建筑结构设计的优化设计探讨

刘卫平

摘要：建筑结构的造价在建筑工程中占有较大的比例，结构设计优化技术的应用可以产生可观的经济效益。建筑设计部门和设计人员应严格遵守“经济、适用、合理”的设计原则，精心设计，应用现代化科技手段，选择合理的建筑结构设计方案，实现降低建筑工程造价并取得最大经济效益的目的。

关键词：建筑结构设计；优化设计；探讨

引言：

随着我国建筑业的迅猛发展，各建筑企业只有不断创新建筑结构，使建筑结构设计与时代发展同步才能在建筑业立于不败之地，可以说建筑结构设计优化技术是促进建筑企长远发展的重要手段，对建筑企业而言具有一定的经济学意义。

1怎么样去合理的优化房屋结构的设计

1.1加强概念设计的优化技术。

每一座建筑五都是经过千百套结构布置的方案进行筛选还有千百种分析方向最终才建设而成的，不相同的地理位置的建筑物、不相同的建筑风格，设计方面的工作人员使用的设计参数还有设计的指标跟设计的材质等问题都会出现不同。在现如今的生活当中，已经是一个信息的时代，电脑取代了手工设计，很多的设计人员通过电脑的软件就可以轻松的实现概念方面的设计，但是软件出来的设计方案都有一点笼统，千篇一律，这样就需要设计方面的人员根据个人的经验还有个人的判断，依据着实际的情况，对于电脑软件产生的概念设计进行合理的优化还有深化，让最终出现的方案跟设计都能够达到实际的建筑情况。在通常的情况之下，越是经验丰富的设计人员，最终判断还有分析出来的数据就更加的精确，这样就需要我们的设计人员在平时能够对于概念化设计的优化技术进行相应的加强，让设计更加具备相应的科学性还有可行性。

1.2建筑结构设计的实际性复杂问题的相应对策。

建筑物设计的主要目的就是为了能够实现房屋本身的安全问题还有房屋本身的实用功能，与此同时，也要求房屋能够具备一定的耐久性能。可以实现建筑结构的优化设计，通过优化设计能够更好的让建筑物在规定的时间之内最大程度的减少施工的成本，并且还能够实现建筑物结构的优化设计。我们所说的概念化设计，主要指的就是如何通过优化建筑物的设计结构，从而能够更加有效的提高建筑物抵抗外部的能力，并且建筑物的结构耐久性还有建筑的功能性即使受到了外部因素的影响的时候也不会发生什么改变。所以说，对于建筑物来说，结构设计的最核心的内容就是如何在复杂的应力环境之下实现优化的设计，比如说在地震这样的复杂应力环境当中，人们对于它的荷载能力还有作用的时间长短都不能够进行比较准确的预测，没有办法掌握它的规律，所以，地震一直被认为是人们毁灭性的自然灾害。

2房屋基础设计的选型

（1）独立基础

独立基础通常被用于柱下基础中，由于柱荷载偏心距的不同，因而其基础断面有矩形及方形之分。如果柱距很大，使用独立基础会得到较高性价比，是其他基础无法比拟的。如果建筑的框架体系为多层上部结构，就最宜使用独立基础。同时，在诸多民众建筑中，独立基础使用较多，效果也很明显。

（2）墙下条形基础

实际中，混凝土刚性基础较为普遍，由于混凝土具有很高的抗压性能，但因为其抗拉及抗弯效果一般，也被用于压缩性小且地基承载力较好的中小型民用建筑中。其优点为使用方便，成本投入低，可根据实际情况随意使用。另外，如果建筑地基不够均匀或承载力小，上部结构所需承载力又大，便可以使用钢筋混凝土柔性基础。这种基础适用于基础埋深很大，并且设有地下室的建筑。

（3）柱下条形基础及十字交叉基础

如果建筑物地基承载力很小，上部结构又需要载荷力很高，这就对基础形式的选择提出了更高要求。因而，在这种情况下，柱下条形基础得到了广泛应用。这种基础形式的特点为：刚度大，对沉降的均匀度可适当调节，经常被用于柱间距不大的情况。而十字交叉基础则适用于柱荷载较大而地基承载力较小的情形，既定目标很容易完成，但在实际中却不能随意应用。

3建筑结构设计的影响因素

3.1水平作用的影响

对竖向载荷与水平载荷有一定的抵抗能力是每一个建筑物必须要具备的作用，在低层建筑与多层建筑中往往只需要注重以重力为代表的竖向载荷，而对水平载荷则多是忽略的状态，然而随着高层建筑的兴起，尽管在建筑结构中竖向载荷仍然起到重要的作用，但是水平载荷却也是不可忽略的部分。

3.2建筑结构延性的影响

经济发展虽然给我们的生活带来了很多积极的影响，但是所带来的负面影响也同样不容忽视，例如环境的破坏导致许多自然灾害的发生。由于建筑结构容易受到地震的影响而发生形变，所以在前期的结构设计中要处理好建筑物的延性，从而减少坍塌现象的发生。在一些地震灾害频发或者地震等级比较大的地区建筑具有良好的延性，可以有效减轻地震带来的建筑损害，为人们争取更多的逃生时间。现在我国的建筑材料主要是以混凝土为主，由于其延性较好，所以在地震来临时可以吸收一部分地震能量，减轻危害，从而保证了内部人员的安全性。

4房屋建筑结构的优化技术的内容

在对于房屋进行优化设计的时候，我们首先需要了解优化设计的主要内容，在通常的情况下来说，优化的内容主要包括了主体结构还有子结构。首先我们对于主体结构进行相应的分析，主体结构就相当于人们的神经中枢，如果主体结构设计出现了问题，那么整个建筑物都将会变得危机重重，对于主体结构进行优化设计的还有改进。其次就是建筑的子结构，子结构当中有包括了屋盖结构还有下部的基础结构部分，把子结构比喻成人体的神经中枢当中的神经末梢也是十分恰当的，因为，如果字结构的设计不是特别的合理，那么将会影响到主体结构的平稳性，建筑的设计人员需要对于子结构进行优化还有相应的调整，让子结构能够跟主体结构更加的匹配，更加的美观。

5房屋建筑结构技术优化的应用

5.1植入概念性设计理念，重视其分析

房屋建筑施工过程中，会有这样的现象存在：施工时不能使用具体的数据，这种情况下，可以通过植入概念性设计理念进行解决。在此理念下，对同一个房屋的建筑方案，会产生很多不一样的结构设计分析方法，选择出最佳的设计方案之后，在荷载一致的情况下也有可能会出现不一样的受力形态。受力形态分析过程中，使用的参数和材料不是固定不变的，具有多样性，所以，细部结构设计也会多元化。这些情况即使使用计算机也是没有办法解决的，因此，需要相关设计人员采用概念性判断的方式。

5.2需要工程师积极参与前期工程规划

在实际施工过程中，针对结构体系的受力分析，房屋结构工程师很难正确的把握，因此，需要他们积极主动的参与前期工程方案设计，与建筑师一同构思，提出合适的、新颖的设計方案，优化整个建筑。

6.总结：

优化技术是一个极其复杂的、系统的工程，在房屋建筑结构设计中，结构设计工程师对结构分析软件要正确使用，选择出绝佳的结构体系；与此同时，要采用科学的方法和合理的手段，挖掘设计潜在的内力，降低工程建设造价。

参考文献：

[1] 肖信远.建筑结构设计常见问题浅析[J]. 科技咨询导报. 2007（11）

[2] 吕戏洋，马玉刚，沈伟良.浅谈如何提高建筑结构设计质量[J]. 知识经济. 2009（04）

[3] 李洪涛.我国建筑结构设计问题与展望分析[J]. 现代商贸工业. 2010（07）