建筑專業優化設計模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇建筑專業優化設計，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

二級院系校園文化作為大學校園文化大系統中的一個子系統，既要彰顯校園特色，又要立足于二級院系的學科專業背景，以及結合人才培養目標，凝練專業特色，將專業元素融入到校園文化建設中，堅持走專業化、特色化、品牌化建設之路，構筑富有專業特色的二級院系校園文化，舉辦學生喜聞樂見的校園文化活動，旨在提高學生的專業實踐能力、創新創業能力和社會競爭能力，培養學生的人文精神和提升學生的人文素養，以優秀的校園文化熏陶人、激勵人、培育人。

廣東金融學院作為華南地區唯一一所金融類高等院校，形成了以金融學科為龍頭，經、管、法學科為主干，以文學、理學、工學為支撐的大金融學科格局。互聯網金融與信息工程系（以下簡稱：互聯網系）是該校唯一的工科院系，下設三個學科五個專業。該院系因其學科性和專業特點，亟須構筑一個融合各學科專業特色的校園文化建設模式。為了活躍校園文化，彰顯專業特色，該院系在校園文化建設模式創新上下功夫，作了大膽的探索和成功的實踐，成效顯著。在此，筆者試以互聯網系創新校園文化建設模式為實例進行分析，為大學二級院系建設具有專業特色的校園文化提供新的視角。

一、互聯網系創新校園文化建設模式的必要性

互聯網系以前在開展第二課堂活動和校園文化活動時，大多數是系下各專業獨自開設講座、舉辦競賽、開展活動、聯系各自企業等，由此造成：專業味濃，文化味少；專業活動缺乏文化性，文化活動缺乏專業性；活動數量充足，交叉融合缺乏等，此外，校園文化活動也缺乏系統性，因此，為了統籌、規劃、開展好校園文化活動，探索和實踐校園文化建設模式勢在必行。

（一）有利于統籌各方資源，舉全院系之力建設優秀的校園文化。

互聯網系下設3個學科、5個專業、7個學生組織、3個學生社團等，為了充分調動各方的積極性和創造性，須創建一個校園文化建設模式，促使各專業在校園文化活動中既將專業優勢發揮到極致，又將人文精神融入其中，實現各專業之間、專業與文化的交叉融合。

（二）有利于聚焦行業熱點，凸顯院系辦學特色和發展趨勢。

當前，國家實行互聯網“+”的戰略，讓互聯網系站在時展的風口上，迎來了發展的春天。互聯網系下屬各學科、各專業與國家的戰略、行業的熱點、時代的脈搏緊密相連，校園文化活動“一年立一熱點主題”，有利于提升院系的綜合影響力和增強學生的專業自信。

（三）有利于打造活動品牌，讓院系校園文化得以積累和沉淀。

校園文化活動品牌化、特色化、相對固化，能讓其得以傳承、積累和沉淀，培育優質的校園文化。一個品牌活動得以延續，也是二級院系精神和文化的延續，凝聚了廣大師生的心血和智慧，見證了學科專業的發展，也培養了一批又一批實踐能力強、創新意識濃、競爭能力強的學生。

二、構筑“一專一團一賽一品一企”校園文化建設模式的理念

結合廣東金融學院建設“國內知名應用型金融品牌大學”的戰略發展目標，以及結合本系工科實際，互聯網系堅持在“應用型”上做文章，將專業、專業社團、專業競賽、校園文化巡禮項目、校企合作等元素有機融入到校園文化建設中，構筑“一個專業對應一個專業社團、一個專業競賽、一個校園文化巡禮項目和一個校企合作龍頭企業的“一專一團一賽一品一企”校園文化建設模式（詳見表1），覆蓋該系全專業、全年級、全年度，輻射校內外，引領學生“從課內走向課外、從校內走向校外、從專業走向文化”。

三、“一專一團一賽一品一企”校園文化建設模式的呈現平臺和載體建設

“一專一團一賽一品一企”校園文化建設模式的成功構筑，搭建了各專業一體化的校園文化建設路徑，但二級院系校園文化建設需要“百花齊放”，因此需要一個呈現該模式的平臺和載體。

（一）互聯網“+”年華成為“一專一團一賽一品一企”校園文化建設模式的呈現平臺和載體

互聯網系構筑了“一專一團一賽一品一企”校園文化建設模式，匯聚了社團活動、專業競賽、校園文化巡禮活動、校企合作活動等眾多項目和活動，猶如專業建設活動和校園文化活動的盛宴，又可喻為“嘉年華”。因此，響應互聯網“+”國家戰略，結合互聯網系的“互聯網”主業，巧妙運用“嘉”與“+”的同音，該系將互聯網“+”年華作為“一專一團一賽一品一企”校園文化建設模式的呈現平臺和載體，將全年校園文化活動作為子項目納入互聯網“+”年華系列活動平臺。

（二）互聯網“+”年華的實施過程與方法

互聯網系在舉辦互聯網“+”年華系列活動中，制定了7個實施階段和形成了4個實施方法，具體如下：

實施過程。1.成立機構。成立互聯網“+”年華組織機構，提供組織保障。2.確定主題。根據專業熱點和行業潮流征集、確定活動主題。3.遴選項目。在各學生組織和社團上報的眾多目中優中選優。4.啟動儀式。舉辦開幕式，校系聯動，部門聯動，啟動各項活動。5.活動開展。開展系列活動，積極宣傳報導，提升知名度和影響力。6.總結表彰。召開閉幕式，總結和表彰互聯網“+”年華活動。7.匯編材料。將互聯網“+”年華系列活動材料匯編成冊。

實施方法。1.確定主題，遴選項目，實現活動項目化、項目目標化、目標責任化。比如：2015年的主題為：擁抱互聯網“+”開啟“創”時代；2016年的主題為：互聯引潮浪 跨境興電商；2017年的主題為：分享技術 共享經濟。2.精準指導，全程管理，實現指導專業化、管理全程化、服務優質化。每項活動均由專業老師和輔導員共同指導，既保障活動的專業性，又確保活動的文化性，以促進學生專業技能和人文素養的雙提升。3.校系聯動，校企聯動，實現形式多元化、載體信息化、活動社會化。實行校系聯動，校企聯動，調動一切可以調動的資源，舉辦學生喜聞樂見的活動，運用新媒體技術開展報名、預賽等工作，吸引廣大學生的廣泛參與。4.多維宣傳，善于總結，實現宣傳多維化、項目成果化、成果作品化。充分利用傳統媒介和新媒體技術宣傳校園文化活動，充分展現校園文化活動風采，并及時收集整理活動素材，加以總結和匯編成冊，物化校園文化成果。

四、“一專一團一賽一品一企”校園文化建設模式的成效

互聯網系自構筑“一專一團一賽一品一企”校園文化建設模式，舉辦互聯網“+”年華系列活動以來，對于培養學生的專業興趣、拓展專業技能、提升專業自信、弘揚志愿精神、活躍校園文化、引領就業創業等方面發揮了重要的作用，取得了顯著的成效。

（一）構筑具有濃厚專業特色的“一專一團一賽一品一企”校園文化建設模式成為二級院系校園文化建設的一次有效嘗試和實踐。互聯網“+”年華作為其呈現的平臺和載體，成為了該校校園文化建設的品牌項目，并榮獲了2016年廣東省高校校園文化建設優秀成果三等獎等榮譽。據不完全統計，校內外媒體對互聯網“+”年華系列活動進行了高達50多篇次的新聞報導，擴大了活動知名度和社會影響力。

（二）以賽促學，寓教于樂，既活躍了校園氣氛，又吸引更多學生參加第二課堂活動，成效突出。如：互聯網系400多名學生參加了“藍橋杯”全國軟件專業大賽省賽和國賽，其中，130多人獲得省級獎項，20多人獲得國家級獎項。

（三）弘揚志愿服務精神，增進跨系、跨校交流，從專業走向文化，為構建和諧校園添磚加瓦。互聯網系自開展電腦義務維修活動以來，累計接單超過1000件，維修成功率達89%，服務了廣大師生，傳播了志愿服務精神。電腦義務維修”還被評為2015-2016學年度廣東金融學院志愿服務品牌項目。

（四）校企互動，學生從校內走向校外，實現了與行業、企業的無縫對接，培養了學生的就業自信和創業自信。通過舉辦電商創業論壇、校園招聘會、學生進企業活動和企業進校園活動，增進校企互動交流，創設校企合作企業這片廣闊的“第三課堂”，讓學生提早進入“準實習生”和“準員工”角色，不斷培養學生的就業自信和創業自信。

（五）以實踐提升理論，以理論指導實踐，營造了良好的科研氛圍，校園文化科研喜結碩果。互聯網系在二級院系校園文化建設方面先行先試，勇于探索新模式、新途徑、新載體，⑹導與研究相結合、相促進，不斷提升校園文化建設者的科研能力與水平。

五、“一專一團一賽一品一企”校園文化建設模式的持續性思考

隨著互聯網系專業發展和人才培養需要，“一專一團一賽一品一企”校園文化建設模式中的一賽、一品、一企等各個環節、項目都實行動態管理，可以更新、替換和升級，以適應新形勢下人才培養工作需要。同樣，互聯網“+”年華系列活動項目亦作相應調整，實現各專業、各年份的熱點切換，實現校園文化建設模式、項目、形式和內容等方面的創新，進一步活躍校園文化，培育優秀的校園文化，服務學生的成長成才。

參考文獻：

[1]金堅強.二級學院建設校園文化活動品牌的實踐與思考[J].紹興文理學院學報，2014（12）.

篇2

建筑設計，通常是指“建筑學”范圍內的工作。它所要解決的問題，包括建筑物內部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑物與周圍環境、與各種外部條件的協調配合，內部和外表的藝術效果，各個細部的構造方式，建筑與結構、建筑與各種設備等相關技術的綜合協調，以及如何以更少的材料、更少的勞動力、更少的投資、更少的時間來實現上述各種要求。其最終目的是使建筑物做到適用、經濟、堅固、美觀。 因此我們建筑師除了精通建筑學專業，做好本專業工作之外，還要善于綜合各種有關專業提出的要求，正確地解決設計與各技術工種之間的相互關系，發揮其建筑專業的作用。

1．建筑設計在工程建設中的地位和作用

1.1 建筑設計的前期――建筑方案設計直接影響投資。工程建設過程包括項目決策、項目設計和項目實施三大階段。在項目做出投資決策后，其關鍵就在于設計。有研究分析，設計費一般只相當于建設工程全壽命費用的1%以下，但正是這少于1%的費用對投資的影響卻高達70%以上。單項工程設計中，其建筑和結構方案的選擇及建筑材料的選用對投資又有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內廊式還是外廊式、進深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數的確定、基礎類型選用、結構形式選擇等都存在著技術經濟分析問題。據統計，在滿足同樣功能的條件下，技術經濟合理的設計，可降低工程造價10%左右，甚至可達20%左右。

1.2 建筑設計的技術設計――設計質量間接影響投資。據統計，在工程質量事故的眾多原因中，設計責任多數占40%以上，居第一位。不少建筑產品由于缺乏優化設計，而出現功能設置不合理，影響正常使用；有的設計圖紙質量差，專業設計之間相互矛盾，造成施工返工、停工等現象，有的甚至造成質量缺陷和安全隱患，給國家和人民帶來巨大損失，造成投資的極大浪費。這值得我們在今后的設計中深思。

1.3 建筑設計的優化設計――優化設計不僅影響項目建設的一次性投資，而且還影響使用階段的經常性費用，如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養、維修費等，一次性投資與經常性費用有一定的反比關系，但通過優化設計可努力尋求這兩者的最佳結合，使項目建設的全壽命費用最低。 其實對于同一個建筑方案，結構方案往往不是唯一的，不同的結構方案會使工程造價和工程質量產生很大的差異。通過優化設計來降低工程造價是控制工程投資的一個有效途徑。所以通過精心設計所帶來的經濟效益也是十分可觀的。

2．建筑設計存在的問題

2.1主管部門監控力不夠

長期以來，主管部門對設計成果缺乏必要的考核與評價，有的僅靠圖紙會審來發現一些簡單問題，只有等出現了大的技術問題才來追究責任，而方案的經濟性則問及更少。逐漸形成了一種設計只對業主負責，設計質量由設計單位自行把關的觀念。

2.2優化設計的意識不強

目前，業主往往把投資的控制重心放在施工環節上，而對設計環節重視不夠。其原因：一是對設計對投資影響的重要性認識不夠，只看到搞施工招標，投標價要低于標底價、施工單位要讓利等，殊不知設計方案的優化會帶來更大的節約；二是無法很好地選擇設計單位，因為在設計前業主不知道誰能優化到什么程度。有些項目設計雖通過招投標，但此時方案不細，概算粗略，很難來綜合評定；三是業主由于專業知識上的限制，對設計方案難以從優化的角度提出要求或質疑；四是有些業主經濟實力雄厚，項目建設趕時髦，求新穎，根本不提優化要求；五是有些業主自身對工程應具備的功能要求及應達到的目標不明確，隨意性大，要求出圖時間緊，又壓低設計收費，從而也影響了優化設計的開展。

2.3缺乏必要的壓力和動力

由于目前的設計經營往往憑的是關系，缺乏公平競爭，所以設計單位的重心不在技術水平的提高上，設計只要保證不出大的質量問題，方案的好壞、造價的高低，關系不大，使優化設計失去壓力。由于現在的設計收費是按面積或按造價的比例計取，幾乎跟投資的節約和設計質量的優劣無關，導致對設計方案不認真進行經濟分析，而是追求高標準，或為保險起見，隨意加大安全系數，造成投資浪費。

2.4運行的機制不夠完善

優化設計的運行需有良好的機制作為保證。而目前的狀況，一是缺乏公平的設計市場競爭機制，設計招標未能得到推廣和深化，地方、行業、部門保護嚴重；二是價格機制扭曲，優化不能優價；三是法律法規機制薄弱。

3．應著手抓好的幾個問題

3.1主管部門應加強對優化設計工作的監控

為保證優化設計工作的進行，開始可由主管部門來強制執行，通過對設計成果進行全面審查后方可實施。主管部門不僅要審查設計單位的資質、設計收費、建設手續、規范的執行情況、新材料新工藝的推廣應用等方面的內容，還要對方案的經濟性及功能的合理性方面的進行審查，所以建設主管部門在審查時，應增加人員配備和審查力度，對設計成果進行全面審查；其次，應加強對設計市場的管理力度，嚴格通過資質管理、人員注冊、設計招標、圖紙審查等環節來規范設計市場，減少黑市設計；第三，利用主管部門的職能，總結推廣標準規范、標準設計、公布合理的技術經濟指標及考核指標，為優化設計的進行提供良好服務。

3.2加快設計監理工作的推廣

優化設計工作的推行，僅靠主管部門監控還不能滿足社會發展的要求，設計監理已成為形勢所迫，業主所需。通過設計監理可打破設計單位自控的單一局面。因此，主管部門應在搞好監理的同時，一方面應盡快建立設計監理單位資質的審批條件，加強設計監理人才的培訓考核和注冊，制定設計監理工作的責職、收費標準等；另一方面通過行政手段來保證設計監理的力度，為設計監理的社會化提供條件。

篇3

(二)增強建筑結構優化設計課程教學的連續性建筑結構課程通常為48課時至64課時，持續周期為一個學期，在學期結束后課程內容便很少涉及，課程得不到連續性學習。建筑結構設計優化是一門凌駕于多門建筑課程的綜合學科，要在不同的建筑課程中融會貫通，在其他課程中反復實踐和利用，才能將建筑結構優化設計的知識進行實際操作。這就要求不光要有獨立的建筑結構課程和結構專業的教師，其他建筑課程和教師在教研中要融入結構優化的理念，通過啟發性教學方法，使學生伴隨建筑知識的增長提高結構優化設計能力。

(三)利用多媒體技術進行教學建筑結構設計要求學生對建筑的整體和個體構件都充分了解，傳統的板報式講授并不能直觀地反映建筑構件實例的三維立體形象，學生和老師都應鼓勵使用三維立體的軟件設計建筑模型，提供設計作品的感官性的同時可以增強課程的趣味性。比如教師通過模型構件的軟件設計立體的建筑模型，建筑的框架結構、構件受力情況和施工方法等都可以通過多媒體技術形象地呈現在大屏幕上，啟發學生進行構件優化設計的靈感。老師和同學也可以通過計算機軟件的交互作用，進行構件的交流和整體結構優化的探討。學生可以通過軟件完成教學作業，較徒手繪圖簡捷省力。新媒體技術能夠很好的引發學生的課堂興奮，也容易產生視覺疲勞，教師要掌握好重難點，合理分配計算機教學和傳統板報式教學的課時。

篇4

關鍵詞：

工業建筑；優化設計；鋼筋；結構

現代工業建筑結構的設計風格多種多樣，不同建筑的功能性也大不相同，依據設計角度的不同，工業建筑的結構優化設計需要依據具體情況來制定的。工業建筑的建設是十分復雜的，對于建筑的荷載也是比較大的，為了解決在工業運作上高分貝的噪音和污染物等情況需要對于工業建筑的建筑工藝結構進行更高層次的優化設計。

1工業建筑結構優化設計的探討

1.1工業建筑優化設計的目的

在現代工業建筑的優化設計中，根據不同建筑優化需求的目標不同可以將其分為兩種。第一種是傳統概念上的建筑結構的設計和優化，其中包含了對于結構成本結構設計優化、設計質量的提升以及能夠保障結構設計的科學性和合理性，完全滿足現代社會低碳環保的要求。第二種是通過建筑結構的設計的優化目的來達到企業工業的生產目標的要求，實現對于建筑整體結構的布局和設備的放置以及施工流程數據的分析和處理，以提高工業生產的工作效率，增加企業的市場競爭力。

1.2工業建筑結構優化設計的隊伍建設

受到建筑結構優化設計對設計優化人員的要求具備專業性和技術性的影響，工業建筑結構設計的優化需要企業建立科學合理的優化設計隊伍為中心開展工業建筑結構的優化設計工作。工業建筑結構優化的團隊應該包括專業的建筑工程師來對于建筑結構的主體結構進行分析和設計，還有要具備工藝技術人員來完成對于工藝布局和工藝流程的數據分析理解[1]，對于建筑結構的要求進行解讀，分析所設計的建筑結構的優化方案的可行性和合理性。基礎團隊中還需要配備相應的工程機械設備工程，來完成對于設備的安置和使用和結構布局等進行分析處理，最終確保設備能夠安全合理的運行。工業建筑的結構優化需要做到以基礎團隊為核心開展工作，才能確保在工業建筑的結構設計優化工作的科學發展。

1.3工業建筑結構優化設計中存在的問題

在現代工業建筑結構設計優化的經驗研討和共享中，多數設計團隊和建筑工程師都對工業建筑結構的提出了不同的見解。首先建筑物內部鋼結構的應用對空間美學的設計會造成產生巨大的影響。除此之外，在工業建筑結構設計優化的項目中，會因為部分設計人員因為經驗不足缺乏對整體建筑結構布局的認知，從而導致對建筑工藝的使用和了解不足，造成建筑結構優化設計的成果不突出，進而會出現許多企業對工業建筑結構設計優化的工作不支持、不認可等問題。在上述工業建筑結構優化中，工業建筑物內部對鋼結構的設計是所有建筑結構優化設計中最重要的方向。工業建筑施工建設的項目中占據總成本七成以上的是材料的費用，其中鋼材料的價格就達到幾千元一噸。在保障建筑物整體工程質量的基礎上采用科學、合理的方式減少建筑物中鋼材料的使用比例可以有效的降低工程造價。因此對工業建筑結構的優化中要合理優化和使用鋼材料，實現降低成本的目標，確保企業的經濟效益的增長。我國工業建筑結構的優化設計中，由于部分工業建筑在概念性的優化設計在整體設計方向上缺乏量化標準，所以建筑結構的設計優化中會存在較大的差異，嚴重影響了建筑物整體的設計和施工，針對這一特殊情況的產生，工業建筑結構在優化設計上應該更加靈活的應用和制定建筑結構設計優化的具體方案，以具體的建筑數據作為參考依據來對建筑結構的整體設計進行優化處理，以提高優化效果。工業建筑結構的優化設計中，由于工業結構的特殊性，所以會對建筑物內部的管理工作需求以及數字化辦公產生一定的影響，在工業建筑使用之后仍然會有各崗位的人員不斷出入來操縱內部各設備和軟件，因此在工業建筑結構設計優化上需要充分考慮結構布局的影響。綜合考慮各建筑內部的設備使用和工作管理的需求，對工業建筑的結構設計進行充分的分析和研究，提高企業的工作效率和工作質量，降低企業對成本的投入，提高企業的發展和進步。

2工業建筑結構優化的方法

2.1結構優化模型和設計方案

工業建筑優化設計可以在基礎結構方案、圍護結構設計方案和屋蓋系統方案這三個方向上對建筑結構模型進行優化分析。可以在型號的選擇、受力分析時和資金等方面投入等實施的過程中圍繞結構優化的總體目標進行優化，以便最終能達到經濟適用、安全可靠、高效環保、以人為本的要求。通過參數的選擇和確定的方式來建筑工程的結構進行優化設計，在過程中可以通過設計多個變量和約束條件的來對非線性結構設計進行優化處理。在方案結束后，通過編制來進行運算就可以實現對于建筑結構優化的最終確立。[3]

2.2建筑結構優化的注意事項

現階段的建筑結構優化過程中，我國大部分建筑師都不會參與到前期方案的制定和設計上，對于結構合理性和可行性的問題充分的認知，在后期的工程建設和方案的設計中增加了困難，這就需要加大對于工程的投入和使用。在工程結構設計前期就引入結構優化的設計理念，這樣不僅能夠從全局的角度來分析和理解工程優化設計的需求和作用，還能降低企業資金的投入，在工程的前期就進行有效的控制。根據不同的建筑工程所處的地理環境、周邊位置以及選擇合適的地基基礎結構來制定工業建筑的設計優化方案。把握對于工業建筑內部的細部結構設計，例如在鋼筋的選擇上，要符合對于扭轉力和抗拉力的要求。[4]工業建筑的結構優化能夠通過對于優化活動的開展情況，來降低在管理過程中對人力、物力和移動距離的投入，提高企業的工作效率，降低企業對于工業的建筑結構的成本投入。現工業建筑內部的鋼結構的應用日益增多。對于工業建筑的結構設計中，設計人員缺乏對于鋼結構工藝的深入了解和探討，十分容易造成優化設計的效果不突出，達不到預期的工業建筑結構優化設計的標準。

2.3建立完善的工業建筑結構優化體系

目前國內的工業建筑結構的優化設計中，由于對各工業建筑結構的優化設計缺乏一個統一的指導和管理，就會出現建筑內結構優化不合理的問題。因此在對工業建筑結構進行優化之前就必須建立一個完整的管理體系，通過管理體系和工業建筑結構優化中出現地問題進行相互驗證，來及時掌握管理體系中存在的問題，及時發現及時解決，并對管理體系進行完善，相關崗位的工業人員也要針對管理體系的建立來采取更加合理的管理方式，不斷完善工作內容，以此實現對工業建筑結構設計優化質量管理的目標，提高工業建筑結構的優化設計的質量和后期的使用效率。

3結束語

我國工業化的發展速度在不斷的提高，工業領軍企業的規模也在逐步的擴大，新的工業園區對于園區內的工業建筑的相關要求也更加的嚴格。針對工業建筑結構的復雜性和特殊性，相關企業應該重視對建筑結構優化設計的關注度。充分利用工業建筑結構的優化設計方案來優化技巧、降低對于工業建筑的整體投入，節約成本，降低工程總資本的投入。同時要滿足工業建筑結構中設計優化過程中對工業職能的需求。隨著市場競爭逐步朝向白熱化的發展趨勢，企業的經營管理成本已經成為影響企業在未來發展重要因素。

作者：吳琦 單位：大地工程開發（集團）有限公司南京分公司

參考文獻

[1]李曉光.工業建筑結構優化設計的探討[J].科技創新與應用，2014，10：194.

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中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A

建筑是關乎民生、經濟、社會發展的主要建筑形式，且大量存在，因此對于建筑的結構設計應做到安全、適用、經濟、美觀，并且符合當前的施工技術水平。也可以說，建筑結構的質量是保證建筑使用功能的基礎，是保障建筑材料、能源和經濟等資源有效發揮作用的途徑。因此，對于建筑結構進行優化設計顯得尤為重要。

一、分析為什么要對建筑結構設計優化

（一）節省工程造價

建筑工程造價中建筑結構的成本大約占到總造價的50%，對建筑結構進行優化設計可以在很大程度上降低工程總造價，節約工程造價成本。建筑結構優化設計能有效的節省房屋建筑的投資成本，具有巨大的經濟價值。

（二）提高工程質量

目前設計單位的水平整體都在不斷提升，但是首先很多工程師成本控制意識低，忽略對建筑工程的成本造價控制，只追求高的安全系數，從而造成設計過于保守；其次，沒有相應的責任制，設計人員缺乏責任心，對建筑結構的設計概念不清楚，一味的使用計算機而不是大腦來進行計算，常常導致計算不合理或者與工程實際不吻合等等錯誤，使之結構設計存在安全隱患或者較大的浪費；另外，設計人員與建設單位的溝通不到位，沒有完全理解建設單位的建造用途及建筑功能，進而造成建筑產品不能滿足建設單位的需要。

據統計因為在設計過程中，設計質量差，造成功能布置不合理，相關專業工程師沒有相互溝通，導致經常出現在施工過程中進行修改及返工現象，導致施工工期不能控制。同時因為工程質量差，工程存在安全隱患等問題，造成投資的卜大浪費。通過建筑結構設計優化可以有效的提高工程設計質量，降低安全隱患，減少投資浪費。

二、探究建筑結構設計優化的方法

建筑結構設計優化是要通過對擬建項目進行模型的優化、計算方法的優化，并在計算和模擬的基礎上制定有效的結構方案，再進行驗證。

（一）結構優化模型的建立

在進行結構優化設計的過程中，首要的問題是要根據實際的結構特性設定成為相關的結構設計參數，主要的有目標控制參數和約束控制參數。對于那些變化范圍比較小的，且在結構的局部加強就能滿足要求的部分參數，將其確定為預設參數，從而減少計算的工作量;對于目標函數，是要找到一組可以滿足預定條件的鋼筋截面積和截面的幾何尺寸，目標是要讓總造價最小。對于約束控制函數，包括前度和穩定約束、截面尺寸約束、結構整體約束、構建單元約束、正常使用狀態的上下限約束條件等。參數的設計必須要與實際情況和規范相符。

（二）結構優化設計的計算方法

在結構優化設計計算方案的確定上，考慮到建筑結構的復雜性帶來的變量多、約束條件多等情況，因此在計算過程中，一般的做法是先將有約束的優化問題轉化為無約束條件再進行求解，可選用的計算方有拉式乘子法、復合形法等。結構選型、尺寸和參數設計完成后，在計算方案的基礎上設計優化程序。并在得到計算結果后，對結構進行綜合分析，最后確定最合理的結構優化設計方案。

三、建筑結構設計優化技術的應用

通過結構優化設計技術來逐步改善房屋建筑的使用性能，進而提高經濟性，大力降低工程成本造價。在建設工程項目中，結構優化設計技術主要應用于項目的整體設計、前期設計以及抗震設計等各個分部階段環節，應用廣泛，其發揮的效能也十分明顯。

（一）樹立精品意識

結構優化設計過程是結構工程師打造設計精品的過程，預算專業提前到設計方案階段，為結構工程師提供必要的經濟分析數據，通過結構工程師與造價工程師對設計質量、品質的經濟指標的全程控制，實現設計產品質量與經濟的統一。

（二）優化設計中正確理解應用結構設計規范

追求適用、安全、經濟、美觀以及便于施工是建筑結構優化設計的目的。因此，建筑結構優化設計不但要求結構設計工程師有豐富的設計經驗，也同時要對建筑結構規范的條文的概念、定義、前提條件及適用范圍有較為詳細的了解，在建筑結構設計規范的基礎上，能夠把自身的結構設計方案科學的融入到整個項目工程中。對于一些大面廣的工程中，某些條文規定不可避免的偏于保守，同時，也有些條文對一些特殊、復雜工程的設計工程條文安全性不足。因此，建筑結構工程師在優化設計中，應該充分利用扎實專業知識與豐富的設計經驗，對上述問題做出科學與正確的判斷，從而能夠把握設計，使設計成果逐步優化，不斷創新。

（三）結構工程師要積極參與工程前期規劃及方案

建筑結構工程師要積極主動參與前期工程規劃及建筑方案，是實施結構優化技術的重點內容。因為，在在實際施工中，建筑結構工程建筑師難以把握對結構體系的受力的正確分析，相關建筑結構工程師要積極主動地參與前期方案設計，幫助建筑師構思與逐步創新，使得建筑師的建筑理念得以完美的體現。

（四）合理的結構方案

要用整體的概念在待定的建筑設計中來完成結構整體方案的構思，處理好構件與構件，構件與整體結構的關系，充分利用和發揮整體結構與構件的最佳受力狀態，使結構具有足夠的承載力、剛度及良好的延性，盡可能使結構受力與傳力簡單、直接、明確，使之整體結構安全可靠協調一致，使建筑的型心與重心重合，避免及減小外力作用下的扭轉效應，結構平面規則對稱與豎向剛度的均勻一致，可能達到結構設計的安全經濟。

（五）建筑結構各部門相互協調與合作

建筑結構優化是一個復雜性的系統工程，涉及到的專業也很廣，各個專業必須相互協調與配合。依據建筑學發展角度出發，現代建筑是綜合性產品，包括建筑、結構以及設備等要素。因此，建筑工程在工程實施中，應該大力加強分工與合作，將各個構成要素進行充分有機結合，為打造出完美的作品夯實基礎。在建筑工程項目設計中，最重要的環節是建筑設計與結構設計，只有將這兩個環節充分結合，建筑工程實用、經濟、美觀大方效果才能充分體現，同時，建造結構受力更趨向合理性，大大降低了成本，簡化了施工。但在建筑設計中，一些建筑設計人員不遵循建筑的基本力學規律，過于注重設計方案創作的新奇性，導致這建筑結構難于處理，因此，建筑結構優化必須通過強化各個專業的合作與協調，可能夠實現結構合理，成本降低。

（六）提高材料的利用率

結構的效能設計主要考慮充分發揮結構材料的力學性能，有效的減少結構材料的消耗，達到“少費多用”的目的。各種高強材料：高強度鋼筋、高強度混凝土等；各種輕型材料如：輕骨料混凝土、輕型隔墻的合理利用，可以有效的減輕建筑結構的自重，減小水平地震力的作用，減小基礎頂部荷載等等。

（七）充分考慮地基基礎結構設計

地基基礎是建筑結構設計的重要組成部分之一，其造價根據工程所建地地基土的不同，基礎形式不同，其基礎造價也不同，但其造價占工程總造價的比例也不同，其比例占總造價的20~25%不等。地基基礎屬于隱蔽工程，建筑物的高度與安全性等受地基基礎影響很大。建筑結構中的地基基礎的結構設計必須選擇合適的方案，要依據現場地質條件上部結構形式、高度、層數、基礎頂部荷載，綜合進行基礎選型及埋深等設計，最大程度的節省造價。

總之，結構優化設計的目的是為了讓建筑設計年限內能夠更好的發揮其作用而提出的。我們通過對建筑結構優化設計的內容和方法的剖析，指出了在實際應用中如何來利用結構優化設計。所以，結構優化設計是在堅持可持續發展觀、充分利用有限資源的基礎上提出的，是符合社會發展需要的有力舉措。

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Abstract: with the rapid growth of the economy, promote the pace of urbanization, high-rise buildings at present in our city of construction of proportion of is more and more big, but the building structure design changes more and more, many new structure design scheme of the fast speed to present in our city construction. Building structure optimization design of project cost is to save one of the important means, and at the same time, the relationship between the safety of buildings and to maximize the benefit of investment. This article through to structure scheme, construction materials, structural calculation and with other professional coordination and so on four aspects, briefly the structure optimization design was discussed, and the reference.

Keywords: optimization design structure material plan

中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A 文章編號：

在土地資源日益趨緊的今天,高層建筑有利于節約用地、解決住房緊張、減少市政基礎設施和美化城市空間環境。目前在我國的建筑設計中，對建筑結構的優化設計具有重要的意義。建筑結構優化設計的突出表現和最終目的， 是為了降低工程的造價， 這是比較狹義上的說法， 但是在現實中對建設結構設計的優化，主要指的是廣義的說法，在降低工程造價的同時， 保證其建筑五的安全性，在利益最大化和質量保證中找到一個最優的平衡點， 這就是目前建筑結構優化設計的意義所在。

一、結構方案上的優化

在建筑機構優化設計中， 結構方案的優化是設計優化的基礎和保證。對建筑設計者而言， 所能采用的建筑結構方案往往不是唯一的， 但是不同的結構方案的選擇， 其所耗費的過程造價和實際的過程質量也是不同的，為了實現結構優化設計的最終目的，就必須要選擇一個最優的結構方案， 實現架構方案的優化。

（一） 從整體上處理好各要素之間的關系

這里所說的整體， 就是將結構的總體方案放置于特定的建筑空間中， 同時要處理好每個要素之間的關系， 包括結構與構件之間的關系， 充分考慮結構和構件在整體上的最佳受理狀態，從而使結構具備更高的承載力以及良好的剛度和延展性。

（二） 優化結構的受力與傳力途徑

結構受力的優化主要是要考慮簡單的傳力途徑， 傳力途徑過于復雜，就會使結構構件出現多次轉換， 而這種轉換過程必然會增加工程的造價， 同時也有可能出現計算上的錯誤從而出現相應的安全問題。因此采用簡單的傳力途徑， 不僅可以減少結構構件的轉換次數， 降低計算錯誤的安全風險， 同時也可以提高工程造價的積極性。

（三） 保證整個結構的協調一致性

在結構方案的設計上一定要充分考慮整體結構中的每一個構件， 使其結構構件可以在整體上實現協調一致性，發揮出整體上的最大效應，以確保實現建筑規范所規定的設計目標要求，從而實現結構設計上的優化。

（四） 避免結構上的扭轉

結構上出現扭轉的原因一般都是由于結構平面布置中抗側力的剛度中心跟建筑物的質量重心或者是外力作用重心相偏離而導致的，這種扭轉所消耗的材料量是很大的， 同時也會出現相應的不安全因素， 因此在結構方案中主要加以重視和避免。

二、 建筑結構材料上的優化

處于對建筑結構中的經濟性和安全性的雙重考慮，對結構材料的要求也就比較高，在材料的選擇上需要質量好同時經濟合理的材料， 同時在材料的使用上充分考慮材料的受力特點和力學性能， 應盡量做到物盡其用， 優化合理。

例如在鋼筋混凝土的結構設計中， 出于對鋼筋混凝土材料中的高抗壓性考慮， 應該采用高標號的混凝土用于以受壓為主的柱子，這樣不但可以增加建筑使用的空間， 減少構件的截面， 同時也能減輕結構自身的重量。對于梁板而言， 應該采用高強度的鋼筋，因為鋼筋的韌性較好， 比較受彎， 同時使用高強度的鋼筋也為了減少鋼筋的用量。此外，在鋼筋混凝土材料的使用上要注意鋼筋與混凝土之間的強度匹配，在實現材料最大性能發揮的同時，實現對材料的合理利用與節省，從而實現結構上的優化設計。在實際的建筑施工建設中， 因為建筑材料的選擇和使用上出現問題而造成資金和材料上的浪費情況的很多。 例如在混凝土的現澆板中，經常出現混凝土的標號過高的情況， 高標號的混凝土在其并不能很好的發揮其高強度的特性， 而且為了配合混凝土的高標準，對于板中的鋼筋量也隨之增加， 因此不但造成了鋼筋使用的浪費， 也在增加了工程的造價。

三、結構計算上的優化

結構計算的優化同樣也是建筑結構優化設計中的重要組成部分， 針對結構計算的優化方面， 要充分考慮下面幾個方面的問題：

（一）不能盲目的依賴計算機

目前在建設結構的計算一般利用的都是計算機， 但是計算機的使用并不是很萬無一失的， 由于計算軟件上存在的缺陷而出現的計算錯誤時有發生， 因此設計計算人員不能盲目的依賴計算機的計算，在使用計算機的同時， 要對機構設計計算程度的基本理論研究清楚， 同時要明確計算程序的限制條件和應用范圍，從而得到正確的計算結果。

（二） 對數據的認真核對

在對數據認真計算的同時， 也要對輸入后的構建尺寸、 幾何圖形以及相關數據進行認真的核對， 達到準確無誤， 盡可能的避免輸入錯誤、 計算錯誤或者是計算分析結果上的錯誤而出現的誤差。有些誤差看上去很小， 但是在建筑施工后體現出現的實際影響是巨大的， 同時也會影響設計結果的經濟性和安全性。

（三） 注意實際結構與計算模型的差異

通過計算機的模擬計算所得出的計算模型是建立在計算理論和設計程序之上的， 而實際中的建筑結構所受到的影響因素是比較多同時難以計算的， 這就意味計算模式和實際機構之間必然會存在一定程度上的差異，這種差異在結構計算中是必須要考慮在內的， 否則就會影響計算結果以及結構設計的正確性。

四、 建筑結構設計與其他專業的協調

在建筑結構設計中， 要實現設計的優化，有時還要注重跟其他專業之間的協調，筆者在下文中以排水專業和電氣專業為例，簡要的談論建筑結構設計與其他專業之間的協調

（一） 結構與給排水專業的協調

首先水泵間應盡可能的設置在建筑的地下室， 這是由于給排水專用建筑中的設備較重， 必須要選擇承載量較大的房間； 在給排水房間中的預留孔和預埋見的尺寸和位置都必須要準確， 同時要注重要樓板孔的加強，并且要避免水平的管道管過建筑梁柱；當管道穿過承重墻上必須要做好相應的加固措施； 同時在建筑設計中要充分考慮建筑的樓面負荷， 避免將過多的管道出現在同一類的房間，從而出現承重超載。

（二） 結構與電氣專業協調

在電氣管線的設置上， 如果實現對管線在樓板內的暗裝比較困難的，可以采取將垂直管線在預制時將建筑房梁孔洞預留， 并且要保證房梁的寬度和墻體的厚度盡可能的一致，從而確保穿梁的帶暖氣管線不會外露； 在對電梯機房的設置上， 由于該建筑中的預埋見和空洞較多，從而增大了所需的荷載量， 需要對該房間強度進行單獨計算。

五、結束語

綜上所述， 對建筑工程進行優化設計一直是建筑師們共同的目標，建筑結構的優化設計是一個比較科學系統的設計過程， 因為影響工程造價和建筑質量的因素有很多，所以在實際的建筑機構設計中，一定要充分的考慮各方面的因素，在每個細節上都力求優化， 只有這樣才能實現建筑結構優化設計的最終目的，以更好的服務于我國建筑業的發展。

參考文獻

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[2]徐培福主編.復雜高層建筑結構設計[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.

篇7

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

結構設計優化是近年發展起來的一門新型技術，它能夠使設計者從被動的分析、核驗轉而進入主動的設計角色，是結構設計領域新的發展。與傳統設計相比，結構設計優化能夠更合理地利用材料的性能和局部空間，使結構內部得到最好的協調，并達到設計要求的安全規范。

一、結構設計優化的意義

1、降低總造價

進行結構優化設計中，多層住宅和高層住宅相比較，層數越多，總建筑面積增大，單位建筑面積占用的土地面積就越小，節約了用地成本，但建筑層數的增多，建筑總高度也會加大，樓與樓之間的間距也要加大，這時占用的土地節約量就不與建筑層數增加比例相同了。對于基礎部分而言，雖然也是各層共用的，但是層數增加，傳給基礎的荷載將會增大，我們需要增大基礎，這樣單位面積的造價有所降低，但是卻沒有屋蓋的效果那樣明顯。

2、提高建筑結構經濟性

建筑的層高增加，由于墻體面積和柱體積增加，結構的自重會增加，基礎和柱的承載力相應增加，水衛和電氣的管線會加長；相反降低層高，可節省材料，有利用抗震，同時建筑的總高度減小，兩建筑之間的日照距離就會減小，間接的節約了用地。建筑面積相同，建筑使用不同的平面形狀時，它的外墻周長也就會不同，這樣當選擇圓形或是越接近于方形時，外墻周長系數就越小，基礎、外墻砌體、內外表面裝修都隨之減少，同時其受力性能也得到提高，增強了建筑的經濟性能。

優化方法的技術性實現，可以最合理的利用材料性能，使建筑結構內部各單元得到最好的協調，不僅可以實現建筑美觀、實用，而且在造價方面也有較大的節省，達到了建筑工程設計對適用、安全、經濟、美觀和便于施工的一般要求。通過使用優化設計手段，達到這5個方面的最佳結合，符合現今建筑商對于建筑結構的效益的需求，也符合市場可持續發展的需求。

二、結構設計優化技術

1、結構設計優化技術的原則

結構設計優化簡言之就是要求設計師在設計之初，要綜合考慮建筑的用料和環保等因素，結合一定的經濟數據，以最小的經濟投入，換取最合理的最環保科學的房屋。一方面滿足房屋用戶的安全和質量的要求，另一方面還要在審美與外觀上有些突破。結構設計優化是對結構設計進行深化、調整、改善與提高，也就是對結構進行高質量再加工的過程。結構設計優化不能降低任何房屋的質量或者其他的使用價值，而單方面的考慮到外觀的美化。必須在保證質量的前提之下作出優化設計。

2、實施結構設計優化技術所遵循的要點

（1）科學地遵循結構設計規范

建筑結構設計工作要求結構設計工程師們不僅對于相關的專業設計知識熟練地掌握，有相對量的實踐設計經驗和成功案例，也要深諳此專業的相關的法律條文和規范設計，即在結構設計規范的要求下，將自身的結構設計方案貫穿于項目設計中。但是目前的我國的相關的文件還不是很完善，對于一些大的工程的涵蓋面不夠廣，一些小的施工的細節也沒有明確的規定，甚至一些硬性的條文已經不適合當代的設計標準等等，這些問題的存在就對設計師提出了更高層次的要求。設計師要在實踐的經驗和專業技能的基礎上，事前對所設計的房屋等所有的相關設施進行實際的勘探，經過所有數據的匯總分析和規劃，最后結合多方的意見和建議最終制定合理規范的結構優化設計方案。

（2）結構工程師前期參與和主動參與的重要性

強調結構工程前期參與和主動參與是實施結構優化技術的重中之重。理論的設計與實踐的建筑施工是存在差別的，部分好的設計理念在實際的建設過程中是難以實現的，所以這就要求設計師不但在設計方面具有獨特的構思和先進的理念，還要對相關的建筑的實施方面的知識有所了解，在設計的同時兼顧施工的實際，尋求二者的均衡點。設計師要主動地參與到整個設計當中，而不是被動因為任務的完成而去完成，要站在用戶的角度和施工單位的角度，以主人翁的地位全心的投入其中。

（3）加強各專業之間的協調與合作

結構優化是一個系統的工作，需其它專業的協調與配合。從建筑學發展角度分析，現代建筑是建筑、結構、設備三大要素構成的綜合產品，所以在實施中要強化分工與合作，強化專業之間的協調與合作，這樣才能創作出各構成要素有機結合的完美作品。在整個項目開展中，建筑設計與結構設計是整個設計過程中最重要的兩個環節，二者的結合不僅能夠達到實用美觀大方的效果，而且可以使結構受力更趨于合理進而降低成本和簡化施工。現在的相當大的一部分在完全意義上來講并不算是合格的設計師，為了追求新穎的設計，迎合用戶的大、高、奇的虛榮心理，完全不顧施工的難度，以及現有的施工技術和設備支撐，設計理念難以在實踐的建設中實現，或者施工的難度相當的大；也有一部分的設計師只顧片面的美觀的視覺效果，忽視了建筑的安全性能，在防雷等一系列的安全措施當中的防范不夠強，甚至沒有達到基本的最低指標。這樣的設計師一種違背專業道德的不負責任的設計。

三、結構設計優化技術的應用

結構設計優化方法應用于實踐之中，是目前一個比較廣泛的課題，利用結構優化的方法在不改變適用性能的前提下達到降低工程造價的目的。結構設計優化設計應用于項目的整體設計、前期設計，舊房改造，抗震設計等設計的各分部環節，發揮著巨大的效益。在按照結構設計優化的方法及模型進行實踐的過程中，要注意下面的幾個問題。

1、結構設計優化應注意前期參與

因為前期方案的確定直接影響建筑的總投資，而現在存在的普遍問題就是前期方案階段結構設計并不進行參與，建筑師進行建筑設計時大多并不考慮結構的合理性以及它的可行性，但是建筑設計的結果卻直接對結構設計造成影響，某些方案可能會增加結構設計的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結構優化設計就能參與進來，那么我們就能針對不同的建筑類別，選擇合理的結構形式，合理的設計方案，獲得一個良好的開端。

2、概念設計結合細部結構設計優化

概念設計應用于沒有具體數值量化的情況，例如地震設防烈度，因為它的不確定性，計算式難免與現實有較大的差異，在進行設計的時候就要采用概念設計的方法，把數值作為輔助和參考的依據。設計過程中需要設計人員靈活的運用結構設計優化的方法，達到最佳的效果。

與宏觀把握相對應的，設計的過程同時要注意對于細部的結構設計優化，比如現澆板中的異形板拐角處易出現裂縫，可劃分為矩形板。注意鋼筋的選擇，I級鋼和冷軋帶肋鋼市場價格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做里面設計的時候，外立面上的懸挑板及配筋，滿足基本的規范要求即可，達到既安全又經濟的目的。

3、下部地基基礎結構設計優化

地基基礎的結構設計優化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎，那么要根據現場地質條件選擇樁基類型，盡量節省造價。樁端持力層對灌注樁樁長的選擇影響很大，應多進行比較以確定最合適的方案。

結束語

隨著人們對于居住條件及生活環境的要求不斷提高，相應建筑產品的品質要求也就不斷提高，為了降低項目工程造價，這就需要我們利用結構設計優化設計技術方法，提高有限空間、有限資源的最大化效果發揮，實現經濟化、實用性和適用性的良好目標。

參考文獻：

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[2]汪樹玉.結構優化設計的現狀與進展[J].基建優化，2007:12-13.

篇8

隨著我國國民經濟的不斷發展，房屋建筑行業也隨之發展起來。特別是在城市化建設發展下，我國建筑行業日趨興旺。在現代城市化建筑工程中，施工設計、工程設計以及施工建筑原材料是整個建筑施工中重要的構成因素。建筑結構是否合理、美觀都會對整個施工建筑實用性、安全性以及經濟性將會帶來一定影響。工程建筑概念設計的提出是工程設計人員憑借自身專業知識以及豐富社會實踐經驗提出的建筑設計方案。因此概念設計出的建筑物和周邊的環境以及整個社會文化內涵更加融合。

一、概念設計概述

工程結構設計一師在工程建筑中運用概念設計進一步完成整體工程施工建筑的整體方案。在整個工程過程中，工程設計師積極調動自身專業知識以及實踐經驗對整個建筑結構布置、構件、選型以及細節進行詳細的計算和分析。并對設計過程中出現的問題，結合建筑知識、力學知識以及自身的社會實踐經驗進行全方面的考慮，并得出可行性和有效解決問題的方案，最后得出一個符合實際和具有創新性！而看操作性的建筑設計。

隨著現代化城市的建設和發展，人們的思維和理念越來越開闊，對建筑物結要求越來越高，已經不在是具有實用性，還要求具有一定的美觀性"所以，在建筑施工企業為了更好的適應當今社會潮流需求，不斷重視概念性設計，工程設計師不斷接納和采取這樣的設計思維，因此概念設計被不斷應用于建筑結構優化設計中。由于概念設計對工程設計師的要求很高，所以建筑設計師一定要具備較強的建筑方面知識以及過硬的專業知識的能力，特別是較強的力學原理架構知識，這樣才會使建筑工程設計方案具有一定的可行性，確保建筑施工工程的安全。

二、概念設計在建筑結構優化設計中應用

（一）概念設計要遵守工程結構規律

建筑建筑結構中廣泛的應用概念設計，一定要遵循建筑施工結構的顧慮，要充分的做好實用化和合理化。第一，建筑施工結構外形，套具備一定的規則性和對稱性，剛度分布和質量分布要均勻，不要在局部位置出現過大剛性，或者是質量上出現不均勻的分布現象，否則將會造成房屋建筑物出現倒塌狀況；第二，建筑物布局和結構是否合理，是否具有一定程度的抗震性，這些因素都是工程設計師進行概念設計必須要涉及和考慮的問題。建筑結構對稱、簡單、規則性，容易實現抗震的作用，但是在一定程度上不能夠滿足創新性的需求，立體、多面、錯層以及凹凸的建筑結構創新性和藝術性較強，容易達到人們對建筑結構美觀性的需求，但是美觀性好的建筑缺乏一定的抗震能力。

（二）優選合理建筑結構施工設計方案

概念設計工程施工放那在實際建筑工程施工應用中要達到實用性、合理性以及經濟性的目的，同時這還是概念設計的主要目標。所以，如何選擇具有一定科學性、可行性的建筑結構形式和建筑結構體系在建筑工程施工設計方案中顯得尤為重要。總體而言，施工結構設計方案中展現的抗震系統和建筑結構體系的整體布置等方面的進行詳細的分析，同一個建筑結構單元中通常不要用其他結構的體系，并做到縱向和平面上具有一定的規則性。針對建筑結構施工條件、施工特點以及工程施工原材料供應等方面，工程設計師要進行綜合、系統、全方面分析和研究，采用多種方案進行對比，最后做出合理有效建筑結構施工設計方案。

（三）概念設計中抗震能力設計

建筑施工工程抗震能力設計直接關系當人們生命安全和財產安全，所以建筑工程中抗震設計尤為重要，同時備受人們的重視和關注。但是由于建筑物整體結構設計會涉及到一些實際問題，例如土質、地勢、周圍環境以及氣候等因素影響，因此在建筑工程中抗震設計復雜且因素較多。所以，大多數建筑結構中抗震設計并不是由計算機設計出來的，而是由工程設計師概念設計出來的。例如底部設置加強區這樣的問題，不管是建筑工程構造鋼筋配率要求問題還是邊緣構建問題，都是要建筑工程設計師利用概念設計解決問題，工程設計師通過概念設計，補充計算機抗震設計模擬計算的不足之處，才能夠最終確保建筑工程施工中抗震設計的安全性和合理性。建筑結構優化設計中抗震能力還涉及結構構件問題，只要建筑構件完好，建筑工程中抗震能力才會充分的發揮和進一步提高。所以，工程設計師在建筑物抗震結構設計的過程中，要利用概念設計進一步保證工程施工設計中每一種建筑構件的強度和剛度在一定程度中滿足工程實際的抗震需求，確保建筑構件和構件之間緊密聯系，保證工程施工安全。此外，由于當前我國工程施工建筑結構大多數采用的是多次超靜定建筑結構，因此在工程施工優化設計中建筑物的抗震設計還需要進行幾道抗震防線，防止在發生地震中建筑物由于構件容易發生破壞或者是扭曲現象進而降低了建筑物抗震的能力。

三、概念設計在建筑結構優化設計中應用的意義

（一）拓寬建筑結構設計思路

傳統的建筑結構設計主要研究的是如何提高建筑結構抗力性，造成鋼筋棍凝土等不斷增高，配筋量不斷變大，工程造價提高。我們以建筑抗震設計為實例，通常是按照初定硅等級和尺寸計算出建筑結構的剛度，并由建筑結構剛度計算出抗震力，最后進行鋼筋配筋。合理的概念設計可以降低地震作用的效應，并在這樣的情況下提高房屋建筑工程質量和安全性。概念設計被廣泛應用在建筑結構優化設計中，被工程設計師接納和采用，并在建筑結構優化設計中發揮著至關重要的作用。

（二）概念設計在建筑結構優化設計中具有實踐意義

概念設計廣泛應用，通常蘊含了所有的工程建筑結構設計中。在不確定的受力狀況和因素中變化比較大的高層建筑設計、抗震設計以及基礎實施設計中，概念設計應用突出和重要。

1、由于現行的建筑結構理論性設計和計算機設計存在著一定的不可計算性和缺點。為了進一步彌補計算理論的不足之處，或者是實現實際施工操作過程中建筑結構構件的設計，需要概念設計來滿足建筑建筑結構的優化設計目的；

2、在工程施工方案設計階段，初步實際不能依靠計算機來實現，這就需要工程設計師通過了解和掌握概念設計，優選造價低！效果好的設計方案"概念設計施工人員通常會片面的理解，認為主要是用在一些較大的原則上，例如結構布置、確定結構方案等。在實際工程施工設計中任何一個施工都離不開科學概念設計作為指導方向。

3、建筑結構設計的整體方案，建筑工程設計師要聯系緊密，互相合作與探討。經過相互之間的學識和經驗的探討，得出最優的設計方案。例如建筑物的抗震設計，這個問題在建筑工程中是比較復雜的，它需要考慮建筑物的多方面因素。

四、結語

綜上所述，概念設計在建筑結構中占據著重要的作用，不僅是建筑結構設計中工程師設計的理念，還是衡量工程結構設計師專業技術水平的標準。本篇文章闡述概念設計在建筑結構優化設計中應用問題，提供參考。

參考文獻：

[1]胡麗榮.概念設計在建筑結構設計中的應用意義[J].黑龍江科技信息，2010年27期.

[2]徐萍，葉明峰.杭震概念設計在建筑結構設計中的應用[J]..江蘇建材，2011年02期.

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中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

0 前言

眼下，我國正處于科技和經濟飛速發展的時期，人們對居住條件及生活環境要求越來越高，而對建筑房屋進行優化設計，使其結構與美觀相互協調、同時適用、安全、經濟以及便利是提高人們生活環境的關鍵因素。房屋結構設計優化技術注重實際，以工程建設的基本狀況為出發點，以計劃成本為控制為中心來進行的結構優化設計，其內容就是利用對建筑基礎的結構、屋蓋系統的結構方案以及圍護系統結構方案等環節，建立起一種關于結構優化設計的模型，通過對各種不同的影響變量參數中的若干關鍵參數的科學計算，來制定建筑工程結構設計方案。

1 房屋結構設計優化的意義

1.1結構優化設計可以降低總造價。進行結構優化設計中，多層住宅和高層住宅相比較，層數越多，總建筑面積增大，單位建筑面積占用的土地面積就越小，節約了用地成本，但建筑層數的增多，建筑總高度也會加大，樓與樓之間的間距也要加大，這時占用的土地節約量就不與建筑層數增加比例相同了。另如屋蓋部分，一棟樓只有一個屋蓋，并不會因為層數的增加而有所改變，它的成本下降會比較明顯。對于基礎部分而言，雖然也是各層共用的，但是層數增加，傳給基礎的荷載將會增大，我們需要增大基礎，這樣單位面積的造價有所降低，

但是卻沒有屋蓋的效果那樣明顯。

1.2結構優化設計可以提高建筑結構經濟性。與傳統的結構設計相比，采用結構設計優化方法可以使建筑工程造價降低 6%- 34%。優化方法的技術性實現，可以最合理的利用材料性能，使建筑結構內部各單元得到最好的協調，不僅可以實現建筑美觀、實用，而且在造價方面也有較大的節省，達到了建筑工程設計對適用、安全、經濟、美觀和便于施工的一般要求。通過使用優化設計手段，達到上述五個方面的最佳結合，符合現今建筑商對于建筑結構的效益的需求，也符合市場可持續發展的需求。

2 房屋結構設計中結構設計優化技術的問題2.1從現在的建筑結構設計工作來看，普遍缺少詳細的勘察地質資料，只是簡單的依據相臨建筑的情況進行圖紙設計。勘察施工場地的作用是保證科學的進行地基基礎工作，并且達到最基本的安全保障。往往房屋設計工作人員只是把耐力數值控制到最小，就簡單認為房屋建筑結構沒有問題了，這種技術問題為房屋埋下了安全隱患。在對較軟地基進行處理時，忽略了墊層換土設計，只是根據經驗判斷處理。房屋結構設計過程中，對于較軟地基存在的安全隱患沒有足夠認識，單純依據個人經驗使用砂墊層強化承載力，對于其寬厚度缺乏精確計算，也造成了費用的浪費。

2.2在抗震房屋結構設計中，施工設計人員普遍認為六度設防可以看成是沒有設防。為了方便受力分析，施工設計人員往往把柱體橫截面較小設計，增加梁線的剛度，將梁設計成為鉸支梁，柱體的抗壓能力設計成軸心抗壓。這種操作方法能夠方便分析房屋結構的受力，但是針對整體的房屋結構安全帶來了危險。忽視了梁與柱之間的彎矩約束，還有柱體的截面積較小，整個房屋結構一旦受力，抗彎能力明顯不足，造成了梁底顯現裂縫。2.3房屋結構設計承重能力時主要是通過樓板設計完成的，在房屋建筑時經常將一些沒有承重能力的墻體安置在樓板山，之后還會這部分算在同等效果的荷載力范圍內，樓板的配筋也會依據這個數據進行計算。除此之外，設計人員將立磚斜砌隔墻頂位置，造成樓板頂部出現裂縫。兩個方向同時產生彎矩的雙向板中的鋼筋是要疊放并且要保持縱橫方向，計算時應該依據雙方向的高度。

3 結構設計優化技術在建筑結構設計中的應用房屋建筑結構設計優化技術實踐應用是當前建筑業非常關注的一個課題，目的在通過結構優化設計技術逐步改善房屋建筑的使用性能的基礎上，提高經濟性，大力降低工程成本造價。主要應用可以體現在以下幾個方面：

3.1房屋建筑結構在設計中應遵循結構設計規范。房屋建筑結構優化設計的目的是追求適用、安全、經濟、美觀以及便利施工，因此，房屋建筑結構優化設計不但要求結構設計工程師有豐富的設計經驗，也同時也要要對房屋建筑結構規范的條文有較為詳細的了解，在房屋建筑結構設計規范的基礎上，能夠把自身的結構設計方案科學的融入到整個項目工程中。對于一些大面廣的工程中，某些條文規定不可避免的的偏于保守，同時，也有些條文對一些特殊、復雜工程的設計工程條文安全性不足。因此，房屋建筑結構工程師在優化設計中，應該充分利用扎實專業知識與豐富的經驗，對上述問題做出科學與正確的判斷，從而能夠把握設計，使設計成果逐步優化，不斷創新。

3.2房屋結構工程師要積極主動參前期工程規劃。房屋建筑結構工程師要積極主動參前期工程規劃是實施結構優化技術的重點內容。因為，在在實際施工中，房屋建筑結構工程建筑師難以把握對結構體系的受力的正確分析，相關房屋建筑結構工程師要積極主動地參與前期方案設計，幫助建筑師構思與逐步創新，使整個建筑的優化功能能夠全部體現出來。

3.3涉及到房屋結構設計的各個專業應該相互協調與合作房屋建筑結構優化是一個復雜性的系統工程，涉及到的專業也很廣，各個專業必須相互協調與配合。依據建筑學發展角度出發，現代建筑是綜合性產品，包括建筑、結構以及設備等要素。因此，房屋建筑工程在工程實施中，應該大力加強分工與合作，將各個構成要素進行充分有機結合，為打造出完美的作品夯實基礎。在房屋建筑工程項目設計中，最重要的環節是建筑設計與結構設計，只有將這兩個環節充分結合，房屋建筑工程的實用美觀大方效果才能充分體現，同時，房屋的建造結構受力更趨向合理性，大大降低了成本，簡化了施工。但在建筑設計中，一些許建筑設計人員不遵循建筑的基本力學規律，過于注重設計方案創作的新奇性，導致這房屋建筑結構出現一些后遺癥，因此，房屋建筑結構優化必須通過強化各個專業的合作與協調，才能夠實現結構合理，成本降低。3.4房屋結構優化設計要將概念設計結合細部結構進行設計優化。概念設計即是利用設計概念并以其為主線貫穿全部設計過程的設計方法，是通過設計概念將設計者繁復的感性和瞬間思維上升到統一的理性思維從而完成整個設計。但是概念設計應用于沒有具體數值量化的狀況時，計算式不可避免與實際出現較大的差異，譬如在地震設防烈度就沒與不確定性，計算式與實際差別較大，因此，房屋建筑結構在優化設計中，通過采用概念設計的方法，將數值作為輔助和參考的依據，同時設計人員在設計過程中還需靈活運用結構設計優化的方法。在整個設計過程中貫穿一種抗震設防的思想且以概念設計作為重點指導設計。同時在設計的過程中，注重優化細部的結構設計，譬如現澆板中的異形板拐角處易出現裂縫，可劃分為矩形板。在選擇鋼筋型號時，充分考慮其極限抗拉力等。

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隨著社會經濟的發展，我國的電力建筑工程建設也得到了快速的發展，在電力建筑工程項目中，實現建筑功能和投資控制的一體化是工程建設的主要目標，而在建筑工程投資中，建筑結構的造價占據著較大的比重，建筑結構的造價的控制關鍵在于設計階段，同時，隨著我國節能環保觀念的提出和深化，人們對建筑環保性的要求也更高，電力建筑優化設計成為社會發展的必然要求。通過電力建筑結構的優化設計不僅能夠提高建筑安全可靠性，降低工程造價，提高經濟效益，還能滿足環境保護的要求，實現社會、經濟、環境效益的統一。

一、電力建筑結構優化設計原則

電力建筑建構優化即是將其合理化、科學化，優化設計是一種集多種學科和現論設計于一體的現代設計方法，電力建筑是一個長期性、復雜性的系統工程，將優化設計應用于電力建筑結構設計中，尋求最優結構方案，是提高建筑經濟性能和安全性能的有效措施和方法，在電力建筑結構優化設計中應當遵循功能性、安全性、環保性和經濟性的原則。

1、功能性

建筑的功能是建筑價值最直接的體現，建筑是為人類服務的，對其進行優化設計的最中目的是提高其功能，滿足人們對建筑價值最大化的需求。變電站、發電廠等電力建筑最基本的功能是為建筑內繼電保護、電氣設備等內部設施提供安全的運行環境，保障供電的安全可靠，在進行結構優化設計時，應當首先考慮到電力建筑功能性的要求。

2、安全性

建筑的安全性對建筑來說同樣十分重要，一座不具有安全性的建筑，不僅不能實現其功能，還會給人類生命財產帶來威脅，比起房屋建筑、辦公建筑等其他建筑，電力建筑由于其自身的特殊性，對安全性的要求也更高，因此，在電力建筑結構的優化設計中，須著重考慮到建筑結構的安全性。

3、環保性

隨著節能環保理念的不斷深入，人們對建筑的要求也越來越高，除了要求其具備功能性和安全性的基本性能外，還要求建筑需具備一定的生態性、環保性。由于電力建筑與人類的日常生活、生產經營活動關系密切，使得電力建筑必須具備生態性、環保性，滿足環保的要求。而c電力建筑的節能環保性主要是在保證建筑安全性和功能性的基礎上，通過選用節能環保的材料、使用新的環保節能技術、合理的空間布局等方法來實現的。

4、經濟性

提高建筑的經濟效益，實現投資效益的最大化是投資的主要目標，對電力建筑進行結構優化設計最直接的目的也即是控制建筑結構工程造價，降低建筑建設成本，提高建筑的性價比，因而電力建筑的經濟性也是電力建筑結構優化設計中必須要考慮的因素之一。

二、電力建筑結構優化設計對策

1、正確計算建筑結構

電力建筑一般遍布各種環境中，（例如：處于大城市的地下室、山區、沿海城市的近海地方、西北地區的高原等等）；建筑所在的環境較為惡劣，受環境的影響比較大，對結構的安全可靠性要求也更高，因此，在進行建筑結構優化設計時，相關的設計人員應當首先掌握建筑所在的環境及現行相關規范規程，通過實地，借助科學的勘察方法等掌握電力建筑所在地的氣候、地質、地形等基本情況（例如通過地質勘察，掌握地基土層構成、凍土等情況，因為基礎也是屬結構部分）選擇合適的布局、正確合理的計算方法、參數對建筑結構進行計算，以保證結構的穩固。

目前建筑結構的計算分析一般是借助計算機輔助系統來完成，計算機技術極大地方便了建筑結構的設計分析，但由于受到軟件本身可能存在的缺陷，設計出現錯誤的現象也時有發生。因此在進行結構優化設計時，設計人員不能盲目的依賴計算機技術，自身必須充分地掌握建筑結構設計計算的基本理論、輔助軟件的適用用范圍等，選擇合理正確的計算模型，正確的計算參數，同時對輸入的數據等有校核、判別能力。還需注意到實際的結構與計算模型之間的差別，以保證抗震計算、混凝土受力計算等結構計算的準確。

2、合理布置建筑構件

電力建筑的結構構件主要有房屋柱、梁、墻、樓板及鋼桁架等，在進行結構優化設計時，應當對構件的空間體系進行合理的配置，合理布置柱墻之間的間距、梁板柱的截面尺寸；根據建筑結構的特點選擇合理的構件之間的連接方式，根據建筑所在地的環境選擇合理的基礎形式；由于電力建筑多為底層建筑，可以通過布置常規梁來降低工程造價，提高經濟性；在保證建筑安全性的前提下，一般不對樓板進行加厚，以免增加結構的重量和建材費用。

3、提高建筑材料利用率

目前的電力建筑結構通常使用的是鋼筋混凝土結構，鋼筋混凝土是當前主要使用的建筑材料，也是具有較好性能的建筑結構材料，通過合理的配置能夠利用鋼筋混凝土結構的抗拉和抗壓強度提高結構構件的強度、剛性和延展性等性能，如結構中以受壓為主的柱子可選用高標號混凝土，來減小構件截面，增加電力建筑的使用空間，以滿足放置變電設備的要求，合理地設計混凝土的配比，充分地發揮出鋼筋混凝土材料的性能，提高建筑材料的利用率，降低工程造價。

另外由于電力建筑需要豎向布置電纜，局部須開較多的電纜槽，同時受溫度、雨雪的影響大，建筑易出產生裂縫，不僅影響到建筑的外觀，隨著時間的推移，還可能使鋼筋缺乏混凝土的保護發生銹蝕，導致結構不穩定，嚴重時還可能造成建筑的坍塌，造成較大的損失，因此，在進行電力建筑結構優化設計時，還應當考慮到這一問題，根據建筑所在地的環境、建筑的具體要求等合理設計結構、配置混凝土，在建筑結構設計階段做好質量控制，以避免由于建筑設計失誤而影響建筑施工，造成經濟損失。

三、結語：

在電力建筑結構設計中，因為電力建筑本身所具有的特殊性，再加上進行電力建筑建設投資比較大，因此對其結構的安全性以及功能性的要求也就比較高。電力建筑結構優化設計是一個復雜系統的工程，其涉及到的知識內容等范圍比較廣，在進行優化設計時，設計人員應當遵循安全性、功能性、環保性和經濟性的原則，通過對電力建筑結構、構件、材料等的合理設計來滿足電力建筑的要求，同時要遵循相關的建筑設計規范要求，選擇最優的設計方案，以保證電力建筑的安全可靠，實現電力建筑工程建設的經濟適用、節能環保的目標。

參考文獻：

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