房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用研究

【摘要】房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計是個復(fù)雜的過程，在建筑設(shè)計過程中兼顧到具體設(shè)計形式，需要從不同方面入手，做好具體優(yōu)化分析工作，滿足要求。人們對居住環(huán)境和房屋結(jié)構(gòu)風(fēng)格等有更高的要求，建筑行業(yè)快速發(fā)展，結(jié)構(gòu)趨于多樣化，在本次研究中以房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，對如何進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)計；優(yōu)化方式

【Abstract】building structure design is a complex process， in the process of architectural design consideration to the specific design form， need from different aspects， do a good job specific optimization analysis to meet the requirements. The living environment of people and building structure style have higher requirements， such as the construction industry fast development， the structure tend to be diversified， in this study based on the building structure design present situation， analyzes how to carry out optimization design.

業(yè)主對新建的建筑提出了更高的要求，包括：實(shí)用性、美觀性和安全性等，在建筑市場上為了贏得一席之地，企業(yè)需要從設(shè)計現(xiàn)狀入手，發(fā)揮現(xiàn)有預(yù)設(shè)模式的最大化作用，提升適應(yīng)性。此外考慮到市場環(huán)境、業(yè)主要求和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等方面因素，對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化是必然的選擇，需要綜合性分析，滿足實(shí)際要求。

1、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀

房屋建筑結(jié)構(gòu)是個復(fù)雜的過程，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計形式可知，如何做好概況分析成為重點(diǎn)，必須嚴(yán)格按照預(yù)設(shè)要求進(jìn)行實(shí)施，提升可行性。但是在實(shí)踐階段存在部分問題，增加難度，問題如下：

1.1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理

當(dāng)前建筑商在房屋設(shè)計過程中要綜合考慮建筑朝向、間距以及自然采光等方面因素，如果存在設(shè)計不到位或者其他類型的問題，勢必對整體管理造成不良影響。此外如果自然采光條件差，北方在冬季要增加散熱的電氣設(shè)備，綠色低碳建筑本身特點(diǎn)以及性能決定綠色低碳理念的應(yīng)用情況，對建筑系統(tǒng)而言，采用科學(xué)有效的設(shè)計方案，將自然界的力量和能源合理應(yīng)用到實(shí)踐中。此外在優(yōu)化設(shè)計過程中，結(jié)合實(shí)際利用的自然風(fēng)走向、自然采光布局以及新能源等，在后續(xù)設(shè)計階段體現(xiàn)出綠色、環(huán)保和低碳理念，滿足要求。但是在后續(xù)設(shè)計階段存在設(shè)計不合理的現(xiàn)象，增加難度[1]。

1.2設(shè)計不具有針對性

設(shè)計模式是個復(fù)雜的過程，在后續(xù)管理和預(yù)設(shè)過程中需要保證整體針對性。但是子啊勘察設(shè)計過程中僅依靠經(jīng)驗進(jìn)行，忽視了實(shí)際地質(zhì)環(huán)境的勘察進(jìn)行施工，此類設(shè)計形式是不完美的。建筑的設(shè)計要結(jié)合氣候條件以及喜好進(jìn)行設(shè)計。由于南方和北方的氣候條件差距比較大，要結(jié)合實(shí)際地形進(jìn)行施工和處理。此外考慮到建筑周圍地形以及其他因素可知，提升針對性符合要求。如果設(shè)計模式本身不具有針對性，則導(dǎo)致優(yōu)化模式得不到落實(shí)[2]。

1.3結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)不到位

根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計參數(shù)可知，在選擇參數(shù)的過程中，凸顯出技術(shù)的最大化作用，能滿足結(jié)構(gòu)要求。根據(jù)優(yōu)化設(shè)計指標(biāo)為例，可能存在優(yōu)化設(shè)計不到位的情況，造價管理難度提升。以現(xiàn)有參數(shù)為例，設(shè)計人員對眾多相似的函數(shù)進(jìn)行分析，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上能獲得目標(biāo)函數(shù)。此外在房屋建筑穩(wěn)定性和安全性分析階段，考慮到相關(guān)條件，只有滿足現(xiàn)有的技術(shù)規(guī)范，才能提升可行性。

2、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的意義

房屋建筑結(jié)構(gòu)比較特殊，在后續(xù)設(shè)計過程中需要了解優(yōu)化模式和具體內(nèi)容，根據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用模式和實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計。重要性如下：

2.1提升土地利用率

城市用地面積比較緊張，進(jìn)城務(wù)工以及生活學(xué)習(xí)的人們比較多，建筑商在選址階段需要引起重視，從各個方面入手，進(jìn)行綜合性的考慮。此外需要了解周邊地理位置，從結(jié)構(gòu)以及土地的最佳性方面入手，充分利用現(xiàn)有土地。在優(yōu)化設(shè)計過程中，明確重點(diǎn)內(nèi)容和關(guān)鍵內(nèi)容，按照設(shè)計流程和方案要求實(shí)施，能滿足房屋設(shè)計的具體要求。

2.2提升企業(yè)競爭實(shí)力

從當(dāng)前城市化發(fā)展趨勢來看，建筑行業(yè)的競爭逐漸激烈，在激烈的市場條件下，要想獲得理想的發(fā)展趨勢，需要跟隨時代發(fā)展的腳步，滿足人們對房屋建筑的需求。建筑結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計能保證結(jié)構(gòu)本身的舒適性，在后續(xù)設(shè)計和利用過程中，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計概況實(shí)施，提升適應(yīng)性，達(dá)到理想的效果。

3、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式在房屋建筑中的基本步驟

根據(jù)現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計形式可知，在整個分析階段要從實(shí)際情況入手，做好步驟分析工作，滿足實(shí)際要求。以下對具體優(yōu)化方式進(jìn)行分析。

3.1制定科學(xué)有效的建筑模型

在模型制作過程中，要制作合適的模型，重視案例選擇。以變量作為基礎(chǔ)，盡量把所有影響因素進(jìn)行分析，以建筑結(jié)構(gòu)本身為例，在實(shí)施階段可能存在多個或者單一的影響因素，以預(yù)算模式作為基礎(chǔ)，需要恰當(dāng)?shù)膶δＰ捅壤M(jìn)行掌握，減少對應(yīng)的設(shè)計數(shù)量和計算數(shù)量。在編程階段，要確定基本的工作量，最大程度提升工作效率[3]。

3.2確定基本函數(shù)

對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和選擇的階段，要對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行掌握，以準(zhǔn)確性評估作為技術(shù)，了解建筑材料數(shù)量和類型，只有明確總的造價成本，才能明確要求。以總的造價成本作為基礎(chǔ)，由于約束條件比較多，要選擇一定數(shù)量的符合標(biāo)準(zhǔn)和要求的參數(shù)。鋼筋截面的選擇也是重點(diǎn)，在失效性分析階段，了解成本內(nèi)容，將成本控制在合理范圍內(nèi)。約束條件的建立也是重點(diǎn)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化本身特殊建成后要了解設(shè)計內(nèi)容，在設(shè)計之初進(jìn)行認(rèn)真的對比，為了避免出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象，要最大限度滿足整個建筑工程的質(zhì)量要求。此外借助互聯(lián)網(wǎng)以及衍生的信息手段進(jìn)行應(yīng)用，將各種約束條件編輯成一個計算機(jī)程序。在運(yùn)算和核算過程中，適當(dāng)提升工作效率，能避免出現(xiàn)拖沓的現(xiàn)象[4]。

3.3進(jìn)行結(jié)果分析

在實(shí)踐階段，通過一定方式得到計算結(jié)果后，要求將結(jié)果以及最初的設(shè)計方案進(jìn)行對比，在保證整體建筑要求基礎(chǔ)上，選擇一個符合企業(yè)以及業(yè)主要求的方案。在問題分析階段，從房屋建筑功能的整體性入手，綜合分析各類問題，對一些可能存在的各種問題進(jìn)行研究后，進(jìn)行多角度、深層次的分析，如果出現(xiàn)模棱兩可或者差不多等現(xiàn)象，則要明確結(jié)構(gòu)類型，做好適應(yīng)性、安全性分析工作，如何保證建筑結(jié)構(gòu)的藝術(shù)性和美觀性成為設(shè)計關(guān)鍵，需要對整體建筑設(shè)計進(jìn)行了解，實(shí)現(xiàn)有序設(shè)計[5]。

3.4實(shí)現(xiàn)整體和局部的優(yōu)化

房屋建筑設(shè)計是個復(fù)雜的過程，考慮到構(gòu)件以及受力等因素可知，要做好截面預(yù)設(shè)工作，根據(jù)風(fēng)力以及抗震等指標(biāo)要求，要從主體結(jié)構(gòu)優(yōu)化和改進(jìn)現(xiàn)狀入手，為整體設(shè)計奠定基礎(chǔ)。此外以子結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)，子結(jié)構(gòu)組成部分包括：下部結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)等，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計存在異常，則可能出現(xiàn)調(diào)整不到位的現(xiàn)象，整體設(shè)計受到影響。詳細(xì)設(shè)計流程如表一：

表一：房屋建筑設(shè)計流程

結(jié)構(gòu)布置是最后階段，一般來說，樁基通常分為灌注樁和預(yù)制樁，灌注樁要求比較高，流程比較復(fù)雜，實(shí)際操作起來難度比較大，因此，在具體施工中，有機(jī)的使用預(yù)制樁，能滿足具體要求。根據(jù)設(shè)計方案的概況可知，節(jié)約建筑物的施工成本，例如樁基礎(chǔ)、成孔工藝等是影響工程造價的關(guān)鍵因素，要凸顯出流程具體要求，實(shí)現(xiàn)合理化應(yīng)用。施工可選擇的方案非常多，每種方案的預(yù)算和進(jìn)度都有考量！因此！應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需求選擇地下挖掘的技術(shù)和方案。

結(jié)語：

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是個復(fù)雜的過程，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計模式和實(shí)際內(nèi)容可知，如何做好設(shè)計分析工作成為重點(diǎn)。無論從建筑行業(yè)還是房屋設(shè)計行業(yè)，要滿足大眾消費(fèi)需求。此外以建筑設(shè)計合理性為前提，通過優(yōu)化設(shè)計等措施落實(shí)后，專業(yè)人員要研究結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性，在房屋設(shè)計階段，盡量滿足設(shè)計需求。在本次研究中通過制定科學(xué)有效的建筑模型、確定基本函數(shù)、進(jìn)行結(jié)果分析、實(shí)現(xiàn)整體和局部的優(yōu)化等方面措施，做好優(yōu)化設(shè)計工作，使其滿足具體要求，促進(jìn)整體進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]王玲玲.試論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].低碳世界，2017，01（32）：164-165.

[2]楊德鵬.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2017，14（32）：100.

[3]胡振軍.試述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017，03（29）：49-50.

[4]陳鳳奇.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(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2017，13（29）：73-74.

[5]孟德強(qiáng).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(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2017，02（09）：78.

作者簡介：

張偉（1984.3--）湖南岳陽，工程師，主要從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面工作。