房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中技術(shù)優(yōu)化及應(yīng)用分析

戴雪

摘 ? ?要：隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)全行業(yè)都起到了良好的推動(dòng)作用，不僅有利于國(guó)家整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)，而且能夠?yàn)槿藗兲峁└玫墓ぷ髋c生活環(huán)境。尤其是在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化概念提出后，建筑行業(yè)不斷引用先進(jìn)施工技術(shù)，并且對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程進(jìn)行革新，在保證質(zhì)量的同時(shí)有效控制施工成本?；诖耍恼箩槍?duì)房屋建筑架構(gòu)設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)優(yōu)化進(jìn)行研究，首先闡述房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，其次針對(duì)實(shí)際工程案例進(jìn)行分析，最后對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行分析。希望對(duì)相關(guān)從業(yè)人員提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑行業(yè);建筑結(jié)構(gòu);優(yōu)化設(shè)計(jì);應(yīng)用技術(shù)

1 ?前言

自改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)家綜合經(jīng)濟(jì)建設(shè)為建筑行業(yè)提供了良好的發(fā)展環(huán)境，我國(guó)建筑行業(yè)在近年來(lái)不斷縮短與國(guó)外同行業(yè)的差距，現(xiàn)已成為經(jīng)濟(jì)體系中的重要部分。房屋建筑過(guò)程中為保證施工質(zhì)量與效率，不僅要對(duì)技術(shù)、設(shè)備、人員等多方面提出要求，同時(shí)必須具備準(zhǔn)確可行的設(shè)計(jì)方案，這樣才能科學(xué)提升整體安全質(zhì)量，達(dá)到控制施工成本的目的。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以滿足工程要求為前提，在經(jīng)濟(jì)最為合理的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)受力情況、結(jié)構(gòu)選型以及構(gòu)建布置方式進(jìn)行調(diào)整，以此達(dá)到預(yù)期施工目的，對(duì)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

2 ?房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性

2.1 ?提升工程項(xiàng)目質(zhì)量

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要從建筑層數(shù)方面進(jìn)行考慮，如果單純對(duì)建筑平面進(jìn)行分析，就無(wú)法體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的作用與價(jià)值。而且，建筑結(jié)構(gòu)隨著層數(shù)的增加，建筑物與地基之間的應(yīng)力數(shù)值也會(huì)產(chǎn)生變化，這樣就會(huì)逐漸提升施工中的困難程度，針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠準(zhǔn)確找出原定方案中存在的劣勢(shì)與不足，進(jìn)而提出科學(xué)可行的改進(jìn)措施，不僅能夠?qū)κ┕て陂g的效率作出保證，而且還能夠促進(jìn)工程建筑的后期應(yīng)用質(zhì)量。此外，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，由于從施工成本方面進(jìn)行考慮，因此也能夠體現(xiàn)出自身的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)[1]。

2.2 ?強(qiáng)化構(gòu)件承載能力

建筑構(gòu)件的承載能力與建筑整體質(zhì)量存在直接關(guān)系，畢竟從具體環(huán)節(jié)來(lái)看，建筑物都是由不同構(gòu)件組成的。而且，隨著建筑層數(shù)的不斷增加，對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案的要求也在逐漸提升，即使是基礎(chǔ)部分，當(dāng)建筑物層數(shù)超出一定范圍時(shí)，其對(duì)基礎(chǔ)部分形成的荷載值便會(huì)大幅度提升，如果想要維系建筑質(zhì)量與應(yīng)力平衡性，便要針對(duì)施工技術(shù)與材料進(jìn)行優(yōu)化革新，以此來(lái)保證施工質(zhì)量。因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在該環(huán)節(jié)也能夠體現(xiàn)出自身的重要性，通過(guò)對(duì)構(gòu)件布局進(jìn)行科學(xué)設(shè)定，能夠在保證施工成本的前提下，符合工程項(xiàng)目的施工要求[2]。

3 ?工程案例分析

研究以某18層居民樓建筑為例，該工程項(xiàng)目在前期設(shè)計(jì)中采用剪力墻建筑體系，項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層高為2.8m，總高度為59.6m，包括地上18層以及地下3層，其整體建筑面積約為10236m2。

為滿足原定工程要求，將整體結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)設(shè)計(jì)為三級(jí)，安全等級(jí)設(shè)定為二級(jí)，混凝土強(qiáng)度為C30。在施工過(guò)程中采用豎向布置與橫向布置兩方面來(lái)開(kāi)展施工，由于在施工環(huán)節(jié)，該工程案例應(yīng)用房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)重新進(jìn)行調(diào)整。針對(duì)兩種建筑方案進(jìn)行對(duì)比分析，不僅在變性特征、動(dòng)力特征以及內(nèi)力特征等多方面得到提升，而且在施工質(zhì)量方面也取得良好的應(yīng)用效果，能夠明確體現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)后對(duì)建筑帶來(lái)的影響。

4 ?房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中技術(shù)應(yīng)用分析

4.1 ?科學(xué)構(gòu)建優(yōu)化模型

想要提升房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用質(zhì)量，首先要保證優(yōu)化模型的合理性，相關(guān)技術(shù)人員要針對(duì)施工環(huán)境勘測(cè)結(jié)果對(duì)原定計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，在此過(guò)程中還要綜合分析各方面的影響因素，例如施工技術(shù)、設(shè)備以及施工團(tuán)隊(duì)整體能力等，這樣都是保證優(yōu)化設(shè)計(jì)方案順利落實(shí)的基礎(chǔ)保障。此外，在針對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要選擇特定參數(shù)不會(huì)變化的技術(shù)進(jìn)行替換，以此來(lái)保證特定參數(shù)的穩(wěn)定性。其次要針對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確定，也就是要明確各類構(gòu)件尺寸與鋼筋截面等數(shù)據(jù)，并且運(yùn)用軟件計(jì)算出優(yōu)化前后的參數(shù)變化，這樣才能更加準(zhǔn)確的判定施工方案的可行性。最后要明確相應(yīng)的約束條件，也就是保證工程建筑的穩(wěn)定性與可靠程度，這也是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的核心原則。因此，技術(shù)人員需要對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行反復(fù)測(cè)試，在確保安全無(wú)誤后才能開(kāi)展實(shí)際施工[3]。

4.2 ?優(yōu)化整體設(shè)計(jì)方案

在針對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，技術(shù)人員還要對(duì)綜合影響因素進(jìn)行全面考慮，例如自然環(huán)境與氣候影響等，部分地區(qū)在夏季時(shí)會(huì)出現(xiàn)連雨天氣，但是在氣溫變冷后降雨頻率會(huì)有所降低，這時(shí)在針對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮天氣因素對(duì)施工造成的影響，適當(dāng)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)，還可以調(diào)整施工中的朝向問(wèn)題，這樣才能避免客觀因素對(duì)整體設(shè)計(jì)方案的影響。此外，建筑物之間的間距已經(jīng)成為影響應(yīng)用質(zhì)量的主要問(wèn)題，需要技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行調(diào)整設(shè)計(jì)，不能針對(duì)優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行生搬硬套，必須結(jié)合實(shí)際情況，這樣才能取得高效的優(yōu)化效果[4]。

4.3 ?促進(jìn)局部結(jié)構(gòu)性能

強(qiáng)化工程建筑的整體性能與局部性能，在優(yōu)化設(shè)計(jì)中也存在必然的聯(lián)系。而且在工程優(yōu)化中還要采取分層式的設(shè)計(jì)方案，也就是根據(jù)荷載系數(shù)對(duì)建筑與構(gòu)件進(jìn)行重新布置，同時(shí)還要考慮到原定設(shè)計(jì)方案中的獨(dú)立性特點(diǎn)，盡量只針對(duì)不足的區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣才能促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)的整體應(yīng)用效率。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，其中最為重要的便是剪力墻結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化，其不僅對(duì)施工質(zhì)量與效率有著明確影響，而且還能進(jìn)一步保證施工成本控制。因此在針對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)：（1）保證剪力墻的高度值，需要根據(jù)建筑物的整體高度與建筑情況進(jìn)行綜合考慮;（2）如果在地下室頂板處進(jìn)行剪力墻的嵌固，需要對(duì)其邊緣進(jìn)行修飾，減小對(duì)周圍構(gòu)件的影響。

4.4 ?強(qiáng)化計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用效率

在現(xiàn)代化技術(shù)不斷發(fā)展的今天，為了促進(jìn)房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率，便要充分應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，例如強(qiáng)化計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用，這樣能夠?qū)Ω黝悈?shù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并且在進(jìn)行對(duì)比分析時(shí)，能夠明確施工方案在優(yōu)化前后的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，進(jìn)而針對(duì)不足之處進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整優(yōu)化，能夠使優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的精確性與高效性得以體現(xiàn)。

5 ?結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠從本質(zhì)層面出發(fā)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的各類問(wèn)題進(jìn)行調(diào)整，以此促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)方案的可行性。這樣才能對(duì)工程項(xiàng)目的施工要求作出保證，在保證施工質(zhì)量與效率的情況下，還能更好的控制施工成本。因此，本文針對(duì)房屋建筑架構(gòu)設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)優(yōu)化進(jìn)行研究，首先闡述房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性，其次針對(duì)實(shí)際工程案例進(jìn)行分析，以此來(lái)驗(yàn)證建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的作用與價(jià)值。最后針對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行分析，具體為科學(xué)構(gòu)建優(yōu)化模型、優(yōu)化整體設(shè)計(jì)方案、促進(jìn)局部結(jié)構(gòu)性能、強(qiáng)化計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用效率，這樣才能不斷提升房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用質(zhì)量，為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供助力。

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