建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用

岳林飛

（山西建工設計院有限公司，山西 太原 030000）

房屋建筑結構設計優化是通過利用優化方法對建筑結構進行全面升級的一項工作，能夠滿足人們對建筑產品不斷提高的新要求，同時也能促進建筑企業不斷創新，增加企業競爭力。在相關設計優化展開之前，首先應當對房屋建筑的質量以及周邊環境等情況進行充分了解，以保證設計優化的科學性、合理性。

1 建筑結構優化方法在房屋結構設計中的應用

1.1 建筑結構模型優化使用

首先，及時進行設計變量的有效選擇。房建結構設計人員要及時進行房屋結構相關參數的分析，考慮這一變量的影響。建立目標控制函數、約束控制參數等，其中必須包括結構可靠度、工程造價等關鍵指標。結構優化中，針對變化幅度小、重要性薄弱的參數，可選擇特定參數進行處理。對此，設計人員可預先進行參數設定，保證編程作業量的合理壓縮。其次，目標函數的確定，房建結構的設計優化中，設計人員要充分考慮鋼筋截面積、構件尺寸兩方面要求，及時進行失效概率的分析和計算，保證成本最優化效果。再者，及時進行約束調價的確定。房屋結構設計中，最為基礎的要求便是保證其安全性、可靠性，這是執行優化操作的前提。為此，函數設定中要及時進行約束條件的設定。房屋結構設計優化主要尺寸包括：尺寸約束、裂縫寬度約束、強度計算等方面。優化環節中，相關設計人員要及時將約束條件、假定約束條件進行合理比對，保證約束滿足實際工程需求。

1.2 基本目標函數的確定

在模型優化選擇基礎上，進一步確定目標函數。房屋建筑結構優化方法設計應用的過程中，結構設計人員需要對建筑環節有效清理、對各種建筑材料的規格、標準和數量等清楚到位，在明確造價總體成本基礎上，確定材料應用函數。此外，在明確結構設計優化約束條件下，需要突出鋼筋的優化使用，鋼筋作為結構主要構成部分，明確鋼筋結構截面的面積，通過鋼筋的使用有效控制成本。

1.3 約束條件的合理化制定

建筑結構優化方法應用中，需要明確結構完整性實現的重要性，不能隨意的更改結構，在結構基本需求滿足基礎上，設定特定的約束條件，實現結構的合理化優化。但是，在房屋結構優化中，約束條件的內容不可以太過于寬泛，需要精細化規定。如，房屋裂縫可控寬度、建筑結構強度等級、尺寸大小以及結構其他層面的約束等都需要細致化的體現出來。在遵循各種約束條件基礎上，將優化后的結構與最初的設計結構進行對比分析，以此滿足工程結構建設質量需求。此外，結構設計人員積極借助現代化信息技術手段，將約束條件通過計算機程序的方式表現出來，通過運算核驗檢查條件是否符合結構的基本需求，以此在約束條件合理化制定的基礎上，發揮對結構優化設計的參考價值，提升工作效率。

1.4 綜合結果科學分析

房屋結構優化設計最為主要是通過量化的方式對結構進行計算分析。房屋結構綜合結果的科學化分析，需要通過計算的方式，將優化結果和最初的設計方案試下對比，在滿足工程基本要求前提下，最優化選擇合理的結構設計方案。房屋建筑結構優化設計中，需要從房屋整體出發，在自然地理環境和社會經濟條件全面分析基礎上，對深刻影響房屋結構的因素和問題進行專門的立項研究，以此多角度的、專業化的分析，得出精確化的結果，嚴禁避免結構優化中出現模棱兩可的問題。在整個房屋結構優化中，這一階段的分析是非常重要的，也是房屋結構優化同時滿足美觀性、實用性、牢固性的需求，同時實現結構成本的控制。

2 建筑結構優化方法應用注意問題

2.1 注意適應性方法的使用

建筑結構作為房屋結構工程的重要組成部分，在實現結構優化的過程中，合理選擇結構優化方法，保證結構優化方法在工程項目中合理適應，避免因方法應用不合理損害結構穩定性的現象。這就需要，工程結構人員在優化方法選擇中，需要從工程項目本身出發，立足于項目基礎建設，從地勢地形條件、社會經濟條件以及施工單位專業化水平考慮層面上，增強結構優化方法的適宜性。

2.2 結構優化注重多方面利益人員協調

房屋結構作為建筑工程的主體部分，結構優化是一項涉及多方面利益人員的工作，這就需要在結構優化中能夠積極構建協調溝通平臺，促使多方面利益人員之間就結構優問題進行及時的溝通，以此保證結構優化結果落實到工程實踐中創造良好的環境。實際結構優化中，首先需要獲得業主單位人員的同意，設計人員優化結構需要加強與施工人員、監理人員的協調，強化專家學者的咨詢和指導，多方面汲取結構優化專業意見，保證結構優化的科學性、合理性，滿足實際房屋結構優化質量需求。

3 結語

由上可見，房屋結構設計中的建筑結構設計優化可以很好地滿足現階段房屋設計工作的多種要求，實現對建筑結構設計成本的優化。建筑結構設計優化綜合性較強，在技術篩選過程中需要涉及多項因素的考量，在實際操作中，應當秉承實事求是的設計原則，不斷創新，以期為建筑企業更好地控制造價成本，平衡買賣需求。