房屋建筑结构设计中优化技术应用分析

宋庆喜　张艳霞

摘要：随着我国经济的不断发展，人们的生活水平与之前相比有了质的飞跃，所以人们对生活质量提出了更高的要求，而房屋作为人们消耗时间最长的场所，其实用性和舒适性对于提升人们的生活质量来说非常重要，所以建筑企業除了要考虑建筑的安全性以外，还要考虑舒适度和美观度。因此，设计师应结合建筑结构的外型条件和结构设计，将安全性、舒适性和经济性等因素融入到房屋建筑设计中，对设计方案进行完善，从而满足人们对房屋建筑的总体要求。本文主要是分析了优化技术应用于房屋建筑结构设计的必要性和优化技术在房屋建筑中的实际应用，希望能够为设计人员提供一些参考资料，从而不断完善房屋建筑结構的优化设计。

关键词：房屋建筑；结构设计；技术应用

引言

现代社会除了对房屋建筑的功能、质量和安全方面提出了更高的要求，同时也对房屋的美观度和实用性提出了要求。因此，建筑行业要迎合大众的审美需求，在房屋结构设计中广泛应用优化技术，这样不仅可以为建筑企业节省施工成本，还可以提升施工方案的可操作性和安全性，总之就是优化技术的应用具有非常重要的现实意义。

1、优化技术应用于房屋建筑结构设计的必要性

1.1优化房建结构

建筑结构设计优化是以数学模型为基础的，所以在设计房屋结构的时候，应结合实际情况来构建数学模型，并运用科学的方式来调整建筑结构设计，从而实现最佳的设计效果。对房屋结构模型进行优化一般是先选择合适的设计变量，保留预定变量，然后构建与建筑尺寸和相关数据一致的目标函数，最后利用结构强度、预应力和变形要求等因素，全面考量房屋结构的限制条件，给出最优质的房屋构建设计图[1]。

1.2优化概念设计

房屋结构优化不能仅仅依靠计算机设计软件，还要结合人工设计和计算机设计，充分运用概念设计。比如说在选择建筑材料优化时，应先通过人工分析各种材料的性能，然后在设定技术参数时采用计算机方法对设计标准进行优化。虽然计算机能够完成庞大的计算问题，但是它不能智能地设计符合实际的设计方案，所以建筑单位因根据实际情况运用概念设计和优化技术，对建筑结构进行合理的分析，让建筑工程能呈现出最完美的效果。

1.3优化价值工程设计

价值工程就是以最少的成本实现建筑结构的功能，也就是通过分析建筑的功能，排除其中的过剩功能和不切实际的功能，从而降低建筑工程成本。建筑产品的价值主要是由它的成本和功能决定的，所以建筑的价值表现也会有所差异，有些方法是保持成本不变来增强房屋功能，或者是降低投入成本。这些方法不仅考虑了建筑生产总成本，还对预算建筑产品的使用和维护成本进行了分析，所以最终给出的结论也是比较科学的。

2、优化技术在房屋建筑中的实际应用

2.1应用于建筑前期设计

前期设计在整个建筑设计中起到主导作用，会直接影响到建筑单位的投资量。在设计房屋方案的过程中，建筑行业普遍存在结构设计方案落后的问题，如果不在建筑前期进行合理的结构设计，后期的房屋结构设计就有可能出现差错，从而导致建筑单位面临经济损失。因此，设计人员要充分利用优化技术设计建筑结构，在前期设计中选择合适的结构模型，制定合理的设计方案，从而为建筑施工奠定良好的基础。

2.2应用于建筑地基

房屋地基是建筑结构设计的第一个任务，也是建筑工程施工的关键，合理规划地基结构可以实现优化房屋结构的目标。在建筑行业不断发展的情况下，因为建筑产品各有特点，其功能也是不尽相同，所以在地基选择方面也会有所不同。因此，设计人员要从实际情况入手，制定出科学的地质勘测方案，并以确保工程经济效益为前提，对房屋结构进行优化设计。在设计地基方案之前，工作人员应该先分析一下房屋的受力情况，并考察地桩的材质，之后选出最合理的地基方案[2]。

2.3应用于节能设计

对房屋建设进行优化就是以降低工程造价为前提，提升房屋的经济效益。为了能够提高经济效益，设计人员就要从能源利用的角度去选择建材，设计出技能系数较高的结构设计方案。房屋结构一般有三种形式：第一种是短肢剪力墙结构，这种结构具有良好的抗震性能，所以不需要太多材料；第二种是框架结构，结构的柱截面比较大，所以会影响到房屋的内部布局；第三种是框架和剪力墙的结合，这种结构具有较强的适应能力，抗震效果和抗侧力效果也比较好[3]。因此，在选择优化设计方案时，设计人员应综合考量三种结构的优劣，再结合建筑的工程造价，最终确定房屋结构设计方案。

2.4应用于抗震结构设计

安全性是检验房屋结构质量的一个重要标准，这也是住户首先需要考虑的问题。如果遇到不可抗的自然因素，房屋的安全性就会受到威胁，所以设计人员在设计方案时还要考虑到地震荷载作用，通过合理的设计和有效措施来增强房屋的抗震能力。大多数房屋都是采用结构对称的方式来规避地震风险，因为这样可以减少建筑物的危险截面积，使得地震荷载被均匀支撑，让每一根柱子都承担一部分的重力，这样就可以降低房屋被震塌的几率[4]。此外，设计人员还要对建筑的内部结构进行优化处理，完成整体设计以后，针对基础部分还要做加强处理，因为细节决定成败，在建筑工程中的细节工作也是不容忽视的，所以设计人员一定要重视精细设计。

3、结语

房屋建筑结构中优化技术的应用，一方面可以提高建筑的安全性和实用性，另一方面还可以增强建筑的美观效果，所以设计人员应充分利用优化技术进行房屋设计，合理选择建筑设计方案，从而降低建筑工程的预算成本。随着建筑行业的不断发展，房屋建筑设计应更紧密地结合优化技术，增强房屋结构的抗震力，从而最大限度地提升企业的经济效益。

参考文献

[1] 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， 2013，21（16）：264-265.

[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，2015，5（26）：120-121.

[3] 王鹏.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用分析[J].建筑工程技术与设计，2015，11（23）：16-17.

[4] 刘浩静，李玉田.房屋建筑结构设计中优化技术的应用探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2015，17（22）：24-25.