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科技名词定义中文名称：结构优化设计；
定义：工程结构在满足约束条件下按预定目标求出最优方案的设计方法；
应用学科：水利科技（一级学科）；工程力学、工程结构、建筑材料（二级学科）；工程结构（水利）（三级学科）；
以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布。
传统的结构优化设计，实际上指的是结构分析，其过程大致是假设-分析-校核-重新设计。重新设计的目的也是要选择一个合理的方案，但它只属分析的范畴；且只能凭设计者的经验作很少几次重复以通过“校核”为满足。结构优化指的是结构综合，其过程大致可归纳为：假定-分析-搜索-最优设计四个阶段。其中的搜索过程是修改并优化的过程。它首先判断设计方案是否达到最优（包括满足各种给定的条件），如若不是，则按某种规则进行修改，以求逐步达到预定的最优指标。
建筑结构设计优化包括哪些内容
一、结构的概念优化设计：
主要包括结构体系的选择、建筑场地的选择、建筑外形、建筑布局的合理化。要求结构优化设计在确定建筑方案确定阶段就要介入。选择合理的体系，采用尽可能规则的平面形式，避免大开洞和大悬挑，以及立面刚度突变，这些不仅可以大大提高结构的安全性能，也是结构设计、结构优化设计的重中之重，对节省建造成本尤为重要。
二、主要构件的优化设计；
主要包括结构的布置、建筑材料的选择、构件尺寸的选择、钢筋配置的合理化。一个合理的结构设计其大部分构件配筋都应该是在合理的构造配筋范围内。一味的加大配筋不是好事。拿强柱弱梁来说，其目的就是让梁先坏来保证柱不坏以防止结构发生整体垮塌。如果设计者不理解规范的意图，通过盲目加大材料用量来解决安全问题，以为结构更安全了，实际上起了反作用，使结构变的更不安全了。
三、细部节点的优化设计
细部节点，如立面线脚、挑檐、圈梁、压顶的设计优化，往往会被设计人员忽视。但其却也是建造成本的重要做成部分。进行严格控制，避免非计算要求之外的额外浪费。
结构优化设计的发展简史
结构优化设计的设想由来已久。J.C.麦克斯韦于1854年和J.H.米歇尔于1905年就曾研究过在不加任何形状约束条件下桁架式结构的最优布局问题。
他们的工作在理论上有一定意义，但所得结果往往在工艺上无法实现。到20世纪40年代，在航空结构的构件设计中提出了所谓“同步极限”准则，即认为一个构件的最优设计，应使它在受力后各部分都同时达到极限状态。求解方法一般采用经典的受等式约束的函数极小化理论。
但是这种方法只能处理一些简单的问题，例如，处理形状简单的薄壁结构部件的优化问题。60年代初，出现了现代化的结构优化设计理论和方法，它是以利用电子计算机为基础的。
扩展资料
结构优化设计的步骤
①在方案阶段，通过与建筑专业的充分沟通，对建筑的平面布置、立面造型、柱网布置等提出合理的建议和要求，使结构的高度、复杂程度、不规则程度均控制在合理范围内，避免抗震审查，为降低含钢量争取主动权；
②在初步设计阶段，通过对结构体系、结构布置、建筑材料、设计参数、基础型式等内容的多方案技术经济性比较，选出最优方案，整体控制含钢量；
③在具体计算过程中，通过精确的荷载计算、细致的模型调整，使结构达到最优受力状态，进一步降低用钢量；④在施工图阶段通过精细的配筋设计抠出多余钢筋，彻底降低含钢量。
在进行多方案的技术经济性比较时，应综合考虑材料费、模板费、基坑开挖降水支护费用、措施费、施工难易、工期长短等因素，与甲方协商后择优选用。
参考资料来源：搜狗百科-结构优化设计
站内基础优化结构有哪些要做
1.结构优化设计的数学模型结构优化设计可定义为：对于已知的给定参数，求出满足全部约束条件并使目标函数取最小值的设计变量的解。 2.设计变量设计变量指在设计过程中所要选择的描述结构特性的量，它的数值是可变的。设计变量可以是各个构件的截面尺寸、面积、惯性矩等设计截面的几何参数，也可以是柱的高度、梁的间距、拱的矢高和节点坐标等结构总体的几何参数。设计变量通常有连续设计变量和离散设计变量两种类型。
（1）连续设计变量。这类变量在优化过程中是连续变化的，如拱的矢高和节点坐标等。
（2）离散设计变量。这类变量在优化中是跳跃式变化的，如可供选用的型钢的截面面积和钢筋的直径都是不连续的。 3.目标函数目标函数是e799bee5baa6e4b893e5b19e31333365666137用来衡量设计好坏的指标。采用何种指标来反映设计好坏与结构本身的技术经济特性有关。通常采用的目标函数有：结构重量、结构体积、结构造价三种。 4.约束条件结构优化的约束条件一般有几何约束条件和性态约束条件两种。
（1）几何约束条件。即在几何尺寸方面对设计变量加以限制。如工字型截面的腹板和翼缘的最小厚度限制。
（2）性态约束条件。即对结构的工作性态所施加的一些限制。如构件的强度、稳定约束以及结构整体的刚度和自振频率等方面的限制。...
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