房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)探討

范偉棟

吉林省地礦建筑設(shè)計院

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)探討

范偉棟

吉林省地礦建筑設(shè)計院

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用需要設(shè)計人員使用最少的資金消耗進(jìn)行科學(xué)合理的房屋建筑建構(gòu)設(shè)計。具體來說，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)需要從用地面積和房屋建筑的樓層、經(jīng)濟(jì)效益和房屋設(shè)計、建筑設(shè)備需要消耗的資金和房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計、房屋建筑樓層和分布結(jié)構(gòu)問題等方面進(jìn)行分析，而要想切實加強房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，則需要設(shè)計人員重視設(shè)計前的分析工作和設(shè)計中的復(fù)雜問題。鑒于此，本文主要分析房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)。

房屋建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化技術(shù)

1 、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)概述

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用需要相關(guān)人員先就優(yōu)化技術(shù)的基本內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)的了解。房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，工作人員必然會面臨各種各樣的問題，如經(jīng)濟(jì)問題和建筑材料問題等。在此情況下，使用最少的資金消耗進(jìn)行科學(xué)合理的房屋建筑設(shè)計即所謂的優(yōu)化，而這個過程則被稱為房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化內(nèi)容主要可以分為兩個部分：①對房屋建筑的整體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；②對房屋建筑的局部進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。房屋建筑的局部分析還能夠根據(jù)局部的主體結(jié)構(gòu)、屋蓋結(jié)構(gòu)以及下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等細(xì)分結(jié)構(gòu)進(jìn)行再次分部優(yōu)化設(shè)計。

2 、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 優(yōu)化技術(shù)思想在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

首先是參數(shù)變量的選擇。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員為提高設(shè)計思想的科學(xué)性，會通過多種途徑獲取同工程相關(guān)的參數(shù)，將這些參數(shù)作為變量進(jìn)行具體的施工設(shè)計。常見的建筑工程目標(biāo)參數(shù)主要包括房屋價格參數(shù)、預(yù)期出現(xiàn)的損失參數(shù)等，在進(jìn)行工程的優(yōu)化設(shè)計時，設(shè)計人員會對這些設(shè)計參數(shù)進(jìn)行充分分析，分析參數(shù)對工程可能造成的影響，這種方法程序相對復(fù)雜，會對工程的施工進(jìn)度造成影響。但是在優(yōu)化分析環(huán)節(jié)，設(shè)計人員選擇變幅較小的參數(shù)作為設(shè)計指標(biāo)時，就會降低建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度，設(shè)計人員也能夠快速找到設(shè)計的目標(biāo)點。其次是確定函數(shù)，優(yōu)化設(shè)計中，設(shè)計人員通常會在眾多的函數(shù)當(dāng)中獲取目標(biāo)函數(shù)。并且對目標(biāo)函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行分析，通過這樣的方式來控制施工成本。最后是對施工條件進(jìn)行衡量，為了保證房屋建筑施工的穩(wěn)定性和耐久性，在房屋設(shè)計中，需要綜合考慮多種因素的影響，包括房屋的尺寸、結(jié)構(gòu)的剛性以及架構(gòu)的穩(wěn)定性等，在實際施工中，可以根據(jù)設(shè)計要求衡量施工條件，對工程施工造成約束的條件進(jìn)行分析，保障工程的施工指標(biāo)滿足施工要求。

2.2 優(yōu)化技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

首先，比較鋼結(jié)構(gòu)同其他技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，其次，要考慮鋼結(jié)構(gòu)在工程施工項目中應(yīng)用的具體內(nèi)容以及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵施工技術(shù)，鋼結(jié)構(gòu)施工內(nèi)容中存在的優(yōu)化項目，然后針對鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)容中存在的優(yōu)化項目進(jìn)行分析，討論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性。還需要借助計算機構(gòu)造數(shù)據(jù)模型，探討設(shè)計的可行性。最后對鋼結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分析，通過判斷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來判斷鋼結(jié)構(gòu)在施工中的應(yīng)用效果，最終生成鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化報告，根據(jù)具體的報告選擇優(yōu)化技術(shù)。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中對概念設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

在優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用過程中不能完全依靠計算機軟件，還需要將人工設(shè)計和計算機軟件的應(yīng)用有機結(jié)合，這樣一來，才能夠使得概念優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用效率得到充分的發(fā)揮。在選擇具體的建筑材料時，應(yīng)該結(jié)合材料的優(yōu)缺點以人工方式選擇。安全性是房屋建筑的基本要求，只有在保障建筑安全性的前提下才能談及建筑物的其他性能。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用概念設(shè)計技術(shù)能夠增強房屋的外部抵抗力，減少外部環(huán)境對建筑物的影響。在外部影響因素中，地震是對房屋建筑造成最大影響的因素，因此，通過增加概念設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，可以增強建筑物的抗震性能。一般將建筑物體設(shè)計成對稱的形成能夠增強其穩(wěn)定性，通過對稱設(shè)計的方式可以將建筑物承受的荷載作用于其自身，不僅能夠減小建筑物的危險截面，還能夠增強其抗震性能。

3 、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用時的注意事項

(1)重視對工程項目的前期參與。因房屋建筑設(shè)計方案的質(zhì)量對房屋的安全性、實用性、經(jīng)濟(jì)性等具有直接影響，因此房屋建筑項目的核心階段就是設(shè)計階段。我們要想加強相關(guān)項目設(shè)計的優(yōu)化技術(shù)，首先需要做的就是重視對工程項目的前期參與，即根據(jù)設(shè)計結(jié)果以及優(yōu)化建議，積極投入到房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計當(dāng)中，確保前期能很好地體現(xiàn)出房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計思想與理念；(2)重視對內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，不僅要考慮建筑的整體性能優(yōu)化，還要考慮建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化統(tǒng)籌，即將“優(yōu)化設(shè)計”的思想落實到各項環(huán)節(jié)當(dāng)中；(3)重視與計算機等新型技術(shù)的融合。在當(dāng)下信息技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)代，計算機技術(shù)與優(yōu)化技術(shù)的有機融合是未來房屋建筑工程項目發(fā)展的主流趨勢。針對不同建筑工程優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用實況，計算機技術(shù)主要應(yīng)用在工程數(shù)據(jù)分析與工程建模上，即通過分析工程參數(shù)，構(gòu)建建筑模式，幫助設(shè)計人員及時了解相關(guān)信息，有助于更好地控制建筑結(jié)構(gòu)的整體性、安全性、穩(wěn)定性。

總之，近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，建筑施工項目整體數(shù)量呈現(xiàn)上升趨勢，特別是房建工程項目數(shù)量上升幅度較大，同時人們對房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計也提出了更高要求。而房建工程項目建設(shè)過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計是十分重要的環(huán)節(jié)，其是保證建筑物穩(wěn)定性、安全性的重要基礎(chǔ)。為保證房建結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，必須要采取結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)對其進(jìn)行完善。

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