房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨

李建超（湖南省长沙市望城区规划建筑勘测设计院，湖南 望城 410200）



房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨

李建超（湖南省长沙市望城区规划建筑勘测设计院，湖南 望城 410200）

近年来，随着社会经济的迅速发展，人们生活水平与质量稳步提升，人们对房屋结构的要求也越来越高。在进行房屋建筑结构设计时，通过应用优化技术，能够有效满足人们对房屋建筑的基本需求，并且还能提高房屋建筑功能的完善程度。基于此，本文首先分析了结构设计优化技术的作用与应用注意事项，其次对优化技术在房屋建筑结构设计中的应用进行了一定的研究，最后对某工程实例进行了详细的阐述，以供参考。

房屋建筑；结构设计；优化技术；应用

1　引言

近年来，随着我国社会主义经济改革的不断深入，建筑行业市场竞争日益加剧，此背景下，要想获得更好的发展，建筑企业必须适当改进自身施工设计、施工工艺等，从而建造出美观的、功能齐全的现代化建筑。其中，建筑结构设计在建筑工程中具有十分重要的作用，设计人员应当高度关注其优化设计，从而实现严格控制施工整体结构的目的，确保建筑项目整体施工质量，减少施工成本，提升建筑企业经济效益与社会效益。

2　结构设计优化技术的作用与应用注意事项

2.1房屋结构设计优化技术的作用

2.1.1提升建筑的安全性

在优化房屋建筑结构设计时，需要在严格遵循建筑结构整体性与安全性原则下进行。此外，为了有效提升建筑结构设计质量，必须要对原先的设计方案进行一定的优化，并及时的修整方案中的不足与缺陷之处，从而有效规避结构受力不合理问题的出现。根据我国部分项目结果显示，在对房屋结构进行合理的优化之后，房屋项目总体施工成本要明显低于原先方案，并且还有效确保了建筑项目工程的整体性能。

2.1.2减少工程造价

在房屋建筑结构设计过程中，不仅需要确保建筑整体质量，还需要重视建筑结构施工成本，从而获得最优化建筑质量成本，确保施工企业经济效益。现阶段，依据我国一些相关数据显示，应用结构设计优化技术之后的建筑设计方案成本可降低10～30%。此外，在对建筑结构进行优化设计之后，不仅提高了其结构的经济性，还使得建筑原材料性能得到了充分的发挥，从而有效降低了建筑的施工成本。

2.2应用注意事项分析

2.2.1重视对工程项目的前期参与

设计阶段是房屋建筑项目的核心部分，其设计质量直接影响房屋建筑性能、施工质量、施工成本等。因此，在应用优化技术过程中，首先要重视工程项目的前期参与，并且还要将其合理融入房屋建筑结构设计环节，之后还需依据设计结果，提出相应的技术优化建议，确保在项目初期阶段，整个房屋结构就能够较好的体现出结构优化设计理念。

2.2.2重视对内部结构的优化设计

在房屋建筑结构内部设计过程中，设计人员需要高度重视房屋建筑整体结构的优化与其内部结构优化，并且还要将“优化设计”思想落实到工程项目各环节中。例如在现浇板设计中，设计人员要重点分析现浇板的受力情况，并且还要根据优化技术思想，提出多种解决措施，以避免工程后期拐角裂缝现象的发生。

2.2.3重视与计算机等新型技术的融合

近年来，随着信息化建设的快速发展，计算机技术与优化技术的有效融合已成为未来工程项目发展的主要趋势。基于不同工程项目中优化技术应用实况，计算技术的应用范围主要体现在工程数据分析与工程建模上，其主要是通过获取多种工程参数的方式来构建工程结构模型，从而使得技术人员能够及时了解相关参数标准下的工程结构稳定性问题，有利于更好的控制建筑结构的整体安定性。

3　优化技术在房屋建筑结构设计中的应用

3.1建筑结构设计优化

3.1.1选择参数变量

在房屋建筑结构设计中，为了确保自身设计思想的科学性，设计人员为通常会大量获取与工程相关的参数，并将其作为变量。例如，常见的建筑工程目标参数包括房屋价格参数、预期出现的损失参数等，在优化设计环节中，设计人员需要充分分析可能出现的参数变化对整个工程的影响，再加上程度的复杂性，影响了正常的工程进度。此情况下，在优化分析环节中，如果设计人员能选择变幅较小的参数或影响因素较少的参数作为设计指标，则建筑结构设计、编程等工作的难度会明显降低，设计人员也能快速找到目标点展开设计。

3.1.2确定函数

在进行房屋建筑结构设计优化工作时，设计人员往往会在诸多相似的函数中获取目标函数，例如在钢结构施工中，设计人员通常会选择事先所设定好的房屋横截面尺寸与钢筋尺寸面积最符合的函数，并在对该组函数的性质进行细致分析的基础上，严格控制钢结构项目的施工成本。

3.1.3条件衡量

通常情况下，在进行房屋建筑结构设计时，为了确保房屋建筑结构的耐久性与稳定性，在设计过程中，通常需要对房屋尺寸、结构刚性、架构稳定性等诸多因素对房屋的影响进行充分的考虑，并且还需要依据诸多设计要求，对施工条件进行准确的衡量，之后还要比较分析施工中的约束性条件与目标，确保设计环节指标能够满足质量控制规范要求，实现优化设计目的。

3.2在钢结构中的应用

在房屋建筑结构设计过程中，建筑材料质量对结构整体性能存在重要的影响。在优化应用过程中，设计人员需要对以下事项进行充分的考虑：①与其他施工技术相比，钢结构在本次工程项目中的应用优势。②钢结构在本次工程项目中的具体应用内容，以及其中涉及的关键技术。③本次工程项目中钢结构的施工内容，以及其中可能存在的可优化项目。④根据可能存在的可优化项目，提出建筑结构设计讨论，并通过头脑风暴法，讨论建筑结构设计措施的可行性。⑤通过计算机等新型媒介，深入讨论技术可行性，并生成模型。⑥模型分析，判断技术标准以及其在施工中的应用效果。⑦生成房屋建筑钢结构优化报告，并提出优化技术措施。

4　实际工程案例分析

4.1工程案例简介

该工程项目为普通的商业楼，地上建筑6层，地下1层，整体结构形式为钢结构框架剪力墙。在建筑项目建设初期阶段，通过综合考虑从施工现场的实际条件与业主要求，决定对整个工程项目进行结构优化设计，并且在优化工程中积极采取计算机技术，以确保各项优化措施的顺利开展。

4.2前期参与

在该项目建设过程中，设计人员在整个工程前期阶段就积极实施了工程优化内容，并且在依据项目具体要求与施工条件的基础上，对整体建筑结构形式进行了科学的选用，最大限度的实现了施工经济化目的。此外，在该项目建设过程中，设计人员重视自身与一线生产人员之间的交流，充分考虑一线人员对建筑结构优化的建议，确保各项结构优化措施能顺利进行落实。

4.3概念分析

通过对该房屋建筑项目结构布局形式进行综合的考虑之后，在进行优化设计工作时，对结构优化设计与内部结构、概念设计进行了有机的结合，也就是在设计环节中，根据建筑既有的内部结构，提出了多种概念，并将其贯穿于整个项目的始终。例如在建筑抗震性能分析中，如果单方面依据数据公式进行计算，则计算结构不一定能够真实反映建筑整体性能，而在概念设计思想的指导下，设计人员会将公式计算结果作为一种概念，然后根据这种概念逐步把握建筑抗震设计细节，从而实现提高建筑设计质量的目的。

4.4效益分析

在该项目结构设计中，通过优化技术的应用，其整体性能得到了有效的改善，且其工程造价比预期降低了23.9%，由此可以看出，在该项目工程中，优化技术获得了良好的应用效果。

5　结语

总而言之，随着我国建筑行业的迅速发展，人们对建筑工程提出了更高的要求，这使得建筑结构设计优化技术在建筑工程领域中的重要作用日益显著。因此，设计人员必须对房屋结构优化设计的复杂性以及系统性有一个清晰、明确的认识，并且还要不断提升自身专业能力与设计水平，促进结构设计优化技术水平的进一步提高，从而实现我国建筑行业的健康、稳定发展。

［1］费庆松.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨［J］.工业设计，2015 （48）：73～74.

［2］程利婧，许博文.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（05）：78～80.

［3］吴 强.房屋建筑结构设计中应用优化技术的探讨［J］.建材与装饰，2013（29）：22～23.

李建超（1981-），男，工程师，本科，主要从事结构设计工作。

TU318

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2095-2066（2016）09-0146-02

2016-3-12