建筑结构设计优化方法的应用,该文是关于结构设计论文写作资料范文跟建筑结构设计和优化和应用方面电大毕业论文范文.
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日前,随着我国社会市场经济的日益完善,城市化建设也十分完善,因此建筑物的经济性能受到越来越多人的重视.因此,尽可能使用最少的材料或者最少的造价成本来建造出满足国家规范和设计使用要求的建筑物,是现今建筑行业人士的追求.但同时,我们需要保障建筑物的安全性能,所以在这种背景下,建筑结构的优化设计作用就体现出来了.建筑结构优化设计并不是简简单单的减少混凝土材料用量和钢筋等的用量,而是要需要通过不断调整各构件刚度之间的比例关系,做到充分利用各构件的受力作用,发挥它们各自的优点长处,使建筑物的整体结构达到最优.
1 建筑结构设计优化的作用
在进行建筑结构设计的过程中,我们首先需要考虑的是设计出来的建筑结构如何满足安全使用效益的长远性,当这个问题得到很好的解决时,再思考如何提高建筑结构设计的合理性和经济性,尽可能的优化建筑结构设计的合理性和经济性.目前所常用的建筑结构设计方法能够在建筑结构设计中取得一定的成效,可以有效的降低建筑工程施工成本,大约可以降低lo%~ 35%的效果.此外对建筑结构设计进行优化,能够将建筑材料的利用率和有效率提升到最大程度,能够保证建筑的各个使用空间与建筑结构达到相互协调的效率,同时也能够满足国家设计的标准和国家建筑物质量安全管理规定的要求.通过对建筑结构进行优化设计,可以完善原来设计的建筑物结构.因此建筑结构设计优化方法对建筑结构设计有着十分重要的作用.
2建筑结构设计优化的特点和要求
在实际建筑工程中,对建筑工程结构进行设计时,不仅需要考虑建筑物的使用功能和建筑安全性能,还需要通过设计使建筑物结构设计尽可能达到完美的效果,这一系列过程就是对建筑结构进行优化设计.建筑结构设计优化方法重要包括两个方面,即建筑总体工程结构设计的优化和建筑各个部分的结构设计优化.建筑工程项目的整体设计,项目的前期设计,建筑结构抗震设计和旧建筑物的改造都可以通过建筑结构设计优化的方法来实现.在建筑工程设计中,在设计前期就应该重视对结构设计进行优化,针对现场的实际情况,拟定多种设方案,然后分析讨论后确定最佳方案.在建筑结构设计过程中,应当灵活使用多种方案,对建筑工程中涉及的方案进行优化设计.
3 建筑结构设计优化方法的实现实现
3.1 结构优化模型的确立
通常在建筑结构设计优化方法在应用的过程中,需要三个步骤来完成.第一个就是确定好建筑结构设计的变量.在实际建筑结构设计中,把影响建筑物结构的参数当成设计变量,包括目标控制参数、约束控制参数等设计变量.在结构设计中,有些设计参数变化不大,一般将其设置为预定参数.通过这种办法,就能够降低设计、编程和计算方面的工作量.在设计中,先预算建筑截面所需要的钢筋量,选择合理的钢筋配比,降低建筑工程造价.在确定建筑结构约束条件时,将建筑结构设计中的实际约束力条件和计算约束条件进行对比分析,选择可以合理的约束条件,使得各个约束条件能够满足建筑结构设计的规范要求,从而优化建筑结构设计.
3.2优化设计方法的设定
在实际建筑工程中,对建筑结构设计进行优化方法的很多.因为在建筑结构设计中对建筑结构设计优化方法中的使用过程存在很多变量和非线性约束力.这些问题使得在设计计算的过程中,通常采用的方法就是将约束力优化的问题转化为无约束力问题进行求解.比如Powell法、拉式乘子法及复合形法等计算方法就经常使用在设计优化的过程中.
3.3程序设计的完成
在结构优化模型的选择和优化设计计算方法的基础上,建筑结构设计的优化方法需要在选择计算的基础上完成具有快速运算速度和完整功能的综合程序的编制,结构优化模型和高可靠性优化设计计算方法.
3.4优化设计方法的结果分析
建筑工程结构设计中,在进行上述步骤的过程时,有必要分析在各个方面可能出现的问题.由于房屋建筑的建设本身是一项耗资巨大的建设工程,施工过程中涉及的环节多样且复杂,因此有必要对建筑结构进行总体规划和考虑.不能仅仅为了追求建筑结构设计的成本,而忽视建筑结构设计优化.此外,在进行建筑工程投资控制的过程中,还必须处理好经济和技术之间的问题.在设计过程中,不仅要对建筑工程设计节约成本,而且要注意建筑结构设计的技术要求,并且要时常对建筑结构设计的技术进行改进.建筑结构设计中,真正的优化设计方法应当在兼顾技术要求和设计资金节约.
4结语
综上所述,随着现代化建设进程的不断深入,对建筑结构优化设计是社会发展的必然趋势,符合社会发展的需要.建筑结构设计的优化方法在房屋结构设计中的使用十分广泛,对提高建筑行业的发展有着推广价值.因此我们需要不断加强对建筑结构优化设计方法的研究,掌握建筑结构设计优化的具体方法和应用,最大可能的提高建筑结构设计的质量,推动我国建筑行业蓬勃向上发展.
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