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)中的運(yùn)用

文/李偉群，身份證號(hào)碼：210122198208220627

1 導(dǎo)言

在當(dāng)前新的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)下，為了提升整體房屋建筑工程的質(zhì)量和水平，必須要對(duì)于整體建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化，更好的提升建筑工程項(xiàng)目的實(shí)用性、安全性、穩(wěn)定性、美觀性等諸多性能水平，滿足各方的需求。在具體建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，我們也需要對(duì)于整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行更好的優(yōu)化，并通過(guò)綜合的考慮構(gòu)建更加完善的設(shè)計(jì)體系，保障整體房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方式理論體現(xiàn)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不僅要考慮到房屋結(jié)構(gòu)的安全性以及基本功能的健全，同時(shí)也要考慮到建筑本身的藝術(shù)感和美感。從理論上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法進(jìn)行分析可知，優(yōu)化方法不僅體現(xiàn)在建筑工程的整體上，同時(shí)也體現(xiàn)在分層結(jié)構(gòu)上。對(duì)于建筑的整體設(shè)計(jì)而言，需要保證建筑平面結(jié)構(gòu)的規(guī)則性和對(duì)稱性，滿足基本要求，同時(shí)還要考慮到垂直方向上的剛度要求，優(yōu)化各層級(jí)結(jié)構(gòu)，以保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和牢固性。在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過(guò)程中，需要以適當(dāng)?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)優(yōu)化方法理論基礎(chǔ)為前提，創(chuàng)建建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化模型，合理選擇設(shè)計(jì)的變量，確定相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)，羅列約束條件，設(shè)計(jì)科學(xué)的優(yōu)化方案，并通過(guò)相應(yīng)的程度來(lái)實(shí)現(xiàn)最終優(yōu)化結(jié)果。

3 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

3.1 建筑結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化方案

住宅的整體和部分構(gòu)造的設(shè)計(jì)優(yōu)化是建筑結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化的關(guān)鍵性工作和重要節(jié)點(diǎn)。建筑部分構(gòu)造的優(yōu)化體現(xiàn)在很多的方面，例如房頂?shù)膬?yōu)化，圍欄和欄桿的優(yōu)化等諸多的方面。這些方面的優(yōu)化不僅需要專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員需要應(yīng)用到自己所學(xué)到的專(zhuān)業(yè)技能，還要全面的去分析項(xiàng)目的各個(gè)諸多因素，比如建筑的適用功能性和如何抵用較低的成本帶來(lái)較好的效果等問(wèn)題。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員還必須要進(jìn)行實(shí)地考察，要根據(jù)其實(shí)際情況和特性進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。在進(jìn)行房屋建筑的整體構(gòu)造優(yōu)化的時(shí)候，要保證建筑物的穩(wěn)定性和安全性，如果出現(xiàn)一些不可抗力的因素，必須要把破壞和損失減少和降低，同時(shí)還應(yīng)該要考慮到想要發(fā)生的因素和潛在的因素。這樣的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以降低損失和保證其質(zhì)量。在房屋建筑施工中所使用的建筑材料可以承受荷載和不可抗力破壞的載體是鋼筋，鋼筋在設(shè)計(jì)中起著重要的作用。因此，鋼筋的搭接和配比間距都必須按照設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣可以有效的對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體的改善。

3.2 上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化

對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的上部設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，我們應(yīng)該從更加系統(tǒng)的角度做好相應(yīng)的優(yōu)化，同時(shí)結(jié)合上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)需求實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的優(yōu)化和調(diào)整。在當(dāng)前房屋建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中，剪力墻結(jié)構(gòu)是較為常見(jiàn)的一種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行剪力墻的墻體設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該確保其質(zhì)量均勻，同時(shí)保證樓層中平面鋼柱的中心點(diǎn)和樓層整體結(jié)構(gòu)重心處于一個(gè)重合的狀態(tài)，這樣可以更好的提升對(duì)風(fēng)力和地震問(wèn)題的抵御效果。在整理設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，也可以結(jié)合實(shí)際的需求，采取大開(kāi)間改造的方式，通過(guò)提升剪力墻的墻肢長(zhǎng)度。這樣可以減少數(shù)量，達(dá)到降低混凝土材料使用，提升項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的目的。在整體上部設(shè)計(jì)優(yōu)化的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該考慮到房屋建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際特點(diǎn)和具體條件來(lái)進(jìn)行調(diào)整，并圍繞例如抗壓、抗震的要求進(jìn)行統(tǒng)籌考慮。

3.3 做好房屋結(jié)構(gòu)的局部?jī)?yōu)化

從表面上來(lái)看，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)整體性的工作，需要站在整體的角度對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。深入研究房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作可以看到，房屋結(jié)構(gòu)也是一項(xiàng)層次性較強(qiáng)的工作，具有非常復(fù)雜的特點(diǎn)，因此，在優(yōu)化房屋建筑整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要從房屋的層次性入手，做好局部?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)。從不同的角度考慮，房屋的層次性有不同的分類(lèi)，主要包括電氣設(shè)計(jì)、整體安全體系、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)等方面。對(duì)于電氣設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，在優(yōu)化的過(guò)程中可以通過(guò)科學(xué)化設(shè)計(jì)線路鋪設(shè)來(lái)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；對(duì)于整體安全來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)要以實(shí)際情況為基礎(chǔ)，適當(dāng)增加各個(gè)結(jié)構(gòu)的牢固性，增加安全保護(hù)措施，以便能夠保證房屋建筑的穩(wěn)定性；對(duì)于細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，可以從多個(gè)細(xì)節(jié)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化，如懸挑梁的梁高選用、連續(xù)梁?jiǎn)瘟旱倪x用和設(shè)計(jì)等，需要選擇合適的尺寸和材料，以保證細(xì)節(jié)處的牢固性。

3.4 抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化

對(duì)于任何一個(gè)房屋建筑來(lái)說(shuō)，抗震性能都是保證房屋建筑安全性的重要因素之一。因此，為了保證房屋建筑抗震結(jié)構(gòu)性能的合理性，應(yīng)當(dāng)要借助結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法，使用現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)，優(yōu)化房屋構(gòu)建的尺寸，提高房屋的抗震性能。首先，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)房屋所處的環(huán)境進(jìn)行分析，通過(guò)計(jì)算機(jī)將相關(guān)數(shù)據(jù)錄入，并進(jìn)行智能分析，了解當(dāng)?shù)氐卣鸢l(fā)生的頻率和等級(jí)，以便能夠作為后期優(yōu)化的參考數(shù)據(jù)；其次，運(yùn)用“準(zhǔn)測(cè)法”來(lái)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)結(jié)構(gòu)的截面大小、荷載數(shù)值等進(jìn)行分析，并結(jié)合“單元法”，詳細(xì)分析每一部分構(gòu)件的受力程度，通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算來(lái)優(yōu)化相關(guān)數(shù)據(jù)，繼而提高房屋建筑的抗震性能。

4 結(jié)論

總之，對(duì)于房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，做好合理的優(yōu)化是非常必要和關(guān)鍵的。工作人員應(yīng)該從更加科學(xué)的角度入手，積極的對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行調(diào)整，提出更加科學(xué)可行的設(shè)計(jì)策略和思路，確保整體設(shè)計(jì)得到有效的優(yōu)化，從而為房屋建筑工程項(xiàng)目建設(shè)工作的開(kāi)展奠定良好的基礎(chǔ)。