摘 要：人們生活水平是伴隨著我國(guó)當(dāng)下社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷提高，對(duì)于居住的房屋處所安全性和耐久性的要求也是越來(lái)越高。由此可見(jiàn)，要注重采用優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先簡(jiǎn)要描述了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的主要作用，然后分析了房屋建筑中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化法的應(yīng)用問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：房屋;建筑設(shè)計(jì);優(yōu)化技術(shù);作用

一、 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的理論概述

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要充分考慮帶房屋建筑的可靠性和安全性以及基本的使用功能，這是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和前提，在此基礎(chǔ)上，還要重視房屋建筑美感和藝術(shù)感的充分表現(xiàn)，從而給人們一種即視感，提高人們的居住環(huán)境，這些就是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的主要內(nèi)容。從理論的角度上看，優(yōu)化技術(shù)是通過(guò)數(shù)學(xué)方式將房屋建筑結(jié)構(gòu)中所有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效的分析、整理和比較后獲得相對(duì)較為優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案，以達(dá)到房屋建筑的預(yù)期效果和目標(biāo)。優(yōu)化技術(shù)主要表現(xiàn)在房屋建筑的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及房屋建筑的部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)和屋蓋系統(tǒng)以及房屋結(jié)構(gòu)細(xì)部等設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化技術(shù)，在進(jìn)行優(yōu)化技術(shù)的過(guò)程中要做好房屋建筑布置和造價(jià)以及造型等方面的優(yōu)化技術(shù)內(nèi)容，并結(jié)合房屋建筑施工中的實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)性對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。

二、 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的作用

在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展背景下，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和完善對(duì)整個(gè)房屋建筑來(lái)說(shuō)具有非常重要的意義和作用，一方面，優(yōu)化技術(shù)可以保證房屋建筑的安全性和使用壽命以及基本使用功能，為人們創(chuàng)造了一個(gè)良好的居住環(huán)境。另一方面，優(yōu)化技術(shù)賦予了房屋建筑一定的美感和藝術(shù)感，并在工程造價(jià)方面進(jìn)行有效的控制。從建筑企業(yè)的角度上看，在保證房屋建筑整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡可能減少對(duì)房屋建筑工程的投資，實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化是所有建筑企業(yè)的最終目標(biāo)，對(duì)房屋建筑工程造價(jià)以及施工成本進(jìn)行有效的控制，從而實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)的可持續(xù)長(zhǎng)久發(fā)展。

三、 優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用

要想對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的優(yōu)化，最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是構(gòu)建房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，分層三個(gè)層次進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化，其具體表現(xiàn)在以下三方面，第一，合理選擇設(shè)計(jì)變量。就一般情況下，在進(jìn)行設(shè)計(jì)變量選擇的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要把房屋建筑結(jié)構(gòu)影響因素和參數(shù)轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)變量，例如房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的損失的期望和結(jié)構(gòu)可靠度以及約束控制參數(shù)等變量設(shè)計(jì)。針對(duì)那些對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響比較小的參數(shù)，并且這些參數(shù)的變化范圍相對(duì)較小，參數(shù)結(jié)構(gòu)和局部性可以達(dá)到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)人員可以將這些參數(shù)生作為預(yù)定參數(shù)，從而有效減小房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)量和計(jì)算量以及結(jié)構(gòu)編制程序的操作量。第二，明確目標(biāo)函數(shù)。在進(jìn)行優(yōu)化技術(shù)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要及時(shí)找出截面的幾何尺寸和鋼筋截面積以及相應(yīng)的概率函數(shù)，使得截面尺寸和鋼筋截面積以及概率函數(shù)可以滿(mǎn)足房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的預(yù)設(shè)條件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)房屋建筑工程造價(jià)的有效控制。第三，確定約束條件。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化技術(shù)中，設(shè)計(jì)人員將優(yōu)化技術(shù)建立在房屋建筑可靠度的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步明確房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的約束條件，其中主要有裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、構(gòu)件單元約束、應(yīng)力約束、結(jié)構(gòu)體系約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件以及從正常使用極限狀態(tài)下的彈性約束到最終極限狀態(tài)的彈塑性約束等約束條件。

四、 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

（一）設(shè)計(jì)方案的前期參與

建筑施工的成本投入和建筑施工質(zhì)量很大成分取決于建筑施工項(xiàng)目前期的設(shè)計(jì)方案，大多建筑項(xiàng)目前期方案都會(huì)存在的通病是，一般不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，都會(huì)忽略建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)合理性，從而提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本支出同時(shí)又增加了設(shè)計(jì)難度。因此，設(shè)計(jì)人員在建筑設(shè)計(jì)初期，應(yīng)注重將優(yōu)化方案融入其中，從而達(dá)到提高質(zhì)量、節(jié)約成本開(kāi)支的目標(biāo)。

（二）細(xì)節(jié)優(yōu)化設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化過(guò)程中，不僅要注意建筑結(jié)構(gòu)整體的優(yōu)化設(shè)計(jì)，更要多加關(guān)注其基本構(gòu)架的細(xì)節(jié)問(wèn)題。如：設(shè)計(jì)現(xiàn)澆板，要時(shí)刻注意計(jì)算和觀察其受力程度，避免受力過(guò)大導(dǎo)致拐角裂縫等。伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新，優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論應(yīng)多與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相融合，提高建筑設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度和合理化。

（三）工程實(shí)例

1. 工程概況

通過(guò)對(duì)某住宅建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的分析，該住宅樓層包括1個(gè)地下室共有33層，結(jié)構(gòu)形式是以鋼結(jié)構(gòu)框架剪力墻為主。綜合考慮其周?chē)闆r和建筑項(xiàng)目實(shí)際需求，最終決定采用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)體系的一個(gè)創(chuàng)新。在整個(gè)優(yōu)化過(guò)程中會(huì)選用計(jì)算機(jī)輔助，促使整個(gè)工程全局達(dá)到最佳優(yōu)化效果。

2. 設(shè)計(jì)規(guī)范性的優(yōu)化

在優(yōu)化建筑工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)工程師要嚴(yán)格遵守結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范操作，對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的要求過(guò)寬、安全性較差等不足之處，結(jié)合周?chē)鷮?shí)際的施工環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化處理。

3. 參與前期設(shè)計(jì)

在此次設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)工程師在建筑設(shè)計(jì)的前期就注意到結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)施工條件和實(shí)際需求，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了科學(xué)的優(yōu)化改進(jìn)，保障施工經(jīng)濟(jì)性和可行性。此外，在前期規(guī)劃中，設(shè)計(jì)工程師不能單憑靠自身豐富的經(jīng)驗(yàn)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，否則容易對(duì)建筑結(jié)構(gòu)受力情況把握不當(dāng)，直接影響建筑質(zhì)量是否過(guò)關(guān)，于后期的施工不利，容易增加建筑成本的大量浪費(fèi)。

五、 結(jié)束語(yǔ)

文章通過(guò)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，讓我們知道了優(yōu)化技術(shù)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有非常重要的意義和作用，保證了房屋建筑的安全使用功能和耐久性的同時(shí)，還是使得房屋建筑具有一定的觀賞性以及經(jīng)濟(jì)性，為整個(gè)房屋建筑的質(zhì)量與設(shè)計(jì)水平提供了重要的保障。

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作者簡(jiǎn)介：

徐昌，男，安徽安慶人，研究方向：建筑工程。