房屋建筑結構設計優化方法的應用分析

何玉哲 中鐵第五勘察設計院集團有限公司烏魯木齊分院

在社會經濟快速發展的北京下，人民對于住房質量有了更高的要求。在此背景下，建筑企業的工作人員便需要充分的認識到時代的發展變化和人民的需求變化對于相關工作產生的影響，從而更好的推動建筑項目的順利開展。在建筑項目開展的過程中，從業人員應該根據實際的工程需要，建立科學的管理舉措，對于其中的結構設計方法進行不斷的優化和調整，從而幫助企業能夠獲得更高的經濟效益。

一、結構設計在建筑工程建設過程中的重要性

為了保證建筑工程的安全和穩定，設計人員應重視建筑結構的設計質量。在設計之前，需要詳細分析項目現場的地質條件。水文條件能夠滿足建筑物的功能要求，建筑物的基礎應當合理設計，保證建筑物的安全穩定。大型建筑的內部結構設計更加復雜，設計難度更大。為了保證建筑結構的設計質量，設計人員必須根據地質勘察報告中的地質勘察資料進行建筑結構設計，以保證建筑結構設計方案的科學性和可行性。為了保證建筑工程的順利施工，還應優化建筑結構的設計方案。原則上所有涉及設計內容變更的問題都需要設計單位出具書面同意，建筑設計方案不得以施工現場實際情況為由進行變更。但同時，在設計建筑和結構時，設計人員也要了解施工單位的施工工藝和技術，設計圖紙要便于施工單位組織施工。有必要提前預測可能出現的問題，改進設計方案。為確保施工進度和質量，相關設計人員應跟上工程進度，降低設計，提供設計答案，審查設計變更，也提出了缺陷補救方案，這對促進建筑業的可持續發展具有積極意義。

二、房屋建筑結構設計優化措施

（一）加強相應的性能計算

第一，力的計算。目前很多建筑往往采用主樓與裙樓基礎一體化的結構設計，但在實際設計中，需要對主體結構的基礎承載力深度和寬度進行優化和修正，基礎底部的荷載需要根據基礎兩側的超載進行計算。如果超載寬度超過基礎寬度的2倍，那么為了計算有效性，超載情況可以換算成土層厚度作為基礎埋深；如果基礎兩側超載不平衡，應取較小的。與一般土體相比，巖石地基具有更強的承載力，因此可以通過巖石地基荷載進行試驗。在試驗過程中，地基承載力特征值可根據飽和單軸抗壓強度標準值折減系數確定。第二，穩定性計算。如果建筑物抗浮穩定性不符合設計標準，可以通過設置抗浮構件和增加壓重來解決。如果整個建筑滿足抗浮穩定標準，但局部抗浮不符合標準，則需要在這些位置增加結構剛度。在安裝升降樁和其他組件的過程中，一旦發生位移，就會產生升力，并且升力會隨著位移的增加而增加。因此，為了避免基礎結構中的大位移，需要確保拔力值滿足位移控制條件。對于絕大部分房屋建筑來說，為了確定抗拔樁承載力特性值，可以通過單樁豎向抗拔載荷試驗來確定。對于變形較為嚴格的建筑來說，同時需要實施必要的變形計算。但是，應該注意的是，在使用地面替換墊設計時，設計人員還需要更改地面替換層的厚度。保證科學計算后的數據得承重力的準確性、可行性、可靠性和安全性。最后在計算項目結構的承重力時，在最大程度上確保整體項目的安全。

（二）科學設計結構縫

房屋結構間隙的設計是房屋的重點，結構間隙設計水平的提高可以保證房屋的強度，剛度和穩定性，增加房屋的空間。因此，必須結合自然條件，地理因素和施工技術來設計合理的結構間隙，使房屋的安全性得到改善。以質量為基礎，提高綜合實力，確保設計效果。在當前的設計運營中，公司必須確保房屋質量并提高設計結構縫的能力，以有效地確保房屋的穩定性并避免房屋建設項目的崩潰。相關設計師應以現場為基礎，在項目現場查看各種深入的數據，進行相關的調查和分析，并在擁有大量建筑物的前提下捕獲建筑物的布局并設計結構節點。例如，某些學校存在高層圖書館和多層教學樓貼建的情況，這種設計就要綜合考慮兩棟建筑的地質情況，對可能出現的不均勻沉降做出有效的措施，合理地設置結構縫。根據項目的具體過程，合理使用材料，控制有利的建筑條件以及進一步提高建筑結構的承載力，合理擴大結構縫以有效的提高結構穩定性和安全性。

（三）剪力墻厚度設計

剪力墻結構墻厚設計與高層建筑穩定性設計相統一，設計人員應弄清切割壁的厚度要求，然后選擇合適的厚度。當壁厚超過300 mm時，有必要在末端的中間安裝鋼筋，并沿壁的方向安裝夾具，以確保剪力墻的穩定性和剛度以及強度要求。另外，為便于建筑物的后續施工，在設計壁厚時，應根據結構層高度的最小值選擇合適的剪力墻結構厚度，確定結構的厚度后，還應弄清剪力墻結構的支撐點。例如，支撐點可以是剪力墻與剪力墻的交點，以及剪力墻與樓板的交點等，以便滿足高層結構的抗震要求，同時抗震設計必須來考慮建筑物層高的整體結構。在地震頻率高的區域，還應增加下部剪力墻結構的厚度，以改善整個建筑結構的抗震性能，從而保證剪力墻結構的抗震效果。

三、結語

綜上所述，隨著人類社會與文明的不斷發展，建筑多樣化正成為當前建筑發展的趨勢，尤其是高層建筑多樣化。人們更加傾向于把其作為城市的地標建筑來對待，由此可見高層建筑在人們心中的重要地位。進一步提出優化高層建筑結構的對策，加快建筑行業的發展，同時為進一步促進高層建筑安全性能的提高奠定理論基礎。