建筑专业优化设计范文

前言：我们精心挑选了数篇优质建筑专业优化设计文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：专业特色；大学；二级院系；校园文化建设

二级院系校园文化作为大学校园文化大系统中的一个子系统，既要彰显校园特色，又要立足于二级院系的学科专业背景，以及结合人才培养目标，凝练专业特色，将专业元素融入到校园文化建设中，坚持走专业化、特色化、品牌化建设之路，构筑富有专业特色的二级院系校园文化，举办学生喜闻乐见的校园文化活动，旨在提高学生的专业实践能力、创新创业能力和社会竞争能力，培养学生的人文精神和提升学生的人文素养，以优秀的校园文化熏陶人、激励人、培育人。

广东金融学院作为华南地区唯一一所金融类高等院校，形成了以金融学科为龙头，经、管、法学科为主干，以文学、理学、工学为支撑的大金融学科格局。互联网金融与信息工程系（以下简称：互联网系）是该校唯一的工科院系，下设三个学科五个专业。该院系因其学科性和专业特点，亟须构筑一个融合各学科专业特色的校园文化建设模式。为了活跃校园文化，彰显专业特色，该院系在校园文化建设模式创新上下功夫，作了大胆的探索和成功的实践，成效显著。在此，笔者试以互联网系创新校园文化建设模式为实例进行分析，为大学二级院系建设具有专业特色的校园文化提供新的视角。

一、互联网系创新校园文化建设模式的必要性

互联网系以前在开展第二课堂活动和校园文化活动时，大多数是系下各专业独自开设讲座、举办竞赛、开展活动、联系各自企业等，由此造成：专业味浓，文化味少；专业活动缺乏文化性，文化活动缺乏专业性；活动数量充足，交叉融合缺乏等，此外，校园文化活动也缺乏系统性，因此，为了统筹、规划、开展好校园文化活动，探索和实践校园文化建设模式势在必行。

（一）有利于统筹各方资源，举全院系之力建设优秀的校园文化。

互联网系下设3个学科、5个专业、7个学生组织、3个学生社团等，为了充分调动各方的积极性和创造性，须创建一个校园文化建设模式，促使各专业在校园文化活动中既将专业优势发挥到极致，又将人文精神融入其中，实现各专业之间、专业与文化的交叉融合。

（二）有利于聚焦行业热点，凸显院系办学特色和发展趋势。

当前，国家实行互联网“+”的战略，让互联网系站在时展的风口上，迎来了发展的春天。互联网系下属各学科、各专业与国家的战略、行业的热点、时代的脉搏紧密相连，校园文化活动“一年立一热点主题”，有利于提升院系的综合影响力和增强学生的专业自信。

（三）有利于打造活动品牌，让院系校园文化得以积累和沉淀。

校园文化活动品牌化、特色化、相对固化，能让其得以传承、积累和沉淀，培育优质的校园文化。一个品牌活动得以延续，也是二级院系精神和文化的延续，凝聚了广大师生的心血和智慧，见证了学科专业的发展，也培养了一批又一批实践能力强、创新意识浓、竞争能力强的学生。

二、构筑“一专一团一赛一品一企”校园文化建设模式的理念

结合广东金融学院建设“国内知名应用型金融品牌大学”的战略发展目标，以及结合本系工科实际，互联网系坚持在“应用型”上做文章，将专业、专业社团、专业竞赛、校园文化巡礼项目、校企合作等元素有机融入到校园文化建设中，构筑“一个专业对应一个专业社团、一个专业竞赛、一个校园文化巡礼项目和一个校企合作龙头企业的“一专一团一赛一品一企”校园文化建设模式（详见表1），覆盖该系全专业、全年级、全年度，辐射校内外，引领学生“从课内走向课外、从校内走向校外、从专业走向文化”。

三、“一专一团一赛一品一企”校园文化建设模式的呈现平台和载体建设

“一专一团一赛一品一企”校园文化建设模式的成功构筑，搭建了各专业一体化的校园文化建设路径，但二级院系校园文化建设需要“百花齐放”，因此需要一个呈现该模式的平台和载体。

（一）互联网“+”年华成为“一专一团一赛一品一企”校园文化建设模式的呈现平台和载体

互联网系构筑了“一专一团一赛一品一企”校园文化建设模式，汇聚了社团活动、专业竞赛、校园文化巡礼活动、校企合作活动等众多项目和活动，犹如专业建设活动和校园文化活动的盛宴，又可喻为“嘉年华”。因此，响应互联网“+”国家战略，结合互联网系的“互联网”主业，巧妙运用“嘉”与“+”的同音，该系将互联网“+”年华作为“一专一团一赛一品一企”校园文化建设模式的呈现平台和载体，将全年校园文化活动作为子项目纳入互联网“+”年华系列活动平台。

（二）互联网“+”年华的实施过程与方法

互联网系在举办互联网“+”年华系列活动中，制定了7个实施阶段和形成了4个实施方法，具体如下：

实施过程。1.成立机构。成立互联网“+”年华组织机构，提供组织保障。2.确定主题。根据专业热点和行业潮流征集、确定活动主题。3.遴选项目。在各学生组织和社团上报的众多目中优中选优。4.启动仪式。举办开幕式，校系联动，部门联动，启动各项活动。5.活动开展。开展系列活动，积极宣传报导，提升知名度和影响力。6.总结表彰。召开闭幕式，总结和表彰互联网“+”年华活动。7.汇编材料。将互联网“+”年华系列活动材料汇编成册。

实施方法。1.确定主题，遴选项目，实现活动项目化、项目目标化、目标责任化。比如：2015年的主题为：拥抱互联网“+”开启“创”时代；2016年的主题为：互联引潮浪 跨境兴电商；2017年的主题为：分享技术 共享经济。2.精准指导，全程管理，实现指导专业化、管理全程化、服务优质化。每项活动均由专业老师和辅导员共同指导，既保障活动的专业性，又确保活动的文化性，以促进学生专业技能和人文素养的双提升。3.校系联动，校企联动，实现形式多元化、载体信息化、活动社会化。实行校系联动，校企联动，调动一切可以调动的资源，举办学生喜闻乐见的活动，运用新媒体技术开展报名、预赛等工作，吸引广大学生的广泛参与。4.多维宣传，善于总结，实现宣传多维化、项目成果化、成果作品化。充分利用传统媒介和新媒体技术宣传校园文化活动，充分展现校园文化活动风采，并及时收集整理活动素材，加以总结和汇编成册，物化校园文化成果。

四、“一专一团一赛一品一企”校园文化建设模式的成效

互联网系自构筑“一专一团一赛一品一企”校园文化建设模式，举办互联网“+”年华系列活动以来，对于培养学生的专业兴趣、拓展专业技能、提升专业自信、弘扬志愿精神、活跃校园文化、引领就业创业等方面发挥了重要的作用，取得了显著的成效。

（一）构筑具有浓厚专业特色的“一专一团一赛一品一企”校园文化建设模式成为二级院系校园文化建设的一次有效尝试和实践。互联网“+”年华作为其呈现的平台和载体，成为了该校校园文化建设的品牌项目，并荣获了2016年广东省高校校园文化建设优秀成果三等奖等荣誉。据不完全统计，校内外媒体对互联网“+”年华系列活动进行了高达50多篇次的新闻报导，扩大了活动知名度和社会影响力。

（二）以赛促学，寓教于乐，既活跃了校园气氛，又吸引更多学生参加第二课堂活动，成效突出。如：互联网系400多名学生参加了“蓝桥杯”全国软件专业大赛省赛和国赛，其中，130多人获得省级奖项，20多人获得国家级奖项。

（三）弘扬志愿服务精神，增进跨系、跨校交流，从专业走向文化，为构建和谐校园添砖加瓦。互联网系自开展电脑义务维修活动以来，累计接单超过1000件，维修成功率达89%，服务了广大师生，传播了志愿服务精神。电脑义务维修”还被评为2015-2016学年度广东金融学院志愿服务品牌项目。

（四）校企互动，学生从校内走向校外，实现了与行业、企业的无缝对接，培养了学生的就业自信和创业自信。通过举办电商创业论坛、校园招聘会、学生进企业活动和企业进校园活动，增进校企互动交流，创设校企合作企业这片广阔的“第三课堂”，让学生提早进入“准实习生”和“准员工”角色，不断培养学生的就业自信和创业自信。

（五）以实践提升理论，以理论指导实践，营造了良好的科研氛围，校园文化科研喜结硕果。互联网系在二级院系校园文化建设方面先行先试，勇于探索新模式、新途径、新载体，⑹导与研究相结合、相促进，不断提升校园文化建设者的科研能力与水平。

五、“一专一团一赛一品一企”校园文化建设模式的持续性思考

随着互联网系专业发展和人才培养需要，“一专一团一赛一品一企”校园文化建设模式中的一赛、一品、一企等各个环节、项目都实行动态管理，可以更新、替换和升级，以适应新形势下人才培养工作需要。同样，互联网“+”年华系列活动项目亦作相应调整，实现各专业、各年份的热点切换，实现校园文化建设模式、项目、形式和内容等方面的创新，进一步活跃校园文化，培育优秀的校园文化，服务学生的成长成才。

参考文献：

[1]金坚强.二级学院建设校园文化活动品牌的实践与思考[J].绍兴文理学院学报，2014（12）.

[2]董兴.大学二级学院文化建设的研究与实践―以云南民族大学职业技术学院学院文化建设为例[J].中国高教研究，2007（05）.

第2篇

关键词：建筑外形；装饰；设计

中图分类号：TQ639.2 文献标识码：A

1 建筑外形装饰设计理念

建筑外形装饰是一项发挥设计者创造性思维的工作，但是这并不意味着外形装饰可以盲目的进行。对外形进行装饰应该坚持一下基本的设计理念：

第一，建筑装饰不应该脱离现实环境。无论对于建筑进行怎样的装饰，尊重其客观现实环境都是一个重要的前提，建筑所处的自然位置、地形、空间等都对整个建筑的效果有着重要的影响。

第二，整体的设计画面必须和谐生动。在建筑装饰进入正式的施工阶段以前，设计者必然会有一个设计方案，这个设计方案体现的就是一种预期效果，在整体的设计图纸上，装饰画面应该是和谐统一的，体现出建筑的功能和空间区分。整个建筑装饰要有一种跃然纸上的效果，这样最终做出来的装饰设计才能够吻合预期的效果，达到目的。

第三，装饰设计必须重视型材的选择与效果表达。建筑型材的增多，为设计者提供了更多的选择，不同型材的质感、质地、光洁程度和表面纹理等有着明显的不同，在装饰设计方案中，要考虑不同质感不同材料之间的互相搭配，增强外装饰效果。

2 以建筑自身构成部分装饰建筑

建筑的自身构成部分从广义上讲主要包括：梁、柱、门窗、屋顶、檐口、阳台、凹廊、雨棚乃至墙体或墙体饰面材料及分缝处理等等。他们都有各自的功能作用，如果他们同时也比例适当，色彩别致，施工精良，自然也应该是赏心悦目的。这无疑是建筑构件本身给建筑以美感的装饰作用。建筑上的任何构成部分，经过反复润色，总是能够为建筑形象增色生辉的。

2.1 阳台与凹廊的设计

阳台与凹廊更多地出现在居住建筑、部分旅馆设计中。办公建筑除了较大的公共活动平台外，一般不需设置阳台或凹廊。而学校建筑主要是宽敞的走廊和室外活动空间，在一定意义上，阳台与凹廊似乎是居住建筑性格的体现。阳台与凹廊的设计可以形成丰富的光影变化，丰富活跃着建筑形象；栏板的虚实变化，平面轮廓的变化以及色彩的变化也会产生不同的装饰效果，使周围建筑之间或风格统一或彼此有别。所以阳台与凹廊的合理设计会给我们的建筑形象增色不少，还需要我们很好的利用与把握。

2.2 屋顶的设计

屋顶主要说明一下立面可见的坡屋顶。对于坡屋顶来说，结合结构与构造做法的考虑，应有穿插交接的多种可能，通过方案比较，认真推敲，可以找出在形象上最能令人满意的组合方式。比如两坡顶与四坡顶，两坡顶或四坡顶与尖塔顶等的各种组合方式，适当搭配有功能利用价值的老虎窗，都可使屋顶部分的形象更具艺术性，对整个建筑的装饰作用也更强有力。这就需要我们反复斟酌，找到最理想的组合运用到我们的建筑设计中。

2.3 檐口的设计

檐口主要出现在低、多层建筑中，无论采用平屋顶、坡屋顶或其他形式的屋顶在檐口上都大有文章可做。建筑师应该特别重视檐口的装饰作用，会带来意想不到的整体效果。

2.4 门窗等其他部分的设计

在整个建筑设计中，门窗的设计也占相当大的比例，可以考虑窗洞大小比例、各种形状，还有现在建筑中运用很多的凸窗与空调位的结合在很大程度上丰富了建筑立面。还有建筑本身的材质，墙体的饰面材料在某种程度上对建筑形象起主导作用，但是同时也无形中增加了造价，实现的过程中业主起决定性作用。再者建筑本身的结构形式的装饰性也会使建筑立面显得更加生动活跃。这就需要建筑师们权衡考虑了。

3 装饰构件在建筑中的装饰作用

装饰构件是指那些加之于建筑之上，除了装饰建筑绝无其他任何功能作用的构件，比如中国传统建筑屋顶上的吻或仙人走兽，又如赖特嵌在墙内的东方人物瓷雕。

随着社会的进步，技术的发展，曾经在建筑中必不可少的建筑构件在现代建筑中很可能已经转变为仅仅起到装饰作用的装饰构件。就像用钢筋混凝土浇筑出来的椽条，或依照西方古典建筑制式的仿制的牛腿，他们虽然都能为建筑添加细部，也有可能起到美化建筑的作用，但多半都不再承担支撑挑檐的责任了。因此，在设计时，建筑设计师应考虑到这一点，怎么样的造型设计才能更好的适应自己的设计作用。

4 优化外形的装饰措施

4.1 设计过程协调

怎么样减少优化设计从出图到确定过程中的反复修改，对于缩短优化设计时间来说非常重要。因此，设计协调在优化设计过程中至关重要。协调工作可以分内部协调与外部协调。

4.1.1 内部协调：项目材料员应该依据合同的要求对材料送样报审，材料报审通过后，再提供给设计者进行优化。业主按照自己的需求，审批过的材料数据要在优化设计节点大样里标注清楚，对优化设计的精确度要求非常高，所以优化设计的工作量很大。在完成优化设计图纸后，就是加工订货阶段。加工环节是装饰工程中再次创作的重要手段，在优化设计过程中易被忽视。厂家要积极配合完善二次优化施工图纸，依图而制，使产品能满足施工现场的安装要求。

4.1.2 外部协调：建筑的外形设计一般工期短、复杂、难度大，各种施工图纸往往会有一些不完善的细节，像机电安装专业，就存在着多个专业交叉施工的情况。装饰优化设计要与机电安装专业相结合一起协调末端定位、收口大样及安装方式等工作，并且也要和各专业设计单位提出与之相配合的定位要求。优化设计的重要依据包括主体设计单位提供的施工图纸，以及在优化设计过程中的设计协调会议记录等。作为工作人员，要积极参与各类相关专业设计的设计协调会，在会议现场就把遇到的问题解决。而协调会议的记录应该作为重要的出图依据在之后的优化设计图纸中反映出来，才能确保优化设计的出图、确认效率更高，用最短的时间完成优化设计。为保证设计创意与技术实施性，优化设计将结合各专业提出的合理化建议并借鉴各方工程经验，在材料、构造、装饰等方面完善。

4.2 技术支持

要想在有限的时间里使图纸尽量的完善并具有一定的操作性，对于施工技术工作人员来说，就要有重点、有针对的对优化设计做好技术性的保障。在优化设计中，尽量避免各专业的相互兼容，在保证技术要求的前提下，从装饰效果出发，合理安排各专业的末端定位、界面要求及形式等，保证各专业有整体性都融合在装饰界面。

结语

综上所述，我们在建筑外形的设计中可利用的元素很多，尽量合理的处理好他们之间的关系，才能使我们的建筑更加生动，才能在美化建筑的同时体现建筑设计的真正价值所在，最终达到美化城市的目的。

参考文献

[1]曲明.浅谈建筑外装饰效果设计[J].门窗，2008（2）：47～49.

第3篇

关键词：房屋结构；设计；优化技术；实践应用

一?房屋结构设计优化的内容及其意义

当前，我国经济快速发展，人们对居住条件及生活环境要求越来越高，而对建筑房屋进行优化设计，使其结构与美观相互协调、同时适用、安全、经济以及便利是改善人们居环境方面重要手段。房屋结构设计优化理念注重以实际为准则，根据工程建设的基本状况，以计划成本为控制为中心来进行的结构优化设计，其内容就是利用对建筑基础的结构、屋盖系统的结构方案以及围护系统结构方案等环节，建立起一种关于结构优化设计的模型，通过对各种不同的影响变量参数中的若干关键参数的科学的计算，确立最终的建筑工程结构设计的优化结果方案。房屋建筑结构优化设计意义重大，一是大大提高建筑结构经济性，房屋建筑进行结构设计优化可节省材料，有利用抗震，减少内外表面装修，提高了其受力性能，增强了建筑的经济性能。二是结构优化设计大大降低了建筑工程的总成本造价。节约用地，大量资料表明，，房屋建筑进行结构设计优化能够有效降低工程成本造价25%左右，同时结构优化设计技术能够对施工材料的性能利用更加合理化，能够让建筑工程结构内部各个不同单元之间更加充分互协调，提升了建筑工程结构设计的经济性。

二?房屋结构优化设计技术应用

房屋建筑结构设计优化技术实践应用是当前建筑业非常关注的一个课题，目的在通过结构优化设计技术逐步改善房屋建筑的使用性能的基础上，提高经济性，大力降低工程成本造价。在某个建设工程项目中，结构优化设计技术主要应用于项目规程的整体设计、前期设计以及抗震设计等各个分部阶段环节，应用广泛，其发挥的效能也十分明显。

（1）房屋建筑结构在设计中应遵循结构设计规范

房屋建筑结构优化设计的目的是追求适用、安全、经济、美观以及便利施工，因此，房屋建筑结构优化设计不但要求结构设计工程师有丰富的设计经验，也同时也要要对房屋建筑结构规范的条文有较为详细的了解，在房屋建筑结构设计规范的基础上，能够把自身的结构设计方案科学的融入到整个项目工程中。对于一些大面广的工程中，某些条文规定不可避免的的偏于保守，同时，也有些条文对一些特殊、复杂工程的设计工程条文安全性不足。因此，房屋建筑结构工程师在优化设计中，应该充分利用扎实专业知识与丰富的经验，对上述问题做出科学与正确的判断，从而能够把握设计，使设计成果逐步优化，不断创新。

（2）房屋结构工程师要积极主动参前期工程规划

房屋建筑结构工程师要积极主动参前期工程规划是实施结构优化技术的重点内容。因为，在在实际施工中，房屋建筑结构工程建筑师难以把握对结构体系的受力的正确分析，相关房屋建筑结构工程师要积极主动地参与前期方案设计，帮助建筑师构思与逐步创新，使整个建筑的优化功能能够全部体现出来。

（3）涉及到房屋结构设计的各个专业应该相互协调与合作

房屋建筑结构优化是一个复杂性的系统工程，涉及到的专业也很广，各个专业必须相互协调与配合。依据建筑学发展角度出发，现代建筑是综合性产品，包括建筑、结构以及设备等要素。因此，房屋建筑工程在工程实施中，应该大力加强分工与合作，将各个构成要素进行充分有机结合，为打造出完美的作品夯实基础。在房屋建筑工程项目设计中，最重要的环节是建筑设计与结构设计，只有将这两个环节充分结合，房屋建筑工程的实用美观大方效果才能充分体现，同时，房屋的建造结构受力更趋向合理性，大大降低了成本，简化了施工。但在建筑设计中，一些许建筑设计人员不遵循建筑的基本力学规律，过于注重设计方案创作的新奇性，导致这房屋建筑结构出现一些后遗症，因此，房屋建筑结构优化必须通过强化各个专业的合作与协调，才能够实现结构合理，成本降低。

（4）房屋结构优化设计要将概念设计结合细部结构进行设计优化

概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法，是通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。但是概念设计应用于没有具体数值量化的状况时，计算式不可避免与实际出现较大的差异，譬如在地震设防烈度就没与不确定性，计算式与实际差别较大，因此，房屋建筑结构在优化设计中，通过采用概念设计的方法，将数值作为辅助和参考的依据，同时设计人员在设计过程中还需灵活运用结构设计优化的方法。在整个设计过程中贯穿一种抗震设防的思想且以概念设计作为重点指导设计。同时在设计的过程中，注重优化细部的结构设计，譬如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板。在选择钢筋型号时，充分考虑其极限抗拉力等。

（5）房屋结构优化设计要充分考虑下部地基基础结构设计

地基基础是建筑结构设计的重要组成部分之一，地基基础虽然埋置在地下，属于隐蔽工程，但其重要性不言而喻，建筑物的高度与安全性等受地基基础影响很大。因此，房屋建筑结构中的地基基础的结构设计优化必须选择合适的方案，譬如属于桩基础，就要依据现场地质条件，综合其他现场场地的条件因素进行基础选型及埋深等设计，选择桩基类型，最大程度的节省造价。

三?结语

总之，房屋结构设计中优化技术是复杂的系统工程，不但需要相关结构设计工程师正确地使用结构分析软件、选择最佳结构体系，同时，要大力挖掘基础设计内在潜力，充分运用科学的方法与手段，大力降低工程建设造价，让房屋结构优化贯穿整个设计过程，从而体现出结构优化的价值，让房屋结构设计功能不但更加适人们居住与生活，同时，大力提高其安全度与抗震性能。

参考文献：

[1]张红友.优化结构设计减少建筑投资成本[J].?陕西建筑，2008(11).

[2]马臣杰，张良平，范重.优化技术在深圳京基金融中心中的应用[J].?建筑结构，2009(4).

第4篇

在国民经济和科学技术的大力推动下，工业建设得到了高效的发展。为了满足现代工业建筑越来越高的要求，工业建筑的结构和各种因素要进行全面的分析和研究以达到优化工业建筑的设计结构的目的是十分必要的，保障工业建筑的安全性、可靠性和功能性。工业建筑的设计风格各不相同，主要是根据功能性的不同，设计者也会相对应的设计出不同形式的建筑主体。我国目前的工业建筑大多是采用钢筋混凝土结构和钢结构来构筑的。

关键词：

工业建筑；优化设计；钢筋；结构

现代工业建筑结构的设计风格多种多样，不同建筑的功能性也大不相同，依据设计角度的不同，工业建筑的结构优化设计需要依据具体情况来制定的。工业建筑的建设是十分复杂的，对于建筑的荷载也是比较大的，为了解决在工业运作上高分贝的噪音和污染物等情况需要对于工业建筑的建筑工艺结构进行更高层次的优化设计。

1工业建筑结构优化设计的探讨

1.1工业建筑优化设计的目的

在现代工业建筑的优化设计中，根据不同建筑优化需求的目标不同可以将其分为两种。第一种是传统概念上的建筑结构的设计和优化，其中包含了对于结构成本结构设计优化、设计质量的提升以及能够保障结构设计的科学性和合理性，完全满足现代社会低碳环保的要求。第二种是通过建筑结构的设计的优化目的来达到企业工业的生产目标的要求，实现对于建筑整体结构的布局和设备的放置以及施工流程数据的分析和处理，以提高工业生产的工作效率，增加企业的市场竞争力。

1.2工业建筑结构优化设计的队伍建设

受到建筑结构优化设计对设计优化人员的要求具备专业性和技术性的影响，工业建筑结构设计的优化需要企业建立科学合理的优化设计队伍为中心开展工业建筑结构的优化设计工作。工业建筑结构优化的团队应该包括专业的建筑工程师来对于建筑结构的主体结构进行分析和设计，还有要具备工艺技术人员来完成对于工艺布局和工艺流程的数据分析理解[1]，对于建筑结构的要求进行解读，分析所设计的建筑结构的优化方案的可行性和合理性。基础团队中还需要配备相应的工程机械设备工程，来完成对于设备的安置和使用和结构布局等进行分析处理，最终确保设备能够安全合理的运行。工业建筑的结构优化需要做到以基础团队为核心开展工作，才能确保在工业建筑的结构设计优化工作的科学发展。

1.3工业建筑结构优化设计中存在的问题

在现代工业建筑结构设计优化的经验研讨和共享中，多数设计团队和建筑工程师都对工业建筑结构的提出了不同的见解。首先建筑物内部钢结构的应用对空间美学的设计会造成产生巨大的影响。除此之外，在工业建筑结构设计优化的项目中，会因为部分设计人员因为经验不足缺乏对整体建筑结构布局的认知，从而导致对建筑工艺的使用和了解不足，造成建筑结构优化设计的成果不突出，进而会出现许多企业对工业建筑结构设计优化的工作不支持、不认可等问题。在上述工业建筑结构优化中，工业建筑物内部对钢结构的设计是所有建筑结构优化设计中最重要的方向。工业建筑施工建设的项目中占据总成本七成以上的是材料的费用，其中钢材料的价格就达到几千元一吨。在保障建筑物整体工程质量的基础上采用科学、合理的方式减少建筑物中钢材料的使用比例可以有效的降低工程造价。因此对工业建筑结构的优化中要合理优化和使用钢材料，实现降低成本的目标，确保企业的经济效益的增长。我国工业建筑结构的优化设计中，由于部分工业建筑在概念性的优化设计在整体设计方向上缺乏量化标准，所以建筑结构的设计优化中会存在较大的差异，严重影响了建筑物整体的设计和施工，针对这一特殊情况的产生，工业建筑结构在优化设计上应该更加灵活的应用和制定建筑结构设计优化的具体方案，以具体的建筑数据作为参考依据来对建筑结构的整体设计进行优化处理，以提高优化效果。工业建筑结构的优化设计中，由于工业结构的特殊性，所以会对建筑物内部的管理工作需求以及数字化办公产生一定的影响，在工业建筑使用之后仍然会有各岗位的人员不断出入来操纵内部各设备和软件，因此在工业建筑结构设计优化上需要充分考虑结构布局的影响。综合考虑各建筑内部的设备使用和工作管理的需求，对工业建筑的结构设计进行充分的分析和研究，提高企业的工作效率和工作质量，降低企业对成本的投入，提高企业的发展和进步。

2工业建筑结构优化的方法

2.1结构优化模型和设计方案

工业建筑优化设计可以在基础结构方案、围护结构设计方案和屋盖系统方案这三个方向上对建筑结构模型进行优化分析。可以在型号的选择、受力分析时和资金等方面投入等实施的过程中围绕结构优化的总体目标进行优化，以便最终能达到经济适用、安全可靠、高效环保、以人为本的要求。通过参数的选择和确定的方式来建筑工程的结构进行优化设计，在过程中可以通过设计多个变量和约束条件的来对非线性结构设计进行优化处理。在方案结束后，通过编制来进行运算就可以实现对于建筑结构优化的最终确立。[3]

2.2建筑结构优化的注意事项

现阶段的建筑结构优化过程中，我国大部分建筑师都不会参与到前期方案的制定和设计上，对于结构合理性和可行性的问题充分的认知，在后期的工程建设和方案的设计中增加了困难，这就需要加大对于工程的投入和使用。在工程结构设计前期就引入结构优化的设计理念，这样不仅能够从全局的角度来分析和理解工程优化设计的需求和作用，还能降低企业资金的投入，在工程的前期就进行有效的控制。根据不同的建筑工程所处的地理环境、周边位置以及选择合适的地基基础结构来制定工业建筑的设计优化方案。把握对于工业建筑内部的细部结构设计，例如在钢筋的选择上，要符合对于扭转力和抗拉力的要求。[4]工业建筑的结构优化能够通过对于优化活动的开展情况，来降低在管理过程中对人力、物力和移动距离的投入，提高企业的工作效率，降低企业对于工业的建筑结构的成本投入。现工业建筑内部的钢结构的应用日益增多。对于工业建筑的结构设计中，设计人员缺乏对于钢结构工艺的深入了解和探讨，十分容易造成优化设计的效果不突出，达不到预期的工业建筑结构优化设计的标准。

2.3建立完善的工业建筑结构优化体系

目前国内的工业建筑结构的优化设计中，由于对各工业建筑结构的优化设计缺乏一个统一的指导和管理，就会出现建筑内结构优化不合理的问题。因此在对工业建筑结构进行优化之前就必须建立一个完整的管理体系，通过管理体系和工业建筑结构优化中出现地问题进行相互验证，来及时掌握管理体系中存在的问题，及时发现及时解决，并对管理体系进行完善，相关岗位的工业人员也要针对管理体系的建立来采取更加合理的管理方式，不断完善工作内容，以此实现对工业建筑结构设计优化质量管理的目标，提高工业建筑结构的优化设计的质量和后期的使用效率。

3结束语

我国工业化的发展速度在不断的提高，工业领军企业的规模也在逐步的扩大，新的工业园区对于园区内的工业建筑的相关要求也更加的严格。针对工业建筑结构的复杂性和特殊性，相关企业应该重视对建筑结构优化设计的关注度。充分利用工业建筑结构的优化设计方案来优化技巧、降低对于工业建筑的整体投入，节约成本，降低工程总资本的投入。同时要满足工业建筑结构中设计优化过程中对工业职能的需求。随着市场竞争逐步朝向白热化的发展趋势，企业的经营管理成本已经成为影响企业在未来发展重要因素。

作者：吴琦 单位：大地工程开发（集团）有限公司南京分公司

参考文献

[1]李晓光.工业建筑结构优化设计的探讨[J].科技创新与应用，2014，10：194.

[2]吴士杰.对工业建筑结构优化的几点思考[J].科技尚品，2015，9：14+19.

第5篇

关键词：工业建筑；优化设计；钢筋；结构

现代工业建筑结构的设计风格多种多样，不同建筑的功能性也大不相同，依据设计角度的不同，工业建筑的结构优化设计需要依据具体情况来制定的。工业建筑的建设是十分复杂的，对于建筑的荷载也是比较大的，为了解决在工业运作上高分贝的噪音和污染物等情况需要对于工业建筑的建筑工艺结构进行更高层次的优化设计。

1 工业建筑结构优化设计的探讨

1.1 工业建筑优化设计的目的

在现代工业建筑的优化设计中，根据不同建筑优化需求的目标不同可以将其分为两种。第一种是传统概念上的建筑结构的设计和优化，其中包含了对于结构成本结构设计优化、设计质量的提升以及能够保障结构设计的科学性和合理性，完全满足现代社会低碳环保的要求。第二种是通过建筑结构的设计的优化目的来达到企业工业的生产目标的要求，实现对于建筑整体结构的布局和设备的放置以及施工流程数据的分析和处理，以提高工业生产的工作效率，增加企业的市场竞争力。

1.2 工业建筑结构优化设计的队伍建设

受到建筑结构优化设计对设计优化人员的要求具备专业性和技术性的影响，工业建筑结构设计的优化需要企业建立科学合理的优化设计队伍为中心开展工业建筑结构的优化设计工作。工业建筑结构优化的团队应该包括专业的建筑工程师来对于建筑结构的主体结构进行分析和设计，还有要具备工艺技术人员来完成对于工艺布局和工艺流程的数据分析理解[1]，对于建筑结构的要求进行解读，分析所设计的建筑结构的优化方案的可行性和合理性。基础团队中还需要配备相应的工程机械设备工程，来完成对于设备的安置和使用和结构布局等进行分析处理，最终确保设备能够安全合理的运行。工业建筑的结构优化需要做到以基础团队为核心开展工作，才能确保在工业建筑的结构设计优化工作的科学发展。

1.3 工业建筑结构优化设计中存在的问题

在现代工业建筑结构设计优化的经验研讨和共享中，多数设计团队和建筑工程师都对工业建筑结构的提出了不同的见解。首先建筑物内部钢结构的应用对空间美学的设计会造成产生巨大的影响。除此之外，在工业建筑结构设计优化的项目中，会因为部分设计人员因为经验不足缺乏对整体建筑结构布局的认知，从而导致对建筑工艺的使用和了解不足，造成建筑结构优化设计的成果不突出，进而会出现许多企业对工业建筑结构设计优化的工作不支持、不认可等问题。在上述工业建筑结构优化中，工业建筑物内部对钢结构的设计是所有建筑结构优化设计中最重要的方向。工业建筑施工建设的项目中占据总成本七成以上的是材料的费用，其中钢材料的价格就达到几千元一吨。在保障建筑物整体工程质量的基础上采用科学、合理的方式减少建筑物中钢材料的使用比例可以有效的降低工程造价。因此对工业建筑结构的优化中要合理优化和使用钢材料，实现降低成本的目标，确保企业的经济效益的增长。我国工业建筑结构的优化设计中，由于部分工业建筑在概念性的优化设计在整体设计方向上缺乏量化标准，所以建筑结构的设计优化中会存在较大的差异，严重影响了建筑物整体的设计和施工，针对这一特殊情况的产生，工业建筑结构在优化设计上应该更加灵活的应用和制定建筑结构设计优化的具体方案，以具体的建筑数据作为参考依据来对建筑结构的整体设计进行优化处理，以提高优化效果。工业建筑结构的优化设计中，由于工业结构的特殊性，所以会对建筑物内部的管理工作需求以及数字化办公产生一定的影响，在工业建筑使用之后仍然会有各岗位的人员不断出入来操纵内部各设备和软件，因此在工业建筑结构设计优化上需要充分考虑结构布局的影响。综合考虑各建筑内部的设备使用和工作管理的需求，对工业建筑的结构设计进行充分的分析和研究，提高企业的工作效率和工作质量，降低企业对成本的投入，提高企业的发展和进步。

2 工业建筑结构优化的方法

2.1 结构优化模型和设计方案

工业建筑优化设计可以在基础结构方案、围护结构设计方案和屋盖系统方案这三个方向上对建筑结构模型进行优化分析。可以在型号的选择、受力分析时和资金等方面投入等实施的过程中围绕结构优化的总体目标进行优化，以便最终能达到经济适用、安全可靠、高效环保、以人为本的要求。通过参数的选择和确定的方式来建筑工程的结构进行优化设计，在过程中可以通过设计多个变量和约束条件的来对非线性结构设计进行优化处理。在方案结束后，通过编制来进行运算就可以实现对于建筑结构优化的最终确立。[3]

2.2 建筑结构优化的注意事项

现阶段的建筑结构优化过程中，我国大部分建筑师都不会参与到前期方案的制定和设计上，对于结构合理性和可行性的问题充分的认知，在后期的工程建设和方案的设计中增加了困难，这就需要加大对于工程的投入和使用。在工程结构设计前期就引入结构优化的设计理念，这样不仅能够从全局的角度来分析和理解工程优化设计的需求和作用，还能降低企业资金的投入，在工程的前期就进行有效的控制。根据不同的建筑工程所处的地理环境、周边位置以及选择合适的地基基础结构来制定工业建筑的设计优化方案。把握对于工业建筑内部的细部结构设计，例如在钢筋的选择上，要符合对于扭转力和抗拉力的要求。[4]工业建筑的结构优化能够通过对于优化活动的开展情况，来降低在管理过程中对人力、物力和移动距离的投入，提高企业的工作效率，降低企业对于工业的建筑结构的成本投入。现工业建筑内部的钢结构的应用日益增多。对于工业建筑的结构设计中，设计人员缺乏对于钢结构工艺的深入了解和探讨，十分容易造成优化设计的效果不突出，达不到预期的工业建筑结构优化设计的标准。

2.3 建立完善的工业建筑结构优化体系

目前国内的工业建筑结构的优化设计中，由于对各工业建筑结构的优化设计缺乏一个统一的指导和管理，就会出现建筑内结构优化不合理的问题。因此在对工业建筑结构进行优化之前就必须建立一个完整的管理体系，通过管理体系和工业建筑结构优化中出现地问题进行相互验证，来及时掌握管理体系中存在的问题，及时发现及时解决，并对管理体系进行完善，相关岗位的工业人员也要针对管理体系的建立来采取更加合理的管理方式，不断完善工作内容，以此实现对工业建筑结构设计优化质量管理的目标，提高工业建筑结构的优化设计的质量和后期的使用效率。

3 结束语

我国工业化的发展速度在不断的提高，工业领军企业的规模也在逐步的扩大，新的工业园区对于园区内的工业建筑的相关要求也更加的严格。针对工业建筑结构的复杂性和特殊性，相关企业应该重视对建筑结构优化设计的关注度。充分利用工业建筑结构的优化设计方案来优化技巧、降低对于工业建筑的整体投入，节约成本，降低工程总资本的投入。同时要满足工业建筑结构中设计优化过程中对工业职能的需求。随着市场竞争逐步朝向白热化的发展趋势，企业的经营管理成本已经成为影响企业在未来发展重要因素。

参考文献

[1]李晓光.工业建筑结构优化设计的探讨[J].科技创新与应用，

2014，10：194.

[2]吴士杰.对工业建筑结构优化的几点思考[J].科技尚品，2015，9：14+19.

第6篇

【关键字】建筑工程；优化设计；工程质量

1 前言

进入新的世纪，我国已成为世界上建筑业最活跃、繁荣的地区，作为城市重要标志的建筑工程正以更大的规模加速发展，建筑工程在以其“适用、经济、美观”的建筑方针展示给百姓的同时，建筑工程的质量也成为各级政府和广大人民群众关注的热点。但是根据了解，在工程质量事故的众多原因中，设计责任是主要原因，不少建筑产品由于缺乏优化设计，而出现功能设置不合理，影响正常使用；有的设计图纸质量差，专业设计之间相互矛盾，造成施工返工、停工的现象，有的造成质量缺陷和安全隐患，给国家和人民带来巨大损失，造成投资的极大浪费。所以，建筑工程质量的优化设计是保证建筑工程质量的前提。所谓优化设计就是在可能的设计中选择最合理的设计,以达到最优目标。建筑工程质量的优化设计是工程建设的首要环节，是整个建筑工程的灵魂，先进合理的设计，对于缩短工期、节约投资、提高经济效益，起着关键性的作用。

2 对建筑工程质量优化设计的建议

2.1 建立建筑工程质量的优化设计保障体系

建筑工程设计人员的优化组合。由于设计人员水平高低不同，受主观思想影响，更多地考虑满足结构安全性和强制性规范，而对其它细节方面往往考虑的不够全面。所以要对工程设计人员进行定岗定位，对其进行优化思想教育，提高设计人员的整体水平和素质，培养设计人员正确的建筑工程质量观念，强化质量意识和责任，选择优秀的设计人员进行优化组合，给设计人员提供、创造更多的学习深造的机会，使他们有能力对建筑工程质量做出最优化的设计。

建筑工程质量设计方案的优化管理。建筑工程质量设计方案对于设计项目十分重要，建筑设计方案的确定不仅是为了评选好的方案，优化选取方案不是目的，重要的是在建筑设计方案运行中进行优化管理。当建筑设计方案选取后，按专业部分进行优化、细化、量化而后运行。提倡设计质量的优化管理，就是始终有一个较高的目标去奋斗，这里目标指的是一个范围，而不是具体的标准，方案可能有几个，而最好的只有一个。 在建筑设计运行过程中，需要对建筑设计过程进行优化控制，以便取得最优方案、选取最短路径，集现代科学技术成果于一身、利用现代化工具去达到目的。这里技术、信息、情报很重要，仅提出设计质量合格的要求，只依据设计规范、条文的被动制约，显然与现代化飞速发展的形势不相符合。 所以，建筑工程质量设计的优化管理，关键在于优化，实质是部分的优化及与整体优化的组合，所有这一切都是动态管理，就是时时向高的目标奋斗，从而调动每一个设计人员的主观能动性，不断地、主动地开拓进取。当然目标要在运行中不断地提高与完善，以达到建筑工程质量设计的最优化。,

2.2 重视建筑工程质量设计中材料的选取

建筑工程质量设计中往往存在材料选用不合理、不节能，材料规格类型不确定，节点的设计不够细化，标注错误，材料设备选型滞后等问题。这些问题的存在，直接影响到建筑工程的质量，并给以后的施工过程带来隐患和阻碍。所以，合理的建筑材料选用在工程质量设计阶段非常重要，在工程质量设计阶段要重点考虑到以下两个方面：

2.2.1 加强对新型墙体材料应用和建筑节能的质量监管，促进社会经济的可持续发展，积极贯彻落实国家的建筑节能标准和管理政策，着手开展建筑节能检测工作。新建、改建、扩建的民用建筑工程，均应达到公共建筑节能50%，居住建筑节能65%的标准。施工单位应当按照审查合格的设计文件和建筑节能施工标准的要求进行施工，建设单位不能以任何借口变更节能设计，降低节能标准，节能设计要能够指导施工，保证工程施工质量。

2.2.2 要求施工单位严格按设计规范和标准组织施工，所用材料、成品、半成品必须经检测合格后使用。墙体保温施工实行样板制，样板完成后，由建设单位组织施工、监理和设计单位共同验收，验收合格后按样板标准推开施工。塑钢窗进场后，施工单位、监理单位要认真检查验收，型式与设计不符的，必须清出施工现场，检测不合格的，不准安装。积极推广应用地热技术、太阳能技术，推广采用先进的施工设备，提高机械化施工水平。

2.3 强化图纸设计的审查

设计是建筑工程建设的龙头，抓好设计审查对保证结构安全、节约投资将起到重要的作用。有关管理部门应结合往年工程出现的问题，制定各专业的施工图设计审查注意事项及实施细则，以减少、消除施工图设计阶段可能出现的各种问题，提高图纸设计质量。提高设计质量的关键是优化设计方案，开展设计咨询对优化设计方案是一个有效方法。设计咨询就是业主自愿有偿地聘请权威专家或权威设计机构，对业主关心的效益问题、方案的优劣、工艺技术的先进性、合理性等进行评估和优化，从而确定最优设计方案，提高投资效益，确保工程质量。

3 结语

总之，建筑工程质量的优化设计是工程建设的首要环节，是整个建筑工程的灵魂。建筑工程质量的优化设计不仅仅是为了满足建筑本身设计合格，符合设计的基本规范，更是为了达到更高的标准和要求，力争以最先进、最合理的工程设计，缩短建设工期，节约整体投资成本，提高经济效益和建筑质量。

参考文献

第7篇

【关键词】：结构设计；优化设计；建筑结构；应用

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

引言

结构设计优化是近年发展起来的一门新型技术，它能够使设计者从被动的分析、核验转而进入主动的设计角色，是结构设计领域新的发展。与传统设计相比，结构设计优化能够更合理地利用材料的性能和局部空间，使结构内部得到最好的协调，并达到设计要求的安全规范。

一、结构设计优化的意义

1、降低总造价

进行结构优化设计中，多层住宅和高层住宅相比较，层数越多，总建筑面积增大，单位建筑面积占用的土地面积就越小，节约了用地成本，但建筑层数的增多，建筑总高度也会加大，楼与楼之间的间距也要加大，这时占用的土地节约量就不与建筑层数增加比例相同了。对于基础部分而言，虽然也是各层共用的，但是层数增加，传给基础的荷载将会增大，我们需要增大基础，这样单位面积的造价有所降低，但是却没有屋盖的效果那样明显。

2、提高建筑结构经济性

建筑的层高增加，由于墙体面积和柱体积增加，结构的自重会增加，基础和柱的承载力相应增加，水卫和电气的管线会加长；相反降低层高，可节省材料，有利用抗震，同时建筑的总高度减小，两建筑之间的日照距离就会减小，间接的节约了用地。建筑面积相同，建筑使用不同的平面形状时，它的外墙周长也就会不同，这样当选择圆形或是越接近于方形时，外墙周长系数就越小，基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少，同时其受力性能也得到提高，增强了建筑的经济性能。

优化方法的技术性实现，可以最合理的利用材料性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调，不仅可以实现建筑美观、实用，而且在造价方面也有较大的节省，达到了建筑工程设计对适用、安全、经济、美观和便于施工的一般要求。通过使用优化设计手段，达到这5个方面的最佳结合，符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求，也符合市场可持续发展的需求。

二、结构设计优化技术

1、结构设计优化技术的原则

结构设计优化简言之就是要求设计师在设计之初，要综合考虑建筑的用料和环保等因素，结合一定的经济数据，以最小的经济投入，换取最合理的最环保科学的房屋。一方面满足房屋用户的安全和质量的要求，另一方面还要在审美与外观上有些突破。结构设计优化是对结构设计进行深化、调整、改善与提高，也就是对结构进行高质量再加工的过程。结构设计优化不能降低任何房屋的质量或者其他的使用价值，而单方面的考虑到外观的美化。必须在保证质量的前提之下作出优化设计。

2、实施结构设计优化技术所遵循的要点

（1）科学地遵循结构设计规范

建筑结构设计工作要求结构设计工程师们不仅对于相关的专业设计知识熟练地掌握，有相对量的实践设计经验和成功案例，也要深谙此专业的相关的法律条文和规范设计，即在结构设计规范的要求下，将自身的结构设计方案贯穿于项目设计中。但是目前的我国的相关的文件还不是很完善，对于一些大的工程的涵盖面不够广，一些小的施工的细节也没有明确的规定，甚至一些硬性的条文已经不适合当代的设计标准等等，这些问题的存在就对设计师提出了更高层次的要求。设计师要在实践的经验和专业技能的基础上，事前对所设计的房屋等所有的相关设施进行实际的勘探，经过所有数据的汇总分析和规划，最后结合多方的意见和建议最终制定合理规范的结构优化设计方案。

（2）结构工程师前期参与和主动参与的重要性

强调结构工程前期参与和主动参与是实施结构优化技术的重中之重。理论的设计与实践的建筑施工是存在差别的，部分好的设计理念在实际的建设过程中是难以实现的，所以这就要求设计师不但在设计方面具有独特的构思和先进的理念，还要对相关的建筑的实施方面的知识有所了解，在设计的同时兼顾施工的实际，寻求二者的均衡点。设计师要主动地参与到整个设计当中，而不是被动因为任务的完成而去完成，要站在用户的角度和施工单位的角度，以主人翁的地位全心的投入其中。

（3）加强各专业之间的协调与合作

结构优化是一个系统的工作，需其它专业的协调与配合。从建筑学发展角度分析，现代建筑是建筑、结构、设备三大要素构成的综合产品，所以在实施中要强化分工与合作，强化专业之间的协调与合作，这样才能创作出各构成要素有机结合的完美作品。在整个项目开展中，建筑设计与结构设计是整个设计过程中最重要的两个环节，二者的结合不仅能够达到实用美观大方的效果，而且可以使结构受力更趋于合理进而降低成本和简化施工。现在的相当大的一部分在完全意义上来讲并不算是合格的设计师，为了追求新颖的设计，迎合用户的大、高、奇的虚荣心理，完全不顾施工的难度，以及现有的施工技术和设备支撑，设计理念难以在实践的建设中实现，或者施工的难度相当的大；也有一部分的设计师只顾片面的美观的视觉效果，忽视了建筑的安全性能，在防雷等一系列的安全措施当中的防范不够强，甚至没有达到基本的最低指标。这样的设计师一种违背专业道德的不负责任的设计。

三、结构设计优化技术的应用

结构设计优化方法应用于实践之中，是目前一个比较广泛的课题，利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的。结构设计优化设计应用于项目的整体设计、前期设计，旧房改造，抗震设计等设计的各分部环节，发挥着巨大的效益。在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中，要注意下面的几个问题。

1、结构设计优化应注意前期参与

因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。

2、概念设计结合细部结构设计优化

概念设计应用于没有具体数值量化的情况，例如地震设防烈度，因为它的不确定性，计算式难免与现实有较大的差异，在进行设计的时候就要采用概念设计的方法，把数值作为辅助和参考的依据。设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法，达到最佳的效果。

与宏观把握相对应的，设计的过程同时要注意对于细部的结构设计优化，比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板。注意钢筋的选择，I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多，但是他们的极限抗拉力却相差很大，所以在塑性满足要求的情况下，现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋。在做里面设计的时候，外立面上的悬挑板及配筋，满足基本的规范要求即可，达到既安全又经济的目的。

3、下部地基基础结构设计优化

地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。

结束语

随着人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高，相应建筑产品的品质要求也就不断提高，为了降低项目工程造价，这就需要我们利用结构设计优化设计技术方法，提高有限空间、有限资源的最大化效果发挥，实现经济化、实用性和适用性的良好目标。

参考文献：

[1]张炳华.土建结构优化设计[M].上海：同济大学出版社，2008：34-36.

[2]汪树玉.结构优化设计的现状与进展[J].基建优化，2007:12-13.

[3]王光远.工程结构与系统抗震优化设计的实用方法[M].北京：中国建筑工业出版社2007：35-37.

第8篇

在建筑结构设计过程中，其结构材料的选择对结构整体性能也有重大影响，表1列出了结构材料性能对比。当前，设计人员在对房屋建筑进行设计时，应重视钢结构的应用，其与传统的结构相比，具有相当大的优势:①相比于混凝土以及砖石结构，钢结构的力学性能更好，其能够把建筑结构受力体系由平面发展至空间，增强建筑安全性能;②钢结构更加轻盈，具有明显的技术美、艺术美以及自然美;③钢材料类型多样，建筑手段与方法层出不穷，此两者相结合来，有利于提高建筑施工进度，降低施工成本。综上所述，钢结构应用于房屋建筑中，不但能够满足人们对于建筑物耐用性、功能性以及安全性的要求，还能够提高其经济性与美观性，符合建筑结构优化的目标，十分值得推广。

2房屋建筑结构优化技术应用中需要注意的问题

2.1前期的参与

对于建筑施工项目而言，其前期的设计方案很大程度上直接决定了建筑施工质量和施工成本，但是不少建筑项目的前期方案确定时，并未进行结构设计的优化，忽略了建筑结构的合理性以及经济性，从而使得结构设计难度及成本在一定程度上被提高了。因此，对于设计人员而言，在建筑的前期设计中一定要重视优化设计方案的融入，从而达到节约成本、提高质量的目的。

2.2细部优化

当设计人员对建筑的结构进行优化设计时，其不仅要关注整体设计，更要关注到基本构件的精细设计。例如:在对现浇板进行设计时，应重视其受力程度，避免产生拐角裂缝。当前，随着科学技术的不断发展，优化设计的理论同计算机技术相结合，优化设计也从工程实践向着数学问题发展。因此，对于工程设计人员而言，其应全面掌握计算机技术的优化设计，提高建筑设计的合理性和准确性。

3工程实例

3.1工程概况

下文主要分析了某住宅建筑的结构优化设计，该住宅建筑地上32层，地下1层，结构形式为钢结构框架剪力墙。根据该建筑项目的实际需求以及现场情况综合分析之后，决定应用结构优化设计，实现对传统的结构设计模式的改进与创新。在优化设计中，以计算机为辅助，实现了对整个工程的全局优化。

3.2优化设计规范

在对该建筑工程项目进行结构优化设计时，设计人员严格地遵循有关结构设计的规范，针对结构设计中所存在的不足，如:安全性较差、要求过宽等，结合实际施工条件对其进行了优化处理。

3.3前期参与

在本工程中，设计人员在工程的前期规划中即结合了结构优化设计，根据工程项目的实际需求与施工条件，对建筑结构形式进行了科学取舍，保证其施工可行性与经济性。值得注意的是，在建筑前期规划中，设计人员不应仅凭自身的经验进行结构的优化设计，否则容易出现对建筑结构体系受力情况把握不当的现象，直接导致建筑质量不过关，不利于后期的施工，容易造成建筑建设成本的大幅度增加。

3.4概念设计

在建筑项目的建设过程中，若是其结构布局方式不同，设计效果也大不相同。因此，在对房屋结构进行优化设计时，应实现细部结构优化和概念设计的有机结合，从而切实有效提高结构优化设计效果。在本工程中，将建筑的概念设计作为了设计工作中的一大重点，贯穿于整个的设计过程之中。概念设计主要是对缺乏相应数值的细节进行处理，例如:地震设防烈度量化等情况，若是仅仅依靠相应的公式进行设计计算，得出的结果必然会和实际情况存在较大差异，而使用概念设计，则可将数值当作一种参考依据，实现对结构设计中细节的合理把握，提高结构优化设计的质量。

3.5结构优化设计的效益分析

在本工程中，优化后方案同优化前方案相比，更加科学合理;同时，其有效降低了施工成本，工程结束后，对整个工程造价进行计算，发现工程造价降低了26%。

4结语

第9篇

关键词：优化设计；问题；分析

一、建筑设计在工程建设中的地位和作用

（一）设计方案直接影响投资。工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段，而在项目作出投资决策后，其关键就在于设计。单项工程设计中，其建筑和结构方案的选择及建筑材料的选用对投资又有较大影响，如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。

（二）设计质量间接影响投资。据统计，在工程质量事故的众多原因中，设计责任多数占40.1%，居第一位。不少建筑产品由于缺乏优化设计，而出现功能设置不合理，影响正常使用；有的设计图纸质量差，专业设计之间相互矛盾，造成施工返工、停工的现象，有的造成质量缺陷和安全隐患，给国家和人民带来巨大损失，造成投资的极大浪费。震惊全国的宁波大桥事故就是这方面的典型例证。

（三）设计方案影响经常性费用优化设计不仅影响项目建设的一次性投资，而且还影响使用阶段的经常性费用，如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修费等，一次性投资与经常性费用有一定的反比关系，但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合，使项目建设的全寿命费用最低。

二、建筑设计存在的问题

（一）政府监控不力。长期以来，形成了一种设计对业主负责，设计质量由设计单位自行把关的观念，主管部门对设计成果缺乏必要的考核与评价，有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题，只有等出现了大的技术问题才来追究责任，而方案的经济性则问及更少。另外，对设计市场管理不够，越级、无证、挂靠设计时有发生，从而导致设计质量下降，加之由于设计工作的特殊性，不同的项目有各自的特点，所以针对不同项目优化设计的成果缺乏明确的定性考核指标。

（二）优化设计的意识不强。业主往往把投资的控制重心放在施工环节上，而对设计环节重视不够。其原因：一是对设计对投资影响的重要性认识不够，只看到搞施工招标，投标价要低于标底价、施工单位要让利等，殊不知设计方案的优化会带来更大的节约；二是无法很好地选择设计单位，因为在设计前业主不知道谁能优化到什么程度。有些项目设计虽通过招投标，但此时方案不细，概算粗略，很难来综合评定；三是业主由于专业知识上的限制，对设计方案难以从优化扰的角度提出要求或疑议；四是有些业主经济实力雄厚，项目建设赶时髦，求新颖，根本不提优化要求；五是有些业主自身对工程应具备的功能要求及应达到的目标不明确，随意性大，要求出图时间紧，又压低设计收费，从而也影响了优化设计的开展。

（三）缺乏必要的压力和动力。由于目前的设计经营往往凭的是关系，缺乏公平竞争，所以设计单位的重心不在技术水平的提高上，设计只要保证不出大的质量问题，方案的好坏、造价的高低，关系不大，使优化设计失去压力。由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取，几乎跟投资的节约和设计质量的优劣无关，导致对设计方案不认真进行经济分析，而是追求高标准，或为保险起见，随意加大安全系数，造成投资浪费。

（四）运行的机制不够完善。优化设计的运行需有良好的机制作为保证。而目前的状况，一是缺乏公平的设计市场竞争机制，设计招标未能得到推广和深化，地方、行业、部门保护严重；二是价格机制扭曲，优化不能优价；三是法律法规机制薄弱。

三、应着手抓好的几个问题

（一）主管部门应加强对优化设计工作的监控。为保证优化设计工作的进行，开始可由政府主管部门来强制执行，通过对设计成果进行全面审查后方可实施。作为《建设工程质量管理条例》的配套文件之一的《建筑工程施工图设计文件审查暂行办法》已由建设部颁布施行，它的实施将对控制设计质量提供重要保证。但《办法》规定的审查主要是针对设计单位的资质、设计收费、建设手续、规范的执行情况、新材料新工艺的推广应用等方面的内容，缺乏对方案的经济性及功能的合理性方面的审查要求，所以建设主管部门在执行《办法》的同时，应增加人员配备和审查力度，对设计成果进行全面审查。第二，应加强对设计市场的管理力度，严格通过资质管理、人员注册、设计招标、图纸审查等环节来规范设计市场，减少黑市设计。第三，利用主管部门的职能，总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标，为优化设计的进行提供良好服务。

（二）加快设计监理工作的推广。优化设计工作的推行，仅靠政府监控还不能满足社会发展的要求，设计监理已成为形势所迫，业主所需。通过设计监理可打破设计单位自己控制自己的单一局面。因此，主管部门应在搞好政府监理的同时，一方面应尽快建立设计监理单位资质的审批条件，加强设计监理人才的培训考核和注册，制定设计监理工作的责职、收费标准等；另一方面通过行政手段来保证设计监理的广度，为设计监理的社会化的提供条件。

（三）建立必要的设计竞争机制。为保证设计市场的公平竞争，设计经营也应采用招标投标，要完善设计招投标的相关环节。首先，应成立合法的设计招标机构；其次，各地方主管部门应建立相应的规定，符合条件的项目必须招标；第三，业主对拟建项目应有明确的功能及投资要求，有编制完整的招标文件；第四，招标时应对投标单位的资质信誉等方面进行必要的资格审查；第五，应设立健全的评标机构合理的评标方法，以保证设计单位公平竞争，并限制业主在项目上的随意性。

四、建筑设计质量的优化管理

（一）建筑设计优化管理的理念。质量是产品的生命，没有好的质量，产品就没有市场，只有高质量的产品，在市场上才有竞争力，建筑设计也是同样如此。

笔者认为，只有在建筑设计质量的优化管理上做文章，才能产出高质量的建筑设计成品。建筑设计，在某种意义上讲可等同于建筑产品，它是艺术创作与科学技术的结合体。它不能用工业化、工厂化、程序化的过程进行生产，对于不同使用功能、性质的建筑从内容到外表形态是不同的。

建筑设计成果的质量评定不能用固定的标准去衡量，即使达到建筑设计规范、标准和规程，也不能称该建筑设计就是优良品或精品。建筑设计是科学与艺术双重创作的结合，是创作构思加科学计算合成的结果。在运行过程中设计构思组合产生出全新的东西，不可能有固定的模式可套用，建筑设计具有一定的随机性变化。

建筑设计质量的优劣，确切地说是一个目标范围的界定，建筑规范、规程和标准是建筑设计合格的下限。建筑设计精品是在设计运行过程中优化取舍，完善完美。因此，设计质量的优化管理是十分值得重视的。

建筑设计质量的优化管理，就在于强化、强调了设计的“全过程管理”，这是动态管理。它也打破了过去静止的简单化的“结果管理”淘汰制。从而避免浪费时间和造成直接经济损失。建筑设计运行过程要自始至终，由部分到整体、由管理点到强化点，由方案到施工图，这些工作都要进行细化、优化和筛选。它是积极主动、极具挑战性的动态管理。

（二）健全建筑设计质量优化管理的基础是质量管理保证体系

1.建立法人挂帅的组织机构。成立监督机构，即法人亲自挂帅，专家起主导作用的全方位的有机结合体。设立质量检查小组，每个项目均设质检员。以专家为主导是为了掌握专业技术的高标准高质量，法人挂帅是保证质量管理体系顺利运行。主要目的是使这项工作经济化，制度化，责任化。

2.健全可操作的规章制度。主要包括以下方面：一是规章制度的制订要结合实际情况，一定要具体化、细化、量化，特别是要具有可操作性，以保证其运用的经常性和可检查性，以其达到预定目标。二是规章制度要量化，做到可以制成表格分门别类填写打分。三是设计人员行为要规范，原则性要强，只有我们自己有效地规范了行为，才能使我们的服务对象满意。四是跟踪服务、反馈信息及时更正与处理。五是事前计划要具体，事中控制有措施，事后总结有效果。

（三）建筑设计质量优化管理的运作

建筑设计质量优化，不仅是为了设计产品合格，满足设计规范的要求，而是为了高标准的追求。在设计优化管理运行的前后，从计划到分工、从人员到产品，从部分到整体等都是为了筛选出最优的方法和手段，产出最佳产品。

1.在定岗定位人员时即时挑选，既要进行优化思想教育，又要注重量才使用，使每一个设计人员都有进取精神，思想中时刻存在着争夺市场的竞争意识。这就是人员的优化组合。

2.确定每一个项目的优化管理。所谓管理点，就是项目中起决定作用的关键点。比如：项目设计的方案图、施工图、预算，这就是建筑设计项目宏观中既有影响又起决定性作用的关键点。

3.设计项目的优化统筹安排。设计项目的各个专业及专业内部的不同程序的交叉运行必须要进行周密地安排。只有这样才能使各个专业及专业内部密切联系，避免出现差错，大大地缩短设计时间，提高工作效率。

4.随时制订与研究项目的创新计划。凡是设计项目运行过程出现新情况新问题，都应该进行分析研究。只有不断地向较高的目标前进，优良产品才会不断产出。

5.提倡精品化、集成化、信息化。要创新要精品就必须掌握足够的信息，如向国外发达国家学习，他们的设计理念和先进经验，做到这一点也就等于找到了捷径。

6.提高设计人员整体水平和素质，给设计对象创造更多的学习，深造的机会，使他们在设计运行中的各个环节都能独当一面。

7.制定优化的最佳目标，打出最低的要求线，尽量把一些定性的要求变成定量的标准，以具有明确的可操作性。

8.建筑设计方案的优化管理。建筑设计方案对于设计项目十分重要，建筑设计方案的确定不仅仅是为了评选好的方案，优化选取方案不是目的，重要的是在建筑设计方案运行中进行优化管理。当建筑设计方案选取后，按专业部分进行优化、细化、量化而后运行。建筑设计方案优化管理，旨在于打破旧的、固定不变的教条，采取积极地动态管理方法。

建筑设计质量的优化管理，首先在于建筑设计质量的优化，然后才是管理。建筑设计质量的优化关键在于建筑设计思想目标的确立，建筑设计思想的优化。

（四）建筑设计运行系统与过程的优化控制

设计运行系统指总体的各个部分运行一体化，而过程是进行设计的全过程。要对其进行优化控制。首先，要确定系统部分的控制点，也就是运行的各个部分，即管理点，使每一个部分都进行优化处理。然后，进行过程的优化控制。如果只提达到质量标准、满足规范、规则的要求，那么建筑设计这个特殊的产品并非是精品。因为建筑设计的创作意识包括科学与艺术的排列与组合。提倡设计质量的优化管理，就是始终有一个较高的目标去奋斗。这里目标指的是一个范围，而不是具体的标准。方案有几个，而最好的只有一个。复杂的建筑设计周期短的几周、长的几年，施工的周期更长。

在建筑设计运行过程中，需要对建筑设计过程进行优化控制，以便取得最优方案、选取最短路径集现代科学技术成果于一身、利用现代化工具去达到目的，而没有必要非得从零开始向上爬。这里技术、信息、情报是很重要的，仅提出设计质量合格的要求，只依据设计规范、条文的被动制约，显然与现代化飞速发展的形势是极不相称的。

第10篇

关键词：电力建筑；结构；优化设计；对策

随着社会经济的发展，我国的电力建筑工程建设也得到了快速的发展，在电力建筑工程项目中，实现建筑功能和投资控制的一体化是工程建设的主要目标，而在建筑工程投资中，建筑结构的造价占据着较大的比重，建筑结构的造价的控制关键在于设计阶段，同时，随着我国节能环保观念的提出和深化，人们对建筑环保性的要求也更高，电力建筑优化设计成为社会发展的必然要求。通过电力建筑结构的优化设计不仅能够提高建筑安全可靠性，降低工程造价，提高经济效益，还能满足环境保护的要求，实现社会、经济、环境效益的统一。

一、电力建筑结构优化设计原则

电力建筑建构优化即是将其合理化、科学化，优化设计是一种集多种学科和现论设计于一体的现代设计方法，电力建筑是一个长期性、复杂性的系统工程，将优化设计应用于电力建筑结构设计中，寻求最优结构方案，是提高建筑经济性能和安全性能的有效措施和方法，在电力建筑结构优化设计中应当遵循功能性、安全性、环保性和经济性的原则。

1、功能性

建筑的功能是建筑价值最直接的体现，建筑是为人类服务的，对其进行优化设计的最中目的是提高其功能，满足人们对建筑价值最大化的需求。变电站、发电厂等电力建筑最基本的功能是为建筑内继电保护、电气设备等内部设施提供安全的运行环境，保障供电的安全可靠，在进行结构优化设计时，应当首先考虑到电力建筑功能性的要求。

2、安全性

建筑的安全性对建筑来说同样十分重要，一座不具有安全性的建筑，不仅不能实现其功能，还会给人类生命财产带来威胁，比起房屋建筑、办公建筑等其他建筑，电力建筑由于其自身的特殊性，对安全性的要求也更高，因此，在电力建筑结构的优化设计中，须着重考虑到建筑结构的安全性。

3、环保性

随着节能环保理念的不断深入，人们对建筑的要求也越来越高，除了要求其具备功能性和安全性的基本性能外，还要求建筑需具备一定的生态性、环保性。由于电力建筑与人类的日常生活、生产经营活动关系密切，使得电力建筑必须具备生态性、环保性，满足环保的要求。而c电力建筑的节能环保性主要是在保证建筑安全性和功能性的基础上，通过选用节能环保的材料、使用新的环保节能技术、合理的空间布局等方法来实现的。

4、经济性

提高建筑的经济效益，实现投资效益的最大化是投资的主要目标，对电力建筑进行结构优化设计最直接的目的也即是控制建筑结构工程造价，降低建筑建设成本，提高建筑的性价比，因而电力建筑的经济性也是电力建筑结构优化设计中必须要考虑的因素之一。

二、电力建筑结构优化设计对策

1、正确计算建筑结构

电力建筑一般遍布各种环境中，（例如：处于大城市的地下室、山区、沿海城市的近海地方、西北地区的高原等等）；建筑所在的环境较为恶劣，受环境的影响比较大，对结构的安全可靠性要求也更高，因此，在进行建筑结构优化设计时，相关的设计人员应当首先掌握建筑所在的环境及现行相关规范规程，通过实地，借助科学的勘察方法等掌握电力建筑所在地的气候、地质、地形等基本情况（例如通过地质勘察，掌握地基土层构成、冻土等情况，因为基础也是属结构部分）选择合适的布局、正确合理的计算方法、参数对建筑结构进行计算，以保证结构的稳固。

目前建筑结构的计算分析一般是借助计算机辅助系统来完成，计算机技术极大地方便了建筑结构的设计分析，但由于受到软件本身可能存在的缺陷，设计出现错误的现象也时有发生。因此在进行结构优化设计时，设计人员不能盲目的依赖计算机技术，自身必须充分地掌握建筑结构设计计算的基本理论、辅助软件的适用用范围等，选择合理正确的计算模型，正确的计算参数，同时对输入的数据等有校核、判别能力。还需注意到实际的结构与计算模型之间的差别，以保证抗震计算、混凝土受力计算等结构计算的准确。

2、合理布置建筑构件

电力建筑的结构构件主要有房屋柱、梁、墙、楼板及钢桁架等，在进行结构优化设计时，应当对构件的空间体系进行合理的配置，合理布置柱墙之间的间距、梁板柱的截面尺寸；根据建筑结构的特点选择合理的构件之间的连接方式，根据建筑所在地的环境选择合理的基础形式；由于电力建筑多为底层建筑，可以通过布置常规梁来降低工程造价，提高经济性；在保证建筑安全性的前提下，一般不对楼板进行加厚，以免增加结构的重量和建材费用。

3、提高建筑材料利用率

目前的电力建筑结构通常使用的是钢筋混凝土结构，钢筋混凝土是当前主要使用的建筑材料，也是具有较好性能的建筑结构材料，通过合理的配置能够利用钢筋混凝土结构的抗拉和抗压强度提高结构构件的强度、刚性和延展性等性能，如结构中以受压为主的柱子可选用高标号混凝土，来减小构件截面，增加电力建筑的使用空间，以满足放置变电设备的要求，合理地设计混凝土的配比，充分地发挥出钢筋混凝土材料的性能，提高建筑材料的利用率，降低工程造价。

另外由于电力建筑需要竖向布置电缆，局部须开较多的电缆槽，同时受温度、雨雪的影响大，建筑易出产生裂缝，不仅影响到建筑的外观，随着时间的推移，还可能使钢筋缺乏混凝土的保护发生锈蚀，导致结构不稳定，严重时还可能造成建筑的坍塌，造成较大的损失，因此，在进行电力建筑结构优化设计时，还应当考虑到这一问题，根据建筑所在地的环境、建筑的具体要求等合理设计结构、配置混凝土，在建筑结构设计阶段做好质量控制，以避免由于建筑设计失误而影响建筑施工，造成经济损失。

三、结语：

在电力建筑结构设计中，因为电力建筑本身所具有的特殊性，再加上进行电力建筑建设投资比较大，因此对其结构的安全性以及功能性的要求也就比较高。电力建筑结构优化设计是一个复杂系统的工程，其涉及到的知识内容等范围比较广，在进行优化设计时，设计人员应当遵循安全性、功能性、环保性和经济性的原则，通过对电力建筑结构、构件、材料等的合理设计来满足电力建筑的要求，同时要遵循相关的建筑设计规范要求，选择最优的设计方案，以保证电力建筑的安全可靠，实现电力建筑工程建设的经济适用、节能环保的目标。

参考文献：

[1]杨雅婷，刘敏.浅析建筑结构优化设计方面的问题[J].科技视野，2012，（28）.

[2]杨土生.谈工程造价与建筑结构优化设计之间的关系[J].山西建筑，2012，（21）.

[3]周传俭.浅析建筑结构优化设计原理及方案选取[J].建材与装饰：中旬，2012，（10）.

[4]杨孟海.结构设计过程中需要注意的若干问题[J].中国科技博览，2013，（1）.

第11篇

【关键词】建筑结构；设计；优化设计

一、前言

随着我国国民经济水平的不断提高，人们对精神及物质方面的追求也越来越高，同时更加注重居住的舒适性和安全性。衣食住行自古就是人类最基本的需求，对于现代人来说，居住问题仍然是人们共同关注的问题。面对建筑需求越来越丰富的市场，如何使我们的建筑结构更加合理、外形更加美观、居住更加舒适、造价更为低廉都是需要我们设计人员去考虑的问题。所以，对新时代的建筑结构设计方案优化要从结构整体的安全性、工程的成本核算、完工后的使用及外观和功能需求等各个方面来考虑。

二、建筑结构设计优化的意义

一个合理的建筑结构设计方案中，除了要满足建筑结构的抗震目的，还要保证建筑工程的稳定性、安全性和经济性，这就需要对结构设计进行合理的调整。而完善的建筑结构设计，可以提升建筑工程整体的刚度，且保持均匀和对称的实际效果，那么在地震的作用下也能够保障建筑结构的安全性和稳定性。比如在对高层建筑工程进行设计时，合理的建筑结构设计可以在保证抗震安全的基础上，对材料成本进行有效控制，能使建筑使用空间更合理，并且降低建筑工程的总造价。因此，对建筑结构设计进行优化有重要的意义。

三、建筑结构优化设计结构化建模的详细步骤

1、目标函数的选择。我们的专业人员在对建筑结构进行设计的优化时，第一步就要根据建筑物的安全标准和建筑参数确定房屋结构的目标函数，然后根据建筑施工现状、材料和工程造价等方面来优化设计方案。在此之后，设计人员需要将重点放在项目成本计划上。通过对项目的最低成本的选择进行分析计算，以满足建筑基础的需要，在科学范围内用最低的成本做最好的建筑。2、变量的选择。合理选择目标函数后，下一步就需要选择建筑物的变量。专业人员分析出可能会影响房屋结构设计的因素，针对这些因素去研究，选择最有影响的变量进行计算和控制，以达到变量选择的目的。3、约束条件的选择。要优化创新建筑结构的可靠性，要准确地确定建筑结构的定量和限制条件内容，并且按照限制条件，把建筑物相关的工程标准做到限制条件之内，这样来最优化房屋的结构设计。例如，必须要根据建筑物结构的实际情况来确定应力、尺寸和结构强度的约束。

四、建筑结构设计优化新方法介绍

建筑结构整体优化和结构细部优化是建筑结构优化设计在两个方面的体现。当对某些结构进行优化设计的时候，就要对结构体系、基础、承重结构系统及结构细部等部分进行优化设计。对这些内容的优化设计涉及到选择、布局、受力分析和成本分析等几个环节，满足使用要求的前提下，最大限度地提高经济效益。并且为了满足建筑结构的长远效益，以减少近期投资为目的，降低建设成本6%～31%。同时优化工艺，通过合理使用不同结构体系和材料，使建筑各单元的内部结构达到最佳状态。1、拓扑优化方法。设计人员在对房屋进行设计优化时，需要准确找到建筑结构理想的分布形式，有效分析建筑物结构的承重等属性，让建筑物结构总重量减小，这就是拓扑优化方法。在使用此方法时，设计人员一定要对此方法的优点有充分的认识，把此方案科学合理的应用到建筑物结构的设计中去，让建筑物的结构更加科学合理。2、外形优化方法。在形状优化方法中，设计者可以根据截面优化方法对建筑物的结构和内部形状进行进一步的调整和完善。并且需要设计者对我国现行的建筑物结构设计规范和标准进行准确掌握，达到让所设计的建筑物符合国家现行相关标准。杆系结构和连续性结构就是外形优化的方法。3、截面优化方法。细节决定成败，通常建筑物的可靠性和安全性能最好的体现就是其结构的细节。面对这类问题时，设计者在处理建筑物截面时除了要考虑配合建筑的使用性，还要考虑建筑物截面结构的安全可靠性，对此进行科学的计算，同时对稳定性和美观度进行一定提升。如何对建筑物截面进行优化设计呢？我们的设计者要先计算设计变量的应力特点和位移情况，再用相关结构计算软件进行再计算，最后验算和统计得出最后的数据，根据这个数据来确定调整范围，然后再进行下一步的优化设计。4、概念设计与细部结构设计优化相结合。在数据不是很详实充分的时候，设计的优化也可以通过概念设计来进行优化。比如：在对建筑物的抗风能力进行设计时，此因素的数据不是特别确定，其方法就无法找到。这个时候，我们就可以使用概念设计，把那些数据当作辅助，在设计中合理结合其他优化设计的方法，让设计达到最好的效果。5、建筑物下部基础结构的优化设计设计者在建筑物底部地基基础结构的优化时，在方案选择上一定要选择最合理的。比如，在选择桩基时，要以实际的现场和施工情况为基础，尽可能的节省成本，对灌注桩长度的科学选择以桩端持力层的厚度为依据，而且要把多种方案进行详尽对比，选择最佳方案。

五、结束语

总而言之，在建筑结构设计中，其结构设计的优化方法应用已经特别广泛，对建筑物整体的结构安全性、可靠性和美观性等都有很大意义，而且还可以节省造价，非常有推广价值。而且，我们以后对建筑结构优化方法的研究一定要更加的重视，随时掌握国际上的新动态和新知识来应用于我们的建筑设计之中，不断的把这些概念性的方法应用于实际的建筑设计当中去，更多的了解二者之间的具体应用，让我们的建筑结构设计更加的科学，更加的合理，争取达到国际的先进水平。

作者:冯超 单位:中旭建筑设计有限责任公司

参考文献

［1］刘沂川．关于建筑结构设计优化法在房屋结构设计中的应用探究［J］．科技创新与应用，2014(05):08．

第12篇

【关键词】 建筑节能；优化设计；建筑能耗；对策

中图分类号：S611文献标识码： A

目前，建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为中国能源消耗的三大“耗能大户”。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，呈急剧上扬趋势。因此，建筑节能已迫在眉睫，要把节能建筑工作放到贯彻科学发展观、全面建设小康社会、保证国家能源安全、实施可持续发展的战略高度来认识。因此，通过优化设计来有效控制能源消耗，应得到广泛重视。

一、优化设计对建筑节能的影响

1、设计方案影响工程建造直接能源消耗

在工程设计中，其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响，如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。

2、设计方案影响建成后使用的能耗

建筑是牵涉到很多专业的复合体,并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工,以及多年的运营使用,直至最后拆除重建的全生命周期过程。 但以往只注重直接建造成本的降低，轻运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看，与发达国家相比，我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的两到三倍。例如，在空调与采暖设备的市场上，各种品牌各种型号使消费者眼花缭乱。空调设备有空气源热泵、地源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统等等。这些空调系统的初投资和运行费用大不相同，那么通过模拟量化，计算出初投资的费用、每年的耗能量、能源费用，消费者或者项目开发者就可以很容易地作出正确的决定。例如北京的一些奥运场馆中，为减少能耗，设计者没有采用普通的新风系统和空调系统，而是经过多次优化设计，寻找最佳节能方案。为实现自然通风和改善室内环境，采用了智能电动窗，很好的解决了新风问题；在场馆空调设计中（包括“水立方”和“鸟巢”）都采用了由美国联合技术开利公司设计的节能空调系统。该系统通过热回收技术在空调系统中的应用，节能率为10%。该系统在冷水机组上加装了热回收装置，在空气处理机中采用了新型热管热回收装置，可以回收场馆排放总热量的50%，回收的热能一部分用于加热游泳池水和生活用水，另一部分用于加热新风。

二、现阶段推行优化设计运作困难的成因

1、政府主管部门对建筑节能优化设计监控不力

长期以来，主管部门对设计节能成果缺乏必要的考核与评价，有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题，仅仅是一些新材料或空间布置的一些规定。缺乏对方案的节能性方面的系统审查要求。建筑节能设计首先是一个系统设计问题，它绝不是多项节能技术或者节能设备的简单累加，它需要定量化。例如，人们在市场上可以买到节能空调、节能玻璃、节能热水器、太阳能热水器、墙体保温材料等等，但是这些材料与设备如何使用、使用哪种型号、用量多少、所起到的作用是什么就需要通过量化整合来完成。集思广益，从多方面影响因素出发，以最低的投资、最佳的手段完成并达到节能设计目标。所以建设主管部门监管的同时，应增加人员配备和审查力度，对设计节能成果进行量化全面审查。

2、业主要求优化设计的意识不强

目前，业主往往把控制重心放在施工直接投资环节上，而对建成后使用运营成本及节能优化设计环节重视不够。其原因：一是对设计对投资影响的重要性认识不够，只看到搞施工招标，投标价要低于标底价、施工单位要让利等，殊不知选择一个优秀的设计单位进行设计方案的优化会带来更大的节约；二是对建筑节能的认识不到位，没有一个节能环保绿色建筑意识。

3、建筑节能优化设计的开展缺乏必要的压力和动力

由于缺少建筑节能优化设计与企业和公众的直接经济利益联系，使得节能工作缺少内在经济利益推动力，政府部门建筑节能管理工作还存在体制不顺、监管体系不健全，造成执法不严、监督不力，国家政策不配套，缺乏激励机制和工作力度。

三、搞好优化设计的几点建议

1、主管部门应加强对建筑节能优化设计工作的监控

为保证建筑节能优化设计工作的进行，开始可由政府主管部门来强制执行，通过对设计节能成果进行全面审查后方可实施。政府主管部门不仅需在技术法规与标准相结合方面做出努力，而且还需要政府以技术法规的形式提出必须严格控制的最基本的技术指标、技术要求、功能要求，可以导则、指南、技术标准等标准类技术文件予以体现。利用主管部门的职能，总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标，为优化设计的进行提供良好服务。建筑节能技术新规范逐步从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗和屋顶)的最低保温隔热指标，转化为控制建筑物的实际能耗。新建建筑必须出具建造耗材经济指标、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑热损失计算结果，特别是建筑结构热损失计算结果。建筑能耗总量（包括供暖、通风和热水供应）和建造能耗值只有满足其对应的节能标准才被允许开工及竣工验收。在竣工时，建筑开发商必须出具相关部门的一份“能源消耗证明”，证明清楚地列出了该住宅每年的能耗，及节能等级。以上措施，必须逐步实施，特别是国有投资项目要先于执行。

2、以政策扶持拉动建筑节能优化设计

国家制定节能政策，并要求以多样化的经济激励等扶持举措，形成推动建筑节能的市场机制，推进建筑节能优化设计的推广。对建造节能建筑产品的要根据优化设计后节能程度给予政策和资金支持，减免税费等优惠措施，并可建立评价机制，对因建造节能建筑而超支部分资金，国家应给予无偿免息贷款或奖励机制，使建筑节能优化设计以行政手段为主转向以经济手段为主。

3、开展积极有效的宣传引导工作

建筑节能政策要取得理想的实施效果，重在宣传引导。不但政府职能部门对节能政策的推行不遗余力，而且有关企业也应加入到宣传节能政策的行列。政府职能部门应免费对社会公众提供节能政策咨询、进行节能知识宣传和相关培训，以及进行节能技术、产品的展示、讲解等方面做大量的工作。力争实现多方参与节能政策的宣传引导，大大提高人们的节能意识和对节能知识、技术的认知、把握能力，从而使节能政策得到有力的贯彻实施。

参考文献：

第13篇

关键词：高层建筑；混凝土结构；优化设计

中图分类号：TU972 文献标识码：A

对高层建筑混凝土结构优化设计不仅是提高高层建筑工程质量的重要举措，也是提高企业核心竞争力的必经之路。那么作为新时期背景下的建筑结构设计人员，在实际工作中应如何确保设计的优越性呢？

一、高层建筑混凝土结构设计需要考虑的相关因素浅析

安全始终是一切建筑工程建设的根本前提，尤其是高层建筑更是如此。而对高层建筑混凝土结构进行优化设计就是提高高层建筑工程安全性的重要举措。因而对高层建筑混凝土结构进行优化具有十分重要的意义。但在优化设计之前，笔者认为还应考虑以下相关因素，才能更好的确保设计的优越性，达到优化设计的目的[1]。

（一）充分考虑侧向力因素

所谓侧向力，就是建成之后的建筑物需要承受的各种外力，如垂直荷载、地震力、风力等外力。尤其是高层建筑需要承受的侧向力，会随着层数的增加而增大，而且侧向力对高层建筑结构的变形、工程造价以及结构内力等有着重要的影响，因而在高层建筑混凝土结构优化设计时必须考虑侧向力因素。

（二）充分考虑刚度因素

从胡克定律分析，相同材料刚度的大小主要取决于剪切模量，建筑塑性刚度取决于建筑的形状、构制。因而在高层建筑工程项目施工过程中，其高度是导致一切风险因素形成的原因，在包括侧向力因素的同时还包括侧向位移，同样随着层数的增加而增大，若水平力作用在高层建筑上，就应确保其侧向位移始终保持在一定的范围以内，而这就需要高层建筑具有充足的强度，并严格控制自振周期始终处于最佳范围之内。因而在高层建筑混凝土结构优化设计时必须考虑刚度因素，确保建筑具有合理的刚度。

（三）充分考虑延性因素

当不同高度的建筑同时遭受侧向力的作用时，高度越高的建筑越容易变形，而究其根源就是其柔性较大，抗变形能力差。因而在优化高层建筑混凝土结构设计时，在确保强度充足的前提下，还应考虑如何提高整体和局部结构的抗变形能力[2]。

二、探讨高层建筑混凝土结构的优化设计

分析了高层建筑混凝土结构优化设计应考虑的因素，那么在高层建筑混凝土结构优化设计中应采取哪些措施以达到优化的效果呢？笔者认为应采取以下几点优化设计措施。

（一）精心设计原材料选用方案

在高层建筑混凝土结构中，原材料是影响结构质量的关键因素之一。一般情况下，高层建筑混凝土结构原材料主要有钢筋和混凝土。其中，钢筋用量的多少对工程造价有着决定性的影响。基于此，为降低工程造价，减少钢筋用量，必须在将高强钢筋作为优先选用的材料。在高层建筑工程项目建设过程中，往往由于土地资源的缺乏和实际需要，而不得不建在软土地基上，不仅会提高工程造价，也会给工程带来难度。因而为了降低造价，减少施工难度，减轻建筑对地基的荷载，在选用高强钢筋的同时还应选用高强混凝土，并确保钢筋混凝土构件的界面尺寸得到有效的优化和合理的使用。通常情况下，地震对建筑物造成的破坏程度大小往往取决于建筑物自重的大小。因而尽可能的降低建筑物的自重是主要的减震措施，从而提高自身的安全系数。因而在设计诸如高强混凝土、钢筋时必须合理，才能快速有效地减少各构件截面尺寸，将少钢筋用量，降低建筑物的自重，在降低工程造价的同时提高建筑物的安全性能。

（二）合理设计独立单元结构，注重结构概念的设计

在高层建筑混凝土结构优化设计中，若整个混凝土结构是独立的单元结构。为确保设计的优化，首先应对平面结构性状进行优化设计，即做到简单规则、长度适中、凹凸部分大小适中、竖向体型均匀规则、外挑内收适中。在此基础上，各结构部分的刚度和承载力必须均匀分布，严禁采用竖向布置不规则的结构，而是采用侧向力上小下大、变化均匀的刚度结构。与此同时，在整个混凝土结构优化设计中，虽然能达到上述的各种标准，但是美观性和适用性又降低了，针对这一情况，作为设计人员必须注重结构概念设计，且在整个设计过程中始终以概念设计为底线，在尽可能确保满足外观和适用的建筑结构的原则下，平面和竖向布局应简洁、均匀、规则，以确保各结构部分承载力刚度分布的均匀合理性。

（三）不断优化剪力墙平面布置

对于剪力墙平面布置的优化，笔者认为应采取以下优化措施：第一，布置剪力墙应采取顺周边均匀且集中布置且对建筑原有功能不损坏的基本布置原则，因而建筑剪力墙通常布置在电梯间、楼梯间处和恒载大、平面形状变化大的地方；第二，对于剪力墙的墙肢截面，采取简单规则的原则，且剪力墙结构的侧向刚度较强，但也不能过大；第三，应避免出现过多的短肢剪力墙，尤其是全部均为短肢剪力墙更应避免，这是由于一旦设计过多或全部为短肢剪力墙，其联合剪力效果不佳，抗剪性能差，容易导致结构破裂[3]。

（四）不断优化高程建筑混凝土结构抗震性能

在抗震设计过程中，必须注意混凝土筒体的承载力和延性。对于高程建筑混凝土结构，出于抗震的需要，不同高度的建筑物，型钢柱的设置位置与设置方法是不一样的，型钢柱设置于筒体四角，建筑物高度一般低于130m，并且抗震设防等级多为7级；筒体四角和楼面钢梁与型钢混凝土梁的交接处设置型钢柱，建筑物的高度一般高于130m，同时抗震设防等级为7、8、9级。以此增强框架的刚度及承载力。通过刚性连接框架平面内柱与梁的方法可达到增强框架的刚度和水平承载力的目的。具体可采取如下措施：第一，设置外伸桁架加强层；第二，分段拼装外伸桁架与筒体剪力墙的刚接的方法可以被采用；第三，贯通性的刚接桁架与抗侧力墙体应均匀分布。这样就可以很好地避免楼层在水平力作用下的侧移。

三、结语

综上所述，探讨探讨高层建筑混凝土结构的优化设计具有十分重要的意义。作为新时期背景下的高层建筑结构设计人员，必须以客户需求为导向，以实际情况为基本，在日常工作中不断积累经验和教训，加强自身的学习和锻炼，不断提高自身的专业技术水平，切实做好高层建筑混凝土结构的优化设计工作，以不断提高优化设计效果，提升混凝土结构的稳固性，最终确保工程质量提高，创造更多效益，实现可持续发展。

参考文献：

[1]王艳军.高层建筑剪力墙结构优化设计浅析[J].山西建筑.2010，36(05):73.

第14篇

关键字：房屋建筑 结构优化设计 应用

房屋结构设计优化技术的现实价值和应用

1.1房屋结构设计优化技术的现实价值

设计人员在进行房屋结构设计时，首先要考虑的就是要满足房屋结构效益的长远化，在这个前提下，要最大限度的减少投资商的投资成本同时保证结构上的科学合理。与传统的房屋结构设计理念相比，现代房屋结构设计优化技术应用之后，能够有效的降低工程成本，大约可以维持在10%—35%之间。结构设计优化技术的运用，不仅能够将建材的利用率和性能发挥到最大值，同时也使房屋内部的各个空间之间的结构实现协调规划，并且符合我国相关的安全质量规定。此外，房屋结构设计优化技术的运用还能够对房屋的最初设计提供帮助，因此，优化技术对房屋整体设计的安全、合理、舒适起着重要的作用。

1.2房屋结构设计技术方案和理论的应用

房屋结构设计方案和理论在现实中的应用主要表现在两个方面，即房屋总体工程结构设计的优化和房屋各个组成部分的设计优化。在这其中，房屋各个组成部分的设计优化包括很多方面，如：相关细节结构部分的优化设计、相关基础结构方面的优化设计、房屋护围结构方面的优化设计和房屋屋顶方面的设计优化等，对于这些方面的设计优化还包含很多更加细化的设计，如布置、选型、造价、受力等方面的设计优化。相关的设计工作者应该在满足房屋建造的相关规定前提下，而后充分考虑造价方面的因素进行相关的结构设计优化。

二、房屋结构设计优化的经济性分析

2.1房屋结构设计占地方面的经济性

在当前，房屋的建造形式主要以高层和超高层为主，而房屋建造的总面积是由隔层面积之和而得，所以说，房屋的建造层数越多，相应的总的建筑面积就会越多，由此房屋的单位建筑面积需要占用的土地面积越小。与此同时，随着建筑层数的不断增加，房屋高度也会随之不断增加，而房屋与房屋之间的间距也会随之增加，由此可见，在房屋建造时，占地面积与房屋高度并不是按照一定比例进行增加的。

2.2房屋结构设计在造价方面的经济性

在进行房屋结构设计时，结构设计方法以及所使用的建材的不同可能使整个工程的造价产生巨大的变化，因此在进行结构设计时有必要对各种方面如结构类型的选择和建筑材料的选用等进行必要的经济性的考虑。在相同建筑面积时,住宅建筑平面形状不同,住宅的外墙周长系数也不相同。显然平面形状越接近方形或圆形,外墙周长系数越小,外墙砌体、基础、内外表面装修等也随之减少,并且受力性能好,造价会降低。考虑到住宅的使用功能和方便性,通常单体住宅建筑的平面形状多为矩形。根据相关的统计显示，采用科学合理的设计方案能够使整个工程的造价下降10%左右，甚至有的可以达到20%。房屋结构大多是由基础、柱、梁、楼板等组成，而这些部分所需的成本造价也存在很大的差异，不同的结构类型的工程造价是不同的。如在剪力墙结构中，在进行高层建筑抗震设计时短支剪力墙的抗震等级应比相应的剪力墙的抗震等级高一级，所以在平面设计上要尽量减少短支剪力墙的数量这样也会相应的减少构造钢筋的使用量从而减少工程造价。因此，在实际工程施工过程中，应该根据实际情况有针对性的进行结构类型选择。

2.3高层住宅结构设计的经济性

对于高层住宅而言，其层数直接与成本造价产生联系，随着层数的不断增加，建筑中，墙体面积、柱体面积等都会随之增加，建筑的整体自重、基础的承载能力、各种管线的长度同样也会增加。因此设计一个合适的层数，不仅可以使得建筑材料大大节约，而且有利于抗 震性能的提升，同时，一个合适的建筑物高度还能够使得相邻建筑物之间的距离缩短，节约建筑用地。

结构优化设计技术在房屋建筑中的应用

3.1结构设计优化应注意前期参与

房屋建设的投资计划在实际的过程中受很多因素的影响，影响最大的当属前期方案的确定，

前期方案的确定将直接影响整个建设项目的总投资成本，对目前而言在进行结构设计时存在问题最大的也是前期方案的确定问题。在进行房屋结构设计时具体的施工人员并不将优化设计使用在前期方案的设计之中，往往忽略考虑建筑物结构的和理性和可行性，这样设计出来的结构设计结果将会对整体结构造成很大影响，不仅增加了后期结构设计的困难度而且在项目总投资上增加了一定的成本，这些都是得不尝试的结果。如果我们在前期方案确定是就加入结构优化设计，那么我们就能从容的针对不同的建筑类别要求，优化选择合理的结构形式和设计方案，在避免上述情况发生的同时保证了工程的进度也减少了投资商的投资资本，这是一举两得的最佳选择。

3.2结构设计优化方法

从建筑上分析结构设计优化方法，它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化计量。对于房屋工程分部结构优化设计主要包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、结构细部设计的优化设计和维护结构方案的优化设计四个大的方面，同时还包括对结构设计中选型、空间布置、受力分析和造价等几个小的方面。在实际的优化设计中要一切从实际出发结合具体的工程实际情况满足设计图的整体规划要求，最大限度的使平面布置规则同时减少刚度和质量中心的差异，要着重注意减少应力集中的现象。在构建结构优化设计模型时要合理选择主要参数以创建函数模型，运用合理科学的结构优化计算方案和计算方法将有约束条件转换成无约束条件进行计算最后编制相应的运算程序以得出最终的优化结果。具体步骤如下：首先是对设计变量的合理选择，要选取对设计要求影响较大的参数，并将影响较小的参数作为预定参数，采用此方法将会达到减少计算编程的工作量的效果：其次其确定目标函数，是函数满足设计要求的最优解；最后进行约束条件的确定，这里的约束条件包括应力约束、结构强度约束、尺寸约束等，在保证个约束条件满足现行规范要求的同时采用优化设计合理进行优化是建筑物达到最完美的设计效果。

3.3概念设计优化技术

在现代建筑设计中越来越多的因素被考虑在之中，不同于传统的结构设计概念设计的理念的引入是一场思想的革新。用概念思想来进行建筑结构设计就是设计师在设计的方案阶段根据其自身的工作经验和专业的理论知识，在没有确定具体方案的情况下运用概念设计方法在脑海中进行整体结构的优化。概念设计主要针对设计工程中对于不同的建筑结构采用何种设计施工方法无法确定时，这时设计人员就要根据自身经验并考虑和遵循一般设计规律在不依靠计算机的情况下得到我们想要的最终结果。概念设计的引用较传统设计思想而言可以迅速的、有效的对结构体系进行构思、比较和选择，保证了工作的高效进行的同时也帮助了建筑师确定整体结构体系，使结构体系和受力分析以一种清晰明朗的形式显示出来，避免了后期设计的不必要的计算具有很高的安全可靠性。将概念设计得到的数据与计算机计算得到的数据进行比较可以大大的提高运算的准确性。在实际设计中概念设计还表现在对一些外力的不确定因素堤建筑物的影响，其中影响最大的就是地震对建筑物产生的影响，因此在设计中就要首先将防震思想考虑其中，要多道设防思想是建筑物在地震发生时次要构件先破坏以消耗部分地震能量，此外进行延性设计也能有效的防止结构发生脆性破坏，这些抗震设防思想在整个设计工程中都将作为概念设计的重要指导思想。概念设计是结构设计的灵魂和核心，它贯穿于设计工程师的知识水平和设计水平也统领结构设计的全部过程。运用结构概念设计从整体上把握结构的的各项性能，只有这样才能对计算分析结果进行更为科学、更为合理的采用，保证了工程师在设计之中的主导地位。

3.31概念设计结合细部结构设计优化

概念设计应用于没有具体数值量化的情况，例如地震设防烈度，因为它的不确定性，计算式难免与现实之间有很大的差异，在进行设计的时候就要采用概念设计的方法，把数值作为辅助和参考的依据。设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法，达到最佳的效果。与宏观把握相对应的，设计的过程同时要注意对于细部的结构设计优化，比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板。注意钢筋的选择，I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多，但是他们的极限抗拉力却相差很大，所以在塑性满足要求的情况下，现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋。在做里面设计的时候，外立面上的悬挑板及配筋，满足基本的规范要求即可，达到既安全又经济的目的。

3.4 ANSYS在优化设计中的应用

传统的结构设计先是凭借经验和判断做出结构的初始方案，包括空间总体布置、材料选择、结构尺寸和制造工艺等几个方面然后在进行结构分析，最后在力学的基础上校验其方案的可行性，必要时需要进行多次方案修改。在传统的结构设计中结构分析只是仅仅起到了校验可行性的校验功能。而利用ANSYS进行优化设计分析不仅只进行一次计算就可以完成结构的应力和寻优计算而且能够满足设计规定的约束条件实现目标最优。ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析已预提的大型通用有限元分析软件，自开发以来不断汲取新的计算技术和方法，在进行高级分析时将有限元分析与优化设计方法合理有效的结合在一起，从而构成了基于有限元分析技术的优化设计。作为工程设计人员而言并不需要具备完善的理论基础只需要掌握就工程所涉及的相关背景能够将工程实际问题转换成优化模型，这样就可以通过使用ANSYS软件完成工程的优化设计，ANSYS软件的应用不仅大大提高了优化设计的工作效率减少了设计过程中繁琐的编程操作而且也大大的提高了工程计算的准确性，保证了工程的整体质量。

3.41 ANSYS结构优化实例

根据上述优化过程的思路，使用ANSYS对常用的三杆桁架进行优化设计。三杆桁架结构模型如图2所示，桁架由三根杆组成，承受纵向和横向载荷作用。优化的目标是使桁架的重量最小，其中三根杆的横截面面积和基本尺寸B在指定范围内变化，每根杆的在最大应力不超过400MPa。已知条件如下：

桁架的材料特性 弹性模量：E=2.06×105MPa，密度：ρ=7.5×10-3g/mm3，泊松比：ν=0.3，最大许用应力：σmax=400 MPa。

几何条件 杆的横截面面积变化范围：10~10000mm2，基本尺寸B的变化范围：1000~10000mm。

集中载荷FX=5×105N，FY=5×105N。

优化设计模型是要在满足给定的工况条件下，追求三杆桁架机构重量的最小值。根据该问题的情况，选择三根杆的横截面积A1，A2，A3以及基本尺寸B为设计变量，目标函数为桁架的重量最小，约束条件为三根杆的内应力在许用应力范围之内以及几何条件。所以，可以根据式（1）将该问题用优化数学模型表示。 按照ANSYS的优化设计过程，采用一阶方法，共进行了10次迭代，得到了优化结果。从结果中可以看出，当A1=2091.5mm，A2=10000mm，A3=477.6mm，B=6062.8mm时，桁架的重量为0.2261t，在满足给定条件下三杆桁架结构的重量达到最小。图2给出了目标函数（重量）的变化规律，从图中也能直观地看到目标函数的整个优化过程以及最终的结果。

图1 桁架结构模型图

图2目标函数与迭代次数的关系图

3.5下部地基基础结构设计优化

地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。

结语：结构优化设计技术在房屋建筑中的应用，随着我国社会经济的快速发展、生产技术水平和人们生活水平的的提高以及人们对于居用建筑功能要求的不断改变，优化结构设计目前已经得到了极大的推广与发展。建筑是凝固的艺术，建筑师总是希望通过建筑物表达自己的设计意图，力求艺术性和实用性的完美结合。结构优化设计工作同样是一项事无巨细的工作，只有在今后更多的实践中不断积累经验，发现问题和解决问题才能够在未来的房屋建筑工程结构设计竞争中占得先机。对于专业设计人员来说要把提高自身职业技能和设计质量作为终身奋斗的目标，为国家建设行业贡献自己的力量。

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[10]汪树玉.结构优化设计的现状与进展[J].基建优化，2007:12-13.

第15篇

【关键词】建筑设计;建筑工程;重要性

一、建筑设计在工程建设中的地位和作用

（一）设计方案直接影响投资。工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段，而在项目作出投资决策后，其关键就在于设计。据研究分析，设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1%以下，但正是这少于1%的费用对投资的影响却高达75%以上，单项工程设计中，其建筑和结构方案的选择及建筑材料的选用对投资又有较大影响，如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。

（二）设计质量间接影响投资。据统计，在工程质量事故的众多原因中，设计责任多数占40.1%，居第一位。不少建筑产品由于缺乏优化设计，而出现功能设置不合理，影响正常使用；有的设计图纸质量差，专业设计之间相互矛盾，造成施工返工、停工的现象，有的造成质量缺陷和安全隐患，给国家和人民带来巨大损失，造成投资的极大浪费。

（三）设计方案影响经常性费用优化设计不仅影响项目建设的一次性投资，而且还影响使用阶段的经常性费用，如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修费等，一次性投资与经常性费用有一定的反比关系，但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合，使项目建设的全寿命费用最低。

二、建筑设计存在的问题

（一）政府监控不力

长期以来，形成了一种设计对业主负责，设计质量由设计单位自行把关的观念，主管部门对设计成果缺乏必要的考核与评价，有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题，只有等出现了大的技术问题才来追究责任，而方案的经济性则问及更少。

（二）优化设计的意识不强

目前，业主往往把投资的控制重心放在施工环节上，而对设计环节重视不够。其原因：一是对设计对投资影响的重要性认识不够，只看到搞施工招标，投标价要低于标底价、施工单位要让利等，殊不知设计方案的优化会带来更大的节约；二是无法很好地选择设计单位，因为在设计前业主不知道谁能优化到什么程度。有些项目设计虽通过招投标，但此时方案不细，概算粗略，很难来综合评定；三是业主由于专业知识上的限制，对设计方案难以从优化扰的角度提出要求或疑议；四是有些业主经济实力雄厚，项目建设赶时髦，求新颖，根本不提优化要求；五是有些业主自身对工程应具备的功能要求及应达到的目标不明确，随意性大，要求出图时间紧，又压低设计收费，从而也影响了优化设计的开展。

（三）缺乏必要的压力和动力

由于目前的设计经营往往凭的是关系，缺乏公平竞争，所以设计单位的重心不在技术水平的提高上，设计只要保证不出大的质量问题，方案的好坏、造价的高低，关系不大，使优化设计失去压力。由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取，几乎跟投资的节约和设计质量的优劣无关，导致对设计方案不认真进行经济分析，而是追求高标准，或为保险起见，随意加大安全系数，造成投资浪费。

（四）运行的机制不够完善

优化设计的运行需有良好的机制作为保证。而目前的状况，一是缺乏公平的设计市场竞争机制，设计招标未能得到推广和深化，地方、行业、部门保护严重；二是价格机制扭曲，优化不能优价；三是法律法规机制薄弱。

三、应着手抓好的几个问题

（一）主管部门应加强对优化设计工作的监控

为保证优化设计工作的进行，开始可由政府主管部门来强制执行，通过对设计成果进行全面审查后方可实施。作为《建设工程质量管理条例》的配套文件之一的《建筑工程施工图设计文件审查暂行办法》已由建设部建设［2000］41号文颁布施行，它的实施将对控制设计质量提供重要保证。第二，应加强对设计市场的管理力度，严格通过资质管理、人员注册、设计招标、图纸审查等环节来规范设计市场，减少黑市设计。第三，利用主管部门的职能，总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标，为优化设计的进行提供良好服务。

（二）加快设计监理工作的推广

优化设计工作的推行，仅靠政府监控还不能满足社会发展的要求，设计监理已成为形势所迫，业主所需。通过设计监理可打破设计单位自己控制自己的单一局面。因此，主管部门应在搞好政府监理的同时，一方面应尽快建立设计监理单位资质的审批条件，加强设计监理人才的培训考核和注册，制定设计监理工作的责职、收费标准等；另一方面通过行政手段来保证设计监理的广度，为设计监理的社会化的提供条件。

（三）建立必要的设计竞争机制

为保证设计市场的公平竞争，设计经营也应采用招标投标，虽然早在1984年，当时国家计委和城乡建设环境保护部就印发《工程设计招标投标暂行办法》，1995年建设部230号文印发了《城市建筑方案设计竞选管理办法》，新颁的《招标投标法》中也规定符合条件的项目的勘察设计必须招标，但实际招标项目的量一直很少，只占总项目的10%左右(不同的地区其比例可能有所不同)，即使采用招标的项目，其招标体系不完善评标方法不健全，缺乏公平竞争性，因此应完善设计招投标的相关环节。首先，应成立合法的设计招标机构；其次，各地方主管部门应建立相应的规定，符合条件的项目必须招标；第三，业主对拟建项目应有明确的功能及投资要求，有编制完整的招标文件；第四，招标时应对投标单位的资质信誉等方面进行必要的资格审查；第五，应设立健全的评标机构合理的评标方法，以保证设计单位公平竞争，并限制业主在项目上的随意性。

（四）注意优化设计工作的综合性

通过优化设计来控制投资是一个综合性问题，不能片面强调节约投资，要正确处理技术与经济的对立统一是控制投资的关键环节。设计中既要反对片面强调节约，忽视技术上的合理要求，使项目达不到功能的倾向，又要反对重视技术，轻经济、设计保守浪费的现象。设计人员要用价值工程的原理来进行设计方案分析，要以提高价值为目标，以功能分析为核心，以系统观念为指针，以总体效益为出发点，从而真正达到优化设计效果。