建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用

韩娜娜 李强

摘要：现代人们对建筑的要求越来越高，不仅追求建筑物的美观性，还要兼顾建筑物的实用性。因此，本文结合建筑结构设计优化方法的含义，就其在房屋结构设计的中应用展开了探讨，并阐述了将建筑结构设计优化方法应用于房屋结构设计中应注意的相关事项，希望可以拓展建筑结构优化方法的使用范围奠定一定的基础。

关键词：建筑结构；设计优化；应用

1、建筑结构设计优化方法含义

建筑结构优化是指在满足建筑房屋施工便利的前提下，充分利用审美学与艺术学的理论优势，将房屋的功能完美的体现出来，并实现节约建设成本的目的。建筑结构优化设计方法能够打破常规约束条件的束缚，力求以最合理的结构优化方案来提高整个房屋设计的效果。它的出现，使工程结构设计由以往被动的安全校核转化为积极主动的选优设计，为实现设计的最终目标--安全和经济提供了有效途径。在房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法需要首先进行正确的计算，对房屋设计的相关参数和指标进行确定，提高房屋结构设计的科学性和合理性；然后选择质量高、价格低的材料，花最少的钱办最多的事，进而实现节约资本的目的。

2、建筑结构设计优化方法需遵循的原则

2.1舒适性原则

建筑房屋本来就是人们的生活和居住的重要场所，其最终的目的就是滿足用户的各种需要。因此在房屋结构设计中应用建筑结构优化方法，应遵循舒适性的原则。将用户的需求放在房屋设计的第一位，广泛的收集和总结各种用户对房屋设计的不同的功能需求，尽可能提高房屋建筑的服务功能。比如采用大开间的剪力墙结构设置，以方便用户日后对房屋进行分隔和改造。

2.2经济性原则

房屋结构设计要根据建设场地和用户的需求，确定房屋的层数、房屋设计的外观形状以及内部结构构造，并在满足安全性和舒适性的前提下，采用最佳的结构体系设计方案，严格规范房屋设计的相关标准，最大程度的降低材料损失，提高资源的利用率，以实现节约成本的目的。

2.3绿色环保性原则

现代社会追求经济建设与环境保护的和谐统一，在工程建设中引入了绿色建筑理念，并以绿色环保性原则作为各个行业生产发展的重要约束和规范条件。因此，在房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法，应始终遵循绿色环保的原则，选择环保型设计和建设材料，将保护环境纳入房屋结构设计方案中，提高设计人员的环保意识，突出环保设计的重点，最终实现房屋结构设计的绿色环保目标，以促进房屋结构设计的可持续发展。

3、优化设计技术在房屋建筑结构设计上的应用

3.1整体、局部优化

对一个房屋建筑项目而言，具备层次性、复杂性特点，其中，层次性一般包括设计、结构及安装体系，每个体系都包含多个下属体系，只有将各个下属体系进行合理的优化，冲破各个布局的横向关联，叠加工程；对于建筑材料、零部件的选取、购买及结构类型的选取等具有一定的复杂性，因此，只有从整体和局部分别优化，才能切实实现真正意义上的优化。

3.2重视前期规划

设计人员要参与到前期规划中去，对工程的实际情况进行全面的了解，有针对性的对建筑结构进行规划和选择，制定一个行之有效的设计方案，为后续施工提供参考和依据。设计人员要重视前期的规划，结合工程实际，并依据自身经验，进行优化设计。采用的结构布局不同，产生的效果就不同，在房屋建筑结构设计时，要将细部结构优化同概念设计进行有机的融合，贯穿于整个设计过程，对缺乏相应数值的细部进行有效的处理，采用概念设计法，将数值作为一种参考，对结构设计细节进行有效把握，提高设计的效果。分阶段优化，该工程在限定的使用期限内，对每个环节都设定了多个方案，所以，在设计时，对每个阶段的方案都进行了优化，确保了工程质量，有利于增加经济效益。

3.3对桩基础及上部结构进行优化

桩基础：对于房屋建筑而言，桩基础有两种类型，其中，灌注桩在施工中的质量不好控制，操作比较复杂，若沉降符合相应标准，则进行预制桩施工。为了避免土壤对桩身的摩擦，应选取长度较大的预制桩。上部结构：对该工程上部结构建立了模型，并进行相应的优化，将剪力墙进行合理的布置，确保质量均匀，将楼层刚度中心点重合于同楼层的结构重心，减少外部荷载作用对建筑结构扭转影响。剪力墙中的暗柱施工应采用钢筋建材，这时可采用大开间的剪力墙构造，减少钢筋的使用数量。

3.4协调优化设计

为了实现造型美观、结构合理的目标，在设计时，结构要和整体平面紧密配合。布设柱和墙的过程中，应遵循房建平面功能，尽量保持一致，每个房间的开间和进深要保持统一，墙和柱不允许出现错位现象，每层的截面和高度要保持一致，不允许出现较大误差；设计楼梯时，应力应集中在转角区域，承重构件必须是高强度建材，选择材质较轻的建筑构件，降低自重，整体设计要保证刚心、重心等交叠，防止扭转出现。电梯房存在很多孔洞，需进行预埋的构件较多，因此，要对电梯房的強度进行单独的计算，确保设计合理和施工安全。该建筑的给排水专用空间要涉及大量机械设备，荷载强度较大，因此，可以将水泵设置在地下室区域。由于给排水空间的管道多，粗细情况不尽相同，在设计时，预留孔径深度及尺寸均要符合标准要求，加固楼板的穿孔位置。尽量避免管道贯穿梁柱，若有贯穿的现象，就要进行加固处理，并及时维护，使管道布设同管道体系相协调。

总之，只有进行合理的结构设计优化才能够保证房屋建筑更加稳定、质量更高。优化结构设计还能够进一步的降低成本，通过优化结构选型、运用计算机优化技术、进行功能优化等提升结构，确保建筑功能性，提升整体效益。

参考文献：

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