程滿1  葛飛2

1、濟(jì)南市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院  山東濟(jì)南  250000

2、西安融創(chuàng)天朗地產(chǎn)有限公司  陜西西安  710000

《房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用探討》論文在期刊《工程技術(shù)》國(guó)內(nèi)刊號(hào)CN 50-9210/TB 2019年9月發(fā)表。

摘要：房屋建筑相關(guān)企業(yè)在面對(duì)如此激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)應(yīng)該如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化與處理，使其在房屋建筑領(lǐng)域能得到進(jìn)一步的發(fā)展，使其能夠在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，是當(dāng)前時(shí)期，房屋建筑企業(yè)最應(yīng)該探討的問(wèn)題。本文就對(duì)房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)分析，提高優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；應(yīng)用

引言

在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化技術(shù)，這不僅可以保證結(jié)構(gòu)的安全持久性，也能確保結(jié)構(gòu)的功能性特點(diǎn)。優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)是保證以上條件滿足的情況下，進(jìn)一步追求經(jīng)濟(jì)效益以及節(jié)省房屋占地面積。

1 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有復(fù)雜性和系統(tǒng)性，同時(shí)在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中需要協(xié)調(diào)多個(gè)專業(yè)之間的關(guān)系。設(shè)計(jì)時(shí)，建筑和結(jié)構(gòu)專業(yè)在方案階段建議更和諧的關(guān)系，從而后期施工時(shí)能有效降低工程建設(shè)中的成本投入，兼顧建筑結(jié)構(gòu)的美觀性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，以此提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

另外，建筑的外觀設(shè)計(jì)要高度重視結(jié)構(gòu)的受力情況。部分建筑設(shè)計(jì)人員十分關(guān)注建筑設(shè)計(jì)的美觀性和創(chuàng)新性但也要考慮到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)承受的荷載過(guò)大，若在設(shè)計(jì)中并未遵照建筑結(jié)構(gòu)受力特征及基本結(jié)構(gòu)的技術(shù)原理進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，則建筑的穩(wěn)定性將會(huì)受到極大的威脅。所以，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)要從方案階段開始，系統(tǒng)的進(jìn)行統(tǒng)一考慮，統(tǒng)籌把握，盡早的在前期就各個(gè)專業(yè)進(jìn)行溝通配合跟進(jìn)。

2房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化技術(shù)

2.1 完善設(shè)計(jì)模型

完善設(shè)計(jì)模型對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有十分重要的作用。設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要科學(xué)應(yīng)用多種先進(jìn)技術(shù)，有效保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性，加強(qiáng)設(shè)計(jì)模型的科學(xué)性。首先，可結(jié)合實(shí)際選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變量。設(shè)計(jì)人員需根據(jù)房屋建筑的重要和關(guān)鍵參數(shù)，明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的主要變量。其次，選擇設(shè)計(jì)模型變量的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在模型設(shè)計(jì)中確定目標(biāo)函數(shù)，使其可更好地應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中。另外，設(shè)計(jì)人員要以鋼筋截面尺寸為主要參數(shù)選擇目標(biāo)函數(shù)，有效控制工程建設(shè)的成本，避免工程成本消耗過(guò)大，進(jìn)而影響工程的經(jīng)濟(jì)效益。最后，結(jié)合實(shí)際合理的確定約束條件。約束條件的合理性和全面性直接影響了建筑結(jié)構(gòu)的整體性和安全性。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員需采取有效措施確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，做好數(shù)據(jù)分析工作，真正實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。

2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)流程

房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，方案優(yōu)化設(shè)計(jì)和應(yīng)用流程設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵，其直接影響著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果。在設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)全面思考工程設(shè)計(jì)和建設(shè)中可能產(chǎn)生的影響因素，進(jìn)而不斷加強(qiáng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與合理性。如房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，約束條件內(nèi)容是設(shè)計(jì)人員必須高度重視的內(nèi)容，為了保證約束條件的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)人員要合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)完善約束條件，使其充分滿足設(shè)計(jì)的要求，不斷增強(qiáng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性和可操作性。再者，應(yīng)用流程的優(yōu)化設(shè)計(jì)也同樣不容忽視。設(shè)計(jì)人員需積極構(gòu)建科學(xué)完善的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。且采取科學(xué)有效的計(jì)算方式加強(qiáng)流程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，以此滿足結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本要求。

3房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 完善局部與整體優(yōu)化環(huán)節(jié)

在優(yōu)化技術(shù)中，房屋建筑結(jié)構(gòu)局部?jī)?yōu)化與建筑結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化均占據(jù)著十分重要的位置，其對(duì)房屋建筑整體的優(yōu)化設(shè)計(jì)也有著非常顯著的影響。所以，設(shè)計(jì)人員需采取多種措施不斷改善房屋建筑整體優(yōu)化與局部?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)工作。又因?yàn)榉课萁ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的層次性和復(fù)雜性十分顯著，且房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所涵蓋的內(nèi)容也相對(duì)較多。所以設(shè)計(jì)人員在優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中，要結(jié)合工程設(shè)計(jì)的上述特點(diǎn)，不斷提高建筑房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的全面性。另外，在設(shè)計(jì)中應(yīng)科學(xué)地選擇建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)的主要材料和構(gòu)件，將重點(diǎn)放在房屋建筑整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)上，進(jìn)而不斷完善建筑結(jié)構(gòu)的性能，有效提高建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的質(zhì)量，滿足房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多樣化要求。

3.2 改善建筑主體結(jié)構(gòu)

設(shè)置剪力墻和剪力墻暗柱是房屋建筑主體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)中的重要內(nèi)容。在建筑工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程的要求和實(shí)際情況，設(shè)置剪力墻。設(shè)計(jì)人員需采取多種措施加強(qiáng)剪力墻的整體性，提高剪力墻的質(zhì)量，從而有效增強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減輕地震等大型自然災(zāi)害對(duì)結(jié)構(gòu)的負(fù)面影響，避免工程建設(shè)和應(yīng)用的過(guò)程中發(fā)生較為嚴(yán)重的安全隱患及安全事故。另外，暗柱在房屋建筑剪力墻結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著十分重要的作用，暗柱一方面會(huì)加強(qiáng)剪力墻的穩(wěn)定性，另一方面還會(huì)增加建筑結(jié)構(gòu)的抗壓性和安全性。

3.3優(yōu)化設(shè)計(jì)細(xì)部的建筑物結(jié)構(gòu)

建筑構(gòu)架的設(shè)計(jì)要建立于概念設(shè)計(jì)之上，完成針對(duì)細(xì)部結(jié)構(gòu)的全方位優(yōu)化。因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員如果僅憑概念設(shè)計(jì)的手段，很難量化現(xiàn)有的設(shè)計(jì)模式。因此為了提升整體的設(shè)計(jì)效果，要將細(xì)部設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì)緊密結(jié)合在一起。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)因地制宜優(yōu)化現(xiàn)有的設(shè)計(jì)步驟，確保整個(gè)設(shè)計(jì)流程都能達(dá)到最優(yōu)的靈活性。在涉及到抗震設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員有必要?jiǎng)?chuàng)建多層次的量化模型，尤其是針對(duì)建筑物現(xiàn)有的細(xì)部結(jié)構(gòu)。

圖1房屋剪力墻

3.4保證建筑全壽命周期優(yōu)化的效果

所有的建筑工程均有其使用期限，一段時(shí)間后，建筑工程便會(huì)進(jìn)入到不同階段，因此設(shè)計(jì)人員需正確認(rèn)識(shí)房屋建筑的使用期限和不同階段的主要特征，并以此為基礎(chǔ)編制科學(xué)完善的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，更好地完善房屋建筑結(jié)構(gòu)的性能。且在房屋建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)合理結(jié)合建筑工程的特征和實(shí)際工程情況，提出科學(xué)合理的可行性方案，不斷延長(zhǎng)房屋建筑的使用壽命。在充分了解和把控建筑工程階段性特征的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員要提出切實(shí)可行的優(yōu)化方案，進(jìn)而在工程使用期限內(nèi)，不斷提高工程的穩(wěn)定性和安全性。此外，在工程建設(shè)中，建設(shè)方也應(yīng)合理地吸收和借鑒其他的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)工藝，加大創(chuàng)新力度，更加深入地對(duì)其進(jìn)行研究和分析，更好地彰顯出先進(jìn)技術(shù)自身的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，以此優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的綜合水平，完善建筑結(jié)構(gòu)的性能。

4 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)

4.1 高度關(guān)注方法的適用性

建筑結(jié)構(gòu)在房屋結(jié)構(gòu)工程中占據(jù)著不可替代的位置。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要選擇更加完善和科學(xué)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式，從而有效保證優(yōu)化方法應(yīng)用的適用性，提高方法應(yīng)用的合理性，并且該方式也可為穩(wěn)定工程結(jié)構(gòu)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，設(shè)計(jì)人員在選擇優(yōu)化設(shè)計(jì)方法時(shí)，要充分結(jié)合工程實(shí)際，以項(xiàng)目基礎(chǔ)建設(shè)為切入點(diǎn)，考慮工程的地勢(shì)、地形條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和建設(shè)單位的專業(yè)化水平，不斷增強(qiáng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的科學(xué)性和適應(yīng)性。

4.2 做好設(shè)計(jì)中的利益協(xié)調(diào)工作

在建筑工程中，房屋結(jié)構(gòu)是十分重要的組成部分，同時(shí)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的利益方較多。為此，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)采取有效措施積極搭建多方協(xié)調(diào)與溝通平臺(tái)，讓參建各方可就結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題予以及時(shí)詳細(xì)的分析和探討，進(jìn)而為結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作營(yíng)造良好的工程建設(shè)環(huán)境。同樣重要的是，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，必須取得業(yè)主單位人員的認(rèn)同，設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也應(yīng)積極采取有效措施，加強(qiáng)該環(huán)節(jié)與施工人員和監(jiān)理人員的協(xié)調(diào)與溝通工作，且邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者參與到工程之中，充分發(fā)揮其指導(dǎo)作用。在爭(zhēng)取多方的專業(yè)建議后，方可開展結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，有效提高結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，使得房屋建筑的使用性能得到了有效的提升，使人們對(duì)房屋建筑的功能需求得到了良好的滿足，使得房屋建筑企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力得到了明顯的增強(qiáng)，對(duì)于相關(guān)行業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)具有十分重要的意義。目前大多數(shù)的房屋建筑企業(yè)都已經(jīng)使用進(jìn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)，并且也取得了良好的成果。

參考文獻(xiàn)：

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