建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

路潔+李海虹

摘 要：在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景之下，房屋建筑的規(guī)模出現(xiàn)了明顯的擴(kuò)大，并且已經(jīng)成為了我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要構(gòu)成。對(duì)于人們的日常生活而言，房屋建筑與每個(gè)人都息息相關(guān)，是人們生活當(dāng)中的主要因素之一，人們?cè)谏钏讲粩嗵岣叩谋尘爸聦?duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)方面的要求也變得越來(lái)越高。很多房屋建筑施工單位在實(shí)際操作當(dāng)中并不重視房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，導(dǎo)致房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為不科學(xué)，甚至影響了房屋建筑的安全質(zhì)量等。筆者將在本文分析建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)要點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上分析房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的具體方法。

關(guān)鍵詞：房屋；建筑；結(jié)構(gòu)；方法；設(shè)計(jì)；優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.128

對(duì)于房屋建筑的自身結(jié)構(gòu)而言，只有保證其結(jié)構(gòu)的合理性，房屋建筑的整體質(zhì)量與使用性能等才會(huì)得到顯著提高，并且可以有效避免建設(shè)資金等的浪費(fèi)。如果房屋建筑的自身結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重不合理之處，不僅會(huì)增加相關(guān)的建設(shè)成本，房屋建筑的整體質(zhì)量也無(wú)法達(dá)到相關(guān)要求，這樣就會(huì)給用戶帶來(lái)安全隱患等?；谏鲜霰尘?，對(duì)房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)予以優(yōu)化就變得尤為重要。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的相關(guān)要點(diǎn)

第一，模型的確立。在房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，模型的確立是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，相關(guān)人員只有對(duì)具體變量參數(shù)進(jìn)行提取分析，才能根據(jù)相關(guān)參數(shù)建立模型，以此求出最佳答案。相關(guān)人員需要科學(xué)選擇變量并且對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確定分析，以此滿足后續(xù)相關(guān)需求。第二，程序的設(shè)計(jì)。在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化中，相關(guān)人員需要科學(xué)確定優(yōu)化程序，并且將具體程序?qū)胗?jì)算機(jī)內(nèi)部，利用計(jì)算機(jī)就可以將相關(guān)數(shù)據(jù)求出。第三，結(jié)果的分析。相關(guān)人員在利用計(jì)算機(jī)等進(jìn)行計(jì)算之后，就要對(duì)相關(guān)的結(jié)果進(jìn)行分析，并且根據(jù)結(jié)果中的具體信息等制定后續(xù)的設(shè)計(jì)方案等。

2 房屋建筑結(jié)果設(shè)計(jì)優(yōu)化方面的具體方法

2.1 上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化處理

對(duì)于房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化而言，上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化十分重要，特別是剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑，需要相關(guān)人員對(duì)這一部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化布置。相關(guān)人員需要保證剪力墻的重量均勻性，這樣才能確保每層建筑的重心與平面剛度的中心位置完全一致，這樣就可以有效避免外界的風(fēng)力及自然災(zāi)害等給房屋建筑帶來(lái)嚴(yán)重的影響。如果房屋建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)為大開(kāi)間形式，相關(guān)人員就可以盡量減少混凝土的使用量，并且盡量減少墻肢的數(shù)量。如果房屋建筑的所處環(huán)境地質(zhì)條件相對(duì)較差，就需要有更強(qiáng)的防震性能等，相關(guān)人員在上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化處理當(dāng)中就盡量不要采用大開(kāi)間形式的剪力墻。

2.2 框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在很多房屋建筑的施工當(dāng)中，都會(huì)選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這種類型的框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化也會(huì)成為房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要組成部分。相關(guān)人員在實(shí)際的框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化當(dāng)中，可以選擇準(zhǔn)則法來(lái)進(jìn)行操作。相關(guān)人員也可以根據(jù)房屋建筑自身結(jié)構(gòu)的截面大小情況，選擇有限單元法等進(jìn)行優(yōu)化分析，這樣就可以有效保證房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化得到順利進(jìn)行。

2.3 建筑平面優(yōu)化

在房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，平面優(yōu)化也是重要的組成部分。首先，相關(guān)人員需要針對(duì)樓面量進(jìn)行科學(xué)的控制。樓面是房屋建筑的重要結(jié)構(gòu)之一，樓面量減少或者是樓板的開(kāi)洞量出現(xiàn)過(guò)大，都不利于樓面整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。所以，相關(guān)人員在實(shí)際工作當(dāng)中應(yīng)當(dāng)針對(duì)天井或者樓面的開(kāi)洞量等進(jìn)行嚴(yán)格、細(xì)致的計(jì)算分析，這樣才能對(duì)房屋建筑的樓板面進(jìn)行科學(xué)控制。與此同時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高房屋建筑內(nèi)樓板的配筋量，以免出現(xiàn)嚴(yán)重的預(yù)應(yīng)力損失等，并且保證不同結(jié)構(gòu)之間的連續(xù)性，做好樓層之間的支撐等。

其次，相關(guān)人員在房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，還需要做好平面布置方面的外形優(yōu)化等。相關(guān)人員在實(shí)際工作當(dāng)中需要仔細(xì)考慮風(fēng)壓帶來(lái)的影響，對(duì)房屋建筑的外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣才能有效避免外力帶來(lái)不利影響。在具體操作當(dāng)中，相關(guān)人員可以根據(jù)房屋建筑所處的環(huán)境及地理位置、氣候特點(diǎn)等進(jìn)行分析。比如，如果房屋建筑位于沿海地區(qū)環(huán)境，在其自身的外形方面，相關(guān)人員就要避免其外形凹凸面積較大，以免給整體結(jié)構(gòu)帶來(lái)較強(qiáng)的不穩(wěn)定性。相關(guān)人員一定要根據(jù)外形合理化的基本原則進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，特別是要重點(diǎn)考慮風(fēng)壓因素，這樣才能有效保證房屋建筑平面得到明顯優(yōu)化。

2.4 建筑階段性及相關(guān)壽命的優(yōu)化

對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化而言，階段性優(yōu)化及整體壽命的優(yōu)化也十分關(guān)鍵，這一部分的的內(nèi)容不僅僅在于正式施工至建筑工程的使用年限之內(nèi)。房屋建筑的設(shè)計(jì)人員等需要根據(jù)其自身不同階段出現(xiàn)的特點(diǎn)等進(jìn)行分析，并且參考相應(yīng)的實(shí)際情況進(jìn)行處理。這樣才能在保證建筑自身質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)的整體效益。此外，在房屋建筑的壽命優(yōu)化方面，相關(guān)人員還需要切實(shí)按照建筑自身的使用年限、具體的施工方式等進(jìn)行綜合性分析，確保在建筑房屋的使用年限當(dāng)中不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的意外問(wèn)題，這樣才能有效保證房屋建筑相關(guān)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，人們的生活水平與過(guò)去相比出現(xiàn)了明顯的提高，其自身的安全性、實(shí)用性等也得到了普遍的關(guān)注，除了房屋建筑的自身質(zhì)量需要相關(guān)單位及人員給予高度重視之外，房屋建筑的經(jīng)濟(jì)性、美觀性也成為了人們關(guān)心的重點(diǎn)問(wèn)題之一。所以，在房屋建筑的設(shè)計(jì)當(dāng)中，針對(duì)其自身結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)就成為房屋建筑建設(shè)的重要組成部分。相關(guān)單位及人員等需要切實(shí)把握房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的具體要點(diǎn)，并且從多方面選擇科學(xué)、有效的方法等保證房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化順利進(jìn)行，以此保證房屋建筑的質(zhì)量與美觀性、經(jīng)濟(jì)性及實(shí)用性等。

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