建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究

侯裕震

摘 要：建筑结构设计优化方法作为确保房屋结构设计质量科学合理的重要手段，理应得到设计人员的高度重视。针对于此，主要立足于建筑结构设计优化内容，重点针对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用问题进行研究与分析，以期可以给同行业人员提供一定的借鉴价值。

关键词：建筑结构设计;房屋结构设计;优化方法;应用研究;

建筑结构设计质量效果往往可以视为衡量建筑工程使用寿命以及运行质量的重要指标因素。结合近些年的发展情况来看，随着我国建筑行业的不断发展，行业内部对于建筑结构设计问题予以了高度重视。要求设计人员应该严格按照建筑结构设计优化方法对内部结构整体进行合理优化与分析，避免出现运行风险问题。目前，为进一步加强对建筑结构设计优化方法的应用力度，要求设计人员应该准确立足于建筑结构设计优化原则及理念要求，从多个方面针对结构设计问题进行统筹规划与合理部署，以确保建筑结构设计优化目标得以顺利达成。

1 建筑结構设计优化内容的相关研究

1.1 基本内涵

建筑结构设计优化涉及到的内容较多，需要结构设计人员针对房屋外观以及功能等内容进行统筹规划与合理设计。其中重点针对结构主体存在的弊端问题进行适当调整与优化，以确保工程整体运行安全。结合当前设计情况来看，传统结构设计方法已经难以满足当前房屋结构设计工作当中。

要求设计人员应该利用现代化结构设计方法实现优化设计过程，以确保房屋建筑结构质量得以达标。根据大量实践经验反馈情况来看，所谓的建筑结构设计优化可以理解为设计人员按照科学合理的设计原则，重点从房屋顶部、外围以及细节等位置部分实现优化设计过程。在此基础上，针对布局设置以及受力研究等问题进行统筹规划与合理设计，以确保结构设计优化目标得以顺利实现。

1.2 设计优化要求

建筑结构设计优化工作明确要求设计人员应该从房屋整体结构的安全性能与可靠性能方面进行合理考虑。也就是说，尽量在满足建筑外观美观性的同时，保障建筑主体结构安全。结合以往的设计经验以及相关理论来看，结构优化设计比较侧重于建筑工程整体与分层结构设计部分。其中，对于建筑整体设计工作而言，设计人员需要立足于平面结构情况，按照规则性与对称性原则要求，确保各层级结构优化效果满足规范要求。为进一步确保建筑整体设计效果得以达到预期，建议设计人员可以坚持按照建筑结构优化方法构建合理的模型体系。需要注意的是，在变量问题的确定上，可以按照规范标准确定目标函数以及罗列约束条件等内容。

1.3 设计优化原则

关于建筑结构设计优化原则问题的研究与分析，我们基本上可以从优劣互补原则以及分清主次原则方面进行践行应用。其中，在优劣互补原则的应用方面，设计人员应该严格按照优劣互补方式，重点针对建筑主体结构的承载力问题进行规划设计，以防止变形问题出现。在分清主次原则的应用方面，设计人员可以立足于各主体的协调运行效果，进行合理优化与设计。需要注意的是，设计人员应该针对主体结构设计问题进行明确把握与分析，以确保结构协调运作效果得以达到预期。

2 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究分析

2.1 前期设计与基础位置

对于房屋结构设计工作而言，在前期设计阶段，设计人员需要严格按照建筑结构，优化方法以及相关原则实现规范化设计过程。其中重点加强对基础部分的设计力度，如桩基础等。一般来说，桩基础在结构形式上主要以灌注桩与预制桩两种形式为主。其中，对于灌注桩结构设计而言，建议设计人员可以在装基础优化过程中利用预制桩施工方法，减少施工程序以及隐患问题。

2.2 主体上部结构

房屋建筑结构上部结构设计工作作为房屋建筑结构设计体系的重要内容，要求设计人员应该针对剪力墙结构位置进行重点优化。条件允许的情况下，设计人员可以针对剪力墙结构位置进行优化处理。如利用大开间设计方法加强墙肢长度，进一步减少混凝土使用量。但是需要注意的是，如果房屋建筑存在局限问题，就无法利用上述方法进行实践操作。最好可以立足于房屋建筑结构整体表现形式，选择合适的方法进行优化处理。

2.3 局部位置

房屋建筑结构设计要求设计人员应该站立在整体角度上对现有结构问题进行优化设计。其中，在设计过程中，设计人员应该按照从局部到整体的设计原则，深化落实房屋建筑结构设计内容。结合以往的设计经验来看，设计人员应该先从局部被指的结构优化设计方面入手，可以从电气设计、安全设计以及精细化设计方面进行准确贯彻与落实。

需要注意的是，在电气设计优化过程中，设计人员可以从线路铺设方面进行全方位优化处理。在整体安全考虑方面，可适当针对各个结构的牢固性程度进行有效处理。如可以增设安全保护措施，加强各个结构的牢固性程度。在精细化设计方面，设计人员可以立足于多个细节层次进行统筹规划与合理设计。如可适当增强悬挑梁梁高选用设计标准等，以确保细节位置牢固程度。

2.4 抗震结构

抗震结构优化设计基本上可以视为确保房屋建筑结构抗震性能良好的重要手段。一般来说，如果房屋建筑结构抗震性能表现不过关，就会对房屋建筑结构整体使用质量造成不利影响。针对于此，在实行抗震结构优化设计工作时，设计人员可以按照该区域地震发生频率以及等级要求，落实相关的优化处理工作。如设计人员可以利用准测法针对房屋结构构件以及尺寸问题进行优化处理，或者可以根据结构截面大小表现，实现对荷载数值的分析过程。

除此之外，设计人员可以立足结构整体抗倾覆验算标准，对房屋主体结构运行情况进行全方位研究与分析。一般来说，结构整体抗倾覆基本上可以视为衡量结构主体安全与否的重要指标因素。如下图所示，某工程地震零应力区数值超过限制数值标准，可能会对主体结构运行安全造成不利影响。为及时规避安全隐患问题出现，建议结构设计人员可以利用加底盘或者基础外伸宽度的方法进行有效解决。

结论

房屋结构设计质量效果基本上可以视为衡量房屋建筑工程整体质量的重要因素。要求设计人员应该承担起自身的主体责任，重点针对房屋结构设计工作涉及到的要点内容进行合理贯彻与落实。其中，重点加强对基础部分以及局部优化等位置的设计力度，以确保房屋各个主体结构与整体之间得以保持良好的协调运作关系。

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