房屋結構設計中的建筑結構設計優化策略

張正

摘要：建筑結構設計優化能夠保證建筑結構的美觀性，提升建筑結構的工程質量，節約工程項目的造價成本。結構建筑結構優化設計在房屋建筑中的應用體現為統一局部與整體的設計理念，提升房屋建筑的質量安全，提高房屋建筑的環保節能屬性。

關鍵詞：房屋結構;設計優化;策略

前言

建筑結構設計優化能夠充分增強房屋建筑的質量標準、安全性及施工水平。基于此，探究建筑結構優化設計方法在房屋結構設計中的應用有著重要意義。

1建筑結構設計優化的意義

1.1增強建筑物的美觀性

建筑結構設計能夠顯著提高房屋建筑工程的美觀性，增強人們的觀賞體驗。在工程項目的建設過程中，不僅要使外觀材料滿足相應的質量要求，其外觀形象也需要符合審美理念。建筑結構設計包括了內部結構與外部結構，外部結構指的是建筑物的位置角度與外觀整體，內部結構指的是建筑物的室內布局、內部空間。完善設計方法與內容能夠顯著提高建筑項目結構的表現，提升其美觀性。

1.2提升建筑工程質量

建筑結構設計能夠提高房屋建筑的質量，確保房屋建筑整體的穩定性與安全性。優化建筑結構設計能夠有效防止安全質量問題的出現，能夠顯著提升房屋建筑的結構穩定性。因此在建筑結構的設計進程中，應改善技術應用水準與設計結構，引進先進技術與設計理念，優化結構設計方案，提高建筑物的整體穩定性與安全性。

2建筑結構優化設計原則分析

2.1建筑平面布置的規則結構效應原則

建筑結構優化設計要堅持建筑平面布置產生規則結構效應原則，因此，在建筑結構的優化設計的平面布置中，提高其布置方案的合理性，確保其能夠產生規則結構效應。

2.2功能性原則

建筑結構優化設計要保證建筑的功能得以發揮，滿足人們對建筑舒適度的需求，為人們提供舒適的生活環境，利于建筑價值的提升，為建筑企業帶來更高的經濟效益。

2.3安全性原則

在建筑工程中，建筑結構的整體安全度影響著建筑的質量與安全。在進行建筑結構優化設計的過程中，進一步提高建筑結構的整體安全度，保證建筑結構受力的合理性，解決建筑結構中存在的安全隱患。

3建筑結構設計優化的主要內容

3.1統一局部與整體的設計理念

在具體的設計實踐活動中，應優化建筑的局部與整體結構，重視房屋建筑設計的層次性與復雜性分析，整理影響房屋建筑設計質量的多種因素，為后續工作的順利有序開展提供有力支持。與此同時，需要始終堅持局部與整體相融合的建筑設計理念，疊加設計效果使其達到并超越預期設計目標。相關實踐研究表明，結構優化設計應用于房屋建筑當中，能夠促進房屋建筑設計的進步與創新。相關研究與工作人員應加強結構優化設計理念的應用與創新，為后續施工方案的有序推進與合理落實打下堅實基礎。

3.2建筑整體指標的優化

房屋建筑結構設計中整體指標中的優化包括結構嵌固部位、周期折減系數、樓層最大位移。

在結構剛度比滿足規范嵌固要求時，嵌固部位為地下室頂板，地下二層及以下的抗震等級可逐層降低，設置的約束邊緣構件可從地下一層起，對于造價有較大節省。

周期折減系數主要由建筑內填充墻的數量決定，對于剪力墻結構中內填充墻很少的情形，周期折減系數可取0.95，以使結構設計更加經濟合理。

對于不同的結構形式可通過對位移指標的控制來判斷建筑物的剛度是否合理，一般位移指標控制在不大于規范允許值的1.1倍以內時，結構布置較為合理。

3.3建筑上部結構的優化

房屋建筑結構設計的優化需要首先分析剪力墻的受力是否平均，可以適當加大剪力墻的長度，減少墻肢的個數，由于剪力墻長度偏長，會導致吸收的地震力過多，配筋較大，此時可通過增加結構洞的措施減小墻體配筋，從而在保證安全合理的同時，增加房間的使用面積，減少建筑材料的使用，不僅節約成本，又能符合建筑對安全性的要求。另外，應充分考慮剪力墻底部的優化設計，保證剪力墻底部加強部位的高度，使剪力墻具備較強的抗震性能。樓層的平面幾何中心和剛度中心應重合，以提高建筑的穩定性與剛度，最終保證建筑的建設質量和使用安全。

3.4地下結構的優化

地下部分的結構設計是房屋建筑結構設計的重要組成部分，在房屋的使用過程中發揮著重要作用。為了帶給人們更為舒適的居住感受，做好地下結構的優化設計非常重要。進行地下結構設計時，應盡量合理布置地下室柱網跨度和主次梁的布置方式，可以對常用的樓蓋體系包括框梁大板、無梁樓蓋、單向單次梁、單向雙次梁、十字梁等做經濟性方案對比后確定樓蓋形式，另外，還可以通過降低地下室層高的方式進行多層地下室的結構設計，使地下室層級和面積增加，增強其使用性能。

3.5抗震結構的優化

為了使房屋建筑使用質量得到提升，并有效避免地震等災害對建筑產生嚴重影響，做好抗震設計是結構優化不可忽視的重點。抗震結構優化設計過程中，應盡量采用對稱設計，如果房屋建筑結構為不對稱設計，則需要保持建筑結構平面布置的NIJ，L、和質心重合。另外，需要設置多道抗震防線，例如，采用“強柱弱梁”延性框架結構，在水平地震波的作用下，梁結構先于柱結構屈服，因此，可以利用梁的變形消耗地震對建筑結構產生的作用力，使框架柱作為保證結構穩定性的第二道防線繼續發揮對結構的支撐作用，從而提高整體建筑結構的抗震性能。

3.6 優化建筑節能結構設計

為了貫徹綠色發展理念，建筑結構設計需要以節能為基礎，從各個設計環節完善當前的建筑設計方案。此外，為了保證建筑的舒遣}生，必須考慮建筑物的通風和日照條件。比如，可以通過南北通透戶型設計的方式實現房屋結構的通風。通過交錯空間設計的方式將陽光引入其他房屋房間，從而使房屋空間的光照符合使用要求。

4結束語

總之，結構設計在目前土木項目施工中非常重要。為了提高項目質量，相關部門必須更加小心，加強各部門之間的協作和溝通，優化建筑結構設計，合理應用信息模型技術結構設計。

參考文獻：

[1]王惠君.土木工程建筑結構設計中的問題與解決策略[J].居業，2016（09）：135-136.

[2]趙亞莉，宋春草.土木工程建筑結構設計中的問題與策略分析[J].建材與裝飾，2018（48）：59-60.

（作者單位：中國建筑科學研究院有限公司建筑設計院）