房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

田 琦，臧小靜，任 凱，閆 壘

(黃河交通學(xué)院，河南 焦作 454000)

0 引 言

房屋建筑是人們?nèi)粘Ｉ罴肮ぷ鞯闹匾獔鏊瑸槿藗兲峁┌踩孢m的環(huán)境。在人們生活質(zhì)量不斷提升的背景下，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)顯得異常重要。在開展設(shè)計(jì)工程時(shí)，設(shè)計(jì)人員基于工程的實(shí)際情況，遵循房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則，提升房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全價(jià)值、使用價(jià)值以及觀賞價(jià)值。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 房屋結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)謹(jǐn)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，加強(qiáng)對工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)部位的把控，是提升房屋工程整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量安全的關(guān)鍵，同時(shí)對于提升房屋建筑安全性具有重要的作用。然而，當(dāng)前我國房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員對房屋建筑結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)部位設(shè)計(jì)的重視程度不夠，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，在建筑施工中容易引發(fā)大問題，對房屋建筑工程的整體質(zhì)量安全造成嚴(yán)重影響，增加施工企業(yè)成本失控的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

1.2 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案缺乏科學(xué)性

結(jié)合現(xiàn)階段的房屋建設(shè)工程來講，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于整體工程的穩(wěn)定性具有重要的影響，是建筑施工人員的重要參考依據(jù)，基于設(shè)計(jì)方案開展房屋建筑施工，因此，房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量對于房屋建筑工程整體的穩(wěn)定性與安全性具有重要的影響。然而，在具體的施工階段經(jīng)常出現(xiàn)參與施工的相關(guān)部門未能夠充分認(rèn)識到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性，沒有基于房屋工程的實(shí)際數(shù)據(jù)開展設(shè)計(jì)工作，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與房屋建筑工程實(shí)際情況不符合，容易發(fā)生工程變更的風(fēng)險(xiǎn)，將會(huì)對房屋建筑工程的具體施工造成一定程度的負(fù)面性影響。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)需要遵循的基本原則

2.1 美觀性原則

近年來，人們對房屋建筑的外形設(shè)計(jì)的要求逐漸提升，在保證整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全的同時(shí)，提升房屋工程的美觀性。在房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中，施工設(shè)計(jì)人員要對房屋建筑業(yè)主的需求進(jìn)行信息采集，包括對建筑外形的要求，結(jié)合當(dāng)前房屋建筑市場的發(fā)展趨勢，整合信息，構(gòu)建科學(xué)和理性的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，保證外形設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性滿足社會(huì)以及業(yè)主的要求。

2.2 經(jīng)濟(jì)型原則

伴隨著我國建筑領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)程不斷加快，房屋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出擴(kuò)大的發(fā)展趨勢，表明房屋建筑的投資金額不斷增加，引發(fā)施工企業(yè)金融風(fēng)險(xiǎn)的概率不斷加大。現(xiàn)階段，我國房屋建筑主要是采用招投標(biāo)的方式籌集資金，因此房屋建筑施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本投入較大，容易造成成本造價(jià)失控的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要重視這一特點(diǎn)，基于企業(yè)以及工程的實(shí)際情況，提升施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，保證房屋建筑的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。施工設(shè)計(jì)人員在保證工程整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)暮喕渌O(shè)計(jì)，從根本上控制房屋建筑成本支出，為房屋建筑的穩(wěn)定開展提供經(jīng)濟(jì)保障。

2.3 安全性原則

在我國房屋建筑施工中，將安全施工放在首位，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性，為施工人員的生命安全提供質(zhì)量保證。在以往的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員沒有明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，在具體的設(shè)計(jì)過程中過分注重建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的外觀的美感度，沒有將結(jié)構(gòu)的安全性放在首位，導(dǎo)致房屋建筑的安全性有待提升。針對該種情況，房屋建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)人員在開展工作的過程中應(yīng)當(dāng)充分注重建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而使得建筑整體的安全性得到有效提升。

3 探究房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的對策

3.1 加強(qiáng)現(xiàn)代技術(shù)手段的應(yīng)用

隨著我國科學(xué)技術(shù)手段的不斷發(fā)展，將其與房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作相融合，能夠提升建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的科學(xué)性，保證房屋建筑整體質(zhì)量安全。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的影響下我國城市化發(fā)展也相對較快，文明城市建設(shè)屬于城市化發(fā)展過程中的重要目標(biāo)，因此，在房屋建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，不僅要保證其優(yōu)化設(shè)計(jì)的科學(xué)性，還要保證房屋建筑外形設(shè)計(jì)與文明城市的文化特點(diǎn)相符合，為我國城市文化發(fā)展提供助力。因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要具有創(chuàng)新意識，將創(chuàng)新思想融入到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，為其提供多種設(shè)計(jì)方案，滿足城市化發(fā)展的需要。在數(shù)字化技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，房屋建筑設(shè)計(jì)人員能夠更加直觀的掌握工程的實(shí)際數(shù)據(jù)信息，將工程數(shù)據(jù)錄入到數(shù)字化系統(tǒng)中，構(gòu)建房屋建筑三維立體模型，以三維立體模型數(shù)據(jù)展開對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步分析，通過此種方式從而確保房屋建筑受力點(diǎn)設(shè)計(jì)合理，提升房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性的同時(shí)提升造型設(shè)計(jì)的美觀感。見圖1，在鳥巢結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，就是以數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，通過數(shù)字化技術(shù)對鳥巢工程設(shè)計(jì)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，不斷優(yōu)化鳥巢的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)而保證鳥巢結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受力點(diǎn)的穩(wěn)定性，在保證鳥巢結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可行性時(shí)，美化鳥巢的外形設(shè)計(jì)，體現(xiàn)出現(xiàn)代科技設(shè)計(jì)的建筑[1]。

圖1 鳥巢數(shù)字化技術(shù)設(shè)計(jì)

3.2 融入新時(shí)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念

隨著物質(zhì)生活得到極大程度的滿足，人們精神方面的需求也在不斷擴(kuò)大，因此對于房屋設(shè)計(jì)的要求也相對提高，以往的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念已經(jīng)不能滿足當(dāng)前人們對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，提升房屋建筑工程居住感受以及造型美觀程度是關(guān)鍵。由于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，在施工中容易受到性質(zhì)因素的影響，導(dǎo)致數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用無法落實(shí)到位，不利于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)個(gè)中的穩(wěn)定開展。因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要具有創(chuàng)新意識，將新時(shí)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念與工程實(shí)際相結(jié)合，為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出專業(yè)性指導(dǎo)意見，沒工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的穩(wěn)定推進(jìn)提供保證。在開展創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，積極利用現(xiàn)代化設(shè)備以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，積極采集房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)市場的意見，整合市場信息資源，打造滿足人們需求的現(xiàn)代化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。另外，在房屋建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中，保證設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素養(yǎng)，需要具備專業(yè)知識以及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)作為支撐，提升房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新價(jià)值。

3.3 加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)控制

通過加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)優(yōu)化操作，能夠有效的提升工程的安全性，保證我國房屋建筑工程的穩(wěn)定發(fā)展具有關(guān)鍵性意義。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，要將安全性原則放在首位，在保證房屋建筑安全性的基礎(chǔ)上優(yōu)化造型設(shè)計(jì)，提升房屋建筑工程的使用價(jià)值以及觀賞價(jià)值。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中一定要注重細(xì)節(jié)處理，嚴(yán)重按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙開展施工，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。例如，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對工程的穩(wěn)定性有著直接關(guān)系，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中積極開展地質(zhì)勘察工作，基于房屋建筑工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)開展設(shè)計(jì)工作保證房屋建筑承載力穩(wěn)定，重視元件之間受力設(shè)計(jì)。其次，在房屋建筑結(jié)構(gòu)施工材料選擇中，一定要基于工程的實(shí)際情況，以工程樁基礎(chǔ)的承載力為依托，對建筑工程的整體載荷進(jìn)行計(jì)算，保證房屋建筑各個(gè)元件之間連接穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合房屋建筑的需要，明確材料配比的數(shù)值，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)安全發(fā)展。另外，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，裂縫病害問題是非常常見的，對整體建筑的維修較大，因此，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中一定要猴子那個(gè)是裂縫問題，提升房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，降低裂縫問題的產(chǎn)生[2]。

3.4 完善房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型

在新時(shí)代發(fā)展過程中，基于現(xiàn)代數(shù)據(jù)模型開展房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，更加直觀的將房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員面前，基于數(shù)字模型對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題，并及時(shí)提出決絕對策，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)安全性。首先，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，基于數(shù)字模型開展設(shè)計(jì)方案可行性評估，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的價(jià)值。其次，基于數(shù)字模型能夠?qū)Ψ课萁ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性進(jìn)行嚴(yán)格把控，通過對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中的防震設(shè)計(jì)、消防設(shè)計(jì)、載荷計(jì)算等技術(shù)方面全面的實(shí)驗(yàn)分析，確保房屋建筑的結(jié)構(gòu)保持良好的穩(wěn)定向與安全性，盡可能避免房屋受到外界重力以及撞擊因素的影響，造成結(jié)構(gòu)受損安全性能下降的現(xiàn)象。

3.5 在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中開展仿真技術(shù)

隨著仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，防震技術(shù)的心梗以及應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中開展仿真實(shí)驗(yàn)，能夠通過擬態(tài)化融入到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在擬態(tài)數(shù)據(jù)系統(tǒng)中能夠采集夠多的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息，將信息以圖像的方式展現(xiàn)出來，再將房屋建筑數(shù)據(jù)信息輸入系統(tǒng)中，對房屋建筑環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評估以及指導(dǎo)。例如，在CDA技術(shù)形成房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)圖示時(shí)，見圖2，對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。隨著我國科學(xué)技術(shù)手段的不斷發(fā)展，CDA技術(shù)水平不斷更新，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，將于人工智能技術(shù)手段結(jié)合應(yīng)用，開發(fā)出智能CDA技術(shù)手段，提升房屋建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)運(yùn)算的質(zhì)量以及效率。智能CDA技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬態(tài)化管理中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，通過人工智能技術(shù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)CDA技術(shù)自動(dòng)化操作的發(fā)展，降低人工操作的工作壓力以及運(yùn)算誤差，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)運(yùn)行的準(zhǔn)確性，促進(jìn)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定發(fā)展[3]。

圖2 智能CDA技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用圖

4 結(jié) 語

根據(jù)上述內(nèi)容進(jìn)行分析，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對工程整體的質(zhì)量安全有著直接影響，在房屋建筑工程安全施工中占有非常關(guān)鍵的地位。因此，不斷優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用科學(xué)合理的先進(jìn)的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)房屋建筑工程的穩(wěn)定性，同時(shí)全面建筑工程的美感與經(jīng)濟(jì)效益，基于仿真技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等，構(gòu)建三維立體房屋結(jié)構(gòu)模型，更加直觀的分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最后那個(gè)存在的問題，不斷優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案發(fā)揮出該有的價(jià)值，促進(jìn)我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展。