現代建筑房屋結構優化設計應用

徐健

摘? ? 要：隨著城市化建設進程的不斷推進，使得房建工程項目規模日益增大，我國對房屋建筑結構設計已有了全新的認識，傳統的結構設計模式已無法滿足現代建筑的設計需求。在房屋建筑中應用優化設計，特別對結構設計來說，是必不可少的重要環節。該環節不僅可以滿足房屋建筑的經濟適用，還是完善房屋結構質量的必要保證。

關鍵詞：建筑房屋結構;優化設計;應用

1? 引言

隨著社會的不斷進步，經濟的快速發展，城市建設的不斷推進，我們國家的建筑行業進入了高速發展時期。因而，建筑結構優化和整體結構的設計優化是一個非常復雜的系統性工程，不僅僅需要建筑結構優化設計的相關工程師能夠準確的使用結構的分析軟件，還包括選擇最佳的整體建筑結構體系，就需要挖掘建筑的基礎和設計的內在邏輯。并且能夠充分的使用科學的方法理論和手段，能夠減少工程造價，使建筑結構優化裝修的性能貫穿于整個建筑結構優化裝修設計過程，包括實施過程，從而才能夠體現出設計優化的價值。使得建筑設計優化滿足市場需求，這些都是急需要解決的問題，筆者做出了深刻的思考。

2? 建筑結構設計優化概念

現階段，人們的生活水平和質量大幅上升，針對房屋建筑的設計要求上也有了新的標準，不再追求安全性能和美觀，在現代的住宅建筑選擇過程中，最重要的一個關注點就是房屋的美觀性，為此，進行建筑設計過程中，建筑的設計人員就需要將建筑的美觀性加以重視，另外，在建筑設計環節，需要和四周環境進行有機的融合，要將當地的特色給建筑物采取優化設計，才能建設出符合人們需求和標準的房屋。采取施工的過程中，要將建筑的安全性作為首要任務，不僅建筑物要美觀，同時還要使用先進的技術，發揮設計人員的想象力，讓建筑設計更加符合居民的需求。針對建筑工程，工程在投資上都是很大的，為此，資金的應用就是工程中最需要重視的一個問題，要將建筑結構的設計方案采取優化，要保障建筑安全的基礎上，讓建筑有美觀，有功能性，才能從整體將工程的成本進行降低，建筑企業的經濟和社會效益才能實現。

3? 建筑結構設計優化的要點

3.1? 設計優化的局部性和整體性

由于在房屋建筑的結構設計中，存在一定的繁瑣性和層次性，因而在建筑結構優化設計的過程中，要切實考慮到整體性和局部性這兩個方面，要針對繁瑣的細節，對房屋建筑的每一個設計環節都要進行優化調整。當然，在建筑材料的用取，設計人員的選用，建筑結構基本構件的確定等等，都是用來保證房屋建筑設計方案的整體性。因此，房屋建筑結構設計都是需要以整體目標來作為基礎，然后逐步展開，從局部和整體的兩個方面進行優化，最終實現建筑結構設計的合理以及房屋建筑質量的提高。

3.2? 建筑結構的優化設計方法

到目前為止，現代的房屋建筑結構中，鋼筋混凝土結構的應用最為廣泛，而且在新設計的大多數房屋建筑中也都會選擇鋼筋混凝土結構的結構形式。所以，從中不難發現，對房屋建筑結構設計中的鋼筋混凝土結構進行優化設計具有一定的現實意義。將優化準則應用到鋼筋混凝土結構的優化設計中去，可以讓建筑結構的構件截面作為優化的基礎，再應用單元法進行優化設計，從而對房屋建筑結構的整體進行分析與分解，將所有的結構構件進行全面的優化處理，使其保證對鋼筋混凝土結構的整體優化。

3.3? 房屋結構與建筑、設備專業的協調優化

在房屋建筑的優化設計中，我們要率先保證整體的結構和建筑平面的相互融合，從而實現建筑和結構的有效結合。當然，在結構優化的同時，我們也要嚴格遵循最簡潔的建筑原則。目前，好多建筑功能要求房屋底部一層或幾層為大空間結構，因此常常需要采用轉換結構的復雜結構形式，這時的結構設計就較為復雜，大多數的轉換部位承受荷載能力較低，需要穩固加強，在這個現實的要求下，就需要對轉換部位進一步加強承受荷載的能力，在優化的過程中，我們要增強結構受力，用強度較高的建筑材料來進行建筑結構設計。除此之外，我們還要盡最大可能來保證建筑結構的整體重心和整體剛心之間要有交疊的準確性，以防止結構局部扭轉的情況出現。

4? 建筑結構設計優化應用到房屋結構設計中的具體措施

4.1? 完善設計理念

開展對房屋結構進行優化設計的工作時，設計人員需要充分考慮在施工過程中，可能會對房屋造成影響的內部以及外部等各種環境影響因素，完善對房屋結構的設計計劃。通常情況下，對房屋制定設計方案的重要依據就是結構的可靠度，然而結構的可靠度很容易受到多種因素的限制和影響，從而造成設計工作的工作量大幅上升。依靠拉氏乘子等有關的操作方法，能有效的轉化其中的各種數據，從而有效轉化實際設計設計中會涉及各種約束性因素，將其變為非約束性因素，這樣可以有效提升設計方案的工作效率。同時，由于房屋的建筑材料以及數據參數有著多變的特性，特別是在分析房屋的受力過程中，需要不停地變換各種建筑材料以及設計參數，因此需要設計人員能夠結合遇到的種種情況，采取有針對性的處理措施。并且設計人員要根據房屋的實際情況，全方位、多角度地進行分析，比如房屋的安全性能、外觀、成本支出以及使用功能等多個方面。因此，設計人員還要積極采用有針對性的方法進行設計。

4.2? 結構形式的合理選擇

進行結構優化設計環節過程中，最重要的就是結構的選型。進行結構選型過程中，要將建筑物中的穩定性、用途、功能等方面采取重視，選擇結構形式中要做到因地制宜。針對高層建筑，通常情況下結構形式主要有：剪力墻結構，框架結構，礦架結構等。在結構形式上存在很多的不同，為此，在結構優化方案上也會有不同，例如，剪力墻結構，采取優化設計過程中要針對連梁采取優化設計，讓連梁的界面剛度有所增大將結構的抗震性能有所提升，因為剛度會增加，連梁采取分配過程中就會導致婉拒出現增大，導致構件的配筋量就會無形中增加，為此，使用這種方式就會導致材料出現大量的浪費。若此時使用剪力墻結構，就會導致結構抗側剛度出現增大，結構的位移就會下降，地震作用就會有所增加，給這個結構的造價帶來嚴重的影響。

4.3? 通過現代技術來實現優化設計細節

建筑結構設計不僅需要注意整體功能，對于部分局部細節需要更加注意，例如對于現澆板進行設計時，需要根據實際情況對現澆板進行具體設計，若將現澆板設計為矩形，則能夠有效解決因拐角而產生的裂縫問題，并且穩定性也能得到較大的提高。這部分的細節優化對整體房屋建筑結構優化有較大的提升。

5? 結語

人們對于整體房屋的優化設計的需求急劇上升，它是一種結合實際，用設計理論和概念并且能夠以概念為主線去貫穿整體設計過程的設計方法，它是能夠通過整體設計理念然后將理論和實踐結合在一起，將感性和理性結合在一起去完成整個設計。房屋建筑其具有眾多的設計理念，優化這種方案不但能夠節省其建筑成本，而且能夠便利于施工操作的進行，同時也可以滿足人民群眾對于房屋建筑的整體功能的剛性需求，同時面臨很多挑戰。那么在今后的建設里我們需要大膽的進行探索，不斷地進步，積極進取，積極地借鑒實踐經驗，加強優化設計的可操作性。

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