建筑結構設計中的優化策略

時間:2022-10-26 10:17:59

導語:建筑結構設計中的優化策略一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

建筑結構設計中的優化策略

1對建筑結構設計進行優化的重要性

通過對建筑結構的優化設計,可以有效的完善建筑的功能結構,提高人們居住環境的舒適度。根據當前我國城市建設的發展態勢分析,高層建筑的數量每年都呈現上升的趨勢。在大量建筑的建設過程中,需要考慮怎樣實現建筑工程的節能減排,還要滿足建筑工程的各項需求,增強結構的穩定性。在房屋建筑優化結構設計的理念中,工程師必須以建筑物的安全性為前提,在施工方案中進行改良,運用最科學的設計方法和技術,降低建筑物的工程造價。根據以往的經驗,經過優化設計的建筑物,工程費用降低幅度高達20%,大大縮減工程造價。

2建筑結構設計中的重點問題

2.1水平荷載問題

必須高度重視建筑結構的承載能力。建筑結構的承載力對于建筑本身來說,具有不容小覷的作用。其水平的荷載力能夠在實際的日常生活中應對突發的地震以及大風因素對建筑的破壞與侵蝕等。建筑結構的水平荷載對于建筑的彎矩和軸力有著較大的影響,這一點是和建筑的自重或是上部結構所產生的荷載有很大區別的。雖然一般在我們的思想中,對一定高度的高層建筑來說,其水平以及豎直的荷載力的作用可能分不清楚,但是需要注意的是,建筑的豎直荷載力、尤其是高層建筑的荷載力都是一個相對穩定的數值,只有建筑結構的水平荷載力會由于受到各種各樣的因素,諸如地震、海嘯等因素的影響,會導致建筑結構不斷水平荷載力因外界的因素變化而變化,因此對于建筑結構的安全十分的重要,這也說明了水平荷載對于建筑結構設計的重要意義,所以建筑結構的水平荷載一旦出現問題,將會導致嚴重的安全事故,威脅到人們的生命財產安全。

2.2結構的變形問題

結構變形,也是影響建筑整體穩定性與安全性的重要因素。對于建筑、尤其是超高層的建筑結構中,豎向荷載力的因素雖然建筑結構中沒有水平荷載力的變化大,但是柱體在受到的豎向荷載力一旦過大,也會引發一些建筑結構上的問題。如果柱體所承受的豎向荷載力超過一定的界限,會使得建筑結構的軸向發生變化,導致建筑結構軸向的變形問題。如果出現豎向荷載力承受力不足,建筑結構的變形會使得連續梁的彎矩大小出現問題,導致連鎖問題的發生。進一步的變形問題使得連續梁之間的支撐處的負彎矩值縮小、使得建筑結構的正彎矩值擴大,這種兩極的分化問題,最終會使得兩端的支撐處的負彎矩值增大。在建筑結構的設計當中,每個構件都具有一定的軸向的變形數值。在實際的建筑設計中應該靈活設計,根據每個建筑結構構件的長度來對有效對軸向的變形數值加以及時的更改,這樣會有效地降低結構變形對建筑造成的進程。

3建筑結構設計優化策略

3.1保證設計方案的科學性與合理性

其具體要求我們要做到以下幾點,首先,在挑選建筑物的基本構件時,需要設計人員應精心挑選,滿足建筑物的整體性能,發揮每一個構件的優點,在滿足工程設計需要的同時,降低工程的成本。其次,工程人員應注重整體的優化布局,考慮到整體和部分之間的聯系,確保建筑物的整體性。再次,如果各個構件的組成很復雜,構件的需求量就會增多,工程造價便會提高,這樣就會導致估算結果和實際情況有很大誤差,給建筑物的安全帶來隱患。所以,需要盡量做到簡化,減少構件數量,從而保證其安全性。

3.2確定科學的計算方法

在結構設計過程中,會用到許多的計算公式、計算程序,如果對建筑結構設計進行優化,就會用到更多的數據計算,其中涉及到大量數據以及計算方法。在數據計算過程中,設計人員要時刻注意,不能帶有約束條件,如果有的話也要轉化成沒有的,如此更能提高數據的準確性。在數據計算過程中會應用到大量的計算方法,它們之間都有各自的優缺點,設計人員要結合工程的實際情況進行合理選擇,優選既實用又簡便的方法,有助于推進工程進度節約資金。

3.3優化計算數據

經過系統的計算之后,設計人員要進行相應的數據分析,對各種計算結果不斷進行分析,探尋幾種方案之間存在的差異,綜合考慮各方面利弊后,最終確定出最優的施工方案。對計算結果進行分析的過程中,設計人員要放寬思路,注重細節,要立足于宏觀的角度來對設計方案進行優化,綜合考慮效益與技術之間的關系,權衡兩者之間的關系,不能只顧一方。

4結語

建筑結構設計具有綜合性的特征,需要考慮諸的因素眾多,比如水平荷載、變形等等,這些都是影響建筑工程建設質量的與施工安全的關鍵。所以,為了保證建筑工程項目順利實施,提高工程建設質量,就應當對結構設計方案不斷優化,確定最佳的施工方案。

作者:徐峰 單位:蘇州城發建筑設計院有限公司