關于房屋建筑結構設計中優化技術應用的探討

郭娜

摘 要：自從我國進入21世紀以來，我國經濟、政治都得到了巨大的發展。文章主要分三個方面探討房屋建筑結構設計中的優化技術應用。首先，文章簡析了房屋建筑結構設計和優化技術，分析了優化技術在房屋建筑結構設計中房屋建筑結構設計與建筑用地面積之間的關系，房屋建筑結構設計與樓房的層數之間的關系；本文闡述了如何應用優化技術，主要包括三部分，房屋建筑結構設計中前期的準備工作，房屋建筑結構設計進行過程中的要求，以及房屋建筑完成后需要注意的一些問題。

關鍵詞：房屋建筑結構；結構設計；優化技術應用

1 引言

隨著我國城市不斷的發展，建筑工程投入的力也在不斷的增加，同時為了滿足人們對居住環境的需求，一定要保證房屋建筑工程的功能性、安全性、耐久性以及使用性。因此，加強房屋建筑結構設計優化是非常重要的一項工作內容，并且在設計優化的過程中，一定要經濟性、美觀性等方面，作為設計優化考慮度重點。另外，通過利用有效的優化技術，對房屋建筑結構設計中的一些參數進行相應的轉化，保證各項參數的合理性，這對房屋建筑結構質量的提升，起到了重要的作用和意義，也為后期的施工提供了相對便利的條件。

2 房屋結構設計優化技術的作用

2.1 提高房屋建筑的安全性

為了提升建筑結構設計的質量，需要對原先的設計方案進行適當的修正，將其中存在的不足之處進行優化，從而保證建筑結構的整體性和安全性。根據我國一些已經建成的項目數據顯示，在對房屋建筑結構設計進行合理優化后，其建筑的總成本要比原來的方案低很多，且建筑的舒適度、使用效果明顯提升，同時，房屋建筑的安全性能也得到了一定的提升。

2.2 降低工程造價

在房屋建筑結構設計中，不僅要考慮到建筑整體的安全性，同時也要注重結構施工過程中產生的工程成本，以保證建筑企業的經濟效益。在房屋建筑結構設計中使用優化技術，不僅提高了建筑的經濟性，同時也讓建筑材料充分發揮自身性能，有效降低成本，能夠降低成本約20%左右。

2.3 提高了房屋建筑的經濟性

房屋建筑的快速擴展，使得占地面積逐漸擴大、樓層高度逐漸增加，這樣就會出現光線問題，很多樓層的采光并不好，使得大量已經建成的房屋空置，使得樓盤的經濟性降低。而在房屋建筑結構設計中采取優化技術，能夠從根本上解決上述問題，不僅能夠平衡樓層的層數，同時也能夠對樓盤的占地面積、土地利用率等進行有效的協調和規劃，在保證采光正常的前提下，最大限度縮小占地面積，達到節約土地資源的效果。

3 為什么在房屋建筑結構設計中需要用到優化技術

3.1 房屋建筑結構設計與建筑用地面積之間的關系

我國是世界上的“人口大國”，我國有13億多人口，是一個人口數量巨大的國家，為了緩解人口增長過快，我國采取了一系列對策來應對這個問題。人口增長速度雖然得到了控制，但我國仍舊是一個人口大國，緊隨著人口問題而來的是土地問題，建筑用地、農業用地、工業用地，最大的一個問題是建筑用地，我們必須要慎重考慮房屋建筑結構設計與建筑用地面積之間的關系，通過優化技術的應用，完善房屋建筑結構，以此來達到理想的效果。

3.2 房屋建筑結構設計與樓房層數的關系

房屋建筑結構設計中最底層的建筑成本會被平均分配到具體的每層樓房之中，為了一定程度上減少建筑成本，可以通過適當增加樓層數。樓房的地基在建造的過程中，更加要用到技術的優化，通過技術來保證地基的安全性，在地基方面花費更多的成本，但這些成本平均分配給每層樓，那這個成本又會沒有大的一個變化。優化技術不僅應用在樓房的建筑，同時在房屋建筑結構和墻體的高度等方面也得到廣泛的應用，這些問題在實際操作過程中，需要用到很高的技術，且這些問題在實際解決中很復雜，因此將優化技術運用在房屋建筑結構設計中非常有必要。

3.3 房屋建筑結構設計中優化技術應用的好處

一些企業為了減少成本，使用一些低質量的房屋建筑材料，一旦出了問題，會釀成不可挽回的后果。在房屋建筑時使用低質量的建筑材料，一方面沒有保障。最好的解決方法是在房屋建筑結構設計中，應用優化技術，通過技術的使用來減少成本，通過使用高科技技術不僅可以保障房屋建筑的安全性，而且還可以保障房屋建筑結構設計的科學性。

4 設計優化技術在房屋建筑結構設計中的應用

4.1 房屋建筑內部結構設計優化

房屋建筑結構設計優化最主要目的就是提升房屋建筑結構度耐久性、安全性、舒適性以及良好實用性。但是，從技術的角來分析，應當在原有的基礎之上，對房屋建筑工程結構中的可行性就那些分析，對施工工程控制的同時，保證了工程施工的進度，具體的設計優化內容如下：（1）一般情況下，在房屋建筑結構設計之前，都會對工程中各項數據和信息就那些收集，并且將其作為變量。例如：在房屋建筑結構設計的過程中，常見參數主要包括有：屋價格參數、預期出現的損失參數等。因此，在設計優化的工程中，對可能出現或者經常會用到的參數，進行分析判斷參數的準確性。（2）函數是構建的房屋建筑結構模型的基礎。因此，在房屋建筑結構設計的過程中，一定要對工程中所包含的函數進行分析和歸類，并且在眾多函數中獲取自己想要的函數，這樣才能保證房屋建筑結構模型的準確性，例如：在房屋建筑結構設計優化的過程中，應當對橫面結構的尺寸、大小等面積函數，進行分析和判斷，從而為模型結構的建立，提供重要的參考依據和支持。（3）為了保安證房屋建筑結構的安全性和耐久性，一定要對尺寸、結構、剛性、構架等方面，作為重點優化的考慮對象。同時，在設計優化的過程中，一定度工程的實際情況，對施工中的約束條件和衡量條件進行分析，以此起到優化的作用，保證了施工中的穩定性。

4.2 房屋建筑結構設計模型的優化

建立更科學的結構模型是優化建筑結構設計的第一步，也是最關鍵的一步。利用科學的發展，綜合運用數學函數和物理受力，建立一個完整的結構模型。在試驗檢測過程中，嚴格控制各種參數的變化，對于試驗變量的選取，結合以往的經驗和數據，選取對結構整體性能起決定性因素的幾組數據作為主要變量進行重點研究。對結果影響不明顯的可適當減少工作量，將主要精力放在對重點部分的突破上，保證結構設計模型的建立能高效、科學的進行。

4.3 計算機優化技術的使用

如今，每個行業都離不開計算機的支持，在房屋建筑結構設計中使用計算機技術來作為支持，能夠方便人們展開相關計算，達到更好的優化設計效果。實際上，房屋結構會受到很多變量條件的影響和約束，無法通過單一的方式來對房屋結構進行設計和優化，因此，需要利用到“人機結合”的方式，通過計算機技術來優化結構設計。比如：采用GAMS軟件來提升設計的效率，優化設計過程和結果。該軟件在處理建模問題的時候能夠通過自然、簡潔的方式來展開處理，同時能夠讓用戶自由更改公式，使用起來非常方便。

5 結束語

房屋建筑結構設計的主要目的在于實現建筑物的功能性與安全性，同時，盡可能保證建筑物的耐久性，在滿足房屋建筑的以上功能的同時，最大限度節約建筑成本是設計者的目標。那么，就需要對建筑物進行結構優化設計，并將優化設計技術應使用于結構設計的各個階段，這樣可以盡可能保證結構設計的合理性與可行性。

參考文獻：

[1] 鄒映富.淺談房屋建筑結構設計中如何應用優化技術[J].城市建設理論研究：電子版，2015（3）：120.

[2] 董鵬，隋海榮.淺談房屋建筑結構設計中如何應用優化技術[J].文摘版：工程技術，2015（5）：57.