建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用

唐大鵬 郭明哲

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建筑物的結構必須滿足強度、剛度和耐用性的要求。有必要為建筑項目制定合理的計劃，從而使結構的強度、剛度以及耐久性方面得到進一步增強。在對房屋進行設計時，對所遇到的問題要與實際相結合進行分析，并且要對各種影響進行綜合的考慮，保證建筑項目的設計最終可以對使用要求予以滿足。

1 建筑結構設計優化方法的應用原則

①經濟性。建筑結構設計涉及的內容是非常多的，設計活動、施工活動都需要相應地原料以及技術組成，所以對建筑結構設計方法進行優化，可以在很大程度上減少浪費，節約成本。在物質生活水平提升的同時，房屋建筑施工的成本也在提高，在設計施工中很容易因為成本問題產生矛盾，無法很好地滿足項目所需的各種條件，所以工程項目的設計人員必須對經濟問題多加考慮，在保證安全的基礎上管控成本，對資金支出問題進行嚴格地控制，做好預算規劃等，這樣才能夠保證整個工程項目的如期進行[1]。②安全性。在房屋結構設計當中安全是最基本的，房屋施工質量和安全問題直接關系著人們的居住的舒適性，關系著人們的人身財產安全等，所以在建筑結構設計方法的優化過程中堅持安全性是基礎。在房屋建筑設計當中影響因素是很多的，部分不當因素的出現必然會給房屋施工埋下安全隱患，發生安全性的問題。所以，為了避免此類事故的發生，加強安全管理，重視安全教育，多考慮安全性的因素。同時，還需要考慮建材的節約性、環保性等問題，嚴格避免資源浪費，提升資源的利用效率。

2 建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用

2.1 做好前期工作

結合設計工作實踐可知，對房屋建筑結構進行設計優化，需有效做好以下幾項前期工作：①設計人員需對具體的工程建設目標、工程實際情況等方面進行綜合分析，從而進行初步方案設計及后期方案調整；②設計人員還需明確建筑工程設計的關鍵內容，然后分析建筑材料、結構模型和結構荷載值的基本參數等，在此過程中，設計人員可以結合計算機信息技術進行參數獲取和分析，以確保結果的直觀性和準確性；③設計人員自身需具備較為充足的設計經驗，并掌握當前較為先進的計算機知識及相關軟件程序編寫方法，從宏觀的角度對房屋建筑結構進行規劃和分析，從而可在正式開始結構設計優化之前，預防一些常見的設計質量問題和通病的出現。關于結構設計優化前期工作的幾項內容，關鍵在于設計人員對工程項目特點的關注程度、投入程度及自身設計實踐儲備，以動態的思維參與結構設計優化工作，及時、主動介入，厘清思路，切實做好結構設計優化前期工作，為后續進一步的結構設計優化做好鋪墊性工作。

2.2 建筑結構上部優化設計

在建筑結構設計當中剛度，強度與抗震性地都是要重點考慮的問題，剪力墻結構在這方面發揮了比較重要的作用，并且實現了廣泛地應用。因此，在房屋建筑結構優化設計中要利用好剪力墻結構，減少事故發生的可能性，尤其是在自然災害方面所取得的作用更加地明顯，極大地穩定了人心，給人們提供了安全的居住環境。此外，在結構設計優化方法當中如何對剪力墻進行科學地設計是關鍵的一部分，要保證剪力墻的重量可以均勻地分布，并且所有樓層的結構重點以及平面的剛度等都要保持一致性。而且在結構設計的過程中，還需要對剪力墻的程中如何，剪力墻的水平方向等問題進行重視，對平衡與縱向之間的角度平衡性問題進行考慮，但如果在施工過程中出現了比較特殊的情況，導致剪力墻的承受能力降低，致使剪力墻的延展性不夠，根據工程項目的實際情況對相關數據進行科學地計算，更好地滿足工程項目的實際需求，盡最大可能地降低自然環境對于房屋建筑的不良影響。

2.3 有效運用計算機技術

隨著我國科學技術的不斷發展，必須將計算機技術與房屋結構優化設計進行全面融合，保證其可以利用計算機的性能，對優化設計進行全面的提升。例如，在進行模型搭建過程當中，可以基于BIM技術，對房屋結構進行三維構建，通過模型幫助相關的施工人員確定如何有效的進行配比。BIM技術可以對相關的數據進行處理，生成可變動的三維模型，完成房屋的優化設計。通過數據，確定材料之間的搭配，完成優化[2]。此外，在材料與承重應力之間的關系，可以通過計算機的測量，優化方案的數據，以確保房屋整體結構的有效模擬。同時，通過計算機生成的電子統計圖，可以避免在后續工程當中出現遺失或損壞。相關的施工人員可以將其保存在手機當中，在施工時依照施工圖的整體指示，找到最佳的配比點。電子施工圖可以根據工程當中突發的意外情況進行及時更改，以保證其自有功能的準確性。在設計過程當中，相關的施工人員必須根據施工圖的可行性以及可用性進行全面觀察，根據相關的設計工作進行全面推動，減少相關的設計偏差，完成有效的價值提升[3]。

3 結語

綜上所述，房屋建筑結構設計優化將會是我國今后房屋建筑工程結構設計領域的重點發展方向，其可在很大程度上提升房屋建筑工程的應用價值。在房屋建筑工程結構設計優化的應用實踐中，設計單位應根據不同房屋建筑工程的實際情況，即其建設目標、結構特點、施工條件、經濟條件等方面，強化結構設計優化思想，借助現代化計算機技術，創新結構設計優化方法及相關技術，促進房屋建筑結構設計優化工作的有效實現，推動結構設計優化工作工程應用，以提升房屋建筑工程結構的安全性、適用性及經濟性。