今天小编为大家推荐《结构设计论文范文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！【摘要】随着我国经济的快速发展，人们对居住环境和工作环境提出了更高的要求，房屋结构的设计是保证房屋使用者获得满意居住和工作条件的重要工作，建筑结构的优化设计方法是促进房屋结构设计工作水平提高的重要方法，深入的分析建筑结构优化设计方法在房屋结构设计工作当中的具体运用，对提高房屋结构的科学性具有十分重要的意义。
第一篇：结构设计论文范文
房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用
摘要：房屋结构是决定房屋建设质量、房屋工程性能的基础性参数，对房屋结构设计工作展开全面优化是设计工作的基本要求，同时也是工程领域的重要工作。采用建筑结构设计优化的方法针对房屋结构进行演算、重构和优化，是建筑结构设计优化方法应用的主要方面，应该重视建筑结构设计优化方法的使用，建立建筑结构设计优化工作的体系，构建建筑结构设计优化方法应用的结构，全面提升房屋结构的强度与性能，做到对房屋结构设计工作的有效加强。
关键词：建筑结构;结构设计;设计优化;优化方法
1 房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的重要性和必要性
随着国民经济的飞速发展，人民生活水平和审美有了很大程度的提高，对美的追求也体现在了住房上。而传统的房屋建筑在注重质量安全的同时，没能有效控制工程造价，在建筑外观和布局上也不尽完美，不能满足消费者对住房多方面的需求，因此在房屋结构设计过程中，建筑结构的优化设计尤为重要、也十分必要。应用优化设计方法，能够在保障工程质量和使用寿命的基础上，节约成本、降低商品价格，优化房屋结构，使房屋具有较高的艺术性，提高房屋建筑的综合效益。
2 结构设计中优化技术应用所面临的几个问题
2.1 前期参与
前期方案的确定将直接影响到整体建筑的总投资。前期方案阶段结构设计不参与是现在所面临的一个普遍问题，建筑设计师在建筑设计时对于建筑结构的合理性和可行性没有太多的考虑，但建筑设计结果会直接影响结构设计，有些方案有可能造成建筑总投资增加和结构设计的难度提升。假如我们在方案的初期，就选择合理的结构优化设计，那么我们就可以根据不同的建筑类型，选择合适的结构形式和合理的设计方案，打下一个良好的基础。
2.2 细部结构设计优化
概念设计运用于没有具体化数值的情况下，需要设计人员在设计过程中灵活运用结构设计优化方法，从而达到最好的效果。在细部结构设计优化中，注意各细节部分的设计。
3 房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用
3.1 结构平面图
在绘制结构平面布置图时，是否要输入结构软件进行建模呢?当建筑地处抗震设防烈度为6度区时，根据建筑抗震设计规范，是可以不用进行截面抗震验算的，但必须符合有关的抗震措施要求因此对于砌体结构来说可以不用在软件中建模，直接设计即可，但设计中需要注意受压和局部受压的问题当然，如果时间允许的情况下还是输入建模较好，有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算何乐而不为呢?需要注意的是，当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时是必须要输入软件建模计算的。
3.2 选择节能指标较高的结构设计类型
将建筑结构设计方案应用于房屋结构设计中主要是为了在降低工程造价的基础上，提升房屋建成后的整体效益。因此，需要选择节能指标较高的结构设计类型。常规设计中主要有三种房屋结构形式，分别为短肢剪力墙结构、框架结构及框架与剪力墙融合的结构模型。第一种结构设计的抗震性能较高，且并不需要较多材料的选用，第二中结构设计由于其柱截面较大会影响房屋内部家具的布置，而第三种结构综合适应能力较强，抗震效果好，且抗测力效果较为明显。三种结构类型均有其自身存在的优缺点，在选择最优设计方案时同时需要从房屋实际需求出发，将造价与后期效益均纳入考虑的范畴，据实际情况选择最佳设计方案。
3.3 房屋结构设计中桩基础的优化设计分析
从桩型的角度而言灌注桩以及预制桩是桩基础主要包括的两类。因为成桩的整个过程中较难把握灌注桩的质量，同时其施工的周期同预制桩相较而言更长，所以满足基础总重、上部承载以及沉降控制基础上应将预制桩尽量使用。且因为通常的情况下基础深度不断增加的同时，相关地基土对于桩端阻力与桩身侧摩阻力亦出现不断增大的现象，所以选桩时应尽可能的选取长度较大的那些;从桩位的角度而言，要想减少钢筋用量与基础底板的厚度应将轴线桩尽量采用，亦在剪力墙下尽量的对其进行布置。
3.4 优化排水结构系统
房屋建筑排水系统包含的机械设备非常多，且要求机械拥有较强的荷载能力，一般于地下室内设置，且预留深度、预留尺寸要符合设计要求，还需加固钻孔部位。施工人员要采取措施降低管线贯穿梁、柱的发生风险，若在建设过程中，出现了上述贯穿的情况，则要加固墙体。就结构整体而言，需确保管道网与结构设置的协调性。
3.5 优化电气系统设计
电气管线主要安装于楼板、墙体或者金属管体外部，安装难度较大，若管线需从梁体穿过，则需选取梁体部位，留取孔洞，确保墙体宽度、梁体宽度保持一致。在房屋建筑中，电梯包含的建筑构件非常多，建筑方案的设计人员要对电梯部分单独给予设计，提高设计的安全性、科学性，提高施工质量。
3.6 建筑承重墙结构设计
房屋建筑的承重墙也是需要重点设计的一个环节。在理论上来讲，承重墙数量越多、规模越大，则建筑的稳定性和质量就越好。但是在实践当中过多的承重墙并不符合现代化建筑大方且美观的设计理念。所以，针对承重墙的设计，需要在保障了建筑的安全性基础之上，尽可能的减少其规模，而对于不可取代的承重墙，需要尽量的提升墙体的抗剪强度，针对承重墙设计材料的选择也应当选择强度等级高、稳定性好的材料，来进一步的提升承重墙的抗震性以及抗压性，维持建筑的稳定和耐久。
3.7 房屋建筑结构细部设计优化
进行建筑结构的设计优化，不但要关注整体设计，也应该对各个细部结构部件的设计给予重视，比如进行现浇板的设计时，为了达到去除拐角裂缝与结构受力均匀的目的就需要将异形板划分为矩形板。对于建筑结构底部的框架抗震墙的钢筋配置通常较大，如果在材料选用上使用冷轧带肋钢筋则能够适当减少钢筋配置，从而更加便于施工和达到控制工程造价的目的。在有关设计技术优化方面，也可以增加对现代化高科技的利用。如今计算机仿真优化设计形式已经在建筑工程设计行业得到了广泛的运用，基于计算机软件对设计思路进行模型化的分析，更加直观而准确。因此人工设计配合计算机的运用进行房屋建筑工程的设计优化应该得到更加有力的推广。
4 结语
在建筑结构设计的过程中，要对建筑物基本功能的健全性、建筑物的可靠性、安全性和美观性进行综合的考虑，这就需要使用建筑结构设计优化方法，优化房屋建筑的结构设计，达到设计的根本目的。建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中发挥着重要的作用，具有实际意义。
参考文献：
[1]齊建民.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].科技资讯.2015(11).
[2]曾建宁.高层建筑结构抗震设计优化措施探讨[J].科技创新导报.2015(16).
(作者单位：沈阳市飞翔装饰有限公司)
作者：周圆
第二篇：结构设计优化在房屋结构设计中的应用
【摘要】随着我国经济的快速发展，人们对居住环境和工作环境提出了更高的要求，房屋结构的设计是保证房屋使用者获得满意居住和工作条件的重要工作，建筑结构的优化设计方法是促进房屋结构设计工作水平提高的重要方法，深入的分析建筑结构优化设计方法在房屋结构设计工作当中的具体运用，对提高房屋结构的科学性具有十分重要的意义。
【关键词】建筑结构设计优化方法;房屋结构设计;运用
随着我国经济的快速发展和人们生活水平的提高，人们已经不仅仅关注建筑的实际使用性能，也开始关注建筑的美观性和科学性，改良建筑的结构，对提高建筑的科学性与美观性至关重要。目前，我国很多建筑结构设计团队都将建筑结构的优化设计作为工作的重点。
一、建筑结构优化设计方法的特点
在确保建筑使用方便的前提下，将建筑的美观性与艺术性完美整合，并且达到房屋最初建设目的的房屋设计方法被称作房屋结构设计优化方法【1】。房屋结构优化设计方法，是一种能够对结构设计方案进行选择的设计方法，设计人员可以科学的对房屋结构进行多重设计，并最终选择出理想的设计方案，确保房屋的安全性与美观性。建筑结构设计方法是目前应用较为广泛的设计方法，与很多学科具有密切的联系，很多设计方法与设计技术都能够在房屋建筑结构优化设计当中得到运用【2】。利用优化设计方法设计出的房屋建筑比其它建筑更加美观、更加实用，并且能够切实保障房屋使用者的安全。经过机构优化设计的房屋建筑更加耐用，可以为房屋使用者提供更多的方便。另外，经过结构优化设计的建筑可以节省大量经济成本，使房屋不再需要为不重要的设施消耗大量经济成本，切实减低房屋建设者的成本支出，结构优化设计的房屋更加节能环保，使建筑使用者不再需要支出大量的能耗成本，也对国家的技能环保事业具有很强的促进意义。因此，建筑结构优化设计是目前应用广泛且较为理想的建筑优化方案。
二、建筑结构中优化设计方法运用的重要性
我国建筑行行业的飞速发簪，高层建筑和超高层建筑越来越多，施工单位更加关注如何用较少的资金，进行结构的优化设计，满足人们的基本需求。在优化设计中，设计人员应使用先进的技术和优秀的设计理念，对建筑工程进行关系，并对造价问题进行合理的控制。没有进行结构优化设计的建筑，由于必须保证建筑的安全性能，无法很好地进行成本控制工作。调查数据表明，没有进行结构优化设计的建筑要比进行过结构优化设计的建筑在设计方面的使用资金多出5%—8%;另外，没有进行结构优化设计的建筑内部结构存在很多不合理之处，美观性也远远不及经过结构优化设计的建筑。因此，越来越多的建筑使用者愿意购买或租赁经过结构优化设计的建筑。建筑结构优化设计可以为施工节省大量的原材料，并且科学的运用新型原材料，在保证建筑质量的同时，延长建筑使用年限，切实保证建筑购买者和租赁者的根本利益。
三.使用建筑结构优化设计方法应注意的问题
(一)确保建筑安全性
首先，建筑工程的安全性是最重要的问题，无论建筑结构优化设计方法有多少优势，保证安全这一基本原则不可动摇。建筑是设计者务必将保证建筑施工者和使用者的安全作为工作的第一要素，在设计建筑结构的过程中，不能随意改动建筑的承重设施，避免建筑承重性能不良造成建筑坍塌。建筑的墙体，必须符合科学的设计标准，设计人员不能为了使用方便随意设计门窗，在建筑内部楼梯和台阶的设计方面，不能仅仅为了美观随意更改楼梯和台阶的护栏，切实保证护栏起到维护建筑使用者安全的目的。
(二)材料质量必须到达相关标准的要求
建筑结构优化设计方法使建筑的设计者可以通过科学的设计节省一些施工原材料。但是，优化设计的建筑使用的材料必须符合安全环保的标准，不能为了节省原材料成本，而使用劣质施工材料。建筑的施工团队，需要组建专门的原材料质量检测机构，对每一个购买的原材料进行质量检测，保证施工材料的质量达到环保安全的标准，避免因结构优化设计而导致原材料质量问题，影响建筑使用者的舒适性。
四、建筑结构优化设计的具体运用
(一)房屋建筑防震安全结构优化
房屋建筑防震安全设计是房屋建筑机构设计的重要环节，安全是房屋使用者对房屋建筑的最基本要求，房屋建筑方针安全设计的水平也是决定房屋建筑质量的重要因素。因此，房屋建筑防震安全结构的优化，是房屋建筑机构设计优化工作的重点。房屋建筑的设计者要进行机构设计过程中，必须充分考虑房屋在使用过程中可能受到的外部环境影响，尤其是自然灾害的影响，地震灾害无疑是对房屋建筑威胁最大的自然灾害，因此，房屋建筑结构设计的工作者在进行房屋建筑结构设计时必须充分考虑房屋建筑的防震安全性能，要通过对房屋建筑機构的科学设计使房屋建筑具备更强的抗震能力。例如对于高烈度设防地区，建筑结构采用隔震与消能减震设计是一种有效地减轻地震灾害的技术。隔震设计指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个结构体系的自振周期，减少输入上部结构的水平地震作用，达到预期防震要求。消能减震设计指在房屋结构中设置消能器，通过效能器的相对变形和相对速度提供附加阻尼，以消耗输入结构的地震能量，达到预期防震减震要求。
(二)建筑结构设计周期优化
在结构抗震计算中，计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重墙体的刚度影响予以折减。当非承重墙体为砌体墙时，高层建筑结构的计算自振周期折减系数可按下列规定取值：框架结构可取0.6～0.7;框架—剪力墙结构可取0.7～0.8;框架—核心筒结构可取0.8～0.9;剪力墙结构可取0.8～1.0。对于其他结构体系或采用其他非承重墙体时，可根据工程情况确定周期折减系数。建筑的墙体多为轻质墙体，要按照使用的年限进行结构设计的优化，以达到提高建筑质量的目的，要准确的将折减系数进行判断，建筑的结构计算周期要乘以折减系数，保证建筑结构优化符合建筑使用周期。
(三)房屋建筑机构设计中的数字技术运用
房屋建筑的结构设计是一项比较复杂的工程，采用高科技数字化技术能够使房屋建筑机构设计工作更加高效准确。房屋建筑的结构多种多样，房屋的使用者拥有许多选择，数字技术可以将房屋建筑结构的示意图清晰的展现在房屋建筑使用者面前供其选择，使房屋建筑的使用者更加明确自己选择的房屋建筑结构，避免因为不了解房屋建筑结构而出现选择错误。例如，北京奥运会的主场馆鸟巢，就引用了数字技术对建筑的结构进行了优化设计，突破了传统建筑的固有机构，使崭新的椭圆形建筑呈现在世人面前，为北京奥运会的成功举办提供了重要帮助。因此，加强数字技术在房屋建筑结构设计中的使用，使更加具有科技含量的技术在房屋建筑结构设计工作中发挥更大作用，是当前我国房屋建筑机构设计工作领域必须重视的问题。
【结束语】随着我国城市化进程的不断推进，我国建筑行业获得了巨大的发展。但是，传统建筑的使用性能已经越来越难以满足人们日益增长的对建筑性能的要求，建筑结构优化设计方法的使用，很大程度上丰富了建筑的使用性能，在保证安全的前提下，使建筑内部机构更加合理，更加美观，切实提高了建筑使用者的生活质量。
参考文献：
[1] 王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊)，2013(3)：81-82.
[2] 邹俊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J].科技传播，2014(19)：139.
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作者：薛慧萍
第三篇：在房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用
摘 要：建筑结构是房屋建筑中比较重要部分，因为建筑结构如何直接影响着房屋建筑自身的安全如何，因此对于房屋建筑来说，优化其结构设计是很关键的。经过多年的实践，相关设计人员总结出房屋建筑结构设计优化的很多方法，这些方法为优化建筑结构起到了一定的作用。本文主要通过对房屋结构中建筑结构设计优化方法的介绍以及民用建筑结构设计和经济性的关系概述，进而探讨了房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用，仅此提供借鉴。
关键词：房屋结构；建筑结构；结构设计；优化方法；应用
房屋的建设质量与人们的生活密切相关，房屋结构是影响房屋质量的主要因素，因此在建设房屋时着重房屋结构的建设很重要。但是要想使房屋结构质量有保证，房屋结构设计方案是必不可少的，而且设计方案要经过不断的优化才能发挥最大的价值，在此，笔者就房屋结构中建筑结构设计优化方法的应用的相关问题做细致的探讨。
1 房屋结构设计中建筑结构设计方法
好的建筑不仅在功能上和视觉上满足人们的要求，还能够在其他方面满足人们的期望。从设计角度来说，不仅要融入结构优化设计方面的知识，还要充分的利用力学概念，只有两者有机的结合，才能形成一定的方案域，设计者就可以在域中找到最适合的设计方案。从这里我们就可以看出，结构优化设计既有利于缩短设计周期，又有利于提升设计水平，进而减少了房屋建设的成本支出。房屋结构优化设计涉及到内容很多，主要有屋盖、围护、以及细部等，如果从这几个方面具体的说优化设计，那么，它主要涉及的内容有选型、布置等，并且还有对结构进行详细的受力分析，最关键的是要最设计方案进行造价分析。当然并不是每个房屋结构设计优化方案都要按照这样步骤，在具体的设计实践中，要根据实际情况，来具体的分析，之后选择最佳最适合的设计方案。如果一切的条件都满足结构设计优化要求，那么，设计人员应该注意在设计时应该减少刚度，这样就能够避免建筑出现扭转的现象。
简单的说，房屋结构设计优化方法总体上说有以下几个步骤：首先，建立并且优化数学模型。这对与房屋的结构优化设计来说是最为重要的一步，只有建立并且优化有效合理的数学模型才有可能优化最终的结果；其次，选择合适的左数学算法。虽然上述中建立的数学模型，可以利用多种多样的数学算法，但是如果选择不合理的算法，只会增加计算时间，不仅起不到优化的作用，还浪费了大量的时间，所以说选择正确合理的数学计算方法对于房屋结构设计优化来说也很有必要；最后，对结构进行分析，建筑结构优化设计问题普遍利用数值法来求解而不是解析法，数值法求解的过程也可以算作是优化迭代过程，这个过程需要对进行分析，但是要想这个过程进行的顺利，必须要选择一个合适的数学算法。
2 房屋建筑结构设计与经济性之间的关系
一方面，土地是房屋建设不可缺少的经济要素，因此结构设计与之也存在着一定的经济性关系。无论是多层的房屋建筑还是高层的房屋建筑，总建筑面积都是将每一层的建筑面积相加起来，层数越高，那么每层平均下来的占地面积也就随着减少，但是高层建筑的房屋因为高度的增加，屋子之间的距离也随之增加。由山可知，用地节约多少与建筑房屋的层数没有关系，而与一定约数有关系。
另一方面，建筑房屋建设的过程中，造价是另一个比较重要的经济性因素，因此在结构设计优化中也要考虑到造价的问题。通常情况下，建筑房屋的层数对每层的建筑房屋面积会有或多或少的影响，但是对于这些影响对每部分的结构来说是几乎不相同的。以屋盖为例，无论层数增加多少，屋盖都是统一的，因此说对于房屋建筑来说，屋盖的成本支出要少很多，这种现象在高层建筑中体现的最为明显；而对于基础结构来说就完全不同，因为建筑房屋的基础是每层共同使用的，因此说，建筑房屋的层数越高，那么，基础的荷载力也就相应的增加，那么，基础结构的成本也就随着层数的增加而增加。
3 结构设计优化技术应用实践
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。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：
3.1 前期方案设计期间将结构设计优化参与其中
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。
3.2 概念設计结合细部结构设计优化
概念设计主要作用于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。
3.3 结构设计优化——下部地基基础
桩基础类型的选择，要依据现场地质条选择最为合适的结构设计优化方案，以降低工程总造价为目的。例如对灌注桩桩长的选择影响较大的桩端持力层的选择，要多进行比较，最终确定最为合适的方案。
结束语
综上所述，在房屋结构设计中地位建筑结构设计优化方法已经得到了普遍的使用，虽然结构设计优化帝王方法有很多，但是也要根据建筑房屋的具体情况而定。选择合理的房屋结构设计优化方法不仅能够节约设计时间，还能够节约一定的造价成本。本文是笔者多年房屋结构设计中的建筑设计优化方法应用经验的总结，希望为房屋建筑设计师提供借鉴，为房屋建筑设计中的建筑结构优化方法的发展提供参考。
参考文献
[1]陈家模，陈玲霞，苗丽.建筑结构优化设计研究[J].工程建设与设计，2008（7）.
[2]朱小国，谢飞野.差异演化算法在建筑结构优化设计中的应用[J].河北建筑工程学院学报，2009（2）.
[3]寒军，黄宇.工程造价与建筑结构优化设计的关系[J].低温建筑技术，2010（6）.
作者：郎世杰