■趙炳均 ■江門市六藝建筑設(shè)計院有限公司，廣東 江門 529000

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋設(shè)計中實際應用的現(xiàn)狀

隨著人們對于房屋建設(shè)的要求的提高，人們也逐漸的認識到將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法運用到房屋設(shè)計中的重要意義。從目前的房屋建造來看，部分的建造商開始將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法應用到房屋設(shè)計中以滿足購房者的實際需求，從目前的房市狀況來看，對于這些應用了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法而設(shè)計出的房屋在銷售中得到了大多數(shù)購房者的青睞，并且能夠得到購房者的一致好評。由此看來，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法應用到房屋設(shè)計中具有較強的實際意義。但是依舊存在部分建造商對于將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法運用到房屋設(shè)計中沒有較強的意識，因此在這種情況下設(shè)計出的房屋難以得到購房者的贊賞，一般此類房屋可能在適用性、安全性、易施工等方面表現(xiàn)較為突出，但是在可觀性上則難以令人感到滿意。

由此看來，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法在房屋設(shè)計中的應用還有待推廣，此外在對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法進行推廣時注意其在房屋設(shè)計以及房屋建設(shè)的實際情況對其進行改進，使得其能夠更好的服務于房屋設(shè)計。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實意義

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)能夠在很大的程度上滿足人們對于房屋的多方面要求，具有較強的現(xiàn)實意義。作為購房者希望能夠得到一所價格適中，外觀美，安全的房屋，而通過結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)應用后的房屋則能夠保證房屋的適用性、經(jīng)濟型、安全性，能夠建造出滿足人們要求的房屋。此外作為房屋的建造商來說，能夠使建造出的房屋迎合購房者的胃口，并且能夠在很大的程度上降低建造的成本，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化是其根本目的是可遇而不可求的。以往的房屋設(shè)計很難滿足建造上的所有要求，經(jīng)常出現(xiàn)不可兼得的局面，但是當結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)得到運用后，建造商的一系列愿望都得以實現(xiàn)。由此看來，結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)具有加強的現(xiàn)實意義。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的步驟

房屋工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化通常包括以下幾個方面:基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計、維護結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計以及結(jié)構(gòu)細部設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計。這些方面的設(shè)計優(yōu)化內(nèi)容還包括選型、受力分析、造價分析等，在實際的施工中密切的結(jié)合實際的施工情況，追求優(yōu)化的實際應用性，圍繞提升房屋的綜合價值進行優(yōu)化設(shè)計。使設(shè)計出來的房屋造型美觀同時還能夠滿足人們對于安全、經(jīng)濟的要求，設(shè)計出真正的經(jīng)濟適用房。

3．1 建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計通常情況下分為兩部分，一部分是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模型，另一部分就是結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算方案。所謂的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化就是變量中選擇出主要的參數(shù)，然后根據(jù)數(shù)據(jù)分析建立起函數(shù)模型，運用函數(shù)模型借助較為科學的方法計算出最優(yōu)解。建立模型的步驟一般有以下幾步:一、選擇合理的設(shè)計變量。設(shè)計變量的選擇對于模型的構(gòu)建具有重要的意義，設(shè)計變量的選擇將會影響到對設(shè)計要求影響較大的參數(shù)的選擇，進一步涉及到參數(shù)重要性的區(qū)分問題。選擇出了合理的設(shè)計變量在很大的程度上能夠減少計算編程的工作量;二、確定目標函數(shù)。首先找出滿足函數(shù)條件的最優(yōu)解，然后確定約束條件。在房屋的優(yōu)化設(shè)計中存在著很多的約束條件，其中有:應力約束、裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強度約束、尺寸約束、從彈塑性約束等，在進行優(yōu)化設(shè)計時要確保所有的約束條件都在規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠滿足設(shè)計規(guī)范，即在規(guī)范條件內(nèi)滿足約束條件。

3．2 設(shè)定優(yōu)化設(shè)計計算方案

結(jié)構(gòu)的優(yōu)化涉及到很多的約束條件以及變量，因此在進行計算時需要將所有的約束條件轉(zhuǎn)化成非約束條件，充分的考慮變量因素，運用各種數(shù)學計算方法做好計算方案的設(shè)計工作。

3．3 程序設(shè)計

在構(gòu)建好結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型、設(shè)定好優(yōu)化設(shè)計計算方案后就可以在以上基礎(chǔ)上進行程序的編寫，然后將編寫好的程序?qū)胗嬎銠C中，在進行計算時只需要將相關(guān)的數(shù)據(jù)輸入相關(guān)的變成或者是系統(tǒng)中，通過計算機程序的自行計算便能得出相關(guān)的結(jié)果。

3．4 結(jié)果分析

在得出計算結(jié)果后，對其進行分析，進而確定出最佳的方案。在實施結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的步驟時，要注意各方面的因素，要能從多方面進行考慮，保證所有的問題的難度降到最低。房屋的建設(shè)本身就是一項花費資金較多、耗費人力較大的工程，實施結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的主要目的就是為了將相關(guān)的成本降到最低，同時保證房屋的質(zhì)量以及美觀。因此在建造是要注意以下幾個方面:處理好經(jīng)濟與技術(shù)之間的矛盾。在進行設(shè)計時，肯定會涉及到經(jīng)濟的問題，并且技術(shù)在一定的程度上與經(jīng)濟也會存在這矛盾，技術(shù)的引用和實施必然會涉及到經(jīng)濟因素，但是最為建造商對此要有充分的認識，能夠認識到經(jīng)濟與技術(shù)之間矛盾存在的必然性，能夠理解到技術(shù)做帶來的經(jīng)濟方面的節(jié)約量將會遠遠超過耗費量，要大力的引用技術(shù)

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的實踐應用中要注意的問題

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的實踐應用能夠帶來巨大的經(jīng)濟效益，但是要注意的是實踐應用的過程中有很多的問題是不能夠忽略的，作為設(shè)計者和建造者對于這些問題應該要投入一定的關(guān)注。

4．1 前期的參與

前期方案的制定將會直接的關(guān)系到建筑的總投資問題，但是，當前房屋建設(shè)工程中存在的問題就是結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)并沒有參與到前期方案的確定中，這種情況下，設(shè)計人員往往會忽略其實際應用性和經(jīng)濟性，在最后的實踐過程中得以證實的是結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)根本就沒有發(fā)揮到節(jié)約建造成本的目的，導致這個問題的主要原因就是缺乏前期的參與，因此一定要注意結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在方案制定時的前期參與。

4．2 概念設(shè)計結(jié)合細部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

概念設(shè)計與結(jié)合實際情況進行設(shè)計具有重要的區(qū)別，一般概念設(shè)計都是脫離實際數(shù)據(jù)的，不具有準確性，因此在進行計算式難免會出現(xiàn)較大的差異。在進行概念性設(shè)計時，作為設(shè)計人員要充分的認識到數(shù)據(jù)的重要性，將相關(guān)的數(shù)值運用到設(shè)計中，作為輔助依據(jù)。在設(shè)計時，設(shè)計人員既要在宏觀上把握整體的設(shè)計，與此同時在細節(jié)方面也要注意，做好細部結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化工作，保證細部工作的無誤，從而保證整體的效果。比如:材料強度、抗拉能力等多方面細部因素的考慮能夠在很大的程度上保證結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)的實踐應用。

5 結(jié)語

總而言之建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的實際應用具有重要的意義，是使房屋實現(xiàn)新的價值的重要手段。突破以往簡單的安全、經(jīng)濟特點，變得更加的美觀、適用并且易于施工，不僅給購房者帶來了巨大的利益，還給房屋建造商帶來了較大的經(jīng)濟效益，可謂是一舉兩得。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用還處于一個摸索的階段，需要廣大的設(shè)計者和建造者不斷地探索，使優(yōu)化方法得以優(yōu)化，使其應用能夠取得更大的經(jīng)濟效益。

［1］張紅友．優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計減少建筑投資成本［J］．陜西建筑，2008(11)．

［2］肖偉．通過房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提高房屋抗震性能［J］．福建建筑，2008(11)．