关于房屋建筑结构设计中优化技术应用的探讨

郭娜

摘 要：自从我国进入21世纪以来，我国经济、政治都得到了巨大的发展。文章主要分三个方面探讨房屋建筑结构设计中的优化技术应用。首先，文章简析了房屋建筑结构设计和优化技术，分析了优化技术在房屋建筑结构设计中房屋建筑结构设计与建筑用地面积之间的关系，房屋建筑结构设计与楼房的层数之间的关系；本文阐述了如何应用优化技術，主要包括三部分，房屋建筑结构设计中前期的准备工作，房屋建筑结构设计进行过程中的要求，以及房屋建筑完成后需要注意的一些问题。

关键词：房屋建筑结构；结构设计；优化技术应用

1 引言

随着我国城市不断的发展，建筑工程投入的力也在不断的增加，同时为了满足人们对居住环境的需求，一定要保证房屋建筑工程的功能性、安全性、耐久性以及使用性。因此，加强房屋建筑结构设计优化是非常重要的一项工作内容，并且在设计优化的过程中，一定要经济性、美观性等方面，作为设计优化考虑度重点。另外，通过利用有效的优化技术，对房屋建筑结构设计中的一些参数进行相应的转化，保证各项参数的合理性，这对房屋建筑结构质量的提升，起到了重要的作用和意义，也为后期的施工提供了相对便利的条件。

2 房屋结构设计优化技术的作用

2.1 提高房屋建筑的安全性

为了提升建筑结构设计的质量，需要对原先的设计方案进行适当的修正，将其中存在的不足之处进行优化，从而保证建筑结构的整体性和安全性。根据我国一些已经建成的项目数据显示，在对房屋建筑结构设计进行合理优化后，其建筑的总成本要比原来的方案低很多，且建筑的舒适度、使用效果明显提升，同时，房屋建筑的安全性能也得到了一定的提升。

2.2 降低工程造价

在房屋建筑结构设计中，不仅要考虑到建筑整体的安全性，同时也要注重结构施工过程中产生的工程成本，以保证建筑企业的经济效益。在房屋建筑结构设计中使用优化技术，不仅提高了建筑的经济性，同时也让建筑材料充分发挥自身性能，有效降低成本，能够降低成本约20%左右。

2.3 提高了房屋建筑的经济性

房屋建筑的快速扩展，使得占地面积逐渐扩大、楼层高度逐渐增加，这样就会出现光线问题，很多楼层的采光并不好，使得大量已经建成的房屋空置，使得楼盘的经济性降低。而在房屋建筑结构设计中采取优化技术，能够从根本上解决上述问题，不仅能够平衡楼层的层数，同时也能够对楼盘的占地面积、土地利用率等进行有效的协调和规划，在保证采光正常的前提下，最大限度缩小占地面积，达到节约土地资源的效果。

3 为什么在房屋建筑结构设计中需要用到优化技术

3.1 房屋建筑结构设计与建筑用地面积之间的关系

我国是世界上的“人口大国”，我国有13亿多人口，是一个人口数量巨大的国家，为了缓解人口增长过快，我国采取了一系列对策来应对这个问题。人口增长速度虽然得到了控制，但我国仍旧是一个人口大国，紧随着人口问题而来的是土地问题，建筑用地、农业用地、工业用地，最大的一个问题是建筑用地，我们必须要慎重考虑房屋建筑结构设计与建筑用地面积之间的关系，通过优化技术的应用，完善房屋建筑结构，以此来达到理想的效果。

3.2 房屋建筑结构设计与楼房层数的关系

房屋建筑结构设计中最底层的建筑成本会被平均分配到具体的每层楼房之中，为了一定程度上减少建筑成本，可以通过适当增加楼层数。楼房的地基在建造的过程中，更加要用到技术的优化，通过技术来保证地基的安全性，在地基方面花费更多的成本，但这些成本平均分配给每层楼，那这个成本又会没有大的一个变化。优化技术不仅应用在楼房的建筑，同时在房屋建筑结构和墙体的高度等方面也得到广泛的应用，这些问题在实际操作过程中，需要用到很高的技术，且这些问题在实际解决中很复杂，因此将优化技术运用在房屋建筑结构设计中非常有必要。

3.3 房屋建筑结构设计中优化技术应用的好处

一些企业为了减少成本，使用一些低质量的房屋建筑材料，一旦出了问题，会酿成不可挽回的后果。在房屋建筑时使用低质量的建筑材料，一方面没有保障。最好的解决方法是在房屋建筑结构设计中，应用优化技术，通过技术的使用来减少成本，通过使用高科技技术不仅可以保障房屋建筑的安全性，而且还可以保障房屋建筑结构设计的科学性。

4 设计优化技术在房屋建筑结构设计中的应用

4.1 房屋建筑内部结构设计优化

房屋建筑结构设计优化最主要目的就是提升房屋建筑结构度耐久性、安全性、舒适性以及良好实用性。但是，从技术的角来分析，应当在原有的基础之上，对房屋建筑工程结构中的可行性就那些分析，对施工工程控制的同时，保证了工程施工的进度，具体的设计优化内容如下：（1）一般情况下，在房屋建筑结构设计之前，都会对工程中各项数据和信息就那些收集，并且将其作为变量。例如：在房屋建筑结构设计的过程中，常见参数主要包括有：屋价格参数、预期出现的损失参数等。因此，在设计优化的工程中，对可能出现或者经常会用到的参数，进行分析判断参数的准确性。（2）函数是构建的房屋建筑结构模型的基础。因此，在房屋建筑结构设计的过程中，一定要对工程中所包含的函数进行分析和归类，并且在众多函数中获取自己想要的函数，这样才能保证房屋建筑结构模型的准确性，例如：在房屋建筑结构设计优化的过程中，应当对横面结构的尺寸、大小等面积函数，进行分析和判断，从而为模型结构的建立，提供重要的参考依据和支持。（3）为了保安证房屋建筑结构的安全性和耐久性，一定要对尺寸、结构、刚性、构架等方面，作为重点优化的考虑对象。同时，在设计优化的过程中，一定度工程的实际情况，对施工中的约束条件和衡量条件进行分析，以此起到优化的作用，保证了施工中的稳定性。

4.2 房屋建筑结构设计模型的优化

建立更科学的结构模型是优化建筑结构设计的第一步，也是最关键的一步。利用科学的发展，综合运用数学函数和物理受力，建立一个完整的结构模型。在试验检测过程中，严格控制各种参数的变化，对于试验变量的选取，结合以往的经验和数据，选取对结构整体性能起决定性因素的几组数据作为主要变量进行重点研究。对结果影响不明显的可适当减少工作量，将主要精力放在对重点部分的突破上，保证结构设计模型的建立能高效、科学的进行。

4.3 计算机优化技术的使用

如今，每个行业都离不开计算机的支持，在房屋建筑结构设计中使用计算机技术来作为支持，能够方便人们展开相关计算，达到更好的优化设计效果。实际上，房屋结构会受到很多变量条件的影响和约束，无法通过单一的方式来对房屋结构进行设计和优化，因此，需要利用到“人机结合”的方式，通过计算机技术来优化结构设计。比如：采用GAMS软件来提升设计的效率，优化设计过程和结果。该软件在处理建模问题的时候能够通过自然、简洁的方式来展开处理，同时能够让用户自由更改公式，使用起来非常方便。

5 结束语

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。

参考文献：

[1] 邹映富.浅谈房屋建筑结构设计中如何应用优化技术[J].城市建设理论研究：电子版，2015（3）：120.

[2] 董鹏，隋海荣.浅谈房屋建筑结构设计中如何应用优化技术[J].文摘版：工程技术，2015（5）：57.