結構設計優化在房屋建筑結構設計中的應用

張繼衡

【摘要】在房屋建筑施工領域，針對建筑進行整體結構性優化是一個復雜且全面的工作，在對房屋結構的優化中需要不斷改善結構的各項性能參數，以滿足人們對房屋建筑的苛刻要求，同時在優化中需要企業不斷創新技術，做好全面性技術研究，保持先進的創新理念，能夠有效的提高建筑結構設計的整體性能要求。在優化前需要實地對建筑施工環境進行全面性勘察，了解水文地質情況，并根據地地理條件與用戶需求對房屋建筑結構做優化調整，確保整個建筑結構優化過程符合科學性與標準性要求。

【關鍵詞】結構設計優化;房屋建筑結構設計;應用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

18.

隨著市場經濟的進一步發展，我國建筑市場的競爭局勢也越發嚴峻，建筑企業要在競爭的浪潮中站穩腳跟，就必須加強革新，對工程施工設計與技術方法進行深入分析和完善，尤其是建筑設計人員必須注重提高自身的專業技能，積極運用各種現代化技術，對建筑結構設計進行優化，充分突顯出房屋建筑的經濟性與安全性，從而增強企業的市場競爭優勢，使企業在同行競爭中脫穎而出。

1、房屋建筑結構優化設計應用意義

1.1提升房屋建筑工程整體效益

房屋建筑工程整體效益受到多方面因素影響，其中質量與造價屬于兩個重要因素，通過房屋建筑結構優化設計可以有效提升房屋建筑結構質量與降低房屋建筑造價，實現房屋建筑工程整體效益提升。首先，房屋建筑優化設計便于施工人員提升房屋建筑工程整體建設質量。相關施工人員可以按照建筑優化設計方案進行施工，確保施工全程盡可能地與設計圖紙一致，保證建筑工程質量。其次，通過優化設計，施工人員可以精細化計算具體建筑工程建設所需要的施工量等，通過調整施工量實現對房屋建筑成本管控。相關施工企業可以根據施工要求與工程合同要求，盡可能地減少非必要建筑結構搭建，并針對每一處建筑結構細節位置進行優化，盡可能地減少各建筑結構具體所需施工量，幫助施工企業減少施工時間、施工勞動量、施工材料量等，在一定程度上降低工程造價。

1.2優化整體建筑結構

通過房屋建筑結構優化設計可以提升整體建筑結構質量，使得建筑結構兼具美麗外表與實用內在。一般房屋建筑主要功能為生活場所，其基本功能包括居住、使用等，同時房屋建筑作為重要建筑物，還需要具備一定審美性，需要符合大眾審美，而要想確保房屋建筑對大眾具有足夠吸引力，就需要同時滿足以上兩點。但在實際的房屋建筑過程中，常常會偏重于其中一點，大多數情況建筑設計人員會放棄外形，選擇確保建筑基本使用功能，在一定程度上降低了建筑綜合效益。針對此種情況，設計人員可以通過優化結構設計的方式，找到建筑外形與內在的平衡點，提升建筑結構整體質量，全面滿足用戶需求，促進建筑行業良性發展。另外，通過建筑結構優化設計，可以進一步提升建筑結構穩定性與安全性。安全是大眾選擇房屋建筑首要考慮要素，設計人員通過建筑結構優化設計，進一步優化建筑結構各項參數，增強建筑穩定性與安全性，滿足大眾首要需求。

2、房屋建筑結構優化設計的策略

2.1建立結構優化模型

要實現對房屋建筑結構設計的有效優化，首先就必須建立科學合理的結構優化模型。結構設計優化需要從大量變量中選擇出最為重要的參數，通過這些參數建立函數模型，從而計算出最優解。一般來說，模型的構建主要可分成兩大環節：首先，應選擇最為合理的設計變量，這是構建模型的基礎和關鍵，變量的設計將對參數的選擇產生直接影響，科學合理地對變量進行計算可大大降低后期計算編程的工作量。其次，應對目標函數進行確定。相關人員應先找出符合函數條件的最優解，然后再確定約束條件，約束條件具體主要涉及到彈塑性、強度和尺寸等方面。在對建筑整體結構進行優化的時候，必須確保上述約束條件都處在規定范圍內，盡可能滿足設計的相關需求。

2.2對計算方案進行優化設計

在建筑結構優化過程中，各方面的約束條件以及變量參數都會直接影響到優化過程。因此，在開展相關計算工作的時候，必須將所有的約束條件轉化成非約束條件，保證整個優化過程的順利完成。與此同時，還要綜合考慮變量的因素，采用科學有效的計算方式對建筑結構設計加以優化。

2.3針對房屋形體的優化

房屋結構設計優化既要保障建筑體的結構穩定與安全穩定，同時對建筑體的整體室內布局、外觀布局也有著嚴格的要求。建筑結構的設計優化講究科學性要求，在不斷提高建筑的整體穩定性的同時，對建筑的布局、外觀優化也同樣提出了更好的要求，符合當下對建筑的審美要求，并在結構優化設計中做創新設計，在原有優化措施的基礎上，科學調整建筑內部的形狀和結構，提升設計的完整性，并不斷提高客戶的住房需求體驗。所以在具體的設計優化中，設計師需要根據建筑體的選址、設計方案、結構布局、水文氣象等綜合性因素進行分析，同時還要結合設計的要求與相關標準，初步確定相關優化設計方案，并在后續的數據模型優化中不斷對相關內容進行優化與改進。應用外形優化設計的方法，借助建筑設計標準和外形結構的特征，進行高度整合重新優化設計。在設計中也要注重對連續性結構以及桿系結構的設計與優化，保障其發揮相應的功能作用，同時也符合功能美觀性需求，確保建筑的整體外貌完整一體化，滿足設計的審美要求。

2.4房屋截面優化

設計者需要對整個建筑結構的安全性加以綜合考慮，結合房屋設計需要，努力確保截面運算的完整性與科學性，同時在優化調整中讓截面設計都符合設計規范化標準。筑截面的優化設計不僅需要注重對數據精準性的把控，同時在操作時也需要保障界面的穩定性，能夠確保建筑體整體建構穩固，提高建筑體的整體使用壽命。

結語：

社會現代化的今天，人們對于房屋建筑的功能、設計要求越來越高，如何有效提高房屋的住房品質與安全性要求，就需要從設計、施工、質量檢測各個層面入手，努力對建筑施工的各個環節進行優化，才能有效提高建筑的品質與性能。對于房屋結構設計的優化要注重設計要求的規范性，既要保障其具備良好的力學性能，同時對于其外觀、室內布局.建筑風格、截面優化設計同樣提出了很高的要求，從而為客戶提供優質、滿意的住房，促進我國建筑行業的科學發展。

參考文獻：

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