结构优化方法范例6篇

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结构优化方法

结构优化方法范文1

(1)速率:速率低,原因在哪?

(2)SINR:干扰高,怎么定位?

(3)覆盖:覆盖弱、重叠过高,原因在哪?

(4)业务:业务怎么分布、高业务在哪?

通过LTE网络结构分析优化平台(ASOS)软件的算法研究和软件开发,使得网络结构分析优化体系化且流程化。ASOS可以对LTE网络实现小区级的结构分析,对弱覆盖、重叠覆盖、过覆盖、下行SINR、上行SINR都可以实现小区级的统计分析,并可以实现弱覆盖及上下行SINR的采样点级的定位,快速查找问题区域。

1 LTE低速率原因分析方法

下载速率由单双流和MCS决定,双流和MCS由CQI决定,CQI由SINR决定,那决定SINR的因素就是网络结构优化分析的重点。

LTE低速率问题具体的表征有2个方面,一是每RB的传输效率低,二是PRB的调度率低。

2 LTE弱覆盖问题分析方法

弱覆盖发生的原因主要分为站距过大、基站未开通、移动参数配置问题、漏配邻小区、室分信号外泄。

在LTE网络结构分析平台ASOS中,采用MRO数据对弱覆盖进行定位分析,发现弱覆盖在小区中的具置,使得弱覆盖问题的解决更加有目标和针对性。

3 LTE干扰问题分析方法

下行SINR是有效信号功率和干扰信号以及噪声功率的比值,该指标能有效反映当前网络的干扰情况。SINR决定下载速率,两者呈线性关系。

导致低SINR的原因除了弱覆盖之外,还有重叠覆盖、切换不及时、漏配邻小区、室分外泄、过覆盖等。一般情况下弱覆盖的影响最大,可细分为缺站、基站未开通等问题。外部干扰也会导致SINR的严重恶化。

对于下行SINR,在OMC网络性能指标中并没有输出,LTE网络结构分析平台ASOS根据专利算法,实现全网络的下行SINR的计算和输出,对网络结构优化将会起到巨大推动作用。

4 LTE重叠覆盖分析方法

不同小区间的高重叠覆盖会引起干扰,干扰的程度会在SINR中体现,进而影响下载速率。将重叠覆盖和SINR以及下载速率进行关联分析,得出重叠覆盖对网络结构的影响程度。

在重叠覆盖分析中,通常会采用扫频数据,对于SINR,采用路测数据,两者通过栅格化的分析方向进行关联分析。重叠覆盖对SINR的影响非常明显,6dB范围内的重叠信号数越多,其平均SINR值与最大SINR估计值越低,在重叠覆盖度为1的情况下,平均SINR为12.78dB,每增加一个重叠覆盖小区,SINR下降40%以上。

结构优化方法范文2

关键词:硅片传输机器人;手臂结构;优化设计

1 硅片传输机器人动态特性分析

手臂结构参数在固定频率基础上将会优化灵敏度,根据权值特点选择末端手臂质量作为优化参数的重点。变量会随着手臂厚度的调整约束结构尺寸以及手臂挠度,手臂末端发生的静偏移将会构建基础模型。手臂厚度在末端静偏移发生的规律影响下使手臂尺寸进行优化设计,结构经过调整之后需要对硅片传输机器人性能进行对比。这种方式能够降低硅片传输机器人手臂结构固定频率的发生,使末端手臂发生的静偏移会得到控制,同时将会保证参数进行调整提升系统运行的振动频率。硅片传输机器人柔性系统主要是通过多阶固定频率实现的模态化,但是这种模态化在固有频率下将会发生轨迹移动,并且影响到末端手臂运行的精确度。手臂结构优化重点放置在对末端手臂的精确度调整上,同时根据固定频率阶数积极的构建模态。固定频率是系统固有的属性,对于硅片传输机器人手臂运行的情况进行模态分析。主要表现为

M(q)+q+kq=0

根据对上述关系的分析,柔性系统在固有频率中对于模态振型可以通过模态振型矢量获取。根据上述等式变化硅片传输机器人手臂柔性关节系统质量将会发生变矩阵,在固定频率系统中末端手臂发生的位置移动主要表现为动态特性。

硅片传输机器人固定频率会随着末端手段端点位置发生的变化而变化。根据末端位置远点距离会模拟出相应的变化。动态系统在模态化关节发生的振幅比例中硅片传输机器人手臂结构会在末端运动轨迹的变化中发生直线运动,振动状态也会在末端轨迹中造成一定的影响。在进行硅片传输机器人手臂结构优化设计的时候要能够充分的考虑振动状态下的固定频率发生的改变。这对于确定手臂结构优化变量能够发挥重要的作用,同时使结构灵敏度得到控制,参数频率更加的固定。

2 手臂结构优化变量

2.1 优化参数

手臂结构参数的优化情况需要保证一定的灵敏度,手臂结构参数在固定频率基础上将会优化灵敏度,根据权值特点选择末端手臂质量作为优化参数的重点。变量会随着手臂厚度的调整约束结构尺寸以及手臂挠度,手臂末端发生的静偏移将会构建基础模型。手臂厚度在末端静偏移发生的规律影响下使手臂尺寸进行优化设计,结构经过调整之后需要对硅片传输机器人性能进行对比。

2.2 手臂结构优化设计

对于手臂结构优化设计应该确定大臂、小臂以及末端手臂质量,这是获取优化参数的重点。在固定频率上能够根据质量变化的不同积极的调整参数变化特点,降低小臂刚度质量将会直接的导致手臂竖直刚度的下降。悬臂结构会在静态变形中出现振动变化。

末端手臂的设计要根据承受的等效力变化进行负载参数的调整,将末端受负载参数设置为常数,并且利用荷载尺寸对参数数值进行约束。末端手臂会随着壁厚增加变形越来越明显,当壁厚增加到2mm左右的时候,这种末端变形影响较小,甚至可以忽略。但是当厚壁在1mm左右的时候,末端手臂变形较为缓慢。如图1。

小臂受力约束参数数值也会随着壁厚增加而增加,并且在2mm左右的时候变形不明显,这时候对于末端手臂的影响较小。但是当厚度在1mm以上的时候,变形较为缓慢。如图2。

3 硅片传输机器人手臂结构整体方案

手臂结构是硅片传输机器人核心部件,直接影响着定位精准度以及生产制造质量。手臂的传输情况需要末端执行器沿着设置好的轨道进行伸缩运动,直线方向运动需要保证连杆系统精确直线引导。手臂结构刚性越强,负载能力也就越大。针对这种情况需要齿轮的咬合力相对较大,能够保证手臂直线进行运动。实现齿轮能够同步精确的运转。硅片传输机器人手臂结构较为复杂,需要在一定的空间中进行结构优化设计,并且要能够在优化的过程中固定不变,相应性的增加运转重量,控制手臂刚性。手臂结构主要体现了硅片传输机器人的主要性能,大臂、小臂以及末端执行器等都是硅片传输机器人的主要部件,能够实现直线伸缩运动,以及在不同的模块中自由进行传输硅片运行。

硅片传输机器人手臂是一种悬臂梁结构,在运动过程中会经常发生轨迹的改变。并且在突发的加速或者减速中都会产生相应的震荡,因此要充分的考虑最小运动惯量,根据运行的实际状况提升平稳性。按照动力学要求,在满足手臂强度刚度条件下降低运动量,特别要注意运转轴质心的配置。选材上,可以在硅片传输机器人手臂上涂抹一层致密保护膜,这样能够更好的起到防腐蚀作用,并且不易发生氧化。手臂尺寸要按照运动空间的要求进行设计,选择最优最小的手臂尺寸,保证手臂刚度的同时降低运动惯量。手臂在外界压力作用下不能够发生变形,在位移情况下刚度会随着变形的增加使刚度发生明显的变化,合理的进行手臂力矩的调整降低手臂弯曲变形效果。

4 结束语

硅片传输机器人手臂结构优化设计需要根据各手臂静挠度进行确定,并且有手臂弯曲末端出现的竖直情况进行静偏移约束,在刚性杆转动下关节系统会随着固定频率发生柔性变化,这样就能够获取到优化设计的变化参数。根据硅片传输机器人结构参数调整频率灵敏度,设置优化变量,明确硅片传输机器人优化不适应情况,提出固定的设计参数,在频率权值的保障下调整依据准则,小臂与末端臂参数质量直接的反映硅片传输机器人的变量。手臂厚度变量对结构尺寸产生约束,根据末端发生的静偏移竖直方向将会发生变化,侧壁厚度影响相对较小。末端静偏移会随着厚度的变化逐渐的减小,但是当厚度增加到一定程度的时候,就不会出现末端静偏移。

参考文献

[1]刘延杰,吴明月,王刚,等.硅片传输机器人手臂结构优化设计方法[J].机械工程学报,2014,5:28.

[2]王铁军.硅片传输机器人的动力学特性与结构优化研究[D].大连理工大学,2012,11:1.

结构优化方法范文3

关键词:房屋结构设计;设计师;建筑结构设计优化方法;房屋质量与环境;经济

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

0 引言

房屋结构设计,是当下房屋出售过程中,销量的最重要的影响因素之一。为了迎合顾客的要求,建筑结构设计优化人才紧缺。建筑结构设计优化在房屋结构设计中有着重要的作用,它涉及到房屋的安全性方面、实用性方面、美观性方面等,使房屋除却使用价值外,更具有其他的价值,让人们的生活更加丰富,更有质量。

1 建筑结构优化方式简述

建筑结构优化方式,是我们专业人员在长期的时间、实践中总结出来的一种带有科学化的、合理化的房屋结构设计的方式。它包含着很多的方面,比如房屋建设前期调查考研。这需要建筑设计师有长远的目光,立足于整体,综合多方面的联系等做出基础的决定;在设计时,还要考虑到建筑的难度,周围环境的合理利用,消费者需求需要等。因此基于这些综合条件下,设计师们的建筑结构设计优化才能为房屋结构设计做到最好的效果。

总体而言,我们可以总结以下几点:设计理念基于多个学科的知识,是跨领域的智慧集结体;建筑结构优化,更注重房屋的质量,无论是怎么优化,质量是基础,切勿中看不中用;建筑结构设计向“外表”侧重,即多侧重于房屋建筑的外表设计,多注重房屋外部美观性;建筑结构优化方式紧跟社会主流,倡导卫生环保理念 ;房屋建筑结构要求有特色,多利用环境的特色进行创意建造,且考虑施工便易度。

2 建筑结构优化方式在房屋结构设计中的重要性

无论是怎样的房屋建筑设计,首要所考虑的就是房屋的质量。并且在实践中我们不难发现,我们传统地房屋建筑设计,质量保证是绝对主要的,因此在一定程度上忽略了一些“加分项”。当然除此之外,建筑结构优化方式在房屋结构设计中还发挥着重大的作用。

随着经济的发展,房屋占地面积越来越多,为了节省土地,房屋的层数不断增加。这样的高层次叠起,导致工程量增加,经济等的投入增加,房屋卖价也随之增长,循环下来,最终导致消费者需要高价买房。

建筑结构优化方式,是在多方面影响因素的基础上做出的科学化房屋建造方式。它不仅提倡房屋建筑的质量,并且秉承着外表美观的理念。从整体出发,具体问题具体分析的设计,多方面考虑房屋建筑的造价问题,以最少的、最好的建造成本打造最优的房屋,带动经济的发展,为人们谋利益,当然这也是促进企业快速发展的重要保障。

总的来看,房屋结构设计中的建筑结构优化方式是当前房地产相关企业重点发展的部分,收益利益的同时,也打造良好的品牌,长久发展。

3 建筑结构优化方式在房屋结构设计中要求

建筑结构优化方式在房屋结构设计的实践过程中,无论是设计人员,还是施工人员,都面临着巨大的压力,想要达到房屋建造的最好状态,只有双方共同协作才是最好的方式。

首先是设计人员。前面我们也提及到,设计是跨越了多个学科知识的智慧结晶,尤其是在艺术修为上,必须要有较深的造诣,才能够拥有设计的灵感。除此之外,设计人员的整体性观念必须要强。建筑结构优化方式是基于多方面的影响因素。设计人员把握整体的设计,也要考虑当下房屋建造技术的程度,最大化的设计出既美观又实用的房屋建筑。

其次是施工人员。施工人员并不是机械的按照设计师所设计出的房屋结构进行施工,其中也是含有灵活灵用的成分。当然,施工人员必须要遵守:质量第一、安全第一。为了提高自身的能力,施工人员应该多学习相关的理论知识,并将其应用到实践中,在实践中锻炼自己、提高自己。

最后就是设计人员与施工人员双方的巧妙配合。双方应该积极沟通,为对方提供更好的理解,达到最优的房屋结构设计效果,实现双赢,促进经济的发展。

4 建筑结构优化方式在房屋结构设计中的实践

实践出真知,只有经过实践的检验才能真正成为大众所需要的。房屋结构设计也不例外。建筑结构优化方式在房屋结构设计中的实践,我们可以得出以下几点:

(1)综合理念的考虑。无论是哪种房屋建筑,在建造的过程中都有着层次性和多方性的特征。针对于房屋建筑的层次性,它包括着房屋建造的设计理念方面、构造方面、建造施工方面等。综合理念的考虑,是极其重要的。

(2)施工期的规划。当房屋建造时,施工时间是有规定的。但是建构结构优化方式考虑到了多方面的因素,因此施工期间,房屋建造需要进行规划,要考虑到房屋建造的阶段性。

(3)房屋基本结构。对于一个房屋建筑而言,基础打造是必修课。首先是房屋的桩,既要选好桩的材料、桩的位置,又要考虑好环境对桩的影响。其次是对于房屋上部结构[5]的考虑。房屋不倒,要考虑好受力的重心。在建造结构上优化这些短处而且房屋的排水系统也是一个重点。在选择排水管的时候一定要结合实际,适当选择。

(4)房屋内线路铺设。当房屋建造好之后,电路也是一个问题。首先要考虑好电路之间的关系问题,合理安排。其次要注意电线的铺设,不能杂乱的在外,要注意安全。

5 结束语

综合以上来看,建筑结构优化方式牵扯到了方方面面,其中不变的理念就是房屋建筑的质量和外在美观度的结合。无论是设计者还是施工者,又或是企业本身,都是在积极的探寻建筑结构优化方式,期望能达到房屋建造结构的最优。并且随着时代的发展,我们相信,建筑结构优化方式会更优化,人们的住房环境会越来越美。

参考文献:

结构优化方法范文4

关键词:建筑结构;设计优化;重要性;流程;应用

1、建筑结构设计优化的重要性

建筑结构设计优化,指的是在设计期间创新设计理念,采用科学的方法对设计方案进行优化和筛选,最终保证设计方案能满足各方面需求。房屋结构设计工作中,采用设计优化方法的作用如下:第一,在保证建筑质量的基础上,可以提高经济性、美观性;第二,能够节约建筑成本,有效保护建筑周边的自然环境。由此可见,应用设计优化方法,能够提高房屋建筑的综合效益,满足不同用户的需求,同时为建筑企业带来更大的经营利润。和传统的建筑结构设计方法相比,设计优化能够降低建设成本,调查显示能降低30%左右。具体分析认为,通过设计优化,其一能充分利用各种建筑材料和资源,尤其是对内部结构单元进行协调,提高空间使用率;其二实现设计上的创新,在保证建筑安全的基础上,延长使用寿命,保护居民的人身财产安全;其三能帮助设计人员认真选择设计方案,提高设计的科学性、合理性。

2、建筑结构设计优化方法的流程

2.1结构模型设计。第一步,选择变量。从实际设计工作中来看,重要的数值、参数是决定设计方案的依据,这些数据可以作为变量使用。举例来说,在建设目标中,包括价格参数、预期损失参数;在工程控制中,包括房屋结构的可靠性参数。设计人员应该选择变化小、干扰少的参数,才能降低结构设计难度,尽早确定满足设计目标的数据。第二步,确定函数。在多个类似的函数中,设计人员应该选择出最佳的函数,要求满足房屋截面尺寸、钢筋尺寸面积,然后对函数的性质进行分析,以降低建设成本。第三步,衡量条件。从房屋结构的安全性、耐久性出发,设计约束指标包括房屋尺寸、架构刚度、变形限度、受力特点、单元组件、墙体裂隙、结构可塑性等。而且,还要考虑到房屋结构的实际情况,保证各个条件都满足规定要求,实现设计方案的最优化。2.2确定计算方法。房屋结构的设计伴有大量的计算过程,对结构设计进行优化,就是基于复杂变量和多种设计条件下的计算。对于设计人员而言,计算过程中应该演算各种数据,将附加约束条件转变为不附加约束条件,方便得出计算结果。另外,计算方法的种类较多,而且各自具有优点和缺点,应该根据现实条件选择出最为简便的计算方法,以节约计算时间、减轻计算工作量。2.3选择最优程序。确定房屋结构模型,并经过计算之后,下一步就要求设计人员从中选择最优程序。对于最优程序的要求,一是具有完整的功能,二是可以高效运转。这种程序是由多个小程序组合而成,在结构设计中具有重要作用。2.4分析统计结论。面对最优程序和计算结果,此时设计人员要对统计结论进行分析,明确不同设计方案之间的相同点、不同点,综合分析后确定最佳设计方案。由于房屋建设成本高,会涉及多个当事人的利益,因此设计人员应该从多个角度进行思考[3]。例如从宏观角度分析各种利益关系,处理好经济效益和技术含量之间的关系。值得注意的是,片面追求经济效益、不顾技术创新的做法是不可取的;应该在保证技术含量的基础上,尽量降低经济成本。

3、在房屋结构设计中的具体应用

3.1整体和局部优化。纵观建筑工程设计的共同特点,主要是复杂性、层次性两个方面。具体到复杂性,指的是原材料、零部件、结构类型的确定;具体到层次性,指的是结构体系、安装体系、设计体系等,每个体系又包含着诸多下属体系。房屋建筑结构的设计工作,要求设计人员从每个下属体系入手,打破不同布局之间的关联性,实现工程叠加的效果。由此可见,房屋建筑结构的优化设计,应该将落脚点放在整体上,而不是局部上,只有这样才能满足设计要求。3.2基础结构优化。基础是房屋建筑结构的关键部位,基础质量决定了建筑整体的质量,因此对基础结构进行优化具有重要意义。从基础结构类型来看,常见如桩基础、条形基础、独立基础等,优化内容在于基础设计应该满足施工标准,考虑到地质条件的差异性。以桩基础为例,计算抗拔桩的承载力时,首先应该从土层参数入手,确定承载力特征值;然后根据这一数值计算出抗拔桩的钢筋数量,确保满足承载力要求;最后实施静载试验,从实验数据评价桩基础设计的科学性。3.3上部结构优化。建筑工程的上部结构具有多种类型,因此设计优化方案也应该具有针对性,具体如下:第一,砖混结构,优化设计时应该避免在承重墙上开较大洞口;设置构造柱、墙垛长度、建筑层数时,严格按照相关规范执行;结构体系中不要采用混合承重的形式。第二,框架结构,首先合理布置柱网、柱距,确保整体结构的安全性和经济性。其次,单纯从平面布局来看,两侧刚度稍大、中部刚度稍小,能够避免扭转过大的现象,增强结构的抗震性能。最后,梁截面、柱截面应该合理设计,避免过大或过小,不仅影响美观性,还会浪费材料,而且要保证梁和柱的中线相互重合。第三,剪力墙结构,一方面应该确保结构重心、建筑平面形心相吻合,从而提高建筑刚度,避免出现分布不均的情况。另一方面,在保证结构计算安全的前提下,剪力墙和建筑隔墙应该相互重合,如此有利于提高空间利用效率,增强舒适程度。

综上所述,随着生活水平的提升,人们对于房屋建筑结构的设计需求也在不断增加,实现结构设计的综合效益,成为人们追求的目标。在设计优化方法中,包括结构模型设计、确定计算方法、选择最优程序、分析统计结论四个步骤,能够对房屋建筑的整体和局部、基础结构、上部结构进行优化,以促进建筑质量的提升。

作者:周福林 单位:四川省冶金设计研究院

参考文献:

[1]黄云.简论建筑结构设计优化思路与应用[J].建筑•建材•装饰,2014,(13):238-239.

[2]张振兴,刘宁波,何伟等.复杂造型建筑结构设计优化与施工[J].施工技术,2014,(9):11-15,27.

[3]林可勃.试论建筑结构设计优化及造价成本控制[J].中国新技术新产品,2014,(12):145-146.

结构优化方法范文5

【关键词】建筑结构;结构设计;优化方法;

对于建筑整体结构设计优化而言,建筑结构的概念设计既是重要基础,又是一个主要方向。运用概念设计方法,能够有效提高建筑工程的安全性及稳定性,将各种外力所带来的破坏效果降至最低。建筑在实际使用环节,难免会遇到不同类型的不稳定因素。建筑概念设计将会致力于这些不稳定因素的解决,以提高建筑的实用性。对建筑结构的诸多可能破坏因素进行研究,发现地震这一破坏因素最难以控制,因为地震发生时,将会给建筑施加一个极大的作用力,同时地震又是难以准确预测的。另外,设计方案中如果有不利于建筑结构抗震的因素,则应对其进行适当调整,无法调整时,则应放弃。在建筑结构设计优化的帮助下,建筑在整体刚度方面应该达到均匀、对称的效果,如此一来,便有效保证了建筑结构在地震作用下的安全性。与此同时,是实际设计环节,还应综合其他优化方法的应用,以提高建筑的抗震能力。如延性设计,该种设计方法能够很好地保护地震中的建筑免受脆性破坏的危害;又如多道设防的设计方法,其设计思路是,当发生剧烈地震时,“牺牲” 部分次要结构去吸收地震能量,以降低地震对建筑主体结构的破坏效果。在进行建筑整体结构设计的过程中,应注意上述优化方法的有效运用。

一、建筑结构设计优化的意义

1、结构优化设计降低总造价

进行结构优化设计中,多层住宅和高层住宅相比较,层数越多,总建筑面积增大,单位建筑面积占用的土地面积就越小,节约了用地成本,但建筑层数的增多,建筑总高度也会加大,楼与楼之间的间距也要加大,这时占用的土地节约量就不与建筑层数增加比例相同了。另如屋盖部分,一栋楼只有一个屋盖,并不会因为层数的增加而有所改变,它的成本下降会比较明显。 对于基础部分而言,虽然也是各层共用的,但是层数增加,传给基础的荷载将会增大,我们需要增大基础,这样单位面积的造价有所降低,但是却没有屋盖的效果那样明显。

2、进行结构设计优化提高建筑结构经济性

建筑的层高增加,由于墙体面积和柱体积增加,结构的自重会增加,基础和柱的承载力相应增加,水卫和电气的管线会加长;相反降低层高,可节省,有利用抗震,同时建筑的总高度减小,两建筑之间的日照距离就会减小,间接的节约了用地。建筑面积相同,建筑使用不同的平面形状时,它的外墙周长也就会不同,这样当选择圆形或是越接近于方形时,外墙周长系数就越小,基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少,同时其受力性能也得到提高,增强了建筑的经济性能。与传统的结构设计相比,采用结构设计优化方法可以使建筑工程造价降低6%-34%。优化方法的技术性实现,可以最合理的利用材料性能,使建筑结构内部各单元得到最好的协调,不仅可以实现建筑美观、实用,而且在造价方面也有较大的节省,达到了建筑工程设计对适用、安全、经济、美观和便于施工的一般要求。通过使用优化设计手段,达到这5个方面的最佳结合,符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求,也符合市场可持续发展的需求。

二、结构设计优化方法的概述

完美的建筑是在满足人们使用功能及视觉感受的前提下,充分满足使用者和社会所期望的各种要求。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。

三、结构设计优化技术

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:

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 。

2、概念设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瞎。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、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

建筑结构设计优化是一个复杂而系统的过程,通常被归入综合决策的范畴。在实际优化环节,既要考虑实用性和安全性,又要考虑经济性,还应考虑整体效果,总之,要平衡各方面的关系。本文对建筑结构空间利用率的优化进行了重点探讨,对建筑结构优化的理念进行了阐释和延伸,希望能对类似工程建设提供一些借鉴和帮助。

参考文献:

[1]高鹏.乔可义.重视概念设计,提高建筑结构设计的质量[J].建设工程与技术.2014(07).

结构优化方法范文6

关键词:建筑结构设计;优化设计;方法

在建筑结构设计中,优化设计不仅可以规范结构要求、将产品的质量和结构安全得到保证,还可以通过科学的结构设计、合理的构造方式、正确的计算方法来达到节约造价成本、将材料的性能得到充分发挥的效果。随着建筑市场竞争力的越来越大,提升建筑结构设计中的优化设计成了当今时代的主题。

1 对建筑结构设计中优化设计的要求

1.1 满足优化设计的整体功能。在现阶段,实行建筑结构优化设计的根本原因是给人们带来更舒服、优质的生活住所,为住户追求更高的生活质量提供便利条件。随着国家经济的快速前进,人们的整体生活水平也得到了大幅度的提升,在这种条件下,人们对建筑的整体外观造型、舒适度和实用性提出了更高的要求,满足大众的需求是建筑结构优化设计的最终目标。

1.2 建筑结构优化设计的整体效益需得到提升。对于建筑结构优化设计而言,在保证质量的基础上,还要注重经济效益的提升。建筑企业首先应对工程项目的成本进行有效的控制,选择新型、标准的施工材料,施工所用原料要合理预估,避免浪费;其次要提高施工人员的施工技术和能力,减少成本的投入,避免出现工程原料和人力资源浪费情况的出现,紧跟国家号召力,节约减排。真正实现从建筑结构选材方面实现优化设计,达到客户的满意,其实现利益的最大化。

1.3 提倡环保设计理念。随着我国环保、节能理念的推广和普及,建筑企业的发展也应适应时代的发展,将绿色、环保的理念应用到实际的优化设计中,为社会的可持续发展出分力。在建筑结构的优化设计中,实现绿色设计主要表现在:第一,在对材料的选择应采用节能型、环保型的;第二,对于设备应用方面,应进行合理优化;第三,门窗等一系列硬件材料的选择上,应注重环保;第四,合理利用原料,采用循环利用原则,避免二次污染的产生。

1.4 对于建筑结构的安全要素要进行综合、科学的考核。对于建筑结构的优化设计而言,不仅要考虑经济效益和功能,更要重视结构的安全性能和使用性能,没有安全优化的建筑结构,其他都是空谈。所以,在进行建筑结构设计时应采取优化方案,综合考核,将防患措施做到位,避免故障的出现。在保证质量和安全的基础上再进行经济效益的提升。

2 进行建筑结构优化设计的方法、思路

2.1 重视优化设计理念的可行性和科学性。对于建筑结构的优化设计而言,它的最终设计效果的质量一直影响着整体的优化方案,所以,在进行优化设计方案的制定时,必须注重其可行性和科学性,避免质量问题的出现。在实际中,进行优化方案的制定时,应注重以下原则:第一,树立全局意识,从全面出发,对设计结构和各个节点之间的关系应充分考虑,将结构的承载能力得到提高,发挥其性能作用,增加利用率;第二,对于建筑配件的选择和运用方面,应采用合理科学的方法,确保配件的利用率得到最大程度的发挥,优化设计结构,降低成本投入,加大收益;第三,再进行优化设计时,应做到简易性和安全性并存,以降低在施工过程中因计算误差造成的损失和故障;第四,对于外力的影响应该充分考虑在设计范围中,应明确细节构件的不当就会带来不必要的损失,在设计过程中应考虑全面,否则就会造成原料的浪费、降级效益的低下,还会给以后的建筑工程埋下隐患。

2.2 从方案制定和施工图设计两方面进行优化设计。方案制定阶段是建筑结构的理念设计,应该从各个方面进行优化。首先应该注重对建筑结构体系的抉择,对于多层办公楼的建筑工程而言,结构的可选择性较多,比如框架结构、砌体结构或者框剪结构等等,这就要根据设计师的整体四维、建筑功能的需求和经济利益综合考虑,选择最优的符合现状的结构体系。其次是建构的形体设计和控制,要注重抗震理念,在现阶段进行建筑的施工时,结构设计方面必须有安全保障,应进行全方位的考量。在形体进行选择时,应以规则为主,测力构件布置要对称,截面尺寸应自下而上向小的趋势转变,来避免承载能力不够发生的突变。例如,在对一栋居民楼进行结构设计时,抗震防裂能力应为8度,结构设计应为剪力墙形态,每个建筑单元之间都应该留有消防通道,把上方墙体用填充墙代替,这样就降低了由结构转换造成的构件不联系现状,所以规则性的结构形态可以带来更大的经济效益。施工图设计方面的优化,是指对水平构件和竖向构件的整体优化。在对结构设计进行操作时,墙柱截面不应该过大,可以很大程度上减少用钢量,降低成本的同时也保证了质量。墙柱在进行配筋时,应考虑结构的韧性,以达到控制截面的效果。

2.3 设计工作人员应提升自身的综合素质和设计水平。在建筑行业里,设计人员的整体设计水平和素质能力对建筑结构优化设计的整体结构有很大的决定作用。随意设计人员应该大大的提升业务素养和设计能力,以确保设计工作的完美完成,提升措施主要为:第一,建筑企业的设计人员应加强自己艺术学、美术学、建筑学等各个领域知识的学习,结合实际工作融会贯通。把它们紧密结合,已实现优化设计的完美方案,设计出来的成果可满足人们的要求,符合大众眼光。第二,设计人员应该具备全局控制能力和意识,充分理解和考虑住户的需求,从实际情况出发,展开多方位的设计,达到建筑结构优化设计的整体质量和造型全面的掌握;第三,设计工作必须加强自身的责任感和任务感,发挥自身的最大潜能,实现小投入大回报的效果,最终实现节约成本,经济效益的最大化。第四,设计工作人员对于施工的流程必须正确把握,确保设计可以在施工中顺利开展。第五,设计工作人员应对工作经验进行及时总结,并将设计特长得到有效利用。第六,是设计人工作员对建筑结构的各节点的抗震能力和和承受力度明确清晰,对施工材料懂得如何进行合理选择,准确把握各种结构的不同尺寸。第七,是设计人员在进行设计中应该具备创新精神,通过以往的工作不断总结经验,努力创新优化模式,实现建筑设计结果的完美呈现。

因此,通过建筑结构的优化设计来实现工程的低投入、高收入是明智之举,正确处理好施工技术与经济效益的完美统一是成本控制的关键。对建筑工程进行优化设计是工程师和设计师的共同目标,它是系统的、全面的、科学个过程,不能只片面的强调降低投资,而应注重技术、投资和效益综合考虑。在建筑工程中影响成本投入建筑质量条件有很多,必须充分考虑各个环节,力求优化每个节点,才能实现结构优化设计完美结果,促进我国建筑企业的可持续发展。

3 结语

综上所述,建筑结构优化设计的现实意义,必须通过对设计的环保、安全、可使用性的综合考虑来实现,设计人员应该有全局观念,时刻把握设计的动态和发展趋势,以提高优化设计的利用性,需要设计人员拥有较高的业务素养和设计能力。提高原料的利用率、优化配置,提高建筑企业的经济效益,在确保建筑结构质量的基础上,实现企业发展小投入高回报。以此来促进建筑企业的可持续健康发展。

参考文献

[1] 任维杰.有关建筑结构设计的优化设计的分析[J].建筑设计,2014 (25).