建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究

缪利刚

摘 要：随着生活质量水平的提高，居民对住房的要求也越来越高。本文首先介绍了建筑结构设计优化方法的必要性，然后就建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中应用着重进行了分析和研究，以求为读者提供一定的参考价值。

关键词：建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计；应用研究

1、引言

我国居民对住宅的要求随着经济的发展而日渐提高，不仅重视房屋的经济性和适用性，也逐渐的重视起房屋建设的美观和安全性。由于现在的房屋建设工程较大，施工的难度较也相比以往来说困难的多，施工持续的时间周期也较长，所以利用结构设计优化法去设计房屋结构，不仅可以便利了施工条件，而且也使房屋的结构得以优化，从而具有很高的性价度。

2、建筑结构设计优化方法的必要性

2.1顺应了时代发展的要求

我国正处于社会主义发展时期，并大力提倡可持续发展的价值观，为了使得建筑行业能长久的发展下去，那么建筑行业就需要在此基础上做一些改革。而建筑结构设计优化方法在房屋结构设计的应用正顺应了可持续发展的要求的同时，也为自家行业带来了一定程度上的便利。根据国内的房屋建筑造价统计数据显示，建筑结构设计优化方法有助于工程造价的明显降低，房屋结构利用率以及经济效益也都将大大提高[1]。所以说，建筑结构设计优化方法在房屋结构中的使用已是时代发展必然的结果。

2.2顺应了建筑行业的发展需求

现如今，房屋建设是一项浩大的工程，不仅需要大量的成本，而且还耗费了更多的时间和施工工作人员的精力。那么，在房屋建设的过程中，如何控制好成本费用和管理利用好时间是整个建筑行业所面临的两大难题。而建筑优化设计方法在房屋结构设计中的应用正好可以解决这两大难题。在房屋建设施工前，将房屋结构的设计进行优化，不仅可以提高施工过程的效率，而且也可以缩短施工的周期，同时还可以为房屋的质量提供相应的保障，这一系列的“连锁反应”使得建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用越来越广泛，是建筑行业发展需求的必要结果。

3.建筑结构设计优化方法的应用

3.1优化建筑结构的整体与局部

对房屋结构设计进行优化方法的使用时，可以先从两部分着手，即建筑结构整体的优化和建筑结构局部优化。这样做不仅可以实现共同优化的目的，而且还可以为房屋建筑的质量安全问题提供了保障，使得房屋建筑更加的合理化。对房屋结构设计的优化，应考虑整个建筑的平面效果、各个建筑间的联系，同时还要考虑整体与局部的协调关系。只有将这些因素考虑到了，那么房屋建筑的外形也将会变得更加的美观。若想确保建筑结构整体得以协调优化，那就需要将其简洁化，比如：厦门中建北院江苏分公司在进行房屋建造时，使用几何结构，不但美化了外观，也使得房屋结构更加的稳固，使其在行业里取得了可观的效益。在优化房屋结构设计时应尽量避免显现墙柱之间的错位。在进行房屋局部结构优化时，则可以使用“累计叠加”的方法，也就是说按照设计步骤的进展一步一步的进行，从而实现局部到整体的协调优化。

3.2优化建筑上部结构

房屋结构上部的结构具有多样化的特征，典型的主要有砖混结构、剪力墙结构和框架结构[2]。对房屋建筑上部结构的设计优化，则需要根据不同的类型采取不同优化方案设计的方法，从而使其具有一定的针对性。

3.2.1砖混结构的优化。向针对砖混结构类型的房屋建筑上部的优化设计时，则需要考虑像洞口这样的因素在承重墙上所开凿的位置以及大小问题。同时，还要依据国家或者是行业里颁布的条例、法规来设置墙垛的长度、厚度、构造柱的使用规格以及施工前需要做的相关准备和措施。此外，房屋楼层的高度以及层数都需要进行合理的计算，计算使用材料所能承重的范围，然后按照计算的结果进行规范施工。在设计时，最好避免混合承重情况的出现，以防止施工过程无法掌控承重的空间，出现房屋结构偏塌。

3.2.2剪力墙结构优化。针对剪力墙结构房屋建筑上部的优化设计方案，应要注意结构重心的问题，即使结构的重心与建筑平面的重心进行重合[3]。这样做的目的是房屋的上部结构整体受力分布均匀，不会出现倾塌的现象。在进行剪力墙设计的时候也要运用到计算的方法，比如说，剪力墙墙体与建筑隔体之间重合度的计算，而且要确保这个计算的结果是正确可靠的，这样就会使得建筑的空间能够合理的得以利用。

3.2.3框架结构优化。在进行这类结构的优化设计时，要结合着使用科学合理的计算方法确定各柱之间的距离，以使得房屋结构的安全经济性。对于整体平面的设计应要降低建筑中层的刚度，增大建筑房屋两侧的刚度，从而避免房屋结构之间扭转过大的现象，使得建构结构更加的牢靠、稳固，从而具有很强的抗震性。要充分考慮框架梁和柱的使用大小，避免出现浪费的情况，从而控制好成本的支出。除此之外，还要考虑框架梁、柱子中线以及角柱截面的问题，中线之间的重合距离不易相离的过大，以防止出现重心偏移的情况；角柱截面应尽可能的大，并使其靠向四角，这将会使得房屋结构不会轻易的出现坍塌的问题。

3.3优化建筑结构建材

房屋建筑结构中，建筑材料的使用是一项很重要的内容。在优化建筑结构材料时，不仅要考虑到建筑材料的成本问题，还要考虑其质量安全问题。有数据资料表明要想降低造价的成本就要应用高强度的建材。使用这样的材料不仅可以降低结构构件的截面，还可以留余设计空间。此外，产品的提前预制可以节省施工时间，并提高施工的效率。

3.4优化建筑结构基础

房屋建造结构基础是结构设计中一个重要的组成部分，没有基础就没有点、立、面的形成。对房屋建筑结构基础进行优化时，则需要考虑到设计、施工标准，以及房屋结构建筑的类型、所处的地理环境和地质条件等问题，然后在进行合理的取舍。这样做不仅减少了不必要的资金支出，而且也大大地节省了时间，从而使得人、财、物都得以合理、充分、适当地利用。

4.结语

在建筑结构设计中运用建筑结构设计优化方法是一项极其重要的举措。优化设计方法的使用可以使相应的技术要求合格化，也能避免人、财、力等资源的浪费。但是建筑结构设计优化方法不是一个简单的方法，而是一个复杂、综合性较强的的系统，因此，对建筑结构设计中建筑优化方法的应用还需要不断地进行分析与研究，从而为建筑行业提供更多的价值参考。

参考文献：

[1]李炜，章保胜.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].城市建设理论研究：电子版， 2014（16）

[2]白华.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].江西建材， 2015（13）

[3]徐峰.房屋建筑结构设计中建筑结构优化设计方法的应用探讨[J].门窗， 2015（3）endprint