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摘要：在我国建筑行业设计水平飞速发展情况下，对设计施工图的经济性及合理性的要求越来越高。对现有的建筑进行结构上的优化，让建筑结构更加合理，能够实现低成本高质量的目标。本文就结构设计的优化方法及优化设计的具体应用步骤做了简要介绍，望能给有关人士提供参考。
关键词：结构设计；优化设计；优化方法；节约造价。
建筑结构的优化设计，将建筑结构设计的经济性和合理性放在结构设计的重要位置，是目前我国技术人员的普遍认识。在这种认知的作用下，结构设计的优化方法也越来越多，进行优化的结构种类也变得比原来丰富了很多。一个建筑单体在多项优化方法的实施下，能够呈现出一个焕然一新的既可靠又经济的结构。在目前的结构设计行业当中，建筑结构的优化设计，引领着新的设计潮流，提升了整体结构设计行业的技术水平。
一、 结构的优化设计方法分析
（一） 将建筑结构进行整体和局部的优化
结构专业的设计过程不同于其他设计，因设计细节较多，如果设计人员不仔细，很有可能因为设计不合理导致结构体系的缺陷。建筑施工的结构设计是由很多细节同时或按顺序进行，最后联合在一起的设计方法。在这些小的工程项目进行协调施工的时候，结构设计的复杂性就显现出来了。因此，在进行结构优化设计的过程当中，一定要注重结构层次的划分，要将每个建筑结构设计都进行充分的细化，将大的工程项目步骤都划分为几个小的环节，再进行各个部分的优化。且在优化进程中，需注意要处理好结构设计的大结构和其下分化的小结构的关系，选用最合适该部分的优化方法，不过也不能只关注细节的优化，对于建筑设计的整体性也要把握得当[1]。在优化时，注意局部对于整体的适应性，将局部设计良好的搭配到整体当中，综合考虑结构设计，选用不与整体相违背的优良材料和最适合该施工地质气候的结构类型，让结构设计的整体性优化能够很直观的体现出来。在建筑结构的整体和局部都得到优化后，在建筑成本的投入上，也会显著的降低，让建筑更加具有经济性。
（二） 对结构建造材料用量进行优化
在目前，大部分建筑企业单位使用的结构设计方法对于材料的使用都是非常不合理的。土建工程作为一个非常耗费人力物力的项目，对于物质材料的使用非常巨大，动则几千万甚至几亿的物质材料购买，如果能够减少材料的使用量，提高利用率，对于主体结构的质量提升是非常巨大的。然而，在我国现有的结构设计方法当中，能做到这一点的方法是非常少的，多数设计方法对钢筋、混凝土的用量都非常多，在进行结构设计时，很多结构的组成都是由密集的钢筋混凝土构造而成，结构的单位面积造价也相应的很高，导致了建筑成本的过大投入，这种设计方法是非常不符合我国建筑行业的发展。因此，我国相关技术人员应该加紧这方面的研究工作，在达到同样结构设计程度的同时，降低对于物理材料的使用率，减少对材料的铺张浪费，实际施工人员，也应该根据现场经验，进行分析总结，在一次次施工试验中，分析出减少材料使用的方法，让我国建筑结构更加的经济合理[2]。
（三） 对建筑结构的上部结构體系进行优化设计
建筑物的结构体系对于建筑物的稳定性是非常重要的，对其上部结构进行优化，在现有的优化方法当中，主要是对剪力墙的分布进行优化，剪力墙数量并非越多越好，而是需要刚柔并济、对称均匀，尽量使结构刚度重心与质量重心重合，既要保证结构体系在地震作用下各项计算参数都满足规范要求，又要避免过多布置竖向构件。其次是对梁、板构件的截面及配筋进行优化，配筋率过大钢筋用量会增加，配筋率过小混凝土用量又较大，设计时要进行多次计算分析对比，注意最优配筋率的选取，使混凝土和钢筋用量既满足计算又最为经济。
（四）对结构的地基基础进行优化
地基基础是隐蔽工程，受地质条件和周边地理环境的影响，基础设计时不确定因素较多，但其对结构安全却尤为重要，常常导致设计人员采取保守方法进行设计，比喻桩数过多，筏板厚度较大，筏板配筋系数盲目放大等等。结构设计人员应仔细研究地质勘察报告，结合当地的以往项目的工程经验，并采用科学的计算理论来进行基础计算，根据规范要求，在满足沉降、冲切、地基反力等多种条件下优化桩位布置和基础配筋。因满堂布桩造价较高，条件允许时可采用墙下布桩或筏板变刚度布桩，亦可采用承台桩的基础形式，基础造价可大幅降低。
二、 优化设计的具体应用步骤
（一） 找出需要优化的项目
在对结构模型计算完成后， 相关人员应对计算结果进行相关记录，在充分分析数据的情况下，找出结构模型的不足，确定需要优化的项目。
（二） 确定优化方法
在技术人员确定了优化项目之后，就要根据优化项目的特点，确定具体的优化方案。首先，技术人员要对结构进行可靠度分析，并对其进行优化设计的分析。在确定了进行优化所面临的约束条件和可靠度各个因素之间的关联之后，技术人员要通过经验和规范，确定合适的结构设计方法，分析其中的约束条件并将可能面临到的优化问题都解决掉。
（三） 对优化方法进行具体实施
当优化方法最终确定后，设计人员就要制定一套完整合理的优化程序，合理把握计算参数的可靠性，进行多轮对比分析结构模型，再对主体结构各个环节进行设计，以达到结构体系合理，材料用量经济。
（四） 优化设计的监督审核工作
在进行现场实际施工时，不能就任由施工人员进行施工。在具体施工实施的过程当中，很有可能设计没能够落实到位或者设计与现实有偏差，应该时刻安排相关人员进行监督，保证优化方法的顺利实施[4]。
三、 结束语
建筑结构的优化设计充分发挥了材料性能，减少材料用量，为甲方节约建筑成本造价，同时也是顺应国家节能减排的方针政策。
参考文献：
[1] 孙文宇，朱峰.建筑结构设计优化方法在住宅结构设计中的应用探析[J].建筑工程技术与设计，2017（4）.
[2] 吕伟，李晓斐.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].装饰装修天地，2016（15）.
[3] 程静君.探析房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2015（3）.
[4] 郑欢.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的实际应用探析[J].建筑工程技术与设计，2015（20）.
（作者单位：西北综合勘察设计研究院安徽分院）
关键词：结构设计；优化设计；优化方法；节约造价。
建筑结构的优化设计，将建筑结构设计的经济性和合理性放在结构设计的重要位置，是目前我国技术人员的普遍认识。在这种认知的作用下，结构设计的优化方法也越来越多，进行优化的结构种类也变得比原来丰富了很多。一个建筑单体在多项优化方法的实施下，能够呈现出一个焕然一新的既可靠又经济的结构。在目前的结构设计行业当中，建筑结构的优化设计，引领着新的设计潮流，提升了整体结构设计行业的技术水平。
一、 结构的优化设计方法分析
（一） 将建筑结构进行整体和局部的优化
结构专业的设计过程不同于其他设计，因设计细节较多，如果设计人员不仔细，很有可能因为设计不合理导致结构体系的缺陷。建筑施工的结构设计是由很多细节同时或按顺序进行，最后联合在一起的设计方法。在这些小的工程项目进行协调施工的时候，结构设计的复杂性就显现出来了。因此，在进行结构优化设计的过程当中，一定要注重结构层次的划分，要将每个建筑结构设计都进行充分的细化，将大的工程项目步骤都划分为几个小的环节，再进行各个部分的优化。且在优化进程中，需注意要处理好结构设计的大结构和其下分化的小结构的关系，选用最合适该部分的优化方法，不过也不能只关注细节的优化，对于建筑设计的整体性也要把握得当[1]。在优化时，注意局部对于整体的适应性，将局部设计良好的搭配到整体当中，综合考虑结构设计，选用不与整体相违背的优良材料和最适合该施工地质气候的结构类型，让结构设计的整体性优化能够很直观的体现出来。在建筑结构的整体和局部都得到优化后，在建筑成本的投入上，也会显著的降低，让建筑更加具有经济性。
（二） 对结构建造材料用量进行优化
在目前，大部分建筑企业单位使用的结构设计方法对于材料的使用都是非常不合理的。土建工程作为一个非常耗费人力物力的项目，对于物质材料的使用非常巨大，动则几千万甚至几亿的物质材料购买，如果能够减少材料的使用量，提高利用率，对于主体结构的质量提升是非常巨大的。然而，在我国现有的结构设计方法当中，能做到这一点的方法是非常少的，多数设计方法对钢筋、混凝土的用量都非常多，在进行结构设计时，很多结构的组成都是由密集的钢筋混凝土构造而成，结构的单位面积造价也相应的很高，导致了建筑成本的过大投入，这种设计方法是非常不符合我国建筑行业的发展。因此，我国相关技术人员应该加紧这方面的研究工作，在达到同样结构设计程度的同时，降低对于物理材料的使用率，减少对材料的铺张浪费，实际施工人员，也应该根据现场经验，进行分析总结，在一次次施工试验中，分析出减少材料使用的方法，让我国建筑结构更加的经济合理[2]。
（三） 对建筑结构的上部结构體系进行优化设计
建筑物的结构体系对于建筑物的稳定性是非常重要的，对其上部结构进行优化，在现有的优化方法当中，主要是对剪力墙的分布进行优化，剪力墙数量并非越多越好，而是需要刚柔并济、对称均匀，尽量使结构刚度重心与质量重心重合，既要保证结构体系在地震作用下各项计算参数都满足规范要求，又要避免过多布置竖向构件。其次是对梁、板构件的截面及配筋进行优化，配筋率过大钢筋用量会增加，配筋率过小混凝土用量又较大，设计时要进行多次计算分析对比，注意最优配筋率的选取，使混凝土和钢筋用量既满足计算又最为经济。
（四）对结构的地基基础进行优化
地基基础是隐蔽工程，受地质条件和周边地理环境的影响，基础设计时不确定因素较多，但其对结构安全却尤为重要，常常导致设计人员采取保守方法进行设计，比喻桩数过多，筏板厚度较大，筏板配筋系数盲目放大等等。结构设计人员应仔细研究地质勘察报告，结合当地的以往项目的工程经验，并采用科学的计算理论来进行基础计算，根据规范要求，在满足沉降、冲切、地基反力等多种条件下优化桩位布置和基础配筋。因满堂布桩造价较高，条件允许时可采用墙下布桩或筏板变刚度布桩，亦可采用承台桩的基础形式，基础造价可大幅降低。
二、 优化设计的具体应用步骤
（一） 找出需要优化的项目
在对结构模型计算完成后， 相关人员应对计算结果进行相关记录，在充分分析数据的情况下，找出结构模型的不足，确定需要优化的项目。
（二） 确定优化方法
在技术人员确定了优化项目之后，就要根据优化项目的特点，确定具体的优化方案。首先，技术人员要对结构进行可靠度分析，并对其进行优化设计的分析。在确定了进行优化所面临的约束条件和可靠度各个因素之间的关联之后，技术人员要通过经验和规范，确定合适的结构设计方法，分析其中的约束条件并将可能面临到的优化问题都解决掉。
（三） 对优化方法进行具体实施
当优化方法最终确定后，设计人员就要制定一套完整合理的优化程序，合理把握计算参数的可靠性，进行多轮对比分析结构模型，再对主体结构各个环节进行设计，以达到结构体系合理，材料用量经济。
（四） 优化设计的监督审核工作
在进行现场实际施工时，不能就任由施工人员进行施工。在具体施工实施的过程当中，很有可能设计没能够落实到位或者设计与现实有偏差，应该时刻安排相关人员进行监督，保证优化方法的顺利实施[4]。
三、 结束语
建筑结构的优化设计充分发挥了材料性能，减少材料用量，为甲方节约建筑成本造价，同时也是顺应国家节能减排的方针政策。
参考文献：
[1] 孙文宇，朱峰.建筑结构设计优化方法在住宅结构设计中的应用探析[J].建筑工程技术与设计，2017（4）.
[2] 吕伟，李晓斐.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].装饰装修天地，2016（15）.
[3] 程静君.探析房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2015（3）.
[4] 郑欢.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的实际应用探析[J].建筑工程技术与设计，2015（20）.
（作者单位：西北综合勘察设计研究院安徽分院）