房屋建筑結構設計中優化技術應用分析

李福祿

（阿克蘇四方建筑設計院有限公司， 新疆 阿克蘇 843000）

1 房屋建筑結構優化技術及存在的問題

1.1 房屋建筑結構優化技術

1） 傳統結構設計，一般來說，結構設計的方法是根據不同設計要求給出初步設計方案，然后利用力學知識進行分析，使其剛度、穩定性、承載力、尺寸等滿足規范的強制性或結構性要求。所有的結構設計方案都可以用一些設計變量和一些給定的參數來表示，這些參數隨設計方案的變化而變化。傳統的結構設計是設計人員根據自己的設計經驗或參照已完成的類似設計案例，確定基本設計方案，然后從剛度、穩定性、承載力等方面進行計算、計算或校核，一般只要能滿足規范要求。其實，這只是可行的設計，即傳統設計。可行的是基于安全，但不是“最優”。

2） 結構優化設計，在建筑結構設計過程中，工程結構的優化設計是為了滿足各種設計規范或某些特殊需要，通過對各種方案的反復比較，最終達到結構設計的最佳方法。工程結構設計對提高工程結構的經濟效益和功能具有重要的現實意義。在結構設計中，可以通過方案優化或細化優化來消除不安全和無效的成本。優化后的結構安全系數不會降低，有時更為合理，或整體結構更為堅固。結構優化設計要求用優化方法對所有設計方案進行搜索，從中得到最優方案，然后進行后續施工圖設計。同時，結構設計是一種技術行為，它對專業知識有著強烈的需求，并能找出經濟合理的方案。這些可選方案都要求達到規范規定的最低限度，避免浪費，減少財力和人力，控制成本。

1.2 存在的問題

1） 框架設計問題，框架設計可分為橫向結構設計和縱向結構設計，但設計人員在框架結構設計中往往注重橫向框架結構設計，而忽略了縱向框架結構設計的重要性，導致框架結構承載力不足。框架結構的水平和豎向承載力是框架結構水平和豎向承載力的主要來源。如果一方設計有缺陷，整個框架結構的承載力將不足。當遇到地震等突發性自然災害時，將無法承受巨大的壓力，導致框架整體穩定性失衡，從而危及人民生命財產安全。

2） 基礎設計問題，住宅基礎設施的設計關系到整個建筑的穩定性和使用壽命。一些設計人員在房屋基礎設施設計中缺乏重視，沒有對施工現場地質環境進行實地勘察，僅依靠有關部門提供的資料和自身的設計經驗進行房屋基礎設施設計，造成設計上的差異因此，方案和實際施工情況降低了基礎設施設計的質量。

2 房屋建筑結構設計優化分析

2.1 房屋建筑結構前期的技術優化

在建筑施工前期，對建筑結構設計進行大量優化，前期設計方案將直接決定建筑施工成本，因此在施工前，對建筑設計進行科學評價，在滿足相關建筑合理性要求后，對建筑結構進行相關優化，提高建筑結構性能，延長建筑使用壽命。早期結構優化設計需要注意的幾個問題。首先，要注意前期參與的關系，對前期投資與前期設計方案進行比較。這兩者之間經常有一些問題。許多房屋設計師沒有將前期參與的設計結構優化納入其中，從而影響后期的設計效果。

2.2 結構優化思路

除了房屋的功能可靠性和安全性外，在房屋結構優化中還應考慮房屋的美觀性，盡可能滿足設計要求。運用現代科學的需求描述，通過科學的數學方法，對建筑設計方案進行集優化，最后從多個方案中選出最合適的方案，對相關建筑結構進行優化。優化需要考慮以下幾個方面：優化建筑層數和住宅用地面積；優化建筑層數和分布部分多幢建筑；優化建筑結構與建筑設備的關系。

2.3 基坑施工技術優化

基礎施工在施工中非常重要，基坑施工技術對基礎施工有很大的影響。對于實際工程施工，相關施工單位要特別注意基坑施工技術，需要在實際施工中進行有效的支護。同時，對工程進行合理、科學的檢查，在這個過程完全符合國家有關標準后，才能進行下一階段的施工。為了更好地利用基坑施工技術，應建立相關的法律法規。所使用的基坑方案在使用前應在各級進行審查和檢查。

2.4 底部加強部位進行優化設計

對房屋建筑來講其重要的支撐就是剪力墻。因此，在對剪力墻結構進行優化設計的時候，應該注意滿足以下需要：首先保證剪力墻擁有比較大的高度值，這個較大的高度值應該為底部兩層高度以及嵌固部位的12.5%；其次，如果在地下室頂板處進行剪力墻的嵌固，必須要保證在發生地震的情況其不會對其它層進行影響，還需要對其進行邊緣約束。

3 結語

人們對整棟房子的優化設計要求急劇上升。它是一種結合實際，運用設計理論和概念，以概念為主線貫穿整個設計過程的設計方法。通過整體設計理念，將理論與實踐相結合，將感性與理性相結合，才能完成整個設計。住宅建筑有許多設計理念。對該方案進行優化，不僅可以節約工程造價，而且便于施工操作。