優(yōu)化技術在房屋建筑結構設計中的應用

張連順

摘 要：隨著人們對生活品質追求的逐漸提升，對房屋建筑結構設計工作提出更多更高的要求，在設計過程中設計人員需要對房屋建筑結構功能、安全性、經濟性以及美觀性等多方面問題進行綜合考慮，對優(yōu)化技術進行適當應用，進而為房屋建筑結構設計質量的提升奠定堅實基礎。下面對優(yōu)化技術在房屋建筑結構設計中的應用進行具體分析，以期為相關設計工作的開展提供一定啟發(fā)和參考。

關鍵詞：優(yōu)化技術；房屋建筑結構設計；應用

近幾年，建筑行業(yè)進入黃金發(fā)展時期，越來越多的房屋建筑投入建設。設計人員對房屋建筑結構進行設計時，需要對建筑整體安全性、穩(wěn)定性等多方面問題進行考慮，通過優(yōu)化技術的應用為房屋建筑結構設計工作提供更多保障，提高設計合理性，進而為人們提供更好的生產及工作學習生活場所。本文從概念設計優(yōu)化技術的應用、房屋建筑結構設計復雜問題中優(yōu)化技術的應用等角度進行具體闡述，希望對房屋建筑結構設計水平的提升有所幫助。

1 優(yōu)化內容分析

為了對優(yōu)化技術進行有效應用，最大限度的發(fā)揮其作用，需要對其內容進行掌握。房屋建筑結構設計過程中，設計人員需要對建材、成本一類的問題進行綜合考慮，如何以最低的成本實現最優(yōu)的設計已經成為房屋建筑結構設計人員需要重點考慮的問題，這一過程即為房屋建筑結構的優(yōu)化設計。下面對兩方面優(yōu)化設計內容進行具體分析：其一，房屋建筑整體的優(yōu)化設計；其二，房屋建筑局部的優(yōu)化設計。此外通過局部分析，人們可以參考屋蓋結構、局部主體結構、下部基礎結構一類的內容完成更細微層次結構的優(yōu)化設計工作。

2 房屋建筑結構設計中優(yōu)化技術的應用

2.1 計算機優(yōu)化技術的應用

對房屋建筑結構進行設計時，需要對信息優(yōu)化方面的工作產生更多重視，為結構設計效果的優(yōu)化和提升奠定堅實基礎。在實際設計過程中，諸多變量條件均會對房屋建筑結構產生影響和限制，因此設計者需要避免以單一的方式進行優(yōu)化，若想對各類房屋建筑的復雜結構進行有效應對，應對計算機信息技術進行合理應用，為優(yōu)化過程簡化等方面工作的開展奠定基礎。以某房屋建筑結構設計工作為例進行分析：設計人員在已有模型的基礎上對GAMS軟件進行合理應用，結構設計優(yōu)化工作效率也有所提升，此外設計人員對該軟件建模線性、非線性等方面的最優(yōu)化問題處理優(yōu)勢進行充分利用，借助系統(tǒng)對建模問題進行處理時，設計人員能夠以較為自然、簡便的操作對問題進行處理，為用戶公式調整等方面工作提供更多便利，并且在求解器轉換方面同樣具有一定優(yōu)勢，能夠在較短的時間內實現線性到非線性的轉變。最后，設計人員借助這一軟件處理相關數據信息，向表格、列表中輸入數據時設計人員可一次完成該操作，同時可借助代數聲明完成描述模型方面的工作，同時設計人員借助TBCAD軟件對問題進行處理分析，尤其是對成本影響因素進行分析時，在此軟件輔助下設計人員能夠借助信息處理手段對建模、房屋建筑結構設計方案等進行綜合分析，優(yōu)化配置人力、物力、資金等方面的資源，為成本控制工作的開展和房屋建筑結構設計水平的提升奠定基礎。

2.2 房屋建筑結構設計前期分析、設計過程中概念設計優(yōu)化技術思想的應用

設計人員確定最終的房屋建筑結構設計方案前，通常會設計出較多的方案，在各個方案中房屋建筑結構設計有所不同，設計人員需要在現有實際情況的基礎上對其進行選擇，做好各方面分析工作，具體來講設計人員需對房屋建筑材料、基礎設計參數、設備、負荷方面的問題進行綜合分析，此過程中涉及到大量數據的分析演算，設計人員若通過單一的手工方式完成計算，將會對房屋建筑結構設計工作效率、準確性等產生影響，若以單純的機算方式進行計算，也無法獲得標準答案和最佳的設計方案，基于此，需要由經驗豐富、能夠聯合應用計算機技術、人工概念分析優(yōu)化技術的設計人員完成綜合分析方面的工作，一方面其處理此類結構設計問題的經驗較多，對哪些內容需要引起重視較為了解，另一方面其對微小失誤對房屋建筑結構設計工作的影響有所掌握，進而能夠對設計方案進行靈活調整，為優(yōu)化技術的應用及設計工作合理性的提升奠定基礎?？傊畬?yōu)化設計思想進行應用時，設計人員對參數變量選擇等方面的工作進行優(yōu)化調整，設計過程中設計人員以更多的途徑獲取房屋建筑工程的各類參數，并且把上述參數視作變量完成具體施工設計方面的工作，在分析參數產生的影響時，程序和操作較為繁瑣，對施工進度產生一定阻礙，此時應用優(yōu)化技術將變幅較小的參數當作設計指標不失為一個良策，最終房屋建筑結構設計難度大幅度減弱。

2.3 房屋建筑結構設計復雜問題處理工作中優(yōu)化技術的應用

對房屋建筑結構設計進行優(yōu)化時，設計人員需要對大量的復雜問題進行處理，為設計工作的開展帶來一定困難，基于此設計人員應對優(yōu)化技術進行合理應用，遇到復雜問題時需要投入更多耐心，對房屋建筑結構各類形式進行掌握，對抗震性、成本等方面的問題進行綜合考慮，對剛度分布、結構體系、房屋形體等方面問題進行權衡，結合抗震結構中薄弱點情況完成重點控制位置的優(yōu)化工作，兼顧結構抗震性能及設計成本方面的問題。

不僅內部結構與房屋建筑結構穩(wěn)定性有關，外界環(huán)境同樣會對其產生影響，優(yōu)化技術的應用能夠對這些方面的問題進行處理，避免房屋受到外界環(huán)境沖擊等方面的過多影響出現坍塌情況。近幾年，地震出現的頻率有所上升，設計人員需要對抗震方面的設計工作產生更多重視，地震預測工作本身具有一定難度，一般人不能對其時間、地點、等級等進行準確預測，因此設計者不應根據過去的地震破壞程度、影響等進行設計，若想將其對房屋建筑結構的影響降至最低，最大限度的保障人民安全，降低財產損失，在優(yōu)化設計過程中需要重點考慮抗震方案設計，以多道設防的方式抵御地震災害，通過次要構件抵消部分地震能量，主要構件抵御更強的能量，并且通過優(yōu)化技術的應用對構件剛度均勻性等進行提升，為房屋建筑結構設計水平的提升奠定基礎。

3 房屋建筑結構設計中優(yōu)化技術的應用效果

房屋建筑結構設計工作較為重要，對建筑功能的實現具有較大影響，設計人員在實際設計時應對房屋建筑特征、用途以及功能等方面問題進行考慮，秉承相應的設計原則完成設計工作，對美觀性、環(huán)境因素、成本問題等進行綜合分析，提高設計工作合理性，優(yōu)化技術的應用可以為上述目標的實現提供更多支持，并且在近幾年，越來越多的新型施工技術出現，對房屋建筑結構設計工作產生較多影響，設計人員應做好適當的優(yōu)化工作，對空間利用、構建及結構間布局等方面問題進行綜合考慮，通過優(yōu)化技術為建筑結構特征的發(fā)揮及結構設計水平的提升奠定堅實基礎，減少后續(xù)施工等環(huán)節(jié)中出現問題的可能性，為房屋建筑施工質量、施工效率等方面的提升提供更多支持，降低建設施工工作成本。

4 結束語

優(yōu)化技術對房屋建筑結構設計工作而言具有重要意義，通過其有效應用能夠降低設計、后續(xù)建設施工等方面的成本，設計人員能夠對房屋建筑結構設計工作的經濟效益、用地面積、分布結構、樓層等方面進行更多的考慮，通過適宜的技術及方法提高房屋建筑結構設計合理性和科學性，為設計水平的提升奠定堅實基礎。本文已經對優(yōu)化技術應用方面的內容進行具體分析，以供參考。

參考文獻

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