淺談房屋建筑結構設計中的應用優化技術

崔晶巍

摘 要：隨著科學技術和社會經濟的發展，建筑行業迎來新發展的同時也面臨著強大的挑戰。建筑行業是我國城市化建設的重要推動力，有利于促進國民經濟建設，加強國際競爭力。建筑行業也與此同時逐步發展，技術水平和機械設備也取得較大突破。本文淺談房屋建筑結構設計中，如何優化應用技術，希望有助于相關技術人員參考和借鑒，建造出更加安全、穩定和精美的房屋建筑，促進建筑行業發展進步。

關鍵詞：建筑行業；房屋建筑；結構設計；優化技術

隨著生活水平的提高，人們對于物質生活條件有了更高的要求，對于房屋的質量要求也越來越嚴格。在房屋的建筑結構設計上，要兼顧經濟性與實用性，既要保證建筑物的安全性、合理性，又要考慮建筑物的實用性、美觀度。因此不斷對房屋建筑結構設計進行研究、優化和創新，希望有助于建筑行業發展。本文淺談建筑結構設計中技術優化的意義和具體方法，簡要介紹優化技術的實際應用。

1 關于房屋建筑結構設計優化技術的意義

在建筑房屋施工建設過程中，合理優化設計技術，有助于減少工程成本，節約工程造價，因此至關重要。建筑結構經過優化設計的房屋，在工程造價上比傳統建筑結構的房屋的工程造價要低6%-35%，可以有效減少工程造價。建筑結構優化設計是采用科學合理的方法選擇和使用建筑材料，各個工程項目相互協作，合理分配，通過建筑結構優化設計，可有有效實現建筑工程安全穩定與經濟發展的雙重目標。通過降低樓層數、節約建筑材料、合理減少建筑用地，增加受力性能，有效增加建筑物的使用壽命和安全指數，為建筑企業提高經濟效益。有關于房屋容積率的結構設計，可以通過合理增加樓層數，減少每棟樓之間的距離，提高經濟熊阿姨。在建筑結構優化設計中，必須科學合理利用優化技術，在保證建筑物安全、美觀的同時，節約建筑物的工程造價，減少建筑成本，全方面促進建筑企業發展。

2 關于房屋建筑結構設計優化技術的具體方法

選擇設計變量：將對設計起到主要影響的因素作為設計變量，諸如結構造價、損失期望等目標控制參數、結構可靠度等約束控制參數，對于設計影響不大，只需要進行局部考慮的因素設為預定參數，有利于減少設計、計算等工作量，確定目標函數，實現總費用最小的目標。確定約束條件：約束條件有尺寸、結構強度、應力、裂縫寬度等，在進行房屋建筑結構優化設計時，要確保各個約束條件都符合相關規范要求，以實現最佳設計目標。設計優化計算方案：對于房屋結構設計而言，是非常復雜的，涉及到很多多變量，在進行計算時，將有約束優化問題轉為無約束優化問題后，進行求解，利用復合形法、powell法等進行優化設計計算。設計程序：根據可靠度優化設計模型及優化計算法，編制出運算快、功能全的綜合程序。分析結果，確定最佳方案。執行以上所述步驟，綜合考慮各個方面，不能為了降低投資而忽視設計優化的作用，正確處理經濟和技術的對立統一關系，設計過程中，不能過分強調節約，忽視技術問題，也不能過分強調技術，輕視經濟性的要求。因此，房屋建筑結構優化設計是一項比較復雜的綜合性決策問題，往往存在對立面，滿足經濟、適用、安全、美觀及便于施工等原則，這五個原則之間也互相矛盾，所以需要進行研究、探索，實現用最少的投資，獲得最大的效益目標，滿足設計要求。

3 關于房屋建筑結構設計優化技術的實際應用

3.1 關于建筑物整體與局部的分配

房屋建筑物基本都有層次性、復雜性等顯著特點。一般情況下，層次性指建筑物的設計、結構和安裝操作，每一個環節其中都包含著很多小的工程施工，因此要將每一個小的工程項目進行合理優化，避免疊加工程，產生沖突。復雜性是指建筑材料、零件、設備的選用、采購和結構類型的選擇上，因為種類較多具有較高的復雜性。因此需要施工單位和相關工作人員合理分配整體與局部的施工細則，切實做好建筑結構優化設計。

3.2 關于前期規劃安排

建筑設計人員需要全面了解工程項目的整體，才能做出合理的建筑結構優化設計，因此要自身參與到建筑工程的前期規劃安排中，有針對、有計劃的對建筑結構進行設計和選擇，設計出科學合理的建筑施工方案。建筑工程采用的設計結構方案不同，建筑物的整體質量和效果就不盡相同，因此要注重細節優化同整體的設計進行有機的、科學的融合。針對缺少準確數值的細節部位進行針對性的處理，使用概念設計法，有效把握結構設計的細節和局部，提高建筑物的整體質量。同時，通過分段化的優化處理，在有限使用期內，設計多個操作方案，以備不時之需額，確保工程項目正常運行，保證建筑工程質量。

3.3 對樁基礎及上部結構進行優化

樁基礎：對于房屋建筑而言，樁基礎有兩種類型，其中，灌注樁在施工中的質量不好控制，操作比較復雜，若沉降符合相應標準，則進行預制樁施工。為了避免土壤對樁身的摩擦，應選取長度較大的預制樁。

上部結構：對該工程上部結構建立了模型，并進行相應的優化，將剪力墻進行合理的布置，確保質量均勻，將樓層剛度中心點重合于同樓層的結構重心，減少外部荷載作用對建筑結構扭轉影響。剪力墻中的暗柱施工應采用鋼筋建材，這時可采用大開間的剪力墻構造，減少鋼筋的使用數量。

3.4 協調優化設計

為了實現造型美觀、結構合理的目標，在設計時，結構要和整體平面緊密配合。布設柱和墻的過程中，應遵循房建平面功能，盡量保持一致，每個房間的開間和進深要保持統一，墻和柱不允許出現錯位現象，每層的截面和高度要保持一致，不允許出現較大誤差；設計樓梯時，應力應集中在轉角區域，承重構件必須是高強度建材，選擇材質較輕的建筑構件，降低自重，整體設計要保證剛心、重心等交疊，防止扭轉出現。電梯房存在很多孔洞，需進行預埋的構件較多，因此，要對電梯房的強度進行單獨的計算，確保設計合理和施工安全。確保房屋建筑的經濟、合理、安全，使其成為實質意義上的經濟適用房。

結束語

房屋建筑結構優化設計對于建筑物的質量和工程的順利實施有著重要作用。因此隨著物質生活水平提高，人們在建筑房屋質量上精益求精。為滿足人們日益高漲的需求，因此必須將優化技術考慮到房屋建筑結構中。本文簡要闡述了建筑結構設計中技術優化的意義和具體方法，淺談優化技術的實際應用，希望有助于節約建筑工程成本，節約工程造價，提高建筑項目施工質量和效率，通過優化技術，建造安全、穩定、美觀的房屋建筑。

參考文獻

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