強化基礎(chǔ)選型優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法探討

張 帆

（寧夏現(xiàn)代建筑設(shè)計院（有限公司），寧夏 銀川 750000）

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計原則

1.1 安全性設(shè)計原則

嚴格遵循安全設(shè)計原則進行房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，不僅僅可以有效降低房建工程施工需要花費的資金成本，還能夠使房建工程的安全性得到有效提高，杜絕安全隱患，為人們的生命財產(chǎn)安全提供更為強有力的保障。

1.2 功能性設(shè)計原則

通過科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計可以將房屋建筑結(jié)構(gòu)的各項功能都更大程度的展現(xiàn)出來，為人們提供功能更為全面的工作生活空間。同時，隨著時代的快速發(fā)展，人們對房屋建筑的功能性要求也出現(xiàn)了極大程度的提高，只有嚴格按照功能性設(shè)計原則展開工作才可以有效提升用戶的滿意度。

1.3 經(jīng)濟性設(shè)計原則

隨著建筑規(guī)模的提升，所投入的資金量也越來越大，各種材料的使用量也隨之出現(xiàn)了顯著提高。要想更好的節(jié)約施工成本，設(shè)計人員必須嚴格按照經(jīng)濟性原則展開設(shè)計工作，選擇性價比更為優(yōu)秀的材料，這樣才可以幫助施工企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟效益。

2 常見房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)

2.1 整體優(yōu)化與局部優(yōu)化

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，具有明顯的復(fù)雜性和層次性，尤其是現(xiàn)代化高層建筑物以及復(fù)雜建筑物，建筑結(jié)構(gòu)具有更加獨特的層次性?？傮w上，建筑結(jié)構(gòu)的層次性主要包括設(shè)計體系和結(jié)構(gòu)體系兩部分，前者主要體現(xiàn)在采用什么樣的建筑風(fēng)格、建筑方式等方面，后者主要體現(xiàn)在不同風(fēng)格系統(tǒng)下的建筑結(jié)構(gòu)方面。因此，對于建筑物層次性方面的優(yōu)化主要指的是設(shè)計過程中對建筑整體結(jié)構(gòu)下屬系統(tǒng)進行優(yōu)化，使得最終建筑結(jié)構(gòu)更加合理。對于不同系統(tǒng)的設(shè)計進行局部優(yōu)化，不僅減少了大量的工作量，提高建筑物的安全性能，還能使得局部設(shè)計更加美觀、更加貼合整體設(shè)計。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，一般采用整體優(yōu)化和局部優(yōu)化相結(jié)合的方式進行。

2.2 樁基優(yōu)化

樁基是房屋建筑物的基礎(chǔ)，是建筑物主要的受力載體之一，對建筑物的安全性能至關(guān)重要。在房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中常用的方法是預(yù)制樁。與灌注樁相比而言，預(yù)制樁的質(zhì)量更加容易控制，能夠獲得穩(wěn)定的預(yù)制樁產(chǎn)品，預(yù)制樁的施工流程也較灌注樁的施工流程簡單，更容易獲得性能穩(wěn)定的樁基；預(yù)制樁的施工周期遠小于灌注樁的施工周期，有效的縮短了房屋建筑周期，提高了生產(chǎn)效率。因此，在房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中要確保預(yù)制樁施工符合沉降標準，可以顯著的提高樁基安全性能。

2.3 房屋建筑上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化

隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)進程的不斷加快，城市可供建設(shè)用地的面積越來越少，導(dǎo)致城市高層建筑物越來越多。建筑物層數(shù)越多，對地基承載力要求越高，可能有誘發(fā)的地基不均勻沉降問題更加突出。因此對房屋建筑上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化顯得尤為重要。在房屋建筑上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化過程中常表現(xiàn)為剪力墻的優(yōu)化過程，應(yīng)注意以下幾個方面內(nèi)容：①在優(yōu)化過程中要確保剪力墻質(zhì)量的均勻程度，若優(yōu)化不合理導(dǎo)致剪力墻質(zhì)量不均勻，就會使得剪力墻不同位置的受力狀況存在明顯差異，在施工過程中可能導(dǎo)致局部剪力墻受力過大而破裂；②確保樓層平面剛度中心和結(jié)構(gòu)重心重合，若二者重合，則導(dǎo)致受力重心發(fā)生偏移，進而使得承重墻的受力不平衡，不僅容易造成不均勻沉降等問題，還容易造成承重墻局部受力過大引起承重墻局部破裂等現(xiàn)象；③盡可能的消減外載荷的扭轉(zhuǎn)作用，在房屋建筑上部結(jié)構(gòu)中不可避免的存在外載荷的影響，若外載荷量過大，則產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)作用更加強烈，容易影響或改變整體受力狀況。

3 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的關(guān)鍵點

3.1 設(shè)計理念優(yōu)化

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的應(yīng)用，關(guān)鍵在于設(shè)計理念的優(yōu)化。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的時候，應(yīng)考慮其會給房屋建筑帶來的影響，對原有設(shè)計進行優(yōu)化、補充，對原有設(shè)計理念進行優(yōu)化與完善。房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，應(yīng)對建筑物的可靠性進行重點考慮，為了實現(xiàn)建筑物可靠性的提高而開展優(yōu)化設(shè)計，會導(dǎo)致工作量大量提升。為了確保工作效率，可采取拉氏乘子方法，對部分數(shù)據(jù)進行重新轉(zhuǎn)化，將會給結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來干擾的約束性因素，轉(zhuǎn)變?yōu)榉羌s束性因素。同時，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，可能需要對房屋建筑結(jié)構(gòu)受力情況進行重新分析，設(shè)計師應(yīng)圍繞著房屋建筑的安全及質(zhì)量，對其受力情況進行分析，科學(xué)調(diào)整各項參數(shù)。

3.2 選擇最優(yōu)方法

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的時候，找到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最優(yōu)方法，是一項重要的工作，只有找到最優(yōu)設(shè)計方案，才能確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，為施工提供有效參考，并保障房屋建筑的使用功能、安全性及美觀性。對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計的時候，往往會涉及到諸多數(shù)據(jù)及條件，在設(shè)計中要對這些數(shù)據(jù)進行計算，從而找到最優(yōu)解，并采取科學(xué)合理的設(shè)計，來實現(xiàn)房屋建筑各項性能的提升。實際開展優(yōu)化設(shè)計的時候，設(shè)計師應(yīng)以設(shè)計理念為根據(jù)，選擇最佳計算方法，去除部分附加條件，從而便捷、快速地獲取計算結(jié)果，完成數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)計算工作，提高工作效率。

4 結(jié)語

綜上所述，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為促進結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提升，我們必須切實加強基礎(chǔ)選型工作的開展，并在基礎(chǔ)選型中，切實加強對現(xiàn)場實際情況的調(diào)研，針對性的進行基礎(chǔ)類型的選擇，并強化對其的設(shè)計和優(yōu)化，才能提高房屋建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。