建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用探讨

陈　硕

（贵阳市建筑设计院有限公司　贵州　贵阳）

建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用探讨

陈硕

（贵阳市建筑设计院有限公司贵州贵阳）

基于房屋结构设计的重要性，在实践过程中必须从实际设计形式入手，确定有效的优化设计方式。在本文中将以建筑结构设计优化方法在房屋设计中的作用为基础，结合建筑体系具体化要求，探究其实可行的结构设计方式。

建筑结构设计；优化方式；房屋结构

随着我国社会经济的不断发展，建筑市场取得了突出的发展成就，在实践过程中需要做好结构控制措施，及时对结构类型和控制形态进行分析，满足建筑体系的后续设计要求。建筑结构设计优化方式在结构具体设计过程中占据重要的地位，为了保证房屋建筑的质量安全性，需要减少资金投入，提升企业的经济效益。在设计过程中，要求工作人员及时对规划形式和布局体系进行分析，结合施工形态的具体化要求，做好整体布局工作，进而提升建筑质量。

1　建筑结构设计优化方法概述

1.1建筑结构设计优化内涵

建筑结构的设计方法是从理论上和经验上对结构进行优化的，在后续实践阶段需要考虑到结构形式和控制机制的要求，做好整体布局优化工作，使建筑体系得到优化。在系统后续审核过程中，工作人员必须对其引起重视，控制建筑结构的设计要点，尽量缩小建筑质量中心，适应刚度控制准则的要求，满足建筑体系的整体规划布局。由于建筑结构形式比较特殊，通过有效的布局形式能做好质量评定工作，不断提升建筑系统的荷载力。此外由于已有设计布局形式涉及到内容比较多，不可使用转换层结构，必须使其适应刚度控制形态的要求，要求刚度的变化必须是渐变的而不是突变的，否则会出现严重的应力集中的情况，这不利于建筑结构抵抗水平方向的动力载荷作用[1]。

1.2建筑结构设计优化方法的价值

房屋结构布局形式比较特殊，在整体建设过程中必须结合实际情况，确定有效的优化方式。建筑结构的优化布局能满足建筑的实用性和美观性的要求，能有效对工程造价进行控制。此外对于建筑商涞水，其目的是以最小的资金获取更多的经济效益，因此需要结合房屋现有布局体系的要求，制定有效的优化措施。结构设计优化和传统的房屋建筑结构存在一定的差异性，在实践阶段可以采用优化布局形式，为了保证已有布局的有效性，需要明确安全系数，保证建筑结构的经济性和有效性[2]。

2　建筑结构优化方法在房屋结构设计中的具体应用

建筑结构的设计形式本身具有实践性和应用性的特点，在后续建设过程中必须结合实际情况，做好控制工作，确定具体控制标准。以下将对建筑结构优化方法在房屋结构设计中的具体应用进行分析：

2.1确定变量范围

基于建筑结构设计形式和控制形态的要求，在后续布局过程中，需要适当选择相应的变量，根据现有房屋结构类型和控制机制的要求，确定变量范围。在实践过程中要对房屋结构类型有一定的了解，制定有效的约束值，将其作为房屋建设的重要依据。对于部分影响因素小或者变量不明确的因素，需要满足参数标准的具体化要求，通过预定式参数确定计算变量体系。采用此类变量控制形式能减少编程的工作量，提升工作效率，适应房屋结构体系的具体化要求。目标参数的确定对房屋结构建设有重要的作用，必须找到符合预定条件的相应尺寸的钢筋截面面积，以及已经失效的概率函数，减少工程造价[3]。

2.2制定有效的设计方案

在建筑结构后续优化设计阶段，系统有效的结构体系能保证计算形式的有效性，在后续设计过程中要明确非线性设计形式的具体化要求，及时对计算结构进行分析，实现有效的转换。在方案设计过程中，必须掌握相关应用程序，为了使其适应已有控制标准的具体化要求，必须及时采用综合性、科学性的应用程序，保证已有设计方案的有序性。此外工作人员需要对影响因素进行有效的分析，选择最佳设计方案。方案的具体制作形式如图1。

由于结构方案类型比较特殊，在干预性设计过程中要考虑到经济因素，及时对结构设计模式进行解析，使其适应建筑机制的整体性要求。此外技术形式比较特殊，在进行分析时，要同时考虑材料和设备的科学化配置，只有这样才能达到预期的目标。

图1　房屋结构优化方案的制作流程图

2.3房屋结构设计的局部优化

（1）排水系统的优化

在房屋建筑结构的后续优化设计过程中，排水设计系统起到重要的作用，在后续布局调整阶段，必须做好排水系统的布设工作。由于房屋建筑系统应用到很多设备，受到荷载力的影响，要保证布局结构的有效性和合理性。此外管道的预留尺寸和深度需要符合现有建设指标的要求，做好加固控制措施。由于管线和横梁具体设计标准不一致，要注意水平方向的控制工作，避免出现贯穿的情况。在管道设计过程中需要及时对墙体进行加固，在整体布局阶段考虑到结构设计和管道网的布局，避免出现绕梁的情况。

（2）电气系统的优化

电气管线的布局对金属结构自身有重要的影响，在后续布局阶段需要考虑到已有板墙和控制机制的要求，做好预留工作。由于现有的布局形式和控制结构差异性比较大，需要做好管线的布局工作，在梁体上预留出适当的孔洞，保证梁体的宽度和墙体高度一致。如果在具体设计过程中出现不相同的情况，则必须保证墙体和梁体的一致性，在房屋建筑具体设计过程中，要做好电梯部分的设计工作，对电梯建筑系数进行规划，保证设计形式的合理性和安全性。

（3）整体结构的优化

由于已有的结构布局形式比较特殊，为了使其适应建设形式的控制基准，要满足结构设计机制的具体化要求，结合不同设计准则和控制机制的要求，做好整体结构的优化工作。建筑本身的美观性和结构形式存在必然的联系，必须保证墙体和支柱的有效性，避免出现错位的情况。在楼体设计阶段，由于已有的受力结构变化比较明显，要选择高强度的建筑材料，作为重要的承重结构，保证重心、刚心的有效性，避免出现扭曲的情况。

（4）平面系统的优化

房屋建设形式比较复杂，需要及时对不同的结构类型和应用基准进行分析，结合造型和布局形态的要求，做好建筑墙体的布设工作。建筑系统自身必须保证简洁，每个房间的设计必须统一。平面布局形式比较特殊，工作人员要根据平面施工形态的具体化要求，采取优化设计的方式，实现布局结构的有效性和有序性。

2.4确定后期优化布局形式

在房屋后期布局和设计过程中，基于影响因素的多样性，工作人员要了解房屋建筑形式的整体化要求，明确具体案例。不同的项目在限定的使用过程中，可以制定多种设计方案，在不同的设计阶段采用不同的优化方案。房屋设计人员要根据不同阶段的性质采取有效的优化方法，实现对整体工程的有效控制，保证建筑的施工质量，进而提升企业经济效益[4]。

3　房屋结构设计中结构设计优化方法的应用趋势

房屋结构的设计影响因素比较多，需要设定有效的优化措施，结合房屋已有控制结构和布局形态的要求，做好阶段性控制工作。以下将对房屋结构设计中结构设计优化方法的应用趋势进行分析：

3.1技术性

技术体系是房屋设计的重要基础，在实践过程中必须使其适应已有控制布局形态的要求，并将具体的技术控制体系落实到实处，发挥结构设计的最大化作用。工作人员必须掌握具体的技术形式，不断提升自身工作能力，保证结构布局的有序性。

3.2阶段性

房屋结构设计是个整体，在实践过程中需要做好阶段性布局控制工作，在不同的施工阶段采用不同的设计方式。此外结构布局分为多个附属结构，在阶段性设计过程中要做好原材料的选取、结构类型划分等工作，真正实现设计优化。

3.3约束性

由于现有的施工形式存在比较明显的差异性，在布局过程中必须制定有效的约束机制，对已有的控制形态进行分析，使其适应结构设计的要求。工作人员要根据现有约束体系的具体要求，做好约束工作，在全面进行建筑结构设计优化的基础上，提升和保证房屋整体结构强度、结构稳定性。

4　结束语

针对房屋结构设计的重要性，在后续施工过程中必须结合实际情况，确定建筑系统的功能参数。工作人员要从当前设计现状入手，展开全面有效的设计形式，此外在房屋整体布局过程中，必须重视建筑结构工作形式的优化建设，不断提升房屋结构强度和性能。建筑结构的优化设计方法有很多，必须从实际情况入手，提前制定有效的设计方案，发挥已有设计形式的最大化作用，使其适应房屋结构的建设要求，进而达到理想的设计标准。

[1]邹俊，张美玉.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J].科技传播，2011，12（01）：56～58.

[2]孙有果.结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用探讨[J].科技致富向导，2011，13（01）：129～130.

[3]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居，2013，14（01）：256～258.

[4]万年春.浅论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究，2012，14（01）：69～70.

TU198

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1673-0038（2015）44-0087-02

2015-10-14