王和喜

摘要：隨著人民生活水平的提高，他們對(duì)于房屋的功能提出了更高的要求，同時(shí)土地價(jià)格以及建材物料價(jià)格的不斷上升，極大地增加了房屋建設(shè)時(shí)的成本，給開(kāi)發(fā)商帶來(lái)不小的壓力。面對(duì)當(dāng)前的局勢(shì)，既要滿足人們對(duì)房屋功能的需求，又要保證房屋的質(zhì)量安全，還要節(jié)約成本減少房屋的造價(jià)，開(kāi)發(fā)商必須尋求更先進(jìn)的方法和手段，以達(dá)到在有限的空間上，使用最少的資源建造出安全適用的房屋。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法則能夠幫助開(kāi)發(fā)商很好地完成這一任務(wù)。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);優(yōu)化設(shè)計(jì);房屋結(jié)構(gòu);應(yīng)用策略

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的特點(diǎn)分析

在進(jìn)行房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，往往設(shè)計(jì)人員要將房屋建筑的安全性、穩(wěn)定性等各個(gè)方面的內(nèi)容都考慮在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，這對(duì)于設(shè)計(jì)人員的要求非常高，并且在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化之中存在很多特點(diǎn)，主要包括了以下幾點(diǎn)：（1）從美觀角度來(lái)講，進(jìn)行房屋建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，不能僅考慮到房屋建筑的質(zhì)量和居住的舒適度，目前，人們對(duì)于房屋建筑在美觀上的要求也是非常高的，外觀美麗、外形優(yōu)美的房屋建筑更容易受到購(gòu)房者的青睞，因此，在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，需要對(duì)美觀性進(jìn)行優(yōu)化;（2）從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須要根據(jù)不同的施工場(chǎng)地和不同的建筑要求進(jìn)行，要做到因地制宜，有針對(duì)性地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，同樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化適用在不同的房屋建筑之中往往會(huì)有不同的效果，并且在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化之中還要對(duì)于環(huán)保進(jìn)行一定的考慮，目前，我國(guó)所提倡的可持續(xù)發(fā)展，在建筑行業(yè)之中也要得到體現(xiàn);（3）從居住安全方面來(lái)講，進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，必須要將居住安全放在首位，不能單純地為了追求企業(yè)效益，而降低對(duì)于施工材料和施工質(zhì)量的要求，居住安全關(guān)系著人們的生命和健康安全，不能馬虎，因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化上還具有安全性的特點(diǎn)。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的意義

（一）保證房屋結(jié)構(gòu)安全與功能兼?zhèn)洹９δ苁墙ㄖㄔO(shè)需要達(dá)到的目標(biāo)，二安全是建筑建設(shè)必須做到的指標(biāo)，兩者都是十分重要的。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法可以根據(jù)建設(shè)對(duì)功能的需要，展開(kāi)對(duì)結(jié)構(gòu)材料、應(yīng)力作用和結(jié)構(gòu)造型的分析和優(yōu)化，使其達(dá)到結(jié)構(gòu)科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)。如承重柱始終在一條承重線上，圓形的建筑結(jié)構(gòu)受力更強(qiáng)，三角形的建筑結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定等。優(yōu)化方法是使房屋功能和安全性都盡量達(dá)到最優(yōu)的一種途徑。

（二）合理降低建設(shè)成本。對(duì)于一個(gè)建筑工程，最終的利潤(rùn)是企業(yè)的重要目標(biāo)。在建設(shè)過(guò)程中，如是多層建筑，為了保證建筑的功能與基本的安全性，必須對(duì)承重墻、承重柱、承重梁等加大投入，以提高它們的抗震性能和承載能力，但隨之相應(yīng)地也就增加了資金的投入，增大了建設(shè)的成本。然而，建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法可以有效地降低建設(shè)成本。通過(guò)對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)其受理性和抗震性等，以減少物料的使用。在保證功能與安全性的前提下，能夠設(shè)計(jì)出更合適的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行建設(shè)，實(shí)現(xiàn)功能、安全性與經(jīng)濟(jì)一起抓的目的。

三、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

（一）分段優(yōu)化與壽命優(yōu)化

隨著建筑企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈， 人們與社會(huì)越來(lái)越重視房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問(wèn)題，建筑結(jié)構(gòu)變得越加復(fù)雜化與多樣化，建筑企業(yè)應(yīng)該如何在激烈競(jìng)爭(zhēng)中保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是各個(gè)企業(yè)都要面臨的問(wèn)題與挑戰(zhàn)。 在所有的建筑工程項(xiàng)目的使用年限內(nèi)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要選擇不同的設(shè)計(jì)方案， 也就是說(shuō)設(shè)計(jì)方案必須根據(jù)每個(gè)環(huán)節(jié)與各個(gè)階段的具體情況以及實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行， 因此每個(gè)階段都可以進(jìn)行分段優(yōu)化與壽命優(yōu)化。 同時(shí)，人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對(duì)建筑建設(shè)所起到的至關(guān)重要的作用， 在建筑工程設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)每個(gè)階段的性質(zhì)與特點(diǎn)進(jìn)行不同優(yōu)化方案的選擇與確定， 確保建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性， 保證建筑工程項(xiàng)目的壽命優(yōu)化達(dá)到預(yù)期價(jià)值范圍內(nèi)，在滿足人們居住生活要求的基礎(chǔ)之上，提高建筑工程項(xiàng)目的使用壽命，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的系統(tǒng)統(tǒng)一。

（二）局部?jī)?yōu)化與整體優(yōu)化相結(jié)合

目前建筑設(shè)計(jì)對(duì)建筑的使用性能與外觀都有著很高的要求，而且越來(lái)越重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與穩(wěn)定性， 如果建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，缺乏相關(guān)考慮，必然會(huì)對(duì)整個(gè)工程施工以及日后的使用帶來(lái)極大的安全隱患。 所以，重視并加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性分析與考慮，注重局部?jī)?yōu)化與整體優(yōu)化相結(jié)合，對(duì)提高建筑物整體的安全性與質(zhì)量都是至關(guān)重要的， 進(jìn)一步促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。 例如建筑材料的選擇、建筑構(gòu)配件的選擇以及施工人員的協(xié)調(diào)分配等， 比立足于建筑整體的角度上進(jìn)行每個(gè)細(xì)節(jié)方面的優(yōu)化處理， 同時(shí)又要立足與層次性方面進(jìn)行綜合分析， 就房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系。 安裝工程以及其他各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行具體細(xì)致研究，促使整體與局部共同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步體現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在房屋建筑工程項(xiàng)目中的應(yīng)用。

（三）鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑項(xiàng)目中是一項(xiàng)十分重要的結(jié)構(gòu)部分，在很大程度上直接影響著房屋建筑工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量與安全。 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，在計(jì)算建筑筋混凝土結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)人員一般情況下會(huì)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的流程， 將建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的梁柱連接簡(jiǎn)化為剛性的連接或者是按照設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行連接， 這樣將梁柱簡(jiǎn)化為剛性連接，就會(huì)導(dǎo)致起夾角處不會(huì)發(fā)生變形的這個(gè)弊端，另一方面，如果將梁柱簡(jiǎn)化成理想的連接方式，在后期進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，梁柱就無(wú)法對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的彎矩進(jìn)行傳遞， 也就是說(shuō)結(jié)構(gòu)分析模型與設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)之間出現(xiàn)了不匹配的情況， 進(jìn)而對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成不利影響。所以在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中必須按每個(gè)環(huán)節(jié)的具有情況來(lái)進(jìn)行操作， 部分鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目可以采用準(zhǔn)則法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)建筑架構(gòu)的截面大小，采用有限單元法優(yōu)化結(jié)構(gòu)分析，最后得出房屋建筑鋼筋混凝土框架的優(yōu)化方案。

（四）建筑結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化

剪力墻結(jié)構(gòu)因其較好的抗震性和抗側(cè)剛度等特點(diǎn)成為我國(guó)建筑行業(yè)普遍采用的建筑結(jié)構(gòu)形式。 剪力墻本身具有很強(qiáng)的耐用性與抗震效果， 在面對(duì)生活中的意外事件或者自然災(zāi)害的時(shí)候可以抵御風(fēng)險(xiǎn)，減少人們得出財(cái)產(chǎn)損失與人身安全。 合理布置剪力墻分部是剪力墻結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)化的前提與基礎(chǔ)，保證剪力墻的重量分部均勻，從而使得每個(gè)樓層的結(jié)構(gòu)重心與平面剛度中心點(diǎn)相吻合。 在設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮剪力墻的水平方向與承受力， 橫向與縱向的平和度都要考慮到， 如果在實(shí)際施工中發(fā)生意外的情況還要保持剪力墻的承受能力與延展性能，對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行考量之后再進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算完，然后還需要將數(shù)據(jù)應(yīng)用到實(shí)際情況中看是否符合， 減少風(fēng)力以及地震等外界因素對(duì)房屋建筑帶來(lái)的不利影響。

四、結(jié)語(yǔ);

房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化對(duì)于房屋的整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、穩(wěn)固性、安全性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性等都是非常重要的，它所涉及到的東西也是非常的多、領(lǐng)域也非常廣泛，對(duì)于設(shè)計(jì)師的能力要求非常高。為了滿足用戶的要求，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者要綜合考慮所有可能涉及到的因素，設(shè)計(jì)出一個(gè)科學(xué)合理、綜合效益良好的方案。同時(shí)，還要盡最大限度在滿足上述要求之后，做到一定程度上的技術(shù)創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1] 范國(guó)興 . 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究 [J]. 雞西大學(xué)學(xué)報(bào) ，2014，（8）：23-25.

[2] 王鵬 . 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用分析 [J]. 中國(guó)建材科技 ，2014，（4）：162-163.

[3] 丁世偉，張慎，王杰，杜新喜 . 基于損傷的構(gòu)件抗震性能評(píng)價(jià)方法研究與軟件開(kāi)發(fā) [J]. 建筑結(jié)構(gòu)，2016，（06）：263-268.