淺析房屋建筑結構設計中優化技術的應用

肖敏王韜

（1.中外建工程設計與顧問有限公司山西分公司 山西省太原市 030000 2.江西五方建筑設計有限公司 江西贛州 431000）

引言

自21世紀以來，中國經濟和文化都得到了快速的發展，各種新興產業在政府的推動下快速崛起，對原有的市場經濟形成了猛烈的沖擊。建筑企業要想在這種新的市場環境下依然保證其優勢的發展地位，在確保工程質量的大前提下，必須要繼續優化建筑的結構設計，使房屋建筑更經濟化、高效化。

1 民用建筑結構設計與經濟性的關系及作用分析

1.1 結構設計與用地的關系

改革開放以來，我國的建筑施工材料和技術也得到了有效的發展，建筑物的層數和高度也不斷的在刷新。但是，為了建筑空間的采光、通風和地面交通的要求，相鄰建筑之間的距離也越來越大。地區發展差異較大導致人員的過度集中，造成的建筑用地缺乏等問題并沒有得到有效的解決。

1.2 結構設計與造價的關系

社會發展對于建筑物的功能要求越來越高，造價也有了相應的增加。尤其是高層建筑甚至于超高層建筑的發展，在緩解了用地緊張的同時，卻極大程度的增加了整個工程造價。對于樓板部分，不承擔上部結構荷載，建筑物高度的增加對其造價的影響不大。但是對于建筑基礎部分，建筑物高度的增加會極大的增加底部構件所需要承受的荷載，為了保證整個建筑的穩定性和安全性，就必須增加地基的承載能力，增大承載強度。柱、剪力墻等承重構件，為整個建筑的支撐起著至關重要的作用，也會因為高度的增加而對抗震能力、抗風荷載等有著比較高的要求，都會增加整個建筑工程的造價。

1.3 房屋建筑結構優化設計的主要作用分析

房屋建筑結構設計的優化技術在現實生活中的應用，會給施工過程帶來極大的便利和成本的節約。首先，技術的優化可以使建筑主體的受力與傳遞更加科學，能有效的提高建筑結構的承載能力，較小的成本得到更安全的性能。而且，優化技術可以對以往施工過程中存在的不足之處和難以突破的點進行新技術的嘗試，結合實踐數據研究、創新出一些更優良的方案，使建造過程和建筑物可能存在的安全隱患都能得到很好的解決。優化技術的應用在整個建筑過程中都有著非常重要的意義，在保證建筑結構本身的安全性和穩定性的同時，對設計過程的簡化，建筑材料的節省甚至新型材料的應用，施工過程中人力物力的節省等都有很大的改觀，能有效的降低建筑物造價，使建筑業的發展更科學，更經濟。

2 房屋建筑結構設計中應用優化技術的思路

2.1 房屋建筑結構設計模型的優化

建立更科學的結構模型是優化建筑結構設計的第一步，也是最關鍵的一步。利用科學的發展，綜合運用數學函數和物理受力，建立一個完整的結構模型。在試驗檢測過程中，嚴格控制各種參數的變化，對于試驗變量的選取，結合以往的經驗和數據，選取對結構整體性能起決定性因素的幾組數據作為主要變量進行重點研究。對結果影響不明顯的可適當減少工作量，將主要精力放在對重點部分的突破上，保證結構設計模型的建立能高效、科學的進行。

2.2 房屋建筑結構計算方案的優化

優化建筑結構計算方案是建立好結構模型之后的一項重要的任務。一直以來，各種條件的限制和變量的改變都影響著結構優化的計算方案選擇。運用數學分析，在原有的計算方案之上，對這些因素進行著重實踐和分析，研究出一套最優良的方案，將其對結果的影響降到最低，借助計算機等先進科學對實踐結果進行運算和編寫，得到房屋建筑結構的最佳計算方案。

3 房屋建筑結構設計中優化技術的實際應用

3.1 下部地基基礎結構

地基的處理是一個建筑的根本，建筑本身所有的重量都會通過地基傳遞給大地，其重要性不言而喻。傳統的房屋建筑的地基處理都是采用樁基礎，然而，所處環境的不同地質條件也存在著較大差異，優化技術就必須根據環境選擇最佳的方案，以保證地下基礎可以安全承載整個建筑自重。而且，地基中常用的灌注樁處理也會因為地質條件受到較多限制，往往在施工過程中會遇到各種狀況，在眾多方案當中選擇一套最高效最科學的解決方法，既能保證工程質量又節約了成本，充分顯示出房屋建筑結構優化技術在實際中的作用。

3.2 前期勘測

現在我國進行的大部分項目中，工程的前期勘察工作與后期結構設計工作之間不能得到有效的溝通，信息不能共享，建筑結構的設計在后期施工過程中達不到預期的效果甚至根本無法實施，無疑增加了結構設計階段的難度，直接影響整個工程的造價。此時，如果可以讓結構設計人員參與到前期勘察工作，對于建筑物各方面情況都有一個整體的把握，結合實際再進行結構設計。前期勘察優化技術的使用可以有效的增強設計結果的可行性。

3.3 系統優化

對于建筑系統的優化不可獨立進行，否則優化結果極有可能與建筑概念設計產生沖突，對于結構設計的優化效果也會大打折扣，所以在系統優化過程中，保證兩者完美的結合是非常重要的。比如在高層建筑的防風設計中，各種影響因素錯綜復雜，不定性非常大。這時，根據環境高度等因素通過實踐得出一個參數作為理論參考，應用優化技術，保證整個建筑的穩定性。

4 結語

總而言之，現代化建設對于建筑的要求越來越多樣化，房屋建筑結構設計優化技術的應用可以使建筑在安全、實用、美觀、經濟上更能適應新時代發展的要求。建筑結構技術的優化推進建筑方式和建筑材料的創新與發展，促進新的建筑材料更環保，更符合可持續發展的要求。技術的優化可以帶動整個行業的發展，也可以有效的降低建造成本，使建筑業可以更健康持續的發展。

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[2]杜小娟.分析房屋建筑結構設計中優化技術的應用[J].江西建材，2017（5）：14.

[3]廖海龍.房屋建筑結構設計中優化技術應用之我見[J].低碳世界，2016（31）：137～138.