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摘要:随着我国社会经济的不断发展,城市化进程也在不断加快,在城市发展中,房屋建筑成为城市建筑的一个重要标志。在房屋建筑飞速发展的同时,也带来了一些安全性及稳定性的问题,所以为了提高建筑结构的安全性以及稳定性,需要相关设计人员深刻意识到建筑结构设计工作的重要性以及重要意义,对建筑结构进行深入分析,结合建筑的特点,严格遵循房屋建筑结构设计的原则,设计出安全性高的建筑结构。
关键词:建筑结构;设计;优化方法;应用
1建筑结构设计优化方法的特点和定义
阐明建筑结构设计优化方法,是其建筑房屋结构设计的基础。建筑结构设计优化方法,就是在保障施工安全及实用性的基础之上,进行包括设审美学、艺术学、和设计学的重要学术的综合方式,应用于对建筑结构的合理规划和审美展现。而其设计范围包括房屋建设的功能和目的,在其基础上进行设计时,也要同时考虑房屋建设的综合因素,包括美观性、安全性、方便性、实用性、经济性等特点。建筑结构设计优化方法具有较为明确的特点,一方面在艺术审美角度上设计理念包含了,设计学、审美学、艺术学等多门学科的优化方向。而且在优化方法中具有很强的美观性。另一方面根据房屋特点进行设计优化,体现出现代建筑的实用性,在居住环境上给使用者带来舒适服务。而且具备相对的环保理念,将其优越的低碳环保设计方向优化的整体建筑之中。不仅是对生态环境的保护,也是对城市建设的改善。而其中优化方法注重安全方向上的设计,从而在住宅七十年产权内,将结构设计为使用者能够长期居住的安全建筑。在其经济性的优化方向上,保障房屋质量的同时,最终降低成本的优化方式,为建筑企业带来经济效益。最后由其科学性的设计优化方法,带来创新型的建筑理念,从而在保障各方面建筑安全性能的同时,设计师为建筑结构注入现代的设计元素,从而丰富建筑本身对现代社会的创新价值。
2房屋结构设计运用优化方法的重要意义
在常规的结构设计中注重质量安全的问题,但多数结构设计在保障安全质量却忽略了建筑中的工程成本问题,造成造价过高,约15%左右。而且在现代审美角度中缺乏观赏性,对现代建筑企业的设计考察中,多数保守设计,颇为传统的设计风格中规中矩,没有为城市建设带来欣赏元素。这样的设计理念不能跟随时代发展,也无法达到现代社会对于房屋建设的心理预期。那么在与时俱进的建筑领域,为满足现代社会对房屋建设的需求,建筑结构中设计优化方法在应用于房屋结构的设计中就显得格外重要。因为这种优化的方法可以将美观价值,注入经济实用的房屋建设中,并且在节约建筑材料从而降低工程造价,使房屋建筑结构的价值得到体现。与此同时,在使用了建筑结构设计优化方法后,实际建造成本仅为原有建筑成本的70%,使得优化后的建筑更加注重建筑资源的优化配置,从而让建筑企业的经济效益得到显著提高。而基于设计中对资源的优化,降低了碳排放从而促进了环境保护。因此,建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中具有美化性、经济性、环保性的重要作用。
3建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用
3.1构建优化模型
首先,科学的选择建筑结构设计变量。在变量选择的过程中,应该将影响建筑结构设计的参数作为变量。比如,建筑物的损失期望值、建筑结构造价值、建筑结构设计的可靠性等进行严格的控制,这些技术相关的目标参数,又是建筑约束控制的参数值。对于建筑结构设计中影响范围较小、变化面积较小的因素,可以将其视为部分设计参数值;在具体的实践过程中,可以采用用预定是参数来表示,并将其作为依据来减小设计,计算变量,减小建筑结构设计方案编制过程中的工作量,有效地提升设计工作效率。其次,目标函数的确定。在进行建筑结构设计优化时,应该找到符合相关规定的尺寸和条件的钢筋截面面积、已经失效的概率函数,通过这种方法可以有效地减少建筑施工成本的浪费。最后,科学地确定约束条件。在建筑结构优化设计过程中,应该有效地保证建筑结构的安全性、整体性、科学性,合理地确定建筑结构约束条件。在建筑结构设计中,应该对目标的性质、实际应用性质等约束条件科学化的进行对比与分析,保证相关约束条件能够有效地满足建筑施工的整体要求,以保证建筑结构设计的最优化。
3.2结果分析
建筑结构设计优化过程中最重要的一步就是结果分析,对计算机中获得的各种数据进行详细的分析,根据分析的结果制定优化设计方案。在建筑结构设计优化的过程中,需要对各种因素进行综合的考虑,努力的完成建筑结构优化设计工作。在建筑施工的过程中,会应用到大量的资金、劳动力,优化建筑结构的主要目的是在最大程度上讲的上述指标,并且保证建筑工程施工的质量。所以,在建筑结构优化设计的过程中应该加强对以下几方面的重视:第一,明确建筑涉及与经济之间的平衡点,有效的降低两者之间的矛盾,在高新技术的应用下降低经济费用的支出;第二,要加强理解高新技术对经济效益带来的影响,必须认识他技术的进步与发展,有效的降低了不必要经济的支出,所以,必须加强对技术发展的重视。
3.3加强房屋建筑结构的刚度设计
房屋建筑结构的刚度取决于建筑材料的含钢量,因此,在房屋建筑设计过程中,如果采用低含钢量的设计会使得工程具有极大的安全隐患,所以建筑施工企业必须注意房屋建筑的刚度设计,以保障房屋建筑的工程质量。当然,建筑结构的刚度会随着不同的地质情况而不同,比如在平原地区,地质比较稳定,房屋建筑结构对于刚度的要求就比较低,这时就可以采用含钢量稍微低一些的建材,而如果在山地丘陵地区,地质情况复杂,就要对建筑结构的刚度要求严格一些,采用含钢量高的建材。综上所述,建筑企业不能一成不变,在房屋建筑结构设计过程中,要因地制宜,不能仅仅考虑企业的利润,更多的是需要和实际情况相结合,设计出最符合要求的建筑结构刚度需求。
3.4做好后浇带设计
通常来说,在进行地基结构的设计过程中,设计人员需要根据混凝土的具体情况与施工现场的土质相结合,之后确定科学的后浇带方式,为了避免混凝土结构出现变形以及由于混凝土不均匀沉降而出现开裂的现象,对后浇带进行合理的使用。除此之外,在这一过程中,要保证地基的基础层一直到房屋顶板与后浇带设置在同一个区域内,还有一点要求就是确保混凝土的等级适当的高于两侧混凝土。在后浇带施工完成之后,要在保证混凝土强度达标的情况下开展后期的施工,而想要混凝土的强度达到规定,要求工作人员认真工作,保证后浇带呈现出完全封闭状态,待混凝土强度达标后,拆除支撑。另外,在地基的实际施工过程中,会受到各种因素的影响,比如由于结构应力出现集中效果减弱情况,混凝土受到温度变化的影响,可能会出现裂缝现象,所以这就是使用后浇带的目的,但是,在施工中,部分地基工程项目中有的无法使用后浇带,这需要设计人员做好相关工作,首先,需明确后浇带所具有的断面形式;其次,根据水位的不同区域,在后浇带的下方安设防水板。
结束语
随着我国人民经济水平的不断提高,对住房质量要求不断增加,人们开始重视房屋建筑的美观性、经济性、实用性。所以,在建筑结构设计的过程中,就要积极采用结构优化的方式,不断提升工程施工的便利性,同时采用结构优化设计的方式,增加建筑工程的稳定性与经济性。
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