時(shí)間：2023-05-30 09:25:03
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇方案優(yōu)化方法，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：建筑工程；設(shè)計(jì)方案；優(yōu)化；方法
建筑工程設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化是提高工程造價(jià)管理的關(guān)鍵，有關(guān)調(diào)查顯示科學(xué)的建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化能夠有效降低工程施工成本20%左右。因此，加強(qiáng)建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化已經(jīng)成為現(xiàn)代工程建筑投資方的重要工作。
1 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的意義
1.1 避免工程質(zhì)量事故
在建筑工程中，設(shè)計(jì)責(zé)任是導(dǎo)致工程質(zhì)量事故的首要原因，占到事故總量的40.1%。某些建筑工程沒有對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，往往導(dǎo)致施工過程中對(duì)功能的設(shè)置出現(xiàn)不合理的狀況，從而影響建筑的正常使用。因此，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化就顯得尤為重要。
1.2 有效控制經(jīng)常性費(fèi)用
設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化不僅可以對(duì)建筑工程的一次性投資產(chǎn)生影響，在試用階段，還能夠影響其經(jīng)常性費(fèi)用，如取暖、照明的能源消耗，維修、清潔以及保養(yǎng)產(chǎn)生的費(fèi)用等。一般來說，經(jīng)常性費(fèi)用和一次性投資是反比例關(guān)系，但是通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，能夠盡量使兩者產(chǎn)生有效結(jié)合，達(dá)到有效控制建筑工程經(jīng)常性費(fèi)用的目的[1]。
2 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化目的
建筑工程設(shè)計(jì)方案的深度和內(nèi)容應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定要求，當(dāng)僅以設(shè)計(jì)說明難以對(duì)設(shè)計(jì)意圖作出表達(dá)時(shí)，就可用設(shè)計(jì)見圖來加以表示。建筑工程投資要想得到預(yù)期的收益，要對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行嚴(yán)格的審核，如果審核不嚴(yán)，就會(huì)在實(shí)際施工中出現(xiàn)問題。建筑工程設(shè)計(jì)方案如得不到足夠的重視，設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化也無從談起，最終導(dǎo)致工程投資超標(biāo)的現(xiàn)象屢屢發(fā)生。針對(duì)這樣的情況，建筑工程投資企業(yè)必須認(rèn)識(shí)到建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的重要性，認(rèn)真審核投標(biāo)方設(shè)計(jì)方案，通過對(duì)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化達(dá)到降低工程投資、提高工程造價(jià)管理水平的目的。
3 設(shè)計(jì)方案優(yōu)化要點(diǎn)
處于當(dāng)前的建筑市場(chǎng)發(fā)展需求下，無論是建筑設(shè)計(jì)的目標(biāo)體制、銷售體制、材料選購還是設(shè)備要素都必須與工程施工的實(shí)際要求相適應(yīng)，提高建筑產(chǎn)品的使用周期，進(jìn)而形成最好的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，有效避免資源浪費(fèi)的同時(shí)也最大程度地縮減了企業(yè)的成本投入。當(dāng)前建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的要點(diǎn)應(yīng)體現(xiàn)為：
3.1建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化水平的提高不僅僅是提高投資方對(duì)設(shè)計(jì)方案的認(rèn)識(shí)，還要通過國(guó)家主管部門提高監(jiān)管力度、提高設(shè)計(jì)監(jiān)理推廣、完善有關(guān)法規(guī)、強(qiáng)化綜合性設(shè)計(jì)方案優(yōu)化等多方面工作共同提高我國(guó)建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化水平[2]。通過建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化不能夠單純的強(qiáng)調(diào)節(jié)約投資，應(yīng)從綜合性考慮出發(fā)，注重設(shè)計(jì)的科學(xué)性、技術(shù)的先進(jìn)性，以提高設(shè)計(jì)價(jià)值目標(biāo)為基礎(chǔ)、總體效益為出發(fā)點(diǎn)，達(dá)到建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化效果。
3.2 建筑工程設(shè)計(jì)方案的綜合優(yōu)化
建筑工程設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化以工程功能需求出發(fā)，以技術(shù)先進(jìn)性、工程造價(jià)嚴(yán)謹(jǐn)性、財(cái)務(wù)審核規(guī)范性為重點(diǎn)，科學(xué)的進(jìn)行設(shè)計(jì)方案優(yōu)化。通過對(duì)施工技術(shù)的先進(jìn)性的設(shè)計(jì)，科學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)代建筑施工技術(shù)，提高工程施工效率，達(dá)到降低施工成本、降低投資的目的。通過工程造價(jià)嚴(yán)謹(jǐn)性控制，達(dá)到工程造價(jià)對(duì)施工的指導(dǎo)目的，為施工成本控制奠定基礎(chǔ)。通過財(cái)務(wù)審核規(guī)范性對(duì)工程造價(jià)、施工資金使用等進(jìn)行控制，達(dá)到工程投資的科學(xué)使用，避免職務(wù)侵占、偷工減料等情況的發(fā)生。同時(shí)科學(xué)的建筑工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化還需要對(duì)施工過程材料進(jìn)場(chǎng)數(shù)量、進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、堆放場(chǎng)地與堆放方法的進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。通過科學(xué)的進(jìn)場(chǎng)數(shù)量設(shè)計(jì)減少材料進(jìn)場(chǎng)過多造成的場(chǎng)地占用、資金占用以及材料管理費(fèi)用。通過科學(xué)的堆放場(chǎng)地設(shè)計(jì)能夠有效減少施工過程二次運(yùn)輸費(fèi)用，提高施工效率。通過科學(xué)的堆放方法設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠有效的避免材料堆放不當(dāng)造成的材料損失。
3.3建筑工程設(shè)計(jì)方案質(zhì)量管理部分的優(yōu)化
建筑工程設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化對(duì)工程施工質(zhì)量也有著一定影響，因此要加強(qiáng)建筑工程設(shè)計(jì)方案中關(guān)于質(zhì)量的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，以此提高工程施工質(zhì)量。建筑工程質(zhì)量設(shè)計(jì)與優(yōu)化首先要對(duì)建筑施工質(zhì)量管理組織架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建以法人為主的、專業(yè)技術(shù)人員與專家為主導(dǎo)地位的、基礎(chǔ)質(zhì)量管理人員為管理基礎(chǔ)的全方位質(zhì)量管理架構(gòu)。
4 設(shè)計(jì)方案優(yōu)化方法
4.1 利用建筑設(shè)計(jì)招標(biāo)的方式來競(jìng)選優(yōu)秀方案
在網(wǎng)絡(luò)、報(bào)刊等相關(guān)傳播媒體的作用下，建筑企業(yè)可通過設(shè)計(jì)招標(biāo)的方式來吸引社會(huì)人員參與自身的建筑方案設(shè)計(jì)，從中篩選最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。再針對(duì)具體方案的可行性來組織專家會(huì)審，本著經(jīng)濟(jì)、美觀和適用的基本原則對(duì)于方案的結(jié)構(gòu)功能、節(jié)能環(huán)保以及空間構(gòu)造等方面進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)而篩選出最佳建筑設(shè)計(jì)方案。
4.2 注重限額設(shè)計(jì)在建筑工程設(shè)計(jì)方案中的體現(xiàn)
在固有的投資限額下進(jìn)行工程施工方案的設(shè)計(jì)，不僅是對(duì)工程施工質(zhì)量的有效控制，更能處理好設(shè)計(jì)方案的肆意變更問題，是減少工程造價(jià)的重要途徑。在限額設(shè)計(jì)的控制下，建筑設(shè)計(jì)預(yù)算指標(biāo)能夠在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案中得以體現(xiàn)，協(xié)調(diào)了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)之間的辯證關(guān)系，保證了設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量。實(shí)行限額設(shè)計(jì)的有效途徑和重要方法是投資分解和工程量控制。限額設(shè)計(jì)是采用分解工程量得到的：上階段審定的投資限額和工程量分解到各專業(yè)之后，再分配到各分部工程中，通過逐級(jí)限額設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)投資限額的有效控制和管理，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)算指標(biāo)、工程數(shù)量等各方面的控制。在優(yōu)化工程設(shè)計(jì)方案的方法中，限額設(shè)計(jì)尤為重要，它可以有效克服和控制“三超”現(xiàn)象，使設(shè)計(jì)單位能夠統(tǒng)一對(duì)其技術(shù)與經(jīng)濟(jì)進(jìn)行管理，改進(jìn)因設(shè)計(jì)概算超標(biāo)對(duì)工程產(chǎn)生的消極影響。
4.3標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)推廣
標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)又稱通用設(shè)計(jì)、定型設(shè)計(jì)，是工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的重要組成。建筑工程建設(shè)的配件、構(gòu)件、零部件、通用的建筑物、公用設(shè)施、構(gòu)筑物，只要條件允許，均應(yīng)道執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于：相比于一般工程，其設(shè)計(jì)質(zhì)量要高；促進(jìn)勞動(dòng)生產(chǎn)率提高，保證工程建設(shè)進(jìn)度的順利進(jìn)行；節(jié)約建筑材料，使工程造價(jià)得到有效控制[3]。
4.4突出工程設(shè)計(jì)方案中的人為操作因素
設(shè)計(jì)方案的實(shí)施效果必須是在人為操作的過程中得以體現(xiàn)，突出人在整體設(shè)計(jì)方案中的主觀能動(dòng)作用。無論是施工人員安排的優(yōu)化、施工項(xiàng)目管理的優(yōu)化還是組織系統(tǒng)的統(tǒng)籌優(yōu)化，都必須與實(shí)際的操作程序相契合。在突出人員專業(yè)素質(zhì)的同時(shí)也應(yīng)注重個(gè)人強(qiáng)項(xiàng)的發(fā)揮，這是提升工程設(shè)計(jì)方案的關(guān)鍵。通過在職學(xué)習(xí)、實(shí)踐交流等方式來提高人員的綜合素質(zhì)，保證工程施工的質(zhì)量。
5 結(jié)束語
總之，現(xiàn)代建筑工程中，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案非常重要，應(yīng)樹立全面性、全過程的施工管理理念，全方位的進(jìn)行優(yōu)化，提高經(jīng)濟(jì)效益，提升建筑使用水準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞 全站儀；數(shù)字繪圖；碎部測(cè)量；誤差
中圖分類號(hào)TB2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）104-0125-02
1 全站儀組成及特點(diǎn)
全站儀基本上包括以下部分：一是數(shù)據(jù)采集設(shè)備（電子測(cè)距、電子測(cè)角、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備等）；二是過程控制機(jī)（外用設(shè)備、微處理機(jī)等）。其工作特點(diǎn)有：1）快速準(zhǔn)確地處理數(shù)據(jù)：儀器自帶數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠快速并準(zhǔn)確地處理空間數(shù)據(jù)，計(jì)算出放樣點(diǎn)的方位角與該點(diǎn)到測(cè)站點(diǎn)的距離；2）快速定方位角：根據(jù)輸入點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì)算出放樣點(diǎn)的方位角，并顯示當(dāng)前鏡頭方向與計(jì)算方位角的差值，將差值調(diào)為0，就確定了要放樣點(diǎn)的方向，然后可以進(jìn)行測(cè)距定位；3）自動(dòng)測(cè)距：將棱鏡對(duì)準(zhǔn)全站儀的鏡頭，全站儀可以快速讀出實(shí)測(cè)距離，與計(jì)算所得理論數(shù)據(jù)比較，根據(jù)二者的差值，判斷棱鏡應(yīng)如何移動(dòng)，移動(dòng)幅度，至差值為0 時(shí)，棱鏡所在位置即為放樣點(diǎn)的實(shí)際位置；4）適應(yīng)性強(qiáng)，在惡劣環(huán)境中，如雨天、潮濕、沖撞、塵土和高溫等環(huán)境中也可以使用。由于全站儀體積小重量輕，操作靈活方便，較少受到地形限制，且不易受外界因素的影響。
全站儀應(yīng)用于數(shù)字繪圖的優(yōu)勢(shì)：1）精度保證——通過全站儀采集的數(shù)據(jù)以電子信息的形式體現(xiàn)，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過程中能夠保證原始數(shù)據(jù)的精度不受影響，使得測(cè)量結(jié)果的精度能達(dá)到滿意。對(duì)精度的保證符合目前科技進(jìn)步的要求；2）數(shù)字化產(chǎn)品——與以往的測(cè)圖相比，數(shù)字測(cè)圖以數(shù)字地圖為產(chǎn)品，比紙質(zhì)地圖更方便使用和更新，同時(shí)有利于對(duì)其進(jìn)行深加工，輸出方便，有利于建立地圖數(shù)據(jù)庫和地理信息系統(tǒng)；3）自動(dòng)化作業(yè)——無論是記錄、處理、成圖、繪圖，均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，方便用戶提取所需信息。
2 全站儀在數(shù)字測(cè)圖中的測(cè)量方法
數(shù)字測(cè)圖中外業(yè)工作質(zhì)量尤為重要，對(duì)最終結(jié)果影響最大。外業(yè)采集主要包括控制測(cè)量和碎部測(cè)量。本文主要研究全站儀碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集，獲取數(shù)字化成圖所必需的數(shù)據(jù)信息，包括描述地圖實(shí)體的空間位置和屬性信息。
在完成控制測(cè)量后，由已測(cè)控制點(diǎn)開始進(jìn)行碎部測(cè)量。通過全站儀對(duì)碎部點(diǎn)的點(diǎn)位信息進(jìn)行采集的做法包括：在測(cè)站點(diǎn)上架設(shè)儀器，經(jīng)建站、定向后，觀測(cè)者照準(zhǔn)定向點(diǎn)位上的棱鏡，確定點(diǎn)位的坐標(biāo)信息，同時(shí)編輯該點(diǎn)的屬性信息記錄到全站儀，另外還需要在草圖上記錄該點(diǎn)的連接信息。如果已經(jīng)得到大半碎部點(diǎn)的坐標(biāo)，下一步盡量通過軟件中的各種測(cè)量法來獲取另外各點(diǎn)的坐標(biāo)，同時(shí)在軟件所包含的各種功能幫助下最終成圖。內(nèi)業(yè)人員在外業(yè)提供的各點(diǎn)編碼基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行展繪，由跑尺人員聯(lián)系作業(yè)路線與點(diǎn)號(hào)編碼，將所有的點(diǎn)進(jìn)行連接；也可以在編碼引導(dǎo)文件的幫助下，進(jìn)行自動(dòng)連接。將連接后所得到的圖與實(shí)地進(jìn)行比較，補(bǔ)充未測(cè)數(shù)據(jù)，最后通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行編輯，以形成完整的地形圖。
對(duì)全站儀所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，通過計(jì)算機(jī)展繪出點(diǎn)位，與實(shí)物進(jìn)行對(duì)比，如果二者存在較大差異，代表繪圖過程中可能有操作不當(dāng)之處，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行重測(cè)，避免錯(cuò)誤的傳播。或者在野外直接將全站儀與便攜計(jì)算機(jī)連接，實(shí)時(shí)傳輸觀測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)添加地理屬性和連接關(guān)系并隨之成圖，有效防止錯(cuò)誤產(chǎn)生。
3 全站儀測(cè)量誤差分析
全站儀測(cè)量誤差來源主要包括：儀器誤差、觀測(cè)誤差、以及環(huán)境影響帶來的誤差，現(xiàn)對(duì)這些誤差分別進(jìn)行分析。
首先是儀器誤差，在測(cè)角中主要包括視準(zhǔn)軸誤差（通過四分之一法或讀數(shù)法進(jìn)行檢驗(yàn)）、豎軸誤差一般是由于儀器安置不正確造成的，橫軸誤差、豎軸誤差可以由傾斜傳感器進(jìn)行校正；在測(cè)距中包括加常數(shù)誤差、乘常數(shù)誤差、周期誤差。
其次是觀測(cè)誤差，在測(cè)距時(shí)主要包括對(duì)中誤差（公式，表明對(duì)中誤差對(duì)測(cè)角精度的影響與兩目標(biāo)之間的距離SAB成正比）、對(duì)點(diǎn)誤差（二者應(yīng)
第三是環(huán)境影響造成的誤差，如大氣折光（注意防止旁折光）、空氣透光率、背景反射，電磁場(chǎng)干擾會(huì)對(duì)測(cè)距造成影響，因此在精確測(cè)距時(shí)需要進(jìn)行氣象改正，即輸入實(shí)時(shí)氣溫、氣壓，自動(dòng)修正測(cè)距結(jié)果；而大氣的情況、溫度變化會(huì)對(duì)測(cè)角產(chǎn)生影響，因此在觀測(cè)時(shí)要注意使用遮陽傘，避免儀器出現(xiàn)不均勻變形。
另外如圖1所示，單向高程測(cè)量誤差由中誤差平方關(guān)系式分析式中變量的范圍：以豎角測(cè)量為例，測(cè)圖中豎角的半測(cè)回中誤差M半測(cè)=2M標(biāo)，其中M標(biāo)為全站儀的標(biāo)稱精度；其次對(duì)于大氣垂直折光差，按照規(guī)范中所提到的，可知Mk=+0.05；另外對(duì)于儀器高i與目標(biāo)高v，兩次量取時(shí)二者之間的差值需要保持在3mm以內(nèi)，根據(jù)誤差傳播定律同精度雙觀測(cè)求中誤差公式則Mi=Mv= =±2.1mm；需要注意的是在城市數(shù)字測(cè)圖中地形的起伏一般不會(huì)超過25°，一般取αv=25°，由于測(cè)圖中地面點(diǎn)高程H的精度是相對(duì)于圖根控制點(diǎn)而言的，即圖根制點(diǎn)高程可視為真值，則MH=Mh 。
參考文獻(xiàn)
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結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和全壽命周期費(fèi)用是近年興起的新理念，該觀念的特點(diǎn)是以結(jié)構(gòu)安全為前提，以節(jié)省建筑資源投入為途徑，以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)。我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正處于高峰期，因此，最大限度減少全壽命周期費(fèi)、實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的綠色建筑理念尤為重要。對(duì)此，研究人員已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)研究并取得了諸多成果-。但在建筑行業(yè)，尚未形成比較統(tǒng)一的全壽命周期費(fèi)用評(píng)價(jià)方法，尤其是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，存在著一定程度上的浪費(fèi)。因而，找到科學(xué)、可靠且易于應(yīng)用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化評(píng)價(jià)方法將成為降低全壽命周期費(fèi)用的有力工具。1965年LA．Zadeh教授提出的模糊數(shù)學(xué)理論及后來的模糊綜合評(píng)判方法是用于評(píng)價(jià)模糊問題的有力工具，已應(yīng)用于建筑全壽命周期費(fèi)用評(píng)價(jià)的研究“，但由于影響全壽命周期費(fèi)用的因素多且難以量化，實(shí)際應(yīng)用的案例并不多。因此，文中介紹了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的模糊綜合評(píng)判方法，結(jié)合工程實(shí)例討論了其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段費(fèi)用計(jì)算中的應(yīng)用，提出了基于單目標(biāo)的模糊綜合評(píng)判逆向計(jì)算法，拓展了模糊綜合評(píng)判方法的應(yīng)用領(lǐng)域。
1建筑全壽命周期費(fèi)用的模糊綜合評(píng)判方法
對(duì)于模糊綜合評(píng)判方法的介紹可參見文獻(xiàn)6。根據(jù)建筑特點(diǎn)，其全壽命周期費(fèi)用{三}通?？煞譃橐淮涡酝顿Y費(fèi)用{Ⅳ}和經(jīng)常性發(fā)生費(fèi)用{R}，即對(duì){}的評(píng)價(jià)包含{J『、r，引兩個(gè)因素，可表述為式{L}={JI、r，引，其中：{N}包括材料費(fèi)用(M)，建造費(fèi)用(c)，設(shè)計(jì)費(fèi)(D)用等子因素；{引包括日常能耗費(fèi){E}，維修費(fèi){r}等子因素，為簡(jiǎn)化僅考慮上述子因素，即：{}={，C，D}，{Rf={E，r}?？梢?，對(duì)全壽命周期費(fèi)用{l的評(píng)價(jià)就轉(zhuǎn)化為對(duì)子因素的逐級(jí)評(píng)價(jià)。以維修費(fèi){r}為例，}={機(jī)電改造費(fèi)，結(jié)構(gòu)改造費(fèi)，樓面維修費(fèi)}={M&E，S，F(xiàn)}；再以樓面維修費(fèi){F}為例，按裂縫產(chǎn)生原因細(xì)分：{l={不均勻沉降，應(yīng)力集中，堿骨料反應(yīng)，施工質(zhì)量差，設(shè)計(jì)不合理}={，sC，AA，CQ，DQ}，從而得到了{(lán)}的一個(gè)底層因素{F}的子因素集，只要找到其子因素集的權(quán)重集{A}就可以得到{F}對(duì)應(yīng)于不同方案的評(píng)判集作為上層因素R的子因素集。逐一評(píng)判底層子因素集后，評(píng)判其上一層子因素集，以此類推，最終實(shí)現(xiàn)對(duì){}的評(píng)判。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的模糊綜合評(píng)判方法
(1)項(xiàng)目概況。某項(xiàng)目基地呈方形，使用功能為商業(yè)、辦公和服務(wù)式公寓的綜合體。地面建筑由三部分組成，裙樓4層作為大型購物商場(chǎng)，一棟18層的甲級(jí)辦公樓和一棟20層的公寓式辦公樓。地下建筑三層，地下一層局部為商業(yè)用途，地下二、三層為汽車庫。采用模糊綜合評(píng)判方法的目的是在保證安全基礎(chǔ)上對(duì)基坑維護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化。
(2)模糊綜合評(píng)判方法正向應(yīng)用。根據(jù)土層分布特點(diǎn)和基礎(chǔ)埋深，備選支護(hù)方案見表1?；又ёo(hù)評(píng)價(jià)方案集為U={u。，u：，“，}={方案I，方案II，方案III}，因素集設(shè)為單層次，為V=，：，}={造價(jià)，施工工期，安全性和環(huán)保性}，權(quán)重集可參考文獻(xiàn)[7]并修正后選用A={0．424，0．312，0．264}。造價(jià)對(duì)應(yīng)的評(píng)判集為R．={3240，2860，4320}，工期的評(píng)判集為R2={155，210，190}，安全性的評(píng)判集為R={1，0．8，1}，將三者歸一化后總評(píng)價(jià)矩陣如式(1)所示：．『-Rt¨410]R=l冗2I=I100．36l(1)【_R3j【．010j綜合評(píng)價(jià)后得到B=A•R={0．63，0．69，0．11}，根據(jù)最大隸屬度原則可發(fā)現(xiàn)方案II相對(duì)較好。但由于人工挖孔樁機(jī)械化程度低、工期長(zhǎng)且安全性與環(huán)保性稍差，雖然綜合評(píng)價(jià)最高但仍有缺陷。因此，能否通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案來改變?cè)u(píng)價(jià)結(jié)果就成為拓展模糊綜合評(píng)判方法應(yīng)用范圍的核心問題。方案I的評(píng)價(jià)結(jié)果同方案II較接近，方案III由于相差較大而不進(jìn)入優(yōu)化范圍，因此選定方案I進(jìn)行重點(diǎn)優(yōu)化。
(3)基于單目標(biāo)的模糊綜合評(píng)判方法逆向應(yīng)用。選擇權(quán)重集A：{0．424，0．312，0．264}中權(quán)重最高因素(即造價(jià))作為優(yōu)化目標(biāo)。設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)值為，則總評(píng)價(jià)矩陣轉(zhuǎn)變?yōu)槭?2)：『R-]4—320—-x101460‘100．360l0(2)經(jīng)綜合評(píng)價(jià)得到=A．R={432U-x，0．69，0．1I}；令方案I和方案II的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果相等，解方程后，得到優(yōu)化目標(biāo)值=3025(萬元)。即當(dāng)方案I的造價(jià)低于3025萬元時(shí)，方案I即取代方案II成為較優(yōu)方案。方案I的支護(hù)費(fèi)用主要包括圍護(hù)費(fèi)用、深坑加固費(fèi)用和支撐費(fèi)用。因此，支護(hù)費(fèi)用評(píng)價(jià)方案集為U={“。，n，}={圍護(hù)，深坑加固，支撐}，權(quán)重集采用類似項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)A={0．428，0．021，0．551}。即在深基坑支護(hù)中，支撐費(fèi)用比重最大、圍護(hù)次之。從而對(duì)此兩項(xiàng)設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)值：①圍護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)：(3240—3025)×0．428／(0．428+0．551)：94(萬元)；②支撐系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)：3240—3025—94=121(萬元)。根據(jù)上述目標(biāo)，采取了如下優(yōu)化措施：①支撐系統(tǒng)由三道支撐改為二道支撐，增加立柱樁截面及配筋，節(jié)約成本約450萬元；②優(yōu)化圍護(hù)樁身配筋，增加坑底加固摻量為10％的混凝土用量，減少摻量為20％的混凝土用量。為保證支撐數(shù)量減少后圍護(hù)系統(tǒng)的安全性，增加了圍護(hù)樁和三軸攪拌樁止水帷幕，取消高壓旋噴止水帷幕和壓密注漿。設(shè)計(jì)變更增加成本約60萬元。綜合上述兩點(diǎn)，總成本節(jié)約390萬元，超過目標(biāo)值，即優(yōu)化后方案I取代方案II成為較優(yōu)方案?；趩文繕?biāo)的模糊綜合評(píng)判方法逆向應(yīng)用是模糊綜合評(píng)判方法的新應(yīng)用，即根據(jù)權(quán)重大小逆向設(shè)定子因素預(yù)期值。據(jù)此組織專家進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化論證，改變了以往專家論證方案造價(jià)的單一性，拓展了模糊綜合評(píng)判方法的應(yīng)用范圍，為優(yōu)化設(shè)計(jì)指明了方向，更有利于控制全壽命周期費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)綠色建筑的目標(biāo)。
3結(jié)語
文中討論了模糊綜合評(píng)判方法的逆向應(yīng)用，分析了其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中的工程應(yīng)用實(shí)例，有以下主要結(jié)論：①模糊綜合評(píng)判方法適用于解決建筑全壽命周期費(fèi)用評(píng)判和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本評(píng)價(jià)的問題；②正向運(yùn)用模糊綜合評(píng)判方法可獲得不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性，而逆向運(yùn)用模糊綜合評(píng)判方法可為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供方向，拓展了模糊綜合評(píng)判方法的應(yīng)用范圍；③權(quán)重集是影響評(píng)判結(jié)果的最主要因素，通常采用專家提供的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，為獲得更準(zhǔn)確的權(quán)重集，尚需在工程實(shí)踐中不斷積累相關(guān)數(shù)據(jù)加以完善。
(一)設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)思路直接影響工程項(xiàng)目總投資
工程項(xiàng)目所確定設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)原則直接決定工程項(xiàng)目總投資，如新技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)口設(shè)備的選用，系統(tǒng)布局原則，集約節(jié)約程度，附屬設(shè)施投入和外購程度，配套設(shè)施替代條件，藝術(shù)性及形象工程關(guān)注程度，可持續(xù)發(fā)展的條件，創(chuàng)造性思維和方法的應(yīng)用，等等，都會(huì)對(duì)項(xiàng)目總投資起到?jīng)Q定性作用。
(二)設(shè)計(jì)方案直接決定項(xiàng)目投資的經(jīng)濟(jì)性
設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣，系統(tǒng)流程的合理性，設(shè)備配置的合理性和效果，資源節(jié)約利用程度，先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)的普及性，落后淘汰技術(shù)的替代和更新程度等，都要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、政策分析，做風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，最終確定項(xiàng)目投資的經(jīng)濟(jì)性和節(jié)約程度。
(三)設(shè)計(jì)質(zhì)量和效果是影響工程造價(jià)的重要環(huán)節(jié)
工程設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化是通過人員優(yōu)化、項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理優(yōu)化以及科學(xué)的統(tǒng)籌安排來完成的系統(tǒng)工作。項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理過程要抓住重點(diǎn)與關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)控制,以此提高工程設(shè)計(jì)方案質(zhì)量，減少設(shè)計(jì)變更，控制重復(fù)投資，大力降低工程造價(jià)。
(四)設(shè)計(jì)方案優(yōu)劣直接決定投運(yùn)后的經(jīng)濟(jì)效益
設(shè)計(jì)方案不僅要考慮投資額的高低，還應(yīng)考慮項(xiàng)目投產(chǎn)后的生產(chǎn)成本高低和經(jīng)營(yíng)效益的好壞，與同行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，環(huán)境及社會(huì)影響程度，更新及技術(shù)改造的投入程度等。
二、優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)控制工程造價(jià)的途徑
(一)加大設(shè)計(jì)管理力度
業(yè)主單位必須高度重視優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，積極采用招標(biāo)等方式優(yōu)選出設(shè)計(jì)單位，優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，明確設(shè)計(jì)思路和方法，全過程對(duì)設(shè)計(jì)優(yōu)化加大監(jiān)管力度，以系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法對(duì)項(xiàng)目的整體性、相關(guān)性、有序性、動(dòng)態(tài)性、先進(jìn)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和最優(yōu)化進(jìn)行分析、論證，運(yùn)用最優(yōu)化的方法建立一個(gè)最佳系統(tǒng)、最佳投資的建設(shè)項(xiàng)目，確保設(shè)計(jì)優(yōu)化工作全方位開展，保證投資項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)、節(jié)約、高效。
(二)做好設(shè)計(jì)方案的全方位細(xì)化優(yōu)化和動(dòng)態(tài)管理工作
設(shè)計(jì)方案優(yōu)化包括工藝流程的優(yōu)化、設(shè)備優(yōu)選、耗用物料的節(jié)省、總圖布置優(yōu)化、自動(dòng)化的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、技術(shù)領(lǐng)先戰(zhàn)略最優(yōu)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到最優(yōu)等。最終確保項(xiàng)目設(shè)計(jì)達(dá)到功能滿足、技術(shù)先進(jìn)、安全適用、結(jié)構(gòu)合理、滿足環(huán)境及節(jié)能要求、投資節(jié)省，對(duì)設(shè)計(jì)方案要以提高綜合價(jià)值為目標(biāo)，以功能分析為核心，以系統(tǒng)觀念為指導(dǎo)，形成最佳方案。
(三)利用價(jià)值工程進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較
在方案設(shè)計(jì)中，需要考慮整個(gè)設(shè)計(jì)方案的價(jià)值，要充分考慮項(xiàng)目的投資價(jià)值和功能價(jià)值。需要運(yùn)用價(jià)值工程原理，從功能和成本兩方面來進(jìn)行評(píng)價(jià),計(jì)算改進(jìn)方案的成本和功能值,根據(jù)改進(jìn)方案的評(píng)價(jià),從中優(yōu)選最佳方案，從而通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案有效地降低工程造價(jià)。
(四)強(qiáng)化基建期間的設(shè)計(jì)管理和設(shè)計(jì)質(zhì)量控制
要加強(qiáng)施工階段的設(shè)計(jì)管理，控制設(shè)計(jì)變更，同時(shí)按優(yōu)化設(shè)計(jì)管理的流程和辦法，做好設(shè)計(jì)變更和設(shè)計(jì)質(zhì)量控制工作，強(qiáng)化優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。
(五)充分發(fā)揮第三方功能對(duì)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)價(jià)
設(shè)計(jì)階段，積極推行設(shè)計(jì)監(jiān)理制，對(duì)設(shè)計(jì)優(yōu)化和過程設(shè)計(jì)進(jìn)行監(jiān)理，并對(duì)相關(guān)關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵技術(shù)同時(shí)可委托社會(huì)專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行專項(xiàng)評(píng)價(jià)，充分利用第三方的監(jiān)督、評(píng)價(jià)職能，督促設(shè)計(jì)單位提高優(yōu)化設(shè)計(jì)的水平和效果。切實(shí)推行限額設(shè)計(jì)，推廣標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)及典型性設(shè)計(jì)。實(shí)行項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)設(shè)計(jì)方案的項(xiàng)目功能、造價(jià)、工期和設(shè)備、材料、人工消耗等方面進(jìn)行定量與定性結(jié)合的綜合分析，確定技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好的設(shè)計(jì)方案，提高投資效益。
(六)安全和節(jié)能減排作為投資項(xiàng)目?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)的重中之重
在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中不僅僅考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化，更要注重系統(tǒng)設(shè)備的安全性，并要把節(jié)能減排指標(biāo)的控制作為重要設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，在造價(jià)控制過程中，要充分考慮項(xiàng)目投資的功能價(jià)值和工程項(xiàng)目的社會(huì)價(jià)值，達(dá)到綜合價(jià)值最大化。
(七)制定優(yōu)化設(shè)計(jì)、節(jié)約投資的激勵(lì)機(jī)制
項(xiàng)目單位必須制定相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的獎(jiǎng)懲管理辦法，結(jié)合設(shè)計(jì)監(jiān)理和設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)機(jī)制，從設(shè)計(jì)方案選定和評(píng)價(jià)，設(shè)計(jì)變更多少和影響程度，投資費(fèi)用的節(jié)省，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效果的評(píng)價(jià)和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的比較，等等，全方位推行設(shè)計(jì)獎(jiǎng)懲機(jī)制，推行設(shè)計(jì)索賠制度，切實(shí)保障設(shè)計(jì)質(zhì)量和控制造價(jià)。(八)優(yōu)化設(shè)計(jì)要勇于創(chuàng)新，敢于突破設(shè)計(jì)規(guī)范修改周期一般較長(zhǎng)，而現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又日新月異，設(shè)計(jì)工作要勇于創(chuàng)新，敢于突破，這不僅能節(jié)約造價(jià)還能為優(yōu)化設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞：最優(yōu)化；數(shù)學(xué)模型
中圖分類號(hào)：O13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-0118（2012）-03-0-02
做一切工作，我們總想從一切可能的方案中選出最優(yōu)的方案，這就是最優(yōu)化問題。研究和解決最優(yōu)化問題的方法是最優(yōu)化方法，這種方法的數(shù)學(xué)理論就是最優(yōu)化理論。
一、工作步驟
用最優(yōu)化方法解決實(shí)際問題，一般可經(jīng)過下列步驟：（一）提出問題，收集相關(guān)數(shù)據(jù)和資料；（二）建立模型，確定變量，列出目標(biāo)函數(shù)和約束；（三）最優(yōu)解的檢驗(yàn)和實(shí)施。
二、數(shù)學(xué)模型
最優(yōu)化模型一般包括變量，約束條件和目標(biāo)函數(shù)。
（一）變量
一個(gè)模型是由若干個(gè)參數(shù)決定的。在這些參數(shù)中，一部分是事先給定的，在優(yōu)化過程中保持不變的叫做預(yù)定參政，可以變化的則叫做變量。一般而言，變量越多，自由度就越大，優(yōu)化過程也就越復(fù)雜，變量通常以向量
（二）約束條件
在求最優(yōu)解過程中，變量要受某些條件的限制，包括技術(shù)上，資源上，時(shí)間上等的約束。這些約束條件越接近實(shí)際，則計(jì)算機(jī)所求得的解也更接近實(shí)際最優(yōu)解。約束條件又分為可行域和非可行域。
（三）目標(biāo)函數(shù)
最優(yōu)化就是從若干個(gè)方案中找出最優(yōu)方案，優(yōu)化的目標(biāo)在數(shù)學(xué)上一般寫成函數(shù)關(guān)系式，該函數(shù)就是目標(biāo)函數(shù)，記為，或。要求目標(biāo)函數(shù)為最大時(shí)可寫成max，最小時(shí)則寫成min。例如：變量，使得目標(biāo)函數(shù)最小，并滿足約束條件，則模型可表示為：
三、最優(yōu)化問題的求解方法
不同類型的最優(yōu)化問題可以有不同的最優(yōu)化方法，即使同一類型的問題，也可以有多種解決方法。一般而言，典型的求解方法如下：
（一）解析法
此方法只適用于目標(biāo)函數(shù)及約束有明的表達(dá)式的情況。
（二）直接法
當(dāng)目標(biāo)函數(shù)較復(fù)雜或無法用變量顯函數(shù)描述時(shí)，可采用直接搜索的方法經(jīng)過若干次迭代搜索到最優(yōu)點(diǎn)。
（三）數(shù)值計(jì)算法
它以梯度法為基礎(chǔ)，是一種解析與數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法。
四、數(shù)學(xué)模型的建立及求解的實(shí)例
某工程日需要沙石1000t，由于量有限，它分別從該市的五個(gè)地方，利用37輛大中小型貨車來運(yùn)輸。為了在不影響工程進(jìn)度的前提下，怎樣盡可能的減少成本成了主要的問題，接下來我們將利用最優(yōu)化理論來解決這個(gè)問題。
則總成本為：
=60+65+85+70+55+85+90+120+85+80+110+120+140+115+100這也就是極小化線性規(guī)劃模型。
它的約束條件為：
（1）≥140
（2）≥185
（3）≥200
（4）≥165
（5）≥310
（6）≤60
（7）≤65
（8）≤72
通過lindo軟件，可得以下最優(yōu)化方案：
關(guān)鍵詞：住宅建筑方案；優(yōu)化設(shè)計(jì)；實(shí)踐
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
合理的住宅建筑方案，既要保證其功能的齊全，而且還要保證其使用的方便性，與此同時(shí)，還要保證結(jié)構(gòu)的安全性，與外型上的美觀。因此，對(duì)住宅建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)踐的探討有其必要性與現(xiàn)實(shí)意義。
一、住宅建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性
住宅建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)，從實(shí)質(zhì)上講，就是一個(gè)二次優(yōu)化（必要的時(shí)候也會(huì)較大改動(dòng)原方案），對(duì)于建筑，基本是奔著適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工5種效果。而優(yōu)化也就是讓這幾個(gè)問題進(jìn)一步的分析和選擇更合理的措施。比如鋼結(jié)構(gòu)里用鋼量是一個(gè)很大的問題，那么這里的優(yōu)化主要也就是結(jié)構(gòu)計(jì)算的問題，選擇不同的結(jié)構(gòu)布置形式，那么受力肯定是不同的，最后的用鋼量也是不同的（有的時(shí)候很小的修改都能產(chǎn)生較大的差別）。當(dāng)然人為的選擇也就幾種，不一定是我們所謂的最優(yōu)點(diǎn)。不過現(xiàn)在的優(yōu)化問題基本用漸進(jìn)的數(shù)學(xué)方法。當(dāng)然對(duì)于簡(jiǎn)單的問題可以把實(shí)際工程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)的問題進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理?？墒墙ㄖ话愫軓?fù)雜，這個(gè)也是建筑上的優(yōu)化的困難所在。好處也就是更節(jié)省，更合理，更環(huán)保等等，就是讓上邊的5種效果更符合人們的要求。雖然現(xiàn)在一般的建筑是很少做優(yōu)化問題處理的，因?yàn)樽鼋Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的都趕時(shí)間和功效，設(shè)計(jì)基本偏大。讓設(shè)計(jì)人員優(yōu)化，也就是讓他們能更好的擦著邊過去，這不是一般的設(shè)計(jì)人員能做到的，但是對(duì)于一些情況很特別的建筑及方案，必須要進(jìn)行優(yōu)化處理。
住宅建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)
住宅建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)，通常情況下，主要采用兩種解決方法，一種是簡(jiǎn)化計(jì)算，二種是數(shù)值模擬，通過研究對(duì)象的確定，建立相應(yīng)的實(shí)體模型，然后確定載荷，動(dòng)載荷還是靜載，再選擇方法，力學(xué)發(fā)展至今解決工程問題方法已有很多，如平面問題可用差分法，復(fù)雜結(jié)構(gòu)可用有限元，這類軟件以及相關(guān)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是多種多樣的，在具體的選擇和設(shè)計(jì)時(shí)，需要以實(shí)際需求為基礎(chǔ)，具體可以從以下幾點(diǎn)入手：
1.數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建
在構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的過程中，要有一個(gè)清晰、具體、可操作性強(qiáng)的規(guī)劃才行，對(duì)自己方案各方面了如指掌，并全面客觀的進(jìn)行量化分析，在此基礎(chǔ)上提出方案調(diào)整（改版）計(jì)劃，包括方案優(yōu)化預(yù)計(jì)目標(biāo)（最好及最壞）、手段及考核方法（指標(biāo)）及應(yīng)急處理措施。然后就是對(duì)此方案的可行性論證，多咨詢幾個(gè)方案建設(shè)公司，最后對(duì)方案進(jìn)行修改確定，最后就是方案實(shí)施。
2.明確方案優(yōu)化約束條件
在優(yōu)化方案時(shí)，需要熟悉建筑建設(shè)環(huán)境，確定出入口位置及平面形狀，分析住宅建筑的功能關(guān)系和流線組織，正確合理地安排建筑各部分的相對(duì)位置，以此來確定建筑各部分的尺寸。
另外，需要通過對(duì)建筑平面布局與基地周邊環(huán)境條件的相互分析，確保兩者的相互適應(yīng)性，優(yōu)化建筑平面形式，與此同時(shí)，還要科學(xué)組合符合建筑的規(guī)模和使用功能的要求，使得建筑平面布局為建筑結(jié)構(gòu)選型與立面處理提供合理的基礎(chǔ)依據(jù)，并且在滿足使用功能的基礎(chǔ)上，盡量減少交通面積，提高建筑的利用率，降低建筑的造價(jià)。
3.優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊
一般而言，建筑方案設(shè)計(jì)總?cè)蝿?wù)中，基本上有以下幾點(diǎn)：確定紅線、確定建筑定位、確定豎向設(shè)計(jì)、確定環(huán)平（消防）、確定綠化、確定室外管網(wǎng)、確定景觀，而且總平面設(shè)計(jì)的依據(jù)是一個(gè)根據(jù)業(yè)主的建設(shè)意圖編制的設(shè)計(jì)任務(wù)書，根據(jù)任務(wù)書的要求向城市規(guī)劃部門及國(guó)土部門申請(qǐng)用地，在規(guī)劃部門根據(jù)城市規(guī)劃布置劃撥用地及相應(yīng)提出有關(guān)的規(guī)劃要求的批準(zhǔn)文件后，由業(yè)主委托進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此，在優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊時(shí)，必須要以此為標(biāo)準(zhǔn)，但是不可以把它看成簡(jiǎn)單的平面構(gòu)成，確保空間設(shè)計(jì)好的科學(xué)性與美觀性，可以從空間的角度出發(fā)，想象三維空間勾畫平面，平面只是一種空間的表達(dá)形式，通過工作模型或電腦建模，仔細(xì)思考方案設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，善于學(xué)結(jié)，并融會(huì)貫通。
三、建筑方案設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)
在建筑設(shè)計(jì)中，通常主要是采用3dmax一般是做效果，實(shí)現(xiàn)建筑工程可視化，但也需要一些輔助軟件，一般配合CAD使用的多。平面軟件,photoshop（作圖）、freehand（排版）、coreldRAW（排版）、illustrator（排版）、pentium（雕刻）、CAD （工地出圖、家裝出圖等）等，另外，為了方便用戶操作，可以在過完成每一步的操作后，可以根據(jù)每個(gè)系統(tǒng)模塊進(jìn)行具體的設(shè)定，一方面，便于信息的查詢，如房間的開間安息，面積數(shù)以及進(jìn)深數(shù)等相關(guān)的參數(shù)，另一方面，可以及時(shí)地對(duì)設(shè)計(jì)出的平面效果進(jìn)行具體的分析，找到更好的立面效果。
另外，還需要注意以下幾點(diǎn)問題：一、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案就是要多溝通，讓設(shè)計(jì)師明白甲方的設(shè)計(jì)要求，甲方明白設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念，多方比較，通過施工圖深度控制，減少工程過程中的變更和簽證，尤其是對(duì)于甲方代表或現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理的管理水平，一定要保證合同的完整性和執(zhí)行過程中的監(jiān)督，與此同時(shí)，還要通過篩選設(shè)計(jì)公司，看設(shè)計(jì)公司資質(zhì)、類似業(yè)績(jī)，最重要的是要看主設(shè)計(jì)師、設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的水平、資歷、作品。二、一個(gè)成熟的設(shè)計(jì)師，不僅僅會(huì)做設(shè)計(jì)，必須要懂得施工工藝，因?yàn)楹芏嗫蛻羲峭庑校粌H僅把你看做給他設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師，要熟悉各種新型材料，隨時(shí)了解市場(chǎng)行情，了解材料價(jià)格的漲幅，這樣有利于做報(bào)價(jià)。最后最重要的就是設(shè)計(jì)師的心態(tài)很重要。
總結(jié)：
總而言之，建筑建筑方案的平面優(yōu)化設(shè)計(jì)，必須要保證其結(jié)構(gòu)不變的情況下，對(duì)建筑方案進(jìn)行進(jìn)行分析，通過優(yōu)化算法和數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，不斷地進(jìn)行方案的補(bǔ)充和優(yōu)化，與此同時(shí)，還要針對(duì)其具體的約束條件，進(jìn)行不同層次的調(diào)整與修正，但是一定要以實(shí)際需要和層次需要為標(biāo)準(zhǔn)，確保其調(diào)整的科學(xué)性與適當(dāng)性。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】：施工組織設(shè)計(jì)優(yōu)化 資源 工期
隨著建筑業(yè)和建筑市場(chǎng)管理體制改革的不斷深化，施工組織設(shè)計(jì)已經(jīng)成為工程項(xiàng)目建設(shè)程序中一個(gè)必不可少的部分?！笆濉币詠?，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，建筑業(yè)也迎來了發(fā)展的高峰期，建筑工業(yè)化水平不斷提高，因此對(duì)管理體制的要求也不斷提升。為適應(yīng)市場(chǎng)和現(xiàn)代化施工的要求，建筑企業(yè)需要不斷引進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新材料，研究使用先進(jìn)的管理體制，只有這樣才能建設(shè)成安全環(huán)保的建筑產(chǎn)品，促進(jìn)建筑行業(yè)的持久、穩(wěn)定、快速發(fā)展。
一、施工組織設(shè)計(jì)概述
施工組織設(shè)計(jì)是指在項(xiàng)目的整個(gè)施工過程中，運(yùn)用系統(tǒng)工程及經(jīng)濟(jì)學(xué)思想，對(duì)擬建工程的各個(gè)施工環(huán)節(jié)、各種資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排和計(jì)劃管理的行為。施工組織設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是不斷追求工程項(xiàng)目的質(zhì)量、成本、進(jìn)度目標(biāo)，充分利用資源，獲得最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益。施工組織設(shè)計(jì)是建筑工程施工管理的核心和靈魂，是對(duì)施工活動(dòng)進(jìn)行科學(xué)管理的重要手段。編制施工組織設(shè)計(jì)技術(shù)方案需要協(xié)調(diào)工程施工中的各個(gè)階段、各參與方、各項(xiàng)資源之間的相互關(guān)系，對(duì)工程建設(shè)過程進(jìn)行組織、規(guī)劃和協(xié)調(diào)。施工組織設(shè)計(jì)方案是項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)效果的直接體現(xiàn)，其編制的主要內(nèi)容一般包括包括工程概況、施工部署及施工方案、施工進(jìn)度計(jì)劃、施工平面圖、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及附圖、附表等。
二、工程項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)方案
1.工程概況
本研究選用的工程項(xiàng)目是平?jīng)鍪惺袌?chǎng)監(jiān)管所業(yè)務(wù)用房、附屬用房及附屬工程，該項(xiàng)目總建筑面積：800m2，均為坡屋面，屋面防水等級(jí)為Ⅱ級(jí)；建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)；耐火等級(jí)為二級(jí)；設(shè)計(jì)使用年限為50年；建筑抗震設(shè)防類別為丙類；抗震設(shè)防烈度為6度；建筑物場(chǎng)地類別為Ⅱ類；場(chǎng)地土類型為中硬土；地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)；砌體質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)。
由平?jīng)鍪惺袌?chǎng)監(jiān)督管理局作為建設(shè)單位投資建設(shè)，監(jiān)理單位是中維建設(shè)工程咨詢有限公司，設(shè)計(jì)單位是甘肅省建筑設(shè)計(jì)研究院，合同約定工期為總?cè)諝v天數(shù)180天，本工程還包含室外場(chǎng)地、道路、圍墻、綠化及水電配套設(shè)施等。
2.施工組織設(shè)計(jì)優(yōu)化方案的內(nèi)容
本項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)優(yōu)化方案主要包括以下幾部分：
（1）施工組織設(shè)計(jì)
本工程項(xiàng)目編制的施工組織設(shè)計(jì)文件包括編制依據(jù)及說明，工程概況，各分部分項(xiàng)工程的主要施工方法，工程投入的主要機(jī)械設(shè)備及進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃，勞動(dòng)力和材料投入計(jì)劃及保證措施，確保工程質(zhì)量的技術(shù)組織措施和質(zhì)量違約承諾，確保安全生產(chǎn)的技術(shù)組織措施，確保文明施工的技術(shù)組織措施，確保工期的技術(shù)組織措施及違約責(zé)任承諾。
（2）安全施工組織設(shè)計(jì)
安全施工組織設(shè)計(jì)文件主要包括編制依據(jù)，工程概況，安全文明目標(biāo)及組織機(jī)構(gòu)，各級(jí)安全生產(chǎn)責(zé)任制，各工種安全操作規(guī)程及各種機(jī)械安全技術(shù)操作規(guī)程，環(huán)境保護(hù)規(guī)章制度、措施，安全生產(chǎn)技術(shù)措施，各專項(xiàng)技術(shù)方案，施工現(xiàn)場(chǎng)易發(fā)生重大事故的部位、環(huán)節(jié)的預(yù)防監(jiān)控及應(yīng)急救援措施，教育培訓(xùn)。
（3）揚(yáng)塵治理專項(xiàng)方案
揚(yáng)塵治理專項(xiàng)方案主要包括綜合概況，建筑設(shè)計(jì)概況，揚(yáng)塵治理專項(xiàng)措施，施工現(xiàn)場(chǎng)防噪聲污染的各項(xiàng)措施，文明施工措施，文明施工、環(huán)境保護(hù)的檢查措施，消防保衛(wèi)措施。
（4）土方開挖、回填施工方案
土方開挖、土方回填施工方案主要包括工程總體概況，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概況，編制依據(jù)，基礎(chǔ)土方開挖施工方案，基礎(chǔ)土方回填施工方案。
（5）模板工程施工方案
模板工程施工方案主要包括工程概況，編制依據(jù)，施工組織管理體系，施工準(zhǔn)備，主要施工方法，施工進(jìn)度計(jì)劃，質(zhì)量控制措施，安全施工管理。
（6）混凝土工程施工方案
混凝土工程施工方案主要包括工程概況，設(shè)計(jì)概況，編制依據(jù)，施工組織管理體系，施工準(zhǔn)備，主要施工方法，質(zhì)量控制措施，安全施工管理。
（7）鋼筋工程施工方案
鋼筋工程施工方案主要包括工程概況，設(shè)計(jì)概況，編制依據(jù)，施工組織管理體系，施工準(zhǔn)備，主要施工方法，質(zhì)量控制措施，安全施工管理。
三、施工組織設(shè)計(jì)方案優(yōu)化措施和方法
（1）設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化
施工組織設(shè)計(jì)方案是工程項(xiàng)目建設(shè)過程中的主要指導(dǎo)性文件，在項(xiàng)目建設(shè)前期編制，內(nèi)容涵蓋項(xiàng)目建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)的工藝技術(shù)要求和施工方法。在本項(xiàng)目的施工組織設(shè)計(jì)方案中，僅在模板工程施工方案中編制了施工進(jìn)度計(jì)劃，其他分項(xiàng)方案均未編制，由于進(jìn)度計(jì)劃是指導(dǎo)工程建設(shè)進(jìn)度，確保工期的重要影響因素，因此，各分項(xiàng)方案均應(yīng)編制進(jìn)度計(jì)劃。進(jìn)度計(jì)劃一般以網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的形式表示。
（2）主要施工方法的優(yōu)化
通過三新技術(shù)的推廣語應(yīng)用，使得建筑工程在實(shí)施過程中能夠充分發(fā)揮新技術(shù)新工藝新材料的優(yōu)勢(shì)，降低工序作業(yè)時(shí)間，節(jié)省材料和人工成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。在本項(xiàng)目的施工組織設(shè)計(jì)方案中，施工組織設(shè)計(jì)、模板工程施工方案、混凝土工程施工方案和鋼筋工程施工方案均涉及主要施工方法的相關(guān)內(nèi)容。雖然不同的工序所采用的施工方法不同，但是在施工中盡量采取節(jié)能高效的施工材料或工藝技術(shù)，提高資源利用效率，降低企業(yè)成本。
（3）施工進(jìn)度計(jì)劃的優(yōu)化。
工期是施工企業(yè)一直以來追求的三大目標(biāo)之一，施工進(jìn)度優(yōu)化可以理解為在既定資源一定的前提下追求工期最短，或者說在資源合理高效利用的前提下追求工期最短。在施工組織設(shè)計(jì)方案中，一般用網(wǎng)絡(luò)圖來進(jìn)行施工進(jìn)度計(jì)劃編制和優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)圖通過箭頭、圓圈、字母等來表示項(xiàng)目建設(shè)的各個(gè)工序及其持續(xù)時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)圖又有單代號(hào)和雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖兩種。在工程實(shí)際應(yīng)用中，雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖的應(yīng)用更為普遍。網(wǎng)絡(luò)圖是項(xiàng)目進(jìn)度情況的直接體現(xiàn)，能夠直接地展示項(xiàng)目各個(gè)工序的施工進(jìn)度情況，方便對(duì)各個(gè)工序的施工時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，方便控制工程建設(shè)實(shí)際工期。
（4）施工成本優(yōu)化
施工成本優(yōu)化與施工進(jìn)度計(jì)劃是相對(duì)應(yīng)的，合稱為工期成本優(yōu)化。工期成本優(yōu)化的目的在于兩點(diǎn)：一是在施工成本最優(yōu)時(shí)尋求最短工期；二是在施工工期既定時(shí)尋求最低成本。對(duì)于前者，需要借助網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，通過壓縮網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中關(guān)鍵線路上的持續(xù)時(shí)間達(dá)到縮短工期的目的。在實(shí)際優(yōu)化中，為簡(jiǎn)化優(yōu)化工作，一般采用“破圈法”。施工成本優(yōu)化的精髓在于提高人工和資源的利用率，在實(shí)際施工中采取有效合理規(guī)劃、統(tǒng)籌施工，提高全員經(jīng)濟(jì)意識(shí)，提高人工效率，提高材料使用率等。
（5）資源優(yōu)化
資源優(yōu)化就是對(duì)工程建設(shè)中的各資源要素進(jìn)行優(yōu)化配置、優(yōu)化組合，以實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)管理。借助于網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖進(jìn)行資源優(yōu)化主要在于兩點(diǎn)：一種是在資源有限的情況下謀求工期最短；另一種是在工期一定的情況下謀求資源的節(jié)約利用。在實(shí)際施工中，施工資源優(yōu)化應(yīng)注重施工資源計(jì)劃的編制、資源的供應(yīng)、資源的節(jié)約集約利用、資源的使用效果分析等各個(gè)環(huán)節(jié)。
四、結(jié)論
施工組織設(shè)計(jì)在工程項(xiàng)目建設(shè)過程中具有重要指導(dǎo)作用，在其技術(shù)文件的編制過程中也應(yīng)時(shí)刻圍繞質(zhì)量、成本、進(jìn)度的目標(biāo)。本文從平?jīng)鍪惺袌?chǎng)監(jiān)管所業(yè)務(wù)用房、附屬用房及附屬工程角度進(jìn)行分析，探究了其施工組織設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容，并提出了切實(shí)可行的優(yōu)化措施和方法，對(duì)在項(xiàng)目建設(shè)中進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)及方案優(yōu)化將會(huì)具有重大的指導(dǎo)意義。同時(shí)，由于優(yōu)化方案進(jìn)一步節(jié)約了資源，提高了資源使用效率，因此在今后的實(shí)踐應(yīng)用中應(yīng)大力提倡。
參考文獻(xiàn)
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Key words:structural design optimization technology；design of building structure；a new type of structure application
摘要：人們物質(zhì)需求及市場(chǎng)價(jià)格變化使得建筑的成本攀升，同時(shí)建筑節(jié)能要求不斷提高，利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)資源最大化的重要手段，本文建立了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的模型及計(jì)算方法，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了其在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用中的注意事項(xiàng)，在建筑實(shí)踐中具有極強(qiáng)的可操作性，同時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化也給建筑市場(chǎng)的發(fā)展帶來了深遠(yuǎn)的意義。
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新型結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TB482.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
近年來，人們對(duì)于居住條件及生活環(huán)境的要求不斷提高，相應(yīng)對(duì)建筑產(chǎn)品的品質(zhì)要求也不斷提高，同時(shí)國(guó)家大力提倡建筑節(jié)能，這就需要我們利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)方法，提高有限空間、有限資源的最大化效果發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化、實(shí)用性和適用性的良好目標(biāo)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)就是在原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合新工藝和設(shè)備的使用，增加新材料的投入，采用新型結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行局部設(shè)計(jì)的改變，使技術(shù)更可行，更加滿足建筑功能要求，同時(shí)節(jié)約材料，降低造價(jià)。
從建筑上分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，它主要體現(xiàn)在房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)量方面。房屋工程分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)以上幾個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)還包括選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等內(nèi)容，在實(shí)施過程中，還應(yīng)該按照一切從實(shí)際出發(fā)的原則，結(jié)合具體工程的實(shí)際情況，圍繞房屋建筑的綜合經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法
進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不同方案的選擇及不同的建筑材料的選用對(duì)工程整體會(huì)有較大影響，應(yīng)在滿足設(shè)計(jì)意圖后，盡量使平面布置規(guī)則，縮小剛度和質(zhì)量中心的差異，這樣水平荷載就不會(huì)使建筑物有太大的扭轉(zhuǎn)作用。豎直方向上應(yīng)避開使用轉(zhuǎn)換層，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。
（1）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型就是在各種影響變量中選擇主要參數(shù)，并建立函數(shù)模型，運(yùn)用科學(xué)合理的方法得出最優(yōu)解。結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化建立模型的大致步驟如下：一是設(shè)計(jì)變量的合理選擇。通常的設(shè)計(jì)變量選擇對(duì)設(shè)計(jì)要求影響較大的參數(shù)，將所涉及的參數(shù)按照各自的重要性區(qū)分，將對(duì)變化影響不大的參數(shù)定為預(yù)定參數(shù)，通過這種方法可減少很多計(jì)算編程的工作量。二、目標(biāo)函數(shù)的確定。使用函數(shù)找出滿足既定條件的最優(yōu)解。最后，約束條件的確定。房屋結(jié)構(gòu)可靠度優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件，包括了應(yīng)力約束、裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、從正常時(shí)的極限狀態(tài)下彈性約束到終極狀態(tài)的彈塑性約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件等。設(shè)計(jì)中，要保證各約束條件必須符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。
（2）結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算方案
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)多個(gè)變量、多個(gè)約束條件，屬于一個(gè)非線性的優(yōu)化問題，設(shè)定計(jì)算方案時(shí)，常將有約束條件轉(zhuǎn)變?yōu)闊o約束條件來計(jì)算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成計(jì)算方案的設(shè)定后只需編制相應(yīng)適用的運(yùn)算程序即可得到我們的最終優(yōu)化結(jié)果。
（3）推廣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)
工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的形成，來源于大量成熟的、行之有效的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科技成果，是科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的必要途徑。優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，不僅優(yōu)化了設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)的盲目性，還將大大提高設(shè)計(jì)速度，有效降低項(xiàng)目的全壽命費(fèi)用。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中可以對(duì)一些重要的部位采取設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)限額制度，對(duì)一些設(shè)計(jì)部位使用“宜”或“不宜”等引導(dǎo)性語言提示設(shè)計(jì)人員對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化，鼓勵(lì)他們?cè)谠O(shè)計(jì)中大膽使用新工藝和新材料。整體結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性是新規(guī)范特別強(qiáng)調(diào)內(nèi)容。新規(guī)范用于控制結(jié)構(gòu)整體性的主要指標(biāo)主要有：周期比、位移比、剛度比、層間受剪承載力之比、剛重比、剪重比等。新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范在結(jié)構(gòu)可靠度、設(shè)計(jì)計(jì)算、配筋構(gòu)造方面均有重大更新和補(bǔ)充，特別是對(duì)抗震及結(jié)構(gòu)的整體性，規(guī)則性作出了更高的要求。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用于實(shí)踐之中，是目前一個(gè)比較廣泛的課題，利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法在不改變適用性能的前提下達(dá)到降低工程造價(jià)的目的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)、前期設(shè)計(jì)，舊房改造，抗震設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)的各分部環(huán)節(jié)，發(fā)揮著巨大的效益。進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，要把握好技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系，既要反對(duì)片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約，忽視技術(shù)上的合理要求的做法，又要反對(duì)設(shè)計(jì)保守浪費(fèi)，只重技術(shù)，輕經(jīng)濟(jì)的思想。在按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法及模型進(jìn)行實(shí)踐的過程中，要注意下面的幾個(gè)問題。
（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)注意前期參與
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的階段分為三個(gè)：結(jié)構(gòu)方案階段、結(jié)構(gòu)計(jì)算階段和施工圖設(shè)計(jì)階段。概念設(shè)計(jì)是展現(xiàn)先進(jìn)設(shè)計(jì)思想的關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)工程師的主要任務(wù)就是在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結(jié)構(gòu)總體方案的設(shè)計(jì)，客觀、真實(shí)的理解結(jié)構(gòu)的工作性能，并能夠有意識(shí)的處理構(gòu)件與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，靈活地運(yùn)用它們。因?yàn)榍捌诜桨傅拇_定直接影響建筑的總投資，而現(xiàn)在存在的普遍問題就是前期方案階段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不進(jìn)行參與，建筑師進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)大多并不考慮結(jié)構(gòu)的合理性以及它的可行性，但是建筑設(shè)計(jì)的結(jié)果卻直接對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成影響，某些方案可能會(huì)增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)就能參與進(jìn)來，那么我們就能針對(duì)不同的建筑類別，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，合理的設(shè)計(jì)方案，獲得一個(gè)良好的開端。
（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)考慮采用新型結(jié)構(gòu)體系
建筑工業(yè)化是我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展方向。建筑工業(yè)化是在建筑標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上采用先進(jìn)、適用的技術(shù)、工藝和裝備，發(fā)展施工專業(yè)化，提高機(jī)械化水平，減少繁重、復(fù)雜的手工勞動(dòng)作業(yè)。在目前建筑工業(yè)化的大背景下，實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化首先應(yīng)從設(shè)計(jì)開始，從結(jié)構(gòu)入手，建立新型結(jié)構(gòu)體系，包括鋼結(jié)構(gòu)體系、預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系，復(fù)合木結(jié)構(gòu)建筑等。多層建筑應(yīng)由傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)向預(yù)制框架結(jié)構(gòu)發(fā)展，高層及小高層建筑應(yīng)由框架向剪力墻或鋼結(jié)構(gòu)方向發(fā)展。要使大部分建筑構(gòu)件實(shí)行工廠化作業(yè)，減少施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。
（3）概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
概念設(shè)計(jì)應(yīng)用于沒有具體數(shù)值量化的情況，例如地震設(shè)防烈度，因?yàn)樗牟淮_定性，計(jì)算式難免與現(xiàn)實(shí)有較大的差異，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候就要采用概念設(shè)計(jì)的方法，把數(shù)值作為輔助和參考的依據(jù)。設(shè)計(jì)過程中需要設(shè)計(jì)人員靈活的運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法，達(dá)到最佳的效果。與宏觀把握相對(duì)應(yīng)的，設(shè)計(jì)的過程同時(shí)要注意對(duì)于細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，比如現(xiàn)澆板中的異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫，可劃分為矩形板。注意鋼筋的選擇，I級(jí)鋼和冷軋帶肋鋼市場(chǎng)價(jià)格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現(xiàn)澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，外立面上的懸挑板及配筋，滿足基本的規(guī)范要求即可，達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。
（4）下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎(chǔ)，那么要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件選擇樁基類型，盡量節(jié)省造價(jià)。樁端持力層對(duì)灌注樁樁長(zhǎng)的選擇影響很大，應(yīng)多進(jìn)行比較以確定最合適的方案。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重視地質(zhì)勘察報(bào)告的交底工作，選擇合理的基礎(chǔ)型式，選擇經(jīng)濟(jì)適用的方案能大大降低造價(jià)。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的現(xiàn)實(shí)意義
（1）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提高材料利用率
對(duì)我國(guó)這樣一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的即是花最少的錢做最好的建筑。從優(yōu)化設(shè)計(jì)的角度，結(jié)構(gòu)性能最好的方案不一定材料利用率最高，這就要求設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)材料的充分利用，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)使用各種新型建筑材料，如預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土結(jié)構(gòu)等。其中鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是將混凝土填入薄壁圓形鋼管內(nèi)而形成的一種新型結(jié)構(gòu)，它將兩種材料有機(jī)地結(jié)合，可借助內(nèi)填混凝土增強(qiáng)鋼管壁的穩(wěn)定性，借助鋼管對(duì)核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而具有更高的抗壓強(qiáng)度和抗變形能力。它的出現(xiàn)使傳統(tǒng)意義上的受壓破壞特征由脆性變?yōu)檠有?，?duì)結(jié)構(gòu)抗震的延性設(shè)計(jì)意義巨大，也使超高層建筑底層柱的軸壓比限制問題迎刃而解。鋼管混凝土與鋼結(jié)構(gòu)相比，在自重相近和承載力相同條件下，可節(jié)約鋼材近50%，并節(jié)約大量的焊接工作量。與普通混凝土相比，在保持鋼材用量相近和承載力相同條件下，構(gòu)件截面面積可減少約50%，材料用量和構(gòu)件自重相應(yīng)減少約50%。實(shí)踐證明在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，使用這些新工藝設(shè)備可大大提高材料利用率，降低工程造價(jià)。
（2）進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性
建筑的層高增加，由于墻體面積和柱體積增加，結(jié)構(gòu)的自重會(huì)增加，基礎(chǔ)和柱的承載力相應(yīng)增加，水衛(wèi)和電氣的管線會(huì)加長(zhǎng)；相反降低層高，可節(jié)省材料，有利于抗震，同時(shí)建筑的總高度減小，兩建筑之間的日照距離就會(huì)減小，間接的節(jié)約了用地。建筑面積相同，建筑使用不同的平面形狀時(shí)，它的外墻周長(zhǎng)也就會(huì)不同，這樣當(dāng)選擇圓形或是越接近于方形時(shí)，外墻周長(zhǎng)系數(shù)就越小，基礎(chǔ)、外墻砌體、內(nèi)外表面裝修都隨之減少，同時(shí)其受力性能也得到提高，增強(qiáng)了建筑的經(jīng)濟(jì)性能。
與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法可以使建筑工程造價(jià)降低6%-34%.優(yōu)化方法的技術(shù)性實(shí)現(xiàn)，可以最合理的利用材料性能，使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào)。賞心悅目的建筑是建筑的美觀與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互協(xié)調(diào)密切配合的結(jié)果。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)追求適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工五種效果，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)方法的應(yīng)用不但滿足了建筑美觀、造型優(yōu)美的要求又能使房屋結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)、合理，成為實(shí)際意義上的“經(jīng)濟(jì)適用”房。
參考文獻(xiàn)
[1]談建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].建筑科學(xué)，2009（4）。
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[3]馬臣杰，張良平，范重。優(yōu)化技術(shù)在深圳京基金融中心中的應(yīng)用[J]. 建筑結(jié)構(gòu)，2009（4）。
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化技術(shù)；新型結(jié)構(gòu)；形式應(yīng)用
中圖分類號(hào)： TB482.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
0 引言
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)就是在原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合新工藝和設(shè)備的使用，增加新材料的投入，采用新型結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行局部設(shè)計(jì)的改變，使技術(shù)更可行，更加滿足建筑功能要求，同時(shí)節(jié)約材料， 降低造價(jià)。從建筑上分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法， 它主要體現(xiàn)在房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)量方面。房屋工程分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、 屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、 圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 對(duì)以上幾個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)還包括選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等內(nèi)容，在實(shí)施過程中，還應(yīng)該按照一切從實(shí)際出發(fā)的原則， 結(jié)合具體工程的實(shí)際情況， 圍繞房屋建筑的綜合經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法
進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)， 不同方案的選擇及不同的建筑材料的選用對(duì)工程整體會(huì)有較大影響， 應(yīng)在滿足設(shè)計(jì)意圖后，盡量使平面布置規(guī)則，縮小剛度和質(zhì)量中心的差異，這樣水平荷載就不會(huì)使建筑物有太大的扭轉(zhuǎn)作用。豎直方向上應(yīng)避開使用轉(zhuǎn)換層，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。
（1）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型就是在各種影響變量中選擇主要參數(shù)，并建立函數(shù)模型，運(yùn)用科學(xué)合理的方法得出最優(yōu)解。 結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化建立模型的大致步驟如下： 一是設(shè)計(jì)變量的合理選擇。通常的設(shè)計(jì)變量選擇對(duì)設(shè)計(jì)要求影響較大的參數(shù)，將所涉及的參數(shù)按照各自的重要性區(qū)分，將對(duì)變化影響不大的參數(shù)定為預(yù)定參數(shù)，通過這種方法可減少很多計(jì)算編程的工作量。二、目標(biāo)函數(shù)的確定。使用函數(shù)找出滿足既定條件的最優(yōu)解。最后，約束條件的確定。房屋結(jié)構(gòu)可靠度優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件，包括了應(yīng)力約束、裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、從正常時(shí)的極限狀態(tài)下彈性約束到終極狀態(tài)的彈塑性約束、 從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件等。設(shè)計(jì)中，要保證各約束條件必須符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。
（2）結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算方案
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)多個(gè)變量、多個(gè)約束條件，屬于一個(gè)非線性的優(yōu)化問題，設(shè)定計(jì)算方案時(shí)， 常將有約束條件轉(zhuǎn)變?yōu)闊o約束條件來計(jì)算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell 等。完成計(jì)算方案的設(shè)定后只需編制相應(yīng)適用的運(yùn)算程序即可得到我們的最終優(yōu)化結(jié)果
（3）推廣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)
工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的形成，來源于大量成熟的、行之有效的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科技成果，是科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的必要途徑。 優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范， 不僅優(yōu)化了設(shè)計(jì)， 減少設(shè)計(jì)的盲目性，還將大大提高設(shè)計(jì)速度， 有效降低項(xiàng)目的全壽命費(fèi)用。 在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中可以對(duì)一些重要的部位采取設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)限額制度，對(duì)一些設(shè)計(jì)部位使用“宜”或“不宜”等引導(dǎo)性語言提示設(shè)計(jì)人員對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化， 鼓勵(lì)他們?cè)谠O(shè)計(jì)中大膽使用新工藝和新材料。 整體結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性是新規(guī)范特別強(qiáng)調(diào)內(nèi)容。新規(guī)范用于控制結(jié)構(gòu)整體性的主要指標(biāo)主要有：周期比、位移比、剛度比、層間受剪承載力之比、剛重比、剪重比等。新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范在結(jié)構(gòu)可靠度、設(shè)計(jì)計(jì)算、配筋構(gòu)造方面均有重大更新和補(bǔ)充，特別是對(duì)抗震及結(jié)構(gòu)的整體性，規(guī)則性作出了更高的要求。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用于實(shí)踐之中， 是目前一個(gè)比較廣泛的課題， 利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法在不改變適用性能的前提下達(dá)到降低工程造價(jià)的目的。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)、前期設(shè)計(jì)，舊房改造，抗震設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)的各分部環(huán)節(jié)，發(fā)揮著巨大的效益。進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，要把握好技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系，既要反對(duì)片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約，忽視技術(shù)上的合理要求的做法，又要反對(duì)設(shè)計(jì)保守浪費(fèi)，只重技術(shù)，輕經(jīng)濟(jì)的思想。在按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法及模型進(jìn)行實(shí)踐的過程中，要注意下面的幾個(gè)問題。
（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)注意前期參與
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的階段分為三個(gè)：結(jié)構(gòu)方案階段、結(jié)構(gòu)計(jì)算階段和施工圖設(shè)計(jì)階段。概念設(shè)計(jì)是展現(xiàn)先進(jìn)設(shè)計(jì)思想的關(guān)鍵， 結(jié)構(gòu)工程師的主要任務(wù)就是在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結(jié)構(gòu)總體方案的設(shè)計(jì)，客觀、真實(shí)的理解結(jié)構(gòu)的工作性能，并能夠有意識(shí)的處理構(gòu)件與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，靈活地運(yùn)用它們。因?yàn)榍捌诜桨傅拇_定直接影響建筑的總投資， 而現(xiàn)在存在的普遍問題就是前期方案階段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不進(jìn)行參與， 建筑師進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)大多并不考慮結(jié)構(gòu)的合理性以及它的可行性，但是建筑設(shè)計(jì)的結(jié)果卻直接對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成影響，某些方案可能會(huì)增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)就能參與進(jìn)來，那么我們就能針對(duì)不同的建筑類別，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，合理的設(shè)計(jì)方案，獲得一個(gè)良好的開端。
（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)考慮采用新型結(jié)構(gòu)體系
建筑工業(yè)化是我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展方向。 建筑工業(yè)化是在建筑標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上采用先進(jìn)、 適用的技術(shù)、 工藝和裝備，發(fā)展施工專業(yè)化， 提高機(jī)械化水平， 減少繁重、復(fù)雜的手工勞動(dòng)作業(yè)。在目前建筑工業(yè)化的大背景下，實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化首先應(yīng)從設(shè)計(jì)開始，從結(jié)構(gòu)入手，建立新型結(jié)構(gòu)體系，包括鋼結(jié)構(gòu)體系、預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系，復(fù)合木結(jié)構(gòu)建筑等。多層建筑應(yīng)由傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)向預(yù)制框架結(jié)構(gòu)發(fā)展，高層及小高層建筑應(yīng)由框架向剪力墻或鋼結(jié)構(gòu)方向發(fā)展。要使大部分建筑構(gòu)件實(shí)行工廠化作業(yè)，減少施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。
（3）概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
概念設(shè)計(jì)應(yīng)用于沒有具體數(shù)值量化的情況，例如地震設(shè)防烈度，因?yàn)樗牟淮_定性， 計(jì)算式難免與現(xiàn)實(shí)有較大的差異， 在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候就要采用概念設(shè)計(jì)的方法， 把數(shù)值作為輔助和參考的依據(jù)。 設(shè)計(jì)過程中需要設(shè)計(jì)人員靈活的運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法， 達(dá)到最佳的效果。與宏觀把握相對(duì)應(yīng)的，設(shè)計(jì)的過程同時(shí)要注意對(duì)于細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，比如現(xiàn)澆板中的異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫，可劃分為矩形板。注意鋼筋的選擇，I 級(jí)鋼和冷軋帶肋鋼市場(chǎng)價(jià)格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現(xiàn)澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，外立面上的懸挑板及配筋，滿足基本的規(guī)范要求即可，達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。
（4）下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化首先要選擇合適的方案， 如果為樁基礎(chǔ)， 那么要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件選擇樁基類型，盡量節(jié)省造價(jià)。樁端持力層對(duì)灌注樁樁長(zhǎng)的選擇影響很大，應(yīng)多進(jìn)行比較以確定最合適的方案。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重視地質(zhì)勘察報(bào)告的交底工作，選擇合理的基礎(chǔ)型式，選擇經(jīng)濟(jì)適用的方案能大大降低造價(jià)。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的現(xiàn)實(shí)意義
（1）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提高材料利用率
對(duì)我國(guó)這樣一個(gè)發(fā)展中國(guó)家， 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的即是花最少的錢做最好的建筑。 從優(yōu)化設(shè)計(jì)的角度， 結(jié)構(gòu)性能最好的方案不一定材料利用率最高， 這就要求設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)材料的充分利用，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)使用各種新型建筑材料，如預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土結(jié)構(gòu)等。其中鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是將混凝土填入薄壁圓形鋼管內(nèi)而形成的一種新型結(jié)構(gòu)， 它將兩種材料有機(jī)地結(jié)合，可借助內(nèi)填混凝土增強(qiáng)鋼管壁的穩(wěn)定性，借助鋼管對(duì)核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)， 從而具有更高的抗壓強(qiáng)度和抗變形能力。 它的出現(xiàn)使傳統(tǒng)意義上的受壓破壞特征由脆性變?yōu)檠有裕?對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的延性設(shè)計(jì)意義巨大， 也使超高層建筑底層柱的軸壓比限制問題迎刃而解。 鋼管混凝土與鋼結(jié)構(gòu)相比， 在自重相近和承載力相同條件下，可節(jié)約鋼材近 50%，并節(jié)約大量的焊接工作量。與普通混凝土相比，在保持鋼材用量相近和承載力相同條件下，構(gòu)件截面面積可減少約 50%，材料用量和構(gòu)件自重相應(yīng)減少約 50%。實(shí)踐證明在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，使用這些新工藝設(shè)備可大大提高材料利用率，降低工程造價(jià)。
（2）進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性
建筑的層高增加，由于墻體面積和柱體積增加，結(jié)構(gòu)的自重會(huì)增加，基礎(chǔ)和柱的承載力相應(yīng)增加，水衛(wèi)和電氣的管線會(huì)加長(zhǎng)；相反降低層高，可節(jié)省材料，有利于抗震，同時(shí)建筑的總高度減小，兩建筑之間的日照距離就會(huì)減小，間接的節(jié)約了用地。建筑面積相同，建筑使用不同的平面形狀時(shí)，它的外墻周長(zhǎng)也就會(huì)不同，這樣當(dāng)選擇圓形或是越接近于方形時(shí)，外墻周長(zhǎng)系數(shù)就越小，基礎(chǔ)、外墻砌體、內(nèi)外表面裝修都隨之減少，同時(shí)其受力性能也得到提高，增強(qiáng)了建筑的經(jīng)濟(jì)性能。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比， 采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法可以使建筑工程造價(jià)降低 6%-34%.優(yōu)化方法的技術(shù)性實(shí)現(xiàn)，可以最合理的利用材料性能，使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào)。賞心悅目的建筑是建筑的美觀與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互協(xié)調(diào)密切配合的結(jié)果。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)追求適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工五種效果，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)方法的應(yīng)用不但滿足了建筑美觀、造型優(yōu)美的要求又能使房屋結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)、合理，成為實(shí)際意義上的“經(jīng)濟(jì)適用”房。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)專業(yè)；人才培養(yǎng)方案；優(yōu)化
中圖分類號(hào)： TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品的加工制造水平越來越高，社會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才需求量與日俱增，同時(shí)也對(duì)高校人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高要求。各高職院校都加強(qiáng)了數(shù)控技術(shù)專業(yè)的建設(shè)，加快了教學(xué)改革步伐，但仍存在很多問題。其中最根本的問題是人才培養(yǎng)系統(tǒng)性的偏差，集中體現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的效果與市場(chǎng)需求之間的距離，而導(dǎo)致這一偏差的最直接原因在于人才培養(yǎng)方案的制定，需要進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化。文章以廣州城建職業(yè)學(xué)院數(shù)控技術(shù)專業(yè)為例，探討高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案優(yōu)化的主要依據(jù)、基本準(zhǔn)則、優(yōu)化步驟以及有效途徑。
人才培養(yǎng)方案優(yōu)化的必要性
高職教育要順應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，要取得更快的發(fā)展，必須重視人才培養(yǎng)方案制定過程中的問題與矛盾，對(duì)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行必要的優(yōu)化，具體原因有：
1.職業(yè)教育實(shí)踐性的特點(diǎn)決定了其培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置應(yīng)該和經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展同步。經(jīng)濟(jì)體制的變革，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，給高職院校課程設(shè)置帶來了新的挑戰(zhàn)。此外，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變遷和科技發(fā)展是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，這就要求高職課程設(shè)置不能一勞永逸。
2.高職理念的不斷更新對(duì)高職人才培養(yǎng)產(chǎn)生重大影響。高職教育發(fā)展至今，其高職教育改革理念已經(jīng)歷了幾次較大的調(diào)整。
3.我國(guó)的高職人才培養(yǎng)面臨的挑戰(zhàn)還相當(dāng)嚴(yán)峻，為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，消除人才培養(yǎng)方案中的種種障礙和問題，進(jìn)行人才培養(yǎng)方案的優(yōu)化研究，既能最大限度地節(jié)省開支、避免教育資源浪費(fèi)，又能分步到位、由點(diǎn)帶面地促進(jìn)高職教育的發(fā)展和完善。
結(jié)合以上原因，必須對(duì)高職人才培養(yǎng)方案進(jìn)行改革，而人才培養(yǎng)方案的優(yōu)化正是高職教育改革的核心組成部分。
二、人才培養(yǎng)方案優(yōu)化依據(jù)及原則
針對(duì)現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案存在的問題，從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合高職教育的觀念、相關(guān)理論基礎(chǔ)，明確人才培養(yǎng)方案優(yōu)化的依據(jù)和原則。
1.人才培養(yǎng)方案優(yōu)化的依據(jù)
根據(jù)學(xué)院《貫徹落實(shí)教育部“關(guān)于推進(jìn)高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的若干意見（教育部教職成[2011]12號(hào)文）”的實(shí)施方案》的要求，貫徹落實(shí)國(guó)家和廣東省中長(zhǎng)期教育改革發(fā)展規(guī)劃綱要精神，以《高等職業(yè)學(xué)校專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》及《廣州城建職業(yè)學(xué)院2011-2015年發(fā)展規(guī)劃綱要》（廣州城建〔2010〕79號(hào)）、《廣州城建職業(yè)學(xué)院2011-2015年專業(yè)和課程建設(shè)發(fā)展規(guī)劃》為指導(dǎo)，按照廣東省示范性高職院校標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行人才培養(yǎng)方案的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施，著力提高學(xué)生的實(shí)踐能力、就業(yè)能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
2.人才培養(yǎng)方案優(yōu)化原則
結(jié)合課程設(shè)置優(yōu)化依據(jù)，課程設(shè)置優(yōu)化應(yīng)以人才培養(yǎng)目標(biāo)為基本原則，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，充分顧及學(xué)生知識(shí)和能力兩個(gè)方面的培養(yǎng)，處理好穩(wěn)定與更新的關(guān)系、通才和專才的關(guān)系，滿足學(xué)生就業(yè)需要；符合高職教學(xué)規(guī)律和學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律；反映現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新成就。
三、優(yōu)化整合具體步驟
1.人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)
高等職業(yè)教育作為高等教育發(fā)展中的一個(gè)類型，肩負(fù)著培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的高技能人才的使命。以就業(yè)為導(dǎo)向的職業(yè)教育要將學(xué)生培養(yǎng)成為社會(huì)需要的“崗位人才”、“職業(yè)人”和能生存能發(fā)展的“社會(huì)人”，甚至是經(jīng)濟(jì)全球化要求的“國(guó)際人”，必須樹立能力本位的教育教學(xué)觀。學(xué)習(xí)目標(biāo)與職業(yè)教育不符，學(xué)習(xí)的應(yīng)用性不強(qiáng)，學(xué)校里學(xué)的東西很多在工作中用不上，而且學(xué)生也不感興趣。因此制定新的專業(yè)人才培養(yǎng)方案，必須源于企業(yè)，源于需求，以就業(yè)為導(dǎo)向，制定人才培養(yǎng)方案。
2.基于工作過程構(gòu)建課程體系
形成高技能人才完成職業(yè)任務(wù)所需的技術(shù)實(shí)踐能力，必須與整體化的實(shí)際工作過程相聯(lián)系，必須針對(duì)“解決綜合性實(shí)際問題”進(jìn)行學(xué)習(xí)。因此，高等職業(yè)教育的課程必須打破傳統(tǒng)學(xué)科系統(tǒng)化的束縛，將學(xué)習(xí)過程、工作過程與學(xué)生的能力和個(gè)性發(fā)展聯(lián)系起來，開發(fā)工作過程系統(tǒng)化的課程體系。
3. 合理整合課程，優(yōu)化課程體系
根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)和社會(huì)需求，按照“職業(yè)素質(zhì)與專業(yè)能力模塊”、“基本素質(zhì)與通用能力模塊”及“公共基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域、專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域、專業(yè)能力學(xué)習(xí)領(lǐng)域、專業(yè)拓展學(xué)習(xí)領(lǐng)域”的課程結(jié)構(gòu)，貫穿培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力主線，合理整合課程，優(yōu)化“兩塊四層一貫穿”的課程體系。同時(shí)，在專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中明確列入相關(guān)職業(yè)資格考證項(xiàng)目及 “課、證、賽”融合的課程群，提高職業(yè)資格證獲取率和職業(yè)技能比賽競(jìng)爭(zhēng)力。
4.第一課堂與第二課堂結(jié)合，注重職業(yè)能力培養(yǎng)
在人才培養(yǎng)方案中采用第一課堂與第二課堂結(jié)合的方法。在第二課堂中，完成社會(huì)實(shí)踐、文化素質(zhì)教育、專業(yè)拓展技能培訓(xùn)、專業(yè)素質(zhì)教育、就業(yè)指導(dǎo)等教育內(nèi)容。雖然教學(xué)時(shí)數(shù)不計(jì)入教學(xué)計(jì)劃，但有第二課堂學(xué)習(xí)的學(xué)分要求，取不到相應(yīng)學(xué)分不能畢業(yè)，給學(xué)生創(chuàng)造更多的社會(huì)能力、方法能力的鍛煉機(jī)會(huì)，促進(jìn)全面發(fā)展。
5.改進(jìn)評(píng)價(jià)方法，推行全面素質(zhì)評(píng)價(jià)
建立能激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力發(fā)展的多方位考察、多元化評(píng)價(jià)的考核評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)要有利于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力和健康人格的發(fā)展；促進(jìn)教師不斷提高教育教學(xué)水平。改變過去重結(jié)果、輕過程的評(píng)價(jià)方法。每門課程實(shí)施態(tài)度、知識(shí)、技能、素養(yǎng)多維度綜合評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生全方位發(fā)展。
四、結(jié)束語
經(jīng)過學(xué)院評(píng)估階段的建設(shè)，我們已基本整合理順了數(shù)控技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，提出了優(yōu)化人才培養(yǎng)方案的原則和相關(guān)的措施，制訂了科學(xué)的教學(xué)計(jì)劃，改革了課程體系內(nèi)容，應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段及教學(xué)方法，促進(jìn)發(fā)展型、復(fù)合型、創(chuàng)新型數(shù)控技術(shù)人才的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)：
[1]曾冬梅，席鴻建，黃國(guó)勛.專業(yè)人才培養(yǎng)方案的構(gòu)建[J]. 清華大學(xué)教育研究,2005（5）：98-101.
關(guān)鍵詞:深基坑；支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化
深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)是近十多年來在我國(guó)逐步涉及的技術(shù)難題。深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)，不僅要保證基坑內(nèi)能正常作業(yè)安全，而且要防止基底及坑外土體移動(dòng)，保證基坑附近建筑物、道路管線的正常運(yùn)行。由于地基土的不定性，周圍環(huán)境條件不同等，尤其是各個(gè)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)往往是影響基坑支護(hù)設(shè)計(jì)合理性的因素，不同的設(shè)計(jì)方案可能會(huì)使同一支護(hù)工程花較少的費(fèi)用而獲得更安全的結(jié)果。如何選擇經(jīng)濟(jì)與安全、進(jìn)度之間的合理平衡是優(yōu)化設(shè)計(jì)中必須涉及到的問題。
一、目前深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
1、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際受力不符
目前，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算仍基于極限平衡理論，但支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力并不那么簡(jiǎn)單。工程實(shí)踐證明，有的支護(hù)結(jié)構(gòu)按極限平衡理論計(jì)算的安全系數(shù)， 從理論上講是絕對(duì)安全的， 但卻發(fā)生破壞； 有的支護(hù)結(jié)構(gòu)卻恰恰相反，即安全系數(shù)雖然比較小，甚至達(dá)不到規(guī)范的要求，但在實(shí)際工程中獲得成功。極限平衡理論是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)設(shè)計(jì)，而實(shí)際上開挖的土體是一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，也是一個(gè)松弛過程，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，土體強(qiáng)度逐漸下降，并產(chǎn)生一定的變形。這說明在設(shè)計(jì)中必須給予充分的考慮，但在目前的設(shè)計(jì)計(jì)算中卻常被忽視。
2、深基坑開挖存在的空間效應(yīng)考慮不周
深基坑開挖中大量的實(shí)測(cè)資料表明：基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡失穩(wěn)常常以長(zhǎng)邊的居中位置發(fā)生。這說明深基坑開挖是一個(gè)空間問題。傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是按平面應(yīng)變問題處理的。對(duì)一些細(xì)長(zhǎng)條基坑來講，這種平面應(yīng)變假設(shè)比較符合實(shí)際，而對(duì)近似方形或長(zhǎng)方形深基坑則差別比較大。所以，在未能進(jìn)行空間問題處理前而需按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要適當(dāng)調(diào)整，以適應(yīng)開挖空間效應(yīng)的要求。
3、深基坑土體的取樣具有不完全性
在支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，必須對(duì)地基土層進(jìn)行取樣分析試驗(yàn)，以取得土體比較合理的物理力學(xué)指標(biāo)， 為支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。一般在深基坑開挖區(qū)域內(nèi)， 按照國(guó)家規(guī)范的要求進(jìn)行鉆探取樣。因此，所取得的土樣具有一定的隨機(jī)性。但是，地質(zhì)構(gòu)造是極其復(fù)雜、多變的，取得的土樣不可能全面反映地基土層的真實(shí)性，支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也就不一定完全符合實(shí)際。
二、支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化方法
支護(hù)結(jié)構(gòu)的方案優(yōu)化是根據(jù)某一深基坑工程所要達(dá)到的目標(biāo)，從眾多可行方案中選出一個(gè)最佳方案。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案包括可靠性、造價(jià)、施工難度、工期、環(huán)境影響等諸多屬性，這些屬性中有些是模糊的。運(yùn)用多目標(biāo)決策模糊集理論，能夠較好地用于這樣一個(gè)具有多種屬性和模糊特性的深基坑支護(hù)方案的優(yōu)選。
1、方案優(yōu)選步驟
①建立用于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案評(píng)價(jià)的目標(biāo)（指標(biāo)）特征值矩陣。
設(shè)有n個(gè)可供選擇的支護(hù)方案，每一個(gè)方案用m 個(gè)指標(biāo)來評(píng)價(jià)（如可靠性、造價(jià)、工期 …），則目標(biāo)特征值矩陣（決策矩陣）為
式中：Xij為第j個(gè)支護(hù)方案第i個(gè)指標(biāo)值。
上式中指標(biāo)值分量化（如造價(jià)）和定性指標(biāo)（如可靠度），前者可直接用數(shù)字來表示，后者采用直接評(píng)分，用數(shù)值2，1.5，1，0.5，0 分別表示最高、較高、中、較低和最低。
②指標(biāo)值歸一化處理
為了比較和計(jì)算，須把式（1）各目標(biāo)值進(jìn)行歸一化處理，得指標(biāo)（目標(biāo)）優(yōu)屬度矩陣：
式中：ry (i=1，…m；j=1，…n)為方案j中指標(biāo)i的相對(duì)優(yōu)屬度，其計(jì)算分效益型和成本型指標(biāo)，分別用 r1ij和r 2ij表示。
第一，效益型指標(biāo)，即越大越優(yōu)指標(biāo)，如可靠性，按下式求r1jr：
第二，成本型指標(biāo)，即越小越優(yōu)指標(biāo)，如造價(jià)，按下式求 r2ij：
第三，多目標(biāo)模糊綜合評(píng)判確定最優(yōu)方案，根據(jù)支護(hù)方案對(duì)優(yōu)的隸屬度uj大小來確定最優(yōu)方案。uj 的多目標(biāo)模糊綜合評(píng)判計(jì)算公式為：
式中：p為距離參數(shù)，p取1或2，分別代表海明距離和歐式距離；qi 為目標(biāo)（指標(biāo)）i 的權(quán)重，滿足 。
qi 的確定方法分主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法，在諸多方法中，層次分析法是主觀賦權(quán)法中的一種，該方法能反映決策者的意向、工程經(jīng)驗(yàn)和專家判斷等。用層次分析法確定權(quán)重的主要計(jì)算步驟如下。
2、層次分析法計(jì)算權(quán)重 qi 的步驟
①建立層次結(jié)構(gòu)模型
根據(jù)實(shí)際工程特點(diǎn)，按安全可行、經(jīng)濟(jì)合理、保護(hù)環(huán)境、施工便捷 4 個(gè)基本準(zhǔn)則，建立評(píng)價(jià)基坑支護(hù)方案的層次結(jié)構(gòu)模型，如下圖：
②構(gòu)造判斷矩陣
判斷矩陣元素值反映了人們對(duì)各因素相對(duì)重要性的認(rèn)識(shí)，一般采用 1～9及其標(biāo)度方法。判斷矩陣 A-B(相對(duì)于最佳方案 A，準(zhǔn)則層中的安全可行B1、經(jīng)濟(jì)合理 B2、保護(hù)環(huán)境 B3和施工便捷 B4的相對(duì)重要性比較)如下表所示，表中 CI，CR，RI分別為一致性指標(biāo)、一致性比率、平隨機(jī)一致性指標(biāo)。
其他層次中的因素相對(duì)上一層次某個(gè)因素的判斷矩陣可按上述方法依次求得。
③層次單排序及一致性檢驗(yàn)
運(yùn)用方根法計(jì)算同一層次各因素相對(duì)于上一層次某元素相對(duì)重要性的排序權(quán)重，同時(shí)求出判斷矩陣的特征向量λmax 解，這一過程稱層次單排序，按下式計(jì)算一致性指標(biāo) CI和一致性比率 CR。
式中：N為判斷矩陣階數(shù)；RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，可直接查得。
當(dāng) CR
三、支護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部?jī)?yōu)化
在支護(hù)方案優(yōu)選后，需更進(jìn)一步對(duì)所選方案的細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在滿足支護(hù)功能前提下使支護(hù)結(jié)構(gòu)工程造價(jià)最低。
完成一個(gè)實(shí)際問題的優(yōu)化設(shè)計(jì)，大致包括4部分內(nèi)容：決策（設(shè)計(jì)）變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件和優(yōu)化算法。對(duì)水泥土攪拌樁加一排錨桿組成的水泥土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)來說，決策變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件和優(yōu)化算法的確定如下。
1、決定變量的確定
決策變量 X={X1，X2，X3}，X1，X2，X3分別代表錨桿距基坑底面距離、水泥土墻寬度和錨桿長(zhǎng)度。其中X1為一級(jí)決策變量，而樁長(zhǎng)、錨桿鋼筋截面積為中間變量，不作為決策變量。
2、目標(biāo)函數(shù)的確定
以整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要材料總造價(jià)最低建立目標(biāo)函數(shù) F：
式中：Cf，Cm 為攪拌樁單價(jià)（元/m）和錨桿單價(jià)（元/m）；L為攪拌樁總長(zhǎng)度(m)，L=X2L1L2n′；L1為基坑周長(zhǎng)(m)；L2 為單根樁樁長(zhǎng)(m)，可表示為決策變量 X1 的函數(shù)；n′為每 m2攪拌樁樁數(shù)。
3、約束條件
①強(qiáng)度約束
水泥土墻墻體強(qiáng)度約束，包括：
式中：γ0 為基坑重要性系數(shù)；γcs 為水泥土墻平均重度；z 為墻頂至計(jì)算截面的深度；fcs 為水泥土開挖齡期抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；M 為水泥土墻截面彎矩設(shè)計(jì)值；W 為水泥土墻截面模量。
錨桿鋼筋強(qiáng)度約束：
式中：As 為錨桿鋼筋截面積；Td為錨桿水平拉力設(shè)計(jì)值；fy 為鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；θ為錨桿與水平面的夾角。
②尺寸約束：
③位移約束：
式中：δ為計(jì)算墻頂位移；[δ]為允許位移。
4、優(yōu)化算法
水泥土墻加錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化在數(shù)學(xué)上屬于一類具有不等式約束的非線性規(guī)劃問題，可采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法編程進(jìn)行計(jì)算，本次直接利用軟件Matlab6.5 優(yōu)化工具箱進(jìn)行計(jì)算。
四、結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；優(yōu)化策略
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是保障建筑的耐用性、美觀性、經(jīng)濟(jì)性及安全性等，因此建筑設(shè)計(jì)的最終成果對(duì)建筑施工及驗(yàn)收后的建筑質(zhì)量具有重要影響。部分企業(yè)為提升經(jīng)營(yíng)效益，開始采用節(jié)約型的建筑設(shè)計(jì)方案，取得了一定額成果。下文以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的概述為基礎(chǔ)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化策略進(jìn)行分析。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的概述
所謂建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法也就是設(shè)計(jì)者將力學(xué)的概念直接與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)手法有機(jī)的結(jié)合起來，此時(shí)我們將其中的因素當(dāng)作變量，從而形成一套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案域，再由設(shè)計(jì)者采用相應(yīng)的數(shù)學(xué)手段對(duì)這一方案域進(jìn)行全面的分析，從而形成一套具有可行性的設(shè)計(jì)方案。在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，通過設(shè)計(jì)者采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅能夠保證其設(shè)計(jì)的合理性與質(zhì)量，還能夠提高其工作效率，節(jié)約工程成本，從而提高整個(gè)工程的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[1]。房屋工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：對(duì)建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化、對(duì)屋蓋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案濟(jì)寧優(yōu)化、對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化、對(duì)整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)部分的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化等。
房屋建筑結(jié)構(gòu)的布置方案可能有很多種，對(duì)于統(tǒng)一建筑，可以選擇不同的結(jié)構(gòu)布置方案。而對(duì)于已經(jīng)確定結(jié)構(gòu)布置的房屋建筑，有與分析方法的不同，也會(huì)在考慮相同荷載作用的情況下選擇不同的分析方法。此外，房屋建筑的設(shè)計(jì)選用的設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo)、選擇用的建筑材料和荷載標(biāo)準(zhǔn)值得去法等都會(huì)對(duì)房屋建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)生一定的影響，這些因素都有設(shè)計(jì)人員去決定，而設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)在此時(shí)就發(fā)揮了重要的作用。經(jīng)驗(yàn)豐富的房屋建筑設(shè)計(jì)人員，在面對(duì)這些問題時(shí)，就會(huì)對(duì)房屋建筑的情況進(jìn)行全面綜合的考慮，然后做出合理正確的判斷，選擇靈活的設(shè)計(jì)方案，這就是所說的概念的優(yōu)化設(shè)計(jì)。由此可知，房屋建筑結(jié)構(gòu)中優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)積累，經(jīng)驗(yàn)越豐富的設(shè)計(jì)人員，就越能實(shí)現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[2]。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法主要是將力學(xué)、數(shù)學(xué)等理論知識(shí)為基準(zhǔn)，通過利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而房屋結(jié)構(gòu)原有的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，通過合理的優(yōu)化，從而使其變成一個(gè)最佳的設(shè)計(jì)方法。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的本質(zhì)也就是對(duì)原有設(shè)計(jì)求極值。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體步驟為：首先，建立一個(gè)科學(xué)合理的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，通過該模型可以對(duì)原有設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，從而獲得最準(zhǔn)確的優(yōu)化結(jié)果；其次，采用最科學(xué)合理的優(yōu)化數(shù)學(xué)算法以及優(yōu)化迭代控制，當(dāng)我們建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型之后，自然會(huì)出現(xiàn)多種優(yōu)化數(shù)學(xué)算法，這就需要設(shè)計(jì)者能夠及時(shí)有效地選取最科學(xué)的優(yōu)化數(shù)學(xué)算法，這樣也就能夠達(dá)到理想的效果。
二、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系分析
（一）房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與土地資源占用方面的關(guān)系
在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展中，高層建筑、多層建筑不斷涌現(xiàn)。一般來說，高層建筑的總建筑面積也就是每一層建筑面積之和，也就是說，如果建筑物的層數(shù)越多，那么單位建筑面積內(nèi)土地占用面積也就有所降低。但是我們也需要清楚的知道，隨著高層建筑的不斷增多，建筑企業(yè)為了保證其采光程度，每個(gè)建筑物之間的距離也就隨之拉大，因此建筑同樣會(huì)占用較大面積的土地[3]。
（二）房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程造價(jià)方面的關(guān)系
在建筑工程建設(shè)過程中，每一個(gè)部分的工程造價(jià)都有很大的差異，例如在建筑物的屋蓋部分，不管建筑樓層多高，都是同一個(gè)房屋蓋，因此建設(shè)者在對(duì)屋蓋進(jìn)行施工的過程中，所投入的資金也不會(huì)有太大的變化。而圍護(hù)結(jié)構(gòu)在建設(shè)中產(chǎn)生的工程造價(jià)會(huì)隨著樓層的增高而不斷增多。這就需要我們對(duì)其進(jìn)行合理的分析，并對(duì)其中的建設(shè)成本進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而保證建筑物達(dá)到經(jīng)濟(jì)性目的。
（三）高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系
一般而言，住宅層數(shù)高矮將本質(zhì)的影響住宅開銷，其根本原因乃是伴隨層高不斷上升，墻體面積和柱體積也會(huì)慢慢上升，而且會(huì)加大結(jié)構(gòu)自重，進(jìn)而還會(huì)增加柱以及基礎(chǔ)承受荷載力，于是讓電氣以及水衛(wèi)的管線同比例變長(zhǎng)。如果將層高降低，那么可以有效地節(jié)省材料物資，而且還可以節(jié)約能源等，對(duì)于抗震非常有利，能最大程度的節(jié)約金錢輸出。另一方面，減少層高不但可以降低房屋的高矮，有效地縮小建筑和建筑間日照的距離，所以降低層高也在一定程度上對(duì)于節(jié)約土地資源有很大的作用[4]。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐
結(jié)構(gòu)方案的建立過程即工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。伴隨急速更新發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬、軟件產(chǎn)業(yè)，憑借計(jì)算機(jī)、力學(xué)、數(shù)學(xué)一系列方法，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做到最優(yōu)化技術(shù)推廣。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其設(shè)計(jì)原則和過程是相同的，不同之處在于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)缺少安全、經(jīng)濟(jì)性作為衡量準(zhǔn)則[5]。最優(yōu)設(shè)計(jì)則是在安全、經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)則基礎(chǔ)之上，利用計(jì)算機(jī)作為輔助技術(shù)，非常便利地實(shí)現(xiàn)了分析計(jì)算、設(shè)計(jì)、出效果圖等整套程序的自動(dòng)化，大大提升了設(shè)計(jì)整體效果及質(zhì)量。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在應(yīng)用實(shí)踐中應(yīng)注意的問題如下：
（一）前期方案設(shè)計(jì)期間將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化參與其中
建筑方案設(shè)計(jì)前期如有一個(gè)優(yōu)秀的、合理的設(shè)計(jì)方案，并參與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，就會(huì)爭(zhēng)取到非常優(yōu)秀的開端。但目前在前期設(shè)計(jì)方案中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化參與其中的并不多，如果能對(duì)建筑類別有所針對(duì)，并進(jìn)行合理選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，將降低建筑的總投資成本，因此在建筑方案設(shè)計(jì)初期應(yīng)注意建筑方案的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，考慮結(jié)構(gòu)的合理及可行性。
（二）概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
概念設(shè)計(jì)主要作用于無具體數(shù)值量化現(xiàn)象，比如無確定性的地震設(shè)防烈度，現(xiàn)實(shí)難免與計(jì)算式存在區(qū)別，那么設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取概念設(shè)計(jì)方法，使數(shù)值成為輔助及參考根據(jù)。為達(dá)到最佳優(yōu)化設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。鋼筋選擇時(shí)應(yīng)注意：I 級(jí)鋼和冷軋帶肋鋼市場(chǎng)價(jià)格差不多，但是他們的極限抗拉力相差卻相當(dāng)大，所以在塑性滿足要求的情況下，現(xiàn)澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做里面設(shè)計(jì)的時(shí)候，外立面上的懸挑板及配筋，應(yīng)在滿足基本規(guī)范要求之上，以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)之目的。
（三）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化――下部地基基礎(chǔ)
樁基礎(chǔ)類型的選擇，要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條選擇最為合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，以降低工程總造價(jià)為目的。例如對(duì)灌注樁樁長(zhǎng)的選擇影響較大的樁端持力層的選擇，要多進(jìn)行比較，最終確定最為合適的方案。
四、結(jié)束語
我們常說，建筑是凝固的藝術(shù)，好的建筑師總希望可以通過建筑來合理的表達(dá)本身設(shè)計(jì)意圖，希望擁有藝術(shù)性以及實(shí)用性能的美妙融合。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師們應(yīng)嚴(yán)格遵“安全、經(jīng)濟(jì)、合理”的設(shè)計(jì)理念，努力探索更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，保證建筑工程取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和質(zhì)量效益。
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