房屋結(jié)構設計中建筑結(jié)構設計優(yōu)化方法的實際應用

摘 要：伴隨當前我國社會經(jīng)濟發(fā)展速度不斷提升，城市化建設發(fā)展程度不斷加強，人們對城市建筑的結(jié)構設計工作有了更高的要求，建筑施工不但需要具備良好的安全行和實用性之外，還需要保證建筑的整體審美和經(jīng)濟行要求。本文就針對我國房屋建筑結(jié)構設計工作中，建筑結(jié)構設計優(yōu)化的方式進行了分析，為房屋建筑結(jié)構設計工作提供借鑒。

關鍵詞：房屋結(jié)構；建筑設計；優(yōu)化方法

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0374-02

隨著我國城市化建設發(fā)展速度不斷提升，我國在土地管理制度方面也在不斷走向完善化，社會經(jīng)濟的快速發(fā)展帶來的是人們對土地資源的需求量不斷加大，為了充分緩解土地資源使用緊張和困難的問題，在土地價格上正在快速的增長。在這種土地資源發(fā)展背景下，不但給我國房地產(chǎn)工作的開發(fā)帶來的一定的挑戰(zhàn)，同時還在很大程度上對建筑建設成本產(chǎn)生了嚴重影響。當前，人們對房屋建筑設計的整體要求正在不斷上升，在城市化發(fā)展過程當中建筑產(chǎn)品的整體質(zhì)量成為了很多社會發(fā)展群體發(fā)展所重點關注的問題。房屋結(jié)構設計主要的設計理念，就是需要充分的保證房屋建設的實用性、安全性、經(jīng)濟性以及整體的美觀程度等，通過這種建設方式來充分達到對建設設計整體資源的有效運用。

1 工程概況

通過對我國某城市一座高層建筑寫字樓的施工分析，該建筑采用的是七層鋼筋混凝土施工框架結(jié)構，該建筑整體施工面積達到了6408m2，在受到了施工場地和施工環(huán)境的限制，建筑平面的整體寬度為15.5m，平面長度的設計為58.5m。該建筑中房屋的開間設置為4.8m，進深為6.5m，建筑房屋內(nèi)部的走廊寬度設計為2.4m，高層設計為3.5m。在建筑整體框架結(jié)構上采用的現(xiàn)澆梁的施工方式，建筑框架中平面網(wǎng)的設置方式如圖1所示。

在該建筑設計類型當中，在擬建地段上相對比較平坦，同時在底層分布上比較均勻，在實際施工過程中選擇是120～150kN/m2作為建筑整體的基礎承載力，在施工地基上選擇的是輕質(zhì)黏土層作為持力層；在環(huán)境溫度達到了10℃以下的時候，在凍土層下方最大深度為103cm，同時每年的降水量為700mm；同時在地下水位的深度上大約有7m左右深度的水資源，水體質(zhì)量對混凝土的侵蝕問題相對比較薄弱，在工程設計的整體強度上為4級。

2 建筑結(jié)構的優(yōu)化方法

在進行建筑施工過程中，需要充分保證建筑設計的整體結(jié)構的安全性和穩(wěn)定性，同時在施工過程當中需要充分發(fā)揮出建筑結(jié)構的經(jīng)濟性能，相關建筑設計工作人員需要盡可能的將建筑設計做好最優(yōu)化。也就是在建筑設計過程中需要通過合理的數(shù)學模型建構方式，在建筑方案設計過程中，實現(xiàn)了建筑設計結(jié)構性能的最優(yōu)化，設計出在整體各個方面上都符合標準的設計方案。

在建筑設計的開始階當中，對建筑結(jié)構設計實施最優(yōu)化，可以將會設計結(jié)構中的優(yōu)化類型分為建筑工程部分結(jié)構的設計優(yōu)化，和建筑工程中建筑結(jié)構整體上的設計優(yōu)化，房屋工程設計結(jié)構在整體上的優(yōu)化方案，其中主要包含的是結(jié)構細節(jié)上的優(yōu)化設計、建筑圍護結(jié)構的優(yōu)化設計以及建筑屋蓋結(jié)構的設計等。除此之外，在建筑設計的造價結(jié)構上，需要綜合的考慮到工具過程施工的整體狀態(tài)，通過房屋工程設計的綜合效益作為核心點，對建筑結(jié)構進行整體結(jié)構的優(yōu)化設計。

在充分保證了建筑工程設計的安全性基礎之上，相關的建筑設計工作人員需要對建筑整體的結(jié)構形式進行分析，要是在建筑結(jié)構設計工作當中遇到結(jié)構設計上的問題，需要結(jié)合多方面的考慮因素進行綜合分析，對建筑平面實施于優(yōu)化設計，保證建筑的結(jié)構的規(guī)則性和對稱性，通過這種結(jié)構設計的方式，可以在一定程度上提升了建筑剛度和質(zhì)量之間產(chǎn)生的差異性。

3 建筑結(jié)構優(yōu)化設計的具體應用

3.1 抗震設計中的運用

在對建筑整體的結(jié)構設計過程匯總，建筑結(jié)構設計的最優(yōu)化的方式主要在于，對一些沒有具體參數(shù)數(shù)據(jù)的參數(shù)指標進行抗震設計，將抗震的預防程度作為工程設計的具體案例，因為在建筑結(jié)構設計方面具有較大的不確定性，在實際的計算過程當中通常會和預先設計的方案上存在比較明顯的差異，因此，在采取建筑結(jié)構優(yōu)化的設計方案當中，需要有效結(jié)合工具工程施工中的具體施工狀況，將建筑結(jié)構優(yōu)化設計靈活的使用在施工當中，達到最佳的結(jié)構設計效果。除此之外，在保證了建筑外觀上的設計效果之后，需要充分注意施工過程中結(jié)構上的設計要求，其中最為關鍵的一點就在于對建筑抗震性能的設計，在城市當中很多的建筑設計基本上都是高層結(jié)構，在處于我國地震頻發(fā)的地區(qū)中，對建筑整體的抗震性能有著較高的要求，在對建筑結(jié)構抗震性能的設計方面，需要充分做到“大震不倒、小震穩(wěn)定”的設計要求。同時在建筑結(jié)構設計方面，需要充分考慮到施工鋼筋的具體選擇范圍，在投入了相應的成本的前提下，選擇極限拉力比較強、同時還可以充分滿足結(jié)構塑形要求的材料，通過這種方式來充分保證建筑結(jié)構的抗震性能。

3.2 房屋基礎地基優(yōu)化設計

在建筑整體的結(jié)構當中，房屋地基作為結(jié)構設計工作中的關鍵點，為了充分達到結(jié)構設計優(yōu)化的目的，需要充分保證建筑地基整體結(jié)構優(yōu)化設計基礎之上，對建筑地基的施工質(zhì)量和性能進行充分重視。伴隨當前我國建筑行業(yè)發(fā)展速度不斷提升，在房屋建筑設計過程中，對房屋的設計理念和建設完成之后的功能方面、形態(tài)方面都存在的一定差異，同時對建筑地基的具體設計標準和要求上也是各有不同，給予對房屋基礎地基的設計施工過程方面，需要結(jié)合工程施工的具體狀況，在充分保證建筑工程質(zhì)量的前提下，還需要做好節(jié)省經(jīng)濟投入，降低工程整體造價的原則性，要是在地基的設計過程當中以樁基礎作為設計的原則，需要充分考慮到建筑施工設計的受力問題，對不同類型的施工樁進行科學的考察，并且選擇出最佳的工程設計方案。

3.3 選擇節(jié)能指標更高的設計方案

在建筑結(jié)構的設計方案當中，對房屋建筑的整體設計結(jié)構，主要是為了在最大限度上，降低工程整體造價，不斷提升房屋建筑建設完成之后的整體經(jīng)濟效益。因此，在工程設計工作中的節(jié)能標準方面，需要有效結(jié)合工程設計的具體類型和具體結(jié)構。在常規(guī)的建筑結(jié)構設計方面，基本上存在三種不同的設計類型，其中在剪力墻的結(jié)構、框架結(jié)構以及框架剪力墻的融合結(jié)構模型。這三種結(jié)構模型各自有著自己不同的特點，第一種結(jié)構模型在抗震性能上比較高，同時在材料的選擇上也比較廣泛，第二種設計方式在設計的柱面結(jié)構上會影響到建筑房屋整體的布局，第三種結(jié)構在綜合性能方面比較強，并且實際的抗震性能也比較良好，在抗測力的效果上比較突出。

4 結(jié)束語

通過本文對建筑結(jié)構設計的優(yōu)化方式上的有效分析，從中可以總結(jié)出在當前我國建筑行業(yè)的發(fā)展過程中，對建筑整體結(jié)構性能要求不斷提升，要求建筑結(jié)構需要具備良好的穩(wěn)定性、安全性、抗震性以及經(jīng)濟性等綜合性要求，因此，在實際施工過程中需要結(jié)合不同的因素進行充分考慮，保證工程建筑結(jié)構的質(zhì)量。

參考文獻

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收稿日期：2018-8-5