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      房屋建筑結構優化設計研究

      發布時間:2020-09-26 10:24所屬分類:建筑工程加入收藏

      摘要:城市建筑科學與技術水平的快速發展與提升極大地促進了當今我國各大城市的現代化建設與發展,很多時候由于城市內部的基礎建設在不斷完善,提

        摘要:城市建筑科學與技術水平的快速發展與提升極大地促進了當今我國各大城市的現代化建設與發展,很多時候由于城市內部的基礎建設在不斷完善,提高了現代人們對于住宅的環境與其舒適度的更高要求。城市建筑結構設計的研究與優化對于我國現代化城市的建設與其發展有著巨大的研究價值和應用意義,文章將針對于現代化城市建筑的結構設計之中的問題介紹優化建筑結構設計的思想同時對于優化建筑結構設計的基本理念和基本的原則問題進行了一些綜合性的分析與論述,旨在不斷地促進城市建筑工作的科學發展和素質提高,促進我國現代化的城市基礎建設工作的不斷完善。

        關鍵詞:建筑結構優化研究

      建筑結構論文

        1建筑結構設計優化的意義

        如果一個設計方案中有了一些不利于建筑主體結構安全和抗震的決定性因素,則對其設計方案進行了調整,無法進行調整時,則設計師應當修改或放棄該設計方案。在對建筑主體結構設計方案優化的指導和幫助下,建筑在其整體剛度結構方面的要求應該能夠達到均勻、對稱的優化效果,如此一來,便有效地保證了主體建筑部分次要結構在強烈地震作用下的抗震安全性。此外,在研究實際建筑結構設計的環節還認為應該積極綜合其他因素進行優化設計方式的研究和應用,以有效提高主體建筑的安全性和抗震防御能力,如采用延性的設計(這種延性建筑結構設計的方法能夠很好地有效保護強烈地震過程中的主體部分建筑結構免受地震脆性的破壞)和多道次要設防的設計這兩種方法(多道的設防是因為意指當建筑結構發生劇烈的地震時"犧牲"部分次要建筑結構的能量去吸收強烈地震的能量,以大大降低強烈地震對于建筑結構主體部分次要結構的脆性破壞和抗震效果)

        1.1能夠降低建筑總造價

        由于在對建筑工程房頂結構的優化與設計的進行過程中,按照現階段的經濟社會形勢以及建筑行業發展趨勢對其進行了分析,高層住宅與其他高層建筑在其進行設計與施工的整個過程中,建筑結構的層數越多,其占的建筑用地總面積也會逐步的增加,與此同時,單位國有土地建筑面積減小時所占用的國有土地建筑面積也有可能會進一步的減小,為了在這樣的優化設計前提下能夠進行建筑用地的優化與節省,在進行建筑房頂結構設計的方面就更多的會是采取將高層建筑的房頂結構進行進一步的優化與設計規劃,以有效的保證該項結構優化工程的質量和成本進一步下降。

        1.2提高建筑結構經濟性

        在該類型建筑結構設計的實際應用過程中,由于設計需要充分凸顯出該類型建筑的實用性和經濟效果,建筑墻體的面積與建筑柱體的面積同樣會按照該類型建筑物自身的建筑層高大小進行荷載的增加,水衛、電氣的運輸管線也同樣會相應的加長;與此相反降低建筑層高,可以極大的節省。同時隨著建筑總高度的減小,建筑之間的距離也會相應的減小,節約了用地。建筑面積相同,建筑使用不同的建筑平面和形狀時,它的寬度和外墻周長也就相應地會發生變化,當建筑選擇接近圓形或是越接近于方形時,外墻周長的系數就越小,基礎、外墻砌體、內外表面的裝修都隨之有所減少,同時其整體的承受力也就相應地會有所提高,增強了建筑的經濟和實用性能。與其他傳統的建筑工程結構設計優化方法相比,采用建筑工程結構設計優化的方法可以有效地使得建筑工程的造價成本降低6%-34%。

        2房屋建筑結構優化的原則

        在對于房屋建筑原有整體結構的設計進行適用性的優化與設計時,必須對房屋建筑的其原有整體結構進行全面的深入了解與正確認識。通常的情況下,必須在充分確保房屋建筑結構的安全性和建筑功能性的基礎上,對有關房屋建筑原有整體結構的設計進行適用性和優化方案的設計,制定更加合理的具有實用經濟性和設計科學性的對房屋結構設計優化的方案。同時,必須對房屋建筑原有整體結構的優化進行更加深入的研究,選擇最優設計的方案,采取更加高質量的適用性和優化措施,實現對房屋建筑整體結構設計的適用性和優化目標。

        3建筑結構設計優化與創新的具體措施

        對于促進建筑結構設計技術優化與其創新的一些具體措施來說,可以將其分成以下幾個個方面對其進行詳細分析。

        3.1采用外形優化的措施

        在我國早期建筑工程設計與施工的發展階段,將對建筑結構進行相對應的優化設計是對我國現階段早期建筑行業的發展十分關鍵的一項技術研究方向與內容,我國的早期建筑行業結構設計過程中需要相對應的建筑結構優化與技術創新的內容,設計與施工人員在對于建筑物主體進行結構優化與設計的工作過程中,應該將自己所實踐的優化設計工作與經驗對建筑物進行進一步的滲透,比如建筑物采用了外形結構優化的設計模式,在利用建筑物主體結構原有的建筑結構截面上進行建筑結構優化設計方法的研究與融合,對于建筑結構的主體框架類型與其內部結構類型進行了分析與設計調整,進一步的提升了建筑物主體結構的優化設計與創新能力。

        3.2采用截面優化的措施

        由于一個建筑物的結構優化應該首先要具備的就是建筑結構整體的可靠性與建筑整體安全性的兩個雙重標準,設計的人員在對整個建筑物的截面情況整體進行分析處理的時候設計過程中,應該將安全與可靠的雙重要求結合起來進行進一步的考慮與展現,以此為基礎上來提升整個建筑物的截面情況整體的美觀性與建筑物的穩定性,使得整個建筑物能夠在建筑整體結構優化的基礎上還能夠展現出自身的美觀與平穩特性。

        3.3采用拓撲優化的措施

        按照現階段我國建筑行業整體結構的優化方案設計中可能出現的一些問題來說,設計技術人員應該可以考慮采用現階段拓撲結構優化的設計模式對現階段建筑存在的一些問題進行了優化和升級,利用現階段建筑結構的整體剛度以及理想整體剛度分布的狀況對現階段建筑的功能以及整體結構的質量和美觀性進行了進步的設計和提升。因此設計技術人員在對現階段建筑進行結構優化方案設計的同時和過程中,應該將現階段建筑結構的整體剛度以及其他的屬性進行進一步的設計和分析,以保證最終的建筑結構優化方案的設計能夠為現階段建筑的整體性完善和發展做出必要的質量保證,更好的滿足和提升現階段建筑整體結構的對經濟效益以及美觀性的要求。

        總而言之,在現代化的經濟社會快速進步和發展的今天,人們的生活水平和質量在不斷的提高,同時也對于房屋建筑的設計提出了更高的技術要求。對于一個現代化的房屋建筑設計來講不僅是其設計需要充分確保其基本的建筑使用價值和其功能性同時還要確保針對其外觀的經濟性設計還要確保其應當在外觀上具有一定的美觀性,以進一步的增強整個房屋建筑的結構和其設計方案的使用價值還是需要充分的整合和運用了現有的資源,使得其設計的技術水準和其效益能夠得到不斷的提高和增強,針對于房屋的外觀經濟性建筑設計,需要在充分確保了其安全性與其合理性的設計基礎之上進一步的加強整個建筑結構的其設計美觀性對于設計方案需要進行不斷的設計優化,進行設計工作的改進。

        參考文獻

        [1]李能能,董斌,房屋建筑結構設計中優化技術應用探討[建筑設計管理,2013(12):73-75.

        [2]劉成義,論建筑業在工業經濟發展中的應用[J].現代商業.2008(09).

        [3]吳學紅建筑結構加固方案的模糊優化設計及其應用研究[D].西安建筑科技大學,2003.

        作者:孫思海

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