有關房屋建筑結構設計中優化技術應用研究

姜振峰

摘要：隨著時代的進步和社會經濟的發展，我國建筑行業發展迅速，人們生活質量的提升，對房屋結構設計也提出了更高的要求，那么就需要將結構設計優化技術給應用進來。在具體的實踐過程中，需要結合工程具體情況選擇科學的結構設計優化技術，提升房屋結構設計的質量。本文簡要分析了房屋結構設計中結構設計優化技術的具體應用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞:房屋建筑；結構設計；結構設計優化技術；具體應用

中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A

前言：在現代建筑工程施工中，其整體造價的很大一部分就是建筑的基礎結構，在實際的施工過程中，如果我們能夠科學應用結構設計優化技術，產生的經濟效益和社會效益就十分的可觀。所以，在房屋建筑工程的具體結構設計中，我們的設計人員和施工人員就應該嚴格貫徹落實經濟適用性原則，科學合理的進行設計，利用先進的科學技術，合理選擇房屋建筑的結構設計方案，只有這樣，房屋建筑工程的造價成本才能降下來，使經濟效益得到最大化。

一、房屋建筑結構設計中應用優化技術的基本內容

在房屋結構的初期設計中就有意識的采用結構設計優化技術，不僅達到了房子實用、美觀的效果，而且還能在很大程度上節約建設成本，實現了“物美價廉”的期望。所有的建筑商都期待能夠在保證建筑結構長期有效的基礎上，最大可能地提高建筑結構的安全性和可靠性，同時也能最大限度地減少建筑工程的投資成本，這樣才能更好的實現可持續發展，創造更大的經濟效益和社會價值。另外，它能夠為建筑的整體設計方案進行科學的決策，完美地實現了適用、經濟和安全的設計目標。

對建筑結構優化技術的內容進行了解，是應用優化技術的基本前提。其主要內容包括：在滿足了設計需求的前提下，應該考慮到在房屋建筑結構設計過程中會遇到的各種各樣問題，并且在選擇經濟最合理的情況下，進行結構設計的工作，這也就是進行對房屋建筑結構優化設計的一個過程。一般來說，包括比如說像依據清遠市獨特的地理位置或者地形地貌，對其建筑結構進行選型以及構建的布置等內容。一般來說包括兩個部分的內容：其一就是以房屋建筑整體結構為設計對象進行的優化、設計工作；其二就是以房屋建筑的分布結構作為對象進行的優化、設計工作。

二、房屋建筑結構設計與經濟之間的關系

1、結構設計與建筑設備關系

在進行對房屋建筑的結構設計時，必然會使用到像給排水管道或者電氣設備等材料。而房屋建筑結構的層數也直接決定著建筑設備的投入成本大小，因為房屋建筑的層數越高，需要的給排水管道量就愈大，像一些電氣設備的使用量也會增加，這樣也會在一定程度上增加房屋建筑使用設備的成本投入。

2、結構設計的層數與用地面積關系

一般來說，可能從表面上來看，像一些高層或者多層的建筑隨著層數的增加，所使用的總占地面積就越少。實質上這樣的想法是錯誤的，因為隨著建筑物層數的增加，建筑物的高度增加，這樣也會在一定程度上拉大兩幢建筑物之間的距離，反而會增加建筑物所使用的總土地面積。因此，房屋建筑結構設計的層數與使用的土地面積之間沒有非常必然的聯系，出于對建筑結構優化設計的考慮，也是要對兩者之間進行協調的。

3、結構的分部部分與建筑層數關系

對于多層或者是高層的建筑物來說，都是共同使用屋蓋的部分，因此，對于屋蓋部分的設計成本自然也會隨著建筑物層數的增多而降低。但是對于基礎部分則不盡相同，因為隨著建筑物層數的增多，上層部分對基礎部分施加的荷載也會增加。所以，為了確保房屋建筑結構的可靠性，對于其基礎部分必須要增加對荷載力的設計，因此，這也會影響到基礎部分的設計成本會隨著建筑物層數的增加而增多。同樣，這樣的情形還適用于對于其它一些分部的部分，比如說進行承重的墻、梁、柱等等，所以，隨著房屋建筑層數的增多，想要確保房屋建筑的安全性能，對這些構件的荷載力也要采取有效措施。也可以說，房屋建筑內部不同的分布部分，與層數之間的成本影響也是各不相同的。

三、房屋建筑結構設計中的優化技術應用

1、加強對于概念設計優化技術的重視

一般對于房屋建筑的結構設計來說，其布置方案具有多樣性的特點，也就是說，對于同一個建筑方案，是可以選擇不同的結構布置方案的，而且加上分析方法也具有多樣性，所以在對建筑物的布置方案進行確定后，在考慮承受力相同的情況下也可以選擇不同的分析方法。除此之外，進行對房屋建筑的結構優化設計時，依據的指標、使用的建筑材料等都不是唯一的。而且對于以上這些問題來說，是無法依據計算機或者相關軟件得到確定答案，因此，對于這部分問題的處理，就必須要依靠設計人員來進行判定。

不同的設計人員自然會有不同的處理意見。所以在進行一些優化設計問題的處理時，應該選擇具有豐富經驗的設計人員。越是經驗豐富的人員，其方案的選擇就愈靈活，而且做出的判斷也愈合理。這也是我們所說的，進行概念設計優化的過程。因此，想要實現對房屋建筑結構的優化設計，就必須要加強對相關設計人員豐富的經驗積累，這樣才能實現對建筑結構的設計優化。

2、建筑結構設計中優化技術的實際應用

對房屋建筑進行結構的設計根本目的就是為了實現建筑物的經濟、美觀價值，并且在節約資金的同時確保其使用性能與可靠性。因此，對于一些建筑物面臨的外部環境進行分析也成為了優化設計的重要內容。在這其中，地震屬于比較特殊的復雜環境。因為對于地震來說，一般無法確定其發生的時間、地點或者作用大小等等，發生的沒有規律性，所以對建筑物的破壞程度也比較大。因此在進行對建筑結構的優化設計時，應該充分考慮到地震的作用力，減少由于地震發生帶來對建筑物的破壞程度。采取一些有效的抗震設計方案，遵循建筑物的延性設計理念，提高建筑物的抗震性能。

3、如何解決房屋建筑結構設計的實際復雜問題

房屋建筑結構設計最主要的目的在于實現房屋建筑本身的安全性以及功能性，當然對于建筑物的耐久性要求也是一項非常重要的指標。能夠在所設計的規定年限內實現建筑物的各種功能需求，并且能夠最大限度減少建設成本是建筑結構設計的優化目的。使用概念化設計技術就是指通過房屋建筑物的結構優化實現建筑物抵抗外部作用因素的能力提高，在一些外部因素的綜合作用下，建筑物的使用功能以及耐久性都不會受到相應的影響。因此，進行建筑物在復雜應力環境下的最優化設計是結構設計的最主要內容。其中外部因素作用中，地震作用較為特殊，因為地震荷載作用的時間、地點以及強度都無法準確預測，地震活動沒有任何規律性。一旦發生能量等級高的地震作用時，建筑物的破壞可能是毀滅性的。因此，房屋建筑結構設計中應對于地震荷載作用進行充分考慮，盡可能減小地震作用對于房屋建筑的損毀程度。目前對于建筑物的結構抗震設計，有著一些比較有效的設計方案。通常情況下，結構對稱的建筑物其荷載承受處于均勻狀態，建筑物的延性較大，結構的危險截面比較少，因此對于抗震性能也有著明顯的效果。對強能量級別的地震作用，首先發生破壞的是一些次要構件，這樣可以有效保證主要構件的穩定性，使得建筑結構不至于失穩。這種設計理念稱之為多道設防思想，通過次要構件來保護主要構件，通過主要構件來保證建筑物本身的安全。

四、房屋建筑結構設計應用優化技術時的注意事項

1、注意前期的參與

對房屋建筑結構設計的前期方案的確立，會直接影響到最終房屋建筑的總成本投入，而且一般存在著房屋建筑結構優化設計技術并沒有參與到前期方案中，使優化設計人員在進行對房屋建筑結構設計的時候沒有注重其合理性，這樣就會直接導致后期結構的優化設計不合理，增加設計難度，增多建筑結構設計成本。所以，設計人員應將房屋建筑結構優化設計參與到前期方案確定中，選擇合理的設計方案，起到節約成本的根本作用。

2、注重各個環節的優化

除了要注重對房屋建筑整體的結構設計，也應該加強對其基本構成的精細設計，這樣才能從細節之處出發，達成完整的優化。比如說盡量對矩形板塊的現澆板進行劃分設計，使每個現澆板受到合理的負載，防止出現拐角裂縫的現象。另外，隨著結構優化設計理論與計算機技術的不斷整合與發展，在進行房屋建筑結構的整體優化設計中，其已經從實踐的問題轉變為一個數學問題。所以，相關設計人員也應該加強對基于計算機技術的優化設計分析。

3、正確理解、應用規范設計

正確理解運用規范。規范是我們在設計中必須遵循的“最低”標準，是對國家的技術經濟政策、科技水平和工程實踐經驗的一個系統性總結。我們應該全面理解《規范》條文的涵義、特點、適用范圍、應用條件等等各個方面，只有這樣才能正確的運用好《規范》，為房建建筑工程建設服好務。作為一名房屋建筑結構設計師，首先要深入理解規范條文的真正含義，其次還要客觀地分析應用好《規范》條文。在《規范》條文的正確之印象，針對具體的設計方案、使用條件、環境，以工程的安全性及經濟性為目的，創造性地選用規范中的數據，設計出更好的更上層次的建筑物。

五、結束語

總而言之，在房屋建筑結構設計中應用優化技術，不僅可以切實提高建筑物的實用功能，實現其美觀與經濟角質，而且還能確保其可靠性與耐用性，所以，無論是針對廣東省清遠市的房屋建筑還是其他地區的結構設計人員來說，都應該在進行對房屋建筑結構的設計中，充分應用優化技術，選擇合理的設計方案，降低房屋建筑的投入成本，只有這樣才能推進房屋建筑工程的持續健康發展，進一步促進經濟建設的快速發展。

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