關(guān)于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用探討

摘要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，人們越來越重視房屋建筑的整體質(zhì)量，隨之在房屋建筑結(jié)構(gòu)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用也受到了更多的關(guān)注。近年來住房需求量正在不斷增加，使房地產(chǎn)行業(yè)得到了迅速發(fā)展，在經(jīng)濟效益最大化的同時，也要注重優(yōu)化技術(shù)的有效應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化技術(shù)；應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟的進步，人們生活水平得到了進一步提高，對于住房結(jié)構(gòu)人們提出了更高要求，合理科學(xué)的將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，可以使房屋建筑基本要求得到滿足，同時還能完善房屋建筑功能。但就當(dāng)前情況來看，設(shè)計人員在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)時，依舊存在著很多問題，在某種程度上使房屋建筑設(shè)計質(zhì)量受到了影響。基于以上情況，我們應(yīng)重視房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，為提高其整體性能打下基礎(chǔ)。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化內(nèi)容

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，想要更好的應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，必須要滿足建筑結(jié)構(gòu)的使用功能和設(shè)計要求，將設(shè)計過程可能會出現(xiàn)的問題都考慮進去，并在最合理的經(jīng)濟下完成結(jié)構(gòu)設(shè)計。而這一過程便是優(yōu)化設(shè)計過程，其主要內(nèi)容有：建筑結(jié)構(gòu)選型、受力和構(gòu)件布置等，對這些內(nèi)容展開最優(yōu)化設(shè)計與分析。在一般情況下，主要包括兩部分內(nèi)容：其一，對房屋建筑整體結(jié)構(gòu)展開最優(yōu)化設(shè)計與分析；其二，對房屋建筑部分結(jié)構(gòu)展開最優(yōu)化設(shè)計與分析。同時，還可以細化第二部分，將之劃分為優(yōu)化設(shè)計細部結(jié)構(gòu)、中部主體結(jié)構(gòu)、上不屋蓋、圍護結(jié)構(gòu)以及下部基礎(chǔ)部分等[1]。

二、應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)注意事項

（一）做好前期參與工作

房屋建筑建設(shè)的核心便是設(shè)計，其施工質(zhì)量、成本、工期以及使用性能直接影響著設(shè)計水平與質(zhì)量。因此，在優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用過程中，要充分做好結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的工程項目前期參與工作，并對工程技術(shù)進行進一步優(yōu)化和完善，只有這樣才能在初期實現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化效果。

（二）做好優(yōu)化設(shè)計工作

為提高建筑結(jié)構(gòu)完善性和合理性，保證房屋建筑質(zhì)量，需要全面做好結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)計工作，并在其中合理滲透優(yōu)化技術(shù)思想。在設(shè)計現(xiàn)澆板時，設(shè)計人員要深入研究現(xiàn)澆板受力情況，之后使用優(yōu)化技術(shù)理念，根據(jù)實際情況提出多種具體解決方案，在其中選擇最優(yōu)的解決方法，有效制止建筑工程在后期出現(xiàn)拐角裂縫現(xiàn)象。

（三）有機融合新型技術(shù)

在社會不斷進步下，新型技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其中尤以信息技術(shù)最為明顯。但在房屋設(shè)計結(jié)構(gòu)中，計算機、信息和優(yōu)化等技術(shù)也要合理結(jié)合進行運用，這樣可以更好的完成工程建模和數(shù)據(jù)分析，進而工作人員才能更好的掌握工程參數(shù)，有效控制工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全性，從而確保房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全[2]。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用

（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計模型

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化過程中，歲基礎(chǔ)環(huán)節(jié)便是數(shù)學(xué)知識，在設(shè)計時要結(jié)合實際情況去建立數(shù)學(xué)模型，使用科學(xué)方法優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。

第一，合理選擇變量。一般對于可以確定參考數(shù)據(jù)的設(shè)計方案，將其定為變量由設(shè)計人員選擇。其可控制參數(shù)為能夠反映其安全和可靠性的參數(shù)，當(dāng)設(shè)計人員將不涉及因素和小幅度變化參數(shù)規(guī)定成設(shè)計參數(shù)時，會削減設(shè)計結(jié)構(gòu)和計算的難度，讓設(shè)計人員更準(zhǔn)確地取得優(yōu)化參數(shù)，順利進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計水平。

第二，確定函數(shù)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計人員要充分利用原定鋼筋橫截面尺寸面積函數(shù)，合理選擇參考函數(shù)并加以運用，細致分析和探討其性質(zhì)，盡量節(jié)省建造成本，有效節(jié)儉支出。

第三，確定約束條件。為保證房屋結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定和耐用，因此在設(shè)定房屋設(shè)計約束指標(biāo)時，要考慮變形情況、房屋尺寸以及架構(gòu)剛性等指標(biāo)，確保其符合標(biāo)準(zhǔn)。在展開具體設(shè)計時，要充分了解工程實際情況，并細致的分析比較其目標(biāo)，確定施工過程中的實際約束條件，使其符合規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，如此才能實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計主要目標(biāo)。

（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

結(jié)構(gòu)設(shè)計方案在優(yōu)化時，會涉及到很多的變量和約束條件。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在優(yōu)化過程中，計算時可以使用無約束條件去替換有約束條件，具體可采用Powell、符合型法以及拉式乘子法等。當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)定完成之后，需要將相應(yīng)的運算程序編制出來，這樣便可以得到最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

（三）概念設(shè)計優(yōu)化

優(yōu)化技術(shù)在應(yīng)用時，并不能全部依賴計算機設(shè)計軟件，而應(yīng)該結(jié)合人工設(shè)計，將概念設(shè)計優(yōu)化技術(shù)效應(yīng)進行全面發(fā)揮。在優(yōu)化選擇建筑的各種材料時，采用人工方式，在設(shè)計參數(shù)時設(shè)計人員需要依照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化，并不可一味依賴計算機進行分析。雖然計算機能夠計算設(shè)計各類數(shù)據(jù)，但卻不能依照實際需求設(shè)計出非常符合的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，在這樣的情形下設(shè)計人員要使計算機技術(shù)和實際結(jié)合，靈活使用計算機，在最終設(shè)計時要由設(shè)計人員進行分析改進，將概念設(shè)計優(yōu)化技術(shù)和計算機相結(jié)合進行合理運用[3]。

結(jié)束語：

總而言之，房屋建筑商想要實現(xiàn)美觀與質(zhì)量雙重需求，而且不給建筑工程經(jīng)濟效益帶來影響，必須重視在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中有效應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，在實際建設(shè)過程中提高設(shè)計人員優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用能力，讓房屋建筑的整體性能得到提高。目前建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展，而市場競爭非常激烈，利用優(yōu)化技術(shù)能夠?qū)⒖蛻粑^來，增加建筑企業(yè)經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]余振華.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，（15）：4907-4907

[2]陳勁華.淺論房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)[J].低碳世界，2017，（7）：117-118

[3]潘天湖.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)及在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015，（9）：2308-2308

作者簡介：姚侃（1987-）男，漢族，江西九江人，本科學(xué)歷，現(xiàn)今九江市建筑設(shè)計院結(jié)構(gòu)設(shè)計師，從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。