耿超

摘要：建筑结构优化设计通过满足质量、造价、刚度等要求，这是当前对建筑设计的最佳设计思路，通过方案和施工的优化，形成目标优选，满足经济效益，减少资金投入，确保企业经济效益的实现。基于此，本文将着重分析探讨建筑结构设计优化设计新方法，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

关键词：建筑工程；结构设计；创新

1、建筑结构设计优化的重要性

现在我国房屋建筑多以高层建筑为主，这是一种较为特殊的建筑结构，在房屋结构设计中，想要节约资金、降低成本，就需要运用到建筑结构设计的优化方法，从而为建筑的结构设计提供更加有利的方案。优化房屋建筑结构的设计，就要将建筑结构的安全与质量工作放在整体设计的基础位置，要对建筑结构设计方案中的每一个要点与细节进行全面的研究与优化。在进行房屋建筑整体结构的设计时，要利用先进的优化设计思想与技术进行结构设计方案的优化，这样可以有效的控制整体建筑施工的成本。建筑结构设计的优化方法在房屋结构设计中的应用具有较高的优势价值。在进行房屋结构设计的优化时，要综合考虑到多种情况的具体分析，要对整体以及部分的建筑结构进行全面的优化，从而保证房屋建筑结构整体质量的优良，还要确定结构构件之间的功能配合，提高整体建筑结构的功能与质量水平，节约资金成本，提高建筑结构的经济性与适用性。建筑结构设计的优化方法在房屋结构设计中的应用中具有较高的实用价值。

2、建筑结构设计优化要点

2.1在进行房屋建筑结构优化设计时，最为重要的一点就是提高结构中各个部分的协调性，因此它需要将工程整体进行研究及衡量，在保证结构稳固的基础上实现各个部分的相互配合，这是因为结构并不是独立的个体，它之所以稱之为结构，也就说明内部是存在一定关联性的，因此这是一项需要进行综合设计的工作，具有相当大的难度，在对房屋建筑进行优化设计时，不仅要保证其外观的美观性，更要对内部进行协调性设计，这样二者才能共同成为房屋建筑的功能项，从而减少建筑成本，提高房屋实用性及经济效益。

2.2任何项目的开展都需要依托规范性原则推动工作进行，因此在进行结构优化设计时需要聘用专业性强、具有一定实践基础的设计人员，同时这部分工作人员还需要遵循结构设计规范原则开展工作。虽然结构设计规范适用于所有的建筑工程，但是现有规范的确存在一定缺失性的，并且不能从根本上保证房屋建筑的安全性及稳定性，因此在进行房屋建筑结构的优化设计过程中，要坚持以结构设计规范为原则，从工程实际情况为出发点，站在问题的角度上去深化问题，并解决问题，从而将主体设计方向进行确认，这样才能使房屋建筑结构设计更加完善，从而提升整体设计效率及质量。

2.3提高建筑舒适度原则。建筑是用来生活与工作的，那么建筑的根本目标就是舒适，在对建筑结构进行优化设计时，一定要充分考虑到这一点，特别是在结构体系优选、传力途径科学性、构件布置合理性、构件材料选用等方面有一个良好的规划与统筹，只有正确的选择好结构方向，才能确保建筑符合要求，形成正确的建设导向和内容。在把握结构设计要素上，要全面考虑到提高建筑舒适性为主，这样投入使用后，才能证明结构优化达到了预期，这是一条基础原则。

2.4建筑结构整体安全度原则。结构优化设计不能出现偷工减料的情况，优化也不是减少投入，是在全面考虑整体建筑不同位置构件关系基础上，使各个结构间形成稳定性，确保结构体系构件可靠安全，结构上的安全非常重要，在经济合理中把握好投入与产出比，最终达到建筑结构既安全耐用又经济合理的总目标。

3、建筑结构设计优化创新法

3.1采用拓扑优化的措施。设计人员在对房屋建筑进行优化设计时，应准确寻找到建筑结构的理想化分布方式，通过对建筑结构的刚度与其他属性进行分析，采用拓扑优化的设计优化措施，有效减小房屋建筑结构的重量，使房屋建筑结构设计的性能显著提升。设计人员在實践工作中应充分认识到拓扑优化方法优势，利用拓扑优化方法使建筑结构的设计转变为概念性的结构设计方法，有效提高房屋建筑结构设计的逻辑性，使设计人员在探究建筑结构最优化分布形式的过程中能够更好地挖掘建筑结构的经济效益，为住户带来更加舒适的感官体验。

3.2采用外形优化的措施。在固有截面优化方法的基础上，对建筑物结构框架与内部形状等进行相应的调整与完善，进一步提高建筑结构设计的质量。房屋建筑结构设计人员在实践工作中，首先应了解与掌握房屋建筑的整体情况，根据我国现阶段的建筑结构设计标准，对初始设计方案进行适当的修改。采用外形优化的设计方式，应该以房屋建筑的设计标准来划分建筑结构的外形特征，在设计过程中主要采用杆系结构以及连续性结构。其中，杆系结构的外形设计，应注重选取建筑结构的节点坐标，将节点坐标作为设计变量，以此满足外形优化设计的相关要求。

3.3采用截面优化的措施

应具体考虑到截面结构的可靠性与安全性，对截面部位进行科学运算，以此提高截面结构的美观性与稳定性。设计人员应通过有限元计算设计变量的应力特点与结构位移，借助信息化设备对设计数据进行验算与统计，根据所得出的数据资料准确判定出截面结构的调整区域，对该区域内的设计与施工建筑截面进行优化设计处理。在建筑设计的截面优化过程中，设计人员应严格按照计算数据进行操作，提高运算的准确性，以此确保建筑物截面的稳固性，提高建筑的使用寿命。

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