房屋建筑結構優(yōu)化設計探討

史婷婷

（身份證號：1301231989****1522）

一、房屋建筑結構優(yōu)化設計的必要性

為了實現結構優(yōu)化的目標，設計師必須通過理性地分析建筑結構來優(yōu)化設計，使用理性的想法和優(yōu)化方法來有效地控制建筑成本，并滿足投資者的經濟需求。

根據之前的設計優(yōu)化經驗，設計優(yōu)化通常會比傳統(tǒng)的設計方法降低5-30%的成本。但在實際工程設計中，許多因素限制了優(yōu)化設計的實現和實現。例如，工程項目設計的進步要求使設計師完全忽略了設計設計優(yōu)化的要求；此外，由于知識水平有限，年輕設計師做設計軟件來優(yōu)化項目，更不用說了解其缺乏有效合理的優(yōu)化設計，優(yōu)化設計多數所謂總設計，忽視地方部位結構方案設計一般不考慮復合解決成本控制。

在這方面，為了降低建筑成本，設計師必須在設計過程中進行優(yōu)化，只有有效的技術和經濟效益組合，通過合理優(yōu)化開發(fā)方案，為降低建筑價格創(chuàng)造更廣泛的社會效益。

二、房屋建筑結構優(yōu)化設計的方法

（一）概念設計優(yōu)化

對于同一個建筑項目，可以有不同的方法和結構設計；我們的分析項目，由于參數對不同貨物的材料可能導致所有值，不同建筑結構細節(jié)方法也不是唯一的，這要求我們設計師根據自己多年的經驗和理論，以及實際情況自主判斷，電腦無法解決這一問題的不確定。但我們的判斷也只能建立在主觀概念設計的基礎上，在結構設計法的指導下，這是一個不同設計過程的選擇過程。

（二）結構設計的優(yōu)化分解法

方法是將建筑設計優(yōu)化問題分解為更小的子問題，如基礎、屋頂、梁、柱等，優(yōu)化過程分為兩個層次。第一級是對不同子問題的個性化優(yōu)化。在這一點上，不同類型的結構，如框架、梁、柱子，特別是不同類型的優(yōu)化問題可以單獨應用。第二層是對第一級子問題優(yōu)化方法的綜合調整。經過幾個周期，每個周期都可以優(yōu)化。這種方法的優(yōu)化過程收斂良好，計算工作較少。

（三）結構設計的變換分析優(yōu)化求解法

這種方法是優(yōu)化目標作為優(yōu)化的基礎，分析影響結構結構的不同因素，從而制定旨在優(yōu)化結構設計的模式或方向。然后通過優(yōu)化方法進行優(yōu)化，導致了整體結構的完全優(yōu)化。

（四）借助計算機進行準確的結構計算

計算機結構綜合設計方案的持續(xù)改進和全面應用使結構工程工程師能夠從復雜的結構計算中解脫出來。工程師可以通過計算機進行可靠的分析、概念、經驗和評估，在許多計算之后，計算機將結構設計進行更理性和更經濟的比較和修正。

三、房屋建筑結構優(yōu)化設計的要點

（一）加強設計中房屋建筑結構形式的選用

不同的建筑類別和功能要求從石墻和較低的墻壁開始根據配置來定義。

1.加強砌體結構的設計

就像結構的承重和側面組成磚一樣，它的平面更靈活，但不是為跳躍結構設計的，以排除更大的笨重結構。開放門窗的寬度不得超過2.1米，縱向墻的數量不得少于3米，以便適當地減少鋼筋的建造。

2.加強底部框架剪力的設計

底框剪力墻架部結構由抗側力于向豎不構件，使得連續(xù)設計中受力平衡容易出現，因此題問對筑建面較平裁要求嚴格。香港法院承墻重放盡量在框架梁上，如果在次梁出現放上裁體，應加墻時該次梁、大架梁、框梁主筋配加裁，裁板厚處樓該厚板樓結構一起度不隨層錯能，便只在板上有樓輕質填實現材料裁方式才可設計型戶。仲裁中宜讓大房間布置在臨衛(wèi)生間，面街、廚房小間房等布置在背面，這樣方臨面柱便街網裁布置等。

（二）加強剪力墻的設計

在堅固的墻壁結構中連接梁的設計是關鍵。級聯墻由連接橫梁的交叉壁組成，增加了四肢的限制。橫梁切割程度的增加也會增加結構的地震效應，從而增加橫梁和肢體的內部分布力，同時增加結構部件的筋膜數量，而這些部件似乎不可避免地會消耗材料。

因此，沒有一個有經驗的設計師會在窗戶下使用達根作為懸掛裝置，而梁的設計將有一個更小、更弱的橫梁。同時，在執(zhí)行結構剛性和變形要求時，應考慮到經濟方面和阻力、扭曲和合理地放置抗性成分。很明顯，墻上的傷口越多，阻力就越大，相應的偏移就會減少，但是隨著反側力的增加，構造地震學力就會增強，這對結構的價格控制是有害的。因此，應根據周長均勻、對稱和分散化的原則，合理地放置陡峭的墻，盡量減少諸如水平偏差限制等尖銳墻的數量。

（三）細部的優(yōu)化設計

1.關于箱、筏基礎底板挑板的陽角問題

陽的面積可以切成直角或斜角。如果底部的鋼筋是雙向的，并且在懸掛的部分保持不變，那么陽的角度不應該增加輻射鋼筋。

2.關于箱、筏基礎底板的挑板問題

雖然這個板塊不應該用選擇板來計算，但問題當然不是絕對的，因為當地下室有幾層樓時，窗戶和格柵的隔板密度更大，并且有彈性的隔板可以連接到內部墻；當地水位高，基質板突出，有助于解決游泳阻力；從建筑的角度來看，取消對板塊的選擇可能是一種方便的、靈活的防水做法。

3.關于梁、板的計算跨度

簡單地說，橫梁的設計可以被看作是橫梁中心線的一個剛性支柱，它改變了橫梁應該被統(tǒng)一成一個可變網格的想法。在平面光束的構造中，當光束的高度超過了板子的厚度時，應計算到光束中心的長度，選擇光束中心的角度和厚度，以及筋膜對雙方的重大意義，而光束的彎曲和木板的厚度則更高。

四、結語

住房設計的主要目標是確保它有足夠的安全、功能和耐久性，同時最小化建設成本和延長壽命，優(yōu)化建筑是一項有效的措施。因此，設計師必須在實際設計過程中共同努力，積極推進和應用優(yōu)化技術，從而為住房設計選擇最具經濟意義的項目。