房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨

刘明杰 谷全亮

摘要：房屋建筑结构设计是确保一些建筑物安全性的基础，和人们的生命财产安全密切相关，设计人员要严格遵守设计规程，对设计中出现的问题应详细的分析原因，并及时给予解决，在建筑结构设计实践中不断总结经验，促使房屋建筑设计的水平不断提高。本文探讨了房屋建筑结构设计中优化技术应用。

关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术；应用

房屋建筑中不断的优化其设计势在必行，这既有利于保障建筑的安全应用，也有利于保证人们的生命、财产安全。为此，相关工作人员在工作中必须树立主人翁意识，要能够切实提高自身负责的危机感，不断适应社会主义市场经济发展的需要，充分解决房屋建筑结构设计中常见的问题，为人们的生活提供强而有力的技术支撑。

一、房屋建筑结构设计的原则及重要性

1、房屋建筑结构设计的原则

（1）根据建筑结构的组成构件的作用程度来分类，不一样的建筑构件在房屋建筑中的用途是不一样的，所以才要根据房屋建筑的作用程度高低来选用合适的材料做构件。

（ 2）大多房屋建筑的结构设计中都要遵循层层设计的原则，尤其是在房屋建筑的安全设计方面，遵守此原则能够加大房屋建筑的安全系数。

（3） 优劣互补的设计原则也非常重要。建筑结构设计人员要详细考察建筑实体的情况，对房屋建筑进行仔细的观察测量，根据实际情况确定房屋建筑结构的软硬程度，建筑结构如果太软，在外力的作用下容易发生变形，要是结构太刚硬，则建筑结构的弹性效果差，在外力的作用下，容易发生破损的情况。

2、 房屋建筑结构设计的重要性

在社会经济的不断发展过程中，人们对建筑行业的重视程度越来越强，许多新的技术和方法被不断的溶于到建筑行业中，特别是计算机技术的飞速发展，引导建筑设计取得了空前的发展。房屋建筑的结构设计即在此种先进技术手段的引导下，在现有的空间内对资源进行合理配置优化，使空间利用率达到最大，在进行设计时尤其要重视对建筑结构之间以及建筑构件和结构设计之间进行合理的空间配置，这一点对于建筑结构的设计者们非常重要，直接反映了设计者的水平高低。建筑设计师工作重点既要包括基本的设计工作，还要包括对建筑结构设计的经验进行汇总。在计算机技术应用到建筑结构设计领域后，建筑设计人员仅仅对本专业熟悉是不够的，还要具备熟练运用计算机的能力，把建筑设计和计算机技术融合在一起，促使建筑结构设计的水平更上一层楼。这个时候，建筑设计的理念就显得格外重要，它要贯穿所有建筑结构设计的始终。

二、房屋建筑结构设计中优化技术应用

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。对设计人员也有一定的要求，不仅要有丰富的经验还要有灵活的思维，这样在处理这些问题时，方案越灵活，过程越充分，最后的结果才会越优化。因此，实现优化设计需要设计人员引起足够的重视，不得随意。

2、 选择最优质房屋建筑结构方案

一般情况下，建筑设计师为了更好的服务于施工方和承包商，在具体工程项目的设计时，通常都会设计两套或者两套以上的房屋结构方案，要从经济性和实用性的角度考虑，选择出最合适、最实用的建筑方案。如果在建筑结构设计中建筑物的荷载程度相同，建筑师和设计人员对优化设计分析的指标内容就要合理的选择，然后进行结构方案的分析。这个分析活动就是设计师必修的概念优化设计，所以，建筑企业选择设计师的时候必须考虑他们的经验和技术，经验越丰富，优化设计分析能力越强。

3、 优化需考虑地基基础的结构设计

进行建筑结构设计时，地基基础的选择也是一个重要的组成部分，地基基础是一个隐蔽的工程，虽然被埋在地下，但不会削减其重要性，对建筑物的高度和安全性都有着不可估量的影响。因此，地基基础的结构设计必须选择恰当的方案，比如桩基础的选择，需根据场地的地质情况，选择出合适的桩基类型，节约造价成本。

4、设计结构模型

对于建筑物的结构设计优化，房屋整体设计优化起到了至关重要的作用，对于房屋的整体设计优化我们应按照以下三步进行。第一步我们应该对变量进行合理的选择。设计师在设计时参考指标的选择不应选择变化幅度大或者影响因素较多的参数，这样就可以更加科学合理并快速的找到最优的参数取值。第二步我们应该选择最适合的函数，进行辅助计算。在设计过程中会有很多可以计算预先设想的房屋横截面尺寸和钢筋尺寸面积的函数，而我们要做的就是对这些函数进行筛选，从而找到最适合的一组函数，这样起到控制成本、减少浪费的目的。第三步是对于条件进行衡量。设计人员应该以增加房屋结构本身的稳定性和耐久性为考虑前提，结合工程本身的具体情况，对比实际施工中和设计确定目标的约束条件之间存在的差异，从而在设计时考虑进去这些差异，设计出更加符合要求的最佳方案。

5、房屋细部结构设计

房屋细部结构决定着房屋整体结构的质量与稳定性， 在房屋结构设计时期由于没有具体的实物和真实的数据， 很容易在房屋细部结构计算中产生误差， 在各种不确定因素的影响下， 导致房屋细部结构设计出现重大的偏差， 不但容易造成房屋细部结构设计问题， 而且也给房屋整体结构带来风险。因此，应该利用建筑结构设计优化方法对房屋细部结构展开全面地控制，使房屋细部结构设计得到不断优化， 最终形成最佳的房屋细部结构设计效果， 避免细部开裂、错位、断裂等问题的出现， 全面提升房屋细部结构设计的安全性、经济性。

6、 决定计算方法

房屋结构设计是一个复杂的过程，而建筑结构设计优化更是将复杂的数据和条件进行计算并找出最优方案的过程，所以我们在设计计算时应根据工程实际情况，找出可以将问题简化的计算方法，这样不仅可以节省时间更能保证计算结果的准确性。

7、选择最优程序

建筑结构设计优化在经过设计房屋结构模型和决定计算方法之后，就需要设计人员通过充分考虑工程实际情况和综合以上两步的具体情况下，就到了选择具备功能完整、运转正常并且效率有保证的最优程序的步奏，其在结构设计优化过程中发挥着不可小觑的作用。

8、 分析统计结论

设计人员通过对各类数据的计算结果进行详尽的分析统计之后，综合考虑各种方案的优缺点，从中挑选出一套最为合适的结构设计优化方案。综合考虑的过程要详尽分析各种方案的利弊，從大局出发，以整体利益作为考虑的出发点，这样选出方案才能是更符合要求的最佳方案。

综上所述，建筑结构设计是建筑工程的重要组成部分，是建筑工程项目顺利开展前的重要准备工作。在建筑结构设计不断发展的过程中，既要求设计人员不断深化专业知识的学习、实现创新设计方法，也要求与建筑结构设计相关的技术不断得到优化。

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