淺析房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

王俊宏

摘 要：自21世紀(jì)以來，中國經(jīng)濟(jì)和文化都得到了快速的發(fā)展，各種新興產(chǎn)業(yè)在政府的推動(dòng)下快速崛起，對(duì)原有的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)形成了猛烈的沖擊。建筑企業(yè)要想在這種新的市場(chǎng)環(huán)境下依然保證其優(yōu)勢(shì)的發(fā)展地位，在確保工程質(zhì)量的大前提下，必須要繼續(xù)優(yōu)化建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使房屋建筑更經(jīng)濟(jì)化、高效化。

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

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

1.1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化指的是對(duì)房屋建筑材料自身的性能充分發(fā)揮，從而實(shí)現(xiàn)各構(gòu)件及各環(huán)節(jié)的相互配合，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)的良好優(yōu)化。相較于以往開展的結(jié)果設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化不僅可保證結(jié)構(gòu)的安全，還能將價(jià)值學(xué)及審美學(xué)的相關(guān)觀點(diǎn)融入其中，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平不斷提高，使得房屋建筑的整體性得到保證。

1.2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

①對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行協(xié)調(diào)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化需要建筑工程各環(huán)節(jié)的協(xié)作開展，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。針對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要對(duì)房屋建筑的美觀度進(jìn)行提高。而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是針對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)而開展合理設(shè)計(jì)的一種方法。兩者之間相互配合，相互合作，從而對(duì)建筑工程造價(jià)進(jìn)行降低，使得房屋的實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行提高，最終實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計(jì)。②遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各項(xiàng)規(guī)范。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的開展需要有經(jīng)濟(jì)豐富且專業(yè)水平高的技術(shù)設(shè)計(jì)人員來進(jìn)行，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中也需要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各項(xiàng)規(guī)范完全遵循。但是，需要注意的是，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范是針對(duì)所有建筑過程，因而一些規(guī)范并不適用所有建筑工程，其安全性也不太高。因此，在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，在對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范嚴(yán)格遵守的條件下，還應(yīng)結(jié)合房屋建筑的實(shí)際情況，做到具體問題具體分析，正確判斷房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形勢(shì)，對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益都得以提高。

1.3 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，會(huì)給施工過程帶來極大的便利和成本的節(jié)約。首先，技術(shù)的優(yōu)化可以使建筑主體的受力與傳遞更加科學(xué)，能有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的承載能力，較小的成本得到更安全的性能。而且，優(yōu)化技術(shù)可以對(duì)以往施工過程中存在的不足之處和難以突破的點(diǎn)進(jìn)行新技術(shù)的嘗試，結(jié)合實(shí)踐數(shù)據(jù)研究、創(chuàng)新出一些更優(yōu)良的方案，使建造過程和建筑物可能存在的安全隱患都能得到很好的解決。優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用在整個(gè)建筑過程中都有著非常重要的意義，在保證建筑結(jié)構(gòu)本身的安全性和穩(wěn)定性的同時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)過程的簡化，建筑材料的節(jié)省甚至新型材料的應(yīng)用，施工過程中人力物力的節(jié)省等都有很大的改觀，能有效的降低建筑物造價(jià)，使建筑業(yè)的發(fā)展更科學(xué)，更經(jīng)濟(jì)。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)的思路

2.1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型的優(yōu)化

建立更科學(xué)的結(jié)構(gòu)模型是優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的第一步，也是最關(guān)鍵的一步。利用科學(xué)的發(fā)展，綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)函數(shù)和物理受力，建立一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)模型。在試驗(yàn)檢測(cè)過程中，嚴(yán)格控制各種參數(shù)的變化，對(duì)于試驗(yàn)變量的選取，結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，選取對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能起決定性因素的幾組數(shù)據(jù)作為主要變量進(jìn)行重點(diǎn)研究。對(duì)結(jié)果影響不明顯的可適當(dāng)減少工作量，將主要精力放在對(duì)重點(diǎn)部分的突破上，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型的建立能高效、科學(xué)的進(jìn)行。

2.2 房屋建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算方案的優(yōu)化

優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算方案是建立好結(jié)構(gòu)模型之后的一項(xiàng)重要的任務(wù)。一直以來，各種條件的限制和變量的改變都影響著結(jié)構(gòu)優(yōu)化的計(jì)算方案選擇。運(yùn)用數(shù)學(xué)分析，在原有的計(jì)算方案之上，對(duì)這些因素進(jìn)行著重實(shí)踐和分析，研究出一套最優(yōu)良的方案，將其對(duì)結(jié)果的影響降到最低，借助計(jì)算機(jī)等先進(jìn)科學(xué)對(duì)實(shí)踐結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算和編寫，得到房屋建筑結(jié)構(gòu)的最佳計(jì)算方案。

3 提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的有效策略

3.1 做好前期勘測(cè)工作

現(xiàn)在我國進(jìn)行的大部分項(xiàng)目中，工程的前期勘察工作與后期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作之間不能得到有效的溝通，信息不能共享，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在后期施工過程中達(dá)不到預(yù)期的效果甚至根本無法實(shí)施，無疑增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的難度，直接影響整個(gè)工程的造價(jià)。此時(shí)，如果可以讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員參與到前期勘察工作，對(duì)于建筑物各方面情況都有一個(gè)整體的把握，結(jié)合實(shí)際再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。前期勘察優(yōu)化技術(shù)的使用可以有效的增強(qiáng)設(shè)計(jì)結(jié)果的可行性。

3.2 強(qiáng)化計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的日新月異，使得計(jì)算機(jī)技術(shù)在各行業(yè)中得到了普遍的應(yīng)用，不但提高了各行業(yè)的工作效率，而且節(jié)省了時(shí)間和成本，解決了很多難以用人腦計(jì)算的、復(fù)雜的疑難問題，因此受到了人們的歡迎。

計(jì)算機(jī)技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作中，如果能夠被科學(xué)合理的加以應(yīng)用，就可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中真正實(shí)現(xiàn)優(yōu)化技術(shù)的有效應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在運(yùn)算上有著獨(dú)特的高效性和準(zhǔn)確性，在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于那些設(shè)計(jì)人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算起來有困難的數(shù)據(jù)，都能夠應(yīng)用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行系統(tǒng)和準(zhǔn)確的分析，并且給出優(yōu)化后的結(jié)果。從而利用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)使設(shè)計(jì)人員和造價(jià)人員，更加直觀地了解和掌握技術(shù)優(yōu)化的結(jié)果。

3.3 激發(fā)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的主觀能動(dòng)性

計(jì)算機(jī)技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中可以產(chǎn)生一些積極的作用，但是如果單純地依靠軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，還存在很多的不足和不利因素，因?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過程中，只會(huì)機(jī)械地按照人的指令進(jìn)行分析和運(yùn)算，從而缺少對(duì)各種因素的綜合分析與考慮，對(duì)于出現(xiàn)的緊急情況也缺乏相應(yīng)的應(yīng)急處理能力。因此，在房屋建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，有效應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)必須充分激發(fā)出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的主觀能動(dòng)性，動(dòng)員他們積極主動(dòng)地參與到優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的工作中。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)方案還沒有確定下的情況下，應(yīng)從多方面考慮到整體結(jié)構(gòu)和子結(jié)構(gòu)等方面可能存在的問題，并核對(duì)設(shè)計(jì)的參數(shù)，最終在優(yōu)化的前提下，確定設(shè)計(jì)方案。另外，等方案確定后，還應(yīng)考慮整體結(jié)構(gòu)的抗壓性和穩(wěn)定性等，從而為方案的修改和優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用提供依據(jù)。

3.4 協(xié)調(diào)建筑優(yōu)化與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)建筑物整體平面與結(jié)構(gòu)之間的配合進(jìn)行保證。建筑物施工需要實(shí)現(xiàn)簡潔性的建筑系統(tǒng)，支柱與墻體要良好對(duì)接，截面面積與高度都要保持相同。在對(duì)樓體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于轉(zhuǎn)角區(qū)域自身承受力的作用較多，因此需要將承重材料轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚?qiáng)材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)自重的降低。保證建筑物整體的重心、剛心與質(zhì)心的良好交疊，防止出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)。

4 結(jié)語

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，在建筑業(yè)中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法是大勢(shì)所趨。它可在對(duì)房屋安全性及實(shí)用性進(jìn)行保證的前提下，使得建筑物的美觀度大大提升，減少原材料的使用數(shù)量，進(jìn)而提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，設(shè)計(jì)人員需要采取有效對(duì)策，在房屋建筑中合理利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，保證建筑整體性能。

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