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楼主应该只是想问问一些基本概念吧！ 关于结构设计优化摘要：在任何一个建筑结构的设计完成中，总是需要不断地对最初的设计进行优化。在这个优化的过程中，需要考虑包括功能、外观、施工、经济、技术等多个方面的因素。工程中结构优化问题突出，必须加以足够的重视。 关键词：结构优化；建筑；成本；数学规划法 1 引言几乎所有的结构在设计阶段都要经历优化这个过程，而优化的目的就是使结构具有更好的合理性。在实际工程的建设中，需要考虑结构成本、建筑要求、设计单位水平、技术条件、施工周期、材料的市场价格波动等多方面的问题。一个优良的并且被最后采用投入实际工程的结构，往往基本上都在从这些方面出发进行了详尽的分析。 以结构成本为例，它在建筑中成本比基本在50%以上，如果进行了合理的结构优化，建筑总成本可能会降低15-35%左右。这对于甲方来说，在满足安全的条件下，可获得更大的利润。再以施工条件为例，在建筑施工周期要求比较紧张时，必然会涉及到结构的优化。这时部分优化工作可能便是为降低施工难度服务。 2 结构优化方法结构的优化是一个复杂的问题。它往往需要考虑到诸多变量的影响。当涉及的变量较少时，可以采用图解法或解析法，较为直观的得到优化目标结果。然后从结果出发，进行相关的设计优化，逐步调整，直至满足要求。 工程中应用比较方便的一种结构优化方法是准则法。它是从工程和力学观点出发，提出结构达到优化设计时应满足的某些准则（如同步失效准则、满应力准则、能量准则等），然后用迭代的方法求出满足这些准则的解。该方法的主要特点是收敛快，重分析次数与设计变量数目无直接关系，计算量不大，但适用有局限性，主要适用于结构布局及几何形状已定的情况。 结构的优化设计中也常用数学规划法。它是将结构优化问题归纳为一个数学规划问题，然后用数学规划法来求解。结构优化中常用的数学规划方法是非线性规划，有时也用线性规划，特殊情况可能用到动态规划、几何规划、整数规划或随机规划等。除去以上方法外，还有混合法、启发式算法等。 3 结构优化设计步骤以钢筋混凝土结构优化为例说明如下： （1）在方案阶段，通过与建筑专业的充分沟通，对建筑的平面布置、立面造型、柱网布置等提出合理的建议和要求，使结构的高度、复杂程度、不规则程度均控制在合理范围内，避免抗震审查，为降低含钢量争取主动权。 （2）在初步设计阶段，通过对结构体系、结构布置、建筑材料、设计参数、基础型式等内容的多方案技术经济性比较，选出最优方案，整体控制含钢量。 （3）在具体计算过程中，通过精确的荷载计算、细致的模型调整，使结构达到最优受力状态，进一步降低用钢量。 （4）在施工图阶段通过精细的配筋设计抠出多余钢筋，彻底降低含钢量。 在进行多方案的技术经济性比较时，应综合考虑材料费、模板费、基坑开挖降水支护费用、措施费、施工难易、工期长短等因素，与甲方协商后择优选用。 4 几点认识（1）结构的优化是一项重要的工作，建筑的优劣也主要通过这个过程改变，必须加以足够的重视。 （2）结构优化设计只是工程系统设计中的—个环节，结构的优化应包括在大系统的优化之中。即使是只考虑结构本身的优化，也要经历许多层次。 （3）结构优化过程结合有限元软件、BIM技术以及其他结构分析软件，可以有更好的结果。 【创作不易，如有分毫作用，烦请给个赞！】 |
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