淺談房屋建筑結構設計中優化技術

楊錦濤

（山西亨瑞建筑設計研究院(有限公司)，山西 太原 030000）

改革開放后，我國經濟飛速發展，人們也越來越重視居住環境，房屋一方面要具備安全性和耐久性，另一方面還需滿足人們的審美需求。故而提高房屋建筑結構設計的綜合水平具有十分積極的現實意義。

1 房屋建筑結構設計優化技術概述

房屋建筑結構設計中，設計人員應全面了解建筑結構設計的重點內容，加強建筑結構的安全穩定性。且認真分析房屋建筑結構設計中的不足，并采取科學有效的應對措施，以優化建筑結構設計。

2 房屋建筑結構設計優化的意義

2.1 增大空間利用率，實現建筑節能

建筑工程結構設計中，采取有效的設計策略可增大建筑空間的利用率，降低材料和能源消耗，推動社會的可持續發展。如確定建筑層高的過程中，科學選擇樓蓋結構體系，可控制樓層的層高，進而降低墻體材料損耗，控制工程造價。

2.2 降低工程造價，增大工程效益

工程結構造價在工程總造價中所占比重較大。因此在工程造價控制中，務必嚴格控制結構成本。房屋建筑結構設計中，合理利用材料的性能優勢可加強對構件的質量管控，進而降低工程建設成本。

2.3 加強結構設計的合理性

在房屋建筑結構設計中，設計者不斷完善結構設計，可加強結構設計的科學性與合理性，這一方面可以有效增大建筑結構的安全系數，另一方面還可增強建筑的經濟性，使其充分發揮自身優勢，進而推動現代化建設的持續前行。

3 建筑結構設計優化技術的應用分析

建筑結構設計優化在諸多領域均得以廣泛應用，以下筆者就將對建筑結構設計優化的應用予以簡要分析。

3.1 整體與局部優化設計

建筑結構設計復雜性較強，因此在建筑結構優化設計的過程中，設計人員需全面考量安裝、結構和設計等多個系統之間的關系，以該類系統有關的體系為前提完成設計優化工作。與此同時，房屋結構設計中，使用的施工配件和材料種類較多，數量較大，這就要求相關工作人員按照要求完成房屋結構設計，從而保證房屋結構的科學性及合理性。

建筑結構優化設計期間，設計人員務必高度重視計算方案和計算模型的優化設計工作。優化房屋結構設計是在變量中提取重要的參數，以此為前提構建函數模型，進而不斷優化和改進建筑結構設計方案。建模時，設計人員需確保其滿足函數條件，并在多次調整中求得最優解，以此確定目標函數。再者，設計人員要明確建筑構件的強度、尺寸、應力及彈塑性等約束條件，確保約束條件可滿足結構設計的基本要求。

3.2 上部結構優化設計

上部結構設計中，設計人員主要是對剪力墻結構、磚混結構和框架結構加以控制。在剪力墻結構優化設計期間，設計人員需要充分考慮建筑平面的形心以及結構重心，二者應處于同一位置，以確保平面分布滿足設計要求。此外，設計人員應當采取多種措施優化建筑空間設計，重視結構計算，保證建筑墻體與剪力墻墻體高度重合。

在構造柱和墻垛長度設計中，設計人員務必嚴格遵循設計規范，強化設計的效果，這也是提高建筑層高，優化層數設計水平的重要前提。在框架結構設計期間，設計人員應采取多種措施加強結構計算的準確性，最大程度的完善柱距與柱網設計。設計時還可采取減小中部剛度或增大兩側剛度的方式，來增強建筑結構的抗震性能。

3.3 細部結構優化設計

房屋細部結構優化設計中，要求設計人員仔細核對多種數據指標，有效控制誤差，且加強房屋結構細部設計的科學性及有效性，合理利用建筑結構設計優化措施，完善建筑結構細部設計，以增大結構安全系數，減少結構裂縫和斷裂問題，進而徹底改進房屋建筑結構細部設計的質量，最終建設出滿足設計要求的房屋建筑。

3.4 房屋結構協調性優化設計

在建筑結構協調性的優化設計中，設計人員需采取有效措施協調不同平面之間的關系，同時重視結構設計中的整體效果，優化結構性能，將其優勢充分體現于建筑外觀。在墻柱結構布置中，建筑平面功能優化十分關鍵，建筑結構的側面展現了建筑的各項性能。可以說，房屋建筑結構協調性的優化設計也是房屋結構優化設計中的重點內容，設計人員必須加大對房屋結構協調性優化設計的重視度。

3.5 確定最優設計方案

在建筑結構優化設計中，設計人員需充分考慮影響設計的主要因素。建筑結構優化設計的內容較多且十分復雜，加之房屋建筑工程施工中需要消耗大量的財力、物力及人力，而優化設計則可有效優化資源配置，降低工程建設的成本，確保工程設計施工可充分滿足建筑設計和施工的規范及要求。所以在房屋建筑結構優化設計中，要協調設計的經濟性和協調性，正確處理二者之間的矛盾和沖突，利用先進的科學技術控制工程的建設成本。

4 結語

綜上所述，建筑結構優化設計一方面可有效控制工程成本，增大工程的經濟效益，另一方面還可保證工程結構的安全性和穩定性，從而增強工程企業的市場競爭力，促進建筑企業的健康發展。故而為更好地應對市場競爭，建筑企業需要不斷發展和創新，既要滿足人們對建筑性能的各項要求，又要以技術優勢推動建筑結構的優化設計，以此全面發揮出建筑在社會生活中的作用與價值，滿足大眾住房需求。