莧牧

摘 要：進(jìn)入新時(shí)期后，建筑設(shè)計(jì)的整體水平已經(jīng)得到了提高，而居民也并非單純關(guān)注最基本的建筑物性能，而是更多關(guān)注了建筑物具備的安全性及美觀度。針對(duì)不同種類的房屋建筑，建筑設(shè)計(jì)模式也體現(xiàn)出差異性。具體在涉及到全方位的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)能夠更多側(cè)重于優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)也要密切結(jié)合整個(gè)建筑物所處的地形與其他特征選擇合適的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施。

關(guān)鍵詞：房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化技術(shù);應(yīng)用

一、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用意義

我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平在逐年增長(zhǎng)，人們的生活水平也隨之得到了提升，人們對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求也有所提升，除了要求房屋建筑結(jié)構(gòu)要滿足人們的基本生活需求之外，還要能夠滿足房屋的安全性能需求。因此在進(jìn)行房屋建筑的建造時(shí)，首先要對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，運(yùn)用相關(guān)的優(yōu)化技術(shù)提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能，確保房屋建筑的質(zhì)量符合人們的居住需求。近幾年來(lái)，我國(guó)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的使用情況進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)，在采用該技術(shù)之后的房屋建筑企業(yè)，他們?cè)诮ㄔ旆课萁ㄖr(shí)，節(jié)約了大概1/3的經(jīng)濟(jì)成本，很多的房屋建筑企業(yè)他們將節(jié)約下來(lái)的這一部分經(jīng)濟(jì)成本投入到該項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)和使用過程中，為房屋建筑企業(yè)在市場(chǎng)上爭(zhēng)得了一席之地。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的使用，為房屋建筑企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)收益的同時(shí)，也為房屋建筑企業(yè)帶來(lái)了方闊的發(fā)展空間。隨著人們生活水平的不斷提升，人們對(duì)于建筑性能方面的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求了，需要在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中計(jì)入優(yōu)化技術(shù)的使用，提高房屋建筑材料的科學(xué)配置與合理使用，以及加強(qiáng)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)造，提高使用者的居住體驗(yàn)。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法

（一）組建數(shù)學(xué)模型

數(shù)學(xué)模型的組建應(yīng)基于建筑的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)資料，通過組建數(shù)學(xué)模型來(lái)分析建筑預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)是否合理準(zhǔn)確，繼而得出結(jié)構(gòu)是否合理與科學(xué)，一旦出現(xiàn)任何問題，將對(duì)建筑預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的調(diào)整，直至符合要求。

（二）確保建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化應(yīng)在以保障建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與安全的前提下進(jìn)行。建筑結(jié)構(gòu)是否合理將直接影響到建筑的質(zhì)量和安全，因此，在設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中應(yīng)盡可能減少剛度中心和質(zhì)量中心的偏差，以避免建筑在水平力作用下發(fā)生較大的扭轉(zhuǎn)形變。此外，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能的保證平面上的對(duì)稱，且垂直方向的支撐結(jié)構(gòu)的重心不允許出現(xiàn)偏差。

（三）結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)分析

經(jīng)數(shù)學(xué)模型確立后，應(yīng)合理運(yùn)用算法和迭代控制方法來(lái)分析建筑結(jié)構(gòu)的理論數(shù)據(jù)，以解決數(shù)學(xué)模型中存在的問題。此外，針對(duì)第二步驟中的建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與安全問題，經(jīng)部分?jǐn)?shù)據(jù)分析后其存在問題的解決難度可能會(huì)加大，為此，必須嚴(yán)格要求設(shè)計(jì)人員采用最全面，最科學(xué)的優(yōu)化算法，以避免后期出現(xiàn)問題。

三、在房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中使用優(yōu)化技術(shù)的措施

（一）建筑概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)

房屋建筑結(jié)構(gòu)布置的過程中，每個(gè)設(shè)計(jì)師的建設(shè)設(shè)計(jì)的理念都不盡相同，在進(jìn)行房屋建設(shè)的設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行設(shè)計(jì)理念的更新工作。在其設(shè)計(jì)的過程中要從多角度的方面進(jìn)行出發(fā)，在建筑材料、建筑標(biāo)準(zhǔn)和其他的設(shè)施參數(shù)的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合性的考慮的工作。房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作是為了達(dá)到房屋項(xiàng)目開發(fā)商和房屋使用者的綜合利益的提升的工作，在設(shè)計(jì)的過程中也可以計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用的工作，使其在綜合性的設(shè)計(jì)中進(jìn)行性能的優(yōu)化。

（二）房屋建筑安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

安全性問題是各行各業(yè)的發(fā)展的首要要求，作為與人們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)的房屋建造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中更是如此，在目前的房屋建造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最為重要的就是安全性問題，這與房屋建造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和使用的壽命息息相關(guān)。一方面，在進(jìn)行房屋建造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，會(huì)受到外界因素的影響，在減震、防水的方面要進(jìn)行相關(guān)的工作，因此在進(jìn)行施工的過程中應(yīng)該注重施工之前的實(shí)地的勘察工作，有助于在施工的過程中進(jìn)行安全穩(wěn)定性更好地施工方案的確定工作。另一方面，在房屋建造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，建筑物自身的穩(wěn)定性和安全性就存在了一定的缺陷，因?yàn)樵谶M(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中，不僅僅要在建筑物的美觀性、使用上進(jìn)行考慮，安全穩(wěn)定的相關(guān)的工作也是不能忽略的。房屋的安全性除了在面對(duì)著自然災(zāi)害的方面的不可抗力因素的安全性處理的過程，面對(duì)著暴雨、地震等自然災(zāi)害的侵襲要在自然結(jié)構(gòu)上有著一定的抵抗的能力。另外對(duì)于人為的承重等方面的優(yōu)化的設(shè)計(jì)中，也要充分的考慮使用過程中所面臨的不安全的因素，使得在房屋的使用的過程中保證著安全性能。在進(jìn)行設(shè)計(jì)和安全材料的使用的過程中要做好監(jiān)督和管理的工作，使其在工作中發(fā)揮更好的作用。

（三）優(yōu)化建筑主體

建筑主體是決定房屋質(zhì)量和安全的主要因素。針對(duì)房屋上部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在建立模型的基礎(chǔ)上開展優(yōu)化設(shè)計(jì)，其步驟為剪力墻的設(shè)置。在保證剪力墻整體質(zhì)量均勻的基礎(chǔ)上，將剛度中心與結(jié)構(gòu)中心重合，盡可能的提高建筑物的抗震能力和抗風(fēng)能力。在條件允許的情況下，可采用延長(zhǎng)剪力墻長(zhǎng)度的方式來(lái)減少剪力墻的數(shù)量，從而有效提高剪力墻的穩(wěn)定性并減少混凝土的使用量。鋼材暗柱是剪力墻建設(shè)中的主要材料，剪力墻設(shè)計(jì)得越大，其相應(yīng)的鋼筋使用量將會(huì)有所減少，從而降低建設(shè)成本。

（四）優(yōu)化排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)應(yīng)盡可能的避免承受較大的荷載力和荷載強(qiáng)度，為此，應(yīng)將其建在地下室的房間內(nèi)，根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)，對(duì)管道的預(yù)留尺寸和深度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并加固樓板經(jīng)鉆孔的位置。此外，還應(yīng)合理考慮水平走向管線的設(shè)計(jì)，盡可能的避免出現(xiàn)穿過承重墻和承重柱的情況。

（五）優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)中的地下室設(shè)計(jì)

目前很多高層房屋建筑都擁有地下室，而地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化的主要環(huán)節(jié)之一。在應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)設(shè)計(jì)建筑的地下室結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)地下室層高進(jìn)行合理的控制，從而達(dá)到降低土方工程量，節(jié)約鋼筋混凝土等資源，減少施工以及后期維護(hù)管理成本的目的。在進(jìn)行地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要充分了解施工區(qū)域的水文地質(zhì)條件，并準(zhǔn)確計(jì)算分析地下室的浮力作用，從而合理進(jìn)行底板配筋以及抗拔樁的設(shè)置。當(dāng)?shù)叵滤哂休^大浮力，且土體壓力較大時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)相應(yīng)的增加底板和側(cè)墻結(jié)構(gòu)的配筋量。在配筋設(shè)計(jì)中應(yīng)采用分段設(shè)置的方式，并根據(jù)受力的實(shí)際情況來(lái)設(shè)置通長(zhǎng)筋，優(yōu)化地下水結(jié)構(gòu)的配筋率設(shè)計(jì)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作是在房屋建造的過程中十分重要的一項(xiàng)工作，在平衡用戶的需求和開發(fā)商的經(jīng)濟(jì)的利益的方面發(fā)揮著重要的作用。在實(shí)際的工作的過程中要進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和設(shè)計(jì)人員的工作能力的提升，以使得建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性進(jìn)行更好地提升。在優(yōu)化技術(shù)的科學(xué)使用上，可以降低投入的成本，使得在建筑材料使用中節(jié)約成本提升安全的質(zhì)量。

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