建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

劉宇安

唐鋼國際工程技術(shù)股份有限公司 河北 唐山 063000

隨著當(dāng)前人們生活質(zhì)量水平的不斷提升，人們對住房建筑整體質(zhì)量的要求也逐步提高，這就使得建筑企業(yè)面臨著嚴(yán)峻的市場競爭。建筑房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性是保障建筑整體質(zhì)量的基礎(chǔ)，在這一環(huán)節(jié)需要充分重視。通過對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用理論研究，對實(shí)際就有著指導(dǎo)作用。

1 建筑房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性和遵循的原則分析

1.1 建筑房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性分析

在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法比較重要，這要求設(shè)計(jì)人能從理論以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)層面來對房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。我國的建筑在未來的發(fā)展過程中，必須要重視建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，只有在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面得到質(zhì)量保障，建筑企業(yè)才能在市場中的進(jìn)一步發(fā)展。要在對建筑質(zhì)量得以保障的基礎(chǔ)上來加強(qiáng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，將先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)都要能在實(shí)際的設(shè)計(jì)中加以融入[1]。通過建筑房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，能將施工機(jī)械設(shè)備以及建設(shè)材料的性能得到充分有效的發(fā)揮。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，也能在成本方面得到有效降低，對房屋的經(jīng)濟(jì)性以及適用性等特征上都能得到充分體現(xiàn)。

1.2 建筑房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循的原則分析

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用，需要遵循相應(yīng)的原則，這樣才能有效保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。在設(shè)計(jì)過程中，首先要能滿足大眾的實(shí)際需求。其次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中對安全環(huán)保要得以重視。同時，也要充分考慮開發(fā)商的經(jīng)濟(jì)效益，將項(xiàng)目資源得以科學(xué)合理化的分配，最大程度的節(jié)約開發(fā)商的成本。另外，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要能將設(shè)計(jì)的思路以及結(jié)構(gòu)等得以有效創(chuàng)新。只有在創(chuàng)新方面得到了充分重視，才能保障整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，對建筑的質(zhì)量也能得到有效保障。只有充分遵循這些相關(guān)的原則，才能保障房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完善性。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的步驟和方法分析

2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法

在建筑房屋結(jié)構(gòu)的實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，要嚴(yán)格按照相應(yīng)步驟進(jìn)行，這樣才能使設(shè)計(jì)的科學(xué)性以及質(zhì)量得到保障。首先要對建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化模型充分重視，保證結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)合理及真實(shí)性。主要就是要重視目標(biāo)相關(guān)的參數(shù)值以及約束控制參數(shù)值的選擇，而針對影響相對較小的就要實(shí)施預(yù)定式參數(shù)進(jìn)行表示，這將使整體的工作效率水平得以提升。其次要科學(xué)的確定約束條件，從而為結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化打下基礎(chǔ)。然后就是對目標(biāo)函數(shù)的確定，這就能對建筑整體指標(biāo)得以了解。在其次，要對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案加以設(shè)定，在這一環(huán)節(jié)要注重對由約束優(yōu)化向無約束優(yōu)化[2]。最后，在得到了相應(yīng)計(jì)算結(jié)果后，就要對這一結(jié)果實(shí)施綜合性分析，將設(shè)計(jì)的最佳方案得以確定，這樣就能保障房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全以及美觀，才能將設(shè)計(jì)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)目標(biāo)得以體現(xiàn)。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用探究

第一，注重結(jié)構(gòu)優(yōu)化的層次性。將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用體現(xiàn)在多個方面，對整體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面就要能注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的層次性以及復(fù)雜性。對房屋建筑設(shè)計(jì)的體系以及結(jié)構(gòu)體系和安裝設(shè)計(jì)體系的相關(guān)內(nèi)容得以重視，設(shè)計(jì)人員要能對下屬體系的優(yōu)化得以充分重視，將工程疊加的目標(biāo)得以有效實(shí)現(xiàn)。在對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用年限的保障，就要能分階段的加以實(shí)施，通過對不同階段和性質(zhì)對結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方案加以確定，最大程度的保障建筑設(shè)計(jì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提高。

第二，加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)布局。在房屋結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化中，要能充分重視剪力墻的科學(xué)化布局，充分保障剪力墻的質(zhì)量均勻度，還要能注重樓層結(jié)構(gòu)中心和樓層平面剛度中心的有效結(jié)合。這樣就能夠?qū)︼L(fēng)力和地震等外部因素對其產(chǎn)生的影響。在房屋的類型上如果允許，就可通過應(yīng)用對大開間剪力墻構(gòu)造加，以及增加墻肢長的措施，這對剪力墻的剛度就能得到有效保障。通過這一設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，也能對鋼筋的使用數(shù)量得以有效減少，在成本上就能得到有效保障。

第三，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中注重設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用，就要能在協(xié)調(diào)性方面得以充分體現(xiàn)。將建筑結(jié)構(gòu)和整體平面間的配合緊密度要得到有效強(qiáng)化，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性上要能得到保障，以及在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的造型美觀度方面也要體現(xiàn)。在對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的墻以及柱的布置過程中，就要能和房建平面功能實(shí)際需求相結(jié)合，在房間的開間以及進(jìn)深等方面要得以充分保障，在整體的房屋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)要體現(xiàn)出簡潔化，在每層的截面以及高度都要能得以充分保障。

第四，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化要充分重視。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中，這就要能夠?qū)Χ喾矫娴膬?nèi)容進(jìn)行考慮，在房屋結(jié)構(gòu)的選型以及布局和造價等各個層面都要加強(qiáng)理論的分析[3]。為能使得房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和時代發(fā)展相同步，就要注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性，能從基礎(chǔ)上加以考慮，將剛度以及質(zhì)量中心差異最大可能的縮小。在對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功能上滿足基礎(chǔ)上，通過豎直方向布置來讓豎直方向相應(yīng)承重構(gòu)件能得以貫通，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上盡量保持對稱性等。

第五，加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)備安裝的考慮。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的實(shí)際應(yīng)用過程中，需要充分考慮設(shè)備安裝過程中對結(jié)構(gòu)的影響，一些管線會通過梁體，還要能對孔洞預(yù)留得以充分重視，如果在設(shè)計(jì)上沒有提前考慮，就會造成再次的穿孔，對房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就會帶來影響。

3 結(jié)束語

綜上所述，目前我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在著較多的問題，必須對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加以優(yōu)化才能滿足人們的需求和社會發(fā)展的需要。相關(guān)的企業(yè)要充分利用各種方式對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，讓設(shè)計(jì)技術(shù)理論與實(shí)際施工相結(jié)合，推動我國建筑行業(yè)質(zhì)量水平的提高和不斷發(fā)展。