盧琪源 淮安市廣廈建筑設計有限責任公司

房屋建筑結構設計中優(yōu)化技術應用研究

盧琪源 淮安市廣廈建筑設計有限責任公司

房屋建筑結構的設計優(yōu)化，對提升房屋建筑的整體質量及使用壽命有巨大幫助，因此結構設計優(yōu)化技術已經(jīng)收到人們的廣泛關注。本文先簡要分析了優(yōu)化房屋建筑結構設計目的及原則，然后具體探討了房屋建筑結構設計中優(yōu)化技術的應用，希望為相關工程項目提供一些有價值的參考。

房屋 建筑結構設計 優(yōu)化技術

引言

近幾年，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑行業(yè)市場競爭越來越激烈。在激烈的市場環(huán)境下，建筑企業(yè)要想不斷提升自身的競爭力，就需要不斷改進與優(yōu)化設計技術，通過合理的建筑結構設計以保證建筑物滿足大眾的需求。作為建筑工程項目的重要環(huán)節(jié)，優(yōu)化建筑結構設計的目的主要是保證建筑結構合理性，提升建筑工程的整體質量。

一、房屋建筑結構設計優(yōu)化的目的及原則

（一）房屋建筑結構設計優(yōu)化的目的

在激烈的建筑行業(yè)市場競爭背景下，降低工程造價、提高建筑的整體質量是提升建筑企業(yè)競爭力的重要手段。實際應用中，優(yōu)化技術的應用通常可以降低建筑工程大約25%的成本，這對提高建筑資源的利用率有巨大幫助，進而提升建筑企業(yè)經(jīng)濟效益。此外，建筑結構設計中，優(yōu)化技術的應用還強調(diào)應用各種新工藝、新材料，充分挖掘材料的性能，提高結構的穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)建筑工程項目整體質量的提升。所以在房屋建筑結構設計中，使用優(yōu)化技術的作用是非常突出的。

（二）房屋建筑結構優(yōu)化設計原則

1.安全性原則。房屋建筑是人類最基本的生存環(huán)境，人們?nèi)粘；顒訒r間大部分在房屋中[2]。所以，新時期在房屋建筑結構的設計上，首先需要遵循的設計原則就是安全性原則，通過結構設計的安全決策、設計，保證建筑內(nèi)部人員的生命及財產(chǎn)安全。

2.功能性原則。建筑結構設計需給人帶來安全、舒適以及優(yōu)質的生活環(huán)境，所以在建筑結構的優(yōu)化設計中，就需要在滿足建筑結構穩(wěn)定性及安全性的前提下，讓建筑具備一定的功能，以滿足使用者對房屋建筑的功能需求。

3.經(jīng)濟性原則。無論從建筑企業(yè)發(fā)展還是資源利用上講，房屋建筑結構優(yōu)化設計都應遵循經(jīng)濟性這一原則，在保證建筑安全性及功能性的前提下對投資成本進行控制，對房屋建筑設計的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

二、房屋建筑結構設計中優(yōu)化技術的應用

（一）建筑結構設計優(yōu)化

1.參數(shù)變量的合理選擇。房屋建筑設計過程，為保證設計的科學性、合理性，要求設計人員應在設計前，大量收集與工程設計相關的參數(shù)，將其作為變量[3]。比如常見的建筑目標參數(shù)變量為價格、預期發(fā)生的損失等等。進行建筑結構設計的優(yōu)化中，需要設計人員分析變化的目標參數(shù)對整個工程項目的影響，考慮變量對工程進度以及工程質量的影響。同時，在優(yōu)化分析的環(huán)節(jié)中，設計人員還應選擇變幅比較小的參數(shù)作為設計指標，這樣可使建筑結構的設計以及變成工作的難度大大降低，同時還可以幫助設計人員更快找到目標點進行結構設計。

2.確定函數(shù)。房屋建筑結構的優(yōu)化設計中，需要設計人員從多種相似函數(shù)中獲得目標函數(shù)。比如在建筑鋼結構的設計上，要求設計人員實現(xiàn)確定房屋橫截面的尺寸以及鋼筋尺寸的最合理函數(shù)，并且對該函數(shù)性質進行仔細分析，控制好鋼結構項目的施工成本，提升結構設計的經(jīng)濟性。

3.條件衡量。一般情況下，房屋建筑結構設計過程，需要保證建筑的耐久性與結構的穩(wěn)定性，因此在實際的設計過程中，就需要對房屋的尺寸、結構剛性及架構的穩(wěn)定性做充分的考量，同時還應依據(jù)諸多的設計要求，對建筑施工條件進行準確衡量，同時比較施工中存在的各種約束條件及目標，以保證設計環(huán)節(jié)指標可以滿足質量提升的需求，進而達到設計優(yōu)化的目標。

（二）房屋基礎地基優(yōu)化

在房屋建筑結構中，地基是非常重要的內(nèi)容，在該結構的優(yōu)化設計中，首先需事先確定地基結構的最佳規(guī)劃，明確在進行建筑地基設計時，需要根據(jù)建筑物的實際情況，對地基進行全面的勘測。其次是在具體的地基結構設計過程中，需要遵循經(jīng)濟性原則，若地基設計基礎選擇為地樁，就需要根據(jù)建筑物整體受力情況，對不同材質的地樁進行考察，通過對比以便選擇出最佳設計方案。

（三）概念設計優(yōu)化

在現(xiàn)代房屋建筑設計中，需要充分應用現(xiàn)代計算機進行結構優(yōu)化設計[4]。具體設計過程，并不是一味的依賴計算機設計軟件，而是應做到人工設計與計算機設計的有效融合，因為在對各類材料的缺陷以及優(yōu)勢的考量上，采取人工選擇的方式更加合理。

在結構設計參數(shù)上，還需要設計人員結合計算機分析與自身判斷，對具體的結構設計方案進行合理的分析，此外對計算機技術最終設計方案也應進行仔細的分析與改進，以實現(xiàn)合理運用概念設計優(yōu)化技術的目的。

（四）結構材料的合理選擇

在房屋建筑結構的設計中，選擇合理的結構材料，能夠保證建筑結構整體性能，提高建筑的質量及安全性。所以在建筑結構設計中，要求設計人員結合建筑結構的具體要求，選擇能夠充分發(fā)揮自身性能的材料，比如利用混凝土良好抗壓性能、鋼結構良好抗拉性能，提高建筑的承載能力以及抗震能力。同時，使用合理的結構材料還能夠有效建筑使用面積。比如建筑中部分框支剪力墻使用型鋼混凝土比普通鋼筋混凝土優(yōu)勢更突出，可以減少20%左右的截面，這樣就可以大大提升建筑內(nèi)部有效使用面積，提升建筑使用功能。

三、結語

總之，將優(yōu)化技術應用到房屋建筑結構設計中，能夠提升建筑工程的功能性、安全性以及耐久性，進而提升建筑企業(yè)的行業(yè)競爭力。所以，在現(xiàn)代房屋建筑結構設計中，要求相關設計人員需要充分應用結構設計優(yōu)化技術，通過降低建筑工程成本與提高建筑質量來促進建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

[1]范國興.建筑結構設計優(yōu)化方法在房屋結構設計中的應用研究[J].雞西大學學報，2014，22（08）∶23-25.

[2]鐘裔龍.房屋建筑結構設計優(yōu)化方法的實際應用[J].建筑知識，2015，8（12）∶23.

[3]高鑰，富源.房屋結構設計中建筑結構設計優(yōu)化方法的應用分析[J].門窗，2014，5（12）∶250.

[4]劉洪康.淺析房屋建筑的結構設計優(yōu)化的原則與方法[J].門窗，2014，25（12）∶285-286.