結構設計的優化環節，可以采用綠色環保的原材料，一方面保障人們居住的安全性，另一方面也減少環境污染；同時，也可以對材料二次利用，“變廢為寶”，減少工業垃圾的產生。

2.2保證結構設計優化的安全性在結構設計的優化環節中，最為重要的就是安全保障。選擇具有可行性的建筑結構設計和有質量保障的建筑材料，是結構設計優化環節中要考慮的最為基本也是最為重要的因素。

2.3注重優化結構設計中的經濟性在保證建筑結構設計安全性的基礎上，注重結構設計中的經濟性。當前我國倡導建設資源節約型的社會，在建筑結構設計環節中，需要考慮如何降低成本，減少資金投入，同時保證建筑結構設計中的安全性。

2.4注重優化結構設計中的功能性隨著人們生活水平的提高，相應的，人們對住房提出了更高的要求。建筑結構的優化設計就是為了滿足住戶的需求，為住戶提供優質舒心、集實用價值和審美價值于一體的建筑。

3建筑結構設計優化策略

3.1優化設計中的材料對材料的最大限度的利用就是對建筑結構材料的優化。在選擇材料時，要對材料的性能、質量指標等各方面都要有一定的了解，選購時秉承物美價廉的理念，一方面能使材料發揮它的使用功能，提高房屋建筑質量，另一方面還能減少資金投入，節約資源。當然，材料的選擇也要考慮到它的可操作性，保證建筑工人在施工過程中能夠安全操作。

3.2優化設計方案一個最優的設計方案和一般的設計方案在同樣完成房屋性能的情況下，成本能相差13~22%，可見不同建筑的設計方案對建筑成本的影響是很大的。建筑的戶型、樓層高度和樓層層數、房間大小等都是影響設計方案的關鍵因素，在多個設計方案中，要仔細論證分析，選出一個最優的方案。在進行方案設計時，不同項目所占的投資比例也不相同，所以在優化環節中要有側重點，不能一概而論。

3.3選擇最佳基礎形式建筑工程的基礎形式是建筑施工順利進行的前提，對建筑工期和建筑工序有著重要影響，所以選擇一個合理、優質的基礎形式很有必要。據相關統計，建筑基礎形式在房屋建筑的投資成本中占到28%，而且我國房屋建筑主要是指高層或者超高層的建筑，基礎機構的造價與地質條件也有一定聯系，進一步說明對于地基的選擇尤為重要。因此，在建筑結構設計的優化環節中，要選擇最佳的基礎形式。

3.4選擇最優結構形式不同的戶型有不同的優勢，應該根據不同地區的實際情況，綜合考慮不同的結構設計方案以及樓宇的抗壓性、抗震性，還有建筑優化的經濟性等，才能建造出安全系數高、功能性強、成本低的建筑物。根據一般經驗，對于7層以下的建筑物，混凝土用量相對少；7~12層的建筑物，最好采用框架結構，設置抗震剪力墻，在節省材料的同時，也能保證建筑的安全系數；12~20層及其以上的建筑物，也應采用框架結構，但需要在合適的位置設置剛性筒體，保證房屋的安全性，同時也能最優化的使用材料[2]。

3.5選擇合理的構建截面構建截面對后續工作中建筑材料的投資成本有很大影響。比如：在建筑結構的設計中，如果構建截面的尺寸增大時，配筋率會相應的減小，鋼筋的用量會減少，但混凝土的需求量就要增多；相對的，如果構建截面的尺寸減少時，配筋率會相應的增大，鋼筋的用量會增多，但同時，混凝土的需求量就會減少。所以在建筑設計的優化過程中，要選擇一個最合理的構建截面，從而降低投資成本。

3.6有效控制配筋率目前的建筑一般是高層或者超高層建筑，對鋼筋的需求量很大，同時鋼筋的價格也在不斷的上漲，這就說明在建筑設計優化過程中，需要考慮鋼筋材料的成本這一問題。合理控制配筋率，在保證建筑結構安全系數高、抗壓能力強的同時，也能控制鋼材的使用量，從而降低投資成本，優化建筑結構設計。

3.7成本設計管理過去，我國的建設資金以國家財政撥款為主，當時物價比較穩定，時間的變動不影響資金的價值，建筑結構的成本計算一般采用靜態的算法[3]。但隨著經濟的發展，物價變動幅度逐漸變大，建筑工程的成本每年都在發生變化，建筑企業需要有一套完整的動態管理系統來完成對成本的控制，才能建筑結構的設計達到最優。

4建筑結構優化策略在建筑結構設計中的有效運用

4.1直覺建筑結構優化和結構設計建筑設計形式多樣，建筑的布局及其戶型也千差萬別。在實際操作過程中，建筑結構設計的參考數據和建筑結構抗壓數據都是變動的，就算已經確定了戶型和具體結構設計方案的建筑物，人們也可以采用不同的分析方法對建筑結構設計中的不同環節進行分析。計算機雖然具有操作快捷、計算精確的優勢，但卻并不能智能的應對各種現實問題，必須依靠專業的建筑結構設計人員根據實際情況進行研究和分析，結合工作經驗對設計中的每個環節進行評估，這樣的設計方案才有現實意義，有可行性和可操作性。

4.2直覺優化設計過程的問題研究在具體的建筑結構設計過程中，要全面考慮各種可能出現的突發狀況，比如地震等自然災害等，這些因素的出現可能會降低建筑物的安全性和可靠性，所以在進行結構設計時，要嚴格遵守設計優化的相關原則，提高建筑物的安全系數和抗壓防震能力，從而減少災害對建筑物的損傷。另外，建筑結構設計進程中也要跟隨科技的進步，合理運用先進前沿的相關技術，進一步提高建筑物的穩定性。

5結束語

優化建筑結構設計，對住戶來說，滿足了他們對建筑實用性、功能性、欣賞性等方面的要求；對建筑商來說，可以減少工程造價，降低投入資金，從而獲得最大收益。在實際過程中，建筑結構設計人員要嚴格遵循優化原則，在保證建筑物安全可靠的情況下進行結構設計的優化。

參考文獻

[1]胡卓文.建筑結構設計優化策略的實際應用[J].建材發展導向（上），2014，8（6）：200~201.

[2]李增林，張傳花.探析復雜建筑結構設計的預應力優化策略[J].新材料新裝飾，2014，6（8）：535.

[3]郝永超，胡繼友.建筑結構設計中的優化策略分析[J].建筑工程技術與設計，2014，3（18）：207.

作者：劉劍鋒 單位：廣東省建筑設計研究院