建筑結(jié)構設計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構設計中的應用研究

王雪利

摘 要：建筑結(jié)構設計優(yōu)化方法是順應建筑行業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物，也是市場經(jīng)濟條件下對資源配置提出的新要求，其為房屋結(jié)構優(yōu)化設計提供了重要的參考。通過將結(jié)構設計優(yōu)化方法應用于房屋結(jié)構的優(yōu)化，可以保證整體建筑結(jié)構的科學合理，保證建筑功能的完整有效，進而確保房屋建筑的質(zhì)量。

關鍵詞：房屋建筑結(jié)構設計；優(yōu)化技術；應用

1房屋建筑領域結(jié)構設計優(yōu)化方式的重要性

由于我國人口基數(shù)大，今后20 年內(nèi)人口還是以增長為主，因此，我國房屋建筑在今后主要傾向于高層或者超高層，如何在確保房屋建筑安全性等各種要素的前提下，有效的減少企業(yè)的資金投入成為許多業(yè)內(nèi)人士和房屋建筑企業(yè)必須面對的一個問題。確保房屋建筑基本的安全質(zhì)量是所有的結(jié)構優(yōu)化的立足點，在優(yōu)化中，應當對設計方案進行整體的分析，采用比較前沿的技術規(guī)劃和設計標準對房主建筑進行有效的管理，大量的實踐證明，可以很好的控制房屋建筑工程的基本造價。如果房屋設計人員一開始就把房屋建筑的質(zhì)量、施工的技術要求結(jié)合起來，一方面可以提高房屋設計方案的科學性，另一方面也可以使企業(yè)的經(jīng)濟效益實現(xiàn)最大化。因此，房屋建筑結(jié)構的科學化優(yōu)化可以深挖所有施工機械和建筑材料的基本潛力，做到物盡其用，減少不必要的浪費，更能把相應的造價降到最低，最終為企業(yè)賺足了利潤。對房屋結(jié)構進行優(yōu)化，還可以發(fā)現(xiàn)最初設計中存在的安全隱患及不合理之處，更好的進行系統(tǒng)性的設計和完善，更能保障業(yè)主提出來的安全性的要求。

2房屋建筑結(jié)構設計中優(yōu)化技術的作用

2.1提升安全性

現(xiàn)代房屋建筑結(jié)構進行優(yōu)化的基礎便是提升其安全性，這也是房屋建筑結(jié)構設計中的關鍵核心。為有效提高建筑結(jié)構質(zhì)量，則需要對原設計方案中的缺陷與不足進行優(yōu)化，通過修改去盡可能規(guī)避其中的結(jié)構受力不合理等問題。

2.2完善功能性

通過房屋建筑結(jié)構設計中對優(yōu)化技術的應用，能夠促使建筑設施的協(xié)調(diào)性、美觀性與實用性有所提升，完善房屋建筑的功能，進而滿足人們對房屋建筑的功能需求，為其營造安全、優(yōu)質(zhì)且舒適的生活環(huán)境。

2.3提高經(jīng)濟性

房屋建筑的結(jié)構設計優(yōu)化不僅能夠提升建筑質(zhì)量，還能有效縮減施工成本，進而保障施工單位的經(jīng)濟效益。實際數(shù)據(jù)表明，房屋建筑結(jié)構設計優(yōu)化后給出的設計方案能夠縮減25%左右的成本，可見其經(jīng)濟性的有效提升。

3房屋建筑結(jié)構設計中優(yōu)化技術的應用

3.1 建筑結(jié)構設計優(yōu)化

（1）選擇參數(shù)變量。在實際的房屋建筑結(jié)構設計工作當中，設計人員為盡量保證設計思想的正確性，會通過多種手段去盡可能獲取更多的與工程相關的參數(shù)，并且將這部分參數(shù)視作為變量。比如，在建筑工程當中，常被當作變量的參數(shù)有房屋價格參數(shù)、預期出現(xiàn)的損失參數(shù)等等，在進行設計優(yōu)化的過程中，設計人員則需要對所收集的參數(shù)進行分析，預判其變化可能對工程造成的影響，以及由于復雜程度帶給工程進度的影響?；诖朔N情況，在實際的建筑結(jié)構設計優(yōu)化分析階段，倘若設計人員將變幅偏小的參數(shù)或者印象因素偏少的參數(shù)選為設計指標，則會大大降低設計、編程的工作難度，進而更為快速地找準目標點，開展設計工作。

（2）確定函數(shù)。在具體的房屋建筑結(jié)構設計優(yōu)化工作當中，設計人員一般會從眾多相似函數(shù)當中去確定目標函數(shù)。比如在進行鋼結(jié)構的施工過程中，設計人員針對房屋橫截面規(guī)格與鋼筋規(guī)格進行最優(yōu)化的函數(shù)選擇，并且對所確定函數(shù)的性質(zhì)進行深入細致地分析，進而從施工成本方面予以考慮整個鋼結(jié)構項目的具體設計。

（3）條件衡量。一般來講，在實際的房屋建筑結(jié)構設計工作中，為保證優(yōu)化后的房屋建筑具有更加的耐久性與穩(wěn)定性，則需要在設計過程中針對房屋規(guī)格、結(jié)構剛性、構架穩(wěn)定性等不同因素可能對房屋造成的影響進行具體的分析與充分考慮，同時結(jié)合不同的設計要求對整體的施工條件予以精準衡量。此外，還應針對施工當中的約束性條件進行全面分析，保證在設計環(huán)節(jié)中的所有指標都與房屋建筑的質(zhì)量控制要求相符合，進而達到設計優(yōu)化的目標。

3.2 強化房屋建筑防震安全結(jié)構設計

在房屋建筑的具體使用中，會不可避免地遇到許多不可抗外力，尤其是毫無規(guī)律可循的地震，所以在進行房屋建筑結(jié)構設計工作時，一定要綜合考量地震荷載效果，保證房屋建筑的安全性與整體質(zhì)量。通過對這一點進行重點分析研究，在設計中采取科學合理的措施去提升房屋建筑的抗震能力。現(xiàn)如今，關于如何強化房屋建筑的防震安全結(jié)構設計，已經(jīng)有很多成熟的技術方案，比如將房屋建筑設計成結(jié)構對稱，促使其荷載承受力處在平衡狀態(tài)，使得建筑物的延性增大，其結(jié)構的風險截面也會變少；或是選擇延性建筑結(jié)構，采取多道設防，利用非必須構件對重要構件予以保護，進而強化房屋建筑的抗震性能。

3.3 概念設計優(yōu)化技術的應用

在房屋建筑結(jié)構設計中應用優(yōu)化技術，應該有機結(jié)合計算機與人工在設計方面的優(yōu)勢，而并不是完全的依賴于計算機軟件去完成所有的設計，只有這樣才能夠在房屋建筑結(jié)構設計中充分發(fā)揮概念設計優(yōu)化技術的最大實效。此外，在選擇施工建筑材料的過程中，為了能夠?qū)Ω鞣N材料的優(yōu)勢與劣勢進行綜合考慮，仍舊需要采取人工選擇的方式進行最優(yōu)化選擇。針對結(jié)構設計參數(shù)方面，相關人員要結(jié)合項目設計標準予以優(yōu)化利用，同樣不可完全依賴于計算機軟件的分析，雖然計算機軟件能夠快速地對各類數(shù)據(jù)進行計算設計，但無法基于房屋建筑項目的實際需求設計出具體的結(jié)構設計方案，所以在應用過程中需保持合理性，與項目實情相聯(lián)系。

結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟的快速提升，為滿足人們對于住房日益增高且多元化的要求，建筑業(yè)對于房屋建筑的設計與質(zhì)量投注了更多的重視，不過成本增高、質(zhì)量無法保證等問題也隨之而來。將優(yōu)化技術應用到現(xiàn)代房屋建筑的結(jié)構設計當中，能夠有效降低造價，并在提升經(jīng)濟效益的同時確保人們對于房屋的功能性與質(zhì)量的要求得到滿足。

參考文獻

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