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房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨叶沛钦

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：叶沛钦

[导读] 摘要：在房屋建筑结构设计时，为了突出建筑项目的节能环保和建筑效果，需要对建筑结构的设计方案进行一定的优化改进，提高工程项目的整体设计质量与建设安全。

        广西中泽建筑设计有限公司东莞分公司
        摘要：在房屋建筑结构设计时，为了突出建筑项目的节能环保和建筑效果，需要对建筑结构的设计方案进行一定的优化改进，提高工程项目的整体设计质量与建设安全。本文就房屋建筑结构设计中的优化措施进行研究分析。
        关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术
        引言：作为一个优秀的房屋建筑结构设计师，在如今的信息时代，要考虑很多的因素，以满足人们对于房屋建筑用来提升生活质量的需求。除了房屋建筑的功能性、建筑质量、安全方面外，房屋的美观程度和房屋实用程度也是人们所关注的焦点。在房屋建筑结构设计中，成功合理的运用优化技术，不仅可以满足人们的多方面需求，更可以节约建筑的建设成本，对于施工的方案安全性和操作性也有着一定的提高作用。
        1、房屋建筑结构设计存在的问题分析
        1.1框架设计不合理
        房屋建筑项目在结构设计时，主要分为横向结构设计和纵向结构设计。在房屋建筑项目结构进行设计时，如果弱化了纵向框架结构设计的重要性，在结构设计时主要突出横向框架，最终房屋建筑的整体结构不能很好的满足“强柱弱梁”的原则，严重的影响到房屋建筑的质量与安全。房屋建筑的横向框架与纵向框架是主要的承载结构，房屋建筑的水平载荷和垂直载荷都需要施加在相关的结构框架当中，若是在房屋框架设计时，没有充分考虑地震的水平作用，导致了某一方向的框架承载力出现了下降。由于框架承载力的下降，当遇到地震自然灾害时，房屋建筑的抗震性已无法抵抗地震的冲击，则会给房屋建筑造成非常严重的影响，直接危害到了人民的生命财产安全。
        1.2房屋建筑的基础设计问题
        房屋建筑的结构设计关系着房屋建筑的稳定性，由于一些设计人员在设计中缺乏重视程度，没有在施工之前做好现场勘察工作，仅依靠过去工作的经验和历史数据资料进行房屋建筑的结构设计，使得房屋建筑的设计实际情况与方案设计存在差距，结构设计不规范，缺乏科学性，这就忽视了建筑工程的内部质量。
        2、优化技术应用对于房屋建筑结构优化
        2.1建筑结构设计的内容
        房屋建筑结构设计的优化是基于力学知识、现行规范及规程，根据建设工程的基本情况，控制计划成本为中心来进行结构优化的设计，通过其中关键的参数建立结构优化设计的模型，同时进行科学的计算，最终确定建筑工程结构设计的优化结果方案。
        2.2房屋建筑结构概念的优化提升
        计算机作为当今房屋建筑结构优化的重要手段，虽然有着庞大计算能力的优点，也有着不可忽视的缺点。应当根据情况协调人与计算机之间的关系，形成合力，充分运用概念设计，完成房屋结构优化。比如，在建筑结构设计中，建筑材料的选择优化是必要步骤，对于建筑材料的选择，人们应该进行人工的分析与讨论，对于材料性能，安全性，特点等，结合建筑结构本身，再采用计算机的计算能力，对设计标准进行优化。这样建筑施工单位可以根据建筑的实际情况，对设计概念进行优化，从而使建筑施工能带来完美的效果。
        2.3 优化建筑设备
        房屋建筑设计与建筑设备之间同样存在着关系，在房屋建筑设计中，其中较为重要的一项是优化建筑设备，建筑设备的优化可以为建筑设计人员和使用人员提供更多的便利，在房屋建筑设计中，建筑设备包括电力设备、管道设施等。随着建筑房屋数量的逐渐增多，电力设备与管道设施的设计更加复杂，而且数量更多，这些都会使得建筑设备成本费用的增加，保证建筑主体结构的安全稳定。
        2.4房屋建筑结构价值工程的优化提升
        建筑施工方面注重建筑成本，在房屋建筑结构设计中，施工成本也是设计师需要考虑的因素之一。

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通过分析建筑的结构功能，考虑如何用最少的成本实现房屋建筑结构的完成，通过分析，商讨是否需要剔除在施工过程中费时费力的功能，达到降低建筑施工成本的目的。通过优化分析成本和功能价值，考虑降低成本或增加房屋结构功能，考虑了当下建筑施工的成本同时，还对今后房屋建筑结构产品的后期维护成本与使用成本进行了分析探讨。
        3、房屋建筑结构设计中优化技术应用的具体方法
        3.1应用于建筑前期基础奠定
        在一个房屋建筑工程中，设计师对于房屋建筑结构的前期设计，直接影响到了建筑施工单位的经济损失和投资量。如果建筑结构前期设计方案存在落后与不合理现象，影响建筑施工的后期就会出现差错，导致建筑施工单位出现经济损失事小，出现安全性事故才是重中之重。设计师通过优化技术的应用，对前期设计采用房屋结构数学模型，做好前期设计工作，不仅对建筑施工单位负责，也为了今后房屋建筑结构的安全性提高做出贡献。
        3.2 结构工程师要参与建筑方案规划
        在建筑方案阶段，结构布置的合理性往往被忽视，而结构设计是在建筑设计之后进行的，受建筑设计的制约，往往要牺牲一定的经济性或者安全储备来实现建筑设计的要求。这就建议结构工程师能在方案阶段参与进去，力保在满足建筑功能及外观需求的前提下，使建筑物尽可能地平面规则、竖向刚度连续。建筑结构工程师需要积极参与到早期的项目计划中，对于整体的项目进行全面的了解，否则在实际的建筑中，建筑师很难正确地分析系统的结构，帮助建筑师做好创新，使建筑的功能优化全面展现。
        3.3 合理解决房屋建筑结构设计的实际复杂问题
        在房屋建筑结构设计的过程中，往往会出现各种各样的问题，如何解决这些问题非常重要。通常情况下，在进行房屋建筑结构设计时，首先要确保的就是房屋建筑的安全性能，提高建筑物的稳定性。除此之外，我国大部分地区处于地震带上，抗震设防要求十分重要，因此，对地震频发地区的房屋建筑的抗震设计非常关键，要对房屋建筑的建造材料进行选择，选择合适的材料，提高房屋的抗震性能。房屋建筑的耐久性也是非常关键的因素，提高房屋的性能及指标非常关键，选择合适的建筑材料可降低房屋建筑的修筑成本，最大程度地降低问题情况的发生，优化房屋建筑的设计方案，推动我国房屋修筑行业的发展进程。
        3.4开源节流设计的应用方法
        房屋建筑结构的优化应当本着减少工程造价，提高房屋建筑所带来的经济效益为核心。提高经济效益的方法就是合理的利用能源设计去为建筑施工方选择建材。在为房屋建筑结构选择建材时，应考虑到包含短肢剪力墙结构、框架结构和框架与短肢剪力墙相结合结构三种。短肢剪力墙结构拥有抗震能力强，使用材料少等的优点，框架结构拥有柱截面大，易于定型的优点，而框架和短肢剪力墙结合的结构拥有良好的适应能力，对于抗震性和抗侧力都有着不俗的表现。通过分析当下主流的建筑结构，与建筑施工方充分沟通研究，根据建筑施工方的建筑预算与工程造价，科学的选择建筑房屋结构设计方案。
        4、结语
        建筑结构的优化设计并非以牺牲安全来追求效益的最大化，而是在安全、适用、经济、美观前提下，通过总结建设经验、集中专家智慧、建立较优的数学模型来追求相对优化的结果。建筑行业不断地优化是为了满足更高的要求，在节约资源方面做到更好，同时为居民们建设出性能更为安全、外观更好的房屋建筑。
        参考文献
        [1]林亿.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建材与装饰，2019（32）：122-123.
        [2]宁艳红.建筑工程结构设计现状分析及发展趋势探讨[J].建材与装饰，2016（39）：92–93.
        [3]叶丽娟.结构设计优化在建筑设计中的应用探索构架[J].建筑技术开发,2019,46(22):8-9.
        [4]田影.优化技术在房屋建筑结构设计中的应用实践[J].建材与装饰，2018，14：115-116.