房屋建筑結構設計中應用優化技術探討

居興鵬

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前言：在結構設計中做出適當優化是必然的趨勢，可以讓建筑更加安全和可靠，也有利于保護人們的安全，結構設計的人員要具備足夠的安全意識，提升結構設計的合理性以及安全性，結構設計中涉及到的內容是十分復雜的，需要不斷提升自身的責任感以及危機感，適應市場經濟的實際需求，解決結構設計中各類的問題，讓結構設計更加符合實際建筑質量要求。

一、房屋建筑結構設計原則及重要性

（一）房屋建筑結構設計的原則

首先是依據構件作用進行劃分，通常來說，不同的建筑構件，在建筑中所起到的作用是不同的，因此還是要結合建筑的作用，要選擇合適的材料。在結構設計中也是要結合構件作用的實際情況，進行適當的選擇[1]。

其次是多數的結構設計開展中，是以層層設計為結構設計原則的，特別是安全設計，是結構設計中最重要的，要遵循安全設計的原則。提升建筑的安全性，這樣可以讓人們在建筑中更加安全[2]。

最后是有優劣互補，這也是結構設計的重要原則，在結構設計中，設計人員需要對建筑實體的實際情況展開全方位的考查，然后對建筑展開詳細測量，結合建筑的實際情況，對結構軟硬度進行確定，若是建筑結構太軟，就會導致受到外力作用變形，若是結構剛度太大，就會降低彈性效果。建筑在受到外力沖擊的情況下，容易出現損壞[3]。

（二）房屋建筑結構設計的重要性

社會經濟不斷進步，大眾開始對建筑業發展加強重視，諸多的新技術以及新方法開始被融入到建筑業，尤其是計算機技術不斷更新，開始在結構設計中發揮出價值。在結構設計中，運用先進的技術，可以對現有空間展開資源的充分利用，盡量提升對空間的利用率。在結構設計中，要注重對空間以及構件的合理配置[4]。這是設計人員高度重視的問題，也直接體現出設計水平。在結構設計中，設計人員要關注的重點，其中有基本的設計，也有對結構設計的經驗總結。在結構設計中引入計算機技術，讓設計人員不能僅僅是對結構設計的專業知識足夠熟悉，對相關的計算機軟件也是要有足夠的操作能力，要將計算機技術與結構設計充分融合起來，然后讓結構設計的整體水平可以得到提升。此外是在建筑設計中，要注重理念的更新，時代在不斷進步，結構設計的理念也是在更新，人們當下對結構設計的要求，不僅僅是在空間以及功能上滿足需求，環保節能也是要考慮到的重要問題。

二、房屋建筑結構設計的優化技術應用

（一）植入概念性設計理念

在房屋施工的實際開展中，很多時候會發現，施工的時候不能運用一些具體工具，在這樣的局面下，則是可以用植入概念性的結構設計來解決問題。在這一理念下，可以對一個房屋建筑，產生不同的結構設計方案。在這些結構設計中，可以選擇出最合適的數據。在荷載統一的情況下，可能在受力形態上就會有所區別[5]。另外是經過對受力形態的詳細分析，其中運用的材料以及參數也是多樣的，所以受到諸多的影響，此外是在結構設計中，細部設計至關重要，這種情況下，運用計算機也是無法將問題解決的，所以需要設計人員，結合概念性判斷，這需要設計人員具備一定的專業性。需要在結構設計方面有非常豐富的經驗，也要保持思維的靈活性，這樣最后的結果也是會更加完美。對結構設計展開優化，是設計人員要高度重視的問題，在其中不能出現隨意行為。

（二）選擇最優房屋建筑結構方案

通常情況下，設計人員為了更好地對施工企業以及承包企業負責，就會在結構設計中，設計出兩套及以上的方案，這樣結構設計就有了一定的可選擇性，對結構設計進行選擇，主要是先從實用性以及經濟性兩個方面展開考慮，從而在其中選擇出最合理以及最實用的結構方案，若是在結構設計中，建筑荷載是一樣的，設計人員以及建筑人員則是要對優化指標展開選擇，對結構設計展開適當分析，在這個分析的過程中，設計人員需要展開方案優化，建筑企業則是在選擇設計人員的時候，對設計人員的設計經驗以及技術進行考慮，經驗豐富將會讓設計人員具備更強的分析能力，在實際的結構設計中，也是會做出更好的優化方案。

（三）從地基基礎的結構設計入手

在結構設計的實際開展中，選擇合適的地基基礎也是至關重要的，地基基礎是建筑的隱蔽工程，雖然是在地下被埋住，但地基的重要性是毋庸置疑的，對整個建筑都是有不可忽視的影響，也對建筑高度以及安全性有直接的制約作用，因此在結構設計中，地基設計是要重點關注的內容，要注重選擇合適的地基結構方案，比如選擇合適的樁基礎類型，要結合現場的地質情況，確定更好樁基的類型，讓工程造價得到合理控制。

（四）設計結構模型

對結構設計展開優化，整體的結構設計是非常關鍵的，對房屋展開整體設計，也是需要注重整個過程的科學性。首先是要選擇合適的變量，變量的選擇是結構設計中起到決定性左右的，設計人員在結構設計中，要注意選擇的參數幅度不能過大，影響因素也是要注意控制，選擇的參數影響因素不要太多。這樣可以最好地確定最佳參數。此外是選擇函數，也是在結構設計中比較關鍵的，對計算有著輔助作用。在結構設計中，通常是對房屋橫截面尺寸展開預先設計，對這些函數進行篩選也是至關重要，可以在其中選擇合適函數。這樣可以對建筑成本起到非常好的控制作用，減少其中的浪費。最后就是對條件的衡量，結構設計中設計人員要對房屋穩定性以及耐久性展開考慮，結合工程的實際情況，對施工中以及設計中的約束條件進行比較，從而在結構設計中，可以將各方面的差異進行考慮，設計出最合適的結構設計方案。

（五）房屋細部結構設計

在結構設計中細部上也是非常關鍵的，細部結構直接關系到建筑穩定性以及質量，在結構設計中，因為沒有具體數據以及事物的原因，結構設計中也是容易出現細部誤差的。各類的不確定因素，都是會對結構設計造成影響，細部設計中要注意誤差的控制，不要因為誤差過大，對結構造成各類風險。因此還是需要借助結構設計的一些優化方法，對建筑的細部結構展開全方位控制，并讓細部設計可以得到優化，呈現出更加合理的設計效果。避免在建筑的細部，出現斷裂以及開裂等質量的問題，全面提升細部的穩定性以及安全性。

（六）決定計算方法

結構設計本身是非常復雜的工作，在結構設計中，要將復雜的條件以及數據展開計算，從而在其中選擇出最合適的方案。在結構設計的實際計算中，要結合工程的情況，選擇出合適的計算方法。結構設計中涉及到的參數計算是非常多的，計算的準確性關系到結構設計的合理性，因此要將借助計算方法，讓問題得到計算，節約結構設計的時間，并讓計算結果保證足夠的準確性，這樣結構設計也是會取得更加合理的效果。

（七）選擇最優程序

對結構設計展開優化，可以經過結構模型以及計算方法，不斷對其中的一些問題進行改進，在確定好模型以及計算方法之后，設計人員則是要對工程項目的實際情況展開分析，這就到了功能保證并且有高效性保證的程序步驟，在結構設計中，選擇最合理的程序，在整個優化過程中是相當關鍵的，所以要注重選擇合適的程序，為后續建筑結構施工打下基礎。

（八）分析統計結論

在結構設計中，設計人員對各類的數據展開計算，然后對計算結果展開分析以及統計，對各類方案的優劣勢展開全面分析，在其中可以選擇出最合適的優化方案，讓結構設計可以更加符合實際需求。對結構設計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構設計中考慮的切入點，這樣結構設計的方案才是最符合實際需求的，對統計結論展開分析后，基本上可以確定好結構設計的最終方案，因此要注重設計人員，結合自身結構設計的豐富經驗以及先進的理念，滿足工程項目的設計要求，得到合理的方案。

結論：結構設計是在整個工程建筑中非常重要的環節，也是項目施工開展的基礎條件，在結構設計中，需要借助適當的優化方法，對結構設計展開優化，讓結構設計可以更加符合現實的需求，提升結構設計的實際效果。