盧時(shí)榮

大連理工大學(xué)土木建筑設(shè)計(jì)院有限公司

優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效策略

盧時(shí)榮

大連理工大學(xué)土木建筑設(shè)計(jì)院有限公司

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，人們對(duì)居住環(huán)境舒適度的要求越來(lái)越高。因此，不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于現(xiàn)代城市的發(fā)展與建設(shè)具有重要的意義和價(jià)值。縱觀現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展，在具體細(xì)節(jié)上還存在諸多問(wèn)題，影響了現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化，影響了建筑工程企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，影響了現(xiàn)代化城市建設(shè)，因此對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的優(yōu)化以迫在眉睫。本文就是以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例展開(kāi)論述，并對(duì)有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)探討和研究。

優(yōu)化；建筑；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；有效；策略

前言：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平的不斷提升，有效地推動(dòng)了我國(guó)房屋建設(shè)行業(yè)的飛速發(fā)展。隨之，在房屋建筑領(lǐng)域的投入力度也在不斷加大，有效的改善了我國(guó)廣大市民的生活居住條件，但是還建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，還存在許多漏洞，影響了建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全。我們知道，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，最重要的最基本的因素之一就是要保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性，質(zhì)量，其次要保證建筑結(jié)構(gòu)具備一定的美觀性和經(jīng)濟(jì)性。因此，不斷對(duì)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅可以提高建筑機(jī)構(gòu)的安全性，還可以有效降低企業(yè)投入的成本，提高企業(yè)在激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，提高建筑工程企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文通過(guò)對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題的研究，分析了建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念、內(nèi)容以及優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必要性，并結(jié)合自身多年從事建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)提出了優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效策略。下面，我們就來(lái)通過(guò)以下幾方面來(lái)詳細(xì)探討下。

1.建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念以內(nèi)容

1.1.通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以有效的完善建筑的功能結(jié)構(gòu)，提高人們居住環(huán)境的舒適度，還能滿足建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性以及美觀的要求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑工程企業(yè)降低投入成本的要求。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)空間資源、設(shè)備資源、材料資源、經(jīng)濟(jì)資源進(jìn)行充分的利用和科學(xué)配置，具實(shí)際調(diào)查研究顯示，建筑結(jié)構(gòu)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以降低建筑百分之二十的工程造價(jià)，有效的提高了建筑工程企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力、經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的總體要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要盡量減小質(zhì)量中心和剛度中心的差異，保證建筑在水平荷載的作用下不會(huì)產(chǎn)生很大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

1.2.其次，我們?cè)賮?lái)研究下建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括，在設(shè)計(jì)中在滿足建筑結(jié)構(gòu)要求和建筑結(jié)構(gòu)功能的背景下，設(shè)計(jì)工作人員要充分考慮到設(shè)計(jì)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題，并且能夠?qū)?wèn)題采用最科學(xué)的方法予以解決，使建筑結(jié)構(gòu)最為科學(xué)、合理、實(shí)用。從整體上來(lái)講，其具體包括細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化、整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化、基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化等內(nèi)容。

2.優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必要性

從目前我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)看，高層建筑將成為房屋建筑的主流。在高層建筑的修建過(guò)程中，需要考慮怎樣減少成本，滿足優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。在房屋建筑優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理念中，工程師必須以建筑物的安全性為前提，在施工方案中進(jìn)行改良，運(yùn)用最科學(xué)的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)，降低建筑物的工程造價(jià)。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的建筑物，大大縮減工程造價(jià)，工程費(fèi)用降低幅度高達(dá)20%。然而，實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程，受到很多因素的阻撓，開(kāi)展的比較困難，不能起到真正的作用。例如：有些施工單位只重視工程進(jìn)度，忽略了建筑物的設(shè)計(jì)效果；有的設(shè)計(jì)新手沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，單憑書本知識(shí)，無(wú)法真正進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化；還有的設(shè)計(jì)師過(guò)分追求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，忽略了對(duì)建筑物的整體造價(jià)估計(jì)。因此，工程設(shè)計(jì)師需要綜合各種因素，制定出合理、有效的設(shè)計(jì)方案，確保建筑企業(yè)的根本利益。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以完全的體現(xiàn)機(jī)械設(shè)備和材料的優(yōu)勢(shì)。優(yōu)化建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅能夠?qū)⑺蟹课葸M(jìn)行有效整合，改善建筑物的質(zhì)量，確保建筑物安全，還能大幅度的降低建筑資金投入，增加建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

3.優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效策略研究

3.1.首先要求設(shè)計(jì)人員制定出科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)方案。其具體要求我們做到以下幾點(diǎn)，首先，在挑選建筑物的基本構(gòu)件時(shí)，需要設(shè)計(jì)人員應(yīng)精心挑選，滿足建筑物的整體性能，發(fā)揮每一個(gè)構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)，在滿足工程設(shè)計(jì)需要的同時(shí)，降低工程的成本。其次，工程人員應(yīng)注重整體的優(yōu)化布局，考慮到整體和部分之間的聯(lián)系，確保建筑物的整體性。再次，如果各個(gè)構(gòu)件的組成很復(fù)雜，構(gòu)件的需求量就會(huì)增多，工程造價(jià)便會(huì)提高，這樣就會(huì)導(dǎo)致估算結(jié)果和實(shí)際情況有很大誤差，給建筑物的安全帶來(lái)隱患。所以，需要簡(jiǎn)化建筑結(jié)構(gòu)，減少構(gòu)件數(shù)量，從結(jié)構(gòu)上提高建筑物的安全性。最后，如果想單純依靠增加構(gòu)件來(lái)抵擋結(jié)構(gòu)性的扭轉(zhuǎn)，便會(huì)浪費(fèi)材料，減少經(jīng)濟(jì)利益。所以，需要避免外力對(duì)結(jié)構(gòu)帶來(lái)扭轉(zhuǎn)的效應(yīng)。

3.2.定計(jì)算方法。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)涉及到很多計(jì)算程序；而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程，就是一個(gè)復(fù)雜變量和多種設(shè)計(jì)條件的計(jì)算過(guò)程。設(shè)計(jì)者在對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行演算時(shí)，要注意將附加約束條件的問(wèn)題轉(zhuǎn)換成不附帶約束條件的問(wèn)題，這樣更容易求得計(jì)算結(jié)果。經(jīng)常用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的計(jì)算方法也有很多，這些計(jì)算方法各有利弊；設(shè)計(jì)者要根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要，選擇最簡(jiǎn)便的計(jì)算方法，以節(jié)省時(shí)間和精力。

3.3.從統(tǒng)計(jì)結(jié)論上進(jìn)行優(yōu)化。在統(tǒng)計(jì)了各種數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果之后，設(shè)計(jì)者要認(rèn)真分析統(tǒng)計(jì)結(jié)論，找出各種設(shè)計(jì)方案之間的相似點(diǎn)和不同點(diǎn)，并通過(guò)綜合衡量，來(lái)確定一種最佳的方案。在分析結(jié)論時(shí)，設(shè)計(jì)人員要注意從多個(gè)角度思考問(wèn)題，不能遺漏某些易被忽略的細(xì)節(jié)問(wèn)題。這是因?yàn)?，房屋建造是一?xiàng)成本較高的建設(shè)工程，涉及到各方當(dāng)事人的利益；只有站在宏觀的高度平衡這些利益關(guān)系，才能節(jié)約建設(shè)資金、優(yōu)化建設(shè)方案。設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)妥善處理工程經(jīng)濟(jì)效益與工程技術(shù)含量之間的關(guān)系，不能只顧節(jié)約成本，而忽視了技術(shù)的改進(jìn)。也就是說(shuō)，在設(shè)計(jì)方案的選擇過(guò)程中，既應(yīng)當(dāng)避免片面追求效益和利潤(rùn)的傾向，又應(yīng)當(dāng)避免片面追求技術(shù)創(chuàng)新的傾向。

[1]佟月強(qiáng)，郝明.試論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)及在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2012（08）：25～29.

[2]孫有果.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用探討[J].科技致富向?qū)В?011（26）：33～35.