房屋建筑結構設計中優(yōu)化技術的應用

王 哲

（河北拓樸建筑設計有限公司，河北 石家莊 050000）

隨著我國創(chuàng)新戰(zhàn)略的提出，各行業(yè)都應緊跟時代發(fā)展的步伐，房屋建筑行業(yè)也不例外。人們生活質量的提高，使得人們對于日常居住環(huán)境的要求也越來越高。為了使得國民對于居住的要求可以得到滿足，國家也對建筑行業(yè)提出了新時代的要求，以便于盡快解決人民對于美好生活需求的問題。為了保持房屋建筑的安全持久性，保證建筑的功能特點，在房屋建筑設計中應充分運用各種優(yōu)化技術，其目的是在保證其功能完備的基礎上，不斷提升其經濟效益，同時充分節(jié)省其占地面積。如今已經進入計算機時代，對各行各業(yè)都有深遠的影響，建筑行業(yè)也不例外，所以掌握相關的計算機技術就顯得尤為重要，只有這樣才能更好地解決在優(yōu)化設計中出現(xiàn)的各種計算問題。

1 房屋結構設計優(yōu)化的意義及設計中常見的問題

1.1 房屋結構設計中優(yōu)化技術的應用意義

我國的社會經濟水平不斷提高，國民的生活水平有了質的飛躍，人們對于日常居住的要求和房屋設計結構的要求也有了很大的提升，不只是要滿足人們對于居住的基本需要，房屋的安全性能也是非常重要的部分。所以，在考慮房屋的建造時，必須首先對建筑的結構方案進行合理的優(yōu)化和設計，運用相關的技術來改造和提高建筑的相關性能，使得所建筑的房屋可以更好地滿足人們對于居住的基本需要。近年來，我國的各種權威機構對于房屋建筑的結構優(yōu)化技術進行了調查和統(tǒng)計，結果表明，在采用建筑優(yōu)化技術后，這些企業(yè)在建筑房屋時，減少了大概1/3的成本，并且他們將節(jié)省下來的這一部分資金投入房屋優(yōu)化技術的研發(fā)和使用之中，使得這些企業(yè)在市場上占有一席之地。房屋建筑結構優(yōu)化技術不但使得企業(yè)的經濟效益有了很大的提升，也使得這些企業(yè)得到了更加廣闊的發(fā)展空間。由于社會經濟水平不斷地提高，在建筑的功能性方面，人們的需要也越來越高，傳統(tǒng)的建筑結構依然無法滿足人們對于居住環(huán)境的高要求，所以必須使用房屋建筑結構優(yōu)化技術，更好地實現(xiàn)建筑功能性的要求，使其獲得更好的居住體驗。

1.2 房屋結構設計中常見的問題

（1）上部結構的潛在問題。在房屋的結構體系之中，最為重要的一部分就是其上部結構，其中包含了梁、板、柱、墻等重要的部分，然而在這些結構中又往往存在著許多潛在問題。首先，一些框剪結構中對連梁的設計做得并不是很合理，其主要原因是有關方面沒有投入足夠的重視，還有就是對實際施工順序的認識不足。其次，很多的設計人員在對樓板進行計算和設計的時候，經常忘記考慮樓板的實際受力狀態(tài)，未進行合理的分析，長時間下來，樓板就會因為受力問題而出現(xiàn)十分明顯的裂縫。除此之外，上層結構還會出現(xiàn)其他各種問題，都需要設計人員考慮。

（2）地基基礎設計問題。在對建筑的實際設計過程中，設計人員往往會遇到各種層數(shù)的建筑和各種地質的場地，所以在開展工作之前，設計人員應該認真仔細地進行觀察和分析。但是在現(xiàn)實工作中，設計師常常是通過口頭轉述或者簡單地通過一些參考圖進行模仿，未進行詳細的對比及可行性研究，最終的設計成果就不可能達到要求。與此同時，地基基礎的設計也經常會出現(xiàn)各種不合理的情況，并且會帶來許多無法想象的經濟損失，這樣一來，就無法保證優(yōu)化結構、優(yōu)化技術帶來的經濟性優(yōu)勢了。最后，設計人員往往在地基基礎設計的時候忽略沉降問題，只是按照以往的經驗考慮，從而造成各種嚴重的后果，對房屋建筑的安全產生一定的威脅，整體建筑質量也會受到一定的影響。

2 房屋建筑結構設計中優(yōu)化技術的應用

2.1 房屋建筑鋼結構設計

如今，隨著建筑設計的不斷發(fā)展，人們深刻意識到建筑材料對于建筑整體的影響。隨著鋼結構的不斷開發(fā)，鋼結構已成為大多數(shù)房屋建筑設計的必要成分。設計人員在進行房屋建筑鋼結構設計的過程中，需要考慮各方面的問題，首要的就是對施工地點進行嚴格的考察，結合用戶的要求，考慮到鋼結構本身的優(yōu)點和缺點，合理采用鋼結構。并不是所有的房屋建筑設計都可以將鋼結構的效果發(fā)揮到最佳，如果施工的地點不是很適用鋼結構，或者是用戶要求不采用鋼結構，這就需要進行其他結構形式的設計，所以需要設計人員進行進一步的討論。如果在房屋建筑設計過程中，決定采用鋼結構，設計者應該考慮到如何利用現(xiàn)有的先進技術，將房屋建筑鋼結構的效果完全發(fā)揮出來，對鋼結構進行進一步的優(yōu)化和改善，保證人們的居住安全。

2.2 房屋建筑概念優(yōu)化設計

目前，大部分的房屋建筑優(yōu)化技術都依賴計算機軟件才能進行，帶來便利的同時也有很大的弊端。如果在應用房屋結構優(yōu)化技術時完全地依賴計算機軟件，就會出現(xiàn)很多問題無法及時地發(fā)現(xiàn)，所以，軟件計算和概念設計一定要合理搭配，使得設計人員在整體方向正確前提下充分利用計算機技術帶來的便利，更好地提高房屋結構優(yōu)化技術的效率。隨著計算機信息時代的到來，應該在房屋建筑概念優(yōu)化設計階段應用計算機技術，將其中的問題轉化成數(shù)學問題，逐一解決。房屋建筑最基本的部分就是要保證安全，要保證建筑物的整體質量，在對建筑的結構形式以及布置方式進行對比分析的時候，要考慮到結構形式的抗震性，對其進行合理的分析，提高建筑物的抗震能力，提高安全性。例如，可以將其設計成兩邊對稱的結構，使得建筑物具有更好的穩(wěn)定性，通過使用這種方法，可以大大增強建筑物的抵抗扭轉的能力，使其具有很好的抗震性。

2.3 房屋建筑安全結構設計

建筑的設計優(yōu)化問題和結構設計密不可分，任何建筑物在設計時都必須遵循安全的原則。由于近年來自然環(huán)境發(fā)生了顯著的變化，許多不可抗力的自然災害隨時都有可能發(fā)生，比如地震、暴雨等。一旦出現(xiàn)這些自然災害，就是對建筑物安全的嚴峻考驗。結構布置合理、受力形式較好才能為居住者的安全提供保證。因此，建筑房屋的結構優(yōu)化技術對居住者的人身安全尤為重要。在建筑的設計之中，必須首先考慮其安全問題，如抗震、防水等安全方面的問題。總結以往的設計經驗，可以通過將建筑物設計成較規(guī)則的結構布置來提高建筑物的安全性能，從而有效地提高建筑物的安全等級。另外，結構體系采用的多道防線設計，可以使得房屋在遭受不可抗力的自然災害時，大大減少其所受到的損失和傷害，在一定程度上確保建筑物的安全。與此同時，施工過程也是非常重要的一部分，例如安全合格材料的使用和必要的施工措施，都可以在一定程度上保證建筑后期的安全使用，提高建筑的安全性。

2.4 建筑主體優(yōu)化設計

建筑主體優(yōu)化設計技術也是優(yōu)化技術在房屋建筑結構設計中的一項比較重要的應用，其就是要對建筑整體進行進一步的精確，在優(yōu)化的過程中，通過利用計算機技術，結合3D技術，建立一個模型，使施工人員對其建筑有一個更加直觀的觀察，而且可以通過這個模型對建筑主體的各種參數(shù)進行進一步的確定，如果發(fā)現(xiàn)有任何不合理的地方，可以進一步改正，避免在施工的過程中出現(xiàn)錯誤。通過這種優(yōu)化，可以進一步地節(jié)省材料，比如在進行優(yōu)化的過程中對墻體進行計算，減少不需要的墻體，使其空間更加開闊，對剪力墻的墻肢的長短進行優(yōu)化，可以適當減短墻體長度，更好地節(jié)省建筑材料，降低建筑成本，而且在對建筑整體優(yōu)化設計的過程中，可以采用多種技術相結合，提高其整體的穩(wěn)定性。如今混凝土仍是建筑主體施工的一項最為常見的施工材料，建筑物堅固與否，取決于混凝土中各成分的比例，所以在進行建筑主體優(yōu)化設計的過程中，需要對混凝土材料的配比進行進一步精確，對混凝土施工、養(yǎng)護方案進行確定，確定混凝土施工的每一個步驟，確保其在混凝土施工的過程中沒有差錯，因為如果在混凝土施工的過程中出現(xiàn)差錯，是無法更改的，所以設計人員需要重視這一點。目前在施工的過程中出現(xiàn)了很多施工人員素質不過關的問題，導致施工質量受到了嚴重的影響。所以在建筑整體優(yōu)化設計的過程中，需要聘用專業(yè)人員進行設計，對混凝土各成分的配比進行相關的計算，科學地確定混凝土中各成分的配比，保證混凝土的強度硬度，從而確保建筑主體施工的質量。而且在混凝土澆筑完成之后，需要對混凝土主體進行進一步的護理，從而保證混凝土主體的質量，確保居住的安全性。

3 結束語

社會經濟的飛速發(fā)展使得人們對于居住環(huán)境有了新的要求。人們在考慮居住環(huán)境的舒適性的同時，也同樣要重視其安全性能。然而，建筑企業(yè)往往資金有限，雖然會保證建筑物的整體質量，但是其舒適性就會大打折扣，如果要進一步提高建筑的美觀和舒適性，那就會使得建筑的安全設計困難加大，因此，對于建筑結構的優(yōu)化設計就顯得尤為重要。在實際優(yōu)化過程中，需要設計人員總結經驗，合理分析，慎重考慮，才能保證建筑物具有好的安全性和舒適性，并能有效降低成本。希望本篇文章可以對相關的設計人員提供有效的參考和幫助。