建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究

侯裕震

摘 要：建筑結構設計優化方法作為確保房屋結構設計質量科學合理的重要手段，理應得到設計人員的高度重視。針對于此，主要立足于建筑結構設計優化內容，重點針對建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用問題進行研究與分析，以期可以給同行業人員提供一定的借鑒價值。

關鍵詞：建筑結構設計;房屋結構設計;優化方法;應用研究;

建筑結構設計質量效果往往可以視為衡量建筑工程使用壽命以及運行質量的重要指標因素。結合近些年的發展情況來看，隨著我國建筑行業的不斷發展，行業內部對于建筑結構設計問題予以了高度重視。要求設計人員應該嚴格按照建筑結構設計優化方法對內部結構整體進行合理優化與分析，避免出現運行風險問題。目前，為進一步加強對建筑結構設計優化方法的應用力度，要求設計人員應該準確立足于建筑結構設計優化原則及理念要求，從多個方面針對結構設計問題進行統籌規劃與合理部署，以確保建筑結構設計優化目標得以順利達成。

1 建筑結構設計優化內容的相關研究

1.1 基本內涵

建筑結構設計優化涉及到的內容較多，需要結構設計人員針對房屋外觀以及功能等內容進行統籌規劃與合理設計。其中重點針對結構主體存在的弊端問題進行適當調整與優化，以確保工程整體運行安全。結合當前設計情況來看，傳統結構設計方法已經難以滿足當前房屋結構設計工作當中。

要求設計人員應該利用現代化結構設計方法實現優化設計過程，以確保房屋建筑結構質量得以達標。根據大量實踐經驗反饋情況來看，所謂的建筑結構設計優化可以理解為設計人員按照科學合理的設計原則，重點從房屋頂部、外圍以及細節等位置部分實現優化設計過程。在此基礎上，針對布局設置以及受力研究等問題進行統籌規劃與合理設計，以確保結構設計優化目標得以順利實現。

1.2 設計優化要求

建筑結構設計優化工作明確要求設計人員應該從房屋整體結構的安全性能與可靠性能方面進行合理考慮。也就是說，盡量在滿足建筑外觀美觀性的同時，保障建筑主體結構安全。結合以往的設計經驗以及相關理論來看，結構優化設計比較側重于建筑工程整體與分層結構設計部分。其中，對于建筑整體設計工作而言，設計人員需要立足于平面結構情況，按照規則性與對稱性原則要求，確保各層級結構優化效果滿足規范要求。為進一步確保建筑整體設計效果得以達到預期，建議設計人員可以堅持按照建筑結構優化方法構建合理的模型體系。需要注意的是，在變量問題的確定上，可以按照規范標準確定目標函數以及羅列約束條件等內容。

1.3 設計優化原則

關于建筑結構設計優化原則問題的研究與分析，我們基本上可以從優劣互補原則以及分清主次原則方面進行踐行應用。其中，在優劣互補原則的應用方面，設計人員應該嚴格按照優劣互補方式，重點針對建筑主體結構的承載力問題進行規劃設計，以防止變形問題出現。在分清主次原則的應用方面，設計人員可以立足于各主體的協調運行效果，進行合理優化與設計。需要注意的是，設計人員應該針對主體結構設計問題進行明確把握與分析，以確保結構協調運作效果得以達到預期。

2 建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究分析

2.1 前期設計與基礎位置

對于房屋結構設計工作而言，在前期設計階段，設計人員需要嚴格按照建筑結構，優化方法以及相關原則實現規范化設計過程。其中重點加強對基礎部分的設計力度，如樁基礎等。一般來說，樁基礎在結構形式上主要以灌注樁與預制樁兩種形式為主。其中，對于灌注樁結構設計而言，建議設計人員可以在裝基礎優化過程中利用預制樁施工方法，減少施工程序以及隱患問題。

2.2 主體上部結構

房屋建筑結構上部結構設計工作作為房屋建筑結構設計體系的重要內容，要求設計人員應該針對剪力墻結構位置進行重點優化。條件允許的情況下，設計人員可以針對剪力墻結構位置進行優化處理。如利用大開間設計方法加強墻肢長度，進一步減少混凝土使用量。但是需要注意的是，如果房屋建筑存在局限問題，就無法利用上述方法進行實踐操作。最好可以立足于房屋建筑結構整體表現形式，選擇合適的方法進行優化處理。

2.3 局部位置

房屋建筑結構設計要求設計人員應該站立在整體角度上對現有結構問題進行優化設計。其中，在設計過程中，設計人員應該按照從局部到整體的設計原則，深化落實房屋建筑結構設計內容。結合以往的設計經驗來看，設計人員應該先從局部被指的結構優化設計方面入手，可以從電氣設計、安全設計以及精細化設計方面進行準確貫徹與落實。

需要注意的是，在電氣設計優化過程中，設計人員可以從線路鋪設方面進行全方位優化處理。在整體安全考慮方面，可適當針對各個結構的牢固性程度進行有效處理。如可以增設安全保護措施，加強各個結構的牢固性程度。在精細化設計方面，設計人員可以立足于多個細節層次進行統籌規劃與合理設計。如可適當增強懸挑梁梁高選用設計標準等，以確保細節位置牢固程度。

2.4 抗震結構

抗震結構優化設計基本上可以視為確保房屋建筑結構抗震性能良好的重要手段。一般來說，如果房屋建筑結構抗震性能表現不過關，就會對房屋建筑結構整體使用質量造成不利影響。針對于此，在實行抗震結構優化設計工作時，設計人員可以按照該區域地震發生頻率以及等級要求，落實相關的優化處理工作。如設計人員可以利用準測法針對房屋結構構件以及尺寸問題進行優化處理，或者可以根據結構截面大小表現，實現對荷載數值的分析過程。

除此之外，設計人員可以立足結構整體抗傾覆驗算標準，對房屋主體結構運行情況進行全方位研究與分析。一般來說，結構整體抗傾覆基本上可以視為衡量結構主體安全與否的重要指標因素。如下圖所示，某工程地震零應力區數值超過限制數值標準，可能會對主體結構運行安全造成不利影響。為及時規避安全隱患問題出現，建議結構設計人員可以利用加底盤或者基礎外伸寬度的方法進行有效解決。

結論

房屋結構設計質量效果基本上可以視為衡量房屋建筑工程整體質量的重要因素。要求設計人員應該承擔起自身的主體責任，重點針對房屋結構設計工作涉及到的要點內容進行合理貫徹與落實。其中，重點加強對基礎部分以及局部優化等位置的設計力度，以確保房屋各個主體結構與整體之間得以保持良好的協調運作關系。

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