房屋建筑結構設計優化方法及應用探析

鄒明智

摘要：中國目前的建筑行業正處于快速發展的階段，同時人們的生活水平正在不斷提高，對建筑的質量和安全也有了更高的要求。人們要求房屋建筑能夠兼具美感，能夠給人帶來精神上的享受，因此房屋建筑結構設計非常重要。然而在很多房屋建筑結構設計中，在房屋建筑結構設計上沒有充分考慮，導致房屋建筑結構設計缺乏安全性和穩定性，無法滿足居住者的要求。在房屋建筑結構設計的過程中，不僅要考慮房屋建筑實際的功能，還應該考慮房屋建筑的美觀性，同時保證房屋建筑工程的質量。因此，針對房屋建筑結構設計中優化技術應用進行了探討。

關鍵詞：房屋建筑;結構設計;優化技術

引言

隨著社會經濟的快速發展，人們的生活質量也得到了改善，在此背景下，對于生活及居住的環境，也有了更嚴格的要求。在開展房屋結構設計工作的過程中，設計人員需積極采用建筑結構優化設計方法，這樣房屋的舒適度不但可以得到提高，同時還能將人們的居住需求進行全面的滿足。不僅如此，通過應用建筑結構優化設計方法，其還可在不影響房屋性能及質量的前提下大幅度降低建設的成本，而這在很大程度上也可提高工程企業的經濟效益，促進建筑工程產業在我國更好的發展。

1房屋建筑結構設計中存在的問題

1.1細節處理缺乏嚴謹性

在房屋建筑結構設計的過程中，相關設計人員需要對其中的細節加強重視。采用嚴謹的態度，完成對房屋建筑工程細微部位的設計，從而把握房屋建筑結構設計過程中的細節問題。因為這些細節問題不僅會對建筑功能產生影響，還會對建筑的安全性產生影響，所以相關設計人員需要加強重視，例如，在開展設計工作的過程中，一些工作人員在設計過程中缺乏嚴謹性導致預埋件與房屋建筑工程的整體結構、房屋建筑工程的施工安裝相沖突，同時也使房屋建筑工程的建筑質量受到嚴重影響。

1.2結構體系不太合理

結構設計是設計師重點關注的焦點，高層建筑物的本身結構與建筑材料、建設經驗密切關聯，比如在一些地震多發的地區就可以使用鋼結構。當前國內大多數的建筑都是鋼筋混凝土結構，但考慮到混凝土結構自身的重力大，建筑師就要嚴格地控制好結構體的側移和扭轉，進一步考慮加大核心筒和外筒鋼度，建設加強層，來減少結構體的側移。

1.3缺乏整體性

房屋建筑結構設計中的整體性對于房屋建筑業的整體發展具有十分重要的作用。目前，房屋建筑結構設計缺乏整體性，相關設計工作較為零散，這種情況會導致整個建筑工程施工缺乏目標。在房屋建筑結構設計的過程中經常會因缺乏整體性而導致建筑工程在建筑施工的過程中出現很多問題，例如，房屋建筑結構設計缺乏整體性使建筑工程既不能夠與周圍的環境建立一種和諧的關系，也不能有效解決建筑工程與周邊環境之間的矛盾，進而對環境的造成破壞。

2房屋建筑結構設計中優化技術的應用

2.1房屋建筑結構設計的整體優化技術

在房屋建筑結構設計優化的過程中，要能夠充分把握整體與局部之間的關系，使房屋建筑的整體結構同局部結構相互融合、融為一體。房屋建筑局部結構的優化設計需要根據具體情況進行，如屋頂的防漏、遮陽功能，屋頂水系統等。設計人員需要總結每一項工程項目的設計經驗，使建筑局部結構設計得到優化，有效減少房屋建筑工程的成本。另外，設計人員還需要采用科學嚴謹的態度對建筑工程現場進行勘察，充分了解建筑現場施工條件，從而得出合理的房屋建筑結構設計優化方案。例如：對建筑工程現場進行勘察，能夠選擇出滿足房屋建筑結構設計的材料，從而更好地完成對建筑材料的采購;在房屋建筑工程施工的過程中遇到較為復雜的施工情況，設計人員能夠充分利用施工現場整體環境，設計出更為可行的施工方案，從而更好地減少施工成本，為建筑企業帶來更大的經濟效益。

2.2基礎優化設計

房屋建筑的基礎結構對于整體結構的影響是非常大的，基礎設計是否合理會關系到房屋建筑的穩定性與安全性。因此，進行房屋建筑工程基礎設計時，應根據工程現場的地質條件選擇最為恰當的基礎結構類型。比如，一些房屋建筑的筏板基礎設計中，常常會面臨上下柱墩抗沖切情況，當墩柱尺寸相同時，上柱墩可以滿足沖切需求，而下柱墩卻難以達到沖切標準，這種基礎結構方面的問題往往是由于上柱墩與沖切線之間存在相交的情況，而相同尺寸的下墩柱與沖切線不相交;上下墩柱選擇不合理，一旦在基礎施工過程中土方的開挖量相對較大時，往往需進行下柱墩的科學設計。針對筏板基礎設計方面的這一問題，應結合具體的基礎設計標準進行各個細節的科學設計和調整。總之，任何的房屋建筑基礎設計中，專業設計人員都應加強對地基地質、基礎結構等方面的綜合分析，在最終的基礎結構設計方案確定時，充分從結構可靠性、施工成本和施工技術的角度出發優化方案。比如，如果工程現場的承載力比較好，可以采用淺基礎，而工程現場地基承載力不足、土質較差的情況下，需進行地基加固處理，選用樁基礎結構等，但無論采用的是哪種樁基礎，都要注意基礎結構參數的優化。

2.3對優化模型進行合理建立

在開展建筑結構設計優化工作的過程中，結構優化設計模型及計算方案是極為重要的。所謂結構設計優化，即是從眾多變量中選擇較為關鍵的參數，之后結合這些參數建立函數模型，并計算出最優解。通常情況下，對模型的構建可分為以下幾部分。首先，設計人員需要對設計變量進行合理選擇，設計變量不但對模型的構建起著至關重要的作用，同時也關系著對參數的選擇，設計人員通過對模型的設計變量進行科學計算，計算編程的工作量也會得到有效地降低。其次便是對目標函數的明確，在這一過程中，設計人員需找到能滿足函數條件的最優解，之后還需對約束條件進行合理確定，其中就包括應力、強度以及尺寸等數據條件。在落實建筑結構設計優化工作的過程中，設計人員需確保這些約束條件可達到施工標準及規定，這樣設計的相關需求也能得到有效的滿足。

2.4建筑結構設計的數字化技術應用

在建筑物設計期間，結構性設計也比較關鍵，結構設計主要是對建筑項目中的各個結構組成進行深度地細化，在保證建筑物外觀同時，還要注重建筑物內部功能的完善，注重整體建筑結構體的穩定性。因此，結構設計對于建筑物項目有更強的實用價值，在結構設計時，使用數字軟件能夠對建筑物內部結構進行梳理，從而做出深度的分析，這也是當前建筑結構設計的難點，其規避了過去人工計算結果失誤率高的情況。最大程度上提高了建筑結構體受力的平衡性，基于這種數字化技術，在建筑結構設計中應用，可以將建筑結構體內各個參數進行深度地分析，了解不同建筑結構的受力情況。

結束語

總而言之，在開展房屋建筑結構設計工作的過程中，對建筑結構設計優化方法進行的應用是極為重要的。在建筑結構設計優化方法的作用下，不論是房屋建筑的安全還是美觀都能得到優化設計，而業主也可進行更安全、舒適的居住。此外，通過對房屋結構設計進行全面的創新，其不但可以吸引更多的消費者，還能將人們的居住需求進行有效的滿足，而這在很大程度上也有利于建筑單位的可持續發展。

參考文獻：

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