浅谈建筑工程结构优化设计

刘国栋

摘 要：在建筑结构设计中，对设计进行合理的优化能够使建筑工程具有更好的性能，并且有利于施工成本控制，获得更高的经济效益。在目前的建筑行业中，市场竞争愈加激烈，为了能够在市场竞争中获得良好的发展，建筑企业需要在建筑工程设计中应用结构设计优化，在保证建筑工程性能满足使用要求的前提下，尽量降低施工成本，获得更高的经济效益。本文作者结合多年工作实践经验，主要就建筑工程结构优化设计进行了简单探讨，希望对相关从业人员有所帮助。　　

关键词: 建筑工程；结构优化设计；控制要点

就目前来看，人们对于物质生活的要求不断提高，在建筑方面主要体现在越来越关注建筑工程项目的质量、安全性、美观性以及舒适性等。这些需求都促使建筑企业不断对建筑结构设计进行优化。同时，有效地对建筑结构设计进行优化，还可以在很大程度上控制工程造价，进而为建筑企业带来更多的经济效益，促进建筑行业的不断发展。

1建筑工程结构设计原则   1.1安全性设计原则   严格遵循安全设计原则进行建筑工程结构设计，不仅仅可以有效降低房建工程施工需要花费的资金成本，还能够使房建工程的安全性得到有效提高，杜绝安全隐患，为人们的生命财产安全提供更为强有力的保障。假如在进行设计的时候，设计师只关注施工成本而忽视安全性要求的话，会有极大可能导致安全隐患的埋藏，甚至直接引发严重的安全事故，威胁到人们的生命安全。所以，设计师在进行房建结构设计的时候，必须严格遵守安全性原则。   1.2功能性设计原则   通过科学合理的设计可以将建筑工程结构的各项功能都更大程度的展现出来，为人们提供功能更为全面的工作生活空间。同时，随着时代的快速发展，人们对建筑工程的功能性要求也出现了极大程度的提高，只有严格按照功能性设计原则展开工作才可以有效提升用户的满意度。   1.3经济性设计原则   通过对实际情况进行分析可以看出，房建工程结构非常复杂。并且随着建筑规模的提升，所投入的资金量也越来越大，各种材料的使用量也随之出现了显著提高。要想更好的节约施工成本，设计人员必须严格按照经济性原则展开设计工作，选择性价比更为优秀的材料，这样才可以在保证工程质量不出现问题的同时，帮助施工企业获得更多的经济效益。

2建筑工程结构优化设计控制要点分析   2.1注重设计协调性   建筑结构的设计优化要注重对设计协调性的重视，若想加强建筑与房屋立体结构与平面设计之前的关联程度，促进其紧密度的贴合，充分利用现有空间进行有效利用，实现布局上的美观，就要注重结构设计中的全局协同特性。在建筑结构的墙体设计时，要结合居住用户的实际生活需求，对墙体与立柱的位置进行人性化设计，以房屋的简洁设计为主要核心思想，在各层面的高度调整与截面设计体现建筑结构的协调性。

2.2明确项目结构设计的具体目标函数   优化设计流程，应该在明确具体的目标函数的基础上展开，必须强化对应的方法策略的应用，保障建筑真正符合既定的安全规范，同时系列参数的确定工作也应该高效展开。考虑到建筑项目材料的应用现状，必须强化结合整体设计的不断优化，将整体造价求算出来，设计方需要工程造价完成预测，在保证施工项目整体要求的前提下，再次基础上选择成本合适的方案，保障建设整体水平，保障建设安全性，这样一来针对建筑结构工作的造价工作才能够做好做足。   2.3创建结构设计数据模型   数据模型技术是时代技术科技的前沿，在推广应用中，可以被建筑结构设计应用，并在使用过程中，针对设计工作的基本原则展开优化，保证建设结构设计的合理性。首先，在建筑功能性的设计中，通过数据模型的建立，可以对使用条件进行模拟，并在结构科学性上作出分析与评估，以此保证建筑结构的功能价值。其次建筑结构，对其使用过程中的安全性有着直接影响，是关乎居住者生命财产安全的重要内容。因此，在建筑结构设计工作中，需对其安全条件负责，通过建立模型化的数据系统，对使用过程中的结构合理性进行分析，在输入一定外力影响数值的条件下，检验建筑结构在抗震、消防等各种灾害危险问题中的适应性，并对结构设计的合理性作出评估，以此保证设计的科学性。最后，在建筑经济性的角度上，结构构件、建筑材料、结构组织形式等内容，都需要消耗掉大量的建筑成本，是房屋项目的主要支出内容。所以，需在设计过程中进行优化管理，以降低成本消耗。例如，在现阶段的建筑设计中，应用BIM技术对结构材料进行分析，不仅可以在材料选择上，对每个工程成本构成要素作出评价，还能在网络化、大数据的实时指导中，对材料在市场环境中的实时价格作出衡量，并根据成本预算、建设质量的内容对其作出调整，以此强化建筑结构设计的指导性。   2.4注重优化层次性   在建筑结构的优化设计同时，应根据实际房屋建造需求进行全方位的综合考量，包括整体机构优化问题中的复杂细节。在设计优化过程中，要重视建筑的整体设计结构，从设计体系入手，实现建筑工程叠加设计的目的。实现建筑使用寿命的有效延长，就要将建筑设计进行阶段性的开展，在保证建筑质量及安全的基础上，最大程度地减少建筑企业投资成本，提升企业经济收益。   2.5利用计算机以及其他数字信息技术   由于新技术成果不断出现，已经彻底改变了人们的生产和生活，同时也积极影响着建筑行业。而计算机技术的出现能提供给建筑结构设计优化更多的帮助，例如：为了检测结构设计的相应改动所取得的成果是否令人满意，就可以利用数据模型模拟。如，建筑工程中为了提高施工质量，应用的BIM技术就利用了该原理。计算机技术既可以优化建筑结构设计，还可以分析和模拟结构承受力、施工材料的配比数据等，设计人员将所得的数据与自身经验相结合，最终的一定能得到一个有效的建筑结构设计优化成果。所以，要掌握建筑结构设计中优化技术，就要先学习和了解计算机信息技术，这对提高优化工作质量具有重要意义。   2.6优化结构设计主体及局部构造   任何一个建筑物的主体结构设计方案，梁板柱尺寸、材料等的选择都会直接影响着建筑物的安全性、适用性、经济性。主体结构形式选择的合理，再合理的计算主体结构，就可以优化主体结构设计，对设计局部节点就有一定的复杂性存在，所以还应该优化设计和计算。总而言之，分别从整体和局部进行优化，才能真正达到优化目的。

2.7混凝土结构耐久性设计目标   要想增强建筑工程混凝土结构的耐久性，就应首先明确混凝土结构耐久性的设计目标，采用合理有效的耐久性设计方法，以便有效的提升建筑混凝土的结构强度，确保能够延长混凝土的使用寿命。因此，在具体设计时，应选择合适的混凝土材料，并结合建筑工程周围的施工环境和使用年限等因素，合理地设置原材料的配合比，这样才能有效地增强混凝土使用的耐久性。倘若混凝土结构实际使用环境的温度较低，就应根据年均冻融次数来合理地使用引气剂，这样才能有效地满足建筑工程的实际居住需求。随着使用时间的不断增加，混凝土结构会受外界环境的影响，而发生相应的化学侵蚀反应，此时就可采用环氧涂层确保提高整个建筑工程的抗腐蚀性能。此外，对于不同的环境，应制定不同的混凝土结构设计方案，合理地选择混凝土结构的保护层，并设置合理的排水结构，以此来有效地实现对混凝土结构的合理保护。

4结语   综上所述，建筑工程项目结构优化设计，意义重大，对于提升工程整体质量，保障建筑企业整体经济效益有很强的促进作用.同时还提升实用性和审美性，为业主提供更为安全舒适的环境，提升建筑企业在整个建筑市场中的核心竞争力。

参考文献：

[1] 侯士伟.房屋建筑工程的结构优化与管理模式探析[J].工程建设与设计,2017,(6).21-22.   [2] 许若翊.房屋基础建筑结构优化设计及概念设计问题研究[J].河南建材,2016,(1).88-89.   [3] 徐峰.房屋建筑结构设计中建筑结构优化设计方法的应用探讨[J].门窗,2015,(3).117-118.