房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的實際應用

摘 要：伴隨當前我國社會經濟發展速度不斷提升，城市化建設發展程度不斷加強，人們對城市建筑的結構設計工作有了更高的要求，建筑施工不但需要具備良好的安全行和實用性之外，還需要保證建筑的整體審美和經濟行要求。本文就針對我國房屋建筑結構設計工作中，建筑結構設計優化的方式進行了分析，為房屋建筑結構設計工作提供借鑒。

關鍵詞：房屋結構；建筑設計；優化方法

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0374-02

隨著我國城市化建設發展速度不斷提升，我國在土地管理制度方面也在不斷走向完善化，社會經濟的快速發展帶來的是人們對土地資源的需求量不斷加大，為了充分緩解土地資源使用緊張和困難的問題，在土地價格上正在快速的增長。在這種土地資源發展背景下，不但給我國房地產工作的開發帶來的一定的挑戰，同時還在很大程度上對建筑建設成本產生了嚴重影響。當前，人們對房屋建筑設計的整體要求正在不斷上升，在城市化發展過程當中建筑產品的整體質量成為了很多社會發展群體發展所重點關注的問題。房屋結構設計主要的設計理念，就是需要充分的保證房屋建設的實用性、安全性、經濟性以及整體的美觀程度等，通過這種建設方式來充分達到對建設設計整體資源的有效運用。

1 工程概況

通過對我國某城市一座高層建筑寫字樓的施工分析，該建筑采用的是七層鋼筋混凝土施工框架結構，該建筑整體施工面積達到了6408m2，在受到了施工場地和施工環境的限制，建筑平面的整體寬度為15.5m，平面長度的設計為58.5m。該建筑中房屋的開間設置為4.8m，進深為6.5m，建筑房屋內部的走廊寬度設計為2.4m，高層設計為3.5m。在建筑整體框架結構上采用的現澆梁的施工方式，建筑框架中平面網的設置方式如圖1所示。

在該建筑設計類型當中，在擬建地段上相對比較平坦，同時在底層分布上比較均勻，在實際施工過程中選擇是120～150kN/m2作為建筑整體的基礎承載力，在施工地基上選擇的是輕質黏土層作為持力層；在環境溫度達到了10℃以下的時候，在凍土層下方最大深度為103cm，同時每年的降水量為700mm；同時在地下水位的深度上大約有7m左右深度的水資源，水體質量對混凝土的侵蝕問題相對比較薄弱，在工程設計的整體強度上為4級。

2 建筑結構的優化方法

在進行建筑施工過程中，需要充分保證建筑設計的整體結構的安全性和穩定性，同時在施工過程當中需要充分發揮出建筑結構的經濟性能，相關建筑設計工作人員需要盡可能的將建筑設計做好最優化。也就是在建筑設計過程中需要通過合理的數學模型建構方式，在建筑方案設計過程中，實現了建筑設計結構性能的最優化，設計出在整體各個方面上都符合標準的設計方案。

在建筑設計的開始階當中，對建筑結構設計實施最優化，可以將會設計結構中的優化類型分為建筑工程部分結構的設計優化，和建筑工程中建筑結構整體上的設計優化，房屋工程設計結構在整體上的優化方案，其中主要包含的是結構細節上的優化設計、建筑圍護結構的優化設計以及建筑屋蓋結構的設計等。除此之外，在建筑設計的造價結構上，需要綜合的考慮到工具過程施工的整體狀態，通過房屋工程設計的綜合效益作為核心點，對建筑結構進行整體結構的優化設計。

在充分保證了建筑工程設計的安全性基礎之上，相關的建筑設計工作人員需要對建筑整體的結構形式進行分析，要是在建筑結構設計工作當中遇到結構設計上的問題，需要結合多方面的考慮因素進行綜合分析，對建筑平面實施于優化設計，保證建筑的結構的規則性和對稱性，通過這種結構設計的方式，可以在一定程度上提升了建筑剛度和質量之間產生的差異性。

3 建筑結構優化設計的具體應用

3.1 抗震設計中的運用

在對建筑整體的結構設計過程匯總，建筑結構設計的最優化的方式主要在于，對一些沒有具體參數數據的參數指標進行抗震設計，將抗震的預防程度作為工程設計的具體案例，因為在建筑結構設計方面具有較大的不確定性，在實際的計算過程當中通常會和預先設計的方案上存在比較明顯的差異，因此，在采取建筑結構優化的設計方案當中，需要有效結合工具工程施工中的具體施工狀況，將建筑結構優化設計靈活的使用在施工當中，達到最佳的結構設計效果。除此之外，在保證了建筑外觀上的設計效果之后，需要充分注意施工過程中結構上的設計要求，其中最為關鍵的一點就在于對建筑抗震性能的設計，在城市當中很多的建筑設計基本上都是高層結構，在處于我國地震頻發的地區中，對建筑整體的抗震性能有著較高的要求，在對建筑結構抗震性能的設計方面，需要充分做到“大震不倒、小震穩定”的設計要求。同時在建筑結構設計方面，需要充分考慮到施工鋼筋的具體選擇范圍，在投入了相應的成本的前提下，選擇極限拉力比較強、同時還可以充分滿足結構塑形要求的材料，通過這種方式來充分保證建筑結構的抗震性能。

3.2 房屋基礎地基優化設計

在建筑整體的結構當中，房屋地基作為結構設計工作中的關鍵點，為了充分達到結構設計優化的目的，需要充分保證建筑地基整體結構優化設計基礎之上，對建筑地基的施工質量和性能進行充分重視。伴隨當前我國建筑行業發展速度不斷提升，在房屋建筑設計過程中，對房屋的設計理念和建設完成之后的功能方面、形態方面都存在的一定差異，同時對建筑地基的具體設計標準和要求上也是各有不同，給予對房屋基礎地基的設計施工過程方面，需要結合工程施工的具體狀況，在充分保證建筑工程質量的前提下，還需要做好節省經濟投入，降低工程整體造價的原則性，要是在地基的設計過程當中以樁基礎作為設計的原則，需要充分考慮到建筑施工設計的受力問題，對不同類型的施工樁進行科學的考察，并且選擇出最佳的工程設計方案。

3.3 選擇節能指標更高的設計方案

在建筑結構的設計方案當中，對房屋建筑的整體設計結構，主要是為了在最大限度上，降低工程整體造價，不斷提升房屋建筑建設完成之后的整體經濟效益。因此，在工程設計工作中的節能標準方面，需要有效結合工程設計的具體類型和具體結構。在常規的建筑結構設計方面，基本上存在三種不同的設計類型，其中在剪力墻的結構、框架結構以及框架剪力墻的融合結構模型。這三種結構模型各自有著自己不同的特點，第一種結構模型在抗震性能上比較高，同時在材料的選擇上也比較廣泛，第二種設計方式在設計的柱面結構上會影響到建筑房屋整體的布局，第三種結構在綜合性能方面比較強，并且實際的抗震性能也比較良好，在抗測力的效果上比較突出。

4 結束語

通過本文對建筑結構設計的優化方式上的有效分析，從中可以總結出在當前我國建筑行業的發展過程中，對建筑整體結構性能要求不斷提升，要求建筑結構需要具備良好的穩定性、安全性、抗震性以及經濟性等綜合性要求，因此，在實際施工過程中需要結合不同的因素進行充分考慮，保證工程建筑結構的質量。

參考文獻

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收稿日期：2018-8-5