论房屋建筑结构设计中应用优化技术

王晓瑜 邓志勇

摘要： 随着社会经济的发展，人们生活有了更高的水平，对任何事物都有了更高的要求，尤其是对房屋建筑的安全、功能及耐久性要求越来越高。因此，在对房屋建筑结构进行设计时，应该重视优化技术的应用。笔者根据自己的工作经验对优化技术的应用展开讨论，供以后工作者参考。

关键词： 房屋建筑； 结构设计； 优化技术； 作用

0引言

目前我国经济的不断发展，使人们对居住的环境有了更高的要求，为了不断满足人们对居住条件的要求，国家也对建筑方面给予了重视，加大了投资。如何实现结构的最优化设计，保证建筑结构的功能性以及安全性、耐久性等，同时也要考虑建筑占地面积以及追求的经济性，是优化设计的主要目的。

1房屋中建筑结构设计优化技术的内容

建筑结构设计优化技术的内容首先要遵循设计规范以及满足建设方的使用要求为前提，充分考虑房屋建筑设计中遇到的实际情况，还要综合考虑经济因素，我们把这个过程称之为优化设计。优化设计侧重于对建筑结构的结构选型、构件的布置方式、以及结构的受力情况进行优化设计分析。从大的方面可以分成两部分：一部分是以结构总体为对象的优化设计；另一部分是以房屋分部结构为对象的优化设计。其中分部结构的优化设计部分又可以细分为

围护结构的优化设计、细部结构的优化设计、下部基础部分的优化设计、中间部分主体结构部分的优化设计、上部屋盖结构的优化设计。

2 房屋建筑结构设计与经济的关系

2.1 房屋建筑层数与用地面积的关系。如果对一个建筑物来分析，建筑结构层数增加其面积越来越少，但实际情况是，当房屋建筑结构层数的数目增加时，建筑高度也随着上升，相邻建筑物之间的间距将增加，所以建设单位的总建筑面积也将增加土地使用面积。实际上总面积和所需的建筑物的建筑不一定相关的存在的层的数量，因此，当我们采用的结构设计的优化技术，它是必要的，以协调土地面积与建筑物层数之间的关系。

2.2优化建筑物结构分部部分与层数之间的关系

如何实现建筑物结构分部部分和建筑物之间的层数关系是一个非常重要的问题。对于同一个建筑物来说，可以使用一个建筑屋盖，这样可以降低单位设计的成本。从建筑物的基础部分来看，又有一些不同，这是因为建筑物的基础部分是共有的，随着建筑物层数的不断增加，基础部分承受的荷载也在不断的增加，所以在建筑结构的设计过程当中应该考虑的是如何提高基础构件的承载能力，以及如何控制基礎的设计成本，毕竟，随着建筑物层数的增多，基础的设计成本也是成正比增多的。

2.3房屋建筑结构设计与建筑设备之间的经济关系。

建筑物为了更好地实现其使用功能就需要进行给排水管道以及电气设备的建造。随着建筑物层数的增加，所需要的给排水管道以及电气设备都会出现递增，这样无疑会间接增大建筑设备的建造成本，对于房屋建筑的整体成本也会增加。

3 优化技术在房屋建筑结构设计中的应用

3.1 重视概念设计优化技术的分析

由于建筑结构的方案的多样性，对于同一施工方案，可以选择不同的结构布置方案；由于分析方法的多样性，建筑物的结构安排已确定的方案，考虑到相同的情况下，负载可以选择不同的分析方法；建筑设计参数选定指标另一个仿真设计，获得建材，加载标准值不是唯一的。比设计不能依靠电脑软件的一部分处理更是一个直接的答案。这些部分处理需要依靠设计师OK。然而，上述设计人员处理部分不同的看法是不同的。要做到这一点，你需要处理这些问题设计师的经验有一定的积累。较有经验的设计人员在处理这些问题时，更灵活的选择，更充分地确定进程做出更合理的选择，更优化。这就是我们所说的概念设计优化过程。这表明，以达到最佳的设计应注意经验的设计师的积累。越是经验丰富的设计师可以优化建筑结构的设计。

3.2 建筑物结构设计的实际性复杂问题对策

建筑物设计的主要目的是为了实现房屋本身的安全问题以及房屋的使用功能，同时也要求房屋具有一定的耐久性能。可以实现建筑结构的优化设计，通过优化设计可以使建筑物在规定的时间内最大限度的减少成本并且实现建筑结构的优化设计。所谓的概念化设计，主要指的是如何通过优化建筑物的结构，从而提高建筑物抵抗外部能力，并且建筑的结构耐久性和功能性即使受到外部因素影响的时候也不会有所改变。所以对于建筑物来说，结构设计的最核心内容在于如何在复杂应力环境下实现优化设计，如地震这样的复杂应力环境，人类对于它的荷载以及作用的时间的长短都不能进行准确的预测，无法掌握其规律，因此地震一直被认为是人类毁灭性灾难的自然灾害。

4 房屋建筑结构优化技术的应用需注意的事项

1）建筑物结构前期设计需考虑优化设计。对于建筑项目本身的建筑成本来说，前期结构设计方案是非常重要的。如果在前期不能达到对房屋的优化设计，存在合理性及可行性问题，便很容易埋下隐患，影响后期结构设计，及增加结构设计成本，因此，在建筑物进行前期设计时，就应该深入考虑方案的合理性，为后期结构设计做好铺垫，才能完成合理完整的建物。

2）加强结构细部的优化工作。对于房屋建筑结构来说，一定要重视房屋建筑的分部结构优化工作。中国有句老话叫“千里之堤毁于蚁穴”，说的就是重视细节的道理，主体结构构建好了，但是如果局部位置出现问题，将危及整座建筑物，结构细部的优化工作包括了结构细部的设计工作，如平时我们工作中给常见的矩形现浇板做设计时，需要对其先做分析，避免在拐角处有裂缝，这都是细节，但如果不注意，引起的后果将不堪设想。另外，如今已

不再是过去手绘稿的年代了，计算机已经渗透了我们的工作，设计人员需要与时俱进，了解计算机的工作性能，将设计理论通过计算机软件输出，既节省了时间，也方便修改，但如何将计算机与设计理论完美结合，设计或优化我们的结构方案，还需设计人员加强学习。

房屋建筑结构设计的主要目的在于实现建筑物的功能性与安全性，同时，尽可能保证建筑物的耐久性，在满足房屋建筑的以上功能的同时，最大限度节约建筑成本是设计者的目标。那么，就需要对建筑物进行结构优化设计，并将优化设计技术应使用于结构设计的各个阶段，这样可以尽可能保证结构设计的合理性与可行性。与此同时，结构设计理论也逐渐与计算机相结合，工程实践的问题更多地转化成为一种数学最优解的计算问题，因此，建筑结构设计人员应更多地掌握计算机优化设计方法，才能发挥计算机的设计优势。

5 结语

通过以上的论述，我们对房屋建筑结构中设计优化技术的内容、房屋建筑结构设计与经济的关系以及优化技术在房屋建筑结构设计中的应用情沉三个方而的内容进行了详细分析和探讨。我们对房屋建筑结构进行设计的根木目的就是要保证其具备足够的安全性、功能性和耐久性，同时最大限度的降低其施工的成木，并延长其使用寿命，而建筑结构的优化设计就是一个有效的措施。因此设计人员在实际设计的过程中，应通力协作，大力的推广和应用优化技术，从而为房屋建筑结构选择最为经济合理的设计方案。

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