房屋建筑結構設計中優化技術分析

湯冬泉 安徽匯華工程科技股份有限公司

當前社會，建筑施工需要考慮眾多條件因素，為了改善居民居住環境，房屋建造需要有更高層次的追求，在進行設計時，既要考慮房屋建筑的功能性，又要兼顧建筑的施工成本，以有效控制成本作為前提條件，對房屋結構進行優化升級，最大限度提升施工質量，因此，掌握建筑結構優化的關鍵技術顯得尤為重要。

一、建筑結構優化技術的相關內容

在進行建筑結構優化時，如果想要合理運用結構優化技術，首先必須要了解相關內容，對結構優化設計的大體內容有初步的了解，只有在此基礎上才能將建筑結構的合理性發揮到最大，減少設計過失，將不必要的損失降到最低。基于此，在保證建筑功能滿足使用要求的前提下，房屋結構優化設計需要考慮多方面內容，例如：細部構造以及房屋主體結構等，對子結構完成單獨的優化和相關的設計改造，以此來實現優化設計的最佳效果，充分滿足使用者的切身需求。想要確保結構設計優化的理想效果，需要具備一定的全局觀念，對優化設計的內容全方位掌握，在滿足結構運用條件的基礎上，將一系列安全隱患徹底消除[1]。設計的重點內容包含較多，例如：建筑構造類型的科學合理選擇，建筑構造承受力問題以及構件分布的方法等。一般情況下，設計的核心主要集中在兩個問題上，一個是優化建筑結構整體；另一個是優化建筑結構局部。在實際工作中，可以將第二部分關于局部的設計進行細化，可以詳細劃分為上部屋蓋的優化、圍欄構造優化以及基礎優化等內容。

二、房屋建筑結構優化設計的關鍵策略

（一）構建建筑結構模型

想要實現建筑結構的優化，必須要通過構建模型的方式來實現，這樣可以讓結構問題更加一目了然，方便進一步優化和升級，提升結構的穩定性與可靠性。在進行模型設計時，要運用函數等相關知識確定模型的相關參數，通過對參數的理性分析確保各項條件可以滿足實際應用要求。各類參數包括：尺寸、強度以及構件的彈塑性等。通過改變這些約束條件，能夠達到建筑模型與施工實際需求的統一性與一致性。除此之外，在構建模型時，還要將各種施工因素考慮其中，通過計算確保模型與真實情況能夠相符，利用先進技術將房屋結構的承載力提升到理想的高度。

（二）結合建筑模型對結果進行分析

在完成模型搭建之后，還需要對方案結果進行有效分析，確保結構優化方案的可靠性與科學性。借助結構非線性的特征，對方案的可行性進行分析，完成多種約束條件的合理轉換。借助較為先進的計算技術，可以讓結構的可靠性與穩定性得到充足保障，最大限度保證房屋結構和計算方式相匹配。提高設計的精確度。針對房屋結構優化，需要依靠計算機編程來完成，通過計算機的應用可以提升結構設計的實際效果，確保達到理想化狀態，更加貼合建筑的功能需求，并有效控制成本。通過程序化與科學化的計算，還可以為后續設計提供參考依據，設計人員可以參考編制結果對建筑結構進行合理調整。與此同時，還可以起到及時糾錯的作用，方案中的錯誤可以第一時間被發現，并針對性地改進，實現方案的最優化，完成對施工結果的優化，將結構的穩定性與設計的合理性顯著提升[2]。最后，結構優化中想要實現對經濟可行性的掌控和分析，也少不了技術的支持，通過計算機的運用可以提升結構優化的匹配度與一體性。

（三）整體性與局部性的優化

在前文已經介紹過，對建筑結構進行優化時，主要包括兩方面的內容，一部分是整體性的優化；另一部分是局部性的優化。通常情況下，建筑結構的設計牽扯到的因素較為復雜，需要掌握相關的注意事項，一是要充分考慮各部分之間的結構關系，對子系統進行合理規劃。在設計環節，需要先考慮各系統之間的優化關聯關系。除此之外，在結構的設計中，還要對施工材料有所要求，加強對配件的優化，確保配件的使用性能，以此來提升結構穩定性，確保整體結構可以得到最大限度的優化。在進行結構優化時，科學的計算是非常重要的設計環節，要結合房屋的功能性需求和經濟性分析對參數變量進行優化和提取，將其作為基礎模型構建，實現設計方案的最優化。值得強調的是，在模型構建時，參數變量計算的合理性有利于實現程序工作量的降低。在確保函數滿足相關條件的同時，確定明確的目標函數。各項計算中為了達到理想的設計水平，需要對強度、應力等約束性條件進行優化，確保將其控制在合理范圍。

（四）上部主題優化

在對建筑結構進行上部主題優化時，需要先完成對應模型的建立，找到上部主題結構設計中的不足，在此基礎上進行優化，這里的重點內容是對剪力墻設計進行相關參數的優化。在優化階段，首先需要對剪力墻的構建有總體的了解，包括數量以及結構，確保剪力墻數量的合理性。剪力墻在保證自身質量的基礎上，還要為整體承重提供重要支撐，因此，對剪力墻結構進行優化是建筑整體結構優化的重要內容，其重要性不言而喻。通過優化和升級剪力墻結構，可以將房屋的整體抗震性顯著提升，增強房屋抵御災害的能力，為居住者的生命安全提供保證，剪力墻結構穩定性的提升是建筑結構優化的重點內容。最后，在抗剪能力得到明顯提升之后，還要以保證工程質量作為前提，盡可能將剪力墻的數量減少。

三、結語

綜上所述，實現建筑結構的優化可以起到提升建筑設計水平和施工質量的作用，是建筑總體質量提升的基本保障，其重要性非常明顯。隨著建筑市場競爭的加劇，施工企業通過房屋結構優化還可以實現成本的高效控制，提升施工成本的管控能力，將施工投入合理控制，在不影響建筑質量的同時，實現利益的最優化。房屋結構的優化還可以讓房屋結構布局變得貼合實際，延長總體使用壽命，保障建筑結構的可靠性與安全性。