房屋建筑結構設計中優化技術應用分析

趙恒

（泰安市精致施工圖審查有限公司，山東泰安 271000）

隨著房屋建筑行業的快速發展，綠色建筑的設計理念逐漸成為行業的發展目標，為了滿足人們對房屋建筑結構設計的要求在綠色建筑的發展模式下開始應用優化技術。隨著經濟的發展，人們對房屋建筑結構又提出新的要求，不僅是要求建筑結構的安全性和功能性，還要融合時代的發展元素。為了保障建筑結構的工程質量，節省施工成本，還需要對結構設計進行優化，應用優化技術對整個建筑結構進行合理設計，提高施工質量和效率，推動建筑行業的可持續發展。

1 房屋建筑結構優化技術

傳統的結構設計通常是依據不同的要求設計出來的方案，利用專業的力學知識對方案進行分析，保證其穩定性，承載力度和剛度都符合結構的設計要求[1]。結構設計方案一般會利用一些設計變量和給定的參數來表示。傳統設計就是在結構標準下的設計方案，所有的設計內容符合相關的規范要求。傳統設計的特點是安全性高。

結構優化設計是在滿足建筑設計要求的情況下，對各種方案進行反復的調整，最終達到結構設計的優化效果。結構優化設計的優點就是可以提高建筑工程的經濟效益，節省施工成本。優化后的設計不僅安全性高，而且結構性和功能性更強[2]。結構優化設計是在要求規范下對各種資源的合理設計，有效地控制了成本投入。

2 房屋建筑結構設計中優化技術存在的問題

2.1 基礎設計問題

房屋基礎設施的設計是整個設計的核心，因為關系整個建筑結構的穩定性和使用年限。由于很多的建筑結構設計人員在進行基礎設計時缺乏重視，導致對基礎的設施缺乏了解，在實際的設計中沒有實地考察施工現場，而是通過相關部門提供的數據信息來完成基礎設施的設計，最終導致設計出現偏差，嚴重降低施工質量[3]。

2.2 框架設計問題

框架設計是整個結構設計的關鍵，框架設計主要包括橫向和縱向設計兩種，設計人員往往出現的問題是在設計框架時只重視橫向框架的設計，對縱向框架的設計認識不足，從而降低最終的框架設計承載力。框架結構的水平不僅需要橫向承載力還需要縱向的承載力，兩者平衡才能保證承載力的強度。在實際的框架設計中，如果忽視了其中一方可能會降低整個框架結構承載力，嚴重降低房屋建設質量。

3 房屋建筑結構優化設計的要求分析

3.1 綠色環保要求

隨著綠色可持續發展理念的提出，在房屋建筑上也逐漸向綠色建筑方向邁進。從房屋建筑結構設計方面，為了滿足綠色環保的設計理念，對整個建筑結構進行分析，不斷進行結構優化，應用優化技術減少對施工資源的浪費，提高材料的利用率，設計綠色房屋建筑結構，滿足環保建筑要求。

3.2 經濟性要求

隨著房屋建筑行業的發展，市場競爭越來越激烈。經濟要素是競爭中的關鍵要素，在新的房屋建筑發展情勢下，經濟要素在房屋建筑結構設計中的作用越來越重要[4]。為了更好地發揮優化技術在房屋建筑結構設計中的價值，還需要結合先進的技術，最大限度發揮建筑工程的經濟價值。

3.3 安全性要求

房屋建筑最重要的就是建筑質量，在實際的建筑結構優化設計中，安全問題一直以來是各個建筑行業備受重視的問題。為了保證結構設計的安全性還需要在進行優化設計時把安全性作為設計的前提條件，提高房屋建筑的整體建設質量。

4 優化技術在房屋建筑結構設計中的重要作用

4.1 有利于建筑物用地面積的優化

我國是人口大國，因此對房屋的需求量較高，隨著房屋建筑行業的發展，用地問題也逐漸突出。在保證土地面積不變的基礎上，建筑層數就會增加，這樣層數上的面積使用率就會降低[5]。為了擴大建筑物的占地面積，還需要房屋建筑設計人員在進行結構設計時利用優化技術不斷優化設計方案，選擇合適的設計方案，保障房屋建筑的質量。

4.2 有利于優化結構設計與建筑設備之間的關系

房屋建筑離不開各種設備的使用，設備是房屋的重要組成要素。隨著房屋建筑樓層的增加對各種排水管道和電力系統等設備的使用數量也會不斷上升，設備的增加會提高建筑成本，為了控制成本的投入，可以使用優化技術對房屋建筑結構進行優化，不僅能節省更多的成本，還能優化結構設計與建筑設備之間的關系。

4.3 有利于優化建筑層數之間的關系

很多建筑物普遍存在的問題是在一棟樓中各個樓層共同分攤建筑成本，就算是樓層的數目發生改變了，但屋頂的成本不會改變，在進行設計時，可以根據實際的建設情況增加樓層數量，降低整體的成本投入[6]。應用優化技術，可以在進行房屋建筑結構設計時，對樓層和各種成本進行綜合的考慮設計，優化建筑層數之間的關系，從而降低整體建筑的成本，提高房屋建筑企業的經濟效益。

5 房屋建筑結構優化設計應用

5.1 構建科學的優化模型

房屋建筑結構優化設計的質量關系著整個建筑質量，提高設計質量還需要構建優化模型，保證模型的科學性和合理性。構建科學的優化模型需要對整個施工環境進行實地勘察，對比勘察結果與設計計劃，然后進行優化調整。在具體的分析過程中要綜合分析可能產生影響的因素，為優化設計提供保障。另外，在進行設計時還需要參考各種數據，以穩定性和安全性作為結構優化設計的核心，保證設計方案的可靠性，為房屋建筑施工提供保障。

5.2 整體設計方案的優化

在進行房屋建筑結構優化設計時，要綜合考慮各種因素，天氣、地形等。天氣因素會影響施工進程，為此在進行方案設計時可以增加防水設計，避免對整體的方案造成影響。另外，對可能造成影響的因素可以應用優化技術進行調整，達到優化效果，保證房屋的建筑質量。

5.3 優化局部結構性能

在進行優化設計時還需要加強建筑整體的性能與局部性能，兩者之間是相互相成的，有著必然的關聯。在建筑結構的優化設計中最重要的就是剪力墻的設計，主要是因為關系著整個施工的質量，為了盡可能控制成本，在設計中要對建筑房屋的高度以及實際的建筑情況進行全面考慮，保證剪力墻的設計高度[7]。只有優化局部結構的性能，才能最大限度保障整體建筑質量。

5.4 加強計算機技術的優化應用

隨著科學技術的不斷發展，在房屋建筑結構優化設計中離不開先進技術的應用，為了保證建筑結構的設計質量還需要應用優化技術和先進的計算機技術。優化技術可以對整個結構設計方案進行合理的分析并提出改進方案，計算機技術可以準確計算各種參數，加強計算機技術的優化可以對設計中的不足之處進行調整，保證設計方案的合理性和準確性。

5.5 基坑施工技術的優化

基坑施工技術在房屋建筑中的作用非常大，重視基坑施工技術的應用可以保障建筑的施工質量[8]。在進行房屋建筑結構設計時可以優化基坑施工技術，房屋建筑結構設計在實際的施工中離不開基坑施工技術的應用，優化后的技術不僅能保障建設質量，還能保障房屋結構的穩定性和結構性等功能。

5.6 加強剪力墻的優化設計

剪力墻在房屋建筑結構中的作用就是底部支柱，在進行房屋建筑結構設計時需要加強對剪力墻的優化設計[9]。在實際的設計環節值得注意的是保證剪力墻的高度，高度設計一般是底部兩層高度與嵌固部位的12%左右。另外，需要重視的是在地下室頂板處增加剪力墻的嵌固設計，主要是為了避免出現強烈晃動時對其他層造成破壞。

6 結論

隨著經濟的發展，人們對房屋建筑的要求也逐漸升高，建筑行業的發展迅速，但是質量問題也引起了重視。為了保證房屋建筑的質量，對房屋建筑結構進行優化設計，應用優化技術不僅能加強房屋建筑的穩定性和安全性還能節省建筑成本，提高建筑企業的經濟效益。優化技術在房屋建筑結構設計中的應用逐漸成熟，推動房屋建筑行業的可持續發展。