結構設計優化在房屋建筑結構設計中的應用簡述

王輝剛

【摘 要】當前很多結構設計人員為了加快設計的整體效率，往往只是在房屋建筑結構概念設計的初級階段，通過簡要的調查，從而設計兩至多個方案，直接選取其中最佳方案。此種方案制定不僅極具片面性，更加不能達到成本的增加，從而造成整個工程的成本浪費。因此需要對房屋建筑結構的概念設計進行優化。本文根據筆者工作實踐，對結構設計優化在房屋建筑結構設計中的應用進行了分析和探討。

【關鍵詞】結構；設計；優化；房屋；建筑；應用

在房屋建筑的施工前期，建筑結構的概念優化是整個房屋建筑施工的前提，因此在對房屋建筑結構施工前期的概念設計及其優化至關緊要。房屋建筑的結構設計直接會對整個房屋建筑施工造成直接影響。而概念設計則是在工程施工過程中必然性展現的一種重要關鍵。一名具備高水平的房屋建筑結構概念設計師，在對房屋建筑結構進行概念設計的過程中，必然要依據專業的建筑理論知識以及自身的豐富閱歷及經驗，從而針對性的對房屋建筑結構進行概念設計，結合房屋建筑的外部環境特點，最終將房屋建筑結構的整體概念設計進行完整結合。將現如今的房屋建筑結構設計打破傳統的只限于居住的思想限制，集美觀、適用、經濟等多種優勢結合，由此可見房屋建筑結構的概念設計在整個房屋建筑工程施工全過程的重要性。

一、房屋建筑結構的設計涵義及其優化重要性

（一）房屋建筑結構的設計涵義

在房屋建筑施工的整個過程中，前期的房屋建筑結構概念設計尤為重要。房屋建筑結構的概念設計指的就是設計師能夠根據自身的專業理論和自身經驗，對客戶要求進行相應的結合設計，并且在設計過程中與多方面因素進行結合，從而使得設計方案能夠將建筑更加有序的組織性設計，滿足客戶對房屋建筑結構的美觀實用需求。房屋建筑結構的概念設計主要目標就是，能夠將房屋的建筑結構滿足多樣化居住功能、整體建筑造型滿足美觀需求、建筑技術尤為先進的整體目標。在通常情況下建筑相關的設計被區分為概念設計以及結構設計，而這兩者之間往往相互關聯，互相影響結合。

（二）房屋建筑結構設計優化重要性

我國當前的建筑行業在發展過程中，正堅守可持續發展的觀念，從而推進房屋建筑行業的發展。那么就要用更廣的眼光對房屋建筑結構進行設計，在房屋建筑結構完工之后，可以根據多種需求對其進行更改，從而縮減成本投入。而房屋建筑結構的設計優化正是可以在一定程度上提高房屋建筑結構的整體使用效率以及經濟效益。因此房屋建筑的結構設計優化十分關鍵。除此之外，我國的房屋建筑規模也在持續不斷的擴大，以此我們在當前社會的房屋建筑結構設計中，就應該重視房屋建筑的工程造價應該如何縮減，以及房屋建筑的后期使用需求。因此通過對房屋建筑結構設計進行優化，從而使得房屋建筑的整體結構更加的科學合理化。

二、房屋結構優化設計原則

在對房屋建筑的結構設計進行優化的過程中，一定要按照各種制度規范以及設計原則來實施設計優化。對其進行結構設計優化，首先就是要保證房屋建筑整體結構的安全原則，即為房屋建筑結構的建設過程中要與多方面因素相結合，充分的考慮到自然及外部環境因素所造成的影響。從而保障整個房屋建筑能夠在發生突發情況之下可以保障居住用戶的安全。因此在對其建筑結構進行設計的過程中，一定要注重建筑結構的某個部位可以承載，其性能如何，以安全為建筑結構設計的主要原則，最大限度保證該房屋建筑結構設計的安全原則性。其次就是保障房屋建筑結構的舒適程度。就是在對房屋建筑結構進行優化設計的過程中，將舒適性作為設計的第二大原則，滿足居住用戶的多樣化需求。舒適性能主要包含了房屋建筑的外部及內部裝修、建筑的外形及所在環境還有安裝的各項設備情況等。最后就是房屋建筑的成本控制原則，就是在房屋建筑結構設計，滿足以上所提到的原則基礎之上，控制成本投入，從而防止出現成本投入浪費的現象。

三、房屋建筑結構設計優化舉措

（一）優化房屋建筑結構設計模型

在對房屋建筑的結構設計進行優化時，首先就是對建筑模型進行優化。在優化過程中要遵循如下幾點： 其一就是對結構設計的變量進行選擇，在設計過程中要對房屋建筑進行深入了解，了解該建筑的所有相關參數及其系統特性，對其展開分析，從而確定設計過程中的多種因素； 其二就是對設計的目標函數進行確定。在對建筑結構進行優化的過程中，除去要對參數進行選取之外，就是要尋求相關的條件來減少成本的投入，而減少的這部分成本主要涵蓋了建筑的截面尺寸大小及所使用材料等； 其三就是將施工過程中約束條件進行確定，從而在建筑結構設計時進行優化，充分的保障房屋建筑結構的多方面設計需求，使得各個用戶需求都能夠在房屋建筑結構的設計優化中得以滿足。

（二）選擇合理的建筑結構優化方案

在對房屋建筑的結構進行設計的過程中，最主要的就是對設計方案的選定。那么在設計方案時，參與房屋建筑結構設計的相關工作人員，就必然將施工中的多種因素盡可能的全部考慮設計之中。無論是房屋建筑結構的外部設計還是內部環境等諸多因素，設計人員都應該充分考慮。與此同時還應該針對房屋建筑所在的多條件約束等問題，進行透徹的分析，從而保障在房屋建筑結構的多個方案之中，選取最為節省，最具安全性符合房屋建筑實際情況的方案。從房屋建筑的根本設計之上選取最為合理的設計方案，那么在選擇設計方案時，就應該采用最為常用的拉氏乘子法、復合形法以及POWCLL 法。

（三）基礎結構設計優化

對房屋建筑的結構設計進行優化的時候，要考慮到房屋建筑的結構會直接對房屋建筑的整體安全穩定性造成直接影響。因此在對房屋建筑的基礎結構設計進行優化時，要全方位的考慮房屋建筑的結構控制，將多項后期施工工序的方案都進行初步制定，比如樁基項目的施工安裝，還要充分的將樁基項目施工中的直徑高度考慮其中。另外還要做到基礎結構設計的優化就要對整個建筑施工成本進行控制，施工所采用的技術等多種因素確定。還要保障整個房屋建筑的結構設計符合當前社會的可持續發展戰略，進行節能優設計，保障房屋具備一定的采光性能良好，建筑符合用戶的多樣審美需求，以及便于后期的建筑圍護工作。

四、結語

綜上所述，當代社會我國的發展進程與人們的生活水平都在不斷的提升。面對人們對于居住環境的要求不斷提高，我們應該對房屋建筑的結構設計進行不斷的優化，從而滿足人們的多樣化需求，保障房屋建筑的安全特性的基礎之上，還要控制其成本投入，從而推進房屋建筑行業的可持續發展。

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