工程结构优化设计理论分析探讨

Word版本，下载可自由编辑工程结构优化设计理论分析探讨结构优化设计，能大大削减建造造价并提升结构的平安度。设计单位在举行结构设计的时候，在建造功能需求得到满足和遵从相关规范和规程的前提下，应综合考虑施工的可行性、施工进度和投资造价以及结构平安性等诸多要素，合理优化结构投资方向，使结构设计成为一项系统工程，做到设计成绩既平安牢靠，又经济合理。

一、建造结构优化设计的意义

举行结构设计优化的缘由概括起来有以下几方面：

1、钢筋混凝土和砌体等常用建造材料的费用构成了结构成本的绝大部分，而这一部分成本通长占到结构主体造价的4０％以上，利用结构优化设计能够将建造工程的总造价削减１０％~３５％。对于一个大型的工程来说，这将是一笔不菲的费用，并且结构的平安度也得到了提升，因此结构优化有助于建设方削减投资，增强利润和提升资金周转率，其经济价值巨大。

2、据统计设计责任是造成建造工程质量事故的主要缘由，占领了大约４０％的比例。现阶段各设计单位设计水平良莠不齐，设计质量差导致施工停工或返工的现象时有发生。有的设计单位缺乏成本意识，算不清就多配钢筋，造成有的关键构件的设计反倒偏于担心全，这些现象有些造成了资源和成本的铺张，有些对建造工程留下了潜在的危急。因此举行合理的结构优化设计，能够协助业主提升设计质量并消退不须要的质量缺陷和工程风险，同时在削减不须要投资的前提下获得高品质的建造，也符合创建节能、安定型社会的宗旨。

3、随着国家宏观调控力度的加大和原材料价格的上涨，利用销售获得利润的空间被大大压缩，从内部挖掘潜力，节省成本成为企业赢利的重要手段，科学合理的节省成本能够提升企业的盈利率和生存能力。在这方面一些意识超前的业内知名企业，如万科、金地以及诸多国际公司已经领先垂范。

二、建造结构设计优化办法的应用及实践价值

1、结构设计优化办法的应用

结构设计的优化主要在两个方面举行应用，一方面是在建造工程的结构总体上的优化设计，这主要包括结构体系和结构选型，详细是指房屋的结构类型、房屋的高宽比、长宽比、房屋的结构材料等。另一方面就是结构工程分项部分的优化设计，这主要包括基础结构计划的优化设计、屋盖系统计划的优化设计、围护结构计划的优化设计和结构细部设计的优化设计。对于这些方面的设计我们需要在结构选型、受力分析、造价分析上举行讨论，并在满足囫囵设计规范以及建造有用需求的前提下，对囫囵建造的实际状况举行优化，以降低建造成本，提高经济效益为目标，举行结构上的优化。

2、结构设计优化办法的实践价值

与传统的建造结构设计相比较，结构设计优化不仅能够降低建造造价，而且利用优化结构投资方向，提升关键结构部位或构件的平安度、延性和韧性，从而提升囫囵建造物的平安度。利用这种有些放矢的优化设计，使囫囵建造物的土建投资有效通过率大大提升。

三、建造结构优化设计的内容

1、建造结构抗震设计的优化

尽可能设置多道抗震防线，一个良好的抗震建造，应当由多个抗震延性良好的结构分体系组成，而且各个结构分体系应当能够有效地协同工作。

一次剧烈地震后往往陪同着多次余震,一栋抗震良好的建造物，在经历主震和余震后，要求能够保证“小震不坏、中震可修和大震不坏”，这是基本要求。假如要设计延性更高的建造物需要按照其抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构类型和不规章性，建造使用功能和附属设施的功能要求、投资大小、震后损失和修复难易程度等，对选定的抗震性能目标提出技术和经济可行性综合分析、论证和优化设计。

2、建造形体、结构体系和结构规章性的优化

建造形体从根本上打算了建造物的平安性和经济性，必需按照建造形体合理确定结构体系，普通说来合理的结构体系应具有以下特点：具有明确的计算简图和合理的传力路径；不会因部分结构或构件破坏而导致囫囵结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；具备须要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力；对结构可能浮现的薄弱部位，做出合理的优化设计，提升其抗震能力；(5)具有多道抗震防线；具有合理的刚度和承载力分布，避开产生应力集中或塑性变形集中；结构在两个主轴方向的动力特性相近。

四、结构优化设计在建造设计中的应用

结构优化设计中，结构概念设计是其中最重要的一条，结构概念设计应渗透到建造前期计划设计和结构全程设计中。合理地举行建造物的抗震设计是概念设计的一项重要内容。在建造设计过程中应当从多方面实行措施来提升其抗震承载能力,例如建造计划尽量采纳合理的建造形体，避开或削减建造物的不规章性，结构计划采纳合理的结构体系和分析手段，尽量避开刚度和承载力突变。

结语：

在结构优化设计中，首先应参加到建造师前期的计划设计中，合理确定建造形体，在确定好建造形体后，结构设计师应挑选合理的结构体系，布置出合理的结构计划，确定合理简化