分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運用

徐 娟

(安徽建筑大學建筑設(shè)計研究院， 安徽 合肥 230000）

分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運用

徐 娟

(安徽建筑大學建筑設(shè)計研究院， 安徽 合肥 230000）

如今，伴隨我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，相關(guān)單位以及人們已經(jīng)對房屋設(shè)計提出了更加嚴格的要求。在房屋設(shè)計中，必須呈現(xiàn)多樣化的特點。為此，房屋建筑不僅需要將其實用價值體現(xiàn)出來，同時還必須確保其外表具有美觀性的特征。而為了能夠達到這些方面的需求，必須在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中充分的應用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，通過該方法的應用，不僅能夠確保建筑外形的美觀性，同時還能夠保證房屋結(jié)構(gòu)具有安全性與經(jīng)濟性的特征，以此不斷的帶動我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

設(shè)計優(yōu)化;建筑結(jié)構(gòu)；方法；房屋結(jié)構(gòu)

伴隨近年來我國經(jīng)濟的不斷提升，相關(guān)設(shè)計人員在設(shè)計期間，不僅需要對安全性與實用性展開充分的考慮，同時還需要全面的考慮建筑的美觀性以及經(jīng)濟性。而為了能夠達到這些方面的要求，便需要充分的將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法應用在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計當中，通過該種方法的應用，來提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體質(zhì)量，并確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更加安全、可靠。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法與價值的體現(xiàn)

（一）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，主要從兩個方面對其進行優(yōu)化，即理論與經(jīng)驗。將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法作為基礎(chǔ)，對建筑結(jié)構(gòu)展開全面的分析與認知，最終確保能夠使得建筑工程結(jié)構(gòu)得到有效的優(yōu)化，以保證建筑設(shè)計與建筑工程結(jié)構(gòu)得到相應的優(yōu)化與設(shè)計完善。針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法而言，相關(guān)企業(yè)必須給予高度重視，重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重點環(huán)節(jié)，如需盡最大努力縮小質(zhì)量中心與剛度中心之間的差異，確保建筑平面結(jié)構(gòu)盡量保持對稱的狀態(tài)。實際上，要確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠滿足相關(guān)基本要求，便需要通過不斷的優(yōu)化方式與評定方式來加以支撐[1]。另外，在應用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法期間，要求在水平荷載作用之下，建筑物不能夠產(chǎn)生大的扭轉(zhuǎn)效應。必須確保在能夠滿足建筑功能基本條件之下，豎直方向布置相應的承重構(gòu)件，并確保這些承重構(gòu)件能夠保持上下貫通的狀態(tài)。結(jié)構(gòu)設(shè)計期間，為了能夠最大限度的將結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析上的難度縮減，相關(guān)工作人員需要盡量避免應用轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)。另外，在豎直方向上的剛度也存在著一定的要求，即剛度變化不能是突變的，必須是逐漸變化，否則將會導致突變地方出現(xiàn)較為嚴重的應力集中，這將會給建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平方向的動力荷載作用發(fā)揮帶來負面影響。

（二）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的價值體現(xiàn)

對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實施相應的優(yōu)化工作，不僅能夠為房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計提供有力的保障，同時還能夠滿足在建筑實用以及美觀性方面的要求，在控制工程造價方面也擁有著積極意義。對于建筑商而言，用最少的投資來獲得最大限度的收益是眾望所歸，可必須要在確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計科學性與可靠性的基礎(chǔ)之上，來實現(xiàn)這一目標。為此，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計展開相應的優(yōu)化工作極為重要，相關(guān)單位必須給予該方法的應用高度重視。

2 在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的具體應用

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應用主要體現(xiàn)在以下幾點，即：

第一，在整體和局部上的優(yōu)化。對于建筑項目設(shè)計而言，通常都包含兩類特點，即復雜性與層次性特征。其中，復雜性特征包括：在零部件選取、建筑原料選取與結(jié)構(gòu)類型選取等幾個方面；層次性特征主要在建筑設(shè)計體系、建筑結(jié)構(gòu)體系與安裝設(shè)計體系這幾個方面有著充分的體現(xiàn)[2]。在這之中，每個獨立的提下都包含較多的、具有差異性特征的下屬體系，將橫向關(guān)聯(lián)沖破，來達到工程疊加的目標。房屋建筑需要實施局部優(yōu)化操作，在此期間必須注重整體全面優(yōu)化工作實施，只有這樣，才能夠確保實現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化等方面的目標。

第二，在壽命和分階段方面的優(yōu)化。對于固定的使用年限而言，建筑工程項目各個環(huán)節(jié)都存在著較多的可選擇的設(shè)計方案，換言之，在工程的任意一個階段都能夠開展相應的優(yōu)化工作。相關(guān)設(shè)計人員可以依據(jù)每階段的不同性質(zhì)，將優(yōu)化方案確定下來，從而確保工程壽命得到一定的優(yōu)化。對其進行優(yōu)化的益處在于，不僅能夠使得建筑工程施工質(zhì)量得到相應的保證，同時還能夠在一定程度上增加相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟收益。

第三，在樁基礎(chǔ)方面實施優(yōu)化。一般而言，預制樁和灌注樁這兩類共同組成了建筑結(jié)構(gòu)樁基。由于在建筑施工期間，灌注樁的質(zhì)量控制工作實施比較困難，并且往往會耗費較長的時間，操作起來比較復雜等。為此，必須在確保與規(guī)定標準要求相符合的基礎(chǔ)之上，施工中需優(yōu)先選擇預制樁。與此同時，通常樁基越深，那么樁身和土壤之間便會產(chǎn)生比較大的摩擦力和作用力。為此，在攢則預制樁期間，還必須盡量選擇較大長度的預制樁。同時，還需要對下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)實施設(shè)計優(yōu)化操作。地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的確定，需要依據(jù)建筑是高層還是多層的給予確定，由于基礎(chǔ)造價占結(jié)構(gòu)造價比重最大，為此，相關(guān)工作人員必須選擇最為合適的優(yōu)化方案，例如按照工地的地質(zhì)條件選擇相應的樁基類型，在選擇期間，盡量減少工程造價投入。另外，還需對建筑上部結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。在對房屋上部展開結(jié)構(gòu)優(yōu)化與建立模型工程期間，布置剪力墻，實施相關(guān)的設(shè)計工作極為重要。相關(guān)工作人員必須確保剪力墻的質(zhì)量能夠保持均勻性的也正，以此實現(xiàn)樓層結(jié)構(gòu)中心和平面中心點能偶實現(xiàn)重合的目標，以此削弱風力，并減少地震等外力因素的影響。如果房屋類型允許，需盡量應用剪力墻大開間構(gòu)造，不斷增加墻肢的長度，這不僅能夠有效的實現(xiàn)墻肢數(shù)量縮減的目標，同時還能夠在確保剛度符合規(guī)定標準要求的前提之下，有效降低混凝土量的使用。除此之外，剪力墻通常使用鋼材作為暗柱材料，因此利用剪力墻的大開間結(jié)構(gòu)，便能夠有效的實現(xiàn)縮減鋼筋使用數(shù)量的目標?？梢坏┙ㄖ陨砣鄙傧鄳臈l件，同時在建筑物抗震方面存在較高的要求，則不可以應用該類型的剪力墻，否則將會給整個建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量帶來負面的影響。

第四，對結(jié)構(gòu)與建筑保持協(xié)調(diào)優(yōu)化。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計期間，必須要盡最大努力來確保建筑整體平面與整體結(jié)構(gòu)可以緊密配合，從而確保能夠達到結(jié)構(gòu)合理與造型美觀的目標。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需盡量確保建筑系統(tǒng)能夠保持間潔特征，不能發(fā)生墻和柱錯位等問題，同時還需要保證每一層的截面面積與高度保持相同的狀態(tài)。在對建筑內(nèi)部電梯與樓梯設(shè)計期間，需選擇具有高強特征的建材作為相應的承重構(gòu)件，以達到降低自重的目標。對于建筑的整體布局，其重心、質(zhì)量和剛心必須確保能夠交疊，以此來有效的避免出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)問題。

第五，對結(jié)構(gòu)與電氣保持協(xié)調(diào)方面的優(yōu)化。對于電氣的管線在安裝期間，如果以導線形式在金屬管的外部或者樓板處進行安裝，那么便需要在梁預制前留下相應的孔洞，同時還需要確保墻體的厚度和梁寬處于相同的狀態(tài)，如果無法達到梁寬和墻體厚度相同效果，便需要確保梁的側(cè)面和墻體一側(cè)保持齊平的狀態(tài)[3]，從而保證管線不在墻體外裸露。房屋建筑設(shè)計期間，電梯處往往存在較多的孔洞與，同時也預埋了一定的構(gòu)件。為此，在對電梯房強度進行計算期間，必須要確保對其單獨進行計算與分析，從而確保能夠合理的進行設(shè)計，并保障施工質(zhì)量與施工安全。

3 總結(jié)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計期間，合理的選擇建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，不僅能夠確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠達到相應的技術(shù)要求，同時還能夠減少材料的耗費量，在保證其經(jīng)濟效益方面有著積極意義。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占據(jù)著極為重要的地位，該方法的應用，不僅能夠保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有合理性特征，同時還能夠不斷的提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體質(zhì)量，在保證其安全、可靠方面有著積極意義。為此，相關(guān)建筑單位必須給予該優(yōu)化方法高度重視，并在應用期間將其作用充分的發(fā)揮出來，最終實現(xiàn)不斷推動建筑行業(yè)發(fā)展的目標。

[1]王也.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用[J].中華民居,2013,(9)：81-82.

[2]范國興.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用研究[J].雞西大學學報,2014,(8)：23-25.

[3]周漢杰.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用[J].中華民居,2014,(3)：117-117.

TU7

B

1007-6344（2017）09-0086-01

徐娟 女 1986~3 工程師 本科學歷 主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，身份證號碼：34082219860318116X