段麗萍

（天津大成國際工程有限公司寧夏分公司，寧夏 銀川 750000）

在房屋結構設計中，設計人員要積極應用各種先進的技術方法，對設計方案不斷進行優(yōu)化改進。既要嚴格遵守相關的設計規(guī)范，合理選擇結構型式和布局安排，提高建筑基礎以及地下室結構設計的科學性，準確確定相關的設計參數(shù)。

1 房屋結構設計中建筑結構設計優(yōu)化方法的應用

1.1 提高結構設計安全性

設計人員應當以安全意識作為設計工作的主要方向，提高設計方案的合理性，對結構進行優(yōu)化。建筑施工當中，鋼筋混凝土作為主要材料之一，在設計當中，應當加強對于各種受力結構的控制，比如預應力、裂縫控制力等，加強結構穩(wěn)定性設計，有效發(fā)揮鋼筋混凝土的性能優(yōu)勢，從而保證工程質量。鋼結構是目前土木工程建筑結構的主要形式之一，在設計工作當中，應當充分考慮鋼材的材質和性能，并根據(jù)鋼結構所布置的位置，對其結構進行十字形或H 型調整，從而提高結構的針對性。

1.2 優(yōu)化基礎結構設計

基礎結構設計是建筑設計中的重點內容。設計人員可以通過優(yōu)化技術的應用來合理選擇建筑的具體基礎型式。目前在建筑中主要有預制樁以及灌注樁這兩大類樁基礎型式，在設計中要對建筑上部結構的重量以及地基的承載能力等進行準確的計算分析，并選擇相應的樁型結構。在確定好樁基礎類型后，設計人員還應對根據(jù)土體的承載性能等來設定單樁的尺寸規(guī)格、布樁密度等，并優(yōu)化樁身的強度以及端部的載荷性能，并確保樁基礎的受力均勻一致，從而實現(xiàn)提高樁基礎整體受力性能的設計目的。

1.3 優(yōu)化結構布局設計

在建筑結構布局設計中，設計人員要積極應用優(yōu)化技術，首先對建筑的主體結構進行優(yōu)化，然后還要注重細部結構的優(yōu)化設計，從而全面提高建筑造型的美觀性以及結構布局的合理性。在設置結構構件時，要與平面的整體布局相協(xié)調，并根據(jù)其平面的設計功能來確定墻柱構件的布設位置。在結構布局設計中應首先提高結構的穩(wěn)定性和安全性，在此基礎上可以將剪力墻和結構柱的截面面積減小，并根據(jù)建筑墻體的寬度來這只結構量。如果在結構設計中需要將結構梁加寬的，設計人員可以采取偏心向房屋的廚衛(wèi)空間等次要空間的方式來進行處理設計。而在設計建筑的樓梯時，由于應力主要集中于轉角位置，因此應采用強度較高的建筑材料來進行承重構件的設計。同時，在設計電梯房時，由于其需要進行多種構件的預埋，且需要進行大量孔洞的預留設置，因此在設計中既要嚴格按照設計規(guī)范來確定孔洞的預留深度以及直徑等參數(shù)，同時要對樓板穿孔處進行加固，而且要盡可能避免梁柱被管道貫穿。此外隨著人們對建筑美觀性要求的不斷提高，設計人員應注意盡量不采取將梁設置在建筑的廳堂頂部的設計方案，如果受客觀條件限制必須將梁設置在廳堂時，則應采取降低梁高等方式來進行優(yōu)化處理。

2 案例分析

2.1 復旦大學正大體育館

復旦大學正大體育館位于復旦大學南區(qū)體育中心內，是復旦大學百年校慶主會場，也是復旦大學建校100 周年的重點工程。體育館的主要設計理念為“海面上冉冉升起的太陽”，寓意著日日向上的復旦精神。體育館采用鋼桁架-索-拱雜交體系。屋蓋主體結構采用脊桁架+縱向桁架，次結構采用拉索和飛拱結構。屋蓋上空與水平面呈76°斜置的鋼拱跨越整個結構，大拱跨度為100m，象征復旦大學百年歷史。建筑造型要求上部斜拱盡可能纖細，結構設計時讓斜拱承擔屋蓋20%的豎向力，屋蓋結構承擔80%的豎向力。結構構件需要通過合理的布置達到受力合理的要求，體現(xiàn)力與美的結合。復旦大學正大體育館采用拱結構承擔部分屋面荷載，拱截面比較纖細，滿足建筑造型的需要。屋蓋吊索形成琴弦式扇形布置，展現(xiàn)出力與形的輕柔之美?；⌒舞旒芤约按武摴芄白鳛槟さ闹Ъ?，上覆白色具有較高透光率的PTET 膜材。白天，室外光線透過玻璃纖維膜進入室內，整個場館被一種柔和、均勻的光線包圍，通透而又舒適;夜晚，室內的燈光透過屋頂漫射在夜空中，遠遠望去像一個冉冉升起的太陽。

2.2 濟寧游泳館

濟寧游泳館地上4 層，地下1 層，結構總高度為23m。屋蓋主體呈現(xiàn)連續(xù)折板形態(tài)，以縱向中軸對稱。屋蓋縱向長度195m，橫向最大寬度102m。側部六邊形蜂窩立面采用方鋼管網(wǎng)格結構下包至室外地面，承受豎向及水平荷載，并與屋蓋主結構連為整體，使建筑造型直接表現(xiàn)于結構形式。濟寧游泳館屋蓋結構的突出特點在于采用“上部主梁分叉形、下部拉索分叉形”的雙Y 形張弦梁作為中央屋蓋的布置方案。此方案在合理控制跨中撓度的前提下，有效減少了用鋼量；且自重和拉索預應力下的反拱值較為合理。此外，游泳館墻面蜂窩剛架結構在滿足建筑造型的同時，也為屋面張弦梁的延伸段提供了立面支撐，改善了結構剛度，增強了自身的面外穩(wěn)定性，使結構設計與建筑設計完美契合。

3 結語

在建筑結構設計中，通過優(yōu)化技術應用不僅能夠有效提高結構設計的合理性和準確性，為后續(xù)的施工建設奠定良好的基礎，并為建筑結構的安全穩(wěn)固提供更加可靠的保障；同時也能夠降低建筑的施工成本，改善建筑結構設計的經(jīng)濟性，從而為工程項目創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值。因此結構設計人員應加強對各種優(yōu)化技術的學習，并熟練掌握計算機等先進的網(wǎng)絡信息技術，不斷提高設計水平和質量，推動我國建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。