浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术

崔晶巍

摘 要：随着科学技术和社会经济的发展，建筑行业迎来新发展的同时也面临着强大的挑战。建筑行业是我国城市化建设的重要推动力，有利于促进国民经济建设，加强国际竞争力。建筑行业也与此同时逐步发展，技术水平和机械设备也取得较大突破。本文浅谈房屋建筑结构设计中，如何优化应用技术，希望有助于相关技术人员参考和借鉴，建造出更加安全、稳定和精美的房屋建筑，促进建筑行业发展进步。

关键词：建筑行业；房屋建筑；结构设计；优化技术

随着生活水平的提高，人们对于物质生活条件有了更高的要求，对于房屋的质量要求也越来越严格。在房屋的建筑结构设计上，要兼顾经济性与实用性，既要保证建筑物的安全性、合理性，又要考虑建筑物的实用性、美观度。因此不断对房屋建筑结构设计进行研究、优化和创新，希望有助于建筑行业发展。本文浅谈建筑结构设计中技术优化的意义和具体方法，简要介绍优化技术的实际应用。

1 关于房屋建筑结构设计优化技术的意义

在建筑房屋施工建设过程中，合理优化设计技术，有助于减少工程成本，节约工程造价，因此至关重要。建筑结构经过优化设计的房屋，在工程造价上比传统建筑结构的房屋的工程造价要低6%-35%，可以有效减少工程造价。建筑结构优化设计是采用科学合理的方法选择和使用建筑材料，各个工程项目相互协作，合理分配，通过建筑结构优化设计，可有有效实现建筑工程安全稳定与经济发展的双重目标。通过降低楼层数、节约建筑材料、合理减少建筑用地，增加受力性能，有效增加建筑物的使用寿命和安全指数，为建筑企业提高经济效益。有关于房屋容积率的结构设计，可以通过合理增加楼层数，减少每栋楼之间的距离，提高经济熊阿姨。在建筑结构优化设计中，必须科学合理利用优化技术，在保证建筑物安全、美观的同时，节约建筑物的工程造价，减少建筑成本，全方面促进建筑企业发展。

2 关于房屋建筑结构设计优化技术的具体方法

选择设计变量：将对设计起到主要影响的因素作为设计变量，诸如结构造价、损失期望等目标控制参数、结构可靠度等约束控制参数，对于设计影响不大，只需要进行局部考虑的因素设为预定参数，有利于减少设计、计算等工作量，确定目标函数，实现总费用最小的目标。确定约束条件：约束条件有尺寸、结构强度、应力、裂缝宽度等，在進行房屋建筑结构优化设计时，要确保各个约束条件都符合相关规范要求，以实现最佳设计目标。设计优化计算方案：对于房屋结构设计而言，是非常复杂的，涉及到很多多变量，在进行计算时，将有约束优化问题转为无约束优化问题后，进行求解，利用复合形法、powell法等进行优化设计计算。设计程序：根据可靠度优化设计模型及优化计算法，编制出运算快、功能全的综合程序。分析结果，确定最佳方案。执行以上所述步骤，综合考虑各个方面，不能为了降低投资而忽视设计优化的作用，正确处理经济和技术的对立统一关系，设计过程中，不能过分强调节约，忽视技术问题，也不能过分强调技术，轻视经济性的要求。因此，房屋建筑结构优化设计是一项比较复杂的综合性决策问题，往往存在对立面，满足经济、适用、安全、美观及便于施工等原则，这五个原则之间也互相矛盾，所以需要进行研究、探索，实现用最少的投资，获得最大的效益目标，满足设计要求。

3 关于房屋建筑结构设计优化技术的实际应用

3.1 关于建筑物整体与局部的分配

房屋建筑物基本都有层次性、复杂性等显著特点。一般情况下，层次性指建筑物的设计、结构和安装操作，每一个环节其中都包含着很多小的工程施工，因此要将每一个小的工程项目进行合理优化，避免叠加工程，产生冲突。复杂性是指建筑材料、零件、设备的选用、采购和结构类型的选择上，因为种类较多具有较高的复杂性。因此需要施工单位和相关工作人员合理分配整体与局部的施工细则，切实做好建筑结构优化设计。

3.2 关于前期规划安排

建筑设计人员需要全面了解工程项目的整体，才能做出合理的建筑结构优化设计，因此要自身参与到建筑工程的前期规划安排中，有针对、有计划的对建筑结构进行设计和选择，设计出科学合理的建筑施工方案。建筑工程采用的设计结构方案不同，建筑物的整体质量和效果就不尽相同，因此要注重细节优化同整体的设计进行有机的、科学的融合。针对缺少准确数值的细节部位进行针对性的处理，使用概念设计法，有效把握结构设计的细节和局部，提高建筑物的整体质量。同时，通过分段化的优化处理，在有限使用期内，设计多个操作方案，以备不时之需额，确保工程项目正常运行，保证建筑工程质量。

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，要对电梯房的强度进行单独的计算，确保设计合理和施工安全。确保房屋建筑的经济、合理、安全，使其成为实质意义上的经济适用房。

结束语

房屋建筑结构优化设计对于建筑物的质量和工程的顺利实施有着重要作用。因此随着物质生活水平提高，人们在建筑房屋质量上精益求精。为满足人们日益高涨的需求，因此必须将优化技术考虑到房屋建筑结构中。本文简要阐述了建筑结构设计中技术优化的意义和具体方法，浅谈优化技术的实际应用，希望有助于节约建筑工程成本，节约工程造价，提高建筑项目施工质量和效率，通过优化技术，建造安全、稳定、美观的房屋建筑。

参考文献

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[2]陶小林，杨杨.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].科技创新与应用，2013（16）.

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