建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的實際應(yīng)用分析

葛圣楚

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，建筑企業(yè)在市場環(huán)境中所面臨的競爭力也越來越大，再加上人們對生活水平和居所環(huán)境的要求越來越高，建筑企業(yè)對房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行科學(xué)合理的優(yōu)化，并將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法應(yīng)用在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，是極其重要的。本文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的實際應(yīng)用進行詳細的分析介紹，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;優(yōu)化方法;房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計;實際應(yīng)用

隨著人們生活水平的提升，房屋不再只是發(fā)揮住所的作用，所以這就對建筑行業(yè)提出了更高的要求。在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計階段，要將經(jīng)濟、安全、實用、美觀和便于施工等因素考慮在內(nèi)，從而使得房屋能夠更好的被利用。在實際的使用中，為人們帶來舒適、安全、美觀的居住環(huán)境，使人們的身心得到更好的放松與休息。

一、優(yōu)化方法的應(yīng)用意義

（一）提升建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益

在房屋工程建設(shè)過程中，為了保障工程項目的功能性和安全性，建筑企業(yè)往往會加大資金的投入，成本造價的提升，嚴(yán)重削弱了企業(yè)的經(jīng)濟效益。通過對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的優(yōu)化，在設(shè)計要求的范圍內(nèi)對其中的結(jié)構(gòu)進行合并整合，能夠有效的降低施工成本的投入，實現(xiàn)建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益最大化。

（二）保證房屋結(jié)構(gòu)功能與安全兼?zhèn)?/p>

功能是房屋建筑的目標(biāo)，安全是房屋建筑的基礎(chǔ)，兩者在房屋建筑中都是十分重要的。在進行房屋建筑美觀化、功能化和舒適化的時候，不能以犧牲房屋建筑的質(zhì)量安全為前提;同樣地，在提升房屋建筑的安全性時，也不能夠不顧及房屋建筑的功能性而進行建設(shè)。所以說，通過對房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行優(yōu)化，在保障房屋建筑功能性的同時提高房屋建筑的安全，實現(xiàn)兩者的協(xié)調(diào)提升。

二、優(yōu)化方法的實際應(yīng)用

（一）妥善做好前期規(guī)劃工作

建筑企業(yè)在開展房屋建設(shè)工作中，應(yīng)該提前對房屋的結(jié)構(gòu)進行規(guī)劃。相關(guān)工作人員為了更好的對房屋結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，應(yīng)該深入施工現(xiàn)場對實際情況進行全面的了解，另外，還需要對施工中相關(guān)的具體要求、參數(shù)和施工環(huán)境等進行深入的調(diào)研?；诖?，通過房屋建筑的施工方案制定科學(xué)合理的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。除此之外，工作人員在進行房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作中，還應(yīng)該對相關(guān)的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計案例進行深入的研究，再結(jié)合自身的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗，根據(jù)實際的情況進行合理的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計，并通過不斷地優(yōu)化，將概念設(shè)計有效的落實到實際的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與概念設(shè)計的高效融合。

（二）優(yōu)化結(jié)構(gòu)模型

在優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)模型的時候，通常是按照以下三個步驟來進行[1]：

第一，設(shè)計變量的選擇。設(shè)計人員在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中發(fā)揮著十分重要的作用，所以設(shè)計人員在進行相關(guān)設(shè)計工作的時候，一定要以設(shè)計要求為核心。在進行相關(guān)參數(shù)的選擇過程中，一定要進行慎重的選擇，一般選取波動幅度較小的參數(shù)，目的是為后期的相關(guān)編程設(shè)計和結(jié)構(gòu)模擬工作帶來便利，減少相關(guān)工作人員的工作量，也能夠為實際的房屋建筑找到相應(yīng)的資源。

第二，目標(biāo)函數(shù)的確定。在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作中，設(shè)計人員在進行相應(yīng)的函數(shù)選擇時，一定要以房屋結(jié)構(gòu)的實際配筋率和實際尺寸等為依據(jù)進行選擇，因為目標(biāo)函數(shù)是凡物結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的指導(dǎo)方針。其次，通過這樣的方式選擇木變函數(shù)，能夠在一定程度上降低建筑企業(yè)的工程投入成本。

第三，滿足約束條件。在進行房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作時，要對相關(guān)的約束條件進行足夠的重視，約束條件一般包括房屋結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、尺寸、強度、變形、結(jié)構(gòu)體系和單元構(gòu)建等。在實際的設(shè)計過程中，根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計要求進行相關(guān)的設(shè)計，不僅要滿足各項約束條件，還應(yīng)該對具體的施工方案和實際的施工條件進行考慮，從而設(shè)計出更優(yōu)的房屋結(jié)構(gòu)。

（三）對建筑主體進行全面優(yōu)化

房屋的建筑主體對房屋的可靠性和安全性具有十分重要的作用，因此，在進行房屋結(jié)構(gòu)的主體設(shè)計時，要先建立相應(yīng)的建筑模型，并通過研究、討論、分析，不斷地對其進行結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化。例如，對剪力墻進行設(shè)計和優(yōu)化[2]。首先，應(yīng)該保證剪力墻的質(zhì)量均勻;其次，剪力墻的結(jié)構(gòu)中心應(yīng)該與剛度中心相吻合。這樣，設(shè)計出來的房屋結(jié)構(gòu)才能更好的預(yù)防地震、暴雨和狂風(fēng)等自然災(zāi)害對它的沖擊。在設(shè)計過程中，應(yīng)該對實際情況進行全面的考量，盡可能地將剪力墻的長度延長，同時，還要盡可能地減少剪力墻的數(shù)量，這樣做的目的是提升剪力墻的穩(wěn)定性和減少混凝土的使用量。在剪力墻的設(shè)計中，一般會涉及到鋼材暗柱的設(shè)計。在鋼材暗柱的設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)實際情況進行鋼材暗柱數(shù)量的設(shè)計使用。如果剪力墻相對過大，可以根據(jù)具體的計算，在相關(guān)性能的設(shè)計要求范圍內(nèi)合理的減少鋼材暗柱的數(shù)量，為建筑單位降低生產(chǎn)成本。但是，如果建筑物對抗震能力的要求較高或建筑本身不適合設(shè)置較大剪力墻，再或者施工條件不允許，在進行相關(guān)設(shè)計的時候，要嚴(yán)禁較大剪力墻的使用。

（四）優(yōu)化節(jié)約設(shè)計

建筑企業(yè)在進行建筑工程項目的時候，在保障建筑項目質(zhì)量的前提下，會盡可能的追求利益的最大化，所以，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要將“節(jié)約”的理念貫穿到設(shè)計當(dāng)中。建筑企業(yè)在進行房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，除了考慮房屋建筑的功能性和安全性，還要盡可能的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，降低成本的投入，實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟效益最大化。在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計、整體框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計、剪力墻和框架結(jié)合的結(jié)構(gòu)設(shè)計，這三種結(jié)構(gòu)設(shè)計各有優(yōu)缺點，所以，設(shè)計人員要深入地研究這三者之間的關(guān)系，結(jié)合實際情況、工程的造價成本和企業(yè)的經(jīng)濟效益等因素，設(shè)計出最優(yōu)的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案[3]。

（五）結(jié)構(gòu)細節(jié)優(yōu)化設(shè)計

“細節(jié)決定成敗”，所以，在進行房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中要加強房屋結(jié)構(gòu)中對細節(jié)的合理優(yōu)化設(shè)計。例如，房屋建筑在實際的施工過程中，會使用大量的現(xiàn)澆板，在房屋建筑的拐角處使用異形現(xiàn)澆板很容易發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。在進行設(shè)計的時候，應(yīng)該對這些細節(jié)性問題給予足夠的重視。在進行拐角處異形現(xiàn)澆板的設(shè)計時，應(yīng)該對現(xiàn)澆板中使用的鋼筋材料的參數(shù)要求給予明確的規(guī)定，如極限拉力和塑性要求等參數(shù)應(yīng)該滿足什么標(biāo)準(zhǔn)。在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，要不斷地優(yōu)化細節(jié)的設(shè)計，確保房屋建筑在使用中安全性和可靠性。

（六）優(yōu)化排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)的存放空間中一般都會有各種各樣的機械設(shè)備，所以都會設(shè)置在房屋建筑的下面。在配水管道的設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)該遵循國家的相關(guān)規(guī)定進行管道走向的設(shè)計。在設(shè)計的過程中，盡可能地避免排水管道穿越承重墻。如果遇到管道必須通過承重墻的現(xiàn)象發(fā)生時，一定要對承重墻上預(yù)留的孔洞進行加固的設(shè)計。另外，管道在垂直方向上對樓板的穿孔，也要進行加固。

三、結(jié)語：

我國在社會主義現(xiàn)代化的建設(shè)發(fā)展過程中，很多方面取得了一定的成就。其中，人們的生活平得到了極大程度的提升，大多數(shù)人解決了溫飽問題。隨之而來的是，人們對生活居所提出了更高的要求。將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法應(yīng)用在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，在保證房屋建筑的安全和質(zhì)量外，還要盡可能的優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)，使其更加的美觀，為居住的人提供舒適的生活環(huán)境。

參考文獻：

[1]陳東海.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2018（22）：150.

[2]李建良.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（12）：63.

[3]宋堯.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].中國高新區(qū)，2018（14）：177.