房屋建筑結構設計中優(yōu)化技術應用研究

摘 要：在經(jīng)濟不斷發(fā)展的時代背景下，人們的生活質量得到了相應提高。日益增加的住房需求促使我國建筑施工行業(yè)飛速發(fā)展。為了能夠滿足當前各界人士高質量的居住需求，施工企業(yè)在房屋建筑結構設計過程中，應該緊跟時代發(fā)展步伐，合理應用優(yōu)化技術，提高項目整體質量水平的同時，也為我國建筑施工行業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展道路打下堅實的基礎。

關鍵詞：房屋建筑;結構設計;優(yōu)化技術

在人們對居住環(huán)境要求不斷提高的基礎上，居住者希望房屋建筑達到極高質量標準的同時，也希望其結構與需求相一致。施工企業(yè)要想保證項目能符合大多數(shù)人的標準，就必須加強對房屋建筑設計工作的重視，大多數(shù)企業(yè)會選擇增加資金投入，結果是嚴重影響最終的經(jīng)濟效益。目前，最有效的措施是應用優(yōu)化技術形式，合理開展房屋建筑結構設計工作，保證項目整體質量顯著提升的同時，為施工企業(yè)實現(xiàn)最高經(jīng)濟效益目標打下堅實的基礎。

1 ? ?房屋建筑結構優(yōu)化技術中應考慮的問題

1.1 ?結構優(yōu)化設計過程中的問題

在實際房屋建筑結構設計過程中，優(yōu)化技術的運用是希望項目具備極高的安全性以及美觀性，促使最終的建筑結構符合大多數(shù)居民的需求。在結構優(yōu)化設計環(huán)節(jié)，工作人員應該秉持全局原則，從整體結構視角出發(fā)開展有針對性的調整設計，加強對結構所有細節(jié)部分的優(yōu)化改進，不管是細部還是主體結構，都能夠保證達到最理想的設計效果，為整體房屋建筑結構設計工作的高質量完成打下堅實的基礎。

1.2 ?基礎結構設計中存在的問題

調查發(fā)現(xiàn)，在過去的很長一段時間內(nèi)，我國房屋建筑結構設計人員忽視了施工現(xiàn)場諸多因素，只從施工單位給出的相關數(shù)據(jù)出發(fā)進行簡單的設計，影響設計方案的合理性以及針對性，尤其是地基部分的設計工作。面對軟土地基結構，設計人員結合自身多年以來的工作經(jīng)歷，為了確保企業(yè)能減少投入的資金量，往往只是對地基換填環(huán)節(jié)進行操作，降低了地基結構的承載性能。設計人員并沒有仔細核算地基結構的承載性能，因此，在后期房屋建筑項目使用過程中，極易發(fā)生坍塌等安全事故。

1.3 ?框架結構設計中存在的問題

在實施房屋建筑框架結構設計過程中，大多數(shù)設計人員對橫向部分表現(xiàn)出更高的重視，卻未能對縱向框架結構設計工作提高關注度。從本質上來講，要想保證整體房屋建筑結構具備良好的承載性能，必須提高對水平以及垂直兩部分的重視程度?；诳拐鹪O計環(huán)節(jié)，為了能夠確保整體項目具備極高的安全性以及穩(wěn)定性，進行跨框架結構設計時，一方面，需要對水平以及垂直方向承載力進行合理計算;另一方面，必須在融合抗震方面加強設計，嚴格按照行業(yè)規(guī)范，保證橫向與縱向承載力達到要求的標準[1]。

2 ? ?房屋建筑結構設計中優(yōu)化技術的應用

2.1 ?結構設計模型的優(yōu)化

在房屋建筑結構設計中應用優(yōu)化技術，最根本的是融合數(shù)學內(nèi)容，結合項目實際施工現(xiàn)場情況，構建有針對性的數(shù)學模型，提前制定出有效的措施，推動整體結構設計工作的高效進行。對于優(yōu)化結構設計模型環(huán)節(jié)來說，首先，需要工作人員對設計變量進行科學的設定;其次，找出目標函數(shù)值，對約束條件加以確定，這才是優(yōu)化技術應用價值的重要體現(xiàn)。

2.2 ?結構設計優(yōu)化方案

結構設計優(yōu)化方案在一定程度上涵蓋了較多的約束以及變量條件，隸屬于非線性問題范疇。設計人員針對其中有約束條件的，借助無約束條件加以替換，合理開展結構的優(yōu)化設計工作，當前，最常見的形式有拉氏乘子法、符合型法等。為了確保最終方案能夠具備較強的可行性，設計人員在完成結構設計設定環(huán)節(jié)后，還需要通過計算方法編制出合理的計算過程。

2.3 ?概念設計優(yōu)化技術應用

在優(yōu)化技術應用于房屋建筑結構設計的過程中，計算機系統(tǒng)雖然發(fā)揮了較大的應用價值，但是設計人員不能完全依靠計算機工作，需自身與其配合應用，充分發(fā)揮出優(yōu)化技術的重要作用。針對施工材料選擇，工作人員首先借助計算機系統(tǒng)分析出所有材料的性能以及不足，然后圍繞施工現(xiàn)場地質等條件，通過人工形式設計好參數(shù)值，避免全程依靠計算機系統(tǒng)而出現(xiàn)的誤差。計算機系統(tǒng)能夠準確分析出施工材料的應用數(shù)量等，但是也影響了結構設計方案的針對性[2]?；诖?，應用概念設計優(yōu)化技術，實際上就是希望工作人員能夠對計算機加以靈活應用，既體現(xiàn)出計算機系統(tǒng)的智能作用，又發(fā)揮出設計人員自身的價值，共同致力于最終優(yōu)化設計方案的合理性。

2.4 ?具體情況的優(yōu)化技術應用

房屋建筑結構設計工作的最終目的是完成有效設計，保證項目整體具備極高的安全性。優(yōu)化技術的運用，能夠確保企業(yè)在最少的經(jīng)濟投入下，提高項目整體性能標準，使房屋建筑結構使用壽命有效延長。確保房屋建筑結構具備安全性，即使后期項目在外界等壓力作用，也會保證結構不會受到較大的損壞，消除居民的安全隱患。設計人員可以將建筑結構設計為對稱結構，以此提高項目的穩(wěn)定性，不但有較好的承載性能，而且在后期遇到突發(fā)問題時，也能控制好受破壞的結構范圍，促使結構具備極高的抗震能力。如果需要應對極高強度的地震，為了降低結構被破壞的程度，工作人員可以通過多層設防形式來設計，針對其中不是主要的構件，能夠先應對地震災害，確保主要結構部分不會受到較大的損壞，實現(xiàn)對整體房屋建筑結構進行有效保護的目的。

3 ? ?結語

建筑施工行業(yè)作為推動我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的關鍵部分，為了能夠滿足當前社會各界人士多樣化的居住需求，保證施工企業(yè)最終經(jīng)濟效益的有效提升，在房屋建筑結構設計過程中，必須合理應用優(yōu)化技術形式。文章針對當前房屋建筑結構設計優(yōu)化技術應用方面提出了幾點有針對性的建議，希望能夠給相關人士提供重要的參考價值。

[參考文獻]

[1]李能能，董斌.房屋建筑結構設計中優(yōu)化技術應用探討[J].建筑設計管理，2018（12）：73-75.

[2]王璇，王磊.房屋建筑結構設計中優(yōu)化技術應用探討[J].工業(yè)設計，2019（5）：73-74.

作者簡介：朱燦勇（1990— ），男，助理工程師，學士;研究方向：結構設計。