建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用

車煥

摘要：房屋建筑中不斷的優化其設計勢在必行，這既有利于保障建筑的安全應用，也有利于保證人們的生命、財產安全。為此，相關工作人員在工作中必須樹立主人翁意識，要能夠切實提高自身負責的危機感，不斷適應社會主義市場經濟發展的需要，充分解決房屋建筑結構設計中常見的問題，為人們的生活提供強而有力的技術支撐。本文探討了建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用。

關鍵詞：建筑結構設計；優化方法；房屋結構設計；應用

房屋結構是決定房屋建設質量、房屋工程性能的基礎性參數， 對房屋結構設計工作展開全面優化是設計工作的基本要求，同時也是工程領域的重要工作。采用建筑結構設計優化的方法針對房屋結構進行演算、重構和優化，是建筑結構設計優化方法應用的主要方面， 應該重視建筑結構設計優化方法的使用， 建立建筑結構設計優化工作的體系， 構建建筑結構設計優化方法應用的結構， 全面提升房屋結構的強度與性能， 做到對房屋結構設計工作的有效加強。

一、房屋建筑結構設計優化的重要性

房屋結構設計優化是保證建筑物綜合效益最大化的一種有效途徑，通過結構設計優化可以使得建筑物在美學、經濟和實用性等等方面得到和諧的統一，不僅可以最大限度的利用資源，也可以在一定程度上保護環境，避免成本上不必要的浪費。優秀的建筑結構設計優化方案，可以大幅的減少投資成本，使得投資利用率大幅度提升；可以使得資源達到一個合理的配置和利用，避免浪費；在保證結構安全性的同時使得使用者得到更舒適的體驗；同時還能夠使得房屋結構設計真正能達到科學、合理的目標，成為真正意義上好的房屋結構設計作品。

二、建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用

1、前期設計環節建筑結構設計優化方法的應用

房屋設計前期應該注意應用建筑結構設計優化方法，以此來控制房屋的結構，并做到對設計工程造價的優化。在房屋設計前期，方案、規劃和計劃處于初始階段，全面應用建筑結構設計優化方法可以顯示出房屋結構設計中結構的忽略部分， 可以使隱蔽的風險和隱患得以暴露， 這有利于優化房屋結構的設計形式， 也有利于更高設計方案和計劃， 取得經濟、效率、效益等多方面的效果和收獲。

2、設計結構模型

對于建筑物的結構設計優化，房屋整體設計優化起到了至關重要的作用，對于房屋的整體設計優化我們應按照以下三步進行。第一步我們應該對變量進行合理的選擇。設計師在設計時參考指標的選擇不應選擇變化幅度大或者影響因素較多的參數，這樣就可以更加科學合理并快速的找到最優的參數取值。

第二步我們應該選擇最適合的函數，進行輔助計算。在設計過程中會有很多可以計算預先設想的房屋橫截面尺寸和鋼筋尺寸面積的函數，而我們要做的就是對這些函數進行篩選，從而找到最適合的一組函

數，這樣起到控制成本、減少浪費的目的。

第三步是對于條件進行衡量。設計人員應該以增加房屋結構本身的穩定性和耐久性為考慮前提，結合工程本身的具體情況，對比實際施工中和設計確定目標的約束條件之間存在的差異，從而在設計時考慮進去這些差異，設計出更加符合要求的最佳方案。

3、 決定計算方法

房屋結構設計是一個復雜的過程，而建筑結構設計優化更是將復雜的數據和條件進行計算并找出最優方案的過程，所以我們在設計計算時應根據工程實際情況，找出可以將問題簡化的計算方法，這樣不僅可以節省時間更能

保證計算結果的準確性。

4、 選擇最優程序

建筑結構設計優化在經過設計房屋結構模型和決定計算方法之后，就需要設計人員通過充分考慮工程實際情況和綜合以上兩步的具體情況下，就到了選擇具備功能完整、運轉正常并且效率有保證的最優程序的步奏，其在結構設計優化過程中發揮著不可小覷的作用。

5、選擇最優質房屋建筑結構方案

一般情況下，建筑設計師為了更好的服務于施工方和承包商，在具體工程項目的設計時，通常都會設計兩套或者兩套以上的房屋結構方案，要從經濟性和實用性的角度考慮，選擇出最合適、最實用的建筑方案。如果在建筑結構設計中建筑物的荷載程度相同，建筑師和設計人員對優化設計分析的指標內容就要合理的選擇，然后進行結構方案的分析。這個分析活動就是設計師必修的概念優化設計，所以，建筑企業選擇設計師的時候必須考慮他們的經驗和技術，經驗越豐富，優化設計分析能力越強。

6、 優化需考慮地基基礎的結構設計

進行建筑結構設計時，地基基礎的選擇也是一個重要的組成部分，地基基礎是一個隱蔽的工程，雖然被埋在地下，但不會削減其重要性，對建筑物的高度和安全性都有著不可估量的影響。因此，地基基礎的結構設計必須選擇恰當的方案，比如樁基礎的選擇，需根據場地的地質情況，選擇出合適的樁基類型，節約造價成本。

7、房屋細部結構設計環節建筑結構設計優化方法的應用

房屋細部結構決定著房屋整體結構的質量與穩定性， 在房屋結構設計時期由于沒有具體的實物和真實的數據， 很容易在房屋細部結構計算中產生誤差， 在各種不確定因素的影響下， 導致房屋細部結構設計出現重大的偏差， 不但容易造成房屋細部結構設計問題， 而且也給房屋整體結構帶來風險。因此，應該利用建筑結構設計優化方法對房屋細部結構展開全面地控制，使房屋細部結構設計得到不斷優化， 最終形成最佳的房屋細部結構設計效果， 避免細部開裂、錯位、斷裂等問題的出現， 全面提升房屋細部結構設計的安全性、經濟性。

8、 分析統計結論

設計人員通過對各類數據的計算結果進行詳盡的分析統計之后，綜合考慮各種方案的優缺點，從中挑選出一套最為合適的結構設計優化方案。綜合考慮的過程要詳盡分析各種方案的利弊，從大局出發，以整體利益作為考慮的出發點，這樣選出方案才能是更符合要求的最佳方案。

綜上所述，優化技術是一個極其復雜的、系統的工程，在房屋建筑結構設計中，結構設計工程師對結構分析軟件要正確使用，選擇出絕佳的結構體系；與此同時，要采用科學的方法和合理的手段，挖掘設計潛在的內力，降低工程建設造價，使結構優化技術貫穿于設計過程的始終，在提升安全性和抗震性的同時，更加適合人們的居住和生活，增加美觀性，充分體現出結構優化技術的價值。

參考文獻：

[1] 齊建民. 建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J]. 科技資訊. 2015（11）

[2] 曾建寧. 高層建筑結構抗震設計優化措施探討[J]. 科技創新導報. 2015（16）

[3] 辛海虹. 結構設計優化技術與其在房屋結構設計中的應用[J]. 價值工程. 2010（27）

[4] 佟月強，郝明. 試論結構設計優化技術及在房屋結構設計中的應用[J]. 科技與企業. 2012（08）

[5] 鄢皓. 試談結構設計優化技術在房屋結構設計[J]. 佳木斯教育學院學報. 2012（04）