高层建筑结构优化设计论文
建筑结构优化设计论文
关于建筑结构优化设计探讨摘要：随着我国社会经济的高速增长，促进了城市化进程步伐，高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。
建筑结构优化设计是节约工程造价的一个重要手段，同时也关系着建筑物的安全性以及投资效益最大化的实现。
本文通过对结构方案、结构材料、结构计算以及与其他专业的协调等四个方面，简要对建筑结构优化设计进行了探讨，以供参考。
关键词：优化设计建筑结构材料方案abstract: with the rapid growth of the economy, promote the pace of urbanization, high-rise buildings at present in our city of construction of proportion of is more and more big, but the building structure design changes more and more, many new structure design scheme of the fast speed to present in our city construction. building structure optimization design of project cost is to save one of the important means, and at the same time, the relationship between the safety of buildings and to maximize the benefit of investment. this article through to structure scheme, construction materials, structural calculation and with other professional coordination and so on four aspects, briefly the structureoptimization design was discussed, and the reference.keywords: optimization design structure material plan中图分类号：tb482.2文献标识码：a 文章编号：在土地资源日益趋紧的今天,高层建筑有利于节约用地、解决住房紧张、减少市政基础设施和美化城市空间环境。
高层建筑结构抗震优化设计分析论文
高层建筑结构抗震的优化设计分析【摘要】为避免地震给人类带来大的灾难，作为工程技术设计人员在建筑结构的研究和工程设计中，为创造出更加安全、实用、经济美观的建筑。
应从整体宏观的观点出发，综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容。
本文在高层建筑抗震设计发展的趋势和理念的基础上，探讨了影响高层建筑结构抗震性能的相关因素，并有针对性的提出了相关优化设计的对策，希望能对高层建筑抗震设计中与工程设计实践和研究工作方向有关的参考。
【关键词】高层建筑；抗震性能；建筑结构高层建筑是指超过一定高度和层数的多层建筑。
我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（jgj3-2002）规定，10层及10层以上或者房屋高度超过28m的混凝土结构民用建筑物为高层建筑。
现代高层建筑是随着城市的发展和科学技术的进步而发展起来的，它的发展有利于节约用地、解决住房紧张，减少市政基础设施和美化城市空间环境。
现代高层建筑设计为了追求多功能、多变的使用空间及丰富的立面设计效果，常采用较为复杂的高层建筑结构体系。
因此，高层建筑结构的抗震工作一直是建筑设计和施工的重点。
1.影响高层建筑结构抗震性能的相关因素1.1地基地基情况对于建筑物的震害有很大影响，地震时有一些建筑物往往主要由于地基失效而招致损坏。
高层建筑的地基选取不恰当可能导致抗震能力差。
在具有较厚软弱冲积土层场地，高层建筑的破坏率显著增高，因此，高层建筑应选择位于开阔平坦地带的坚硬土场地或密实均匀中硬土场地，远离河岸，不垮在两类土壤上。
地基土液化会导致地基不均匀沉降，从而引起上部结构损坏或整体倾斜，所以高层建筑地基的选取应避开不利地形、不采用震陷土作天然地基，避免在断层、山崖、滑坡、地陷等抗震危险地段建造房屋。
1.2材料的选用和结构体系问题在高层建筑中，特别是在地震多发区，应注意结构体系及材料的优选。
“填墙框架”的房屋结构，钢筋混凝土框架结构平面内柱上端易发生剪切破坏，外墙框架柱在窗洞处因受窗下墙的约束而发生短柱型剪切型破坏；“底框结构”体系的房屋，刚度柔弱的底层破坏程度十分严重；采用“填墙框架”体系的房屋，当底层为敞开式框架间未砌砖墙，底层同样遭到严重破坏；采用钢筋混凝土板、柱体系结构的建筑，因楼板冲切或因楼层侧移过大、柱脚破坏，各层楼板坠落重叠在地面；采用框架一抗震墙体系的房屋结构，破坏程度较轻。
高层建筑结构设计论文
高层建筑结构设计论文随着科学技术的不断发展,功能俱全的高层建筑越来越多。
高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。
下面是店铺为大家整理的高层建筑结构设计论文，供大家参考。
高层建筑结构设计论文范文一：探究高层建筑结构边节点抗震性能1试验概况1.1试验构件设计和制作边节点试验构件取用承重框架梁柱反弯点之间的一个平面组合体，即“T字形”试件。
为有效保证试件的浇筑质量和垂直度，并与工程实际相符，全部试件均采用钢模板、立模浇筑。
边节点构件柱子的截面尺寸为200mm×200mm，梁的截面尺寸为150mm×250mm，纵向受力钢筋采用HRB400级，箍筋采用HPB235级。
柱子的配筋率为1.13%，梁的配筋率为0.9%，所有构件配筋率和钢筋的强度相同。
为防止柱头破坏，柱上、下两端箍筋加密;节点核心区按照抗震要求对箍筋进行了加密处理。
本次试验共包括7根试件，详细的试验构件概况如表1所示，构件的尺寸和配筋图示，节点核心区采用柱混凝土的构件，施工缝留设在梁下部;节点核心区采用梁混凝土的构件，分别在梁上和梁下留设两道施工缝，施工缝处浇筑时间间隔为2天(48小时)。
1.2试验方法和加载装置采用低周反复试验方法进行研究，加载制度为力—位移混合控制加载，在开始加载到构件屈服前采用力控制;构件屈服后，改用屈服位移的整数倍为级差作为回载控制点，每一位移下循环3次。
在实际框架结构中，当作用水平荷载时，上柱反弯点可视为水平可移动铰，相应的下柱反弯点可视为固定铰;而节点两侧梁的反弯点可视为水平可移动铰。
这样可以有两种加载方案：一种是在柱端施加水平荷载或位移，这时梁能够左右移动而上下受到约束，产生剪力和弯矩。
这种边界条件比较符合实际结构中的受力状态;另一种是将柱保持垂直状态，在梁的自由端施加反复荷载或位移，此时边界条件变为上下柱反弯点为不动铰，梁反弯点为自由端。
本次试验采用的是柱端加载的方式，即采用在柱顶施加轴向力和水平力的方式进行试本次试验在东北电力大学结构试验室进行，采用美国MTS公司生产的MTS液压式伺服加载系统进行试验，采用MTS动态数据采集系统进行数据采集。
高层建筑结构设计要点研究论文六篇
高层建筑结构设计要点研究论文六篇关于《高层建筑结构设计要点研究论文六篇》，是我们特意为大家整理的，希望对大家有所帮助。
第一篇摘要：随着我国人口急剧上升，土地资源稀缺问题愈加明显，为了提升土地利用率，开发商开始将目光投向高层建筑。
近年来，复杂高层与超高层建筑得到广泛应用，它即满足了城市发展的需要，也实现了有限土地资源的有效利用。
因此，本文主要对复杂高层与超高层建筑结构设计要点进行探讨，用以提高高层建筑的合理性与科学性。
关键词：复杂高层；超高层；建筑结构；设计要点1引言随着复杂高层与超高层建筑的不断增加，政府对高层建筑的质量提出更高要求，尤其是建筑结构的持久性、可靠性已经成为社会关注的焦点。
因此，在进行复杂高层与超高层建筑结构设计时，要结合建筑物的形态特征、功能需要等进行，为提高复杂高层与超高层建筑的安全性能做铺垫。
2复杂高层与超高层建筑结构设计的主要控制因素2.1重力荷载与其他类型的建筑相比，复杂高层与超高层建筑具有特殊性，不仅建筑高度不可比拟，还需要面临重力荷载的挑战。
特别是随着建筑高度不断攀升，地面受力与重力荷载会逐渐上升，在力的作用下墙上的轴压力与竖向构件柱的压力也不断增加，从而加大超高层建筑的困难性。
其次，复杂高层与超高层建筑的水平位移也是建筑结构设计的矛盾点，主要体现在两个方面：①楼层越高风效应就越大，在风的作用下其合力作用点的位置就越高，由此自然风效应对超高层建筑产生的作用效应就更大。
②在建筑结构设计中，建筑的结构自重是企业必须考虑的问题，因为它关乎建筑物的稳定性。
而结构自重与重心位置相关，随着建筑楼层不断升高其重心位置随之升高，从而结构自重不断加大，成为强力作用下的薄弱环节，比如地震等。
2.2风振加速度风力大小与建设楼层的高低相关，通常楼层越高其风力效果越强，因此在超高层建筑中的风力作用特别显著。
但是，人们对风作用的舒适度有一定的感知，若风振作用过强则会令人产生不适感，从而降低居住品质。
高层住宅结构设计论文
高层住宅结构设计论文随着城市化进程的加速，高层住宅在城市中越来越常见。
高层住宅不仅能够有效地解决城市人口密集的居住问题，还能在一定程度上提高土地的利用率。
然而，高层住宅的结构设计是一项复杂而关键的工作，需要综合考虑多种因素，以确保建筑的安全性、稳定性和舒适性。
一、高层住宅结构设计的特点高层住宅由于其高度较高，竖向荷载和水平荷载都较大。
竖向荷载主要包括自重、活荷载等，水平荷载则主要有风荷载和地震作用。
在结构设计中，水平荷载往往成为控制因素，因为随着建筑高度的增加，水平荷载对结构的影响愈发显著。
此外，高层住宅的结构体系通常较为复杂，常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
不同的结构体系在受力性能、抗震性能、经济性等方面各有优缺点，需要根据具体的建筑功能、地理环境和建设要求等进行合理选择。
二、高层住宅结构设计的主要内容1、结构选型结构选型是高层住宅结构设计的首要任务。
需要综合考虑建筑的高度、使用功能、抗震要求、经济指标等因素，选择合适的结构体系。
例如，框架结构适用于层数较低、空间布局灵活的建筑；剪力墙结构适用于住宅中对房间分隔要求较高的情况；框架剪力墙结构则兼具框架结构的灵活性和剪力墙结构的抗侧力性能，适用于大多数高层住宅。
2、计算分析在确定结构体系后，需要进行详细的计算分析。
包括对竖向荷载和水平荷载的计算，以及结构的内力分析、位移计算等。
计算分析通常借助专业的结构设计软件进行，但设计师需要对计算结果进行判断和校核，确保其准确性和合理性。
3、构件设计根据计算结果，对结构中的各类构件进行设计。
包括梁、柱、墙等构件的截面尺寸、配筋等。
构件设计需要满足强度、刚度、稳定性等要求，同时还要考虑施工的可行性和经济性。
4、抗震设计地震是对高层住宅结构安全的重大威胁，因此抗震设计至关重要。
需要根据建筑所在地区的抗震设防烈度，确定结构的抗震等级，并采取相应的抗震措施，如设置抗震缝、加强节点连接等。
三、高层住宅结构设计中的关键问题1、风荷载的影响高层住宅受到的风荷载较大，可能导致结构的振动和变形。
浅论板式住宅高层建筑剪力墙结构优化设计
浅论板式住宅高层建筑剪力墙结构优化设计随着城市化进程的加速和人口的不断增长，高层建筑已经成为城市中不可或缺的一部分。
高楼大厦的建筑结构设计却是一个复杂而又重要的问题。
在高层建筑中，剪力墙结构是一种常见的结构形式，它在抗震性能方面具有重要作用。
本文将浅论板式住宅高层建筑剪力墙结构优化设计，从结构原理、设计要点和优化方法等方面进行阐述。
一、结构原理剪力墙结构是指通过墙体承担建筑整体水平荷载以及竖向荷载，从而达到加固建筑整体结构的目的。
在高层建筑中，剪力墙结构通常采用混凝土墙体或钢筋混凝土墙体作为承载结构，通过设置在建筑结构中的适当位置来提高建筑的整体抗震性能。
剪力墙结构的原理是通过设置墙体，使得建筑的整体结构形成一个刚性整体，能够承担水平地震荷载，从而减小结构的变形和破坏。
在设计中，通常会根据建筑的结构形式和使用功能，合理设置剪力墙的位置和数量，以进一步提高结构的抗震性能。
二、设计要点1. 选址和布局：剪力墙的选址和布局是整个结构设计中的关键环节。
一般来说，剪力墙应该布置在整栋建筑中靠近重要构件和节点的位置，以确保墙体能够有效地转移水平地震荷载。
在设计中，还需要考虑建筑平面布局、开间尺寸和功能分区等因素，从而合理确定剪力墙的位置和数量。
2. 墙体结构：在剪力墙结构设计中，墙体的结构形式和尺寸是至关重要的。
墙体的结构形式可以根据实际情况选择，包括纯墙板、空心墙和钢筋混凝土剪力墙等，需要根据建筑的整体结构和使用需求确定。
墙体的尺寸也需要根据建筑的抗震等级和设计要求进行合理确定，从而确保整个结构的安全性和稳定性。
3. 连接方式：剪力墙与建筑其他构件的连接方式也是设计中需要考虑的重要因素。
在设计中，需要合理设置墙体与构件的连接方式，考虑到整个结构形式和施工方便，以确保墙体能够有效地承担水平地震荷载，并与建筑其他构件形成一个协调稳定的整体结构。
4. 抗震设计：在剪力墙结构设计中，抗震设计是一个非常重要的环节。
高层建筑论文结构设计论文
高层建筑论文结构设计论文摘要：随着高层建筑规模和形式的不断发展，追求结构形式新颖、受力合理的目标将是结构设计工作者的目标和方向。
作为结构工程师，高层建筑结构设计中应根据实际情况做好结构分析，多做方案比较，加强优化设计的实施，高层建筑的结构设计不仅应保证高层建筑具有足够的安全性，还应保证结构的经济性、合理性。
高层建筑是社会经济发展和科技进步的产物。
随着大城市的发展，城市用地紧张，市区地价日益高涨，促使近代高层建筑的出现，电梯技术的改进更使高层建筑越建越高。
宏伟的高层建筑是经济实力的象征，具有重要的宣传效应，在日益激烈的商业竞争中，更扮演了重要的角色。
1、高层建筑结构设计的意义及依据1.1概念设计的意义高层建筑能做到结构功能与外部条件一致，充分展现先进的设计，发挥结构的功能并取得与经济性的协调，更好地解决构造处理。
1.2概念设计的依据高层建筑结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质，设计和构造处理原则，计算程序的力学模型和功能，吸取或不断积累的实践经验。
2、高层建筑结构设计的特点2.1水平力是设计主要因素在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。
而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。
因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。
另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值随着结构动力性的不同而有较大的变化。
2.2轴向变形不容忽视高层建筑中，竖向载荷很大，能在柱中引起较大的轴向变形，对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；此外还会对预测构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
高层剪力墙住宅结构优化设计
高层剪力墙住宅结构优化设计1. 引言随着我国城市化进程的不断推进，高层住宅建筑已经成为城市居住的主要形式之一。
剪力墙结构作为高层住宅建筑中常用的一种结构形式，其设计合理性对建筑的安全性、稳定性和经济性具有重要影响。
本文将探讨如何对高层剪力墙住宅结构进行优化设计，以提高其性能和效益。
2. 剪力墙结构特点及优化目标剪力墙结构具有较高的抗侧刚度、良好的抗震性能和较大的使用空间，但其自重较大，材料消耗较多，且墙体较为厚重，影响室内采光和通风。
因此，剪力墙结构的优化应围绕提高结构性能、降低成本、改善室内环境等方面展开。
3. 结构优化设计方法3.1 合理布置剪力墙1.根据建筑平面布局和功能需求，合理划分剪力墙的位置和尺寸，使墙体既能够满足结构受力需求，又能够兼顾室内空间使用。
2.在保证结构安全的前提下，适当减小墙体厚度，以降低自重和提高空间利用率。
3.2 采用新型材料及构件1.采用高强度钢材、高性能混凝土等新型材料，以提高剪力墙的承载能力和降低自重。
2.引入钢框架、空腹墙等新型构件，以提高结构的抗震性能和减小墙体厚度。
3.3 优化结构体系1.采用框架-剪力墙结构，使剪力墙与框架共同承担水平力，提高结构的整体稳定性。
2.考虑采用多重剪力墙体系，通过设置多道墙体，提高结构的抗侧刚度和抗震性能。
3.4 合理设置连梁1.合理设置连梁的截面尺寸和连接方式，以提高剪力墙之间的协同工作性能。
2.考虑连梁的屈服强度和极限强度，以保证结构在地震作用下的安全性。
4. 结构优化设计实例以一栋18 层的高层剪力墙住宅为例，采用上述优化方法进行设计。
经过优化，该结构在满足安全性的前提下，自重降低约 10%，墙体厚度减小约 20%，且室内空间利用率得到提高。
5. 结语高层剪力墙住宅结构优化设计应注重合理布置剪力墙、采用新型材料及构件、优化结构体系和合理设置连梁等方面。
通过这些方法，可以提高结构的性能和效益，满足现代城市居住的需求。
6. 结构优化设计软件应用在实际设计过程中，为了更好地实现结构优化，可以借助结构优化设计软件进行模拟和分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关于高层建筑结构优化设计的探析摘要：文章根据作者多年工作经验，对高层建筑结构的优化设计进行了探讨，希望对从事相同工作的同行有所裨益。
关键词：高层建筑；结构；优化设计
1工程优化设计理论的发展
(1)工程设计软科学的发展。
实际上，人们在处理事物时都会遇到硬、软两种因素。
硬因素就是有实体的物质系统中的一些因素；软因素就是精神意识系统中的一些因素。
软科学和硬科学的区分是相对的，不应该也不可能给出截然划分的界限。
目前的工程设计主要侧重于力学分析，具有硬科学的性质。
力学分析只是荷载决定后计算结构力学反应的一种手段，是工程设计所使用的工具之一。
在工程设计中，更重要的是必须进行很多运筹、决策和规划的工作，这些工作具有软科学的特点。
所以，工程设计应该是硬科学和软科学的结合，这就需要建立全面的、崭新的工程设计理论。
在土建工程设计的前期，有许多重大的问题需要进行科学的决策，包括工程项目的可行性论证、工程项目的总体规划及功能优化、结构的造型、结构设防水平的决策等。
所有这些前期的决策工作，其影响都远大于目前的以结构计算为主的优化设计工作。
(2)工程项目功能优化的发展。
在经过可行性论证决定了工程项目的任务、规模、建设地点、建设分期等重大问题之后，就需要考虑工程建设的总体布局及规划，这也是一个重大的决策，直接影响工程的社会和经济效益、运行的功能和对环境的美学效应。
在优化
整个工程项目的功能时，可以利用价值工程的某些概念和手段来改善现有的方法。
价值工程是一门软科学，依靠集体智慧有组织地研究系统的功能，揭示系统中的必要功能与总成本间的最佳匹配。
价值工程的基本观点是对产品及其各个组成部分进行功能分析，在很多情况下，这样做都是很有好处的，因为人类制造任何产品，实际上是为了使用该产品的功能，例如，兴建电视塔、水塔等高耸构筑物是为了求得一个工作高度，兴建房屋是为了提供一个工作、生活和娱乐的空间，兴建桥梁是为了求得一个跨越的媒介，兴建雕塑是为了美学享受或某种纪念。
在进行工程项目的总体规划时，从功能出发，可以开拓视野，减少习惯的束缚。
(3)工程结构系统全局优化的发展。
各个结构独立优化和拼凑而成的工程系统并不一定优化，只有当工程系统中各个结构之间不存在任何横向约束时，各结构的独立优化才形成工程系统的优化。
只有从大系统全局进行优化，才能真正收到优化的效果。
近些年，在解决抗灾结构优化设计方法的实用化问题上，研究者以设防烈度id 作为优化参数，并且比较容易和切实地将结构造价c (id)和损失期望l (id)表为结构设计方案。
x (id)的函数，原因在于现行规范将抗灾结构的失效简化为单失效模式，并以地震烈度度量结构抗力和地震的作用，这就使结构的优化得到了极大的简化。
此外，现行规范得以合理地提出了三级失效准则。
结合这两个举措，就形成了国内外所共识的“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设计原则。
(4)工程项目全寿命优化的发展。
以往的优化设计理论针对的都
是具体的结构，而在工程实际中，一般都是整个工程大系统的优化设计问题，其由众多子系统或者结构组成，具有高维数、多目标、变量种类多、约束祸合复杂等难点，故其子系统的独立优化并不能带来整个大系统的优化方法。
实际的工程系统优化模型往往预先不知道，需要通过子系统或者结构的具体优化模型来构造大系统的全局优化模型。
工程的全系统全寿命优化就是考虑了工程系统中的动态可靠度与模糊因素，在各个阶段的优化中都应该以工程项目的全局作为优化对象，而各个单元的优化必须在总体全局优化的指导下进行。
这是一个从工程项目可行性开始，直至工程设施报废全过程的优化体系，优化目标不仅包括近期的投资和效益，还包括长远的经济和社会效益，后者包括服役期间使用单位企事业运营的直接经济效益的期望值和遇到灾害时工程失效带来的损失的期望值。
2高层建筑结构优化设计中存在的问题
目前，结构优化的应用远远落后于理论进展，特别是高层建筑土木建筑结构的优化设计应用还不普遍。
其主要原因有：
(1)只重视结构尺寸的优化，即在给定结构的几何形状、拓扑和材料的情况下，求出满足约束条件的最优构件截面，而忽视结构整体的优化。
已有的研究结果表明，形状优化比尺寸优化更有意义。
单纯的尺寸优化无法接近最优的结果，因此，也就不能完全令人信服。
设计人员较普遍地认为，结构设计只要结构方案和布置合理，上部结构又有比较成熟的计算机软件进行分析计算，构件截面只要通过计算结果满足规范即可，认为上部结构相对下部结构，即地基
基础部分，特别是软土地基的意义不大，因此对上部结构截面的优化所能达到的经济效益未予以充分的重视。
(2)优化的目标还不能完全符合工程的需要。
由于实际结构问题往往十分复杂，存在设计变量多、约束条件多、受建筑功能限制较大等难点，多种因素甚至不确定性因素使得目标函数在建立后只能得到相对最优解。
而且，目前尚没有实用的高层建筑优化分析软件，而应用现有的各种计算机分析软件进行截面优化并不是简单的几
次尝试就能达到效果的，因此，无论是机时，还是设计进度，都较难允许实施这种优化方法。
很多高层建筑设计项目，结构方案和布置还是比较合理的，其构件截面也是同类型结构中常用的尺寸，但是计算分析后还存在某些薄弱环节，为了改善这种受力状况，增大构件截面却未能得到明显改善，反而增加了材料耗量。
(3)离散变量优化问题。
建筑物尺寸以及钢筋、型钢规格型号等都不是连续变化的，因此，传统的优化方法，如各种梯度算法、对偶算法等解析算法均无法胜任。
而且，由于问题的规模较大，随之带来的计算量急剧增加的“组合爆炸”问题也会使计算量急剧增加。
3高层建筑结构优化设计的方法
对高层建筑结构方案进行优化采用何种方法，首先应分析这一问题的目标函数、目标函数中的各种变量，这些变量之间的各种数学解析关系以及与各种变量有关的约束条件，在分析的基础上是采用间接优化还是直接优化方法来确定。
高层建筑结构方案优化的目标就是材料耗量，材料耗量决定于构件的截面尺寸大小，截面尺寸
必须满足通过力学分析得到各构件内力后的强度计算及位移变形
等条件。
因此，目标函数很难用明确的数学解析式来表达，不能用数学上求极小值的方法，也就是一般所说的间接优化方法来优化。
高层建筑结构方案的优化只能采用直接优化法来解决，即给目标函数中变量以已知值，经过试算使其满足一定的约束条件，求得其目标值，并找出使目标值逐步变小而趋向最佳值的路线或方向，以达到目标函数的最优值。
因此，可以采用满应力法进行高层建筑结构优化设计。
满应力设计法是在析架等杆系结构的设计中发展起来的，是结构优化中最简单、最易为工程人员理解的一种准则法。
所谓满应力是指结构构件在荷载作用下的最大应力达到所用材料的
容许应力，此时材料的强度得到充分利用，构件截面面积将是最小，故可作为析架最轻设计或体积最小设计的一个准则。
满应力设计法是结构在规定材料和几何形状的条件下，按照满应力准则的要求，修改构件的截面尺寸，使每一构件至少在一种工况下达到或接近其容许应力限值的优化算法。
如果结构除了应力约束外还有界限约束，则要求每一构件应力约束和界限约束中至少有一个达到临界值。
利用满应力设计法进行高层建筑的结构优化设计要遵循以下步骤：①要根据常规做法和经验确定结构构件的初始截面尺寸，并按构件分类分别建立柱、墙、梁可供选择截面尺寸的数据库；②要对结构构件进行力学分析，算出各工况下结构的位移及内力，并对结构构件进行承载力计算；③要根据计算结果，对构件截面尺寸进行调整，在满足位移条件的前提下，尽量充分发挥构件材料的性能，
即按规范计算使其接近满应力状态，但截面选择应在指定的数据库中进行，并统计截面需修改的个数；④根据修改截面的数量、性质，由人工干预决定或指定一个限值自动决定是否重新计算，即返回到第二步计算，如此循环反复，直到满足要求为止；⑤输出最后优化的构件截面尺寸及计算结果。
4结束语
按以上步骤，可编制完整的高层建筑结构优化分析软件，但在软件研制中，如何尽量减少内存、加快运算速度，需做大量工作，才能使之达到较为实用的程度。
当前，在无成熟的优化分析软件的情况下，应用现有的高层建筑结构分析软件，采用人工分析调整构件的截面尺寸，进行反复运算，也可达到优化效果，但费工费时，较难满足设计进度要求，而且对设计人员的素质要求较高，需要有较高的分析判别能力，当结构布置较复杂时，不仅工作量大，而且有时甚至无法将优化工作进行下去，因此，人工方法只是目前一个暂时性的过渡办法。