房屋建筑结构设计中优化技术的应用分析

2020-11-26王盛辉

建材发展导向 2020年15期

王盛辉

（宁波弘正工程咨询有限公司，浙江宁波 315048）

1 优化技术应用于房屋建筑结构设计中的重要作用

1.1 对建筑物的用地面积进行优化

我国拥有众多的人口，导致拥有十分突出的用地紧张问题。在土地面积不变的基础上，大多情况下拥有越多的建筑层数，单位层数上就拥有越低的地表面积使用率。这是因为高层建筑之间的距离要求更高，需要在地面支持楼层的基础上，为楼层的平稳安全提供保障，同时增加建筑物之间的距离能够使建筑物的采光更加充足、合理，这样就会在一定程度上扩大建筑物的占地面积［1］。所以，设计人员可以通过优化房屋建筑结构设计，使建筑物的占地面积与层数处于最合适的水平，实现设计方案的最优化，使建筑物拥有最佳的安全性能与使用性能。

1.2 对建筑结构设计与建筑设备之间的关系进行优化

设备也是房屋的重要组成部分，能够为人们的工作和日常生活提供保障。以电力系统和排水管道的建造为例，随着不断的增加楼层数，也会提升电气设备以及排水管道的数量，也会提高这些设备建造所产生的成本支出［2］。所以，优化房屋建筑结构设计，能够在保证建筑物安全性以及实用性的同时，优化这些设备及其设置方式，能够使相关的开支得到降低。

1.3 对建筑层数之间的关系进行优化

在一个建筑物中，大多情况下会在各个楼层之中分摊建筑的成本，虽然改变楼层数目，但是不会改变屋顶的成本，所以在设计时，可以对楼层数进行适当的增加，从而降低整体的成本。整个建筑物的重力都需要地基承担，能够对建筑物的安全性和稳定性产生直接影响，随着建筑物不断的增加层数，也会提升地基的荷载，为了使建筑物的稳定性和安全性得到保障，也应该适当的提高地基的承受能力，在这个过程中也会适当的增加地基的成本［3］。将优化技术应用于房屋建筑结构设计，能够对增加楼层与各项成本之间的最佳层数值进行确定，从而使建筑物的整体成本得到降低。

2 优化技术应用于房屋建筑结构设计中的注意事项

2.1 结构设计优化阶段的问题

为了保证能够设计出更具全面性的房屋建筑结构，对使用房屋建筑的实用性、功能性以及安全性进行充分考虑。可以通过将优化技术应用于房屋建筑结构设计使其实现。在房屋结构设计优化阶段，需要事先系统化、科学化的分析房屋建筑的整体结构，找出并且改善结构设计中的问题。可以通过分解的方式研究房屋建筑结构设计，对各个部分的功能特点进行明确，然后分析每一部分的优化策略［4］。最后，需要从结构的整体角度进行再次分析，保证能够有效的改善房屋建筑结构中的各个方面，进而使房屋建筑的功能性更加完善，使人们的需求得到更好的满足。

2.2 基础结构设计阶段的问题

在设计房屋建筑结构的过程中，很多设计人员不够重视实地考察施工环境地质条件的工作，大多是依靠自身的经验以及建设单位提供的基本信息来完成设计房屋建筑结构的工作。这种工作方法导致房屋建筑结构设计存在一定的片面性，无法对房屋建筑结构受到施工现象的影响情况进行充分考虑。

3 房屋结构设计的优化措施

3.1 对设计优化技术的分析能力进行提高

科学有效的数据能够为房屋建筑结构的整体优化设计提供有力支持，在使用这些数据时，需要设计人员在实际工作过程中对合适的分析方法进行使用，并且与工程的实际情况相结合对结构布置方案进行确定。大多情况下，建筑物的不同受负荷量是对结构布置方案进行确定的关键因素。在这个过程中如果依靠人力开展工作有非常大的几率会有错误出现，同时也会降低整体设计系统的效率，所以必须对数据分析技术以及互联网技术进行合理利用，然后进行严格的监督，才能使建筑整体更加科学合理。在这一过程中设计人员的工作经验以及操作计算机的技术非常重要［5］。

3.2 优化结构设计方案

在建筑结构优化设计的过程中，在进行计算时可以将有约束条件使用无约束条件进行替换，具体方法为符合型法、拉氏乘子法等。如在完成结构设计设定时，只要对相关的运算程序进行编制就能够得到最佳的结构设计方案，在对装配式的柱、梁进行使用时，可以使工程所用的时间缩短；对现绕钢筋混凝土进行使用时，能够使房屋建筑结构拥有更强的抗震性和整体性，并且能够浇筑成的柱子也多种多样。