結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)及其在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

羅自劍

摘 要：目前，在現(xiàn)代科技高度發(fā)達的時代背景下，人們的生活水平也在穩(wěn)步提升，對生活質(zhì)量也提出了更高的要求，同時也要求不斷優(yōu)化房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而促進了結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的完善。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)用該技術(shù)，既能滿足人們對房屋性能的要求，又能提升外觀美與視覺享受，同時還實現(xiàn)了對空間的充分利用，降低了成本，提高了房屋的經(jīng)濟效益。為此，本文介紹了結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的概念和意義，并分析了結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用情況，僅供參考。

關(guān)鍵詞：住宅建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化；應(yīng)用；作用

隨著改革開放的快速展開以及經(jīng)濟全球化的不斷發(fā)展，在國家政策和黨的正確引領(lǐng)下，中國的經(jīng)濟正在飛速發(fā)展。而隨著人們收入的快速提升，也開始追求更高層次的居住環(huán)境。除了房屋的基本實住性和安全性，人們逐漸將視線轉(zhuǎn)向房屋的美觀性。建筑企業(yè)在建造房屋時，必須重視社會群體對房屋的具體要求和期望，綜合分析社會的整體經(jīng)濟水平，優(yōu)化房屋設(shè)計，高度重視房屋結(jié)構(gòu)的實用性與安全性。而中國的人口眾多，雖然地大物博，但是土地面積人均占有量卻非常少，所以，房屋建筑在發(fā)展時，必須不斷優(yōu)化房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計，充分應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，實現(xiàn)占地面積的節(jié)省，并提高房屋的美觀性與實用性。

1 介紹建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的概念和意義

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的概念

在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的過程中，設(shè)計人員一般首先會考慮房屋的功能與美觀，再統(tǒng)籌兼顧各項安全與經(jīng)濟因素，從而設(shè)計出科學(xué)、合理的經(jīng)濟性房屋結(jié)構(gòu)。以上過程中使用的技術(shù)就是結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)。所以，應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，可以基于對基本建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，實現(xiàn)更嚴格的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計彌補以前結(jié)構(gòu)設(shè)計中的缺陷，同時該設(shè)計技術(shù)一般立足于國民經(jīng)濟發(fā)展的綠色理念，所以，可以實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保。房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計從總體上綜合應(yīng)用了許多先進的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與技術(shù)，不斷完善了房屋的設(shè)計方案，既能滿足居民更嚴苛的要求，又能提高開發(fā)商的經(jīng)濟效益。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的意義

建筑企業(yè)對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化，是為了順應(yīng)目前的社會發(fā)展，不僅需要實現(xiàn)房屋質(zhì)量的提高，還要注重建筑結(jié)構(gòu)的實用性與安全性，合理利用資源，盡量發(fā)揮出房屋的功用。這些都是房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)重點關(guān)注的要求，而結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計卻不僅僅重視資源節(jié)約和成本降低，還根據(jù)目前社會群眾對房屋提出的要求，全面考慮了房屋的實用性、經(jīng)濟性與美觀性，從更高的層次上，優(yōu)化了房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

2.1 重視結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在設(shè)計前期的應(yīng)用

房屋建筑的設(shè)計方案直接決定著建筑項目的總成本，完善的設(shè)計方案可以明顯降低成本。但目前的很多房屋設(shè)計方案卻并沒有應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，致使設(shè)計人員在設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)時，沒有優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，既增大了設(shè)計難度，又提高了成本。在設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)時，必須重視優(yōu)化技術(shù)在設(shè)計前期的運用，以便提升整個房屋的質(zhì)量，減少成本投入。

2.2 局部與整體的優(yōu)化技術(shù)

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)完成一個系統(tǒng)化、復(fù)雜化及層次化的工程設(shè)計，所以，在進行設(shè)計時，必須通過多方面的技術(shù)，優(yōu)化房屋的局部和整體。從層次上，可以將建筑設(shè)計劃分為結(jié)構(gòu)及安裝體系等的設(shè)計，各個體系設(shè)計還含有分支設(shè)計，所以，在設(shè)計結(jié)構(gòu)時，需要全面分析建筑結(jié)構(gòu)，優(yōu)化各個分支體系的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)從局部優(yōu)化到整體優(yōu)化，從而完善整個設(shè)計。同時在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還應(yīng)合理選用原料與零部件，科學(xué)規(guī)劃結(jié)構(gòu)類型等，所以，整個設(shè)計具有較高的復(fù)雜性。故設(shè)計人員還應(yīng)立足于整體設(shè)計，綜合考慮以上問題，認真分析和研究局部與整體的優(yōu)化設(shè)計過程，使設(shè)計工作更加細致。

2.3 優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性的技術(shù)

在設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)的過程中，需要協(xié)調(diào)好各個設(shè)計環(huán)節(jié)，提高整個建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，平面布置必須合理，應(yīng)在保證設(shè)計質(zhì)量的基礎(chǔ)上，重點考慮建筑結(jié)構(gòu)的美觀性和安全性。設(shè)計人員應(yīng)針對房屋結(jié)構(gòu)柱與墻體的具體布置，使其和房屋結(jié)構(gòu)平面的基礎(chǔ)功能完全相符，進而滿足房屋建筑的基本使用功能要求。基于此，設(shè)計人員需要盡可能地優(yōu)化建筑系統(tǒng)，以防因設(shè)計過于復(fù)雜而導(dǎo)致墻與柱發(fā)生錯位，同時在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還應(yīng)使樓層的層高與截面積保持一致。此外，房屋建筑一般會設(shè)置樓梯和電梯，在設(shè)計這種結(jié)構(gòu)的過程中，需要重點關(guān)注受力和應(yīng)力的轉(zhuǎn)角部分，通過必要的加固施工，將其加固，進而提高這些部位的穩(wěn)固性。而且設(shè)計人員為了進一步提高這些部位的穩(wěn)固性，還可以選用具有較強承重能力的建筑材料。此外，還需要盡可能地將房屋建筑中的排水管道設(shè)置在地下室。而樓道水管一般會較多，且規(guī)格和大小也不一樣，故管網(wǎng)布置必須和結(jié)構(gòu)布局協(xié)調(diào)。2.4 應(yīng)用計算機仿真技術(shù)

現(xiàn)代科技的進步推進了計算機技術(shù)的快速普及，先進的建模技術(shù)在建筑工程的操作研究中，意義非凡。在進行房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，遇到無法確定某些數(shù)據(jù)時，就可以通過這種技術(shù)，實施仿真模擬，通過模擬房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以演算數(shù)據(jù)，并直觀地反映出設(shè)計效果，例如，在設(shè)計房屋建筑方案的過程中，就可以使用仿真實驗，針對材料的不同特性，進行建模，測試出房屋和材料實際承受能力的匹配度，選出最佳的建筑材料。與人工計算相比，這種仿真實驗算出結(jié)果會更加準確，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，廣泛應(yīng)用這種技術(shù)，能更高效、便捷地完成對設(shè)計方案的驗證，并減少偏差。

3 結(jié)語

總之，應(yīng)注重對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的研究。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，更加科學(xué)、合理地設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)，以便滿足目前人們的居住和審美需求，并降低成本，推進現(xiàn)代房屋建筑業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：廣東鴻宇建筑與工程設(shè)計顧問有限公司）