試分析建筑結構設計常見的問題及措施

于洪濤 薛 璐

（青島瑞都建筑設計有限公司，山東 青島 266000）

1 房屋建筑結構設計優化的作用

1.1 保證結構安全

在對房屋建筑進行結構設計的過程中，從安全性、合理性的角度出發，結構設計要根據房屋的實際情況和功能要求，對結構設計進行優化。不僅能夠保證結構自身的安全性，還可提升結構受力的合理性，進而顯著完善建筑結構整體性能。

1.2 優化建筑的功能

在房屋建筑設計中，為了更好地提升工程的建設質量，增強建筑的實用性、美觀性和協調性，需采取有效措施改進房屋建筑結構設計，合理應用設計優化對房屋建筑的多個部分予以適度的控制和調整，完善建筑結構的性能，為住戶提供質量更優的住房。

1.3 提高結構的經濟性

根據實際工程案例的統計對比分析，科學合理的建筑結構設計在通過進一步優化之后，在建筑造價成本方面，可以實現大幅降低，比如縮減到之前的60%左右，甚至更低，所以說優化結構設計也是提高經濟性的主要手段。

2 房屋建筑結構設計遇到的問題

在新的發展時期，房屋建筑的結構的設計與傳統的房屋建筑結構設計存在著很大的不同，在當代房屋建筑結構設計中，不僅僅要考慮到房屋的規模，還要考慮到房屋結構的質量。所以在新的時期對房屋建筑結構的設計不能夠采用單一的操作模式，因為傳統房屋建筑結構設計的簡單的操作模式不能夠適應現當代房屋建筑結構設計的復雜性，必須要有新的操作方式。一些房屋建筑企業沒有自己健全的設計體系，在進行房屋建筑結構設計時，往往會照搬相同企業的設計方案，這樣做的優缺點也表現的非常明顯，在一些企業照搬的案例中我們可以看到，這些案例都是設計成功的案例，優秀的設計在很多方面都有著很多可借鑒的優點，這種方式在發達地區和發達城市是有著可實施的空間的。但是在一些不發達地區，由于這些地方的經濟發展相對落后，如果只是照搬發達城市的成功設計，在這些地區是很難有可發展的空間的。

3 建筑結構優化設計分析

3.1 結構優化設計流程

1） 科學設置設計變量參數,房屋建筑結構設計中，應充分考慮所有影響建筑結構的參數，并將其作為設計變量，如目標控制參數和約束控制參數等。同時，部分參數并不會影響建筑結構設計，而且其變化相對較小。對局部設計要求嚴格且影響較為明顯的參數，一般以預定參數表示，其可有效減少設計和編程的工作量，進而提高結構設計的質量。

2） 確定目標函數,結構優化設計前，設計人員應當以現有的建筑設計方案為基礎，選擇滿足工程要求的截面尺寸設計方案，并且科學計算其失效率，在全面分析和對比后，選擇性能最好且造價最低，性價比最高的設計方案。

3） 明確約束條件,房屋建筑結構優化設計的過程中，建筑結構需具有較強的穩定性和安全性，以此為基礎確定設計的約束條件。設計優化的過程中，要充分考慮應力約束、強度約束、結構尺寸約束和結構體系約束等多個要素。同時設計中要以上述條件為前提，確保其處于最理想狀態。建筑結構優化設計中，注意全面分析多個約束條件，與工程實際予以科學分析與比對，進而確保所選的結構設計方案也可充分滿足工程結構優化設計中所涉及到的所有約束條件，全面優化結構設計綜合水平。

3.2 明確計算優化方案

設計人員要立足于建筑結構的可靠性，合理分析建筑結構優化設計中的約束性和非線性優化問題，全面考量設計中的多個變量參數，進而在建筑結構計算的過程中，實現約束優化問題與無約束優化問題的順利轉化，并充分結合工程建設的實際和工程設計的基本要求，選擇最佳的完善建筑設計的計算方式，進而提高計算結果的精確度。

3.3 做好程序設計

以建筑結構的可靠性為基礎和前提，全面分析結構優化設計模型，確保設計計算方法的合理性，并結合工程的特點和要求編寫滿足要求的控制程序。

3.4 合理分析計算結果

在結構優化設計中，應當合理分析計算結果，同時綜合多個因素對計算結果予以科學比對，明確結構優化設計中最為完善的設計方案。分析時，注意結合建筑工程的多個因素和多個方面，對結構設計中涉及到的每一個問題進行仔細分析和最終確認，不斷加強建筑結構設計的科學性與合理性。其也可為確定最佳結構設計方案奠定堅實的基礎，進而顯著提高建筑結構的美觀性、穩定性與安全性。

4 結語

隨著社會的發展，房屋建筑的規模越來越大，所遇到的挑戰也越來多多，在房屋建筑結構設計中采用優化技術，可以很好地對在設計時出現的問題進行分析，找到最優的解決方法，以此保證房屋建筑結構的，推動房屋建筑結構設計的發展到新的階段。