一个建筑要达到精美的效果，设计师需要把其美观设计与结构设计紧密结合起 　　来。
在房屋结构设计中，要采取适用、经济、安全、便于施工和美观这五种效果措施。
房屋
　　结构设计中，应用建筑结构优化设计方法可以满足这一要求，保证建筑美观、造型优美，同
　　时又能够便于房屋的施工，使房屋安全、经济、适用。
在进行建筑设计的实践过程中，应加
　　强实践探索，降低经济成本，以达到经济效益的最大化，从而在保证经节约经济成本和达到
　　美观要求的情况下合理进行结构设计。
建筑结构设计优化是一个十分复杂且具有比较强的综
　　合性的系统性问题，因此我们一定要加大对于建筑结构设计优化方法的深入探究的力度。
本
　　文对于建筑结构设计优广东深圳专业医用仪器结构工业产品设计医疗的“盲点”化方法的应用意义进行了研究，并对建筑结构设计优化的具体的方法
　　与步骤进行了相关的详细介绍，对于我国的建筑结构设计行业具有一定的建议作用。

　　关键词：建筑结构设计;优化方法;房屋结构设计
　　中图分类号：TU8文献标识码：A
　　引言：
　　当前，随着我国经济快速发展，人们对于居住条件和生活环境要求越来越高，利用结构
　　设计优化技术对建筑房屋进行优化设计，使其结构和美观相互协调，同时广东深圳专业思创监护仪产品设计公司沪港医疗:“国际医疗旅游”呼之欲出安全、经济、适用
　　和便利是改善人们居住环境的重要手段。
房屋结构设计优化理念注重以实际情况为准则，根
　　据工程建设的基本情况，以控制造价成本为中心来进行结构优化设计，其内容就是利用对建
　　筑的基础结构、屋盖系统结构方案和围护系统结构方案等环节，建立起一种关于结构优化设
　　计模型，通过对各种不同的影响变量参数中的关键参数进行科学的计算，确立最终的建筑工
　　程结构设计的优化方案。
房屋建筑结构优化设计意义重大，一方面是大大提高建筑结构经济
　　性，房屋建筑进行结构设计优化可节省材料，有利用抗震，减少内外表面装修，提高了其受
　　力性能，增强了建筑的经济性能。
二是结构优化设计大大降低了建筑工程的成本造价。
节约
　　用地，大量资料表明，房屋建筑进行结构设计优化能够有效降低工程成本造价25%左右，
　　同时结构优化设计技术能够对施工材料的性能利用更加合理化，能够让建筑工程结构内部各
　　个不同单元之间更加充分互协调，提升了建筑工程结构设计的经济性。

　　房屋建筑结构设计优化技术在现实的运用中，可以达到物美价廉的效果，不仅实现了房
　　屋的美观和实用性，而且突出的节约了工程造价。
在每个投资者眼中，在保证建筑结构可靠
　　
　　性和科学性的前提下，同时在建筑长远效益下，最大程度的节约工程成本，是首先考虑的因
　　素，这样才能实现可持续性发展，用最低的投资成本获取最大的经济效益。

　　一、结构设计优化方法
　　依据设计的要求，把力学概念与结构优化设计进行有机结合，让参与计算的量部分可以
　　以变量部分出现，进而形成结构设计优化方案域，运用数学手段，在域中找到可以满足要求
　　的结构优化最佳设计方案。
由此可见，结构优化设计不仅可以提高整体设计水量及设计质量，
　　还可缩短设计周期，从而降低整体工程造价，提高经济及社会效益。
房屋工程分部结构优化
　　设计包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计
　　和结构细部设计的优化设计。
对以上几个方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造
　　价分析等内容，在实施过程中，不仅要按照一切从实际出发的原则，更应该结合具体工程的
　　实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。
在满足设计要求后，在
　　进行结构设计时应该尽量缩小刚度、质量中心的差异使平面布置规则，水平荷载就不会使建
　广东深圳专业医用仪器器材外观工业产品设计移动医疗在医疗信息化建设中的应用综述　筑物有太大的扭转作用。
为降低应力集中，竖直方向上应避开使用转换层。

　　结构优化设计的本质以力学理论和数学规划理论为理论基础，以计算机技术为工具，对
　　建筑结构涉及到的各个变量进行寻找优化决策的先进的设计方法，其本质就是求极值问题。

　　（1）优化数学模型。
建立正确合理的优化数学模型是结构优化设计的关键步骤，基于正确
　　的优化数学模型是得到正确优化结果的基础。
例如，在优化模型中，数学模型中的等式约束
　　个数应当小于设计变量的个数，这样才能求得最优解。
（2）优化数学算法和优化迭代控制。

　　对于建立的优化数学模型，虽然可用的优化算法有多种，但是采用不同的优化算法所得到的
　　优化效果和所花费的求解时间会有差别。
所以，快速、有效的数学优化算法也是结构优化设
　　计的一项关键技术。
（3）结构分析方法。
绝大多数的结构优化设计问题难以采用解析法求
　　解，而是采用数值法的方法。
数值解的寻优实际上是一个优化迭代过程，而每次优化迭代都
　　需要进行结构分析。
实现以上提到的关键技术需要经过建立可靠的优化模型，然后采用适当
　　的优化算法进行求解。
这其中选择计算简便且正确率高的优化算法显得尤为重要。

　　二、结构设计优化技术的意义所在
　　在房屋结构设计中运用建筑结构设计可以起到非常好的效果，这不仅可以使房屋看起来
　　更加美观，用起来更加实在，而且也能够节省大量的造价，起到良好的效果。
几乎每一个建
　　筑商都希望，在建筑结构的长远效益得到满足的情况下，应尽可能地降低建筑结构的近期投
　　资，与此同时，保障建筑物结构的可靠性和科学性。
只有这样，才能顺利实现可持续发展，
　　得到更多、更大的经济效益。

　　
　　采用设计优化的方法与采用传统房屋结构设计方法相比优点是十分明显的，它可以使建
　　筑工程造价得到大幅度降低，降幅达到35%。
要实现优化方法的技术性问题，材料的性能
　　要合理利用起来，争取协调好建筑结构内部的各单元，达到建筑规范所规定的安全水平。
同
　　时，优化方法的技术性实现还可以合理决策建筑整体性方案设计，它可以有效实现建筑设计
　　的经济化、实用性和适用性的良好目标。

　　第一点，结构设计和用地之间的关系。
在多层或者高层的民用建筑中，我们常说的总建
　　筑的面积具体讲是每层的建筑面积之和，如果层数越多，那么单位建筑的面积分摊的占地面
　　积相应的就会越小。
然而随着层数日益变多，总体住宅高度也会不断上升，随之屋子间的距
　　离广东深圳专业医用器械外壳工业产品设计燃料电池即将进入电子产品设计领域也相应的变大。
通过这一阐述我们了解到，用地节约的多少并不会根据建筑楼层增加而按
　　一定的约数变高。

　　第二点，结构设计和造价之间的关系。
一般建筑的楼层会在一定程度上影响到单位建筑
　　的面积，但对每部分的结构来讲，具体的影响程度是不一样的。
在屋盖的区域，无论有多少
　　层，都统一使用统一相同的房屋盖。
它跟层数增加无关，所以对屋盖的资金投入也不会加大。

　　因此，屋盖处的单位面积资金投入会根据层数的不断上升而表现出很明显的降低。
在建筑的
　　基础处，每层都共同使用一个基础，因此随着层数不断增加，相应的基础结构承受的荷重就
　　会增加，因此我们必须要增加基本的荷载力。
基础地区的单位开销虽然会根据层数的增加而
　　呈现出降低的意思，但是这种意思并不像屋盖那样如此明显。
一些承重体，比如墙、梁或者
　　柱等，会随着层数的不断增加而不断地增加荷载能力以及抗震能力等，相应的这些分部的单
　　位房屋造价会有一定的提升。

　　第三点，高层住宅结构设计与经济性的关系。
一般而言，住宅层数高矮将本质的影响住
　　宅开销，其根本原因乃是伴随层高不断上升，墙体面积和柱体积也会慢慢上升，而且会加大
　　结构自重，进而还会增加柱以及基础承受荷载力，于是让电气以及水卫的管线同比例变长。

　　如果将层高降低，那么可以有效地节省材料物资，而且还可以节约能源等，对于抗震非常有
　　利，能最大程度的节约金钱输出。
另一方面，减少层高不但可以降低房屋的高矮，有效地缩
　　小建筑和建筑间日照的距离，所以降低层高也在一定程度上对于节约土地资源有很大的作
　　用。

　　三、结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤
　　（一）结构优化模型
　　房屋结构整体优化设计方法分以按3个步骤进行。
首先，选择设计变量。
一般把对
　　设计要求起主要影响作用的参数作为设计变量，如目标控制参数（结构造价C1和损失期
　　
　　望C2）和约束控制参数（结构的可靠度PS）；而将那些对设计要求来讲，变化范围不大
　　或是根据结构要求或局部性的设计考虑就能满足设计要求的参数等作为预定参数，这可以
　　大大减少设计、计算和编制程序的工作量；其次，确定目标函数。
寻求一组满足预定条件
　　的截面几何尺寸和钢筋截面积以及失效概率，从而使总费用最小；第三，确定约束条件。

　　房屋结构基于可靠度优化设计的约束条件，则包括尺寸约束、结构强度约束、应力约束、
　　变形约束、裂缝宽度约束、构件单元约束、结构体系约束、从正常使用极限状态下的弹性约
　　束到最终极限状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。
在设计中，要使
　　结构优化设计应用于实际房屋结构工程，则是路房屋结构设计中实际的约束条件与目标约
　　束条件相比较，保证各约束条件都符合现行规范的要求，以实现最优设计。

　　（二）设定优化设计计算方案
　　房屋结构基于可靠度的优化设计问题属于比较复杂的多变量、多约束非线性优化问题，
　　一般情况下，在计算过程中，应转化问题求解，即将有约束优化问题转化为无约束问题。
可
　　以利用起来的优化设计计算方法有复合形法、拉氏乘子法、Powell法等。

　　（三）进行程序设计
　　根据基于可靠度的结构优化模型和选择的优化设计计算方法，编制功能齐全、运算速度
　　快的综合程序。

　　（四）结果分析
　　对计算结果进行分析，确定最优设计方案。

　　在上述步骤的执行过程中，涉及的问题包括多个方面，所以要全方位、多角度地考虑。

　　这主要是因为建设投资这项工程的耗资非常大，涉及到的情况非常多，所以，总法则和考虑
　　必须综合进行，不能片面地追求资金的节约而不顾设计的优化作用。
技术与经济之间存在一
　　对矛盾，要能够正确处理，因为它是控制投资中至关重要的环节。
因此，在设计中片面强调
　　经济节约是不正确的，应满足技术上的相应要求，使项目达到相应的功能倾向，与此同时，
　　要反对重视技术，轻经济、设计保守浪费的现象。

　　结构方案的建立过程即工程结构设计。
伴随急速更新发展的计算机硬、软件产业，凭借
　　计算机、力学、数学一系列方法，将结构设计做到最优化技术推广。
结构优化设计及传统结
　　构设计其设计原则和过程是相同的，不同之处在于传统设计缺少安全、经济性作为衡量准则。

　　最优设计则是在安全、经济准则基础之上，利用计算机作为辅助技术，非常便利地实现了分
　　析计算、设计、出效果图等整套程序的自动化，大大提升了设计整体效果及质量。
为了达到
　　降低工程造价之目地，在不更改使用性能的基础之上，就要对结构进行最优化设计。
由此可
　　
　　见结构设计优化技术的应用已经是较为宽广的课题之一。
它不仅应用于项目的前期、整体、
　　抗震设计，在旧房改造期间的各个环境均有广泛应用。
结构设计优化技术在应用实践中应注
　　意的问题如下：
　　建筑方案设计前期如有一个优秀的、合理的设计方案，并参与结构设计优化，就会争取
　　到非常优秀的开端。
但目前在前期设计方案中结构设计优化参与其中的并不多，如果能对建
　　筑类别有所针对，并进行合理选择结构设计优化方案，将降低建筑的总投资成本，因此在建
　　筑方案设计初期应注意建筑方案的结构优化设计，考虑结构的合理及可行性。

　　概念设计主要作用于广东深圳专业医疗器械工业产品设计研发动态无具体数值量化现象，比如无确定性的地震设防烈度，现实难免与
　　计算式存在区别，那么设计时应采取概念设计方法，使数值成为辅助及参考根据。
为达到最
　　佳优化设计效果，设计人员应该灵活运用结构设计优化方案。
与宏观把握相对应的，设计的
　　过程同时要注意对于细部的结构设计优化，比如现浇板中的异形板拐角方向容易出现的裂
　　缝，可归结为矩形板。
钢筋选择时应注意：I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多，但是他们
　　的极限抗拉力相差却相当大，所以在塑性满足要求的情况下，现浇板的受力钢筋就可选择冷
　　轧带肋钢筋。
在做里面设计的时候，外立面上的悬挑板及配筋，应在满足基本规范要求之上，
　　以达到安全、经济之目的。

　　四、结语
　　总而言之，建筑结构优化设计方法的研究涉及面广泛，具有十分复杂的特点，是一项综
　　合决策问题。
适用、经济、安全、便于施工和美观是建筑工程设计优化追求的五种效果，而
　　这五个方面的侧重点各不相同，相互之间又存在一些矛盾的地方，一个优秀设计的出现往往
　　是这五个方面的最佳结合。
所以，在进行建筑设计的实践过程中，应加强实践探索，降低经
　　济成本，以达到经济效益的最大化，从而在保证经节约经济广东深圳专业医疗器材造型工业产品设计化工设备设计防腐相关问题探讨成本和达到美观要求的情况下合
　　理进行结构设计。

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