关键词:建筑设计；方案；优化；策略；方法
中图分类号：TU2 文献标识码：A
引言
建筑设计的理念是着眼于持久的长期价值，它通过良好的功能与适用性的产品，在很长一段时间里，能够给消费者带来很高的价值。因此在目标要求、市场要求、销售要求、材料要求、结构及其要素的合理选用与商品生命周期间的配合下。形成了最佳配比和系统优化的组合，避免了资源的浪费及增加无效的投入。房地产是一项投资大、风险高的行业,企业投资必须要有一定的回报率,为了提高建筑工程投资效果,优化建筑工程设计方案,是有效提高工程经济合理的关键。
1.建筑工程设计方案优化概述
建筑工程方案设计是依据设计任务书而编制的文件。主要由设计说明书、设计图纸、投资估算、效果图等四部分组成。根据国家规范及地方有关工程建设政策和法令的基础文件，建筑工程方案设计是建筑工程投资有关指标、定额和费用标准的的最初依据。建筑工程设计方案对建设投资有着重要的影响，通过科学的建筑工程设计方案优化能够有效降低工程造价10%左右，同时还能够对工程施工成本、施工质量起到简介的促进作用。因此，加强现代建筑工程设计方案优化对提高投资使用率、提高企业综合市场竞争力都有着重要的影响。加强建筑工程设计方案优化已经成为现代工程建筑投资与建设的首要工作。
1.1建筑工程设计方案现状分析
目前我国的建筑工程设计方案主要是本着对投资方要求负责的理念进行,有关部门仅对图纸等进行简单的审核,这就造成对建筑工程设计方案缺乏必要的考核与评价。而且投资方没有认识到方案设计对投资的影响,仅注重投标价与标底价的差距,没有认识到设计方案的优化对投资的影响。因此导致在投标过程中方案审核不细、概算粗略、要求出图时间紧、刻意压低设计费用。种种原因导致了建筑工程设计方案没有得到足够的重视,设计方案的优化也无从谈起,最终导致工程投资超标的现象屡屡发生。针对这样的情况,建筑工程投资企业必须认识到建筑工程设计方案优化的重要性,认真审核投标方设计方案,通过对设计方案的优化达到降低工程投资、提高工程造价管理水平的目的。
2.建筑设计方案优化的必要性
建筑设计方案优化是在建筑设计招标工作结束后，建设单位与中标设计单位需要立刻展开的一项重要工作，其必要性在于：1、中标设计方案有待成熟与完善方案中标并不意味着方案的完善。通常情况下，自招标文件公布至提交方案，留给设计单位的有效设计周期不会超过40天。同时，依据招投标法规，招标期间建设单位与设计单位之间除“答疑”之外不能进行其他方式的沟通，因此，在有限时间与有限交流的前提下，要求设计单位拿出能够充分领悟建设单位意图、完全满足建设需求的方案是不现实的。此外为了加快进度，目前建设单位一般都采用“概念设计方案”招标。在功能布局及技术标准等方面，中标设计方案的深度难以直接衔接后续的相关设计活动，需要在设计方案优化阶段加以深化与细化。
2.1建设单位的技术要求有待明确与落实
目前的建设项目，尤其是大型复杂建设项目，面临功能、交通、环保、景观、法规等越来越复杂的内外部环境条件和设计约束，在缺乏建筑设计方案雏形的情况下，建设单位很难提出明确详细的设计要求，其在设计招标文件中对功能需求、建筑风格的描述往往是模糊的或是框架的。因此，在明确中标方案后，应该基于中标方案的建筑布局，对各项技术要求、功能需求及设计约束进行逐一细化、优化和协调，并最终落实和确认。
2.2集思广益，博采众长
中标方案仅为一家单位的设计成果，其设计思路的局限性在所 难免。而设计招标过程中，少则三家，多则十几家单位参与设计，各投标方案的设计手法、设计亮点对开拓建设单位和中标设计单位的思路是有价值的，可以在设计方案优化阶段集思广益、博采众长，充分借鉴其他投标方案的优点，对中标方案进行优化完善。
3.建筑工程设计方案优化重点
3.1建筑工程设计方案的综合优化
建筑工程设计方案的优化以工程功能需求出发,以技术先进性、工程造价严谨性、财务审核规范性为重点,科学的进行设计方案优化。通过对施工技术的先进性的设计,科学的应用现代建筑施工技术,提高工程施工效率,达到降低施工成本、降低投资的目的。通过工程造价严谨性控制,达到工程造价对施工的指导目的,为施工成本控制奠定基础。通过财务审核规范性对工程造价、施工资金使用等进行控制,达到工程投资的科学使用,避免职务侵占、偷工减料等情况的发生。同时科学的建筑工程设计方案优化还需要对施工过程材料进场数量、进场时间、堆放场地与堆放方法的进行设计优化。通过科学的进场数量设计减少材料进场过多造成的场地占用、资金占用以及材料管理费用。通过科学的堆放场地设计能够有效减少施工过程二次运输费用,提高施工效率。通过科学的堆放方法设计优化能够有效的避免材料堆放不当造成的材料损失。总之,科学的建筑工程设计方案优化施工对施工全过程各项工作的充分考虑,建立现代化、精细化施工管理,以此达到建筑工程施工设计方案的最终目的。
3.2建筑工程设计方案的质量优化与管理
建筑工程设计方案的质量优化与管理对建筑投资企业与施工企业都有着重要的意义,是为了提高工程设计质量、满足设计规范要求、达到高标准工程的关键。建筑工程设计方案的质量优化是通过人员优化、项目设计管理优化以及科学的统筹安排来完成的系统工作。设计人员必须具有较高的专业技术基础,并对每个设计人员的专业项目进行整合,是专业人员的强项得到发挥,以此提高设计方案质量的提高。项目设计管理过程要抓住重点与关键点、对项目设计的方案图、施工图、预算等进行重点控制,以此提高建筑工程设计方案质量。设计过程中还要通过优化统筹安排工作、提高设计效率与各环节的交接,对交叉工作进行统筹安排。通过设计工作的统筹安排提高设计工作效率、缩短设计时间。对于工程设计中需使用新技术、新材料的,还要加强对可行性的分析与验证,对比同类工程中新技术新材料使用情况确保工程质量。设计部门或企业还要加强自身设计人员综合水平与素质的优化,通过在职学习、交流等方式提高设计人员的综合水平,有针对性的对专长人员进行培训。
4.如何提高我国建筑工程设计方案优化水平
建筑工程设计方案优化水平的提高不仅仅是提高投资方对设计方案的认识,还要通过国家主管部门提高监管力度、提高设计监理推广、完善有关法规、强化综合性设计方案优化等多方面工作共同提高我国建筑工程设计方案优化水平。通过建筑工程设计方案优化不能够单纯的强调节约投资,应从综合性考虑出发,注重设计的科学性、技术的先进性,以提高设计价值目标为基础、总体效益为出发点,达到建筑工程设计方案优化效果。
建筑设计方案的优化管理对设计项目的方案有着重要的意义,建筑设计方案的确定不仅仅是为了评选好的方案,优化选取方案不是目的,重要的是在建筑设计方案运行中进行优化管理。当建筑设计方案选取后,按专业部分进行优化、细化、量化而后运行。建筑设计方案优化管理,旨在于打破旧的、固定不变的教条,采取积极地动态管理方法。建筑设计质量的优化管理,在于建筑设计质量的优化与管理。建筑设计质量的优化关键在于建筑设计思想目标的确立,建筑设计思想的优以及专业技术人员的专业水平。因此,建筑工程设计部门或企业必须注重人才的培养,通过人才培养提高建筑工程设计方案质量、提高优化水平,以此提高企业的综合市场竞争力。
5.结语
现代建筑工程设计方案要求的提高对建筑工程施工企业有关部门的工作人员提出了更高的要求,要求施工企业专业技术人员不断提高专业技术与管理水平,以全过程、全面性施工管理理念对就建筑工程设计方案进行审核与优化,积极与设计单位进行沟通,为提高投资效率、提高施工质量奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]杨永波.建筑工程设计方案概述[M].中国建材工业出版社,2008,1.
关键词：建筑工程设计方案优化策略方法
Abstract: in order to improve the engineering construction investment effect, from the construction site selection and engineering general layout began, until finally the design of the structural components, and should be made more campaign plan, choose the advanced technology, reasonable economy the optimal design of, or to the existing design scheme is optimized, so it can more reasonable in economy.
Keywords: building engineering design optimization strategy method
中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：
引言
工程设计阶段是项目建设过程中最具创造性、经济性和思想性的阶段，是人们充分发挥主观能动性，在技术和经济上对拟建项目的实施进行全面安排的阶段。工程设计对于拟建项目的工程质量、建设周期、工程造价以及在建成后能否获得较好的经济效果起着决定性的作用。据有关专家分析，设计费用一般只相当于建筑工程全寿命费用的l％以下，但是它对工程造价的影响程度却达到75％以上。当一个工程项目的初步设计确定以后，大到工程规模、建设规划、结构形式和建筑标准，小到建筑用料、构件配件和设备的种类型号及数量基本上被决定了，工程项目投资方案也基本定型。因此，在做出项目投资决策后，控制工程造价的关键在于设计。优化设计方案、加强设计阶段工程造价控制，对提高工程投资效益、降低建设工程成本，有着极其重要的意义。本文简单介绍一下建筑工程设计方案优化的途径。
1.主管部门应加强对优化设计工作的监控
作为《建设工程质量管理条例》配套文件之一的《建筑工程施工图设计文件审查暂行办法》已由建设部颁布施行，它的实施将对控制设计质量提供重要保证，但《办法》中规定的审查主要针对设计单位的资质、设计收费、建设手续、规范的执行情况、新材料新工艺的推广应用等方面的内容，缺乏对方案的经济性及功能的合理性内容的审查要求。因此，为保证设计方案优化工作的顺利开展，建设主管部门在执行《办法》的同时，还要制定设计方案优化的评定标准和具体实施细则，并增加专业技术人员配备和审查力度，对各阶段设计成果进行全面审查。既要审查技术可行性，又要审查经济合理性。具体来说，“初步设计”可由规划部门审查，“技术设计”由业主会同上级主管部门和有关中介咨询服务机构审查，“施工图设计”由建设主管部门属下的审图中心审查。第二，建设主管部门应加强对设计市场的管理力度，严格通过资质管理、人员注册、设计招标、图纸审查等环节来规范设计市场，力求减少无证设计和越级设计。三是利用主管部门的职能，不断总结推广标准规范和标准设计，适时公布合理的技术经济指标及考核指标，为设计方案优化的进行提供良好服务。设计单位在向业主提供“初步设计”、“技术设计”、“施工图设计”文件时，业主应通过合同约定让设计单位同时提供与之相对应的“设计总概算”、“修正总概算”、“施工图预算”，以便为主管部门考核设计方案的经济性和业主作相关决策时提供直接依据。
2.推广标准化设计
标准化设计又称定型设计、通用设计，是工程建设标准化的组成部分。各类工程建设的构件、配件、零部件、通用的建筑物、构筑物、公用设施等，只要有条件的，都应该实施标准化设计。采用标准化设计的优点有：设计质量比一般工程设计质量高；可以提高劳动生产率，加快工程建设进度；可以节约建筑材料，降低工程造价。
3.建立必要的设计竞争机制
为保证设计市场的公平竞争，设计经营也应采用招标投标。
3.1作为业主，应明确设计招标虽需多支付设计费和增加前期准备时间，但设计方案优化可节省更多的投资。为此，各地首先应成立合法的设计招标机构。
3.2各地方主管部门应制定相应规定，确定项目设计招标范围，对符合条件的项目必须进行设计招标。
3.3业主对拟建项目应有明确的功能及投资要求，必须编制完整的设计招标文件。
3.4招标时应对投标单位的资质信誉等方面进行必要的资格审查。
3.5应组建健全的评标机构和制定合理的评标方法，这样既可保证公平竞争，又可对业主在项目建设上的随意性加以限制
现阶段，建筑设计虽有各种建筑结构设计软件，但建筑构件、建筑配件的构造做法仍需设计人员人为确定，并在此基础上手工计算出构件所承受的各种荷载。荷载的大小，直接决定了结构布置形式和构件的形状大小及材料用量，从而也就直接决定了工程造价的高低。例如商品住宅现浇钢筋混凝土楼面，一般构造做法为：板底粉刷，现浇结构层，板顶找平层。通过适当改变施工工艺，构造做法可改为：板底局部批腻子，现浇结构层随捣随抹光，这样既简化了构造做法，减小了荷载，又实实在在地节约了人工和材料，降低的工程造价也是显而易见的。事实充分说明，设计方案的优化不仅仅是总体和全局的优化，还体现在细部构造上。因此，从某种意义上来说，能否做到设计方案优化，也是设计单位是否具有市场竞争实力的具体表现。设计单位欲提高自身竞争能力，在内部管理上应把设计质量同个人经济收入挂钩，促使设计人员加强经济观念，把技术与经济统一起来，改变以前设计过程中不算账，设计完了概算见分晓的现象，由“画了算”变为“算着画”。并通过室主任、总工程师和造价工程师层层把关，确保设计既满足功能要求，又力求经济合理。
4.实施限额设计
所谓限额设计，就是按照批准的设计任务书及投资估算控制初步设计，按照初步设计总概算控制施工图设计，同时各专业在保证达到使用功能的前提下，按分配的投资限额控制设计，严格控制技术设计和施工图设计的不合理变更，保证总投资限额不被突破。投资分解和工程量控制是实行限额设计的有效途径和主要方法。限额设计是将上阶段设计审定的投资限额和工程量先分解到各专业，然后再分解到各单位工程和各分部工程而得到的，通过层层限额设计，实现对投资限额的控制与管理；同时也实现了对设计标准、工程数量与概预算指标等各方面的控制。限额设计是设计阶段控制工程造价的重要手段，它能有效地克服和控制“三超”现象，使设计单位加强技术与经济的对立统一管理，能克服设计概预算本身的失控对工程造价带来的负面影响。
4.对设计人员实施奖惩
4.1 惩罚措施建立相应的法律法规约束，并在设计委托合同中明确一定的惩罚，可以使设计方懂规矩、辨是非，促使其改过，具有一定的警告作用
4.2 激励措施在设计委托合同中，明确一定的激励措施，使利益激励能更好调动设计人员的工作主动性、积极性、实施有效的激励，可以激发设计人员的工作热情，使其自觉提高工作水平与质量。
4.3从思想上端正设计人员的态度，加强其职业道德教育：(1)建筑设计人员要努力提高自身的政治思想水平，在处理建筑设计事务中，坚持客观立场，一切从实际出发，以客观事实为依据。(2)加强对建筑设计人员的诚信教育，必须让每一位建筑设计人员都明白，一流的专业技术不是走向成功道路的唯一条件，而一流的道德水平才是建筑设计人员完善境界的基本要素。
5结束语
设计方案优化，是确保工程造价更趋合理和经济的先决条件。设计方案优化，既要把握全局和总体方案的优化，又要关注建筑细部设计的优化。通过设计方案优化来控制建设投资是一个综合性问题。在设计实务中，工程设计人员应正确处理技术与经济的对立统一，既要反对片面强调节约，忽视技术上的合理要求，使项目达不到功能要求的倾向，又要反对重技术，轻经济、设计保守浪费的现象，要利用价值工程的原理来进行设计方案分析，以提高价值为目标，以功能分析为核心，以系统观点为指针，最大程度上确保设计方案优化，从而最终达到节省建设投资的目的。
参考文献：
[1]周耀俊．浅谈设计阶段的投资控制[J]．建筑经济，2009
[2]伍晏，夏萍，周以大．运用价值工程法则，优化方案设计，合理降低建筑造价[J]．建筑施工，2009
关键词: GPS工程控制网；优化设计；布设方法
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
目前，工程控制网主要应用于城市控制测量、军事工程测量、形变监测、矿山、公路、铁路控制网测量等等，随着GPS技术的发展，其应用也越来越广泛。近十年来的实践证明，GPS测量在工程控制网的布设中具有效率高、费用低、工期短、精度高等优越性。
GPS工程控制网的优化设计
1.GPS网精度的评定
对于GPS网的精度要求，主要取决于网的用途和定位技术所能达到的精度，精度指标通常是以相邻点间弦长的标准差来表示，即
式中 ——GPS基线向量的弦长中误差，mm；
——GPS接收机标称精度中的固定误差，mm；
——GPS接收机标称精度中的比例误差系数，ppm；
——GPS定位网中相邻点间距离，km。
用于城市或工程的GPS控制网可根据相邻点的平均距离和精度参照《全球定位系统城市测量规程》中二、三、四等和一、二级要求，见下表。
GPS网的主要技术要求
2．GPS网的图形设计
1）.点连式
点连式是指相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接，所构成的网形抗粗差定位能力差，网的几何强度也较弱。如图2-1所示。
图2-1 点连接示意图
2）.边连式
边连式是指相邻同步图形之间通过2个公共点相连，即同步图形由1条公共基线连接，用边连式布网方式布设的GPS网的几何强度较高，具有良好的自检能力，能够有效发现测量中的粗差，具有较高的可靠性。如图2-2所示。
图2-2 边连接示意图
3）.网连式
所谓网连式布网方法，是指相邻同步图形之间有两个以上公共点相连接，相邻同步图形之间存在相互重叠的部分，即某一同步图形的一部分
是另一同步图形中的一部分。网连式作业强度很高，但作业效率低。
4）.边点混合连接式
边点混合连接式是指把点连式与边连式有机
地结合起来，组成GPS网以保证网的几何强度，提高网的可靠指标，它实际上是点连式、边连式和网连式的一个综合应用。这样既减少了外业工作量，又降低了成本，是一种较为理想的布网方法。
图2-3 边点混合连接示意图
3.GPS网的基准设计
GPS网的基准设计，一般主要是指确定网的位置基准问题。确定网的位置基准，通常可根据情况，选取以下方法：
1）选取网中一点的坐标值并加以固定，或给以适当的权；
2）网中的点均不固定，通过自由网伪逆平差，确定网的位置基准；
3）在网中选若干点的坐标值并加以固定；
4）选网中若干点（直至全部点）的坐标值并给以适当的权。
二、GPS控制工程网的布设方法
1.点位分布
当测区范围较大时(几百平方公里)，为保证控制网点的整体精度，应使用经典大地测量方法布设控制网，控制网点要与高等级控制点构成图形，并且控制网点与点之间也要构成图形，如精度要求较高时，点与点之间应构成直接边。当布设的点位不均匀时，即点间距离差别较大时，在施测过程和数据处理中应分别进行。无论测区是面状还是线状，都应首先根据点位分布情况选择若干点做一骨架网，然后再利用该网进行工程网的布设，也就是分成二级控制。由于许多工程完成后需要用常规测量进行测量，因此布点时根据需要确定点位的位置，并考虑其图形结构。
2.基线长度对点位坐标精度的影响
边长对点位精度的影响基本上随着边长越长其影响越大的趋势，当边长超过40公里时，其误差明显有增大的趋势，在高程方向趋势更为明显。分析其原因，一是电离层的影响，随着基线长度的增长，电离层影响增大。二是没有进行网平差，缺少了网的控制，致使X, Y方向误差增大。
在布设GPS工程网时，若采用随机处理软件、广播星历，不能对电离层影响进行修正时，网的边长不易超过40公里。
3.已知点分布对控制点精度的影响
在GPS控制网的布设中，已知点的选择是非常重要的，己知点的选择不同，其控制网点的精度也不一样:一个工程网的已知点应选3-4个高等级控制点，高等级控制点应布设在控制网的周围，尽可能形成等边三角形，只有这样才能保证整个控制网点精度的统一。已知点的选择应避免成直线状，其点间距离应大于工程网点与点间的最大距离。如果整个控制网没有己知点，做自由网平差时其固定点的选择应选在整个网的中心点或选择网的质心(即所有点X, Y方向的平均值)。
4.坐标系统转换
用GPS测量布设工程控制网时，获得的是WGS-84坐标系统，这就需要将GPS测量的WGS-84坐标转换成地方坐标。 坐标系统转换的方法一般根据测区范围的大小和精度要求而定。
1）空间强制符合法
例如测区内已知点坐标为“北京五四坐标系”，平差前首先将这些点的大地坐标转换成直角坐标，平差时以这些已知点作为固定点，与GPS观测值一起平差。这样在平差过程中，同时完成了WGS-84空间直角坐标系向“五四坐标系”的转换。然后，将平差后的大地坐标投影到高斯平面上。
此种方法只使用于小面积的测区。
2）空间平差空间转换法
本方法是首先将GPS观测量在空间坐标系下进行平差，求出已知大地点上的空间直角坐标，然后利用己知大地点上的两种坐标(WGS-84和北京54)，用转换模型求出空间转换参数，而后利用转换参数求解其它点的北京54坐标，这样就将平差后的结果转换到了北京54坐标系上，最后将此结果投影到高斯平面上。
GPSG工程控制网的优化设计对整个测量工程施工有着非常重要的影响，不同精度、不同面积的控制网有不同的布设方法，在GPS控制网布设中其方法不同，作业效率不同，费用也不同。采用正确的布网方法，能够提高作业效率，降低作业成本。
参考文献
[1] 彭先进.测量控制网的优化设计[M].武汉测绘科技大学出版社，1991.
[2] 卓健成.工程控制测量建网理论[M].成都：西南交通大学出版社，1996.
[3] 国家质量技术监督局.全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T18314—2001）[M].2001.
关键词：工程结构；优化设计；分析与方法
引言：
众所周知，不论在什么行业中，追求追优化的配置和设计是每一个行业从业者追求的目标。所谓的最优化设计，就是在诸多被选择的项目中根据自身的特点以及条件找到一种比较合理的，最节约成本以及实现利益最大化的设计方式与方法。
立足于工程结构的设计中，我们在最优化设计的过程中致力于将技术以及力学的相应概念做到最好的融合。在设计要求的基础上形成一些可以操作的，具有可行性的方案。进而通过科学的数学计算找到客观的，可以应用于实际的优化方案。在诸多工程结构设计的优化方案中，我们在选择了最佳方案的同时也就同时节约了成本，使得爱同样的时间内创造了巨大的效应，更加使得这些工程的工期变短，工程质量变的十分优良，是一种降低工程成本，提高质量的最佳选择则途径。
一、工程结构优化设计演变历史概述
对于工程结构设计，最开始是将直觉的准则法，如满应力准则法，满应变准则法等作为优化设计的基础性选择，在很长的一段时间中得到了很好的应用和成本的节约。一般来说，准则法的应用是为了主要提升单步设计变量修改幅度使之变得越来越大，并且在收敛速度上也有着显著的提升，但是这些不会改变结构的大小，也不会因为结构的复杂而改变。随着时间的推移，我们的研究者逐渐的将拓宽了优化设计的范围，从而数学规划法出现了。这就使得我们要针对一些特殊的工程进行很好的研究，因为这个时候的准则法已经不适用有所有具有个性的工程优化设计中了，主要是因为没有一些科学的，客观的理论准绳。与其相反，数学规划方法，站在比较科学的角度，对于结构设计有着严谨的研究，这样的算法能够有着科学性的展现。但是实际的工程结构优化设计一般都是有约束、非线性和隐式的优化问题.这两种方式都不是用于现代工程的发展和诉求。随之而来的就是模拟退火算法的出现.接着，到了二十一世纪，随着计算机的普遍应用，信息化以及全球化时代的到来，我们的研究方式与方法就随之而来了，在工程结构优化设计上有着很好的发展，诸多实用性方式出现，下面我们将做详细的研究。
一、 工程优化设计研究
1.为何设计---工程中结构不确定性的存在
在工程施工之前，对于其结构进行深入的分析和研究，并完成良好的设计是因为在工程设计以及进行的过程中，有着很多不确定性的存在。基于不确定性理论的工程结构优化设计主要考虑变量。但是出于安全性以及可靠性的角度考虑，先前的优化设计有些过时，我们要站在更新的角度上发展，所以之前的缺陷我们要有着很好的认识。主要分为以下几点。
第一， 缺乏结构可靠性的设计，不能保证稳定，安全。
第二， 没有对材料的可变性做出预算，不能真实的反映材料的参数。所以没有科学的数学建模可以支撑，难以形成最佳的方案。
第三， 在工程中存在着一些很复杂的施工情况，之前的设计不能很好的给予判断以及确定，这就使得我们的施工情况不能符合实际，没有真正意义上的达到最优。
2.工程优化设计方案研究
第一，形状优化。可以说，这种优化设计方案是当下比较流行的，主要是通过调整工程结构内外边界形状来改善结构性能和降低工程结构造价，其主要用来发掘工程系统构件的合理内外边界形状。具体上讲，这种优化也是将一些离散变量以及块体、板、壳类的连续变量包含在内。
第二，模拟退火算法。也就是通常所说的SA方式放大，也就是在施工的设计中进行固体加热，使之到达了一定的温度，进而在科学的作用下使之渐渐的变冷下来。因为在升温的时候，固体的内部结构法身了很大的变化，随着热能的增多内能变大，其中固体中组成部分也就是内部的元素也会随之变大。但是随着热胀冷缩原理的深入，当这个固体的整体变得冷却的时候，所有的元素变回到之前的一种有序的排列状态。也就是说，在固体中，元素因为在每一个趋近于平衡温度的时候都有着自己的平衡状态出现，最重要的是在常温的时候内能处于最小化状态，也就是我们所说的基态。这就是模拟退火算法.这种方法有着自身的好处，那就是：适用于离散型、连续型及混合型变量；鲁棒性、全局收敛性、隐含并行性较强，并且可以得到很广泛的应用。
第四， 粒子群优化算法。该种算法是近几年来比较流行的一种应
应用广泛，并有着实际用途的设计计算方式与方法。这个算法的研究十分奇怪，主要是来源于整个鸟群，从鸟群捕捉食物中找到灵感，这个算法是开始于随机解，并通过迭代寻找最优解，在设计的过程中不断的寻找一种适应度来找寻解的品质。这样的算法是比较方便以及会计的的，没有一些复杂的计算以及冗长的分析。是比较得到现代设计者以及施工方的喜爱的，效果也是比较明显的。
第五， 变密度法假设优化设计。可以说，变密度法假设优化设计
的主要设计对象是那些密度可以变更的材料，这就使得我们的设计具有一定的局限性。在设计的过程中我们要假定材料物理参数与密度间存在某种数学关系，并将所设计的材料的密度作为一种变量，致力于寻找到一种目标函数，这种目标函数以材料的最优质分配为主要目标。并且，我们在这种工程优化设计中可以找到一些优势或者是特色，具体来说，该种方式可以很好的展现出拓扑优化的本质特征，并且在实现的过程中显得比较简便，有利于操；同时这种程序的设计计算成功率比较高，但是精准度确实是不高，总而言之，这种方式的最大他点就是计算方法简单易行，但是适用范围十分受到局限，需要特定的材料以及特定的环境。
第六， 相对差商法和混沌优化相结合。该种范式是一种导出求解
离散变量桁架结构拓扑优化设计的混合算法，这种优化设计的计算方式和方法，将设计的体积最小最为最终目的。从而有力的实现了一种
拱坝的体形优化的设计和分析，在应用的过程中得到了很好的设计效果，节省了成本提升了利润。
最后，多目标优化。一般来说，多种目标优化方案就像字面上所述，不是一种单一的目标实现方式，而是在设计中考包含了多方面的设计方式以及方法，这样在计算的过程中，在实施的过程中保证了设计的安全性以及稳定性，更大的程度上实现了一种可靠性。在安全性的实现上，这种多元化的实施方案就要不断的加大结构的截面面积但是要取得最少重量的目标，在设计上就要使得截面面积变小。所以我们知道，这就不可能在全局上实现一种面面俱到的设计方案，所以，我们的设计管理者以及决定人，要在多方面分析只会走找到一个比好合适的方案做一个决定，并实施。可以说，这种多目标的优化设计对于工程系统决策是很重要，并有着很好的应用。
参考文献
1. 蔡新，郭兴文，张旭明.工程结构优化设计[M].北京：中国水利水电出版社，2003.
2. 张炳华，侯昶.土建结构优化设计[M].2版.上海：同济大学出版社，1998.
3. 刘齐茂，燕柳斌，邓朗妮.桁架形状优化的一种改进模拟退火算法研究[J].计算机工程与应用，2007
4. 姜冬菊.结构拓扑和布局优化及工程应用研究[D].南京：河海大学，2008
关键字：房屋；结构设计；优化技术
引言
目前，随着社会经济水平的不断提高，土地价格也在不断上涨。同时，人民对住房条件的需求也在不断上升，因此，对开发商带来的压力也在不断加大。为了实现房屋建筑经济效益的最大化，就需要采用结构优化技术，在有限的空间内实现资源的最大利用。房屋结构优化设计是指，采取科学合理的设计理念和技术方法来设计房屋结构，以最小的工程报价来最大化整体的建筑收益，提高房屋的质量水平，使得企业也获得较高的利润等。
一、我国目前房屋结构设计现状以及实施优化设计的原因
随着我国经济的飞速发展，人民生活水平的不断提高，对住房建设要求也越来越高。同时，根据我国目前的基本国情，人口数量日益增长，住房面积需求量不断加大。因此，我国现阶段住房建设主要以高层为主。房屋的结构设计优化不仅能够满足当今大众的需求，更能为投资者减少建筑成本。
房屋建设结构优化必须以建筑的安全性为首要原则，然后再进一步分析建筑方案，配合科学合理的设计理念，从而有效控制建筑工程造价，实现经济效益的最大化。根据近些年的数据资料显示，优化建筑结构设计可以为整项建筑工程节省30%-50%的费用。但是，在实际的设计过程中，方案设计受自然因素的影响很大，很难发挥出其本身的优越性。例如，工程设计阶段，施工方过多的缩短建筑设计时间，从而使设计效果达不到理想的要求，在缩短工程工期的同时也降低了工程设计质量；建筑设计时，设计人员的经验不足，专业知识不完备，对一些设计软件掌握的不够精通；一些设计者在设计建筑时过度的关注部分结构而忽视了整体方案等等，这些因素都会导致建筑结构设计的不够优化。因此，房屋建筑设计者必须科学合理的分析整体建筑方案，并设计出最优的结构，才能实现经济利益的最大化。
二、房屋结构设计优化主要体现在哪些方面
房屋结构设计优化主要是采取合适的方法以及科学的设计理念来最大化的达到房屋设计标准，如：房屋结构的合理布局、构件大小、结构框架等。钢筋混凝土结构的优化设计的基本理念是将建筑的具体部件以及整体布局进行分析，而顶柱、体形、层高以及拉力构件等等都会影响建筑物的整体布局。建筑构件的布局、强度等级以及配筋构造都是建筑物具体构件的体现。综合以上因素，建筑方案结构需要专业知识丰富且熟知设计规范的工程技术人员设计，而且在设计时必须充分考虑各构件直接的受力特性，从而选取最优的设计方案。
三、房屋结构优化设计技术
（一）优化技术的基本原则
在工程设计优化过程中，必须以工程设计和工程价值为基本原则。优化结构设计的最终目标是充分利用建筑材料，实现建筑构件利用的最大化。优化结构设计不仅遵守建筑设计规范，更实现了当今建筑的审美学和价值学。通过深化改善房屋结构设计，从而实现建筑功能更加协调完善，降低建筑成本，提高经济效益。
房屋结构的优化必须从实际工程施工出发，结合房屋结构的具体情况，实现房屋建筑的结构的最优化设计。在进行结构优化时，必须依据设计意图，采用平面设计布局，降低构件质量和刚度之间的差异，减小水平负载造成的房屋扭曲，在竖直方向上采用转换层技术，有效地降低构件的集中用力。
（二）优化设计的基本的要点
1.依据设计规范
工程师在设计建筑结构时必须具备丰富的建筑设计经验以及熟知设计规范。即依据科学的设计理念，将自身的优化方案融于整个工程项目设计中去。建筑结构设计规范更多是对于工程较大的项目，因而会造成某些规定过于保守。另外，在工程设计比较特殊或复杂时，依据某些规定将会造成建筑物的不安全。因此，这就要求设计师在建筑设计过程中必须具备良好的专业素质以及清醒的思路、正确的判断力，争取将建筑结构设计做到最优。
优化房屋结构设计过程中，应注重建筑构件的细节优化，如：建筑构件的受力钢筋，在满足塑性的条件下尽可能的选择性价比较高的产品，从而实现房屋结构的经济、安全。
2.结构师主动参与建筑设计
在工程施工前期以及施工过程中，建筑结构师的主动参与对整个房屋结构优化起到关键性作用。在实际的工程施工过程中，建筑设计师往往不能够对整个结构体系进行很好的受力分析，即建筑结构师的设计理念以及其自身具备的经验不能完全代替设计师的设计思想，同时，建筑与结构上专业知识的隔阂也无法弥补。建筑结构设计师其丰富的工程设计经验以及专业设计理论，积极主动的为设计师出谋划策，只有两者的顺利合作才能设计出更加优秀的方案。
目前，我国的房屋建筑设计总是先从建筑的结构布局开始，根据结构承载负荷的不同分析所需的材料、参数等，往往这种分析方法是计算机所不能计算出的，它需要建筑结构设计师充分论证整个建筑设计方案之后做出的判断。而这些判断需依据实际工程实践经验以及结构设计所遵循的一般规律进行。
3.加强设计团队之间的合作
优化房屋结构是一项整体而系统的工作，它需要团队之间的协调合作。现代建筑主要由结构、设备、建筑三大要素组成。因此，在工程施工过程中要明细团队内部分工，并做好团队合作，只有这样才能有机的结合各个构件创造出更加完美的作品。在建筑工程设计阶段，房屋的结构设计和建筑设计是不可分割的，只有协调好两者之间的关系，才能设计出更加美观大方的建筑方案，同时，又降低了建筑成本，简化施工过程，达到既美观又实用的建筑效果。通常建筑设计师在设计建筑时，只是一味的要求设计方案的新奇，而忽略了建筑学中基本的力学关系，这样设计出的方案往往在结构设计上造成困难。因此，团队之间的协调合作是房屋结构优化的重要保障。
4.优化房屋建筑结构，解决房屋抗震问题
房屋结构的优化不仅仅能降低建筑成本、增加建筑美观、简化施工过程，更能加强房屋的抗震作用。通过房屋结构优化技术，可以增加房屋抵抗外部作用的破坏，有效地降低房屋破坏程度。因此，在房屋结构优化设计过程中，抵抗外界各种不良因素的影响成为结构优化设计工作的主要内容。在日常的外界不良因素中，地震是最难以预测且对房屋建筑物破坏最强的，所以在房屋计算及构造上必须加强抗震措施。如：房屋构件刚度的对称性以及均匀性都可以有效的缓解地震对建筑物的破坏；多道防设设计理念可以有效缓冲特大地震对房屋主构件的破坏。以上这些设计思想都是房屋结构设计的重要内容。
四、总结
工程造价对整个工程项目的经济效益起着关键性作用，因此优化房屋结构设计，不仅可以降低整个工程的造价成本，更能提升整体房屋的安全级别。结构设计与建筑设计的协调配合，充分发挥其自身的优势，设计出最优的房屋结构。在平面设计过程中，应遵循对称、均匀的原则，缩小房屋构建质量与刚度之间的差异。在竖直布置上，保证上下承重件负载的上下贯通。建筑是艺术的表现，在保证房屋安全的前提下，结构师应敢于创新，将房屋的实用性与艺术性完美的结合在一起。
参考文献：
[1]侯贯泽，刘树堂.工程结构优化设计理论与方法[J].钢结构，2009，2（8）：148-150.
[2]阳维.房屋结构优化设计方法与问题分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012，2（12）：72-74.
【关键词】建筑结构设计；优化方法；现实应用
一 建筑结构设计的优化方法与现实应用的背景分析
随着我们国家经济技术的不断进步和发展，全国人民的生活也逐步的走入了相对良好和稳定的小康时代，相应的对于生活质量和环境要求也就越来越高，绝大多数的人都住进了高层建筑当中。在这样一种实际的背景状况下，人口持续增长，土地资源却是极其有限，建筑的建设与规格也在持续见长，这使得土地、建筑物以及建筑物的建设成本都在不停的提升。由此，降低建筑建设成本就成为了建筑商在进行建设的过程当中最需要注意和考虑的。那在实际的建设过程的当中应当以什么样的方式来进行建筑成本的控制呢？本文实际上也是针对于这样一个问题展开的讨论和分析。
结构优化设计目前在国外是非常有价值的一种理论系统，其核心就在于能够通过对居住环境以及生活环境的改善来实现建筑产品质量以及品位的提高，以这样一种定性的思维和方式来实现工程建筑质量最大化和成本最小化，因此具有适用、经济和适用的价值，是值得在实际的工程建设中予以广泛的应用和实施的。
二 优化结构设计方法
现代社会环境下很多建筑物的造型都相当的优美和独特，能够给人以很好的精神享受，这样一种良好的建筑效果从本质上来看就正是结构设计与建筑实施技术的良好协调和配合，以这样一种方式来实现建筑美观效果的完成。建筑结构设计所追求的五种最为基本的目标就是：安全、经济、适用、美观以及施工简便，因此我们在文中所讨论的结构优化设计方案就要保证能够切实的实现这些点，将其良好的应用于实践，这样不断能够满足人们对于美的追求，还能够保证整个房屋建筑的结构设计合理以及性能上的安全保障，成为名符其实的经济实用型建筑。我们在对其进行深入的探讨和分析时则往往需要通过两个具体的方面来进行：
第一方面：主要是建筑模型的优化结构设计方案，在进行一项大型的建筑工程方案之前，首先必然是需要进行建筑模型的设计的，而在这样一个过程当中对于建筑模型的优化设计就是非常关键和有必要的。在进行建筑模型的优化设计时，主要的工作就是以下几个部分：基础结构方案的优化设计、屋盖系统的优化设计、围护结构方案的优化设计以及结构细部的优化设计等。除此之外，还需要采取进一步的处理措施，主要就是进行必要的选型、布置以及准确的受力分析，最终实现对于造价本身的良好优化。上述一系列的优化过程都需要按照一切以实际出发的原则来进行，也就是围绕工程的实际状况和需要来进行，将房屋建筑的综合经济效益以及房屋质量的保证作为设计的最终目标和要求。在进行结构的设计和规划时，首要的就是要把握和设计的真实意图，这样才能够尽可能的保证整个布置状况的规则，并较大程度的降低刚度以及质量中心之间的差异，以此来避免较大扭转作用力的产生。
第二方面：主要是建筑模型的优化结构计算方案，计算方案的进行和完成实际上只需要进行相应的编制并按照相应的运算程序进行计算就能够得到我们做需要的最终的优化结果。但是我们需要注意和认识到的就是，在进行结构优化的过程当中可能会涉及到多个方面的变量和约束条件，这也就意味着处理的是非线性的优化问题，针对于此，我们在进行计算方案的确定时就需要将一些有约束的条件转化成为没有约束条件的问题来进行计算。在实际的建筑工程设计中较多应用的就是Powell算法和拉式乘子法以及符合性法等，利用这样一些方法基本上就能够实现优化结构设计方案的良好计算。
三 优化的结构设计技术在实践当中的应用
我们将结构设计方案处理完成以后就可以将其应用于实践。对结构设计进行良好的优化在现今的时代背景下实际上是非常好的一个课题，在目前开展的也比较普遍，我们采用结构设计的优化方法就是希望能够在不改变建筑结构实际使用性能的前提下来保证其工程造价的大幅降低，因此将其应用到实际的工程实践当中去就是我们工程人员不二的追求。结构设计的优化在实际的工程环境中能够应用和渗透到其进行的各个步骤和环节当中去，这其中就包括整体的设计阶段、前期的设计阶段、旧房的改造以及抗震设计当中去，并能够在应用的过程当中发挥出巨大的效益来。我们在按照结构设计优化的理论方法对模型进行改造实践的过程中，需要注意以下三个方面的具体问题，下文中正是针对于这样三个问题进行了详尽的阐述和分析。
3.1 参与结构设计优化的前期工作
这样一个方面的强调主要是因为前期工作的进行直接影响到整个建筑工程的总造价，而现如今大多数工程在进行建设的过程当中最为普遍的问题往往也就是其前期方案结构结构设计上的问题，建筑师在进行设计的时候更多关注的是设计本身的问题，而极少关注结构自身的合理性和可行性，这就使得建筑结构在进行建设的过程当中面临着较多方面的问题，更多的是会引起工程造价的提高，这就与我们进行优化设计本身的目的有所违背。正是因为这样，我们有必要在进行建设之前针对于不同的建筑类别来对结构形式进行选择，为整个工作的开展和进行提供良好的开端。
3.2 将概念设计和细部结构设计进行优化
所谓概念设计实际上也就是指一些没有具体的数值来进行量化的指标，包括地震的防裂度以及其本身的不确定性等，因此在进行设计计算的时候难免会和现实产生较大的差别，正是在这样一种背景下我们才需要在对这样一种指标进行设计和确定时选择使用概念设计的方法，将数值仅仅只是作为辅助或者是参考的依据来进行。在这样一种设计的过程当中更为强调的就是设计人员本身的灵活性以及应用结构设计优化方法的能力，这样良好的结合才能够真正实现效果上的最优化。
3.3 优化下部的地基基础结构设计
地基基础的结构设计优化进行过程中最开始的一步就是进行方案的选择，如果是桩基础的话，就有必要根据现场的地质条件来选择桩基的类型，以此来最大程度的降低造价。在建设进行的过程当中，桩端持力层对于灌注桩桩长的选择影响也是非常大的，因此需要进行较多的对比和分析以后再来进行核实方案的确定和选择。
结语：通过上文中详尽的分析我们就可以看到，利用结构设计优化的技术方法是能够切实有效的提高空间、资源等的利用率的，除此之外，还能够最大程度的实现经济性和实用性的最大化，这样一种状况实际上就是我们在进行工程设计的过程当中最希望能够实现的。满足了建筑产品本身品质不断提高的基本要求，更重要的是能够实现人们对于生活质量以及生活水平的更高要求。最后，实际上也是实现了建筑商不断寻求新手段吸引顾客的目的，达到降低工程建设实际造价的目的。
参考文献
[1] 李国胜.《多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理构造》.中国建筑工业出版社，2008.
[2] 方鄂华.《高层建筑钢筋混凝土结构概念设计》.北京.机械工业出版社。2004.
关键词：平面设计；色彩教学；优化
色彩是视觉传达的基本要素之一。色彩既有传达信息的功能，也具有传达审美的功能。因此，在设计学科色彩的教学过程中，既要重视教授学生色彩的基本知识与技能，又要注重培养学生们对色彩的感触力、表现力。笔者根据以往的教学经验与教学反馈，认为目前平面设计中的色彩课程教学应该从不同的方面进行探索，推进色彩教学的方法改革，从而使学生对色彩的表现能力有较大提升。
1平面设计中色彩的重要位置
根据人的视觉特性，人对于某一事物产生印象的时间不到10秒，而在这个过程中，大部分是因为色彩所起的作用。从这一客观结果来看，色彩在引起注意、传递信息、树立形象等方面发挥着重要作用，色彩的这些作用在平面设计中表现得更为突出。在各类平面设计中，色彩都是最为直观的视觉元素与信息传播符号。人的眼球对色彩非常敏感，只有在看到有吸引力的色彩的前提下，才会在意其设计作品传达的信息。有研究表明，有色彩的设计作品的吸引力高达84.1%，比无色彩的设计作品的吸引力高出将近2倍。此外，色彩能反映人们的情感。它以对人们的心理、想象和记忆所产生的影响，勾勒出人们特殊的心理情感和思想情绪。例如，不同的颜色可以让人们产生不同的感觉，红色会让人感觉喜庆，绿色会让人有种回归自然的感觉，蓝色可以让人的情绪平静。所以，在平面设计中，不可小视色彩形式表现人的思想与设计主题的重要性，它可以唤醒人们深处的某种记忆，给人们留下深刻的印象。正因为色彩在平面设计中具有如此重要的地位，更要深刻认识色彩、掌握色彩的情感规律，科学用色，以此来加深受众对平面设计作品的理解。
2色彩的认识与平面设计需理性思维
随着艺术教育的普及化与大众化，学习平面艺术设计的学生数量呈上升的趋势。进入高校学习平面设计专业的学生，在入学前虽然接受过系统的美术基础训练，但其重点在于通过色彩、素描等课程的学习，培养学生对自然物象的真实再现与造型塑造能力。学生对色彩的认识大多停留在以色彩为媒介，忠实再现与描摹客观事物，即用色彩来画素描这个层面上。而这种绘画类的色彩基础训练与设计类的色彩表达有着较大的差别。设计类色彩关注色彩的物理性质，更关注其表现出的主观情感与抽象形式、色彩与大众、传媒、心理等方面的关系。因此，学生对于设计学科中色彩的要求、认识及了解相对表面。平面设计的范畴较广、种类较多，包括诸如广告设计、招贴设计、标志设计、书籍装帧设计等，其共同特点都是以平面的可视的符号传达信息给人们。在平面设计中包含的视觉元素有色彩、文字、形状及视觉肌理等。在具体的设计中，设计者需要合理地创造性地运用这些视觉元素，将信息转译成抽象的具有象征含义的视觉符号传达给受众。鉴于色彩在平面设计中担负的重要角色，设计者必须更好地掌握和了解色彩的运用。设计的过程是一个理性思维与感性表达的结合，设计者应根据设计的内容、主题、受众等理性地选择包括色彩在内的相应的视觉符号，并要通过理性分析与判断去评估设计作品的最后效果。设计师更应从大自然、从生活、从前辈的实践经验中吸取对色彩运用的精华来创造新的、合理的、更适合需求的色彩系统。可见，设计中色彩的认识与学习需要理性的思维，色彩课程与色彩教学是平面设计专业的基础课程，它为学生学好专业课程作铺垫。
3理性思维下的色彩教学
平面设计中的色彩课程准确地讲是设计色彩课程，该课程所设定的教学目标为：以设计理念作为色彩造型方式的标准，除具有绘画色彩的基础方法与理论之外，更应具有形式感和色彩的创造力；色彩呈现时要着重构成形式与设计结构，使作品的色彩有鲜明的设计意识，为设计专业课程及设计实践奠定色彩方面的基础。根据平面设计学科色彩教学大纲与教学目标的要求，在色彩教学中要求学生感受和认识色彩，经过色彩表现方式的学习，学生应将直觉的感性与抽象的理性相结合，学会运用色彩的语言，创造性地呈现、灵活地体现设计的理念与构思。教学的更高要求是培养学生对色彩敏捷的观察能力、运用及整合能力、理智的分析能力、创新的思维能力。为使上述教学任务与教学目标完成得更好，笔者认为在理性思维的指引下，平面设计专业的色彩课程与教学内容设置应包括如下几个方面，并随教学实践、学科建设、社会需求不断完善，借鉴并整合多方面教学资源，构建开放的教学体系。第一，色彩的基础理论教学。这方面的内容相对抽象，利用多媒体形式授课更为直观，便于表达色彩的物理属性、成色原理、人的视觉生理构造等内容，使学生初步理解色彩基础理论知识，为以后的设计实践打基础。第二，色彩平面性的设计归纳。学生需要根据设计主题发挥主观意识，抛开写生物体环境色彩的认知和观察方式，排除光线对具体写生目标的扰乱，缩减影调的变动，减弱三度空间，增强二度空间，把繁杂的立体形态作整体的平面性处理与归纳。对习惯于色彩写生技法训练的学生来讲，这一方式的色彩练习具有不同程度的困难。教师在教学过程中要指引学生，改变观察角度，运用理性分析，可让学生参照示范作品思考，逐渐提升色彩归纳能力。例如通过对自然景物的色彩、动物色彩及植物色彩的提取和归纳提高色彩设计能力。教师要引导学生欣赏自然界色彩的美，让学生学会在设计中灵活合理运用自然色彩，在对三种色彩的提取与归纳的过程中，把握色彩呈现规律。这种练习可借助相机，拍下自然景色和动植物色彩，再对其中的色彩进行提取与分解，归纳大的色彩倾向与色块，并对这些色彩作重构。第三，传统民俗色彩的摹仿。要求学生临摹中国传统经典图案和优秀的民俗绘画作品，从中学习和理解传统色彩所象征的涵义及民俗特点，从颜色的文化寓意看民俗传统与现代生活的关系，激发学生的设计灵感。第四，以案例设计思考色彩的应用。在上述教学基础上，要求学生以主题设计、案例设计的形式呈现对色彩设计与运用的理解和把握程度。依据不同的主题与受众的需求，从效用上思考色彩在全部设计中的效果。设计作品中以色彩为重要的元素，让学生在作品设计过程中，亲身体会和感受色彩在平面设计中的作用。
4结语
从上述教学课程与内容的设置上能够看出，色彩教学的重点不只是分析自然色彩和组合搭配，更注重对色彩本身的研究与实际应用。色彩是平面设计领域中最重要的造型因素、信息传达符号、情感与创意呈现形式。在当前的色彩教学中，其基础性地位和重要性日益凸显。当然教学中也存在一些问题，诸如学生对基础知识了解不够、教学方法相对单一、学校对学生的色彩表现和创造力培养不到位等，这些问题已经受到社会、专家、教师的重视，将在教育教学与设计实践中被逐步解决。
作者:王鑫 单位:内蒙古民族大学
参考文献：
［1］朱介英.色彩学［M］.北京：中国青年出版社，2004.
［2］潘鲁生.设计艺术教育笔谈［M］.济南：山东画报出版社，2005.
【关键词】桥梁设计；问题 ；优化方法
一.桥梁设计中存在的问题
1. 对设计规范认识不足
设计人员对规范的依赖性太强，定规范为唯一的标准，不考虑道路交通发展和小概率事件的发生，没有充分考虑规范以外的提高耐久性的构造及手段。设计人员在设计中是要以规范为依据，但规范给出的仅是一个基本的要求，更多的细节问题都需要设计人员自己去考虑。1.2 设计中具体细节注意不够
虽然设计的细节是繁琐的，但重要的部分设计，需要设计人员不断学习和积累经验。设计人员应结合桥梁所在地区的材料实际供应情况进行结构设计。
1.3设计人员素质不强，理论基础不扎实
参与桥梁设计的工作人员不但要完善工程力学知识体系，必须有良好的设计水平，对做好工程设计的全部过程及相关细节考虑周全，才能确保设计成果的安全性与可靠性。而实际上，设计人员往往做不到全面的考虑。除了设计不能满足工程规范外，一些设计人员无法正确认识结构本身的特点，设计经验不足而无法对于结构可能面临的使用环境、外在腐蚀、风雪冰冻、地震泥石流、过往车量载重情况以及工程用料本身的老化等因素所造成的影响做出预测。
1.4基础设计中常见问题分析
常见问题是：桥梁基本地质钻探数据缺乏或不满足设计要求，往往发生在中、小型桥梁设计中。桥梁基础的设计是非常重要的。地质钻探资料是桥梁地基基础设计的重要依据之一，桥址处应进行工程地质勘察，提供的勘察资料应正确反映地形、地貌、地层结构、影响桥梁稳定的不良地质、岩土的物理力学性质及地下水埋藏等详细情况。桥梁每个墩、台至少应有一个地质钻孔，钻孔深度应在桩尖持力层以下3～5m。没有工程地质勘测资料的基础设计，既不能保证桥梁上部构造的安全和正常使用，又不能付诸施工，达不到施工图设计深度的要求。为了避免这一问题的发生，设计人员应该对相关规范有所了解，并及时与建设方、勘察单位沟通，得到满足设计要求的地质勘探资料，使桥梁设计满足承载能力的需要，达到稳定、安全、经济，合理的目的。
1.5 桥梁配筋设计不合理
常见问题是：桥墩普通钢筋混凝土帽梁设计中，帽梁的主拉应力钢筋（斜筋）的起弯点布置不合理，斜筋间距偏大；桥墩钢筋布置中，梁支座下的牛腿构造仅配置了主拉应力斜筋，但斜筋未与水平向或竖直钢筋焊接，形成了“浮筋”；预应力混凝上空心板的悬臂翼缘板长度为1.5m，悬臂翼板的顶层仅配置了横桥向的主要受力钢筋，未配置顺桥向的纵向分布钢筋，构造不够合理；连续梁中间支承附近的腹板内未设纵向加强钢筋。
1.6桥梁设计环节对于桥梁载重能力设计不足
桥梁设计过程中，桥梁载重能力有两种极限状态：承载能力与正常使用。前者有两层涵义，既包括超出桥梁的承载极限之后，结构的整体或者某个部位的稳定性就会受到破坏，又指在重复荷载的情况下，桥梁混凝土构件超出疲劳极限而丧失其稳定性。当前，有些相关规范指出在桥梁的设计工作中对重复荷载产生的破坏可以不予考虑，这一点对于桥梁主梁的设计非常有效，但是桥梁的其它部位如果对此也直接忽视的话，对于桥梁的安全性、耐久性而言将产生非常不利的影响。
二.相关问题
2.1重视桥梁工程设计人员专业素质的提高
设计人员的重要性无需赘述，但桥梁工程整体设计工程又非常复杂，对于设计人员专业素质要求也相应比较严格。桥梁设计人员除了要有相关力学理论以及设计素质之外，对于工程可能面临的到各种影响也应当考虑到。
2.2在设计中从多方面考虑提升桥梁混凝土结构的耐久性
桥梁施工以及后期使用期间，不可避免会受到外界自然环境的侵蚀，更要承受车辆荷载长期考验，再加上建筑材料本身性能的不断下降，桥梁结构的某些部位就会出现损伤。要避免这类问题，就须从设计阶段进行着手以提升桥梁结构的耐久性，具体可以从以下方面改进：增加混凝土构件保护层的设计厚度，延长其使用年限；科学设计所需建材标准，比如高性能环氧沥青能够增强混凝土结构的密实度、耐磨性以及其结构刚度，再如高屈服的带环氧涂层的钢材韧性、耐腐蚀性都比较强；重视结构的防水设计，桥梁应当设置有抗剪拉、防渗透的防水层面，如桥面铺装层上面，如伸缩缝部位的排水构造等等。
2.3在设计时应充分考虑到桥梁使用中的荷载能力
车辆过桥时导致桥梁超载的具体情况并不完全一样，有些是由于桥梁本身使用年限过长，已经处于超龄负载使用期，有些是由于桥梁运营过程中的车流量走出了设计时的承受量；还有可能是车辆所运货物超出其自身的荷载量。在国内桥梁运输中，前者较少，后两种相对更多。超载现象会造成桥梁的疲劳损伤，更严重会导致桥梁结构的损毁。再加上因此而导致的各种结构内部损伤无法修复，会导致即便在正常荷载范围内桥梁运行也无法处于良好状态，进而造成桥梁安全与耐久性下降。基于此，相关工作人员在桥梁的设计阶段就应当充分考虑到这方面的问题，并做出相应的预防性设计。
2.4加强完善桥梁配筋设计
梁的主拉应力区配置斜筋起弯点的规定，主要目的是保证斜截面弯度不小于正截面的弯度效应，所以应严格按规范的规定执行靠近支点的第一排弯起钢筋顶部的弯折点，简支梁或连续梁边支点心位于支座中心截面处，悬臂梁或连续梁中间支点应位于横隔板靠跨径一侧边缘处，以后各排弯起筋的梁顶部弯折点，应落在前一排弯起钢筋的梁底部弯折点处或弯折点以内；主拉应力钢筋中“浮筋”是禁用的钢筋形式，由于其两端未与主筋相焊接，不能形成有效的握裹力及锚同构造，所以也不能形成主抗拉应力的效应，因此弯起钢筋不得采用浮筋；分布钢筋的作用，是将荷载分配传递给受力钢筋，分担混凝土收缩和温度变化引起的拉应力，固定受力钢筋的位置，故应按规范规定设置分布钢筋；板内应设垂直于主钢筋的分布钢筋，分布钢筋直径不小于8mm，其间距应不大于200mm，截面面积不宜小于板的截面面积的0.1%，在主钢筋的弯折处，应布置分布钢筋。连续梁中问支承点附近受力较为复杂，支座边缘常有局部拉应力产生，在腹板和底板中设置间距较密的纵向短钢筋，有利于防止箱梁局部裂缝的展开，在支点附近剪力较大区段和预应力混凝上梁锚固区段，腹板两侧纵向钢筋截面面积应予增加，纵向钢筋间距宜为100～150mm。
三.总结
在桥梁工程设计中，桥梁的安全隐患是十分关键的。因此，桥梁中的隐患已成为急需要解决的问题，要积极借鉴成功的经验和做法，除了加强施工质量管理外，要从桥梁设计理念、结构体系和构造的角度做好防患设计。
参考文献：
[1] 谢贤.浅谈桥梁设计存在的问题及解决对策[J]. 科技信息. 2011（19）.
[2] 陈志亮.浅谈桥梁设计存在的问题及相关对策[J]. 科技资讯. 2008（02）.
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