结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用

罗自剑

摘 要：目前，在现代科技高度发达的时代背景下，人们的生活水平也在稳步提升，对生活质量也提出了更高的要求，同时也要求不断优化房屋的结构设计，从而促进了结构设计优化技术的完善。在房屋结构设计中，应用该技术，既能满足人们对房屋性能的要求，又能提升外观美与视觉享受，同时还实现了对空间的充分利用，降低了成本，提高了房屋的经济效益。为此，本文介绍了结构设计优化技术的概念和意义，并分析了结构设计优化技术在房屋建筑结构设计中的应用情况，仅供参考。

关键词：住宅建筑；结构设计优化；应用；作用

随着改革开放的快速展开以及经济全球化的不断发展，在国家政策和党的正确引领下，中国的经济正在飞速发展。而随着人们收入的快速提升，也开始追求更高层次的居住环境。除了房屋的基本实住性和安全性，人们逐渐将视线转向房屋的美观性。建筑企业在建造房屋时，必须重视社会群体对房屋的具体要求和期望，综合分析社会的整体经济水平，优化房屋设计，高度重视房屋结构的实用性与安全性。而中国的人口众多，虽然地大物博，但是土地面积人均占有量却非常少，所以，房屋建筑在发展时，必须不断优化房屋的结构设计，充分应用结构设计优化技术，实现占地面积的节省，并提高房屋的美观性与实用性。

1 介绍建筑结构设计优化技术的概念和意义

1.1 结构设计优化技术的概念

在设计建筑结构的过程中，设计人员一般首先会考虑房屋的功能与美观，再统筹兼顾各项安全与经济因素，从而设计出科学、合理的经济性房屋结构。以上过程中使用的技术就是结构设计优化技术。所以，应用建筑结构设计优化技术，可以基于对基本建筑结构的设计，实现更严格的房屋结构设计弥补以前结构设计中的缺陷，同时该设计技术一般立足于国民经济发展的绿色理念，所以，可以实现节能和环保。房屋结构优化设计从总体上综合应用了许多先进的结构设计方法与技术，不断完善了房屋的设计方案，既能满足居民更严苛的要求，又能提高开发商的经济效益。

1.2 结构设计优化技术的意义

建筑企业对房屋结构设计进行优化，是为了顺应目前的社会发展，不仅需要实现房屋质量的提高，还要注重建筑结构的实用性与安全性，合理利用资源，尽量发挥出房屋的功用。这些都是房屋结构优化设计应重点关注的要求，而结构优化设计却不仅仅重视资源节约和成本降低，还根据目前社会群众对房屋提出的要求，全面考虑了房屋的实用性、经济性与美观性，从更高的层次上，优化了房屋结构设计。

2 结构设计优化技术在房屋结构中的应用

2.1 重视结构设计优化技术在设计前期的应用

房屋建筑的设计方案直接决定着建筑项目的总成本，完善的设计方案可以明显降低成本。但目前的很多房屋设计方案却并没有应用结构设计优化技术，致使设计人员在设计房屋结构时，没有优化建筑结构，既增大了设计难度，又提高了成本。在设计房屋结构时，必须重视优化技术在设计前期的运用，以便提升整个房屋的质量，减少成本投入。

2.2 局部与整体的优化技术

房屋结构设计应完成一个系统化、复杂化及层次化的工程设计，所以，在进行设计时，必须通过多方面的技术，优化房屋的局部和整体。从层次上，可以将建筑设计划分为结构及安装体系等的设计，各个体系设计还含有分支设计，所以，在设计结构时，需要全面分析建筑结构，优化各个分支体系的结构设计，实现从局部优化到整体优化，从而完善整个设计。同时在房屋结构设计中，还应合理选用原料与零部件，科学规划结构类型等，所以，整个设计具有较高的复杂性。故设计人员还应立足于整体设计，综合考虑以上问题，认真分析和研究局部与整体的优化设计过程，使设计工作更加细致。

2.3 優化房屋结构协调性的技术

在设计房屋结构的过程中，需要协调好各个设计环节，提高整个建筑结构的协调性。在进行结构设计的过程中，平面布置必须合理，应在保证设计质量的基础上，重点考虑建筑结构的美观性和安全性。设计人员应针对房屋结构柱与墙体的具体布置，使其和房屋结构平面的基础功能完全相符，进而满足房屋建筑的基本使用功能要求。基于此，设计人员需要尽可能地优化建筑系统，以防因设计过于复杂而导致墙与柱发生错位，同时在结构设计中，还应使楼层的层高与截面积保持一致。此外，房屋建筑一般会设置楼梯和电梯，在设计这种结构的过程中，需要重点关注受力和应力的转角部分，通过必要的加固施工，将其加固，进而提高这些部位的稳固性。而且设计人员为了进一步提高这些部位的稳固性，还可以选用具有较强承重能力的建筑材料。此外，还需要尽可能地将房屋建筑中的排水管道设置在地下室。而楼道水管一般会较多，且规格和大小也不一样，故管网布置必须和结构布局协调。2.4 应用计算机仿真技术

现代科技的进步推进了计算机技术的快速普及，先进的建模技术在建筑工程的操作研究中，意义非凡。在进行房屋结构的设计时，遇到无法确定某些数据时，就可以通过这种技术，实施仿真模拟，通过模拟房屋结构设计，可以演算数据，并直观地反映出设计效果，例如，在设计房屋建筑方案的过程中，就可以使用仿真实验，针对材料的不同特性，进行建模，测试出房屋和材料实际承受能力的匹配度，选出最佳的建筑材料。与人工计算相比，这种仿真实验算出结果会更加准确，在房屋结构设计中，广泛应用这种技术，能更高效、便捷地完成对设计方案的验证，并减少偏差。

3 结语

总之，应注重对建筑结构设计优化技术的研究。在房屋结构设计中，应用结构设计优化技术，更加科学、合理地设计房屋结构，以便满足目前人们的居住和审美需求，并降低成本，推进现代房屋建筑业的健康、可持续发展。

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（作者单位：广东鸿宇建筑与工程设计顾问有限公司）