有关房屋建筑结构设计中优化技术应用研究

姜振峰

摘要：随着时代的进步和社会经济的发展，我国建筑行业发展迅速，人们生活质量的提升，对房屋结构设计也提出了更高的要求，那么就需要将结构设计优化技术给应用进来。在具体的实践过程中，需要结合工程具体情况选择科学的结构设计优化技术，提升房屋结构设计的质量。本文简要分析了房屋结构设计中结构设计优化技术的具体应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词:房屋建筑；结构设计；结构设计优化技术；具体应用

中图分类号： TU318 文献标识码： A

前言：在现代建筑工程施工中，其整体造价的很大一部分就是建筑的基础结构，在实际的施工过程中，如果我们能够科学应用结构设计优化技术，产生的经济效益和社会效益就十分的可观。所以，在房屋建筑工程的具体结构设计中，我们的设计人员和施工人员就应该严格贯彻落实经济适用性原则，科学合理的进行设计，利用先进的科学技术，合理选择房屋建筑的结构设计方案，只有这样，房屋建筑工程的造价成本才能降下来，使经济效益得到最大化。

一、房屋建筑结构设计中应用优化技术的基本内容

在房屋结构的初期设计中就有意识的采用结构设计优化技术，不仅达到了房子实用、美观的效果，而且还能在很大程度上节约建设成本，实现了“物美价廉”的期望。所有的建筑商都期待能够在保证建筑结构长期有效的基础上，最大可能地提高建筑结构的安全性和可靠性，同时也能最大限度地减少建筑工程的投资成本，这样才能更好的实现可持续发展，创造更大的经济效益和社会价值。另外，它能够为建筑的整体设计方案进行科学的决策，完美地实现了适用、经济和安全的设计目标。

对建筑结构优化技术的内容进行了解，是应用优化技术的基本前提。其主要内容包括：在满足了设计需求的前提下，应该考虑到在房屋建筑结构设计过程中会遇到的各种各样问题，并且在选择经济最合理的情况下，进行结构设计的工作，这也就是进行对房屋建筑结构优化设计的一个过程。一般来说，包括比如说像依据清远市独特的地理位置或者地形地貌，对其建筑结构进行选型以及构建的布置等内容。一般来说包括两个部分的内容：其一就是以房屋建筑整体结构为设计对象进行的优化、设计工作；其二就是以房屋建筑的分布结构作为对象进行的优化、设计工作。

二、房屋建筑结构设计与经济之间的关系

1、结构设计与建筑设备关系

在进行对房屋建筑的结构设计时，必然会使用到像给排水管道或者电气设备等材料。而房屋建筑结构的层数也直接决定着建筑设备的投入成本大小，因为房屋建筑的层数越高，需要的给排水管道量就愈大，像一些电气设备的使用量也会增加，这样也会在一定程度上增加房屋建筑使用设备的成本投入。

2、结构设计的层数与用地面积关系

一般来说，可能从表面上来看，像一些高层或者多层的建筑随着层数的增加，所使用的总占地面积就越少。实质上这样的想法是错误的，因为随着建筑物层数的增加，建筑物的高度增加，这样也会在一定程度上拉大两幢建筑物之间的距离，反而会增加建筑物所使用的总土地面积。因此，房屋建筑结构设计的层数与使用的土地面积之间没有非常必然的联系，出于对建筑结构优化设计的考虑，也是要对两者之间进行协调的。

3、结构的分部部分与建筑层数关系

对于多层或者是高层的建筑物来说，都是共同使用屋盖的部分，因此，对于屋盖部分的设计成本自然也会随着建筑物层数的增多而降低。但是对于基础部分则不尽相同，因为随着建筑物层数的增多，上层部分对基础部分施加的荷载也会增加。所以，为了确保房屋建筑结构的可靠性，对于其基础部分必须要增加对荷载力的设计，因此，这也会影响到基础部分的设计成本会随着建筑物层数的增加而增多。同样，这样的情形还适用于对于其它一些分部的部分，比如说进行承重的墙、梁、柱等等，所以，随着房屋建筑层数的增多，想要确保房屋建筑的安全性能，对这些构件的荷载力也要采取有效措施。也可以说，房屋建筑内部不同的分布部分，与层数之间的成本影响也是各不相同的。

三、房屋建筑结构设计中的优化技术应用

1、加强对于概念设计优化技术的重视

一般对于房屋建筑的结构设计来说，其布置方案具有多样性的特点，也就是说，对于同一个建筑方案，是可以选择不同的结构布置方案的，而且加上分析方法也具有多样性，所以在对建筑物的布置方案进行确定后，在考虑承受力相同的情况下也可以选择不同的分析方法。除此之外，进行对房屋建筑的结构优化设计时，依据的指标、使用的建筑材料等都不是唯一的。而且对于以上这些问题来说，是无法依据计算机或者相关软件得到确定答案，因此，对于这部分问题的处理，就必须要依靠设计人员来进行判定。

不同的设计人员自然会有不同的处理意见。所以在进行一些优化设计问题的处理时，应该选择具有丰富经验的设计人员。越是经验丰富的人员，其方案的选择就愈灵活，而且做出的判断也愈合理。这也是我们所说的，进行概念设计优化的过程。因此，想要实现对房屋建筑结构的优化设计，就必须要加强对相关设计人员丰富的经验积累，这样才能实现对建筑结构的设计优化。

2、建筑结构设计中优化技术的实际应用

对房屋建筑进行结构的设计根本目的就是为了实现建筑物的经济、美观价值，并且在节约资金的同时确保其使用性能与可靠性。因此，对于一些建筑物面临的外部环境进行分析也成为了优化设计的重要内容。在这其中，地震属于比较特殊的复杂环境。因为对于地震来说，一般无法确定其发生的时间、地点或者作用大小等等，发生的没有规律性，所以对建筑物的破坏程度也比较大。因此在进行对建筑结构的优化设计时，应该充分考虑到地震的作用力，减少由于地震发生带来对建筑物的破坏程度。采取一些有效的抗震设计方案，遵循建筑物的延性设计理念，提高建筑物的抗震性能。

3、如何解决房屋建筑结构设计的实际复杂问题

房屋建筑结构设计最主要的目的在于实现房屋建筑本身的安全性以及功能性，当然对于建筑物的耐久性要求也是一项非常重要的指标。能够在所设计的规定年限内实现建筑物的各种功能需求，并且能够最大限度减少建设成本是建筑结构设计的优化目的。使用概念化设计技术就是指通过房屋建筑物的结构优化实现建筑物抵抗外部作用因素的能力提高，在一些外部因素的综合作用下，建筑物的使用功能以及耐久性都不会受到相应的影响。因此，进行建筑物在复杂应力环境下的最优化设计是结构设计的最主要内容。其中外部因素作用中，地震作用较为特殊，因为地震荷载作用的时间、地点以及强度都无法准确预测，地震活动没有任何规律性。一旦发生能量等级高的地震作用时，建筑物的破坏可能是毁灭性的。因此，房屋建筑结构设计中应对于地震荷载作用进行充分考虑，尽可能减小地震作用对于房屋建筑的损毁程度。目前对于建筑物的结构抗震设计，有着一些比较有效的设计方案。通常情况下，结构对称的建筑物其荷载承受处于均匀状态，建筑物的延性较大，结构的危险截面比较少，因此对于抗震性能也有着明显的效果。对强能量级别的地震作用，首先发生破坏的是一些次要构件，这样可以有效保证主要构件的稳定性，使得建筑结构不至于失稳。这种设计理念称之为多道设防思想，通过次要构件来保护主要构件，通过主要构件来保证建筑物本身的安全。

四、房屋建筑结构设计应用优化技术时的注意事项

1、注意前期的参与

对房屋建筑结构设计的前期方案的确立，会直接影响到最终房屋建筑的总成本投入，而且一般存在着房屋建筑结构优化设计技术并没有参与到前期方案中，使优化设计人员在进行对房屋建筑结构设计的时候没有注重其合理性，这样就会直接导致后期结构的优化设计不合理，增加设计难度，增多建筑结构设计成本。所以，设计人员应将房屋建筑结构优化设计参与到前期方案确定中，选择合理的设计方案，起到节约成本的根本作用。

2、注重各个环节的优化

除了要注重对房屋建筑整体的结构设计，也应该加强对其基本构成的精细设计，这样才能从细节之处出发，达成完整的优化。比如说尽量对矩形板块的现浇板进行划分设计，使每个现浇板受到合理的负载，防止出现拐角裂缝的现象。另外，随着结构优化设计理论与计算机技术的不断整合与发展，在进行房屋建筑结构的整体优化设计中，其已经从实践的问题转变为一个数学问题。所以，相关设计人员也应该加强对基于计算机技术的优化设计分析。

3、正确理解、应用规范设计

正确理解运用规范。规范是我们在设计中必须遵循的“最低”标准，是对国家的技术经济政策、科技水平和工程实践经验的一个系统性总结。我们应该全面理解《规范》条文的涵义、特点、适用范围、应用条件等等各个方面，只有这样才能正确的运用好《规范》，为房建建筑工程建设服好务。作为一名房屋建筑结构设计师，首先要深入理解规范条文的真正含义，其次还要客观地分析应用好《规范》条文。在《规范》条文的正确之印象，针对具体的设计方案、使用条件、环境，以工程的安全性及经济性为目的，创造性地选用规范中的数据，设计出更好的更上层次的建筑物。

五、结束语

总而言之，在房屋建筑结构设计中应用优化技术，不仅可以切实提高建筑物的实用功能，实现其美观与经济角质，而且还能确保其可靠性与耐用性，所以，无论是针对广东省清远市的房屋建筑还是其他地区的结构设计人员来说，都应该在进行对房屋建筑结构的设计中，充分应用优化技术，选择合理的设计方案，降低房屋建筑的投入成本，只有这样才能推进房屋建筑工程的持续健康发展，进一步促进经济建设的快速发展。

参考文献：

[1]徐慧.浅谈房屋建筑结构设计中的常见问题分析[J].中华民居.2013（15）．

[2]刘庆贵.试论房屋建筑结构设计中应用优化技术[J].现代商贸工业.2013（03）．

[3]张利民.房屋建筑工程中结构设计优化技术分析[J].科技创新导报.2012（07）．

[4]张英迪.试析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].科技与企业.2012（22）．

[5]陈俊.浅谈结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].科技致富向导.2013（02）．