建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究

王雪利

摘 要：建筑結構設計優化方法是順應建筑行業發展的產物，也是市場經濟條件下對資源配置提出的新要求，其為房屋結構優化設計提供了重要的參考。通過將結構設計優化方法應用于房屋結構的優化，可以保證整體建筑結構的科學合理，保證建筑功能的完整有效，進而確保房屋建筑的質量。

關鍵詞：房屋建筑結構設計；優化技術；應用

1房屋建筑領域結構設計優化方式的重要性

由于我國人口基數大，今后20 年內人口還是以增長為主，因此，我國房屋建筑在今后主要傾向于高層或者超高層，如何在確保房屋建筑安全性等各種要素的前提下，有效的減少企業的資金投入成為許多業內人士和房屋建筑企業必須面對的一個問題。確保房屋建筑基本的安全質量是所有的結構優化的立足點，在優化中，應當對設計方案進行整體的分析，采用比較前沿的技術規劃和設計標準對房主建筑進行有效的管理，大量的實踐證明，可以很好的控制房屋建筑工程的基本造價。如果房屋設計人員一開始就把房屋建筑的質量、施工的技術要求結合起來，一方面可以提高房屋設計方案的科學性，另一方面也可以使企業的經濟效益實現最大化。因此，房屋建筑結構的科學化優化可以深挖所有施工機械和建筑材料的基本潛力，做到物盡其用，減少不必要的浪費，更能把相應的造價降到最低，最終為企業賺足了利潤。對房屋結構進行優化，還可以發現最初設計中存在的安全隱患及不合理之處，更好的進行系統性的設計和完善，更能保障業主提出來的安全性的要求。

2房屋建筑結構設計中優化技術的作用

2.1提升安全性

現代房屋建筑結構進行優化的基礎便是提升其安全性，這也是房屋建筑結構設計中的關鍵核心。為有效提高建筑結構質量，則需要對原設計方案中的缺陷與不足進行優化，通過修改去盡可能規避其中的結構受力不合理等問題。

2.2完善功能性

通過房屋建筑結構設計中對優化技術的應用，能夠促使建筑設施的協調性、美觀性與實用性有所提升，完善房屋建筑的功能，進而滿足人們對房屋建筑的功能需求，為其營造安全、優質且舒適的生活環境。

2.3提高經濟性

房屋建筑的結構設計優化不僅能夠提升建筑質量，還能有效縮減施工成本，進而保障施工單位的經濟效益。實際數據表明，房屋建筑結構設計優化后給出的設計方案能夠縮減25%左右的成本，可見其經濟性的有效提升。

3房屋建筑結構設計中優化技術的應用

3.1 建筑結構設計優化

（1）選擇參數變量。在實際的房屋建筑結構設計工作當中，設計人員為盡量保證設計思想的正確性，會通過多種手段去盡可能獲取更多的與工程相關的參數，并且將這部分參數視作為變量。比如，在建筑工程當中，常被當作變量的參數有房屋價格參數、預期出現的損失參數等等，在進行設計優化的過程中，設計人員則需要對所收集的參數進行分析，預判其變化可能對工程造成的影響，以及由于復雜程度帶給工程進度的影響。基于此種情況，在實際的建筑結構設計優化分析階段，倘若設計人員將變幅偏小的參數或者印象因素偏少的參數選為設計指標，則會大大降低設計、編程的工作難度，進而更為快速地找準目標點，開展設計工作。

（2）確定函數。在具體的房屋建筑結構設計優化工作當中，設計人員一般會從眾多相似函數當中去確定目標函數。比如在進行鋼結構的施工過程中，設計人員針對房屋橫截面規格與鋼筋規格進行最優化的函數選擇，并且對所確定函數的性質進行深入細致地分析，進而從施工成本方面予以考慮整個鋼結構項目的具體設計。

（3）條件衡量。一般來講，在實際的房屋建筑結構設計工作中，為保證優化后的房屋建筑具有更加的耐久性與穩定性，則需要在設計過程中針對房屋規格、結構剛性、構架穩定性等不同因素可能對房屋造成的影響進行具體的分析與充分考慮，同時結合不同的設計要求對整體的施工條件予以精準衡量。此外，還應針對施工當中的約束性條件進行全面分析，保證在設計環節中的所有指標都與房屋建筑的質量控制要求相符合，進而達到設計優化的目標。

3.2 強化房屋建筑防震安全結構設計

在房屋建筑的具體使用中，會不可避免地遇到許多不可抗外力，尤其是毫無規律可循的地震，所以在進行房屋建筑結構設計工作時，一定要綜合考量地震荷載效果，保證房屋建筑的安全性與整體質量。通過對這一點進行重點分析研究，在設計中采取科學合理的措施去提升房屋建筑的抗震能力。現如今，關于如何強化房屋建筑的防震安全結構設計，已經有很多成熟的技術方案，比如將房屋建筑設計成結構對稱，促使其荷載承受力處在平衡狀態，使得建筑物的延性增大，其結構的風險截面也會變少；或是選擇延性建筑結構，采取多道設防，利用非必須構件對重要構件予以保護，進而強化房屋建筑的抗震性能。

3.3 概念設計優化技術的應用

在房屋建筑結構設計中應用優化技術，應該有機結合計算機與人工在設計方面的優勢，而并不是完全的依賴于計算機軟件去完成所有的設計，只有這樣才能夠在房屋建筑結構設計中充分發揮概念設計優化技術的最大實效。此外，在選擇施工建筑材料的過程中，為了能夠對各種材料的優勢與劣勢進行綜合考慮，仍舊需要采取人工選擇的方式進行最優化選擇。針對結構設計參數方面，相關人員要結合項目設計標準予以優化利用，同樣不可完全依賴于計算機軟件的分析，雖然計算機軟件能夠快速地對各類數據進行計算設計，但無法基于房屋建筑項目的實際需求設計出具體的結構設計方案，所以在應用過程中需保持合理性，與項目實情相聯系。

結束語

隨著社會經濟的快速提升，為滿足人們對于住房日益增高且多元化的要求，建筑業對于房屋建筑的設計與質量投注了更多的重視，不過成本增高、質量無法保證等問題也隨之而來。將優化技術應用到現代房屋建筑的結構設計當中，能夠有效降低造價，并在提升經濟效益的同時確保人們對于房屋的功能性與質量的要求得到滿足。

參考文獻

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