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工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述范文第1篇

（河北森柏源建筑工程有限公司 河北 邯鄲 056003）

【摘 要】近二十年以來，我國混凝土結(jié)構(gòu)高層住宅迅猛發(fā)展，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)直接影響著結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。本文從三方面對高層住宅優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行概述，對設(shè)計(jì)工作有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 高層住宅；優(yōu)化設(shè)計(jì)；概述

1. 高層住宅的特點(diǎn)?

（1）近幾十年來隨著科學(xué)技術(shù)飛速進(jìn)步，生產(chǎn)出多種輕質(zhì)高強(qiáng)的建筑材料，構(gòu)思出多種新型高效的結(jié)構(gòu)體系，創(chuàng)造出許多先進(jìn)的施工技術(shù)和機(jī)械設(shè)備，提供了高速電梯、空調(diào)、防火、自控等現(xiàn)代化設(shè)施，為興建高層建筑提供了充分必要的技術(shù)條件?？萍歼M(jìn)步的同時(shí)導(dǎo)致了設(shè)計(jì)技術(shù)的革新。建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)由一維平面結(jié)構(gòu)發(fā)展為二維或三維立體結(jié)構(gòu)理論，為新的高效抗側(cè)力體系的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)用，提高了結(jié)構(gòu)分析的速度和精度，為高層建筑在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行多方案比較和優(yōu)選提供了方便。上述設(shè)計(jì)技術(shù)方面的革新增加了高層建筑的使用功能和適用性，并進(jìn)一步降低了高層建筑的造價(jià)。?

（2）我國改革開放以來，經(jīng)濟(jì)快速增長，城市進(jìn)程加快，高層建筑迅速發(fā)展，全國已建成的高層建筑超過一億平方米，尤其是近十年來，每年建成的高層建筑約一千萬平方米。高層建筑正在日益成為社會(huì)主義現(xiàn)代化建筑領(lǐng)域的主流趨勢，其中住宅約占其總量的一半，而在一些大城市所占的比重更高。?

（3）高層住宅是城市人多地少的產(chǎn)物，是高地價(jià)的產(chǎn)物，其興衰受市場經(jīng)濟(jì)的調(diào)整。我國從二十世紀(jì)七十年代開始發(fā)展高層住宅，到二十世紀(jì)九十年代，高層建筑得到大量興建。近幾年來我國高層住宅每年以百分之十的速度增長。顯然，目前仍有較大的市場需求，高層住宅在大城市比多層住宅更受較為富裕的市民青睞。高層住宅得以發(fā)展的最重要原因是節(jié)約土地，同時(shí)可一定程度的控制城市的蔓延，而且光線充足，視野開闊，上下交通方便，節(jié)約室外設(shè)施和交通費(fèi)用，節(jié)省交通時(shí)間，可有較大的空地以布置綠化、活動(dòng)、停車等場地。?

（4）伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的騰飛，城市化的快速發(fā)展以及城市土地、住宅等制度改革的逐步深化，我國城市住宅建設(shè)已進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的嶄新階段。城市化的飛速發(fā)展是推動(dòng)大城市住宅層數(shù)增加的動(dòng)力。然而，面對人口、土地資源、生態(tài)環(huán)境等背景的挑戰(zhàn)，對于與這一背景密切相關(guān)的住宅層數(shù)發(fā)展，不難得出不斷增加住宅層數(shù)是當(dāng)前乃至今后相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，我國城市住宅持續(xù)發(fā)展的必然選擇?？梢灶A(yù)言，中國城市住宅層數(shù)發(fā)展出現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢將不可避免，將成為二十一世紀(jì)中國城市住宅發(fā)展的主流，將成為未來我國城市發(fā)展前景廣闊的居住形式。

2. 結(jié)構(gòu)分析優(yōu)化的發(fā)展及現(xiàn)狀?

2.1 設(shè)計(jì)要優(yōu)化，這是長期以來工程師們的愿望?！霸O(shè)計(jì)”一詞，本身就包含了優(yōu)化的概念。隨著各個(gè)歷史時(shí)期科學(xué)技術(shù)、計(jì)算技術(shù)和手段的發(fā)展，“設(shè)計(jì)”的含義也一直演變，不斷地得到充實(shí)。?

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展過程分為藝術(shù)創(chuàng)造、分析結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)三個(gè)階段。古代的建筑結(jié)構(gòu)是藝術(shù)的創(chuàng)造，當(dāng)然藝術(shù)中蘊(yùn)藏著一定科學(xué)原理。長期以來流傳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也只能認(rèn)為是分析結(jié)構(gòu)。只有當(dāng)今的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)才能稱得上設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。?

2.3 早在1300多年前，我國隋朝工匠李春設(shè)計(jì)并建造的安濟(jì)橋（又名趙州橋）就體現(xiàn)了許多“結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)”的思想。在近代歐洲，1869年由Maxwell及1900年由Cilley等人提出同時(shí)破壞設(shè)計(jì)，1904年米歇爾又提出最小體積桁架的設(shè)計(jì)問題，才使優(yōu)化思想應(yīng)用于土建結(jié)構(gòu)有了一定的理論依據(jù)。但這些方法的意義只有在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后（1950年）才被認(rèn)識(shí)。優(yōu)化設(shè)計(jì)是用系統(tǒng)的、目的定向和良好標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)過程來取代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)糾錯(cuò)方式。優(yōu)化設(shè)計(jì)通過對問題的識(shí)別、定義、模型化、尋優(yōu)求解和對解的評價(jià)形成一種概念框架和模式。?

2.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是將優(yōu)化技術(shù)與有限元分析技術(shù)結(jié)合起來，設(shè)計(jì)滿足給定的各種要求最佳結(jié)構(gòu)尺寸、形狀等的設(shè)計(jì)手段。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范疇，克服了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)類比或采用許多假設(shè)和簡化導(dǎo)出的計(jì)算公式進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)再校核的諸多局限。?

2.5 從廣義角度看，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、拓?fù)鋬?yōu)化和布局優(yōu)化；從優(yōu)化性能角度，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)可靠性指標(biāo)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料性能的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、動(dòng)力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和控制結(jié)構(gòu)優(yōu)化等眾多分支。從優(yōu)化算法方面可以將結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法分為四大類，即優(yōu)化準(zhǔn)則法、數(shù)學(xué)規(guī)劃法、優(yōu)化準(zhǔn)則與數(shù)學(xué)規(guī)劃結(jié)合的混合法及近若干年出現(xiàn)的模擬自然界生物生長和進(jìn)化的優(yōu)化算法（如自適應(yīng)生成法、遺傳算法等）。?

2.6 現(xiàn)代結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的全過程一般可概括為：建立優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，選擇適合的優(yōu)化方法；確定目標(biāo)函數(shù)、約束函數(shù)、設(shè)計(jì)變量；確定必要的數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)初始點(diǎn)，編寫計(jì)算機(jī)語言程序；通過計(jì)算機(jī)求解并輸出計(jì)算結(jié)果；最后對數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的分析。簡單概括為兩方面：一是如何將設(shè)計(jì)問題確切的轉(zhuǎn)化為反映問題實(shí)質(zhì)并適合于優(yōu)化計(jì)算的數(shù)學(xué)模型；二是如何選擇適用的優(yōu)化方法，求得該數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)解。?

2.7 目前結(jié)構(gòu)優(yōu)化的應(yīng)用落后于理論發(fā)展，特別是土木建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用不普遍，其主要原因有：?

（1）現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)程還沒有明確要求采用優(yōu)化設(shè)計(jì)。?

（2）優(yōu)化的目標(biāo)還不能完全符合工程需要。由于實(shí)際結(jié)構(gòu)問題往往十分復(fù)雜，多因素甚至不確定因素使得目標(biāo)函數(shù)在建立后只能得到相對合理的解答。?

（3）土木工程界的管理體制和設(shè)計(jì)取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)（按造價(jià)或面積取費(fèi)）使人們?nèi)狈ψ非髢?yōu)化設(shè)計(jì)的動(dòng)力。?

（4）〖JP3離散變量優(yōu)化問題。建筑尺寸以及鋼筋，型鋼的規(guī)格、型號(hào)等都不是連續(xù)變化的，因此傳統(tǒng)的優(yōu)化方法如各種梯度算法、對偶算法等解析算法均無法勝任。由于問題規(guī)模較大，隨之帶來計(jì)算量急劇增加的“組合爆炸”問題也會(huì)使計(jì)算量急劇增加。

（5）工程結(jié)構(gòu)問題要綜合考慮使用、設(shè)計(jì)、構(gòu)造、施工、美觀等各方面的要求，因此，工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)所追求的是適合工程上應(yīng)用的較為合理的設(shè)計(jì)方案，而不是數(shù)學(xué)上單純的理論極值點(diǎn)，這就要求必須結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3. 研究的目的和意義?

（1）近幾年來，“低碳經(jīng)濟(jì)”，“綠色建筑”日益成為公眾耳熟能詳?shù)臒衢T詞匯，提出的大背景是全球氣候變暖對人類生存和發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。隨著全球人口規(guī)模的不斷增長，能源使用帶來的環(huán)境問題及其誘因不斷為人們所認(rèn)識(shí)?！熬G色建筑”是指在建筑的全壽命時(shí)期，最大限度的節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康，適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。它代表一種概念或象征，指建筑對環(huán)境無害，能充分利用環(huán)境自然資源，并且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件下建造的一種建筑，又可稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、回歸大自然建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化同樣在這方面能有所作為，經(jīng)過優(yōu)化的建筑結(jié)構(gòu)，降低了鋼筋和混凝土等高耗能產(chǎn)品和不可再生資源的用量。保護(hù)環(huán)境也就是保護(hù)我們自己的生存家園，也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師義不容辭的責(zé)任。?

（2）在沒有一個(gè)明確的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的情況下，工程師出于結(jié)構(gòu)安全、方便設(shè)計(jì)、縮短設(shè)計(jì)周期等原因考慮，常常把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的偏于保守，沒有充分發(fā)揮材料的性能，造成了一定的浪費(fèi)，這樣處理既不經(jīng)濟(jì)也不一定真正保證安全。所以，深入開展結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究具有重要的工程意義。?

（3）隨著全球資源日益短缺，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重、以及對生活質(zhì)量要求的提高，人們在社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、工程建設(shè)、企業(yè)生產(chǎn)等方面，既要求安全可靠、效益顯著，有要求降低能源材料等消耗和保護(hù)環(huán)境。優(yōu)化設(shè)計(jì)與技術(shù)成為人們改進(jìn)工作、提高效率的必不可少的手段，必將會(huì)得到更多關(guān)注和廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

［1］ 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2010）［S］.中國建筑工業(yè)出版社.2011.

［2］ 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）［S］.中國建筑工業(yè)出版社.2010.

工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述范文第2篇

關(guān)鍵詞：房屋建筑；建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)研究

中圖分類號(hào)： TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對于自身的生活和居住環(huán)境也提出了更高的要求。房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅需要考慮結(jié)構(gòu)的合理性、可行性和安全性，還必須充分滿足舒適性、經(jīng)濟(jì)性的要求。在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，市場競爭的日益激烈，使得建筑企業(yè)為了保證自身的利益，在保證建筑使用質(zhì)量的前提下盡可能的降低成本，展開了對于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的有益探索，從而推動(dòng)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，不僅可以使得房屋建筑的設(shè)計(jì)效果更佳，而且能夠取得最大的經(jīng)濟(jì)效益，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)綜述

建筑工程包含的方面很多，所以建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中優(yōu)化所涉及的內(nèi)容也很豐富。從大的方面可以簡單分為兩大內(nèi)容，即房屋總體結(jié)構(gòu)優(yōu)化和分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化。細(xì)化可以進(jìn)一步分為:房屋內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)優(yōu)化;房屋的維護(hù)方面、細(xì)節(jié)和總體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì);屋頂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì);房屋造價(jià)優(yōu)化控制設(shè)計(jì)等。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的是能夠?qū)τ邢薜目臻g和固定的資源進(jìn)行合理分配，將建筑材料和設(shè)備達(dá)到最大使用率，還能使所要建成的房屋安全、舒適、美觀。經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)的房屋比一般房屋在造價(jià)方面能夠節(jié)省很多，從長遠(yuǎn)利益上看，建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)的理念對建筑工程是一種可持續(xù)發(fā)展的理論觀念，對資源實(shí)現(xiàn)充分利用起到了關(guān)鍵作用。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的作用

（一）提升建筑的安全性

通過對房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以對原有設(shè)計(jì)方案中的不足和缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)，從而提升建筑結(jié)構(gòu)的合理性和安全性，在保證建筑整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上，節(jié)省建筑材料，提升建筑的穩(wěn)定性和相應(yīng)的受力性能，確保建筑的使用安全。

（二）減低工程造價(jià)

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，運(yùn)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，與原設(shè)計(jì)方案相比，建筑工程的成本可以節(jié)約10%－30%左右，成本大大降低。同時(shí)，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，還可以充分發(fā)揮原材料的性能，確保建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)單元之間的緊密聯(lián)系，提升建筑工程的經(jīng)濟(jì)性。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的方法

之前也提到，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所追求的最終效果，是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性、實(shí)用性以及施工的便利性。在房屋建筑中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)，主要體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及建筑的分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要包括基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)細(xì)部等多個(gè)方面，需要從結(jié)構(gòu)受力情況、整體布局、結(jié)構(gòu)造型以及成本造價(jià)等方面進(jìn)行綜合分析。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)需要從房屋建筑的實(shí)際情況出發(fā)，以確保優(yōu)化設(shè)計(jì)作用的充分發(fā)揮。

（一）建立相應(yīng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)，是利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)，對就愛你住結(jié)構(gòu)中的各種參數(shù)進(jìn)行整理和分析，然后依據(jù)結(jié)構(gòu)整體，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，尋求最優(yōu)設(shè)計(jì)的過程實(shí)際上就是對最優(yōu)解的求解過程。因此，在對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要建立相應(yīng)的優(yōu)化模型。首先，對設(shè)計(jì)變量進(jìn)行合理選擇，設(shè)計(jì)變量對于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響是十分巨大的，設(shè)計(jì)人員需要按照變量的重要性，對其設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行分類，將影響較小的變量作為預(yù)定參數(shù)，從而簡化計(jì)算流程。其次，要對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確定。在這里的目標(biāo)函數(shù)，就是滿足建筑實(shí)際需求的最優(yōu)解。然后，明確約束條件。對于房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)而言，其約束條件主要包括強(qiáng)度約束、尺寸約束、應(yīng)力約束、彈塑性約束時(shí)，可以按照現(xiàn)行的房屋建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，對優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件進(jìn)行明確。

（二）確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

對于房屋建筑而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案，主要是指結(jié)構(gòu)的布局以及細(xì)部的優(yōu)化。結(jié)構(gòu)布局的合理性直接影響著房屋結(jié)構(gòu)的造價(jià)，因此要求其結(jié)構(gòu)盡量簡單，傳力直接，避免多次傳力的情況。而細(xì)部優(yōu)化是一個(gè)較為廣泛的概念，包含的內(nèi)容相對較多，根據(jù)其對于房屋結(jié)構(gòu)的影響程度分析，最為關(guān)鍵的部分，是對構(gòu)件截面的合理選擇。例如，豎向構(gòu)件應(yīng)該在滿足實(shí)際需求的前提下適當(dāng)選擇軸壓比，軸壓比過大或過小都會(huì)影響配筋的設(shè)置。梁的截面設(shè)置同樣如此，如果截面過大，會(huì)影響建筑內(nèi)部的有效空間，而截面過小，則會(huì)導(dǎo)致配筋相對較大，影響造價(jià)。

四、探討房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用方式

（一）框剪設(shè)計(jì)的整體思路

框剪結(jié)構(gòu)集框架結(jié)構(gòu)布局靈活、剪力墻結(jié)構(gòu)剛度較大的優(yōu)點(diǎn)于一身，使得該種結(jié)構(gòu)體系具有較好的延性和整體性。目前框剪結(jié)構(gòu)已被廣泛的應(yīng)用于公用建筑、住宅等高層建筑中。在這個(gè)結(jié)構(gòu)的剪力墻可以單獨(dú)設(shè)置，也可以利用一些其他的墻體，比如電梯井、樓梯間等，此外，這個(gè)結(jié)構(gòu)還可以有效的提高側(cè)向剛度。在實(shí)際的建筑施工中，主要有剛性、剛?cè)帷⑷嵝缘炔煌膬r(jià)值計(jì)算方法，一般來說選用哪種計(jì)算方法會(huì)根據(jù)抗震質(zhì)量的不同來進(jìn)行合理的選擇，比如為了改善結(jié)構(gòu)的抗震性能，應(yīng)該注意場地的土質(zhì)類別，對不同土質(zhì)采取不同的加剪力墻等。

（二）復(fù)合地基形成法的技術(shù)提升

通過對被加固土體填充相應(yīng)的材料，改變土體的結(jié)構(gòu)，使土體被增強(qiáng)或被置換形成一定的增強(qiáng)體，由增強(qiáng)體和周圍地基同承載荷載，形成復(fù)合地基的一些地基處理方法。在建筑施工中，根據(jù)特殊地質(zhì)條件對地基承載力的要求，而選用不同的處理方法達(dá)到相應(yīng)要求。比如通過填充砂和石料深入土體，被置換或擠密，從而達(dá)到提高承載力的目的等。

（三）多層鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在多層鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，全面把握設(shè)計(jì)的主要點(diǎn)，分析梁柱以及剛接或者鉸接相連促成的承載重量體系，在依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和文件的前提下，全面把握設(shè)計(jì)圖紙的客觀需要，同時(shí)加強(qiáng)規(guī)范性施工和管理，讀懂并理解設(shè)計(jì)圖紙中的每一項(xiàng)內(nèi)容，達(dá)到按圖紙施工、依據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的目的，作好技術(shù)交底。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際需求，可以采用現(xiàn)澆式框剪設(shè)計(jì)，就是通過梁、柱、樓蓋的現(xiàn)澆鋼筋水泥混凝土結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體性能，提升抗震能力，在實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中可以廣泛應(yīng)用；同時(shí)，還可以采用預(yù)制裝配式設(shè)計(jì)，就是指梁、柱、樓板均為預(yù)制，這樣可以減少工程的難度，提高工程的速度，但是，整體建筑質(zhì)量的性能不是很強(qiáng)，抗震效果、漏水系統(tǒng)等會(huì)有一定的偏差，可以結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行考慮。

（四）框架梁、柱箍筋間距的優(yōu)化

對不同抗震等級的框架梁，柱箍筋加密區(qū)的最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了明確的規(guī)定。側(cè)重點(diǎn)就是關(guān)于質(zhì)量，比如抗震等級、人防等級、地基處理、承載能力、材料使用等一些相關(guān)因素，同時(shí)還包括對設(shè)計(jì)圖紙的詳細(xì)了解和掌握，在鋼筋水泥的質(zhì)量要求、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級、砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制等級,基本雪壓和基本風(fēng)壓,地面粗糙度等等一些基本建筑結(jié)構(gòu)的類型需要，如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3、地下水類型及標(biāo)高、防水設(shè)計(jì)水位和抗浮設(shè)計(jì)水位，地基液化，濕陷及其他不良地質(zhì)作用，地基土凍結(jié)深度、設(shè)計(jì)活荷載值、混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別、材料等級、強(qiáng)度等級、材料性能、施工質(zhì)量的特別要求等，是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要考慮的要素。

結(jié)束語

總之，在我國建筑行業(yè)飛速發(fā)展的帶動(dòng)下，人們對于建筑工程提出了更高的要求，也使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用。對于設(shè)計(jì)人員而言，需要對房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和系統(tǒng)性有一個(gè)清晰而明確的認(rèn)識(shí)，不斷提升自身的專業(yè)能力和設(shè)計(jì)水平，推動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)我國建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]段佳琦.淺談對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2010（11）.

[2]馬雪麗.淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息，2011（10）.

工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述范文第3篇

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)優(yōu)化；方法

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，需要相關(guān)人員不斷進(jìn)行探索和改革，不斷促進(jìn)民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，使其更符合設(shè)計(jì)要求、

更符合當(dāng)今社會(huì)的環(huán)保理念。

一、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化概述

根據(jù)工程建設(shè)的基本狀況，以計(jì)劃成本控制為中心來進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，其內(nèi)容就是利用對建筑基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案以及圍護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案等環(huán)節(jié)，建立起一種關(guān)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的模型，通過對各種不同的影響變量參數(shù)中的若干關(guān)鍵參數(shù)的科學(xué)的計(jì)算，確立最終的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化結(jié)果方案。

房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)意義主要有兩點(diǎn)：一是大大提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性，房屋建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化可節(jié)省材料，有利于抗震，減少內(nèi)外表面裝修，提高了其受力性能，增強(qiáng)了建筑的經(jīng)濟(jì)性能；二是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)大大降低了建筑工程的總成本造價(jià)。節(jié)約用地，大量資料表明，房屋建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠有效降低工程成本造價(jià)25%左右，同時(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)能夠?qū)κ┕げ牧系男阅芾酶雍侠砘?，能夠讓建筑工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部各個(gè)不同單元之間更加充分互協(xié)調(diào)，提升了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則

1、經(jīng)濟(jì)適用原則

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)建筑的環(huán)境對建筑結(jié)構(gòu)的施工工藝和要求進(jìn)行選擇，保證在施工時(shí)盡量選擇難度低的施工工藝，使各項(xiàng)施工流程都能符合施工環(huán)境的需求。同時(shí)還要考慮到經(jīng)濟(jì)原則，盡量選擇性價(jià)比高的建筑材料，最大程度地節(jié)省工程成本，降低施工單位的投入。

2、安全堅(jiān)固原則

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證建筑工程質(zhì)量和人員財(cái)產(chǎn)安全的問題，必須考慮建筑結(jié)構(gòu)的安全性，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到結(jié)構(gòu)的合理性，運(yùn)用各種先進(jìn)的建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)，保證建筑在使用過程中的安全穩(wěn)定。同時(shí)還要兼顧施工現(xiàn)場的安全，減少施工事故的發(fā)生。

3、美觀實(shí)用原則

隨著人們生活水平的提高，人們的居住觀念也在一定程度上得到了相應(yīng)的改變，人們對于建筑的美觀舒適有了較高要求。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮美觀原則，使民用建筑的美觀程度增加，符合人們的審美需求。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1選擇合適的鋼材

在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，鋼材的選擇非常關(guān)鍵，直接關(guān)系到整個(gè)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能標(biāo)準(zhǔn)，所以鋼材要具有較好的延伸性，在抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度方面符合標(biāo)準(zhǔn)。為了保證焊接的質(zhì)量，要符合含碳量指標(biāo)。如果在地震區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)建筑，還要充分考慮抗震性的需求，要對鋼材進(jìn)行沖擊實(shí)驗(yàn)，保證具有良好的韌性。為保證鋼材的各項(xiàng)性能都符合標(biāo)準(zhǔn)，一定要進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，檢測合格后準(zhǔn)予使用。對于有其他性能需求的，要按照建筑的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)操作，確保鋼材的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.2樓面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在樓面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，比較常見的問題是裂縫，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)將直接影響樓面的施工質(zhì)量。在樓面設(shè)計(jì)中，應(yīng)該根據(jù)施工材料的不同設(shè)計(jì)不同的方案，因?yàn)椴牧系男再|(zhì)不同，伸縮縫的設(shè)計(jì)長度也不相同。所以在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，對于樓面的設(shè)計(jì)可以使用現(xiàn)澆混凝土的方法，伸縮縫的長度可以按照混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)留，以避免施工中樓面出現(xiàn)裂縫。

1.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的計(jì)算

在實(shí)際的建筑工作中，建筑設(shè)計(jì)人員通常會(huì)將網(wǎng)架同下部結(jié)構(gòu)分開進(jìn)行計(jì)算。在計(jì)算當(dāng)中，設(shè)定網(wǎng)架支座的剛度是無限大的，并且各個(gè)支座剛度相等，將支座反力與下部結(jié)構(gòu)相加就可以得出網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)值。下部結(jié)構(gòu)可能為梁，也可能是其他的形式，其剛度差異很大。

2、地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

地基是整個(gè)建筑的基礎(chǔ)，地基的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平直接影響到上層建筑的質(zhì)量。因?yàn)榈鼗幕A(chǔ)不僅要承受來自上層建筑的荷載，同時(shí)還會(huì)受到地下各種應(yīng)力的影響?；A(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮的因素較多，在設(shè)計(jì)之前，需要對基礎(chǔ)的地質(zhì)條件、水文狀況、荷載的分布情況、周圍建筑的基礎(chǔ)、抗震等級等各項(xiàng)要素進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析，然后根據(jù)建筑的整體需求，設(shè)計(jì)出高水平的結(jié)構(gòu)方案。在砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，條形基礎(chǔ)較為常見，基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式主要取決于地基的荷載力、防水要求等因素，有針對性的選擇基礎(chǔ)類型。

2.2樁基深度

在樁基設(shè)計(jì)方面，要選擇硬巖石為樁端的持力層。在樁端進(jìn)入到持力層時(shí)，應(yīng)對其深度進(jìn)行控制：以樁徑（d）為標(biāo)準(zhǔn)，如果是粘性土，應(yīng)大于2d；如果是強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖或砂土，應(yīng)大于1.5d；如果是強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖和碎石土，應(yīng)大于1d，且應(yīng)大于0.5m。在樁基進(jìn)入到持力層時(shí)，樁斷面進(jìn)入到巖層的深度應(yīng)大于0.5m，如果持力層為未風(fēng)化的硬質(zhì)巖或灰?guī)r時(shí)，可適當(dāng)減少其嵌巖深度，但也應(yīng)在0.2m以上。

四、民用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施

1、提升民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量

針對民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在標(biāo)注不全、設(shè)計(jì)粗糙和違反規(guī)范條文等問題，應(yīng)在出施工力之前予以解決，這就要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員具有一定的專業(yè)知識(shí)和職業(yè)素養(yǎng)。定期對設(shè)計(jì)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，不斷提升設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平和責(zé)任心，端正設(shè)計(jì)人員的態(tài)度，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量。在選擇設(shè)計(jì)方時(shí)，要對設(shè)計(jì)方的相關(guān)證書和資質(zhì)進(jìn)行審查，保證民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，從源頭上提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。

2、優(yōu)化民用建筑結(jié)構(gòu)模型

民用建筑涉及國計(jì)民生，是與人民群眾利益聯(lián)系最緊密的建筑工程，因此在設(shè)計(jì)前必須對民用建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行合理優(yōu)化設(shè)計(jì)，對房屋的結(jié)構(gòu)體系、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、房屋的各個(gè)細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證建筑結(jié)構(gòu)的承重、受力符合相關(guān)規(guī)范和要求。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還要充分考慮經(jīng)濟(jì)原則，保證建筑結(jié)構(gòu)安全的同時(shí)還要盡可能降低建筑結(jié)構(gòu)的成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

3、提高民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性

現(xiàn)階段的民用設(shè)計(jì)普遍存在著抗震設(shè)計(jì)不足，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等現(xiàn)象。因此，為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性和使用壽命，必須對民用建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能選擇合理的結(jié)構(gòu)類型。比如現(xiàn)階段運(yùn)用廣泛鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、工期短等特點(diǎn)，適應(yīng)現(xiàn)階段民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。與此同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的大空間布置，能更好地保證了民用建筑空間設(shè)置的靈活性，為施工和業(yè)主的裝修設(shè)計(jì)提供了便利。此外，使用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工時(shí)能有限地減少水泥、砂石等建筑原料的使用，能大大減少施工成本，降低工程造價(jià)。同時(shí)還能降低環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展，提高民用建筑的社會(huì)效益。

為了更好地保障民用建筑的安全性，建筑物地基基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)不容忽視，在進(jìn)行民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮場地條件及地基承載力特征值，根據(jù)建筑本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇合適的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，保證地基基礎(chǔ)部分受力均勻，滿足整個(gè)建筑的設(shè)計(jì)要求。當(dāng)施工過程中出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)與設(shè)計(jì)人員溝通，共同商議處理方法，保證施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，使地基基礎(chǔ)部分符合建筑設(shè)計(jì)的要求。

結(jié)束語

總而言之，只有不斷提升民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的能力和素質(zhì)，使設(shè)計(jì)出的方案更加合理有效，促進(jìn)我國建筑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向安全、合理、科學(xué)的方向轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)

[1]沈蒲生.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京，中國建筑工業(yè)出版社，2006.

工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述范文第4篇

關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；造價(jià)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TU198文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言：

工程造價(jià)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)息息相關(guān)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全與合理是工程建設(shè)進(jìn)行的前提，而工程建設(shè)的造價(jià)控制及效益價(jià)評估值則是工程建設(shè)順利進(jìn)行的基本保證。另一方面，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)能有效的降低造價(jià)成本，從這一方面來講，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)與工程造價(jià)控制二者又是相輔相成的。

一、結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的

結(jié)構(gòu)造價(jià)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的就是在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，通過設(shè)計(jì)人員自身的概念、經(jīng)驗(yàn)、悟性、判斷力和創(chuàng)造力對結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行優(yōu)化，以控制工程造價(jià)，滿足投資方的經(jīng)濟(jì)要求，或在造價(jià)基本不變的情況上，增加建筑物的使用面積、改善建筑物結(jié)構(gòu)的使用功能等。確切地說，結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)絕不是簡單的用降低結(jié)構(gòu)的安全度來換取經(jīng)濟(jì)效益，也不僅僅是對由于設(shè)計(jì)人員的相對保守而做出的修改。真正的優(yōu)化設(shè)計(jì)在節(jié)省了工程費(fèi)用的同時(shí)，不僅沒有降低原設(shè)計(jì)的安全度水平，反而由于結(jié)構(gòu)方案趨于合理，使之更為可靠。

二、造價(jià)控制的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化概述

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論主要由兩條支脈，一是準(zhǔn)則法設(shè)計(jì)理論，二是數(shù)學(xué)規(guī)劃法設(shè)計(jì)理論。這兩種理論均備有優(yōu)缺點(diǎn)，因此在發(fā)展中，逐步通過取長補(bǔ)短而形成了基于逼近概念的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法。具體到實(shí)際項(xiàng)目當(dāng)中，一方面在設(shè)計(jì)中應(yīng)結(jié)合建筑項(xiàng)目所要實(shí)現(xiàn)的功能，另一方面則應(yīng)嚴(yán)格控制工程的造價(jià)。

2、概念優(yōu)化設(shè)計(jì)概述

概念優(yōu)化設(shè)計(jì)，是在信息技術(shù)的輔助下，通過設(shè)計(jì)者對項(xiàng)目設(shè)計(jì)的全程，對其中所有的結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行方案的設(shè)定，從而得到經(jīng)濟(jì)適用的設(shè)計(jì)方案。下面對一些典型的概念設(shè)計(jì)進(jìn)行簡述。

(1)基于概念設(shè)計(jì)的工程地基設(shè)計(jì)

因?yàn)榈叵虑闆r往往難以直觀判定，所以地基土難以用具體的模型進(jìn)行描述。在對其進(jìn)行概念優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，通常把地基基礎(chǔ)視為多個(gè)互相獨(dú)立的對象進(jìn)行分析，同時(shí)密切測量和計(jì)算沉降變形等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，最終得出地基基礎(chǔ)的方案。該方案往往會(huì)受到地面部分建筑工程的影響，因此應(yīng)引入不同的算法分析和比較，從而得出最理想的方案。

(2)基于概念設(shè)計(jì)的構(gòu)件截面設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的構(gòu)件截面關(guān)注的是計(jì)算正截面、斜截面的配筋等?；诟拍钤O(shè)計(jì)的構(gòu)件截面設(shè)計(jì)則引入了安全的理念，包括強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎等思想。雖然這些設(shè)計(jì)流程已經(jīng)有了相對成熟的公式，但是以往的人工操作仍然難以避免遺漏或者失誤。在信息技術(shù)的協(xié)助下，可以通過專業(yè)的建筑設(shè)計(jì)軟件詳細(xì)分析和計(jì)算建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，并自動(dòng)生成平面圖，有利于造價(jià)控制。

(3)基于概念設(shè)計(jì)的構(gòu)造措施設(shè)計(jì)

在構(gòu)造措施的設(shè)計(jì)方面，大量事實(shí)說明，如果僅限于在理論上對構(gòu)造措施進(jìn)行計(jì)算和分析，是難以全面反映項(xiàng)目設(shè)計(jì)全部細(xì)節(jié)的，并且有著項(xiàng)目的局部在釙力作用下遭到破壞的風(fēng)險(xiǎn)。因此，必須結(jié)合實(shí)際，以抗震的構(gòu)造來增強(qiáng)建筑物的安全性?；诟拍钤O(shè)計(jì)的構(gòu)造措施設(shè)計(jì)則引入了比傳統(tǒng)模式更加豐富的內(nèi)容，同時(shí)兼顧設(shè)計(jì)方案的安全性與經(jīng)濟(jì)性，并實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，進(jìn)行良好的造價(jià)控制。

三、造價(jià)控制的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)施

在詳細(xì)分析了工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上，下面結(jié)合投資控制機(jī)制與技術(shù)經(jīng)濟(jì)方法，闡述具體的造價(jià)控制理念。

1、優(yōu)化現(xiàn)有的設(shè)計(jì)管理機(jī)制

構(gòu)建科學(xué)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)管理機(jī)制，是對工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)造價(jià)控制的基礎(chǔ)。其前提便是指定工程造價(jià)的具體責(zé)任人，通過引入工程項(xiàng)目的法人制，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管理。項(xiàng)目法人責(zé)任制能夠充分發(fā)揮責(zé)任人主體的監(jiān)督與約束作用，從未嚴(yán)格控制投資風(fēng)險(xiǎn)，降低不必要的造價(jià)。項(xiàng)目業(yè)主在設(shè)置項(xiàng)目的專門管理與責(zé)任機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也應(yīng)建議項(xiàng)目的具體設(shè)計(jì)單位同樣理順自身的設(shè)計(jì)管理體系和造價(jià)管理體系，對自身項(xiàng)目經(jīng)理的資質(zhì)進(jìn)行審核，并使其全面擔(dān)負(fù)起工程質(zhì)量與造價(jià)的責(zé)任?？梢詫⒁粋€(gè)工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)看做一個(gè)項(xiàng)目的子項(xiàng)，嚴(yán)格控制其緩解與流程，以項(xiàng)目管理的高度，優(yōu)化設(shè)計(jì)管理體制，達(dá)到控制造價(jià)的目標(biāo)。

2、充分引入項(xiàng)目招投標(biāo)機(jī)制

當(dāng)前的建設(shè)市場，對設(shè)計(jì)者的指定可以通過公開招標(biāo)，邀請招櫟和委托設(shè)計(jì)等方式來實(shí)現(xiàn)。以上的幾種方式有著備自的特點(diǎn)與優(yōu)勢，也存在著備自的缺陷。而項(xiàng)目的業(yè)主在進(jìn)行方式選擇時(shí)，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際需要進(jìn)行具體招標(biāo)方式的確定。在選擇的時(shí)候，應(yīng)考慮到項(xiàng)目本身的安全性與造價(jià)，并督促設(shè)計(jì)者能夠全面考慮工程的技術(shù)效果與經(jīng)濟(jì)效果，實(shí)現(xiàn)造價(jià)的優(yōu)化。同時(shí)，在設(shè)計(jì)費(fèi)用的確定方面，一方面應(yīng)該考慮到工程成本，另一方面則應(yīng)以合理的利潤率來促進(jìn)設(shè)計(jì)方的積極性和主觀能動(dòng)性，并鼓勵(lì)其以技術(shù)經(jīng)濟(jì)的計(jì)算方法，在提出合格設(shè)計(jì)方案的同時(shí)，控制工程的造價(jià)。

在確定工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方時(shí)，同樣應(yīng)通過設(shè)計(jì)招標(biāo)的方法，使設(shè)計(jì)單位公平競爭，并對其提交的具體方案綜合比較，擇優(yōu)選擇。首先，設(shè)計(jì)投標(biāo)方希望在競標(biāo)中性出，則會(huì)提交造價(jià)合理并具備自身獨(dú)創(chuàng)性優(yōu)勢的方案，使其設(shè)計(jì)質(zhì)量得到保證。其次，招標(biāo)方可以在此期間聘請經(jīng)驗(yàn)豐富的專家對備個(gè)設(shè)計(jì)方的資質(zhì)和方案進(jìn)行綜合的對比分析，從而擇優(yōu)選擇最佳方案和設(shè)計(jì)單位。在設(shè)計(jì)項(xiàng)目的招投標(biāo)過程中，應(yīng)將對于造價(jià)的控制放在顯著位置，防止由于對其他技術(shù)細(xì)節(jié)過于關(guān)注而忽略了造價(jià)要求。

3、以設(shè)計(jì)質(zhì)量確定設(shè)計(jì)收費(fèi)

當(dāng)前，我國建筑市場上，為設(shè)計(jì)方確定收費(fèi)額度的方式往往與工程造價(jià)密切相關(guān)，這樣做法的弊瑞便是：工程造價(jià)升高會(huì)帶來設(shè)計(jì)方的收益增加，因此難以激勵(lì)設(shè)計(jì)方從成本的角度考慮自己的設(shè)計(jì)方案，對工程造價(jià)的控制帶來了阻礙。假若能夠促使工程設(shè)計(jì)單位在一個(gè)額度的限定范疇之內(nèi)，通過科學(xué)客觀的造價(jià)控制理論，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上以合理的方案和先進(jìn)的工藝實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，則工程業(yè)主一方應(yīng)對其進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，反之則應(yīng)進(jìn)行處罰。這種方法同樣被證明能夠很好地控制造價(jià)，通過經(jīng)濟(jì)杠桿，充分調(diào)動(dòng)設(shè)計(jì)方的積極性，在推動(dòng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)步的同時(shí)，也很好地實(shí)現(xiàn)了造價(jià)控制。

4、對專業(yè)造價(jià)人員進(jìn)行責(zé)任制考核

工程項(xiàng)目的造價(jià)目標(biāo)確定以后，就應(yīng)為該項(xiàng)目成立完善的管理體系與組織結(jié)構(gòu)，在組織中制定專門的負(fù)責(zé)人對造價(jià)控制進(jìn)行規(guī)劃和負(fù)責(zé)。在技術(shù)控制方面，應(yīng)對備個(gè)階段的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行監(jiān)督與審核，對成本控制進(jìn)行探討。在組織方面，應(yīng)引入一批激動(dòng)地技術(shù)又具備管理經(jīng)驗(yàn)的合格人員，提升其業(yè)務(wù)素質(zhì)與責(zé)任心。作為項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況推行與造價(jià)相關(guān)的責(zé)任制，為造價(jià)控制備方面分別制定責(zé)任人，并由負(fù)責(zé)人進(jìn)行周期性地檢查與監(jiān)督，使工程的設(shè)計(jì)限額能夠落到實(shí)處。

針對工程項(xiàng)目的限額指標(biāo)，工程設(shè)計(jì)方應(yīng)詳細(xì)研究，并將其分解為子指標(biāo)，制定專門的部門戎者任選加以執(zhí)行，如果在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了造價(jià)控制與工程設(shè)計(jì)的矛盾，應(yīng)通過協(xié)調(diào)加以及時(shí)解決。由設(shè)計(jì)方備專業(yè)的技術(shù)負(fù)責(zé)人結(jié)合具體的工程項(xiàng)目限額指標(biāo)，對所設(shè)計(jì)的方案提出基于降低造價(jià)的建議，同時(shí)積極引入具備豐富經(jīng)驗(yàn)的人員，以技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性。

5、合理編制項(xiàng)目概算

在工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)文件的概算是關(guān)鍵之一，在明確概算的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)一步確定建設(shè)項(xiàng)目投資計(jì)劃，而工程項(xiàng)目將被批準(zhǔn)的概算值作為該工程的限額，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，嚴(yán)禁投資額度超越這個(gè)限額。造價(jià)的影響因素很多，包括施工因素、價(jià)格因素以及材料因素等，應(yīng)通過對工程量的準(zhǔn)確計(jì)量，在調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，認(rèn)真比較，得出客觀的造價(jià)。由此可知，在選擇具體的設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)以最初批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)概算對方案進(jìn)行權(quán)衡，此處推薦通過對比不同設(shè)計(jì)方案的方式，從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)兩方面進(jìn)行比較，并確定最終的設(shè)計(jì)方案，并合理控制投資，實(shí)現(xiàn)造價(jià)的優(yōu)化。

6、推行設(shè)計(jì)監(jiān)理制度與咨詢制度

通過項(xiàng)目的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)對工程造價(jià)的控制，設(shè)計(jì)監(jiān)理是非常必要的，引入設(shè)計(jì)監(jiān)理，能夠有效克服傳統(tǒng)模式中設(shè)計(jì)單位本身與政府監(jiān)控的不足。通過設(shè)計(jì)監(jiān)理部門，對工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的全程進(jìn)行監(jiān)理，以監(jiān)理方酌監(jiān)督與協(xié)調(diào)來使工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)合理，并嚴(yán)格控制工程造價(jià)。與此同時(shí)，在監(jiān)理方的督促之下，也能夠有效地促使設(shè)計(jì)方通過管理來要效益。

首先應(yīng)充分發(fā)揮監(jiān)理功能，通過全程監(jiān)督工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，來避免失誤；其次集設(shè)計(jì)單位和工程建設(shè)方，通過對圖紙進(jìn)行研討，來增強(qiáng)其合理性與可行性；此外，還應(yīng)注重工程變更的管理，對于一定會(huì)發(fā)生的變更，為控制資金支出，應(yīng)提前進(jìn)行變更，減少損失。最后還應(yīng)堅(jiān)決避免不應(yīng)發(fā)生的設(shè)計(jì)變更，通過明確責(zé)任，進(jìn)行追究，實(shí)現(xiàn)造價(jià)控制。

四、結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)做好其節(jié)省施工成本和控制工程項(xiàng)目造價(jià)的重要工作內(nèi)容，設(shè)計(jì)師必須要在規(guī)范設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的分析和安排，確定施工企業(yè)能夠以最小的成本、最優(yōu)的結(jié)構(gòu)獲得最好的建筑防水性、實(shí)用性以及安全穩(wěn)定性，從而能夠?yàn)榻ㄖ褂谜邘砝娴耐瑫r(shí)，也對建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的進(jìn)步發(fā)展起到一定的推動(dòng)作用。

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工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述范文第5篇

【關(guān)鍵詞】建筑工程;設(shè)計(jì)方案;施工

近年來，我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展，建筑市場的管理力度也在逐步加強(qiáng),現(xiàn)代建筑成本控制管理對投資企業(yè)的影響越來越大。建筑行業(yè)是一項(xiàng)大投資、高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè),企業(yè)投資必須要有一定的回報(bào)率,方案優(yōu)化對建筑工程造價(jià)的影響尤為重要，如何改進(jìn)建筑工程設(shè)計(jì)方案,是提高建筑工程投資效果,是合理提升工程經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)。

一、對建筑工程設(shè)計(jì)方案現(xiàn)狀的分析

建筑工程設(shè)計(jì)方案對工程造價(jià)和投資有非常重要的影響，建筑設(shè)計(jì)方案是一種在擬定的規(guī)劃、設(shè)計(jì)方案下，最終達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的一系統(tǒng)活動(dòng)。如何改進(jìn)加強(qiáng)建筑工程設(shè)計(jì)方案，已經(jīng)成為現(xiàn)代工程建設(shè)的重要工作,是影響投資收益、建筑施工工程造價(jià)控制的關(guān)鍵。

目前，我國的建筑工程設(shè)計(jì)方案主要是本著對投資方要求負(fù)責(zé)的理念進(jìn)行,政府相關(guān)部門對圖紙等進(jìn)行相應(yīng)簡單的審核,對建筑工程設(shè)計(jì)方案缺乏必要的審核與評價(jià)，建筑方案設(shè)計(jì)并沒有使投資方識(shí)到方案對投資的影響,建筑工程投資方注重投標(biāo)價(jià)與標(biāo)底價(jià)的差距,沒有提高對優(yōu)化設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)。因此導(dǎo)致在投標(biāo)過程中方案審核不細(xì)、概算粗略、要求出圖時(shí)間緊、刻意壓低設(shè)計(jì)費(fèi)用。致使建筑工程設(shè)計(jì)方案沒有得到足夠的重視,設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化也無從談起,最終導(dǎo)致工程投資超標(biāo)的現(xiàn)象屢屢發(fā)生。針對這樣的情況,建筑工程投資企業(yè)必須認(rèn)識(shí)到建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的重要性,認(rèn)真審核投標(biāo)方設(shè)計(jì)方案,通過對設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化達(dá)到降低工程投資、提高工程造價(jià)管理水平的目的。

二、提高建筑工程設(shè)計(jì)方案的重要性

建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化水平的提高不僅要提高投資方對設(shè)計(jì)方案的認(rèn)識(shí),國家主管部門也要提高監(jiān)管力度、提高設(shè)計(jì)監(jiān)理推廣、完善相關(guān)法規(guī)、強(qiáng)化綜合性設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)等諸多方面工作，共同提高我國建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化水平。通過建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化不能夠單純的強(qiáng)調(diào)節(jié)約投資,應(yīng)從綜合性考慮出發(fā),注重設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性、技術(shù)先進(jìn)性,以提高設(shè)計(jì)價(jià)值目標(biāo)為基礎(chǔ)、總體效益為出發(fā)點(diǎn),最終達(dá)到建筑工程設(shè)計(jì)方案改進(jìn)效果。

三、合理設(shè)計(jì)建筑工程方案

優(yōu)秀建筑是建筑的美觀與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互協(xié)調(diào)密切配合的結(jié)果。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)追求安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工五種效果，而建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)方法的應(yīng)用不僅滿足了建筑美觀、造型優(yōu)美的要求，并且能使房屋結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)、合理，成為實(shí)際意義上的“以人為本、經(jīng)濟(jì)適用"房。從建筑上分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，主要體現(xiàn)在房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)量方面。

房屋工程分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。其中，以上幾方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)還包括選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等內(nèi)容，在實(shí)施過程中，應(yīng)該按照一切從實(shí)際出發(fā)的原則，結(jié)合具體工程的實(shí)際情況，圍繞房屋建筑的綜合經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在滿足設(shè)計(jì)意圖后，盡量使平面布置規(guī)則，縮小剛度和質(zhì)量中心的差異，這樣水平荷載就不會(huì)使建筑物有太大的扭轉(zhuǎn)作用。豎直方向上應(yīng)避開使用轉(zhuǎn)換層，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。

（1）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化就是在各種影響變量中選擇主要參數(shù)，并建立函數(shù)模型，運(yùn)用科學(xué)合理的方法得出最優(yōu)解。結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化建立模型的大致步驟如下：一是設(shè)計(jì)變量的合理選擇。通常的設(shè)計(jì)變量選擇對設(shè)計(jì)要求影響較大的參數(shù)，將所涉及的參數(shù)按照各自的重要性區(qū)分，將對變化影響不大的參數(shù)定為預(yù)定參數(shù)，通過這種方法可減少很多計(jì)算編程的工作量。二、目標(biāo)函數(shù)的確定。使用函數(shù)找出滿足既定條件的最優(yōu)解。最后，約束條件的確定。房屋結(jié)構(gòu)可靠度優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件，包括了應(yīng)力約束、裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、從正常時(shí)的極限狀態(tài)下彈性約束到終極狀態(tài)的彈塑性約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件等。設(shè)計(jì)中，要保證各約束條件必須符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。

（2）結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算方案

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)多個(gè)變量、多個(gè)約束條件，屬于一個(gè)非線性的優(yōu)化問題，設(shè)定計(jì)算方案時(shí)，常將有約束條件轉(zhuǎn)變?yōu)闊o約束條件來計(jì)算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成計(jì)算方案的設(shè)定后只需編制相應(yīng)適用的運(yùn)算程序即可得到我們的最終優(yōu)化結(jié)果。

四、建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化重點(diǎn)

1、對建筑工程設(shè)計(jì)方案質(zhì)量管理部分的優(yōu)化

建筑設(shè)計(jì)的精品需要在設(shè)計(jì)的運(yùn)行等過程中通過取舍來進(jìn)行優(yōu)化，最終使產(chǎn)品達(dá)到完美。構(gòu)建以法人為主的、專業(yè)技術(shù)人員與專家為主導(dǎo)地位的、基礎(chǔ)質(zhì)量管理人員為管理基礎(chǔ)的全方位質(zhì)量管理架構(gòu)。同時(shí)建立健全的質(zhì)量管理規(guī)章制度體系,結(jié)合工程實(shí)際情況對質(zhì)量管理與技術(shù)管理規(guī)程進(jìn)行具體化與細(xì)化,在二者的運(yùn)用過程中，設(shè)計(jì)上的構(gòu)思組合并產(chǎn)生出一個(gè)全新的事物，不可能通過固定的一些模式來進(jìn)行套用，建筑設(shè)計(jì)其實(shí)具有一定的隨機(jī)性和變化性。建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理，其實(shí)就是在強(qiáng)調(diào)和強(qiáng)化設(shè)計(jì)中的全部過程的管理，這就是所謂的動(dòng)態(tài)管理。以此確保質(zhì)量管理體系的可靠性,做好質(zhì)量管理工作有章可循。注重質(zhì)量管理工作的連續(xù)性與全過程管理執(zhí)行力,為確保工程質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

2、建筑工程設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量優(yōu)化與管理

建筑工程設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量優(yōu)化與管理對建筑投資企業(yè)與施工企業(yè)都有著重要的作用,為了提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量、滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求、達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)工程的關(guān)鍵。建筑工程設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量優(yōu)化是通過人員優(yōu)化、項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理優(yōu)化以及科學(xué)的統(tǒng)籌安排來完成的系統(tǒng)工作。

設(shè)計(jì)人員必須具有較高的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ),并對每個(gè)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行整合,是專業(yè)人員的強(qiáng)項(xiàng)得到發(fā)揮,以此提高設(shè)計(jì)方案質(zhì)量的提高。在進(jìn)行定崗和定位工作人員時(shí)，要進(jìn)行即時(shí)挑選，不僅要進(jìn)行關(guān)于優(yōu)化思想方面的教育，還需要量才而用，讓所有的設(shè)計(jì)工作人員都就有積極進(jìn)取的精神，時(shí)刻要把努力地進(jìn)行市場競爭的思想放在心上，實(shí)現(xiàn)人員上的優(yōu)化使用。

提高建筑設(shè)計(jì)的工作人員在整體上的水平及素質(zhì)，為設(shè)計(jì)工作人員創(chuàng)建更多的進(jìn)行學(xué)習(xí)和深造機(jī)會(huì)，讓他們可以在進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)行的環(huán)節(jié)中能夠獨(dú)自承擔(dān)一方面的工作。設(shè)計(jì)過程中還要通過優(yōu)化統(tǒng)籌安排工作、提高設(shè)計(jì)效率與各環(huán)節(jié)的交接,對交叉工作進(jìn)行統(tǒng)籌安排。

通過設(shè)計(jì)工作的統(tǒng)籌安排提高設(shè)計(jì)工作效率、縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。設(shè)計(jì)部門或企業(yè)還要加強(qiáng)自身設(shè)計(jì)人員綜合水平與素質(zhì)的優(yōu)化,通過在職學(xué)習(xí)、交流等方式提高設(shè)計(jì)人員的綜合水平,有針對性的對專長人員進(jìn)行培訓(xùn)。

現(xiàn)代建筑工程設(shè)計(jì)方案要求的提高對建筑工程施工企業(yè)有關(guān)部門的工作人員提出了更高的要求,要求施工企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員不斷提高專業(yè)技術(shù)與管理水平,以全過程、全面性施工管理理念對就建筑工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核與優(yōu)化,積極與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通,為提高投資效率、提高施工質(zhì)量夯實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)