房屋建筑結構設計中優化技術

韓晶晶

摘要：在設計房屋建筑結構的過程中，科學地進行優化，既能切實減小房屋建筑的總造價，又有助于建筑施工材料的合理應用、建筑內部結構的協調、人們的房建需求滿足，最終將房屋建筑的整體經濟效益大幅提高，因此，應重視房屋建筑結構的優化設計。

關鍵詞：房屋建筑;結構設計;優化技術

引言

如今，在人們生活質量不斷提高的局勢下，社會對房屋建筑的要求越來越高，完全按照傳統模式設計出來的建筑已經無法滿足實際需求，這就需要設計人員明確需求，在設計過程中合理應用優化技術。

1 房屋建筑結構設計中應用優化技術的原則及特點

1.1 房屋建筑結構設計中應用優化技術的原則

首先，遵循工程設計與價值來優化設計建筑結構，對建筑材料的性能應該合理的利用起來，建筑構件與部分地設計之間要加強協調，確保統一性。要求房屋建筑結構優化設計既要符合安全準則，更要符合傳統設計方案，有一定的審美性，從而使建筑結構設計質量得以提高，將其建筑功能最大程度的發揮出來，達到最低的工程造價。其次，工程實際情況是結構設計工作開展的基礎和保障。房屋建筑結構設計優化技術針對的主要內容為：屋蓋結構、建筑基礎結構、維護結構等，施工時必須要遵循工程實際情況，將工程進度與發展作為其重點，對工程造價合理控制，只有這樣才能保證結構設計優化滿足人們需求，并與設計理念相符，使建筑結構美觀、實用，還能在一定程度上改善人居環境。

1.2 房屋建筑結構設計中應用優化技術的特點

在結構設計中，設計人員首先要考慮到的就是穩定性、安全性等多方面內容，由此使設計人員也面臨更多挑戰。房屋建筑結構設計中應用優化技術有以下特點：第一，從房屋結構設計角度來看，應該根據不同的建筑要求及不同施工場地情況來進行，堅持因地制宜原則，確保結構設計優化能夠有針對性地進行，不同的房屋建筑運用同樣的結構設計優化技術往往產生的效果也是不同的。與此同時，房屋建筑結構設計優化過程中還要考慮到環保問題。此外，在建筑行業中還應體現出可持續發展戰略;第二，為了使房屋建筑結構更美觀，在設計的過程中就不能只從房屋建筑的舒適度及質量兩個方面去思考。此外，由于人們越來越注重美觀，所以要求房屋建筑外形優美。所以，應用優化技術時，要優化建筑的美觀性;第三，站在居住安全的角度分析，設計人員在房屋建筑結構設計優化時首先考慮的是居住安全這一要素，而不是以企業效益為追求的總目標，從而對施工質量和材料都降低了要求。居住與人們的生命財產安全息息相關，不得有任何失誤。所以，房屋建筑結構設計中應用優化技術的一個主要特點就是安全性。

2 建筑結構設計優化方法的具體應用

2.1 處理好局部優化與整體優化之間的關系

所有的房屋建筑結構都具有層次性與復雜性的雙重特點。對于房屋建筑的復雜性而言，指的是在其建造過程中，要選取諸多種類的建筑材料以及配件等進行使用，同時還要對施工團隊的使用加以綜合考量，測試其參建人員是否具備專業的理論知識與豐富的實踐經驗，從而在階段性的施工過程中找尋最佳的建筑結構優化方案。在保證房屋建筑結構質量與安全的基礎上，完成建筑的美觀設計，給業主以美好的視覺享受。同時，為建筑企業降低經濟投入成本，實現經濟收益最大化。基于建筑結構中的層次性而言，就要立足于建筑的整體特性，將整體設計與局部優化實現協調統一，從而完成建筑結構的優化工作。

2.2 建筑結構的抗震性能優化

隨著我國人口數量的增加，高層建筑以及超高層建筑將會成為未來建筑的主流趨勢，未來建筑將以其高度取勝。對于這些高層與超高層建筑來講，其抗震性能的不斷完善與優化，將在很大程度上決定著建筑的整體質量與住戶的人身安全。由于高層建筑的穩定中心較高，如果建筑自身的抗震性能較差，那么極有可能引發建筑的坍塌，對住戶的人身及財產安全造成威脅，因此，高層建筑的抗震性能優化就顯得極為關鍵。

決定高層建筑抗震能力的強弱關鍵在于建筑結構本身的強度及剛度這兩個方面，若想提升建筑的抗震性能，就要從建筑結構的強度與剛度入手進行結構設計的優化。根據不同地區的建筑抗震能力需求，對屈服部位的受力機制進行合理控制，選取一些相對較為穩固的建筑基礎進行建筑上部結構的設計，重視地基的沉降處理，最大程度地減少由于地震引起的建筑晃動，從整體上提升高層建筑的抗震能力。在高層建筑的結構優化設計中，使用減震或隔振等高科技技術，選取一些抗震性能較好的建筑材料，通過對延性結構與抗震系統的融合，結合使用一些軟墊以及懸吊等相關的建筑防震措施，從根本上轉變建筑的動力特征，減少振動對高層建筑造成的一系列不良影響。最大限度的提高建筑耗能能力，降低地震作用對高層建筑的不利影響，減少建筑物在面臨地震時受到的傷害。

2.3 結構平面布局優化

影響建筑結構穩定的因素有很多，特別是針對高層建筑物，風壓作為影響最大的自然因素，其對建筑安全的影響也同樣極大。因此，設計師在進行建筑結構平面布局的同時，要將風壓融入到設計的考慮之中，通過對建筑物所在地近一年來的四季風向及大小進行考察，結合當地的氣候文獻進行全面考察，研究風的變化規律，降低風壓對建筑造成的安全隱患。

因此，在建設結構的優化過程中，要結合建筑物所處的地理位置及條件進行綜合分析，設計出科學合理的建筑外形，在實現建筑美觀的同時保證建筑物的穩定與安全。若建筑物的位置處于沿海城市及地區，由于沿海風力較為強勁，時常有臺風等惡劣的自然氣象出現。因此，地處于沿海城市的建筑群落在結構優化設計時，其外表不宜有凹凸花紋的設計，且建筑外表面積不宜過大，否則，將直接危害到建筑物的穩定。由于樓面數量較少，特別是對于那些樓面開洞過多的建筑而言，對建筑的安全及穩定極為不利。因此，在開洞大小的控制問題上，對開洞數量要經過科學嚴謹的計算，只有認真的核算才能保證樓面整體剛度的增強，提升危險情況來臨時的安全儲備。

2.4 優化房屋建筑結構細部設計

對建筑結構進行優化設計時，除了要關注整體設計，還應高度重視各細部結構及部件的優化設計，以消除拐角裂縫、使結構受力均勻。針對建筑結構，框架抗震墻的配筋率較大，而冷軋帶肋鋼筋可以適當降低鋼筋配置，使施工更加便捷，并更有效地控制工程造價。此外，在優化設計過程中，還應及時引進現代化的科學技術。近年來，信息仿真優化設計技術已廣泛應用在建筑工程項目的設計過程中，使結構優化設計理論與計算機技術的結合越來越緊密，可以借助計算機軟件對建筑模型進行詳細的分析，既直觀又準確。因此，設計人員要掌握計算機技術和優化設計方法，充分發揮計算機技術的優勢和作用，對建筑結構設計進行優化，提高工作效率和結構設計的合理性。由此可見，通過人工設計與計算機技術的配合優化設計房屋建筑工程意義重大，值得大力推廣應用。

結束語

在房屋建筑結構的設計過程中，科學、合理的優化不僅有助于人們安全使用房屋建筑，而且有助于確保居住者的人身及財產安全。因此，相關人員應加強責任意識，以適應我國大力發展市場經濟的形勢，有效改善房屋建筑目前的結構設計現狀，提高人們居住環境的質量。

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