房屋結構設計中的建筑結構設計優化策略

文/申軍強 華誠博遠（上海）建筑設計有限公司 上海 200063

近年來，我國的經濟得到了快速的發展，與此同時，人們的生活水平也有了很大的提升，而人們對于生活質量、居住環境也有了更高的要求，針對房屋建筑各種性能，如經濟實惠、實用有效、安全美觀等提出了更高的要求。所以，房屋建筑設計人員在進行結構設計的時候，要將這些性能全部考慮進去，不斷進行房屋建筑的結構優化，在最大限度上滿足人們的要求。

1、房屋建筑結構設計優化步驟

房屋建筑結構的重要性極為突出，其直接關系到后續房屋建筑工程項目的實際應用效果，需要首先確保其設計階段較為合理可靠，能夠體現出較強的實用性和可行性，盡量避免可能存在的明顯設計缺陷和隱患，這也就需要從房屋建筑結構設計優化入手進行不斷完善。房屋建筑結構設計優化步驟主要涉及到了以下幾個基本環節：

1.1 落實計算程序

在房屋建筑結構優化工作落實中，其往往還需要重點從計算程序方面進行不斷優化，確保計算程序的落實能夠較為流暢可行，有效規避可能存在的明顯隱患威脅，保障相關設計規范以及具體約束條件能夠得到較好呈現，對于各類參數進行精細化調整和設計，最終提升整體房屋結構設計優化效果。

1.2 分析結果

對于房屋建筑結構優化設計工作的落實，其最終結果的有效分析同樣也需要引起高度關注，應該確保相應結果分析工作具備較強的實際效益，針對上述具體計算程序的落實進行綜合分析評價，避免在任何環節中出現較為明顯的問題矛盾，尤其是在關鍵指標的協調性方面，更是需要進行全面優化評價，綜合提升設計方案應用效能。

1.3 建立結構優化模型

對于房屋建筑結構設計進行優化需要首先從優化模型的構建入手，確保具體房屋建筑結構優化工作具備明顯方向，對于各個具體設計參數能夠詳細掌握，如此也就能夠在后續通過科學的方法，結合具體標準規范進行優化完善。其中對于目標函數的明確是比較重要的一環，應該確保后續房屋建筑結構優化工作具備理想可行性效果。

2、建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用

2.1 結構設計優化技術與建筑結構設計的結合

建筑物的設計通常從結構的布置開始展開，只有定了結構布置之后，才能結合相應的負荷要求來確定具體的參數、材料的要求，這些數據分析不僅要借助于計算機，還應當結合人工的測量和計算，經過大量的測量和數據分析，才能做出最科學的判斷。這就要求相關的技術工作人員，要樹立積極工作、認真負責的工作態度，不斷提高自我的專業水平，在一定的技術的支持下，盡可能對每一個環節的數據都做到詳細的記錄和分析，不忽視每一個環節，精準的記錄，為以后的設計或者突發事故的處理，提供各項數據的可靠參考。

2.2 協調設備專業優化以及結構的優化

一般情況下，設備專業會在樓板或墻體以及金屬管體外部，以導線形式來安裝設備管線。這種安裝方式增加了結構施工的難度。因此要想讓管線從梁體穿過，就要在梁體上留下對應的空洞，并且要確保相應墻體同梁體有同樣的寬度。假如情況不同，就應對齊梁體一面以及墻體一面，確保墻體表面沒有暴露出管線。此外，房屋的整體建筑上，在電梯及樓梯區域會埋下非常多的建筑構件且有較多空洞存在，而作為設計者要合理地分析此類區域，確保較為安全以及合理的設計，從而使施工質量得以保障。

2.3 形狀優化

形狀優化是指在指定的房屋結構下，根據要求調整結構外部設計，或者調整房屋內部結構部件的幾何形狀，以優化房屋結構設計的實用性、經濟性。由于形狀設計優化方法需要不斷改變分析、計算模型，模型的改變勢必需要重新生成有限元網格，網格的增加使原有結構設計關系網更加復雜。使用形狀優化方法，在房屋結構設計中單元結構、房屋性能和設計變量之間不再是線性關系，它的敏度分析和有限元計算比尺寸優化復雜且量多，因此形狀優化設計方法難度比尺寸優化大的多。

2.4 優化電氣結構

電氣本身存在很大的安全隱患，因此在進行電氣結構的優化的過程，相關工作人員一定要加強安全意識。電氣結構的優化必須嚴格依照相關標準來進行，以保證在最大限度上減少問題的可能性，保證施工人員的生命安全。在實際進行安裝的時候，也要考慮各方面的影響因素，排除安全隱患。一旦在進行電氣結構安裝的時候出現問題，必須馬上停止作業，對電氣專業與其他專業進行對比，優化設計，使現場施工能夠順利進行。總之，設計人員要綜合考慮各方面因素，不斷進行設計方案的優化改進，保證設計施工安全及合理運行。

2.5 優化設計剪力墻

剪力墻的優化設計對于房屋結構的設計優化也是非常重要的，它通過框架結構內添加具有抵抗水平剪刀力的墻體來提升結構的牢固性。在進行剪力墻優化設計的時候，要在最大限度上體現出整體的均勻性，保證整體結構的中心能夠與樓層平面的鋼度中心相互重合，這在降低外界環境的影響方面具有重要作用。

2.6 下部地基基礎結構的優化設計

在建筑結構上地基基礎結構優化主要是通過四個方面進行的，主要從地基、基礎及持力層和基礎埋深上，要想得到優化，設計人員要選擇適合該區域的規劃進行設計方案，例如，在基礎剛度較大的地基上，地基反力近似于矩形分布，堅硬和基礎剛度越小，荷載與地基的內力也會變小，這樣對施工的造價也會降低，集中對優化設計方案進行合理的對比，將最佳的方式和最優化的方案選出來。從地基建筑工程上講，地基抵抗變形能力的增強，考慮地基基礎和整體結構的意義也相應降低，這樣的設計施工方法簡單，施工時間比較短。

結語：

綜上所述，對于房屋結構設計工作中建筑結構設計優化工作的有效落實，其能夠較好提升后續房屋建筑的實際應用價值，需要切實把握好各個具體設計優化要點內容，保障房屋建筑結構更具實效性，在后續長期應用過程中體現出更強的穩定性和可靠性。