论结构优化设计与策略

建筑 能
论 结构优 化 设 计 与策 略
聂永兵 （湖南省建筑设计院，湖南 长沙４１００１１）
ＬｏＷ ＣＡＲＢｏＮ ＷｏＲＬＤ ２ｏｉ６７８
【摘 要 】本文主要是根据建筑工程 中的钢结构设计存在有待优化的问题 ，从 而根据建筑设计的相 关标准对其进行一系列 的钢结构优化的设计
等 ，具体 针对钢 结构的设计相关原则、钢结构在建筑 中的设计、钢结构的基本优化方案以及其现实生 活中存在的问题与解决办法等方面进行系
经 常做 一 些框 架稳 定 的 分 析 。取 而 代 之 的 则 是 以 框 架 柱 的稳 种 ．即 整体 性 失稳 、局 部 性 失稳 所 谓 的 整 体 性 失稳 就 是 指 通
相 应组成 部 分的稳 定性要 求
铜 结 构 具有 其 独 特 的 性 质 ，因此 在 对 其 进 行 设 计 建 造 时 ，会 致
就 目前 的 这 些 建 筑 而 言 ，其 绝 大 多数 是 按 照平 面体 系来 使 其 部 分 细 节 的部 位 出现 部 分 的偏 差或 者裸 露 在 建 筑 外 面 。
１ 引 言
结 构 优 化 设 计 这 一 门新技 术是 最近 几 十年 发 展 起 来 的新 型技 术手 段 ．该 技 术 的 出现 使 得 设 计 者 由原 来 的 被 动 分 析 、核 实 ，转 变成 主动 设 计 、规 划 了 ，从 本质 上 改 变 了结 构设 计 。就 目 前 结 构 优 化 设 计 的 成 功 经 验 来 看【“．其 与 传 统 的设 计相 比 较 ．
的 结 构 内部发 挥 出其 最 优 化 的状 态 ，并 且 能 够 使 其 安 全 性 能 该 在 设 计 的 过 程 中精 益 求精 在 现 代 化 的 建 筑 工 程 铜 结 构 的
大 大提 高 ． 与此 同 时还 可 以为 整 体 性 的 方 案进 行合 理 的 设 计 设 计 中 ．最 为 关键 的 两 个 步骤 就 是 正 确 选 择 铜 结 构 方 案 以及
因此 对铜 结构 建 筑 在 设 计 时 ，在 保 证 建 筑 外观 与 建 筑 功 能 比
进 行 设 计 的 ．例 如 框 架 等 。为 了能 够确 保 这 些 平 面 结 构 不会 出 较 完 美的 情 况下 ．尽 量将 设 计 的过 程进 行 精 细化 、严 格 化 。
现 平 面失 稳 的 情 况 ．就 需要 对 其 整 体 结 构 的 布 局 上 来 解 决 ，并 且 其设 计还 必须要 一定 的 支撑 部件 等 。综合 来讲 ，就是要 求平 面
针 对钢 结 构在 实 际设 计 中的 稳 定 性 问题 ｌ ３１．本 文 主 要 提 出 要 注 重 对建 筑 间 的 相 互 协调 的 能 力进 行 良好 的设 计 。 而在 建
以 下三 个 基 本 原 则 ．并 对 该 三 项 原 则进 行 了详 细 的 阐 明 ，以此 筑 中，铜 结 构 的 建 筑也 是 非 常 重 要 的 一 种 ，其在 具有 钢 自身 建
３ 钢结构 建筑 的设 计
最 主 要 的 就是 可 以有 效 降低 工程 的造 价 。另 外 ，结构 优 化 设 计
在 建 筑 工 程 中． 钢 结 构 的设 计 就 是 钢 结 构 成 功 运 用 的 典
能 够 科 学 、合 理 地运 用各 种 材 料 的性 能 ，能 够使 该材 料 在 应有 范 实例 但 是 为 了能 够确 保 钢 结 构 在 建 筑 中合 理 、有 效 ，就 应
来保 证 在 钢 结 构 设 计在 稳 定 性 问题 上 能 够得 到 有 效 的保 障 。 筑 的特 殊性 同 时 ．同样 也 存 在 这普 通 建 筑 的 一 般 性 。因 此 在 对
２．１ 针 对 结构 整体 的布置 必须 要 充分 考 虑整 体 以及 铜 结 构 建 筑进 行 设 计 时 ．一 定要 同 时满 足 上 述 两 种要 求 。由 于
统 的分 析 ，希 望 通 过 本 文 的研 究 ，能 够 为 在 建 筑工 程 中 的钢 结 构 优 化 设计 提供 参 考 。
【关键词 】结构优化 ；钢 结构；建筑工程 ；应用价值
【中图分类号 】ＴＵ２０１
【文献标识码 】Ａ
【文章编号 】２０９５—２０６６（２０１６）２４—０１７０—０２
决 策日。总 而言 之 ，结 构的 优 化 设 计是 能 够使 设 计 实现 适 用 、经 正确 计 算 其 钢 结 构 的截 面 高度
济 、安 全 等 一 系列优 点 。
３．１ 钢 结构建 筑整 体与局 部精 细设 计
２ 钢结构设 计的原则
对 于 建 筑 而 言 。其 不 仅 需 要 有 非 常 美观 的 外部 结 构 ，还 需
上 的 要 求 的 考虑 就 拿 简 支梁 抗 弯 强度 而言 ，针 对 那 种 不 动铰 支座 的要 求 只是 对 其 位 移 情 况 进 行 了 阻止 ，但 允许 其在 规 定 的 平 面 内转 动 虽 然在 上 述 实例 中能 够进 行 有 效 的 解 决 ，但 在 处 理 梁 整 体稳 定性 时就 显得 不 能够 完全 满足 了
３．２ 钢结 构 的构布 置相 一致 。
在 建 筑 工程 设 计 中 ．铜 结 构 设 计 的 稳 定 性 设 计 是 众 多设
２．２ 结构 设 计 计算 的简 图 与实 用 计算 方法 依据 的简 计 中的 难 点 ，虽 然其 在 单 纯 的设 计 中并 不 需要 考 虑 前 置 等 一
图一致
系列条 件 ．但 是 其 需 要 在 日后 维 护 中是 比较 重要 的 ，因此 在 对 建 筑进 行 设 计 时 ，对 铜 结 构 的稳 定性 设 计 也 是 非 常重 要 的研
针 对 目前 的 设 计 单 元 与 多层 框 架 结 构 设 计 时 ，对 其 不会 究 对 象 针 对钢 结 构 建 筑设 计 中 出现 失稳 的状 况 主 要 分 为 两