高 博李金果

（濮陽市規(guī)劃建筑設(shè)計研究院，河南 濮陽 457000）

現(xiàn)代房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計

高 博1李金果2

（濮陽市規(guī)劃建筑設(shè)計研究院，河南 濮陽 457000）

伴隨著生活水平的不斷提升，人們對居住環(huán)境也提出了越來越高的要求，這就促使我國不斷增加對于房屋建筑方面的投入。房屋建筑最基本的條件就是要保證建筑物能夠安全長久使用，同時還需要有一定的美觀性和經(jīng)濟性。此外，還應(yīng)當(dāng)盡量控制施工成本，這就需要在進行房屋設(shè)計時使用結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化技術(shù)。因此，本文主要研究了現(xiàn)代房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，希望能夠起到一定的作用。

房屋 建筑結(jié)構(gòu) 優(yōu)化設(shè)計

對于當(dāng)今時代來說，人們更加關(guān)注生活質(zhì)量的不斷提升。由于房屋建筑與人們的生活有著直接的聯(lián)系，因而人們對于房屋建筑投以了越來越多的重視。新時期房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的是否合理，對人們的生活有著重要的影響。結(jié)合社會經(jīng)濟水平以及人們的需求，當(dāng)今時代房屋建筑優(yōu)化設(shè)計不但需要保證建筑物的經(jīng)濟性及使用率，還需要保障其功能性與安全性。

1. 屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)容

在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計時，首先需要對優(yōu)化設(shè)計的主要內(nèi)容進行了解。通常來說，優(yōu)化內(nèi)容由主體結(jié)構(gòu)以及子結(jié)構(gòu)構(gòu)成。第一步需要先分析柱結(jié)構(gòu)。柱結(jié)構(gòu)好比人的神經(jīng)中樞，一旦柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計出現(xiàn)問題，整個建筑物都會存在隱患，需要及時對柱結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計以及改進。第二部需要分析子結(jié)構(gòu)。子結(jié)構(gòu)由屋蓋結(jié)構(gòu)及下部的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，子結(jié)構(gòu)就像人體神經(jīng)中樞中的神經(jīng)末梢，一旦字結(jié)構(gòu)的設(shè)計不合理，就會影響到柱結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性。因此，設(shè)計師需要對子結(jié)構(gòu)進行科學(xué)合理地優(yōu)化和調(diào)整，讓它們與主結(jié)構(gòu)更為匹配。

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括對房屋工程總體的優(yōu)化設(shè)計以及對房屋工程分布結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。在進行具體的優(yōu)化過程時，可以依據(jù)實際的施工情況，在滿足了設(shè)計規(guī)范以及使用要求的基礎(chǔ)上對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)綜合的經(jīng)濟效益。

2. 屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的作用

房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計不但需要使建筑結(jié)構(gòu)的長遠(yuǎn)效益得到滿足，還需要有效控制建筑結(jié)構(gòu)的投資額度，有效提升建筑結(jié)構(gòu)的可靠度以及合理性。與較為傳統(tǒng)的房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計相比起來，優(yōu)化新時代的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠在很大程度上降低工程造價，不但能夠優(yōu)化投資，還能夠優(yōu)化技術(shù)，通過滿足材料性能的合理性來保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的要求，不斷協(xié)調(diào)房屋建筑的內(nèi)部單元，同時還需要完善房屋建筑的安全性，對房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法進行科學(xué)合理地決策，保障房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計能夠順利完成。

3. 屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的要求

3.1 安全性

人類最主要、最基本的生存環(huán)境就是房屋建筑，人們的日常生活及活動都不能與建筑環(huán)境分離開來。因而，新時期房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計首先就需要滿足安全性，這是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為基礎(chǔ)的要求。在進行優(yōu)化設(shè)計時，不能僅僅考慮到功能性以及經(jīng)濟性，還需要重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的決策、設(shè)計及具體建設(shè)。在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的過程中，安全性是首先需要考慮的因素。

3.2 功能性

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計最為本質(zhì)的要求是功能性，要求建筑物能夠給使用著帶來安全、優(yōu)質(zhì)、舒適的生活環(huán)境。伴隨著社會主義市場經(jīng)濟水平的不斷提升，人們對于建筑物的功能提出了越來越高的要求，因而在進行建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計時還需要使建筑設(shè)施的協(xié)調(diào)性、美觀性以及實用性得到滿足，增強房屋建筑的功能，滿足使用者對于房屋建筑的功能需要。

3.3 環(huán)保性

近幾年，我國一直倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能，各行各業(yè)都積極踐行著這一理念，依據(jù)行業(yè)自身的特點選擇相應(yīng)的措施。環(huán)保性也是房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的要求，對于建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計可以通過選擇節(jié)能環(huán)保的材料，對房屋建筑的整體結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。此外，對于建筑的施工過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣以及廢渣等需要經(jīng)過處理后才能排放。

3.4 經(jīng)濟性

想要滿足當(dāng)今市場經(jīng)濟的需求，房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計就需要滿足經(jīng)濟性這一要求，在以保障建筑物安全性、功能性、環(huán)保性的基礎(chǔ)上對投資成本進行控制，在在大程度上降低成本。

4. 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法

4.1 重視分析概念設(shè)計優(yōu)化技術(shù)

建筑物的結(jié)構(gòu)布置方式有較多的選擇方案，對于同一個建筑結(jié)構(gòu)，也有著多種結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方案可供選擇。因為建筑物的結(jié)構(gòu)布置方案具有不唯一性，同時建筑物結(jié)構(gòu)分析方法存在著差異，因此建筑物設(shè)計選擇的設(shè)計參數(shù)及指標(biāo)、建筑材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等都有著一定的差別。因而，對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計處理時，不能只依靠計算機軟件進行操作，更重要的是通過設(shè)計人員來驚醒概念化的設(shè)計。然而，不同設(shè)計人員的設(shè)計方式、設(shè)計經(jīng)驗等都有著一定的不同，所以他們對于概念設(shè)計的理解就可能是完全不同的。在處理以上問題的時候，需要設(shè)計相關(guān)的技術(shù)人員對一些方案及設(shè)計參數(shù)進行科學(xué)合理的選擇、判斷。技術(shù)人員的工作經(jīng)驗越多，就越能夠?qū)?shù)進行合理的判斷和選擇，就越能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。

4.2 積極應(yīng)對建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際性復(fù)雜問題

建筑物結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計的主要目標(biāo)是保障房屋自身的安全性以及功能性，同時也需要其具備一定的耐久性?？梢詫崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，通過優(yōu)化設(shè)計能夠促使建筑物在一定的時限內(nèi)最大程度低降低成本并實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。概念化設(shè)計的主要含義是怎樣通過對建筑物結(jié)構(gòu)的優(yōu)化來提升建筑物抵抗外部損害的能力。因此對于建筑物來說，結(jié)構(gòu)設(shè)計的最重要的內(nèi)容就是通過何種方式在較為復(fù)雜的應(yīng)力環(huán)境下進行優(yōu)化設(shè)計。在外部因素中，地震時最為特殊的一種，因為地震荷載作用的時間、地點和強度都不能進行準(zhǔn)確的預(yù)測，沒有任何的規(guī)律性。一旦出現(xiàn)能量等級較高的地震時，其對建筑物造成的破壞可能是毀滅性的。因而，房屋建這結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要對地震荷載作用進行較為充分地考慮，盡最大能力降低地震對房屋建筑造成的損壞。當(dāng)前對于建筑物結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計有著一部分較為有效的設(shè)計方案。通常來說，結(jié)構(gòu)對稱的建筑物的荷載承受基本是均勻的，延展性較大，結(jié)構(gòu)的危險截面較少，因而對于抗震來說能起到很好的功能。發(fā)生能量級別較強的地震時，首先可能會破壞一些次要構(gòu)件，這就在一定程度上保護了主要構(gòu)件的穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生失穩(wěn)故障的可能性較低。這種設(shè)計理念通常被稱為多道設(shè)防思想，通過次要構(gòu)件對主要構(gòu)件進行保護，通過主要構(gòu)件來保障建筑物自身的安全。

5 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用中需要注意的問題

5.1 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)通常應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計的初期

前期結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的確定和建筑物項目自身的建筑成本有著直接的聯(lián)系，因而如果前期設(shè)計的過程中不應(yīng)用房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，在初期設(shè)計中就可能存在著建筑物和理性與可行性方面的隱患，直接影響到結(jié)構(gòu)設(shè)計的設(shè)計成本。因而，房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)當(dāng)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的初期階段，這樣才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計合理化要求得以實現(xiàn)，保障建筑物成本的最合理性。

5.2 優(yōu)化技術(shù)應(yīng)更多應(yīng)用于結(jié)構(gòu)細(xì)部的優(yōu)化

第一，不但需要對房屋建筑的主題設(shè)計投以足夠的重視，還需要精細(xì)設(shè)計結(jié)構(gòu)的一部分較為主要的基本構(gòu)建。例如在進行矩形現(xiàn)澆板塊的設(shè)計過程中，就需要合理分析現(xiàn)澆板，盡最大能力降低現(xiàn)澆板拐角處出現(xiàn)裂縫的可能性。第二，計算機時代的到來已經(jīng)實現(xiàn)了將計算機技術(shù)同設(shè)計理論結(jié)合起來這一需要，優(yōu)化設(shè)計的問題已經(jīng)從一個工程實踐角度的問題轉(zhuǎn)換為了數(shù)學(xué)問題。因而，工程設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)不斷提升自身的工作能力，加強對計算機技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計方法的了解與把握。

社會經(jīng)濟水平的不斷提升帶動了生活質(zhì)量的提高，同時也增加了人們對高質(zhì)量生活的追求與向往。由于我國具有人口眾多的特性，這就導(dǎo)致了我國的建筑物不但需要實現(xiàn)最基礎(chǔ)的安全性以及功能性，還需要在此基礎(chǔ)上對土地進行較為充分的利用，在最大程度上降低建筑成本，傳統(tǒng)的設(shè)計原理也需要得到更新，促使現(xiàn)代的房屋建筑符合時代的發(fā)展特點與需要。

[1]盧建勇.如何搞好房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J].中國房地產(chǎn)業(yè),2011, (3):174-174.

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[3]吳國忠.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計在現(xiàn)代房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用[J].科技與生活,2012,(1):125-125.

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1007-6344（2015）11-0119-01