房屋建筑結構設計中的應用優化

孫坤

（荊門市規劃勘測設計研究院 湖北 荊門 448000）

房屋建筑結構設計中的應用優化

孫坤

（荊門市規劃勘測設計研究院 湖北 荊門 448000）

在當今社會中隨著經濟的不斷進步，建筑行業得到了快速的發展，人們對于建筑工程的要求也在變得更加的高，這樣一來在建筑工程領域中建筑的結構設計優化技術發揮的作用也越來越顯著。為此對于設計人員來講對房屋結構優化設計的系統性以及復雜性必須有一個明確、清晰的認識，并不斷提升自身設計水平與專業能力，進一步提高結構設計優化技術的水平，從而實現我國建筑行業穩定、健康發展。本文首先闡述了房屋建筑結構中設計優化技術的主要內容以及重要作用，接著對優化技術在房屋建筑結構設計中的應用以及注意事項進行了相關的論述。

建筑行業；結構設計；設計優化

引言

在近些年以來，我國房屋建筑業之間的競爭在不斷的增加。如何在激烈的市場競爭中可持續、穩步的發展以及在日漸嚴格的客戶需求和越來越昂貴的土地成本之間找到一個平衡點是建筑企業所要達到的目標之一，為此這就對建筑的相關設計人員提出了新的有關要求。從某一程度上來講，建筑結構設計方案的合理優化可以為廣大民眾和建設單位帶來雙贏的局面。對于廣大民眾來講，滿足了人們對建筑的心理和物質需求，提供其舒適良好的居住環境；對建設單位來講，在創造良好的品牌優勢的同時帶來更大經濟效益。

1　房屋建筑結構中設計優化技術的主要內容簡介

在房屋建筑結構設計中要想應用優化技術，首先對于建筑結構優化設計的內容必須有所了解，其主要內容為：在滿足建筑結構使用功能以及設計要求的大前提之下，對于設計過程中會遇到的諸多問題我們應該進行充分的考慮，并且在最為合理的經濟情況下完成結構設計的有關工作，這個過程也就是我們所謂的優化設計過程。其主要內容包括對建筑構件布置方式、建筑結構受力情況以及建筑結構選型等內容進行最優化的設計和分析等。一般情況之下，主要有兩大部分內容：①對房屋建筑的分部結構進行最優化設計和分析工作；②對房屋建筑結構的整體進行最優化設計和分析工作。同時還可以將第一部分的內容進行更加詳細的劃分，一般可以將其大致劃分為五部分，分別是下部基礎部分的優化設計、中部主體結構部分的優化設計、圍護結構的優化設計、細部結構的優化設計以及上部屋蓋部分的優化設計等內容。

2　在房屋建筑結構設計中結構設計優化技術的作用

2.1能夠減低工程造價

在建筑整體質量得以保證的前提之下，對于建筑結構的施工成本還要給與足夠的重視，使得建筑質量成本的最優化得以實現，保證施工企業的經濟效益。就當前我國的情況來講，有關的統計數據表明，對建筑設計方案進行結構設計優化后成本能夠降低10～30%，優化設計建筑結構后，不僅能夠使得建筑原材料的性能得到充分發揮，還降低了建筑的施工成本，提高了其結構的經濟性。

2.2能夠提升建筑的安全性

在設計優化房屋建筑結構過程當中，保證建筑結構的安全性能以及整體性能是一項最為重要的原則，為此要想使得建筑結構設計質量有效地提高就必須要對原有的設計方案進行科學合理的優化，及時修整方案中存在的缺陷以及不足之處，防止結構出現受力不合理的相關問題。

3　優化技術在房屋建筑結構設計中的應用分析

3.1在房屋建筑結構的前期設計中應用優化技術

房屋建筑前期的設計方案直接影響著建筑項目成本的高低，如果結構優化設計技術不包括在前期方案確定中，就很有可能導致初期設計方案中結構的可行性和合理性出現偏差，從而增加結構設計成本和設計的難度。

3.2加強數字技術的運用

建筑物的結構布置方式具有選擇的多樣性，就算是同一建筑物結構布置方案也存在著多種的結構分析方法。在當今科學技術快速發展的背景之下，數字化軟件能夠有效的解決設計參數和設計結構方案影響分析等難題，比如說德梅隆和赫爾佐格設計的“鳥巢”就是建筑結構技術的一個重大突破。為此，在建筑結構設計處理中要進一步的加強計算機軟件的應用，同時更需要工程設計人員在這方面加強自身的使用能力，掌握更多地計算機優化方法，從而使得自己的設計更加的科學和合理。

3.3重視概念設計優化技術

在當今社會中，計算機技術的快速發展為生產以及生活帶來了眾多的方便，對于建筑結構的優化設計也是如此，但是只單純的來依靠計算機進行有關的計算有時候是不能夠獲取到最準確的答案，比如在建筑材料的選擇、荷載標準數值的算法以及設計參數標準等方面，就還需要通過設計人員根據經驗來進行相關的確定。通過優化電腦軟件產生的設計，使得實際建筑情況與最終方案相吻合。通常情況下，遇到這些相關的問題時，設計人員的經驗越豐富，判斷過程也越充分，從而所確定的方案也越靈活。這種優化技術的關鍵所在就是設計人員的經驗積累。為此，在平時工作中建筑設計人員需要不斷的加強自身對經驗的積累，并有意識的將概念優化和數字技術運用進行有效的結合。

3.4加強房屋建筑防震安全結構設計

房屋建筑結構設計的最基本要求就是安全，同時安全也是衡量其質量好壞的一個重要指標。在使用房屋中，常常會遇到較多不可抗拒的外力因素，特別是最沒有規律可循的地震，為此房屋建筑結構設計時應該充分的考慮到地震荷載作用，通過對構造或設計等層面采取科學合理的有效措施來使得建筑物抗震能力得到提高。當前對于建筑物的結構抗震設計，可以說是有一些比較有效的設計方案，如采用延性建筑房屋結構；設計成結構對稱的建筑物，這樣的話荷載承受處于均勻狀態，結構的危險截面比較少，建筑物的延性較大；利用多道設防思想也就是說利用次要構件來保護主要構件，從而能夠使得建筑結構抗震性能的要求得到滿足。

4　應用房屋建筑結構優化技術時的注意事項

4.1應用房屋建筑結構優化技術需注意到前期的參與

方案的前期確定會對建筑項目的總成本產生直接的影響，然而當前所存在的一個普遍問題就是結構優化設計技術并不能夠真正的參與到前期方案確定中，從而就會使得在進行房屋建筑結構設計過程當中，相關設計人員常常對于建筑結構的可行性和合理性給予忽視，使所得到的建筑結構設計結果直接影響到結構的設計，進而結構設計的困難度增加，同時也使得房屋建筑結構設計的成本得到相應的增加。為此設計人員應融入結構優化設計方案當中，選擇合理的設計方案和結構形式，節約成本。

4.2應用房屋建筑結構優化技術需注重細部的優化

（1）應用房屋建筑結構優化技術除了要注重整體設計，同時也對于結構基本構件的精細設計也應該進一步的加強。比如對于矩形板塊的現澆板設計要盡量的進行劃分，這樣既可以防止拐角出現裂縫，同時也可以使現澆板設計的受力合理。

（2）隨著結構優化設計理論以及計算機技術的結合，在優化設計的具體過程中，實際上優化設計已逐步的轉化為一個數學問題。為此，有關的工程設計人員應該不斷的加強計算機技術的優化設計分析水平。

5　結束語

在房屋建筑方面，人們對其不僅僅要求具有一定的適用性與安全性，而且還要求建筑具有經濟性和美觀。然而在具體的實際設計建筑物結構時，只有考慮到施工的方便性，在規定好的時間內才能夠有效完成工作。但是在當今競爭日益激烈的背景之下，建筑企業要想擁有他們自己的一席之地就要對其結構設計優化技術不斷的進行完善，這樣才能夠在滿足民眾對房屋的美觀、穩定、安全功能要求基礎上，來使得他們的心理需求得到相應的滿足，同時也能夠在最大程度上節約建筑成本，使得企業的經濟效益得到增加，創造品牌效應，從而增加企業的競爭力，促進房屋建筑行業更快更好的發展。

[1]劉妍.淺談房屋建筑結構設計中的常見問題與解決對策[J].四川水泥，2014，12：294+306.

[2]歐松濤.淺談房屋建筑結構設計中如何應用優化技術[J].四川水泥，2015，04：165.

[3]趙良恒.房屋建筑結構設計的經濟性及優化技術應用探討[J].建筑，2014，17：62～63.

TU318

A

1673-0038（2015）36-0055-02

2015-8-19

孫坤（1982-），男，工程師，本科，主要從事房屋結構設計工作。