結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

聶堯

【摘要】隨著全國(guó)各地房屋建筑工程行業(yè)迅速發(fā)展，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作引起了人們廣泛關(guān)注。房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的目的不僅是為了確保建筑物的使用要求，還需要確保建筑物能夠更好的滿(mǎn)足居住舒適度。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中優(yōu)化設(shè)計(jì)工作變得尤為重要，合理有效的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作有利于提升建筑物整體布局完善性，有利于推動(dòng)施工活動(dòng)順利開(kāi)展、降低施工成本和提升整個(gè)房屋建筑物的質(zhì)量。本文將結(jié)合多年從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，細(xì)致分析結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義及具體的應(yīng)用要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法;房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)基于滿(mǎn)足房屋建筑外觀美觀性、功能完善性等因素開(kāi)展的對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整及改善的工作。傳統(tǒng)的房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足目前現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化房屋建筑行業(yè)的發(fā)展，隨著我國(guó)房屋建筑市場(chǎng)收縮性的發(fā)展和房屋建筑工程項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模及復(fù)雜性的不斷增大，需要采用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的成果能夠滿(mǎn)足房屋建筑工程美觀性、功能多樣性和建設(shè)經(jīng)濟(jì)性的要求。但是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)的、具備一定復(fù)雜性和綜合性的工作，需要多專(zhuān)業(yè)協(xié)同配合，因此需要對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法做深入研究。

1、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)原則分析

1.1 美觀性原則

房屋建筑工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展該項(xiàng)工作的過(guò)程中應(yīng)確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足安全合理的基礎(chǔ)上盡可能的實(shí)現(xiàn)業(yè)主單位尋求的美觀性。具體方法是在開(kāi)展結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)前期先與業(yè)主單位提出房屋建筑外觀設(shè)計(jì)理念，然后結(jié)合業(yè)主單位提供的施工材料及施工工藝將設(shè)計(jì)理念應(yīng)用到施工圖紙是設(shè)計(jì)之中，并且依據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)要求對(duì)結(jié)構(gòu)外檐進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1.2 經(jīng)濟(jì)性原則

現(xiàn)階段我國(guó)建筑工程技術(shù)體系建設(shè)正處于不斷成熟發(fā)展的階段，隨著房屋建筑工程建設(shè)數(shù)量及規(guī)模的不斷增大，在現(xiàn)有設(shè)計(jì)技術(shù)及施工技術(shù)的影響下整個(gè)項(xiàng)目的成本輸出不斷增大。為了降低房屋建筑工程的施工成本，招投標(biāo)制度的出現(xiàn)適當(dāng)?shù)慕档土藰I(yè)主單位的項(xiàng)目成本輸出，但也導(dǎo)致了施工單位的利潤(rùn)空間受限。所以，通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法提升房屋建筑經(jīng)濟(jì)性是現(xiàn)階段最為常見(jiàn)的策略。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)人員應(yīng)在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建設(shè)需求的基礎(chǔ)上上適當(dāng)降低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼筋的配筋或混凝土的強(qiáng)度等級(jí)等（據(jù)計(jì)算結(jié)果優(yōu)化），進(jìn)而幫助業(yè)主單位和施工單位提升經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 安全性原則

安全性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，也是有效避免施工階段出現(xiàn)安全事故的關(guān)鍵工作。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)人員應(yīng)在控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性和建筑物外觀美觀性的同時(shí)綜合分析結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)，重視構(gòu)造設(shè)計(jì)、綜合考慮所有工況影響下的結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)及裂縫發(fā)展趨勢(shì)，在重點(diǎn)環(huán)節(jié)中應(yīng)首先保障安全性設(shè)計(jì)，然后再考慮經(jīng)濟(jì)性原則。

2、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法應(yīng)用要點(diǎn)分析

2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化引入數(shù)字化技術(shù)手段

在開(kāi)展結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中引入數(shù)字化技術(shù)手段可以直接提升房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作直觀性，便于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)人員在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，進(jìn)而提升結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)效率。房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容不僅需要滿(mǎn)足規(guī)范要求，還應(yīng)滿(mǎn)足房屋建筑工程所在地區(qū)的文化特征需求。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，而在引入數(shù)字化技術(shù)手段之后，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)人員可以將結(jié)果設(shè)計(jì)方案數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)字化軟件中進(jìn)行三維展示，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)家及具有多年結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程人員對(duì)結(jié)構(gòu)布置方案中的構(gòu)件受力情況進(jìn)行分析后優(yōu)選受力合理、布置簡(jiǎn)單、造價(jià)較低的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)引入創(chuàng)新性設(shè)計(jì)理念

在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中引入創(chuàng)新性設(shè)計(jì)理念可以顯著提升房屋建筑工程設(shè)計(jì)的個(gè)性化，在滿(mǎn)足房屋建筑居住舒適度及整體安全穩(wěn)定要求的前提下還能夠突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新化優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)人員在引入創(chuàng)新性設(shè)計(jì)理念的過(guò)程中首先應(yīng)確保設(shè)計(jì)內(nèi)容能夠滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體性和能夠合理指導(dǎo)施工活動(dòng)，然后使用計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)計(jì)算程序作為輔助性工具提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容的深度和質(zhì)量，最后再依據(jù)設(shè)計(jì)人員多年工作經(jīng)驗(yàn)努力提升創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容的實(shí)用價(jià)值。

2.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)需保證細(xì)化結(jié)構(gòu)的完整性

保證細(xì)化結(jié)構(gòu)的完整性是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，也是確保結(jié)構(gòu)整體安全性的基礎(chǔ)性保障。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)在重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)整體安全性的基礎(chǔ)上提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量以延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命。所以，為了達(dá)到這一目的需要就需要結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化處理，明確每一個(gè)節(jié)點(diǎn)處設(shè)計(jì)要求及施工要求，確保每一個(gè)環(huán)節(jié)都是相互有序銜接的。并且設(shè)計(jì)單位所出具的施工圖紙必須表述清晰，便于指導(dǎo)施工人員開(kāi)展施工活動(dòng)。

2.4 創(chuàng)建并使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)人員應(yīng)創(chuàng)建并使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型，對(duì)建筑物使用條件下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性進(jìn)行合理化評(píng)估，然后使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型對(duì)外力荷載作用下建筑物結(jié)構(gòu)體系的抗災(zāi)（地震、消防等）性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定結(jié)構(gòu)體系具備抗震性能且在災(zāi)害發(fā)生時(shí)具備一定的適應(yīng)性，最后從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸及布置方案、建筑材料、結(jié)構(gòu)形式等多方面設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容來(lái)降低整個(gè)項(xiàng)目的成本。

結(jié)語(yǔ)：

在房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中引入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法可以顯著提升房屋建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低項(xiàng)目施工成本、提升企業(yè)綜合效益。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中應(yīng)靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法及流程，使用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件、憑借自身多年工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化分析，促使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容的深度和質(zhì)量滿(mǎn)足使用要求。

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