房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)探討

居興鵬

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前言：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中做出適當(dāng)優(yōu)化是必然的趨勢，可以讓建筑更加安全和可靠，也有利于保護(hù)人們的安全，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人員要具備足夠的安全意識(shí)，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性以及安全性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及到的內(nèi)容是十分復(fù)雜的，需要不斷提升自身的責(zé)任感以及危機(jī)感，適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的實(shí)際需求，解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各類的問題，讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際建筑質(zhì)量要求。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則及重要性

（一）房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

首先是依據(jù)構(gòu)件作用進(jìn)行劃分，通常來說，不同的建筑構(gòu)件，在建筑中所起到的作用是不同的，因此還是要結(jié)合建筑的作用，要選擇合適的材料。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也是要結(jié)合構(gòu)件作用的實(shí)際情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇[1]。

其次是多數(shù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開展中，是以層層設(shè)計(jì)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則的，特別是安全設(shè)計(jì)，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的，要遵循安全設(shè)計(jì)的原則。提升建筑的安全性，這樣可以讓人們?cè)诮ㄖ懈影踩玔2]。

最后是有優(yōu)劣互補(bǔ)，這也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要原則，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建筑實(shí)體的實(shí)際情況展開全方位的考查，然后對(duì)建筑展開詳細(xì)測量，結(jié)合建筑的實(shí)際情況，對(duì)結(jié)構(gòu)軟硬度進(jìn)行確定，若是建筑結(jié)構(gòu)太軟，就會(huì)導(dǎo)致受到外力作用變形，若是結(jié)構(gòu)剛度太大，就會(huì)降低彈性效果。建筑在受到外力沖擊的情況下，容易出現(xiàn)損壞[3]。

（二）房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性

社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步，大眾開始對(duì)建筑業(yè)發(fā)展加強(qiáng)重視，諸多的新技術(shù)以及新方法開始被融入到建筑業(yè)，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷更新，開始在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮出價(jià)值。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)，可以對(duì)現(xiàn)有空間展開資源的充分利用，盡量提升對(duì)空間的利用率。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要注重對(duì)空間以及構(gòu)件的合理配置[4]。這是設(shè)計(jì)人員高度重視的問題，也直接體現(xiàn)出設(shè)計(jì)水平。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要關(guān)注的重點(diǎn)，其中有基本的設(shè)計(jì)，也有對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中引入計(jì)算機(jī)技術(shù)，讓設(shè)計(jì)人員不能僅僅是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)足夠熟悉，對(duì)相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件也是要有足夠的操作能力，要將計(jì)算機(jī)技術(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分融合起來，然后讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體水平可以得到提升。此外是在建筑設(shè)計(jì)中，要注重理念的更新，時(shí)代在不斷進(jìn)步，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理念也是在更新，人們當(dāng)下對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，不僅僅是在空間以及功能上滿足需求，環(huán)保節(jié)能也是要考慮到的重要問題。

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用

（一）植入概念性設(shè)計(jì)理念

在房屋施工的實(shí)際開展中，很多時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)，施工的時(shí)候不能運(yùn)用一些具體工具，在這樣的局面下，則是可以用植入概念性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來解決問題。在這一理念下，可以對(duì)一個(gè)房屋建筑，產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。在這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以選擇出最合適的數(shù)據(jù)。在荷載統(tǒng)一的情況下，可能在受力形態(tài)上就會(huì)有所區(qū)別[5]。另外是經(jīng)過對(duì)受力形態(tài)的詳細(xì)分析，其中運(yùn)用的材料以及參數(shù)也是多樣的，所以受到諸多的影響，此外是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，細(xì)部設(shè)計(jì)至關(guān)重要，這種情況下，運(yùn)用計(jì)算機(jī)也是無法將問題解決的，所以需要設(shè)計(jì)人員，結(jié)合概念性判斷，這需要設(shè)計(jì)人員具備一定的專業(yè)性。需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面有非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，也要保持思維的靈活性，這樣最后的結(jié)果也是會(huì)更加完美。對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開優(yōu)化，是設(shè)計(jì)人員要高度重視的問題，在其中不能出現(xiàn)隨意行為。

（二）選擇最優(yōu)房屋建筑結(jié)構(gòu)方案

通常情況下，設(shè)計(jì)人員為了更好地對(duì)施工企業(yè)以及承包企業(yè)負(fù)責(zé)，就會(huì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)出兩套及以上的方案，這樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就有了一定的可選擇性，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行選擇，主要是先從實(shí)用性以及經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面展開考慮，從而在其中選擇出最合理以及最實(shí)用的結(jié)構(gòu)方案，若是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑荷載是一樣的，設(shè)計(jì)人員以及建筑人員則是要對(duì)優(yōu)化指標(biāo)展開選擇，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開適當(dāng)分析，在這個(gè)分析的過程中，設(shè)計(jì)人員需要展開方案優(yōu)化，建筑企業(yè)則是在選擇設(shè)計(jì)人員的時(shí)候，對(duì)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)進(jìn)行考慮，經(jīng)驗(yàn)豐富將會(huì)讓設(shè)計(jì)人員具備更強(qiáng)的分析能力，在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，也是會(huì)做出更好的優(yōu)化方案。

（三）從地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際開展中，選擇合適的地基基礎(chǔ)也是至關(guān)重要的，地基基礎(chǔ)是建筑的隱蔽工程，雖然是在地下被埋住，但地基的重要性是毋庸置疑的，對(duì)整個(gè)建筑都是有不可忽視的影響，也對(duì)建筑高度以及安全性有直接的制約作用，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，地基設(shè)計(jì)是要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，要注重選擇合適的地基結(jié)構(gòu)方案，比如選擇合適的樁基礎(chǔ)類型，要結(jié)合現(xiàn)場的地質(zhì)情況，確定更好樁基的類型，讓工程造價(jià)得到合理控制。

（四）設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型

對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開優(yōu)化，整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的，對(duì)房屋展開整體設(shè)計(jì)，也是需要注重整個(gè)過程的科學(xué)性。首先是要選擇合適的變量，變量的選擇是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中起到?jīng)Q定性左右的，設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要注意選擇的參數(shù)幅度不能過大，影響因素也是要注意控制，選擇的參數(shù)影響因素不要太多。這樣可以最好地確定最佳參數(shù)。此外是選擇函數(shù)，也是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中比較關(guān)鍵的，對(duì)計(jì)算有著輔助作用。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常是對(duì)房屋橫截面尺寸展開預(yù)先設(shè)計(jì)，對(duì)這些函數(shù)進(jìn)行篩選也是至關(guān)重要，可以在其中選擇合適函數(shù)。這樣可以對(duì)建筑成本起到非常好的控制作用，減少其中的浪費(fèi)。最后就是對(duì)條件的衡量，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員要對(duì)房屋穩(wěn)定性以及耐久性展開考慮，結(jié)合工程的實(shí)際情況，對(duì)施工中以及設(shè)計(jì)中的約束條件進(jìn)行比較，從而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以將各方面的差異進(jìn)行考慮，設(shè)計(jì)出最合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

（五）房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中細(xì)部上也是非常關(guān)鍵的，細(xì)部結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到建筑穩(wěn)定性以及質(zhì)量，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，因?yàn)闆]有具體數(shù)據(jù)以及事物的原因，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也是容易出現(xiàn)細(xì)部誤差的。各類的不確定因素，都是會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成影響，細(xì)部設(shè)計(jì)中要注意誤差的控制，不要因?yàn)檎`差過大，對(duì)結(jié)構(gòu)造成各類風(fēng)險(xiǎn)。因此還是需要借助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些優(yōu)化方法，對(duì)建筑的細(xì)部結(jié)構(gòu)展開全方位控制，并讓細(xì)部設(shè)計(jì)可以得到優(yōu)化，呈現(xiàn)出更加合理的設(shè)計(jì)效果。避免在建筑的細(xì)部，出現(xiàn)斷裂以及開裂等質(zhì)量的問題，全面提升細(xì)部的穩(wěn)定性以及安全性。

（六）決定計(jì)算方法

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身是非常復(fù)雜的工作，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要將復(fù)雜的條件以及數(shù)據(jù)展開計(jì)算，從而在其中選擇出最合適的方案。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際計(jì)算中，要結(jié)合工程的情況，選擇出合適的計(jì)算方法。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及到的參數(shù)計(jì)算是非常多的，計(jì)算的準(zhǔn)確性關(guān)系到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，因此要將借助計(jì)算方法，讓問題得到計(jì)算，節(jié)約結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)間，并讓計(jì)算結(jié)果保證足夠的準(zhǔn)確性，這樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是會(huì)取得更加合理的效果。

（七）選擇最優(yōu)程序

對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開優(yōu)化，可以經(jīng)過結(jié)構(gòu)模型以及計(jì)算方法，不斷對(duì)其中的一些問題進(jìn)行改進(jìn)，在確定好模型以及計(jì)算方法之后，設(shè)計(jì)人員則是要對(duì)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況展開分析，這就到了功能保證并且有高效性保證的程序步驟，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，選擇最合理的程序，在整個(gè)優(yōu)化過程中是相當(dāng)關(guān)鍵的，所以要注重選擇合適的程序，為后續(xù)建筑結(jié)構(gòu)施工打下基礎(chǔ)。

（八）分析統(tǒng)計(jì)結(jié)論

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員對(duì)各類的數(shù)據(jù)展開計(jì)算，然后對(duì)計(jì)算結(jié)果展開分析以及統(tǒng)計(jì)，對(duì)各類方案的優(yōu)劣勢展開全面分析，在其中可以選擇出最合適的優(yōu)化方案，讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以更加符合實(shí)際需求。對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各類方案利弊展開全方位分析，要從整體除法，將整體利益作為在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮的切入點(diǎn)，這樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案才是最符合實(shí)際需求的，對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)論展開分析后，基本上可以確定好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最終方案，因此要注重設(shè)計(jì)人員，結(jié)合自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的豐富經(jīng)驗(yàn)以及先進(jìn)的理念，滿足工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求，得到合理的方案。

結(jié)論：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在整個(gè)工程建筑中非常重要的環(huán)節(jié)，也是項(xiàng)目施工開展的基礎(chǔ)條件，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要借助適當(dāng)?shù)膬?yōu)化方法，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開優(yōu)化，讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以更加符合現(xiàn)實(shí)的需求，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際效果。