优化设计与优化方法篇1
1.安全可靠。（1）所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的安全储备。（2）防撞栏杆应具有足够的高度和强度，人与车流之间应设防护栏，防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而落到桥下。（3）对于交通繁忙的桥梁，应设计好照明设施，并有明确的交通标志，两端引桥坡度不宜太陡，以避免发生车辆碰撞等引起的车祸。（4）对于河床易变迁的河道，应设计好导流设施，防止桥梁基础底部被过度冲刷；对于通行大吨位船舶的河道，除按规定加大桥孔跨径外，必要时设置防撞构筑物等。（5）对修建在地震区的桥梁，应按抗震要求采取防震措施；对于大跨柔性桥梁，尚应考虑风振效应。
2.适用耐久
（1）桥面宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通流量（包括行人通道）。
（2）桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝。
（3）桥跨结构的下方要有利于泄洪、通航（跨河桥）或车辆（立交桥）和行人的通行（早桥）。
（4）桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散，而不致产生交通堵塞现象等。
（5）考虑综合利用，方便各种管线（水、电气、通信等）的搭载。
3.经济合理
（1）桥梁设计应遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则。
（2）经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型。设计中应充分考虑维修的方便和维修费用少，维修时尽可能不中断交通，或使中断交通的时间最短。
（3）所选择的桥位应是地质、水文条件好，并使桥梁长度较短。
（4）桥梁应考虑建在能缩短河道两岸运距的位置，以促进该地区的经济发展，产生最大的效益。对于过桥收费的桥梁就能吸引更多的车辆通过，达到尽快回收投资的目的。
4.技术先进。在因地制宜的前提下，桥梁设计应尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。在注意认真学习国内外的先进技术、充分利用最新科学技术成就的同时，努力创新，淘汰和摒弃原来落后和不合理的设计思想。只有这样才能更好地贯彻适用、经济、安全、美观的原则，提高我国的桥梁建设水平，赶上和超过世界先进水平。
5.曼观。一座桥梁应具有优美的外形，而且这种外形从任何角度看都应该是优美的。结构布置必须简练，并在空间上有和谐的比例。桥型应与周围环境相协调，城市桥梁和游览区的桥梁，可较多地考虑建筑艺术上的要求。合理的结构布局和轮廓是桥梁美观的主要因素，另外，施工质量对桥梁美观也有很大影响。
优化设计与优化方法篇2
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：
优化设计与优化方法篇3
1.1 机械优化设计的概念
机械优化设计是指最优化技术在机械设计领域的移植和应用，是以最低成本获得最高效益。其根据机械设计理论、方法与标准规范等建立能够正确反映实际工程设计的数学模型，利用数学手段和计算机计算技术，在众多的方法中快速找出最优方案。机械优化设计通过把机械问题转化为数学问题，加以计算机辅助设计，优选设计参数，在满足众多设计目的和约束条件的情况下，获得最令人满意、经济效益最高的方案。目前，机械优化设计已成为解决机械设计问题的有效方法。
1.2 机械优化设计研究的内容
机械优化设计主要研究的是其建模和求解两部分内容。 如何选择设计变量、列出约束条件、确定目标函数。其中，设计变量是指在设计过程中经过逐步调整，最后达到最优值的独立参数。设计变量的数目确定优化设计的维数，维数越大，优化设计工作越复杂，但效益越高，所以选取适当的设计变量显得尤为重要。约束条件即是对约束变量的限制条件，起着降低设计变量自由度的作用。目标函数即是指各个设计变量的函数表达式，工程中的优化过程即是指找出目标函数的最小值（最大值）的过程。一般而言，目标函数的确定相对容易，但约束条件的选取显得比较困难。
2 机械优化设计的一般思路与常见方法
2.1 机械优化设计的一般思路
2.1.1 分析问题，建立优化设计数学模型
在机械优化设计的过程中，首先需要通过对实际问题的分析，选取适当的设计变量，确定优化问题的目标函数和约束条件，从而建立优化设计的数学模型。
2.1.2 选择优化设计方法，编写程序
在设计变量、约束条件和目标函数三大要素已经确定，构建好数学模型的情况下，编写计算机语言程序。
2.1.3 分析结果，找到最优方案
准备必须的初始化数据，通过计算机数值计算，对比计算结果，在众多的设计方案中选择最完善或者最适宜的设计方案，使其期望的经济指标达到最高。
2.2 机械优化设计中的常见方法
2.2.1 传统优化设计理论方法
传统机械优化设计方法的种类有很多，按求解方法的特点可分为准则优化法、线性规划法和非线性规划法。准则优化法是指不应用数学极值原理而是采用力学、物理中的一些手段来谋求最优解的方法。常见的准则优化法有迭代法中的满应力准则法等，其主要特点是直接简单效率高，缺点是只能处理简单的工程问题。线性规划法是指应用数学极值原理，选取适当的设计变量和约束条件，求解目标函数的一种方法。常见的有单纯形法、序列线性规划法。其优点是通过把实际工程问题转化为数学极值问题的求解，使其直接、有效、精度系数高，缺点是工作量大。非线性规划法同样根据数学极值原理求最优问题，可分为无约束直接法、无约束间接法。有约束直接法和有约束间接法。其优点是应用范围广，可应用于大、中、小型工程问题，且都相对简单方便、可靠性高、稳定性强、精度高。
2.2.2 现代优化设计理论方法
现代优化设计方法不同于传统优化方法，其无需通过选取设计变量、约束条件、目标函数等因素，便可获得全局最优解，大大地减少了传统优化设计方法花费的人力与财力，在日今复杂的工程问题中，提出了全新的思路与方法。常见的现代优化设计方法有遗传方法、神经网络法、模拟退火法、粒子群算法等。
3 机械优化设计的现状与前景
机械优化设计是最优化理论、电子计算机技术和机械工程相结合的一门学科，包括机械优化设计、机械零部件优化设计、机械结构参数和形状优化设计等。二十世纪五十年代以前，用于解决最优问题的数学方法仅限于古典的微分法与变分法，在处理现实问题时，计算量非常大。直到四十年代前后，大型线性规划技术的提出，数学方法首次被运用到结构最优化，使得计算过程不再复杂，有效的解决了数值最优化计算。近年来，随着数学规划理论与计算机技术的飞速发展及广泛应用，许多新兴优化算法，如遗传算法、神经网络法等相继被提出，机械优化设计广泛地被应用到建筑结构、化工、航天航空等诸多领域并取得飞速发展。机械优化设计具有广阔的发展前景。
机械优化设计给机械工程界带来的巨大经济效益是显而易见的，但其工程效应比起预期远远小得多。归结其原因，主要有以下两点：（1）建模难度大。（2）最优方法的选取难度大。
虽然有以上不足之处，但是机械优化设计的发现前景仍是非常广大的，且各领域也在积极做出相关的研究探索，并已取得一定的成就。
4 结语
机械优化设计即是指从众多设计方案中需找最优方案的过程，一般包括建立数学模型、选择优化方法、分析计算结果选择出最优方案三个过程。根据不同的分类方式，机械优化设计的方法有很多，从传统角度，最常用到的有线性规则法中的序列线性规则法等等，由于现在各技术领域的发展以及工程问题对优化设计的需求，衍生了很多与传统方法原理完全不同的新兴方法，最常见到的有遗传算法、神经网络法等。纵观几十年来机械优化设计的发展历程，其发展是非常迅速且令人可喜的，虽然仍存在建模困难、优化方法选取等等方面的一些挑战，但是其前景仍旧是非常广阔的。研究机械优化设计的理论与方法无论是学术领域还是实际经济效益方面都具有研究意义。
参考文献：
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[3]秦东晨，陈江义，胡滨生等.机械结构优化设计的综述与展望[J].中国科技信息，2005（9）.
优化设计与优化方法篇4
给水管网优化设计模型是进行优化设计的基础，其优劣程度决定优化设计是否成功。因此，所建的模型必须真实地反映管网运行特征及管理要求。其模型的发展经历单目标函数和多目标函数两个阶段。20世纪50年代后，国内的研究者开始对管网优化设计模型研究，取得一定成果的有同济大学、哈尔滨工业大学等。国内研究者一般都以管网年费用折算值最小为目标函数建立管网优化设计数学模型。此模型没有考虑管网的可靠性约束。随着研究的深入和实践证明，人们逐渐认识到若仅以经济性作为管网优化设计的目标函数与工程实际相比存在某种欠缺和不足，还需要考虑系统可靠性这一因素。
1.2给水管网优化设计模型求解算法研究
给水管网优化设计模型求解方法主要经历了以下三个阶段。
（1）拉格朗日函数优化法。该方法主要用于求解以管径和水头损失为变量的单目标单工况优化设计模型。应用拉格朗日未定系数法，将目标函数进行转换，然后用计算机进行求解。但是由于管径为离散变量，应用此法求得的管径需要进行圆整，化为市售管径，这在某种程度上破坏了解的最优性。该算法目前应用较少。
（2）数学规划法。
①线性规划。线性规划法是在一组线性约束条件下，求某个线性目标函数的最小值(最大值)。该方法只能解决树状管网的优化设计，因此该算法应用较少。
②动态规划法。动态规划法是一种求解多阶段决策过程最优化方法。该法对模型中的目标函数和约束条件的形式要求不高，以标准管径为变量计算结果不需要调整。该方法对小型树状管网能得到最优解;对于简单的环状管网，需预先假设一组管径并进行初始流量分配，将环状网化为树状网;对于复杂管网应用该法不能得到最优解。
③非线性规划法。非线性规划法是在一组非线性约束条件下，寻求非线性目标函数的最大值或最小值。在管网优化设计中，目前所建的模型基本都是非线性模型，因为此种模型能更好地反映管网系统各因素之间的关系，因此该方法能提高计算精度。非线性规划法能较好的反映管网系统的本质。
(3)随机搜索优化方法。
①神经网络算法。神经网络算法是将优化问题的目标函数和约束条件映射到神经网络动力系统，利用人工神经网络的动力系统演化机制，搜索到局部最优解，将最优解映射为动力系统平衡点。目前将神经网络算法用于环状管网方面的研究较少。
②蚁群算法。蚁群算法(ACOAs)是由意大利学者Dorigo于1996年提出的一种模拟蚂蚁寻食行为的算法。该算法能够智能搜索、全局优化，且易与其它算法结合。但有以下缺点：a:当规模较大时，算法效率下降得很快，需要较长的搜索时间；b:容易出现停滞现象，即搜索到一定程度后，所有个体所发现的解完全一致，不能对解空间进一步进行搜索，不利于发现更好的解，从而容易陷入局部最优。
③遗传算法。遗传算法(GA)近年来被认为是管网优化技术的飞跃，它通过模拟自然界生物种群的遗传和自然选择机制，随机搜索最优解。遗传算法是以标准管径为决策变量的，对其采用一定的编码方式，通过选择、交叉和变异等操作，求得最优解。它的优势主要在于:a:该算法不受可微、可导、连续等数学处理方式的限制；b:以离散的标准管径为决策变量避免了非线性规划法需对连续管径进行“圆整”带来的偏差；c:该算法是一种随机搜索过程，不会形成局部最优解；该算法也存在一些缺陷，如遗传算法的早熟现象、适应度值难以标定、接近最优解时收敛很慢等。
优化设计与优化方法篇5
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
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优化设计与优化方法篇6
机械优化设计的目的就是在给定的载荷或环境条件作用下，对机械产品的性能、几何尺寸或其它因素的限制（约束） 范围内，选取设计变量，建立目标函数并使其获得最优值。
MATLAB 和LabVIEW是最经典的两种编程语言，但这两种语言有各自的特点和使用范围。MATLAB具有强大的数学运算功能，而LabVIEW在用户界面设计和快速开发等方面具有独特优势，但功能相对单一。因此，通过两种语言的接口技术来实现 MATLAB和LabVIEW 的混合编程，有利于充分发挥两者优势，快速高效地完成比较复杂的设计任务。
2 MATLAB 和LabVIEW 软件简介
MATLAB软件集数值计算、符号计算、可视化建模、仿真和图形处理等多种功能于一体，是数学计算方面功能最强、操作最简单的语言。该语言被广泛应用于机械设计、自动控制和数理统计、信号处理等工程领域。应用MATLAB优化工具箱可求解机械设计中的线形规划，非线形规划，二次规划，多目标优化问题以及基于启发式算法等优化问题。对大多数机械优化问题，MATLAB通过调用优化工具箱中的优化函数均可实现。
LabVIEW语言即“实验室虚拟仪器集成环境” ，是一种虚拟仪器软件开发平台，它采用编译型图形化语言。最大特点是编程简单、直观、开发效率高。它除了具备常规函数功能外，内部还集成了大量的生成图形界面模块，具备对RS232、GPIB、VXI、数据采集板卡和网络等硬件进行设备驱动的功能，以及可满足控制系统中的各种信号处理要求。
3 混合编程的实现方法
混合编程的基本方法是利用LabVIEW 作为前端开发工具，将LabVIEW 前面板中的用户自定义初始值送到MATLAB 中进行相应较复杂的数学运算处理，然后输出和显示在LabVIEW 前面板上。两种语言的通讯方法一般有以下4种：
（1）ActiveX 是一个技术集的统称，其基础是组件对象模型COM。COM是跨语言的操作系统级标准，它定义了对象之间的存取方法，不同的应用程序可以各自开发一系列公共对象，它们具有开放的属性和方法。ActiveX 技术可以使用重复代码，并能将多个程序连接在一起实现复杂的计算要求。
（2）动态连接库（ DLL） 是基于Windows 程序设计的一个重要组成部分。DLL 是一个位于程序外部的过程库，它可以从应用程序中调用和共享。因此，在LabVIEW 和MATLAB 之间应用DLL可以实现数据传输和函数调用。
（3）动态数据交换（DDE） 是Windows应用程序之间的通讯协议。利用DDE，在客户程序和服务程序之间可以互相发送或接受命令及数据。在LabVIEW函数模板的DDE VI可将LabVIEW 程序设置为DDE 服务器程序或者DDE 客户程序，从而实现对MATLAB 程序的创建或调用。
（4）MATLAB Script 节点法是实现LabVIEW和MATLAB 间通讯和混合编程的常用方法。这种方法容易实现，但打开脚本速度快，可满足多输入多输出，信息处理量大。缺点是不能控制MATLAB服务器，当节点脚本执行完毕后，MATLAB 程序不能自动关闭，不利于较大应用程序开发。
4 仿真验证
在机械优化设计中的应用分析在机械设计中，经常会遇到连杆机构、凸轮机构、齿轮传动、弹簧、螺栓、轴、衍架以及液压、气动元件等零部件的设计问题。因此可将LabVIEW 和MATLAB 混合编程技术应用于机械优化设计领域，提高工作效率。现以某车床主轴的优化设计为例进行说明。设该轴内径d=8 mm，轴外伸长a=100mm，作用在其外伸端的载荷F=15000N，许用挠度[y]=0.125 mm，许用切应力[τ]=220MPa，许用转角[θ]= 0.02 rad。轴材料密度ρ = 7800kg/m3，剪切模量G=81MPa，转速n=80r/min，轴最大输出功率P= 7.5 kW。设计要求在满足刚度要求的条件下，使轴的质量最小。
按照MATLAB 中进行优化设计的思路认为，该轴的优化设计模型包括设计变量、目标函数、和约束条件 （即抗弯强度、抗扭强度、刚度、结构尺寸限制） 。因要求轴的质量最小，需用到MATLAB优化工具箱中的fmincon函数.编制好的优化设计程序前面板如图1所示.
从图1 中可知，前面板中设置了8个数值输入控件，2个数值显示控件，分别用于轴的参数输入和计算结果输出。为便于研究轴的最小质量与外径及轴长的关系，引入了三维曲面图形函数。此外，为形象直观地显现主轴的结构，在前面板中还导入了轴的力学结构简图.
由图2 可以看出，程序框图引用了MATLAB Script 节点。该程序框图主要调用了优化函数fmincon 和三维绘图函数surfc，而fmincon函数所用到的目标函数和约束函数，则是在MATLAB环境下分别编制的M文件。从车床主轴优化设计的前面板和程序框图可知，只需要在LabVIEW 的前面板中修改相关参数（内径、功率、外伸长度等），就能得到不同设计条件下的极值点和对应的轴最小质量，且界面清晰直观，编程思路明确，效率得到了明显提高。
4 结语
本文分析了MATLAB和LabVIEW 这两种软件的特点和各自使用优势，并对应用MATLAB Script 节点法实现混合编程进行了重点讨论。在此基础上，提出了将混合编程技术应用于机械优化设计领域的新思路，并通过车床主轴的混合编程优化设计示例，说明该方法在机械优化设计中具有广泛的应用价值。
参考文献
[1]梁尚明，殷国富.现代机械优化设计方法[M].北京：化学工业出版社，2005.
优化设计与优化方法篇7
随着我国社会经济的快速发展，我国各行各业对大型自吸离心泵的需求不断增加，大型自吸离心泵应用广泛，在城市给排水、灌溉工程以及工业循环水等方面发挥着重要的作用，所以，研究大型自吸离心泵的设计方法、完善大型自吸离心泵的设计理论，能够有效提高泵的工作效率，对提高自吸离心泵的性能有重要的现实意义。
1 大型自吸离心泵存在的问题
从上世纪60年代开始我国就开始了对大型自吸离心泵的研究，到90年代提出了应用弹性橡胶阀来实现回流孔自动关闭的理论，在此基础上研制出了外混式结构的自吸离心泵，提高了泵的可靠性，这种离心泵得到了广泛的使用。随着时代的发展，对大型自吸离心泵的要求也在不断提高，文章针对大型自吸离心泵的结构、参数以及成本等方面对其进行了广泛的调查，总结出了目前大型自吸离心泵存在的主要问题：（1）自吸结构设计方法有待完善。在国内离心泵生产企业中，大多数还是生产内混式和外混式自吸离心泵，缺乏创新，离心泵的工作效率和自吸性能有待提高；（2）自吸原理比较单一。大多数自吸离心泵采用的是上世纪90年代提出的通过弹性橡胶阀压缩来控制回流孔自动关闭从而实现自吸的理论，这种自吸原理虽然得到了广泛的应用，但随着科学技术的进步，这种自吸原理逐渐变得单一、落后；（3）大型自吸离心泵的材料单一。我国生产大型自吸离心泵的主要材料是铸铁，这会导致大型自吸离心泵比较重，也会一定程度上增大工作人员的工作强度。
2 大型自吸离心泵结构及参数设计
2.1 大型自吸离心泵结构设计
大型自吸离心泵通过自吸系统将泵的进口管内空气排净并实现快速自吸，保证了泵的工作效率，提高了泵的自吸性能。大型自吸离心泵的主要结构由吸入段、泵体、冷却油箱、轴承以及自吸系统等组成，泵与自吸系统采用螺栓连接，密封形式为油冷却，保证泵工作效率和可靠性，大型自吸离心泵的结构如图1所示。
图1 大型自吸离心泵三维结构图
2.2 大型自吸离心泵的设计参数
设计流量为Q=500m3/h，扬程H=45m，泵的转速n=2200r/min，柴油机的功率为P=100kW，泵的效率ηh=83.5%，泵及装置效率ηm%=65.5%。
2.3 叶轮水利设计
大型自吸离心泵内部水的流动非常复杂，在自吸系统工作时涉及到气液的混合，叶轮是非常重要的过流部分，叶轮的设计关系到泵的流量和抗气蚀性能等，对于大型自吸离心泵的正常工作起着重要的作用。本装置叶轮的结构采用闭式结构，叶轮的设计首先需要确定泵的比转速，比转速可以采用以下公式来计算：
n■=■=188
其次，需要确定泵的进出口直径，泵的进口直径是指进口管法兰处内径，常用泵的进口直径、流速以及流量之间的关系表1所示。
表1
根据图表再加上实际情况选择泵的进口直径为200mm，大型自吸离心泵的出口直径选择与进口直径相同，也为200mm；最后要确定叶轮的主要尺寸，叶轮直径也叫做叶轮颈部直径，本装置使用的是悬臂式叶轮。通过一系列计算可得，叶轮进口直径为200mm，叶轮出口宽度为200mm，叶片包角为120°，进口安放角为25°，出口安放角为30°，叶片厚度为8mm，叶片数为6片。
3 大型自吸离心泵自吸系统工作原理
本大型自吸离心泵采用了文丘里自吸系统，文丘里自吸系统是一种以压缩空气作为动力的排气装置，主要由喷嘴、逆止滤网以及排气装置外壳等组成。文丘里自吸系统的排气装置和进口管采用螺栓连接，中间安装金属滤网，用来过滤固体颗粒，文丘里自吸系统内部没有运动部件，所以不需要设置装置，而且密封性能良好，结构相对简单，系统工作可靠性也大幅提升。文丘里自吸系统通过压缩空气产生射流，这时逆止阀会被打开，射流会不断地卷吸泵体内的空气，然后排出。与此同时，逆止阀会组织外部的气体进入泵体内部，经过这样的反复排气会使泵体产生真空，这时水流进入叶轮，水流的作用力会将逆止阀关闭，这时离心泵开始了正常工作，实现了大型离心泵的自吸功能。
4 大型自吸离心泵试验研究
按照上述设计，在产品质量检测水泵试验台上进行检测，并按照国家标准GB/T3216-2005《回转动力泵水力性能验收试验1级和2级》进行实验。预测性能曲线与实验性能曲线重合度非常高，由于集合造型、湍流模型以及计算方法等都会对计算结果产生一定的影响，所以实验结果产生的误差在可以接受的范围之内。同时对大型自吸离心泵自吸性能进行实验，按照相关标准，当自吸离心泵自吸高度达到5米时，自吸时间应小于120s，本装置进行自吸实验时，自吸高度达到5米时自吸时间为75s，远远高于国家标准，通过实验可以得出，大型自吸离心泵的性能参数满足设计要求。
5 结束语
综上所述，文章对离心泵优化设计理论与方法进行了分析，介绍了泵的结构、自吸系统以及叶轮等的设计，通过对大型自吸离心泵试验研究可以得出其性能参数满足设计要求，甚至一些参数远远超过了国家相关标准。对大型自吸离心泵进行研究，提高了泵的工作效率和性能，对促进我国社会经济发展具有重要的现实意义。
参考文献
优化设计与优化方法篇8
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.
优化设计与优化方法篇9
Keywords:architectural design；structural optimization；practicality；the overall effect
中图分类号：TU32/399
文献标识码：A
文章编号：1008-0422（2012）08-0089-02
1 引言
在进行建筑整体结构设计的过程中，为了使得建筑结构在空间、实用性、整体效果以及造价等方面达到最优，在完成基础设计之后都需要对建筑结构设计进行优化。尤其是在整体结构的造价控制方面，建筑结构设计优化是进行造价控制的主要途径。传统的建筑结构优化设计过程中一般都是以建筑的造价为根本进行控制的，而随着人们对建筑的实用性和整体效果要求不断增加，建筑的使用的方便性以及整体效果成为了人们关注的重点。而各种不同的设计方案对建筑材料的选用、建筑基础类型的选择、房屋进深的确定、建筑的层高以及总层数的确定等都是需要优化的问题和对象，因此在进行优化设计的过程中都应该予以重点考虑。
2 人性化建筑结构的特点及优化内容
建筑的人性化是体现建筑实用性的一个重要方面，尤其是随着社会经济的不断发展和进步，人们对于自身居住条件提出了更高的要求。在居住环境方面，不但要求有房可居，同时还要求住得方便、住得舒适。这时，以实用性为基础的“人性化”就成为了人们对建筑设计追求的一个重要概念。而在现代建筑结构设计优化的过程中，现代建筑设计就需要以“人性化”这个特点为基础，采用“以人为本”的设计理念，对建筑的整体结构进行优化。
人性化建筑结构的特点具有这样的几个特点：① 合理的空间布局，通常而言在人少地多的地方选择独立的小高层以及别墅，而在人多地少的地区则尽量建设高层，而且在建筑整体结构之内具有明确的用地分工，能够提高对土地空间的利用率；② 整体建筑结构极具艺术效果，通常在进行结构设计是在充分考虑通风以及采光等因素的基础上，一般尽可能的将客厅和卧室布置在建筑整体结构的南面，而将厨房、餐厅以及卫生间设置在建筑的北面。阳台直接与阳客厅相通，这样就使得穿过阳台时不需要穿过卧室，将私人空间和公共空间相分离，有效的保证了住宅类建筑使用过程中的私密性。
而通过采用建筑结构优化设计的方法，不但可以实现建筑的上述特点，还可以有效的降低建筑结构设计的成本。其中，在进行结构优化的过程中，主要的优化对象和优化内容包括：建筑基础结构的优化、建筑屋盖系统的优化、建筑围护结构的优化以及细部结构的优化等内容。
而针对上述结构具体方面的优化还包括具体的选型、结构的布置、结构整体受力分析以及结构造价分析等，在确保达到实用要求以及建筑标准的同时，通过与具体的工程实际情况相结合，达到优化设计的目的。
图1-建筑外部结构
图2-建筑内部结构布局
3 概念设计方法在提高建筑结构实用性及效果中的作用
建筑结构的概念设计一直是建筑整体结构优化的一个重要方向和重要基础。通过采用建筑结构的概念设计方法，可以保证建筑整体结构能在多种意料之外的外部作用力以及外部破坏的作用之下，将建筑的受破坏程度降到最低。所以，对建筑在使用的过程中可能会遇到的各种不稳定因素成为了建筑概念设计的重要内容，同时也成为了提高建筑实用性的一种建筑结构优化有效手段。在进行建筑可能遭受的结构破坏分析过程中，地震是一种作用力大、难以准确预测的破坏因素。因此，在进行建筑结构设计的过程中就应该预先针对建筑整体结构进行优化，从结构构造以及计算等多个方面对提高建筑结构抗震能力采取多种措施，而不利于建筑抗震能力提高的设计方案则尽可能的避免。通过对建筑结构的优化，应该确保建筑的整体刚度尽量均匀、对称，这是有效降低建筑整体结构在减小建筑结构在地震过程中出现破坏的一个重要手段。同时，在设计的过程中还应该采用多种有效的设计方式来增加建筑抵抗地震的能力，诸如延性设计，它可以有效的控制建筑在地震的作用下出现脆性破坏的问题；多道设防的设计思路可以使得在剧烈地震的作用下，建筑的一些次要结构先发送破坏，通过消耗一部分地震能量来减小对建筑主体结构的破坏。这些建筑结构优化方法都是建筑整体结构设计过程中需要遵循和采用的有效原则。
4 基于实用与效果的建筑结构设计优化方法的应用
4.1 提高建筑结构空间利用率的策略
空间利用率是衡量建筑人性化指标的一个重要指标，下面从提高提高住宅建筑的空间利用率出发，探讨提高建筑实用性的人性化建筑结构优化策略。
4.1.1基本思路
这里对于提高建筑结构空间利用率的策略是利用了整体和部分的关系，
N=1+1+1+1+1……
当N表示为整个建筑主体时，1就可以分别代表卧室、客厅、餐厅和卫生间等；
当N表示为120m2的建筑空间时，1则分别表示25m2的客厅、15m2的主卧室、5m2的卫生间以及9m2的餐厅等；同样，当N表示为对应卧室的大小时，1则表示卧室中的床铺、电视柜、挂衣柜以及桌子的大小；而当N表示为客厅时，1则表示电视的尺寸、沙发的大小、背景墙体的比例等。
4.1.2提高空间利用率的主要目的
增加对空间的利用程度，减少空间的浪费，在保证空间使用的实用性基础上增加空间利用的人性化。
4.1.3具体的实施策略
确定建筑空间的面积确保建筑的容积效率之后确定结构的最佳进深计算面宽确定房间的具体进深房间家具的尺寸以及实用性
目标空间结构合理的交通面积
增加面积
房间+客厅+起居室+运动室……
4.2 结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤
4.2.1结构优化模型的建立
建筑结构的整体优化方法包括这样三个基本的步骤：首先，确定设计变量。以影响建筑整体效果和实用性的相关参数作为设计变量，诸如对应的目标控制函数(整体结构造价C1、损失期望C2)、约束控制参数(整体建筑结构的可靠度SP)。在进行选取的过程中，尽量忽略那些对结构整体效果以及实用性影响不大的相关参数，这样可以大大减少模型的计算以及编程工作量；其次，建立目标函数，以建筑的整体效果和实用性最佳为目标，寻找一组既能够满足建筑使用功能又能够满足预设的结构截面尺寸、钢筋截面积等要素的参量，使得目标函数值最优；再次，定义约束条件，建筑结构的约束条件包括建筑的可靠度、强度约束、应力变形约束以及裂缝宽度约束等。设计的过程中就是要使得实际的结构设计在和约束条件相比较之后，符合当前的设计规范，达到最优的设计标准。
4.2.2优化设计方案的选择
建筑结构优化设计的方案很多，一般采用基于可靠度的优化设计方案。这些方案在计算的过程中需要考虑到多变量的复杂变化，同时约束条件较多，且都属于非线性问题，在进行设计计算的过程中一般要转化成为无约束以及线性问题来加以求解。这个过程中，可以采用的优化计算方法包括：拉普拉斯算子法、复合形法等。在进行算法的选取时可以对算法的精度以及算法的计算速率予以综合考虑，选定一个最适合的算法。
4.2.3 具体的程序设计
以上述选择和确定的优化设计方案为基础，编制一个功能齐全而运算速度较快的综合计算程序进行计算。程序设计的内容涉及到具体的工程指标选取以及建筑的功能需要，且编程内容较为繁复，这里不详细论述。
4.2.4结果分析
在对计算结果进行分析的过程中，应该从多个方面和多个角度予以考虑，诸如建筑结构的成本、实用性和整体空间效果等。这主要是因为建筑结构属于一项耗资较大的工程，涉及到的方面比较多，需要从全盘予以考虑，不能够仅仅为了节省资金、或者是仅仅为了增加建筑的实用性来进行优化。总的来讲就是要争取的处理好技术与经济之间的问题，在两者之间找到一个平衡点来进行优化。
5 结语
建筑结构的优化设计是一个复杂的过程，属于综合决策的问题。在优化的过程中需要综合考虑实用、安全、经济和整体效果等因素。本文对人性化建筑以及采用概念设计方法对建筑结构实用程度及整体效果进行改进的方式进行了探讨，并针对建筑部分结构的空间利用率的优化部分进行了具体分析，提供了一个建筑结构优化的新理念。
图3-某大底盘高层建筑结构设计
图4-某住宅内部空间布局
图5-建筑结构的有限元分析
参考文献：
[1] 张炳华.土建结构优化设计[M].上海:同济大学出版社，2008 :34-36.
优化设计与优化方法篇10
应变天平是通过天平元件的形变来对模型受到力的大小、方向、作用点等进行测量，是基于物理原理的以一种设计天平。杆式应变天平在测量领悟发挥着十分重要的作用，对灵敏度要求较高，需要能够在力的改变较小的情况下有明显的输出信号。而灵敏度提高的同时，天平的刚度和强度也需要有所保证才能保证数据的准确测量。为了解决这两者的矛盾，本文采用序列二次规划优化算法，重新优化设计杆式六分量应变天平。
1、 天平元件结构形式
一般来说，为了减少阻力元件受到的干扰，量程小、容易扰的阻力（X）元件置于天平的中心对称面处，升力Y、测力Z、俯仰力矩M、偏航力矩My以及滚转力矩Mx这五个测量模型五分量复合元件布置于阻力元件的两侧。“I”型梁的阻力元件加工方便、抗干扰能力强，五分量复合元件的结构形式有三两式、四梁式以及矩形梁等等。
2、 优化设计方法以及数学模型
序列二次规划法利用数学软件进行处理，能够对天平元件参数优化中的非线性限定条件极小化问题提供解决方便。通过MATLAB软件，利用二次逼近算法，将非线性规划问题转化为标准二次规划问题，便可以得到相关问题的解。利用序列二次规划法的优势在于其在构造二次规划问题时有较好的收敛性。
下面，以杆式六分量天平的阻力元件和四梁式五分量复合元件，建立优化数学模型。
（1）杆式六分量天平阻力元件
“I”型梁和支撑梁如图1所示。
在阻力元件加工时，图中的l1和l2通常取相同长度，b1和b2一般也取相同值。n1（主测梁数）=2，n2（支撑梁数）=12。定义设计载荷为X、Y、Z、Mx、My、Mz，定义许用应变为、、、、、，定义许用应力为，弹性模量用E表示，剪切模量用G表示，则可得到一下表达式。
通过将本次优化结果与传统试凑法的设计结果进行比较可以发现，在保证天平尺寸基本不变，输出应变一致的情况下，天平元件的横截惯性矩得到了显著提升，约在4%～13%。
3、 结语
从以上的模型中我们可以看出，通过序列二次规划法进行杆式应变天平的优化设计，可以有效改善各分量之间的干扰。
优化设计与优化方法篇11
设计素描与传统素描不同，其涵盖内容十分广泛，如表现设计素描、结构设计素描、具象设计素描、意象设计素描、抽象设计素描等。设计素描是设计类课程的基础，强调对学生构思能力、表现能力、创造能力的训练和培养，通过科学的结构剖析、透视训练和理性推理，使学生创作出兼具审美性和功用性的设计素描作品。由于设计素描的教学质量与设计类学科学生的专业能力培养息息相关，所以探讨其教学方法和教学手段的优化具有重要的现实意义。
一、设计素描含义
设计素描是以设计概念为先导的素描造型形式，是以设计为教学目的而进行的各种素描实践活动。它以比例尺、透视规律、事物形体的内部构造剖析、三维空间观念及手法等方面的技巧，来表现新的视觉传达与造型手法。设计素描充分结合了现代设计学科的特点，强调造型能力的培养、观察能力的训练以及设计意图的表达，适用于所有设计专业，是一门专业基础课。设计素描在追求完美图形效果的同时，更侧重于追求设计的适用性和实用功能，表达设计者的独特设计意图。
设计素描不同于绘画素描，两者在本质上有着极大的区别。绘画素描强调绘画创作中的写实能力和表现能力，力求使艺术造型生动、富有感染力，体现造型的审美作用，成为陶冶情操的精神产品；设计素描是在基本造型的基础上，成为表达设计创意、交流设计方法的语言和手段，强调绘画中创造性思维和设计意识的体现，使设计素描为设计服务，关注功能性价值的实现，而不是单纯的艺术信息传达。所以，设计素描以实用性为主，精神内涵为辅。
二、当前设计素描教学存在的问题
（一）教学改革滞后
在设计素描教学中，许多教师对素描的写实主义风格盲目崇拜，久而久之形成了单一的教学模式。现阶段，国内许多知名院校对设计专业的素描基础课均进行了改革与创新，取得了良好的教学成效。然而，我国大部分院校的设计素描课程仍然延续传统的素描理念，以传授绘画经验、技法、指导与训练为主，强调对客观事物的模仿和再现，严重制约了学生想象力和创造力的提高，致使设计素描的教学改革严重滞后于设计学科类专业的发展。
（二）教学模式单一
大部分院校的设计素描教学以结构训练为主要教学模式，甚至有些院校直接将设计素描视为结构素描，没有考虑到不同类型设计专业的实际教学需要。在服装设计、工业设计、动画设计、环境艺术设计等设计专业中，设计素描将结构训练模式贯穿于始终，忽视了设计学科不同专业的指向性。同时，单一的教学模式仅仅关注于学生描绘能力、塑造能力、结构分析能力的培养，而不重视学生设计意念、逻辑思维、想象能力、表现手法的提高，使得设计素描的基础训练与设计专业需求相背离。
（三）教学方法和手段守旧
部分院校的设计素描教学理念落后，在教学内容上仍以静物写生、人像写生、石膏几何形体写生、圆雕写生为主。课堂实践中，教师的教学活动过于僵硬、死板，一般为教师先讲解相关基础知识，再以国外作业为范例，最后进入训练阶段，这种守旧的教学方法和手段容易使学生形成思维定式，影响学生创造力的发挥。
三、优化设计素描教学方法与手段
（一）改进传统常规的教学方法
设计素描的传统常规教学方法在一定程度上限制了学生思维能力和创新能力的发展，使课堂教学因循守旧，难以激发学生的学习兴趣，所以必须对传统常规的教学方法进行改进和创新。首先，打破传统静物组合方式和选择方式。传统物体组合方式包括高差异体量组合、体量类似物组合、关联性事物组合、质感差异组合等，教师应转变这些固定的物体组合方式，通过倒挂、包扎、悬挂、垒积等方式对物体进行随机性摆放，也可以让学生参与物体的选择，以此提高学生学习的主动性，活跃学生的思维；其次，让学生尝试多种素描手法和素描工具。教师可让学生掌握设计素描的不同表现手法，如擦、抹、涂、贴、印等，让学生体会不同表现手法所产生的视觉美感。教师也可让学生尝试使用多种绘画工具和各种有色纸张进行设计素描，以激发学生的学习兴趣，开阔学生的眼界，培养学生的审美能力和创新意识；再次，突破透视法则和常规构图的限制，让学生明确透视不是衡量画面美的唯一标准。教师可让学生对画面物体进行夸张化、平面化、扭曲的形象处理，在构图上采取求偏、求险、求满、求局部、求空等形式格局，拓展学生的想象思维和创造思维，提高审美标准。
（二）强化创造能力训练
在设计素描教学中，教师应当结合设计学科的专业特点，运用循序渐进的教学方法，在准确性训练、结构理解性训练以及质感和材料写真训练等素描技巧训练之后，强化学生创造能力训练。教师要在学生全面了解空间、形体、结构、材料等基本特征的基础上，引导学生从视觉效果、视觉特征、视觉传达的感受认知中探寻自己的造型思路，让学生捕捉新颖的意象。在创造能力训练中，教师要强调学生自主捕捉物象的审美点和特征点，并融入自己的感受，运用多种表现形式和手法进行创作设计，展现具有个人特质的审美追求。教师应让学生明确设计素描并不仅限于物象的模拟，而是一种更深层次的观察和发现，从而更准确的把握自然物象形体的本质特征，探寻更新颖和丰富的意象，潜移默化地提高学生的想象能力和创造能力。
（三）将现代元素融入教学
设计素描教学要重视教学方法的创新，使教学方法能够满足现代艺术设计和设计学科专业的需求，积极探寻将现代元素融入教学中的途径。首先，教师可利用多媒体教学手段实施情景教学，运用先进的多媒体设备展示经典设计，对其进行细致讲解，使学生能够全方位地研究和剖析作品，主动发掘作品的思路，进而拓展学生的设计思维，增强学生的创作意识；其次，学校可组织设计素描作品大赛、学术交流活动等，为学生提供相互交流、相互学习的平台，在实践中不断提高学生创作的综合素质。通过多样化的实践活动，使学生明确设计素描是一种创造性的思维活动，需要积累丰富的基础知识和审美素养，而不是简单的模仿性活动，必须发挥思维能动性力求创新和突破；再次，运用理论与实践的专题训练方式，使学生勇于尝试新的创作手法，如可让学生借鉴传统绘画的手法设计作品，也可让学生尝试不同地质纹理在设计中的运用效果，以拓宽学生的设计思路。
（四）开展针对性的创作训练
在传统的设计素描教学中，教师沿袭绘画性素描的教学方法，通过观察训练和写生练习来培养学生的造型能力，限制了学生创作思维的拓展，使学生陷入了设计素描就是物体临摹的误区。所以，教师必须根据设计素描的教学目的，开展针对性的创作训练，使学生从物象的内外构造关系入手认知事物本质，进而在物象中抽象出有价值的意象元素。在基本功教学方面，可划分为结构形态、明暗形态、质感形态等几个专题进行教学。在学生具备一定的造型能力之后，再开展主题素描教学培养学生的综合能力。如，以某种常见物品为主题，向学生提出特定的设计诉求，让学生根据诉求充分发挥想象力和创造力，创作出不同的设计方案。这种教学方法能够让学生将掌握的基本造型技能，通过想象和设计思维，运用到实践中去，通过设计手法和艺术语言阐释自己的意图。此外，设计方案完成后，让其他学生和专业教师评价学生的作品，在学生虚心接受别人建议的过程中，进一步思考作品在实用和审美方面存在的不足，进而使学生在创作实践中不断提高自己的设计能力。
四、结论
总而言之，教师要在设计素描教学中坚持以设计观念为指导，对传统的素描教学模式进行改革和创新，使设计素描教学模式与设计学科专业发展相适应，为学生不断提高设计专业能力奠定基础。设计素描要强调为设计服务，教师在教学过程中要使学生明确设计素描是兼具实用和审美功能的表现形式，充分发挥学生的想象能力和创造能力，培养学生创新思维、审美素养和造型能力，实现设计素描的教学目标。
参考文献：
优化设计与优化方法篇12
引言
近年来在我国建筑行业的发展过程中，混凝土结构设计作为其中重要的内容，它的质量问题不仅对建筑结构的稳定性和可靠性有着严重的影响，还使得建筑物的功能无法得到充分的发挥。因此我们在对建筑混凝土结构设计时，就要对设计技术进行严格要求，只有这样才能使得工程施工的质量得到进一步的保障。
一、高层建筑工程混凝土结构选型
1、概念设计
为了保证高层建筑结构具有良好的抗震能力，需要设计人员在设计时采用结构概念设计。这种设计方式对建筑师以及结构设计师有很高的要求，必需严格地遵守结构概念设计的规范规程以及各项规定，设计过程中需要对建筑结构进行全面的分析，不能仅仅依靠计算来进行设计。在进行结构体系设计时，需要对结构选型以及平面布置的规律提高重视程度，选用具有较好的抗震能力以及抗风性能，并且经济性较高的结构类型，并要对结构进行计算简图的设计，保证结构的地震力有合理的传递，并保证在两个主轴方向有相近的动力特性。另外，概念设计可以保证高层建筑受到中等级地震后可以通过修复继续使用，而在遇到高等级地震时可以保证不倒。为保证“中震可修，大震不倒”的目标，需要专家对设计提出具体指标，对建筑的稳定性以及弹性进行完善的设计。此外，水平地震对高层建筑有双向的力，在进行结构概念设计时应考虑到建筑物各个方向上的受力情况。
2、结构选型
在进行结构选型时需要考虑三方面的问题：结构规则性问题、结构超高问题以及嵌固端设置问题。高层建筑的结构规范新旧版本有着很大的不同，在新规范中，对于结构的限制条件也有所增加。并且，新规范明文规定建筑不应采用严重不规则的设计方案。因此，结构工程师需要在执行新规范时多注意不同之处，避免施工设计时处于被动状态。建筑结构的总高度在抗震规范以及高度规范当中都有着严格的限制，新规范中对于超高问题有了新的规定，增加了除了a级高度建筑以外的b级高度建筑。所以在进行结构选型时需要注意控制超高问题。高层建筑往往带有地下室，因此结构设计工程师需要对嵌固端设置进行重视。
二、高层建筑结构设计的特点
1、侧向力具有重要的影响
侧向力的影响主要表现在结构内力、结构变形和建筑物土建造价三个方面。在低层建筑主要是用于承受自重、活载和雪载等垂直力以及风地震之类的水平力，其中由于水平荷载对建筑结构的影响不大，甚至可以忽略；在多层建筑中，水平荷载的影响比低层建筑大；然而在高层建筑中，水平荷载和地震力是结构设计的重点。
2、结构的刚度要适宜
建筑高度的增加，会增加建筑的侧向位移。所以在进行高层建筑结构设计时，不仅要注意结构的强度，还要使结构的刚度适宜，以确保结构既可以保持合理的自振频率，又可以控制好水平力作用下的层位移的范围。
3、结构的延性要保持良好
高层建筑结构相对于低层建筑所要承受的荷载要大些，并且地震对高层建筑的影响也比低层建筑大。要想提高建筑结构的抗震性能，就要从结构的承载力和变形能力两个方面入手。只有确保了结构强大的变形能力，才能减小地震对建筑物的损坏，避免建筑物倒塌。要想达到这样的效果，首先要保证结构具有足够的强度，然后是提高薄弱部位的变形能力，使结构具有很好的延性。
三、高层建筑混凝土结构优化设计的具体方法
1、高强砼和高强钢筋的合理使用
在建筑施工过程中，钢的花费在建筑总花费中占有很大的比重。因此，对于钢的用量要进行严格控制，合理地使用高强钢筋，避免过度用钢造成建筑施工资金不足或紧张。同时对于地基较软弱的高层建筑，合理布置高强砼和高强钢筋并优化构件截面尺寸，不仅可以减少造价，还可以减轻地基载荷，方便施工。建筑物的自重越大，地震对其破坏的程度就越大，所以还可以通过减轻建筑自重来降低地震对建筑物的损坏，而合理使用高强砼和高强钢筋可以有效地减轻自重，达到降低造价和降低地震对建筑物破坏的程度。
2、注重剪力墙的平面布置
具体的要从以下几项做起:
(1)剪力墙的布置要遵循周边均匀和相对集中的原则，当然前提是要保证建筑的使用功能。通常情况下剪力墙的位置是布置在建筑物的楼梯间、电梯间处以及平面形状变化及恒载较大的部位，其间距也要控制好，间距过大或过小都不可以。
(2)剪力墙墙肢截面要简单规则，不宜太复杂，同时剪力墙结构的侧向刚度也要适宜。
(3)短肢剪力墙的数量不宜太多，因为较多的短肢剪力墙没有联合剪力墙的效果好，特别是全部为短肢剪力墙的情况决不能发生。
3、注重结构抗震性能
合理设计混凝土筒体的承载力和延性，这里特别强调了混合结构体系的高层建筑。为了保证高层建筑的抗震性能，型钢柱的设置位置与设置方法要根据建筑高度的不同而选择适用的。在混合结构体系的高层建筑，7度抗震设防且房屋高度不大于130m时，宜在楼面钢梁或型钢混凝土梁与钢筋混凝土筒体交接处及筒体四角设置型钢柱；7度抗震设防且房屋高度大于130m及8、9度抗震设防时，应在楼面钢梁或型钢混凝土梁与钢筋混凝土筒体交接处及筒体四角设置型钢柱。要想通过刚性连接框架平面内柱与梁的方法增强框架的刚度和水平承载力，降低水平作用力使楼层侧移的可能性，可使用以下方法:一是设置外伸桁架加强层；二是采用分段拼装外伸桁架与筒体剪力墙刚接的方法；三是均匀布置贯通性的刚接桁架与抗侧力墙体。
4、混凝土的养护
大体积混凝土的养护工作对保障混凝土结构质量安全有着不可忽视的作用，必须得到重视。而在大体积混凝土的具体施工过程中，很多施工人员恰巧会忽略对混凝土的养护工作，只注重对混凝土的浇筑施工，致使大体积混凝土产生裂缝，从而给建筑结构的日后使用埋下安全隐患。并且如果没有及时处理裂缝问题，使裂缝继续扩大，就会对建筑结构的使用性能和安全性能造成恶劣影响。因此结束大体积混凝土的浇筑工作后，必须及时对混凝土进行养护。施工季节不同，养护手段也不尽相同。夏季施工时，由于温度较高，因此应该可通过洒水湿润来养护混凝土；冬季施工时，由于温度很低，因此可通过保温保湿措施来养护混凝土，另外，当环境温度低于5℃时应暂停大体积混凝土的浇筑工作，待温度达到5℃之后，再继续进行浇筑工作。在对混凝土进行养护期间，应时刻关注混凝土的内外温差情况，可通过循环水流量及进口的水温的调节来对内外温差进行控制，将其控制在5℃范围内。大体积混凝土的养护时间应在十四天以上，如情况特殊，则应结合实际情况将养护时间适当延长。
结束语
在建筑业高速发展的今天，高层建筑在城市建设中越来越普及。完善高层建筑混凝土结构设计可以保证高层建筑的质量与性能，从而促进我国城市的建设以及建筑业的发展。因此，在现代建筑过程中，需要严格对高层建筑混凝土结构进行设计，对高层建筑中影响建筑整体稳定性的结构的设计进行完善与提高，确保建筑工程的质量。
参考文献
优化设计与优化方法篇13
一、工程造价控制方法
1.设计阶段
（1）推行设计方案招标进行多方案筛选：设计招标确定中标的依据包括：设计方案优劣、投入产出、设计进度快慢、收费多少、公司的资历和社会信誉。设计招标或者方案竞选有利于竞争和设计方案的选择，通过招标有多种设计方案可供选择和参考，从而保证设计方案技术先进、功能全面、结构合理、经济实用。
（2）运用价值工程进行设计优化和限额设计：限额设计是对工程造价目标进行分解，按上一阶段确定的目标控制下一阶段的设计，是以控制工程量为重要内容，运用价值工程提出合理化建议，多方案比较进行设计优化，确保在限额之内进行设计。投资估算是所选设计方案的造价控制目标，初步设计概算是技术设计和施工图设计的造价控制目标。
2.招投标阶段
（1）认真编制招标文件：工程招标是通过引进市场竞争，在满足工期和质量的前提下，选择投标报价最低或者经评审的合理最低投标报价的投标人，价格的竞争成为招标工作的核心内容。招标是一种公平、公正、公开选择承包商的方式。一是提高招标文件的质量，特别是工程量清单应项目齐全，数量准确，避免造成漏项，在开标后对工程清单进行重新核对时增加费用。二是要编制好招标控制价或者标底，把他们控制在合理造价的下限。三是在合同条款中应明确工期、质量、造价、材料设备供应、工程款支付、竣工验收、质量保证期违约责任等内容。四是要采取措施防止施工单位串标、围标，招标中经常出现某个人拿着许多施工单位的资质来投一个标，或者参加投标的施工单位相互串通，抬高中标价。
（2）运用工程量清单规范招投标：按照清单项目是否构成工程实体，分为分部分项工程量清单、措施项目清单和其他项目清单。分部分项工程量清单又称为实体分项工程量清单，是完整的建筑产品形体的组成部分。措施项目清单中的项目是有助于工程实体形成的措施性项目，其他项目清单是指预留金、材料购置费、总承包服务费、零星工程项目费等等。工程量清单招标的做法是：由招标单位根据工程量计算规则提供工程量清单，投标单位和参照消耗定额，结合自身实际情况和市场行情，自主报价和自主竞争。这种报价模式规范了报价行为，符合工程造价“量价分离”的原则，“统一量、竞争价、浮动费”，使工程造价建立以市场形成价格为主的管理体系。
（3）应对投标单位的投标策略：在招标时，要熟悉设计图纸和要求，分析工程造价各子目和构成合理性以及费用最易突破的环节，约束投标单位的不平衡报价，从而明确投资控制的重点。对无具体规定的项目用暂定价来规范，确保招标公平公正和控制造价。
3.施工阶段
工程项目施工阶段是把图纸、原材料、半成品等变成工程实体的过程，这个阶段投资比重较大且伸缩性较强，因此采取强有力的措施搞好施工阶段造价管理，对工程总造价的控制，提高经济效益起着显著作用。加强对建设项目施工阶段的工程造价控制可以从以下三个方面入手:
（1）加强项目成本控制和管理。一个工程在开工之前，首先应做好充分的准备工作，按预算要求恰到好处地制定一个正确的资金使用计划，既要保证工程建设有足够资金，又要尽可能少占用资金，还应结合工程项目的性质和规模，对工人数量、机械装备、材料供应情况、配件生产或采购情况、运输条件等做好周密安排，按照工.程项目合理的建设程序，排列施工顺序，编制施工计划，均衡安排施工进度，避免人力、物力、财力等损失，根据实际情况确定各分项工程施工周期，选择技术上可行，经济上合理的施工方案，有条不紊地组织施工，充分利用现有的设备，推行高效作业，保证工作质量，提高工作效率和设备利用率，缩短建设工期，降低工程成本。
（2）完善施工现场管理。施工过程情况多变，要深入现场获取第一手资料，掌握工程进度，及时发现投资偏差，采取适当纠偏措施，科学地预测未完工程，适时发现潜在问题，取得造价控制主动权，也为竣工验收提供有力依据。施工单位由于措施不当，延误了承诺的工期；交叉作业中，一方因现场清单不及时妨碍了另一方正常的工作程序，或因泼水等情况损坏了工程成品，或使用了非业主指定的新产品等等，对此建设单位均可进行反索赔。做好反索赔工作，需要有充分有力的证据，并利用监理的作用，保存好现场工程图片等原始资料。
（3）把好材料价格关。项目的工程材料费一般要占总成本的60%左右，显然材料成本是成本控制的重头戏。项目开发过程中，建设单位为控制成本及确保材料质量，对某些材料均会采用甲方指定或限价方式。首先，企业应关注造价机构公布的价格，与社会咨询机构保持联系。建立起企业自身的价格信息网络，保持信息渠道的畅通，及时准确地把握不同地区及不同规格的材料、半成品的价格信息，保证工作人员可随时随地地调用及监督，做到资源共享。需强调一点，政府公布的价格是市场的平均价，详细的价格管理远不能简单停留在这一深度，要进一步利用长期与商家建立起的经济往来关系和社会公开渠道，寻找物美价廉的产品。其次，控制材料的采购单价，企业还应把握大势，在系统价格的基础上，定期绘制主要材料时间---价格曲线图。再有，分析材料的周期变化规律，结合技术曲线的分析及市场经济的运行状况，委托人的通货膨胀或通货收缩状态，研究判断不同地区、不同材料的短期及中期走向，在参照价格信息的基础上，增加理性分析的因素，把握材料的走向趋势，将其分析成果应用在开发生产中。
二、设计阶段的方案优化
一般情况下，民用建筑的设计费只占总造价的1%—2%。如果决策正确，它对工程造价的影响程度达到75%以上，绘制施工图阶段对投资的影响程度为35%左右。在限额设计和优化设计过程中，设计人员为达到优化设计的效果，每次方案的修改都希望能得到相应的概算，较多的典型工程资料是十分有益的。多种工程组合的比较不仅有助于设计人员探索造价分配的合理方式，还为设计人员指出修改设计方案的可行途径。通过造价分析积累资料，可以为设计人员提供影响民用建筑造价的因素:平面布局、层高与层数、采光通风、三防(防火、防震和防空)设施、建筑造型、室外装修、室内装饰和室内设备。
经过大量浙江省经济适用房的案例进行测算，具体影响参数详见下述:
表1不同层数对造价的影响参数
其计算公式:
Rn= ( Y基础+Y屋面+Y地坪+(n-1) Y楼+n∑YK+∑YA) /n
式中:Rn一一n层住宅造价指标(元/m2)
n一一楼层层数
Y基础一一基础单方综合造价(元/基础底面积)
Y屋面一一屋面(含结构)单方综合造价(元/屋面面积)
Y地坪一一地坪单方综合造价(元/地坪面积)
Y楼一一楼层单位建筑面积造价(元/m2)
∑ YK一一门窗、墙体、圈梁、构造柱、脚手架等垂直部位构件的单位建
筑面积造价之和(元/m2)
∑YA一一安装工程部分的单位建筑面积造价之和(元/m2)
以下结果均参照浙江省造价数据:
表2建筑外形对造价的影响参数
表3不同平面形式的比较关系
表4不同层高对造价的影响参数
表5不同进深对造价的影响参数
表6不同开间对造价的影响参数
表7不同住宅楼户型面积对造价的影响参数
以上是指在相同建筑特征及建筑标准情况下的参数，但建筑造价是多种因素造成的，在工程造价计算中应该注意。
三、结束语
建筑工程造价管理与控制，对建筑工程建设的管理而言，是不可或缺的一个重要组成部分，因此，必须对建筑工程的造价有深入的了解，发现问题，并解决问题。在处理实际的问题时要对各个阶段进行全程的监控，并不断进行优化，这样才能做好建筑工程的造价控制和管理工作。
参考文献
