結構優化方法范例6篇

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結構優化方法

結構優化方法范文1

(1)速率:速率低,原因在哪?

(2)SINR:干擾高,怎么定位?

(3)覆蓋:覆蓋弱、重疊過高,原因在哪?

(4)業務:業務怎么分布、高業務在哪?

通過LTE網絡結構分析優化平臺(ASOS)軟件的算法研究和軟件開發,使得網絡結構分析優化體系化且流程化。ASOS可以對LTE網絡實現小區級的結構分析,對弱覆蓋、重疊覆蓋、過覆蓋、下行SINR、上行SINR都可以實現小區級的統計分析,并可以實現弱覆蓋及上下行SINR的采樣點級的定位,快速查找問題區域。

1 LTE低速率原因分析方法

下載速率由單雙流和MCS決定,雙流和MCS由CQI決定,CQI由SINR決定,那決定SINR的因素就是網絡結構優化分析的重點。

LTE低速率問題具體的表征有2個方面,一是每RB的傳輸效率低,二是PRB的調度率低。

2 LTE弱覆蓋問題分析方法

弱覆蓋發生的原因主要分為站距過大、基站未開通、移動參數配置問題、漏配鄰小區、室分信號外泄。

在LTE網絡結構分析平臺ASOS中,采用MRO數據對弱覆蓋進行定位分析,發現弱覆蓋在小區中的具置,使得弱覆蓋問題的解決更加有目標和針對性。

3 LTE干擾問題分析方法

下行SINR是有效信號功率和干擾信號以及噪聲功率的比值,該指標能有效反映當前網絡的干擾情況。SINR決定下載速率,兩者呈線性關系。

導致低SINR的原因除了弱覆蓋之外,還有重疊覆蓋、切換不及時、漏配鄰小區、室分外泄、過覆蓋等。一般情況下弱覆蓋的影響最大,可細分為缺站、基站未開通等問題。外部干擾也會導致SINR的嚴重惡化。

對于下行SINR,在OMC網絡性能指標中并沒有輸出,LTE網絡結構分析平臺ASOS根據專利算法,實現全網絡的下行SINR的計算和輸出,對網絡結構優化將會起到巨大推動作用。

4 LTE重疊覆蓋分析方法

不同小區間的高重疊覆蓋會引起干擾,干擾的程度會在SINR中體現,進而影響下載速率。將重疊覆蓋和SINR以及下載速率進行關聯分析,得出重疊覆蓋對網絡結構的影響程度。

在重疊覆蓋分析中,通常會采用掃頻數據,對于SINR,采用路測數據,兩者通過柵格化的分析方向進行關聯分析。重疊覆蓋對SINR的影響非常明顯,6dB范圍內的重疊信號數越多,其平均SINR值與最大SINR估計值越低,在重疊覆蓋度為1的情況下,平均SINR為12.78dB,每增加一個重疊覆蓋小區,SINR下降40%以上。

結構優化方法范文2

關鍵詞:硅片傳輸機器人;手臂結構;優化設計

1 硅片傳輸機器人動態特性分析

手臂結構參數在固定頻率基礎上將會優化靈敏度,根據權值特點選擇末端手臂質量作為優化參數的重點。變量會隨著手臂厚度的調整約束結構尺寸以及手臂撓度,手臂末端發生的靜偏移將會構建基礎模型。手臂厚度在末端靜偏移發生的規律影響下使手臂尺寸進行優化設計,結構經過調整之后需要對硅片傳輸機器人性能進行對比。這種方式能夠降低硅片傳輸機器人手臂結構固定頻率的發生,使末端手臂發生的靜偏移會得到控制,同時將會保證參數進行調整提升系統運行的振動頻率。硅片傳輸機器人柔性系統主要是通過多階固定頻率實現的模態化,但是這種模態化在固有頻率下將會發生軌跡移動,并且影響到末端手臂運行的精確度。手臂結構優化重點放置在對末端手臂的精確度調整上,同時根據固定頻率階數積極的構建模態。固定頻率是系統固有的屬性,對于硅片傳輸機器人手臂運行的情況進行模態分析。主要表現為

M(q)+q+kq=0

根據對上述關系的分析,柔性系統在固有頻率中對于模態振型可以通過模態振型矢量獲取。根據上述等式變化硅片傳輸機器人手臂柔性關節系統質量將會發生變矩陣,在固定頻率系統中末端手臂發生的位置移動主要表現為動態特性。

硅片傳輸機器人固定頻率會隨著末端手段端點位置發生的變化而變化。根據末端位置遠點距離會模擬出相應的變化。動態系統在模態化關節發生的振幅比例中硅片傳輸機器人手臂結構會在末端運動軌跡的變化中發生直線運動,振動狀態也會在末端軌跡中造成一定的影響。在進行硅片傳輸機器人手臂結構優化設計的時候要能夠充分的考慮振動狀態下的固定頻率發生的改變。這對于確定手臂結構優化變量能夠發揮重要的作用,同時使結構靈敏度得到控制,參數頻率更加的固定。

2 手臂結構優化變量

2.1 優化參數

手臂結構參數的優化情況需要保證一定的靈敏度,手臂結構參數在固定頻率基礎上將會優化靈敏度,根據權值特點選擇末端手臂質量作為優化參數的重點。變量會隨著手臂厚度的調整約束結構尺寸以及手臂撓度,手臂末端發生的靜偏移將會構建基礎模型。手臂厚度在末端靜偏移發生的規律影響下使手臂尺寸進行優化設計,結構經過調整之后需要對硅片傳輸機器人性能進行對比。

2.2 手臂結構優化設計

對于手臂結構優化設計應該確定大臂、小臂以及末端手臂質量,這是獲取優化參數的重點。在固定頻率上能夠根據質量變化的不同積極的調整參數變化特點,降低小臂剛度質量將會直接的導致手臂豎直剛度的下降。懸臂結構會在靜態變形中出現振動變化。

末端手臂的設計要根據承受的等效力變化進行負載參數的調整,將末端受負載參數設置為常數,并且利用荷載尺寸對參數數值進行約束。末端手臂會隨著壁厚增加變形越來越明顯,當壁厚增加到2mm左右的時候,這種末端變形影響較小,甚至可以忽略。但是當厚壁在1mm左右的時候,末端手臂變形較為緩慢。如圖1。

小臂受力約束參數數值也會隨著壁厚增加而增加,并且在2mm左右的時候變形不明顯,這時候對于末端手臂的影響較小。但是當厚度在1mm以上的時候,變形較為緩慢。如圖2。

3 硅片傳輸機器人手臂結構整體方案

手臂結構是硅片傳輸機器人核心部件,直接影響著定位精準度以及生產制造質量。手臂的傳輸情況需要末端執行器沿著設置好的軌道進行伸縮運動,直線方向運動需要保證連桿系統精確直線引導。手臂結構剛性越強,負載能力也就越大。針對這種情況需要齒輪的咬合力相對較大,能夠保證手臂直線進行運動。實現齒輪能夠同步精確的運轉。硅片傳輸機器人手臂結構較為復雜,需要在一定的空間中進行結構優化設計,并且要能夠在優化的過程中固定不變,相應性的增加運轉重量,控制手臂剛性。手臂結構主要體現了硅片傳輸機器人的主要性能,大臂、小臂以及末端執行器等都是硅片傳輸機器人的主要部件,能夠實現直線伸縮運動,以及在不同的模塊中自由進行傳輸硅片運行。

硅片傳輸機器人手臂是一種懸臂梁結構,在運動過程中會經常發生軌跡的改變。并且在突發的加速或者減速中都會產生相應的震蕩,因此要充分的考慮最小運動慣量,根據運行的實際狀況提升平穩性。按照動力學要求,在滿足手臂強度剛度條件下降低運動量,特別要注意運轉軸質心的配置。選材上,可以在硅片傳輸機器人手臂上涂抹一層致密保護膜,這樣能夠更好的起到防腐蝕作用,并且不易發生氧化。手臂尺寸要按照運動空間的要求進行設計,選擇最優最小的手臂尺寸,保證手臂剛度的同時降低運動慣量。手臂在外界壓力作用下不能夠發生變形,在位移情況下剛度會隨著變形的增加使剛度發生明顯的變化,合理的進行手臂力矩的調整降低手臂彎曲變形效果。

4 結束語

硅片傳輸機器人手臂結構優化設計需要根據各手臂靜撓度進行確定,并且有手臂彎曲末端出現的豎直情況進行靜偏移約束,在剛性桿轉動下關節系統會隨著固定頻率發生柔性變化,這樣就能夠獲取到優化設計的變化參數。根據硅片傳輸機器人結構參數調整頻率靈敏度,設置優化變量,明確硅片傳輸機器人優化不適應情況,提出固定的設計參數,在頻率權值的保障下調整依據準則,小臂與末端臂參數質量直接的反映硅片傳輸機器人的變量。手臂厚度變量對結構尺寸產生約束,根據末端發生的靜偏移豎直方向將會發生變化,側壁厚度影響相對較小。末端靜偏移會隨著厚度的變化逐漸的減小,但是當厚度增加到一定程度的時候,就不會出現末端靜偏移。

參考文獻

[1]劉延杰,吳明月,王剛,等.硅片傳輸機器人手臂結構優化設計方法[J].機械工程學報,2014,5:28.

[2]王鐵軍.硅片傳輸機器人的動力學特性與結構優化研究[D].大連理工大學,2012,11:1.

結構優化方法范文3

關鍵詞:房屋結構設計;設計師;建筑結構設計優化方法;房屋質量與環境;經濟

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.096

0 引言

房屋結構設計,是當下房屋出售過程中,銷量的最重要的影響因素之一。為了迎合顧客的要求,建筑結構設計優化人才緊缺。建筑結構設計優化在房屋結構設計中有著重要的作用,它涉及到房屋的安全性方面、實用性方面、美觀性方面等,使房屋除卻使用價值外,更具有其他的價值,讓人們的生活更加豐富,更有質量。

1 建筑結構優化方式簡述

建筑結構優化方式,是我們專業人員在長期的時間、實踐中總結出來的一種帶有科學化的、合理化的房屋結構設計的方式。它包含著很多的方面,比如房屋建設前期調查考研。這需要建筑設計師有長遠的目光,立足于整體,綜合多方面的聯系等做出基礎的決定;在設計時,還要考慮到建筑的難度,周圍環境的合理利用,消費者需求需要等。因此基于這些綜合條件下,設計師們的建筑結構設計優化才能為房屋結構設計做到最好的效果。

總體而言,我們可以總結以下幾點:設計理念基于多個學科的知識,是跨領域的智慧集結體;建筑結構優化,更注重房屋的質量,無論是怎么優化,質量是基礎,切勿中看不中用;建筑結構設計向“外表”側重,即多側重于房屋建筑的外表設計,多注重房屋外部美觀性;建筑結構優化方式緊跟社會主流,倡導衛生環保理念 ;房屋建筑結構要求有特色,多利用環境的特色進行創意建造,且考慮施工便易度。

2 建筑結構優化方式在房屋結構設計中的重要性

無論是怎樣的房屋建筑設計,首要所考慮的就是房屋的質量。并且在實踐中我們不難發現,我們傳統地房屋建筑設計,質量保證是絕對主要的,因此在一定程度上忽略了一些“加分項”。當然除此之外,建筑結構優化方式在房屋結構設計中還發揮著重大的作用。

隨著經濟的發展,房屋占地面積越來越多,為了節省土地,房屋的層數不斷增加。這樣的高層次疊起,導致工程量增加,經濟等的投入增加,房屋賣價也隨之增長,循環下來,最終導致消費者需要高價買房。

建筑結構優化方式,是在多方面影響因素的基礎上做出的科學化房屋建造方式。它不僅提倡房屋建筑的質量,并且秉承著外表美觀的理念。從整體出發,具體問題具體分析的設計,多方面考慮房屋建筑的造價問題,以最少的、最好的建造成本打造最優的房屋,帶動經濟的發展,為人們謀利益,當然這也是促進企業快速發展的重要保障。

總的來看,房屋結構設計中的建筑結構優化方式是當前房地產相關企業重點發展的部分,收益利益的同時,也打造良好的品牌,長久發展。

3 建筑結構優化方式在房屋結構設計中要求

建筑結構優化方式在房屋結構設計的實踐過程中,無論是設計人員,還是施工人員,都面臨著巨大的壓力,想要達到房屋建造的最好狀態,只有雙方共同協作才是最好的方式。

首先是設計人員。前面我們也提及到,設計是跨越了多個學科知識的智慧結晶,尤其是在藝術修為上,必須要有較深的造詣,才能夠擁有設計的靈感。除此之外,設計人員的整體性觀念必須要強。建筑結構優化方式是基于多方面的影響因素。設計人員把握整體的設計,也要考慮當下房屋建造技術的程度,最大化的設計出既美觀又實用的房屋建筑。

其次是施工人員。施工人員并不是機械的按照設計師所設計出的房屋結構進行施工,其中也是含有靈活靈用的成分。當然,施工人員必須要遵守:質量第一、安全第一。為了提高自身的能力,施工人員應該多學習相關的理論知識,并將其應用到實踐中,在實踐中鍛煉自己、提高自己。

最后就是設計人員與施工人員雙方的巧妙配合。雙方應該積極溝通,為對方提供更好的理解,達到最優的房屋結構設計效果,實現雙贏,促進經濟的發展。

4 建筑結構優化方式在房屋結構設計中的實踐

實踐出真知,只有經過實踐的檢驗才能真正成為大眾所需要的。房屋結構設計也不例外。建筑結構優化方式在房屋結構設計中的實踐,我們可以得出以下幾點:

(1)綜合理念的考慮。無論是哪種房屋建筑,在建造的過程中都有著層次性和多方性的特征。針對于房屋建筑的層次性,它包括著房屋建造的設計理念方面、構造方面、建造施工方面等。綜合理念的考慮,是極其重要的。

(2)施工期的規劃。當房屋建造時,施工時間是有規定的。但是建構結構優化方式考慮到了多方面的因素,因此施工期間,房屋建造需要進行規劃,要考慮到房屋建造的階段性。

(3)房屋基本結構。對于一個房屋建筑而言,基礎打造是必修課。首先是房屋的樁,既要選好樁的材料、樁的位置,又要考慮好環境對樁的影響。其次是對于房屋上部結構[5]的考慮。房屋不倒,要考慮好受力的重心。在建造結構上優化這些短處而且房屋的排水系統也是一個重點。在選擇排水管的時候一定要結合實際,適當選擇。

(4)房屋內線路鋪設。當房屋建造好之后,電路也是一個問題。首先要考慮好電路之間的關系問題,合理安排。其次要注意電線的鋪設,不能雜亂的在外,要注意安全。

5 結束語

綜合以上來看,建筑結構優化方式牽扯到了方方面面,其中不變的理念就是房屋建筑的質量和外在美觀度的結合。無論是設計者還是施工者,又或是企業本身,都是在積極的探尋建筑結構優化方式,期望能達到房屋建造結構的最優。并且隨著時代的發展,我們相信,建筑結構優化方式會更優化,人們的住房環境會越來越美。

參考文獻:

結構優化方法范文4

關鍵詞:建筑結構;設計優化;重要性;流程;應用

1、建筑結構設計優化的重要性

建筑結構設計優化,指的是在設計期間創新設計理念,采用科學的方法對設計方案進行優化和篩選,最終保證設計方案能滿足各方面需求。房屋結構設計工作中,采用設計優化方法的作用如下:第一,在保證建筑質量的基礎上,可以提高經濟性、美觀性;第二,能夠節約建筑成本,有效保護建筑周邊的自然環境。由此可見,應用設計優化方法,能夠提高房屋建筑的綜合效益,滿足不同用戶的需求,同時為建筑企業帶來更大的經營利潤。和傳統的建筑結構設計方法相比,設計優化能夠降低建設成本,調查顯示能降低30%左右。具體分析認為,通過設計優化,其一能充分利用各種建筑材料和資源,尤其是對內部結構單元進行協調,提高空間使用率;其二實現設計上的創新,在保證建筑安全的基礎上,延長使用壽命,保護居民的人身財產安全;其三能幫助設計人員認真選擇設計方案,提高設計的科學性、合理性。

2、建筑結構設計優化方法的流程

2.1結構模型設計。第一步,選擇變量。從實際設計工作中來看,重要的數值、參數是決定設計方案的依據,這些數據可以作為變量使用。舉例來說,在建設目標中,包括價格參數、預期損失參數;在工程控制中,包括房屋結構的可靠性參數。設計人員應該選擇變化小、干擾少的參數,才能降低結構設計難度,盡早確定滿足設計目標的數據。第二步,確定函數。在多個類似的函數中,設計人員應該選擇出最佳的函數,要求滿足房屋截面尺寸、鋼筋尺寸面積,然后對函數的性質進行分析,以降低建設成本。第三步,衡量條件。從房屋結構的安全性、耐久性出發,設計約束指標包括房屋尺寸、架構剛度、變形限度、受力特點、單元組件、墻體裂隙、結構可塑性等。而且,還要考慮到房屋結構的實際情況,保證各個條件都滿足規定要求,實現設計方案的最優化。2.2確定計算方法。房屋結構的設計伴有大量的計算過程,對結構設計進行優化,就是基于復雜變量和多種設計條件下的計算。對于設計人員而言,計算過程中應該演算各種數據,將附加約束條件轉變為不附加約束條件,方便得出計算結果。另外,計算方法的種類較多,而且各自具有優點和缺點,應該根據現實條件選擇出最為簡便的計算方法,以節約計算時間、減輕計算工作量。2.3選擇最優程序。確定房屋結構模型,并經過計算之后,下一步就要求設計人員從中選擇最優程序。對于最優程序的要求,一是具有完整的功能,二是可以高效運轉。這種程序是由多個小程序組合而成,在結構設計中具有重要作用。2.4分析統計結論。面對最優程序和計算結果,此時設計人員要對統計結論進行分析,明確不同設計方案之間的相同點、不同點,綜合分析后確定最佳設計方案。由于房屋建設成本高,會涉及多個當事人的利益,因此設計人員應該從多個角度進行思考[3]。例如從宏觀角度分析各種利益關系,處理好經濟效益和技術含量之間的關系。值得注意的是,片面追求經濟效益、不顧技術創新的做法是不可取的;應該在保證技術含量的基礎上,盡量降低經濟成本。

3、在房屋結構設計中的具體應用

3.1整體和局部優化??v觀建筑工程設計的共同特點,主要是復雜性、層次性兩個方面。具體到復雜性,指的是原材料、零部件、結構類型的確定;具體到層次性,指的是結構體系、安裝體系、設計體系等,每個體系又包含著諸多下屬體系。房屋建筑結構的設計工作,要求設計人員從每個下屬體系入手,打破不同布局之間的關聯性,實現工程疊加的效果。由此可見,房屋建筑結構的優化設計,應該將落腳點放在整體上,而不是局部上,只有這樣才能滿足設計要求。3.2基礎結構優化?;A是房屋建筑結構的關鍵部位,基礎質量決定了建筑整體的質量,因此對基礎結構進行優化具有重要意義。從基礎結構類型來看,常見如樁基礎、條形基礎、獨立基礎等,優化內容在于基礎設計應該滿足施工標準,考慮到地質條件的差異性。以樁基礎為例,計算抗拔樁的承載力時,首先應該從土層參數入手,確定承載力特征值;然后根據這一數值計算出抗拔樁的鋼筋數量,確保滿足承載力要求;最后實施靜載試驗,從實驗數據評價樁基礎設計的科學性。3.3上部結構優化。建筑工程的上部結構具有多種類型,因此設計優化方案也應該具有針對性,具體如下:第一,磚混結構,優化設計時應該避免在承重墻上開較大洞口;設置構造柱、墻垛長度、建筑層數時,嚴格按照相關規范執行;結構體系中不要采用混合承重的形式。第二,框架結構,首先合理布置柱網、柱距,確保整體結構的安全性和經濟性。其次,單純從平面布局來看,兩側剛度稍大、中部剛度稍小,能夠避免扭轉過大的現象,增強結構的抗震性能。最后,梁截面、柱截面應該合理設計,避免過大或過小,不僅影響美觀性,還會浪費材料,而且要保證梁和柱的中線相互重合。第三,剪力墻結構,一方面應該確保結構重心、建筑平面形心相吻合,從而提高建筑剛度,避免出現分布不均的情況。另一方面,在保證結構計算安全的前提下,剪力墻和建筑隔墻應該相互重合,如此有利于提高空間利用效率,增強舒適程度。

綜上所述,隨著生活水平的提升,人們對于房屋建筑結構的設計需求也在不斷增加,實現結構設計的綜合效益,成為人們追求的目標。在設計優化方法中,包括結構模型設計、確定計算方法、選擇最優程序、分析統計結論四個步驟,能夠對房屋建筑的整體和局部、基礎結構、上部結構進行優化,以促進建筑質量的提升。

作者:周福林 單位:四川省冶金設計研究院

參考文獻:

[1]黃云.簡論建筑結構設計優化思路與應用[J].建筑•建材•裝飾,2014,(13):238-239.

[2]張振興,劉寧波,何偉等.復雜造型建筑結構設計優化與施工[J].施工技術,2014,(9):11-15,27.

[3]林可勃.試論建筑結構設計優化及造價成本控制[J].中國新技術新產品,2014,(12):145-146.

結構優化方法范文5

【關鍵詞】建筑結構;結構設計;優化方法;

對于建筑整體結構設計優化而言,建筑結構的概念設計既是重要基礎,又是一個主要方向。運用概念設計方法,能夠有效提高建筑工程的安全性及穩定性,將各種外力所帶來的破壞效果降至最低。建筑在實際使用環節,難免會遇到不同類型的不穩定因素。建筑概念設計將會致力于這些不穩定因素的解決,以提高建筑的實用性。對建筑結構的諸多可能破壞因素進行研究,發現地震這一破壞因素最難以控制,因為地震發生時,將會給建筑施加一個極大的作用力,同時地震又是難以準確預測的。另外,設計方案中如果有不利于建筑結構抗震的因素,則應對其進行適當調整,無法調整時,則應放棄。在建筑結構設計優化的幫助下,建筑在整體剛度方面應該達到均勻、對稱的效果,如此一來,便有效保證了建筑結構在地震作用下的安全性。與此同時,是實際設計環節,還應綜合其他優化方法的應用,以提高建筑的抗震能力。如延性設計,該種設計方法能夠很好地保護地震中的建筑免受脆性破壞的危害;又如多道設防的設計方法,其設計思路是,當發生劇烈地震時,“犧牲” 部分次要結構去吸收地震能量,以降低地震對建筑主體結構的破壞效果。在進行建筑整體結構設計的過程中,應注意上述優化方法的有效運用。

一、建筑結構設計優化的意義

1、結構優化設計降低總造價

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。

2、進行結構設計優化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,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。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、結構設計優化方法的概述

完美的建筑是在滿足人們使用功能及視覺感受的前提下,充分滿足使用者和社會所期望的各種要求。依據設計的要求,把力學概念與結構優化設計進行有機結合,讓參與計算的量部分可以以變量部分出現,進而形成結構設計優化方案域,運用數學手段,在域中找到可以滿足要求的結構優化最佳設計方案。由此可見,結構優化設計不僅可以提高整體設計水量及設計質量,還可縮短設計周期,從而降低整體工程造價,提高經濟及社會效益。房屋工程分部結構優化設計包括:基礎結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。對以上幾個方面的優化設計還包括選型、布置、受力分析、造價分析等內容,在實施過程中,不僅要按照一切從實際出發的原則,更應該結合具體工程的實際情況,圍繞房屋建筑的綜合經濟效益的目標進行結構優化設計。在滿足設計要求后,在進行結構設計 時應該盡量縮小剛度、質量中心的差異使平面布置規則,水平荷載就不會使建筑物有太大的扭轉作用。為降低應力集中,豎直方向上應避開使用轉換層。

三、結構設計優化技術

結構方案的建立過程即工程結構設計。伴隨急速更新發展的計算機硬、軟件產業,憑借計算機、力學、數學一系列方法,將結構設計做到最優化技術推廣。結構優化設計及傳統結構設計其設計原則和過程是相同的,不同之處在于傳統設計缺少安全、經濟性作為衡量準則。最優設計則是在安全、經濟準則基礎之上,利用計算機作為輔助技術,非常便利地實現了分析計算、設計、出效果圖等整套程序的自動化,大大提升了設計整體效果及質量。為了達到降低工程造價之目地,在不更改使用性能的基礎之上,就要對結構進行最優化設計。由此可見結構設計優化技術的應用已經是較為寬廣的課題之一。它不僅應用于項目的前期、整體、抗震設計,在舊房改造期間的各個環境均有廣泛應用。結構設計優化技術在應用實踐中應注意的問題如下:

1、前期方案設計期間將結構設計優化參與其中

建筑方案設計前期如有一個優秀的、合理的設計方案,并參與結構設計優化,就會爭取到非常優秀的開端。但目前在前期設計方案中結構設計優化參與其中的并不多,如果能對建筑類 別有所針對,并進行合理選擇結構設計優化方案,將降低建筑的總投資成本,因此在建筑方案設計初期應注意建筑方案的結構優化設計,考慮結構的合理及可行性 。

2、概念設計結合細部結構設計優化

概念設計主要作用于無具體數值量化現象,比如無確定性的地震設防烈度,現實難免與計算式存在區別,那么設計時應采取概念設計方法,使數值成為輔助及參考根瞎。為達到最佳優化設計效果,設計人員應該靈活運用結構設計優化方案。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方向容易出現的裂縫,可歸結為矩形板。鋼筋選擇時應注意: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相差卻相當大,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,應在滿足基本規范要求之上以達到安全、經濟之目的。

3、結構設計優化――下部地基基礎

樁基礎類型的選擇,要依據現場地質條選擇最為合適的結構設計優化方案,以降低工程總造價為目的。例如對灌注樁樁長的選擇影 響較大的樁端持力層的選擇,要多進行比較,最終確定最為合適的方案。

結束語

建筑結構設計優化是一個復雜而系統的過程,通常被歸入綜合決策的范疇。在實際優化環節,既要考慮實用性和安全性,又要考慮經濟性,還應考慮整體效果,總之,要平衡各方面的關系。本文對建筑結構空間利用率的優化進行了重點探討,對建筑結構優化的理念進行了闡釋和延伸,希望能對類似工程建設提供一些借鑒和幫助。

參考文獻:

[1]高鵬.喬可義.重視概念設計,提高建筑結構設計的質量[J].建設工程與技術.2014(07).

結構優化方法范文6

關鍵詞:建筑結構設計;優化設計;方法

在建筑結構設計中,優化設計不僅可以規范結構要求、將產品的質量和結構安全得到保證,還可以通過科學的結構設計、合理的構造方式、正確的計算方法來達到節約造價成本、將材料的性能得到充分發揮的效果。隨著建筑市場競爭力的越來越大,提升建筑結構設計中的優化設計成了當今時代的主題。

1 對建筑結構設計中優化設計的要求

1.1 滿足優化設計的整體功能。在現階段,實行建筑結構優化設計的根本原因是給人們帶來更舒服、優質的生活住所,為住戶追求更高的生活質量提供便利條件。隨著國家經濟的快速前進,人們的整體生活水平也得到了大幅度的提升,在這種條件下,人們對建筑的整體外觀造型、舒適度和實用性提出了更高的要求,滿足大眾的需求是建筑結構優化設計的最終目標。

1.2 建筑結構優化設計的整體效益需得到提升。對于建筑結構優化設計而言,在保證質量的基礎上,還要注重經濟效益的提升。建筑企業首先應對工程項目的成本進行有效的控制,選擇新型、標準的施工材料,施工所用原料要合理預估,避免浪費;其次要提高施工人員的施工技術和能力,減少成本的投入,避免出現工程原料和人力資源浪費情況的出現,緊跟國家號召力,節約減排。真正實現從建筑結構選材方面實現優化設計,達到客戶的滿意,其實現利益的最大化。

1.3 提倡環保設計理念。隨著我國環保、節能理念的推廣和普及,建筑企業的發展也應適應時代的發展,將綠色、環保的理念應用到實際的優化設計中,為社會的可持續發展出分力。在建筑結構的優化設計中,實現綠色設計主要表現在:第一,在對材料的選擇應采用節能型、環保型的;第二,對于設備應用方面,應進行合理優化;第三,門窗等一系列硬件材料的選擇上,應注重環保;第四,合理利用原料,采用循環利用原則,避免二次污染的產生。

1.4 對于建筑結構的安全要素要進行綜合、科學的考核。對于建筑結構的優化設計而言,不僅要考慮經濟效益和功能,更要重視結構的安全性能和使用性能,沒有安全優化的建筑結構,其他都是空談。所以,在進行建筑結構設計時應采取優化方案,綜合考核,將防患措施做到位,避免故障的出現。在保證質量和安全的基礎上再進行經濟效益的提升。

2 進行建筑結構優化設計的方法、思路

2.1 重視優化設計理念的可行性和科學性。對于建筑結構的優化設計而言,它的最終設計效果的質量一直影響著整體的優化方案,所以,在進行優化設計方案的制定時,必須注重其可行性和科學性,避免質量問題的出現。在實際中,進行優化方案的制定時,應注重以下原則:第一,樹立全局意識,從全面出發,對設計結構和各個節點之間的關系應充分考慮,將結構的承載能力得到提高,發揮其性能作用,增加利用率;第二,對于建筑配件的選擇和運用方面,應采用合理科學的方法,確保配件的利用率得到最大程度的發揮,優化設計結構,降低成本投入,加大收益;第三,再進行優化設計時,應做到簡易性和安全性并存,以降低在施工過程中因計算誤差造成的損失和故障;第四,對于外力的影響應該充分考慮在設計范圍中,應明確細節構件的不當就會帶來不必要的損失,在設計過程中應考慮全面,否則就會造成原料的浪費、降級效益的低下,還會給以后的建筑工程埋下隱患。

2.2 從方案制定和施工圖設計兩方面進行優化設計。方案制定階段是建筑結構的理念設計,應該從各個方面進行優化。首先應該注重對建筑結構體系的抉擇,對于多層辦公樓的建筑工程而言,結構的可選擇性較多,比如框架結構、砌體結構或者框剪結構等等,這就要根據設計師的整體四維、建筑功能的需求和經濟利益綜合考慮,選擇最優的符合現狀的結構體系。其次是建構的形體設計和控制,要注重抗震理念,在現階段進行建筑的施工時,結構設計方面必須有安全保障,應進行全方位的考量。在形體進行選擇時,應以規則為主,測力構件布置要對稱,截面尺寸應自下而上向小的趨勢轉變,來避免承載能力不夠發生的突變。例如,在對一棟居民樓進行結構設計時,抗震防裂能力應為8度,結構設計應為剪力墻形態,每個建筑單元之間都應該留有消防通道,把上方墻體用填充墻代替,這樣就降低了由結構轉換造成的構件不聯系現狀,所以規則性的結構形態可以帶來更大的經濟效益。施工圖設計方面的優化,是指對水平構件和豎向構件的整體優化。在對結構設計進行操作時,墻柱截面不應該過大,可以很大程度上減少用鋼量,降低成本的同時也保證了質量。墻柱在進行配筋時,應考慮結構的韌性,以達到控制截面的效果。

2.3 設計工作人員應提升自身的綜合素質和設計水平。在建筑行業里,設計人員的整體設計水平和素質能力對建筑結構優化設計的整體結構有很大的決定作用。隨意設計人員應該大大的提升業務素養和設計能力,以確保設計工作的完美完成,提升措施主要為:第一,建筑企業的設計人員應加強自己藝術學、美術學、建筑學等各個領域知識的學習,結合實際工作融會貫通。把它們緊密結合,已實現優化設計的完美方案,設計出來的成果可滿足人們的要求,符合大眾眼光。第二,設計人員應該具備全局控制能力和意識,充分理解和考慮住戶的需求,從實際情況出發,展開多方位的設計,達到建筑結構優化設計的整體質量和造型全面的掌握;第三,設計工作必須加強自身的責任感和任務感,發揮自身的最大潛能,實現小投入大回報的效果,最終實現節約成本,經濟效益的最大化。第四,設計工作人員對于施工的流程必須正確把握,確保設計可以在施工中順利開展。第五,設計工作人員應對工作經驗進行及時總結,并將設計特長得到有效利用。第六,是設計人工作員對建筑結構的各節點的抗震能力和和承受力度明確清晰,對施工材料懂得如何進行合理選擇,準確把握各種結構的不同尺寸。第七,是設計人員在進行設計中應該具備創新精神,通過以往的工作不斷總結經驗,努力創新優化模式,實現建筑設計結果的完美呈現。

因此,通過建筑結構的優化設計來實現工程的低投入、高收入是明智之舉,正確處理好施工技術與經濟效益的完美統一是成本控制的關鍵。對建筑工程進行優化設計是工程師和設計師的共同目標,它是系統的、全面的、科學個過程,不能只片面的強調降低投資,而應注重技術、投資和效益綜合考慮。在建筑工程中影響成本投入建筑質量條件有很多,必須充分考慮各個環節,力求優化每個節點,才能實現結構優化設計完美結果,促進我國建筑企業的可持續發展。

3 結語

綜上所述,建筑結構優化設計的現實意義,必須通過對設計的環保、安全、可使用性的綜合考慮來實現,設計人員應該有全局觀念,時刻把握設計的動態和發展趨勢,以提高優化設計的利用性,需要設計人員擁有較高的業務素養和設計能力。提高原料的利用率、優化配置,提高建筑企業的經濟效益,在確保建筑結構質量的基礎上,實現企業發展小投入高回報。以此來促進建筑企業的可持續健康發展。

參考文獻

[1] 任維杰.有關建筑結構設計的優化設計的分析[J].建筑設計,2014 (25).

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