房屋結構設計中建筑結構設計優(yōu)化方法的應用研究

文/張偉 湖南百利工程科技股份有限公司 湖南岳陽 414000

業(yè)主對新建的建筑提出了更高的要求，包括：實用性、美觀性和安全性等，在建筑市場上為了贏得一席之地，企業(yè)需要從設計現(xiàn)狀入手，發(fā)揮現(xiàn)有預設模式的最大化作用，提升適應性。此外考慮到市場環(huán)境、業(yè)主要求和企業(yè)經(jīng)濟效益等方面因素，對建筑結構優(yōu)化是必然的選擇，需要綜合性分析，滿足實際要求。

1、房屋結構設計中建筑建筑結構的現(xiàn)狀

房屋建筑結構是個復雜的過程，根據(jù)現(xiàn)有設計形式可知，如何做好概況分析成為重點，必須嚴格按照預設要求進行實施，提升可行性。但是在實踐階段存在部分問題，增加難度，問題如下：

1.1 房屋結構設計不合理

當前建筑商在房屋設計過程中要綜合考慮建筑朝向、間距以及自然采光等方面因素，如果存在設計不到位或者其他類型的問題，勢必對整體管理造成不良影響。此外如果自然采光條件差，北方在冬季要增加散熱的電氣設備，綠色低碳建筑本身特點以及性能決定綠色低碳理念的應用情況，對建筑系統(tǒng)而言，采用科學有效的設計方案，將自然界的力量和能源合理應用到實踐中。此外在優(yōu)化設計過程中，結合實際利用的自然風走向、自然采光布局以及新能源等，在后續(xù)設計階段體現(xiàn)出綠色、環(huán)保和低碳理念，滿足要求。但是在后續(xù)設計階段存在設計不合理的現(xiàn)象，增加難度[1]。

1.2 設計不具有針對性

設計模式是個復雜的過程，在后續(xù)管理和預設過程中需要保證整體針對性。但是子啊勘察設計過程中僅依靠經(jīng)驗進行，忽視了實際地質環(huán)境的勘察進行施工，此類設計形式是不完美的。建筑的設計要結合氣候條件以及喜好進行設計。由于南方和北方的氣候條件差距比較大，要結合實際地形進行施工和處理。此外考慮到建筑周圍地形以及其他因素可知，提升針對性符合要求。如果設計模式本身不具有針對性，則導致優(yōu)化模式得不到落實[2]。

1.3 結構預設不到位

根據(jù)現(xiàn)有設計參數(shù)可知，在選擇參數(shù)的過程中，凸顯出技術的最大化作用，能滿足結構要求。根據(jù)優(yōu)化設計指標為例，可能存在優(yōu)化設計不到位的情況，造價管理難度提升。以現(xiàn)有參數(shù)為例，設計人員對眾多相似的函數(shù)進行分析，在現(xiàn)有基礎上能獲得目標函數(shù)。此外在房屋建筑穩(wěn)定性和安全性分析階段，考慮到相關條件，只有滿足現(xiàn)有的技術規(guī)范，才能提升可行性。

2、房屋結構設計中建筑結構優(yōu)化的意義

房屋建筑結構比較特殊，在后續(xù)設計過程中需要了解優(yōu)化模式和具體內容，根據(jù)結構應用模式和實際情況進行設計。重要性如下：

2.1 提升土地利用率

城市用地面積比較緊張，進城務工以及生活學習的人們比較多，建筑商在選址階段需要引起重視，從各個方面入手，進行綜合性的考慮。此外需要了解周邊地理位置，從結構以及土地的最佳性方面入手，充分利用現(xiàn)有土地。在優(yōu)化設計過程中，明確重點內容和關鍵內容，按照設計流程和方案要求實施，能滿足房屋設計的具體要求。

2.2 提升企業(yè)競爭實力

從當前城市化發(fā)展趨勢來看，建筑行業(yè)的競爭逐漸激烈，在激烈的市場條件下，要想獲得理想的發(fā)展趨勢，需要跟隨時代發(fā)展的腳步，滿足人們對房屋建筑的需求。建筑結構的合理化設計能保證結構本身的舒適性，在后續(xù)設計和利用過程中，根據(jù)結構設計概況實施，提升適應性，達到理想的效果。

3、建筑結構優(yōu)化方式在房屋建筑中的基本步驟

根據(jù)現(xiàn)有建筑結構設計形式可知，在整個分析階段要從實際情況入手，做好步驟分析工作，滿足實際要求。以下對具體優(yōu)化方式進行分析。

3.1 制定科學有效的建筑模型

在模型制作過程中，要制作合適的模型，重視案例選擇。以變量作為基礎，盡量把所有影響因素進行分析，以建筑結構本身為例，在實施階段可能存在多個或者單一的影響因素，以預算模式作為基礎，需要恰當?shù)膶δＰ捅壤M行掌握，減少對應的設計數(shù)量和計算數(shù)量。在編程階段，要確定基本的工作量，最大程度提升工作效率[3]。

3.2 確定基本函數(shù)

對房屋建筑結構進行優(yōu)化和選擇的階段，要對各個環(huán)節(jié)進行掌握，以準確性評估作為技術，了解建筑材料數(shù)量和類型，只有明確總的造價成本，才能明確要求。以總的造價成本作為基礎，由于約束條件比較多，要選擇一定數(shù)量的符合標準和要求的參數(shù)。鋼筋截面的選擇也是重點，在失效性分析階段，了解成本內容，將成本控制在合理范圍內。約束條件的建立也是重點，結構優(yōu)化本身特殊建成后要了解設計內容，在設計之初進行認真的對比，為了避免出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象，要最大限度滿足整個建筑工程的質量要求。此外借助互聯(lián)網(wǎng)以及衍生的信息手段進行應用，將各種約束條件編輯成一個計算機程序。在運算和核算過程中，適當提升工作效率，能避免出現(xiàn)拖沓的現(xiàn)象 [4]。

3.3 進行結果分析

在實踐階段，通過一定方式得到計算結果后，要求將結果以及最初的設計方案進行對比，在保證整體建筑要求基礎上，選擇一個符合企業(yè)以及業(yè)主要求的方案。在問題分析階段，從房屋建筑功能的整體性入手，綜合分析各類問題，對一些可能存在的各種問題進行研究后，進行多角度、深層次的分析，如果出現(xiàn)模棱兩可或者差不多等現(xiàn)象，則要明確結構類型，做好適應性、安全性分析工作，如何保證建筑結構的藝術性和美觀性成為設計關鍵，需要對整體建筑設計進行了解，實現(xiàn)有序設計[5]。

3.4 實現(xiàn)整體和局部的優(yōu)化

房屋建筑設計是個復雜的過程，考慮到構件以及受力等因素可知，要做好截面預設工作，根據(jù)風力以及抗震等指標要求，要從主體結構優(yōu)化和改進現(xiàn)狀入手，為整體設計奠定基礎。此外以子結構作為基礎，子結構組成部分包括：下部結構和其他結構等，如果結構設計存在異常，則可能出現(xiàn)調整不到位的現(xiàn)象，整體設計受到影響。詳細設計流程如表一：

表一：房屋建筑設計流程

結構布置是最后階段，一般來說，樁基通常分為灌注樁和預制樁，灌注樁要求比較高，流程比較復雜，實際操作起來難度比較大，因此，在具體施工中，有機的使用預制樁，能滿足具體要求。根據(jù)設計方案的概況可知，節(jié)約建筑物的施工成本，例如樁基礎、成孔工藝等是影響工程造價的關鍵因素，要凸顯出流程具體要求，實現(xiàn)合理化應用。施工可選擇的方案非常多，每種方案的預算和進度都有考量!因此!應該根據(jù)實際需求選擇地下挖掘的技術和方案。

結語：

建筑結構優(yōu)化設計是個復雜的過程，根據(jù)現(xiàn)有設計模式和實際內容可知，如何做好設計分析工作成為重點。無論從建筑行業(yè)還是房屋設計行業(yè)，要滿足大眾消費需求。此外以建筑設計合理性為前提，通過優(yōu)化設計等措施落實后，專業(yè)人員要研究結構設計的重要性，在房屋設計階段，盡量滿足設計需求。在本次研究中通過制定科學有效的建筑模型、確定基本函數(shù)、進行結果分析、實現(xiàn)整體和局部的優(yōu)化等方面措施，做好優(yōu)化設計工作，使其滿足具體要求，促進整體進步。