論房屋建筑結構設計中應用優化技術

孫景華

摘 要：建筑結構的造價對建筑工程的成本有著密切的聯系，建筑結構的優化設計可以實現可觀的經濟效益。為此，建筑結構設計人員在實際的協作中，應加強溝通，精心設計，選擇合理的建筑結構設計方案，降低建筑工程的成本。

關鍵詞：房屋建筑；建筑結構設計；應用；優化技術

目前我國的經濟發展已經達到了一定的水平，人們對于居住環境的要求也隨之不斷增加，為了盡可能滿足人們對于居住的要求，國家也對建筑方面不斷加大投資。如何實現結構的最優化設計，保證結構的功能性以及安全耐久性，同時最大限度節省建筑的占地面積以及追求經濟性，是優化設計的主要目標。進行房屋建筑的結構優化包括進行整體房屋結構的優化設計以及細部結構的優化設計。計算機時代的降臨，以及計算機結合相關設計理論，實現了工程設計問題向數學計算問題的一種轉換。因此，對于相關計算機技術的掌握，也是實現最優化設計的一種前提條件。

1.房屋建筑結構中設計優化技術的內容

要想在房屋建筑結構設計中應用優化技術，首先我們必須了解建筑結構優化設計的內容，其主要內容為：在滿足設計要求以及建筑結構使用功能的大前提下，我們應充分考慮到設計過程中會遇到的諸多問題，并且在經濟最為合理的情況完成結構設計工作。這個過程就是我們所說的優化設計過程。其主要內容包括對建筑結構結構選型、建筑結構受力情況以及建筑構件布置方式等內容進行最優化的分析和設計等。通常情況下，主要有兩大部分內容：首先是以房屋建筑結構的整體為設計對象所進行的最優化分析和設計工作；其次則是以房屋建筑的分部結構為設計對象所進行的最優化分析和設計工作。并且還可以將第_部分內容進行詳細的劃分，通常可以將其分為細部結構的優化設計、中部主體結構部分的優化設計、上部屋蓋部分的優化設計、圍護結構的優化設計以及下部基礎部分的優化設計等內容。

2.房屋建筑與經濟性的關系

1）如何處理房屋建筑結構設計的層數與用地面積之問的關系。我們知道多層建筑與高層建筑，隨著層數的不斷增加，由于其使用的土地面積一定，因此，使得單位層數所使用的土地面積就會減小。但是實際的設計中并非如此，隨著建筑物層數的增加，建筑物的高度隨之增加，然而為了確保建筑物內部的光線質量，需要適當地增加建筑物之問的問距，如此就會增加建筑物的用地面積。由此可見，建筑物的總建筑面積所使用的土地面積與建筑物層數之問的聯系不是一種必然性。因此就需要使用房屋建筑結構優化設計來實現建筑物層數與建筑物的占地面積之問的關系進行協調。通常情況下，高層建筑物的優化設計方法是通過減小上部的面積來實現建筑物整體光照的效果，這樣可以盡可能達到減小占地面積的效果，然而上部的建筑面積也會隨之相對減小。如何尋找兩者之問的相互協調點來實現這種平衡，是需要通過相關的優化設計技術來實現的。

2）如何處理房屋建筑結構設計與建筑設備之問的經濟關系。建筑物為了更好地實現其使用功能就需要進行給排水管道以及電氣設備的建造。隨著建筑物層數的增加，所需要的給排水管道以及電氣設備都會出現遞增，這樣無疑會問接增大建筑設備的建造成本，對于房屋建筑的整體成本也會增加。

3）如何處理房屋建筑結構的外觀與經濟的關系。使用相同的建筑用地面積，若建筑平面形狀由方形改為圓形，可以使得建筑物的周長最小，那么所建造的建筑物墻體面積就會相對變小，因此，前期的墻體投入降低的同時后期的裝修成本也會隨之降低。除此之外，方形或者圓形形狀的建筑物結構的受力狀態處于一種對稱狀態，使得結構本身會更加穩定安全。因此，大部分的房屋建筑物都是采用的方形或者是圓形的結構形狀。

3.優化技術在房屋建筑結構設計中的應用

3.1重視概念設計優化技術的分析

由于建筑物結構布置方案的多樣性，對于同一個建筑方案，可以選擇小同的結構布置方案；由于分析方法的小唯一性，對于已經確定結構布置方案的建筑物，在考慮相同荷載作用情況下可以選擇小同的分析方法；另外建筑物的設計選用的設計參數指標、取用的建筑材料、荷載標準值的取法也是小唯一的。以上部分的處理，無法直接依靠設計的軟件也就是計算機給出答案。這些部分的處理，需要依靠設計人員確定。然而小同的設計人員對以上部分的處理意見是小同的。為此處理這些問題就需要設計人員有一定的經驗積累。經驗越豐富的設計人員，在處理這些問題時，方案的選擇越靈活、判斷的過程越充分、做出的選擇越合理，越優化。這就是我們所說的概念設計優化過程。這說明，實現優化設計要重視設計人員的經驗積累。經驗越豐富的設計人員，越能實現建筑結構的優化設計。

3.2概念設計優化要解決的是建筑設計中實際的復雜問題

房屋建筑結構設計的主要目的是要保證所建造的建筑物的功能性、安全性，以及耐久性。能夠在規定的使用年限內滿足各種功能的要求，同時做到最大限度的節約資金。

為此概念設計優化的最終目標是希望所完成設計的建筑物能抵抗各種小期而遇的外部作用因素。在外部因素的作用下設計的這些建筑物小至于倒塌。因此，分析建筑物應對復雜的外部復雜環境因素成為概念優化設計的重要內容。在這些復雜環境因素中，以地震作用比較特殊。地震作用無法確定其發生的時問，地點，能量等級。

4.結語

通過以上的論述，我們對房屋建筑結構中設計優化技術的內容、房屋建筑結構設計與經濟的關系以及優化技術在房屋建筑結構設計中的應用情沉三個方而的內容進行t詳細分析和探討。我們對房屋建筑結構進行設計的根木目的就是要保證其具備足夠的安全性、功能性和耐久性，同時最大限度的降低其施工的成木，并延長其使用壽命，而建筑結構的優化設計就是一個有效的措施。因此設計人員在實際設計的過程中，應通力協作，大力的推廣和應用優化技術，從而為房屋建筑結構選擇最為經濟合理的設計方案。

參考文獻：

[1]徐慧.淺談房屋建筑結構設計中的常見問題分析[[J].中華民居，2013.

[2]潘亮.房屋結構設計中機構設計優化技術的應用[[J].科技風，2011.

[3]劉慶貴.試論房屋建筑結構設計中應用優化技術[[J].現代商貿工業，2013.