建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

梁國(guó)武

（中衡卓創(chuàng)國(guó)際工程設(shè)計(jì)有限公司太原分公司，山西 太原 030012）

1 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的意義

1.1 提高整體建筑的安全穩(wěn)定性

建筑工程設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)之一是保證建筑的安全與穩(wěn)定，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須將安全性放在首位，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅可提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性，還能提高整體建設(shè)質(zhì)量，將合理的材料用在合適的位置，提現(xiàn)建筑的效能，延長(zhǎng)建筑整體的使用壽命。可通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)原來(lái)設(shè)計(jì)方案中存在的缺陷并進(jìn)行改正，此外還要通過(guò)合理的受力計(jì)算與分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)受力不合理的地方并加以處理。

1.2 美觀度

設(shè)計(jì)者需要在建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上提高建筑的美觀度。現(xiàn)如今，房屋的功能不再僅局限于為用戶提供安全舒適的宜居場(chǎng)所，同時(shí)也需要給予用戶在視覺(jué)上的良好體驗(yàn)，讓房屋充滿美感。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者既要考慮到大眾化的審美態(tài)度，同時(shí)也要兼顧少部分人群對(duì)美的追求，同時(shí)結(jié)合一些地域文化元素，在保證了建筑的結(jié)構(gòu)安全性和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性的同時(shí)，在房屋原有基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，將房屋結(jié)構(gòu)本身具有的美感與新的藝術(shù)元素融合到一起，使之成為集美觀性、創(chuàng)新性于一身的現(xiàn)代化房屋建筑。

1.3 經(jīng)濟(jì)性

通過(guò)對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行分析可以看出，房建工程結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。并且隨著建筑規(guī)模的提升，所投入的資金量也越來(lái)越大，各種材料的使用量也隨之出現(xiàn)了顯著提高。要想更好的節(jié)約施工成本，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格按照經(jīng)濟(jì)性原則展開(kāi)設(shè)計(jì)工作，選擇性價(jià)比更為優(yōu)秀的材料，這樣才可以在保證工程質(zhì)量不出現(xiàn)問(wèn)題的同時(shí)，幫助施工企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

2 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)具體措施

2.1 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型和設(shè)計(jì)計(jì)算方案

在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)首先必須建立科學(xué)合理的建筑設(shè)計(jì)模型，控制各個(gè)參數(shù)的變化并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇合適的變量。另外，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)提升結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的科學(xué)性，對(duì)影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的各個(gè)因素進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)不合理之處加以改進(jìn)制定合理的計(jì)算方案，從而可降低結(jié)構(gòu)計(jì)算失誤，保證建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算方案的科學(xué)合理。如選取合適的地震動(dòng)參數(shù)、在計(jì)算模型中考慮梁端剛域與樓板翼緣計(jì)算梁的配筋等均是合理的經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)措施。

2.2 建筑主體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)主體部分進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)對(duì)建筑物的質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)考慮，優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)建立在保障房屋建筑質(zhì)量與安全性的基礎(chǔ)之上。基于此，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首先要考慮的問(wèn)題便是確保建筑物的安全性，并在后期優(yōu)化設(shè)計(jì)中，致力于實(shí)現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)承載性能的加強(qiáng)。對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō)，主體部分穩(wěn)定性的增強(qiáng)，是提高建筑物安全性的有效手段，其可以賦予建筑物在一定范圍內(nèi)抵抗惡劣環(huán)境的能力，使建筑物在地震、大風(fēng)等環(huán)境下具有安全性，避免一旦遭受惡劣外部條件建筑物便發(fā)生傾覆。對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的時(shí)候，重點(diǎn)是對(duì)剪力墻進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保剪力墻的整體穩(wěn)定性，重點(diǎn)是要使剪力墻質(zhì)量均勻，并讓建筑物的結(jié)構(gòu)重心、剛性中心重合，從而提高建筑物的整體穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)師可以采取減少剪力墻數(shù)量、增加剪力墻程度的方式，來(lái)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使剪力墻的穩(wěn)定性更高。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，往往會(huì)在剪力墻內(nèi)部設(shè)置大量鋼結(jié)構(gòu)，從而使剪力墻可以承受更多重量，提高剪力墻的穩(wěn)定性。但出于節(jié)能的考慮，需要對(duì)這部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證剪力墻穩(wěn)定性的前提下，盡可能地少使用鋼結(jié)構(gòu)建材。

2.3 針對(duì)建筑的使用壽命進(jìn)行優(yōu)化

房屋的使用壽命與房屋的建筑施工質(zhì)量有著密不可分的聯(lián)系。一般情況下，房屋建筑的預(yù)期使用時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)七十年，但實(shí)際使用過(guò)程中，有部分房屋的使用壽命僅能達(dá)到四十年左右，主要原因還在于建筑開(kāi)發(fā)商在施工過(guò)程中的態(tài)度較差，建筑質(zhì)量得不到充分保證。隨著高層建筑的流行，開(kāi)發(fā)商必須要對(duì)建筑質(zhì)量給予特別重視，要嚴(yán)格按照原先設(shè)計(jì)好的圖紙進(jìn)行施工，同時(shí)要注重在后期加強(qiáng)對(duì)于建筑整體的保養(yǎng)與持續(xù)優(yōu)化，以提高建筑整體耐久度。

2.4 讓房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具體化

對(duì)于用戶來(lái)講，只有房屋的整體設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出來(lái)才可以清晰明了，而用戶和設(shè)計(jì)人員溝通的過(guò)程中可能會(huì)有理解上的歧義等等，導(dǎo)致設(shè)計(jì)偏差大等情況出現(xiàn)，這樣會(huì)造成用戶產(chǎn)生不滿意的情緒，從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)進(jìn)入瓶頸期。所以讓用戶最明白的方式就是將房屋設(shè)計(jì)的效果具體化，可以通過(guò)電腦一些軟件來(lái)幫助用戶呈現(xiàn)出設(shè)計(jì)后的立體效果圖，這樣用戶可以更清晰未來(lái)住宅的效果，也可以知道用戶是否滿意。大大避免了因?yàn)槔斫夥制缭斐傻牟豢赏旎氐那闆r，以減少資金浪費(fèi)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是為了完成既定的建設(shè)目標(biāo)對(duì)工程結(jié)構(gòu)提出了優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)方法，將各種先進(jìn)的技術(shù)結(jié)合起來(lái)使設(shè)計(jì)方案更加完善，使最終的建筑結(jié)構(gòu)不僅滿足基本使用功能，而且還提高了空間利用率、提高了對(duì)材料的利用，更加滿足宜居的要求。在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化過(guò)程中，除了要對(duì)方案進(jìn)行完善，還要對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、整體布局以及抗震設(shè)計(jì)等進(jìn)行優(yōu)化，才能使打造出來(lái)的建筑更具有安全性、耐用性和經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。