浅析房屋建筑结构设计中优化技术的应用

肖敏王韬

（1.中外建工程设计与顾问有限公司山西分公司 山西省太原市 030000 2.江西五方建筑设计有限公司 江西赣州 431000）

引言

自21世纪以来，中国经济和文化都得到了快速的发展，各种新兴产业在政府的推动下快速崛起，对原有的市场经济形成了猛烈的冲击。建筑企业要想在这种新的市场环境下依然保证其优势的发展地位，在确保工程质量的大前提下，必须要继续优化建筑的结构设计，使房屋建筑更经济化、高效化。

1 民用建筑结构设计与经济性的关系及作用分析

1.1 结构设计与用地的关系

改革开放以来，我国的建筑施工材料和技术也得到了有效的发展，建筑物的层数和高度也不断的在刷新。但是，为了建筑空间的采光、通风和地面交通的要求，相邻建筑之间的距离也越来越大。地区发展差异较大导致人员的过度集中，造成的建筑用地缺乏等问题并没有得到有效的解决。

1.2 结构设计与造价的关系

社会发展对于建筑物的功能要求越来越高，造价也有了相应的增加。尤其是高层建筑甚至于超高层建筑的发展，在缓解了用地紧张的同时，却极大程度的增加了整个工程造价。对于楼板部分，不承担上部结构荷载，建筑物高度的增加对其造价的影响不大。但是对于建筑基础部分，建筑物高度的增加会极大的增加底部构件所需要承受的荷载，为了保证整个建筑的稳定性和安全性，就必须增加地基的承载能力，增大承载强度。柱、剪力墙等承重构件，为整个建筑的支撑起着至关重要的作用，也会因为高度的增加而对抗震能力、抗风荷载等有着比较高的要求，都会增加整个建筑工程的造价。

1.3 房屋建筑结构优化设计的主要作用分析

房屋建筑结构设计的优化技术在现实生活中的应用，会给施工过程带来极大的便利和成本的节约。首先，技术的优化可以使建筑主体的受力与传递更加科学，能有效的提高建筑结构的承载能力，较小的成本得到更安全的性能。而且，优化技术可以对以往施工过程中存在的不足之处和难以突破的点进行新技术的尝试，结合实践数据研究、创新出一些更优良的方案，使建造过程和建筑物可能存在的安全隐患都能得到很好的解决。优化技术的应用在整个建筑过程中都有着非常重要的意义，在保证建筑结构本身的安全性和稳定性的同时，对设计过程的简化，建筑材料的节省甚至新型材料的应用，施工过程中人力物力的节省等都有很大的改观，能有效的降低建筑物造价，使建筑业的发展更科学，更经济。

2 房屋建筑结构设计中应用优化技术的思路

2.1 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。

2.2 房屋建筑结构计算方案的优化

优化建筑结构计算方案是建立好结构模型之后的一项重要的任务。一直以来，各种条件的限制和变量的改变都影响着结构优化的计算方案选择。运用数学分析，在原有的计算方案之上，对这些因素进行着重实践和分析，研究出一套最优良的方案，将其对结果的影响降到最低，借助计算机等先进科学对实践结果进行运算和编写，得到房屋建筑结构的最佳计算方案。

3 房屋建筑结构设计中优化技术的实际应用

3.1 下部地基基础结构

地基的处理是一个建筑的根本，建筑本身所有的重量都会通过地基传递给大地，其重要性不言而喻。传统的房屋建筑的地基处理都是采用桩基础，然而，所处环境的不同地质条件也存在着较大差异，优化技术就必须根据环境选择最佳的方案，以保证地下基础可以安全承载整个建筑自重。而且，地基中常用的灌注桩处理也会因为地质条件受到较多限制，往往在施工过程中会遇到各种状况，在众多方案当中选择一套最高效最科学的解决方法，既能保证工程质量又节约了成本，充分显示出房屋建筑结构优化技术在实际中的作用。

3.2 前期勘测

现在我国进行的大部分项目中，工程的前期勘察工作与后期结构设计工作之间不能得到有效的沟通，信息不能共享，建筑结构的设计在后期施工过程中达不到预期的效果甚至根本无法实施，无疑增加了结构设计阶段的难度，直接影响整个工程的造价。此时，如果可以让结构设计人员参与到前期勘察工作，对于建筑物各方面情况都有一个整体的把握，结合实际再进行结构设计。前期勘察优化技术的使用可以有效的增强设计结果的可行性。

3.3 系统优化

对于建筑系统的优化不可独立进行，否则优化结果极有可能与建筑概念设计产生冲突，对于结构设计的优化效果也会大打折扣，所以在系统优化过程中，保证两者完美的结合是非常重要的。比如在高层建筑的防风设计中，各种影响因素错综复杂，不定性非常大。这时，根据环境高度等因素通过实践得出一个参数作为理论参考，应用优化技术，保证整个建筑的稳定性。

4 结语

总而言之，现代化建设对于建筑的要求越来越多样化，房屋建筑结构设计优化技术的应用可以使建筑在安全、实用、美观、经济上更能适应新时代发展的要求。建筑结构技术的优化推进建筑方式和建筑材料的创新与发展，促进新的建筑材料更环保，更符合可持续发展的要求。技术的优化可以带动整个行业的发展，也可以有效的降低建造成本，使建筑业可以更健康持续的发展。

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