房屋建筑结构设计中应用优化技术分析

唐甸龙 宋海锋

在我国城市发展过程中，来越多的农村人口涌入到城市当中，出现城市住房紧张问题，这种情况下就出石建筑工程项目不断增加。但是随着人们生活水平的普遍提高，需要在满足人们对居住质量的要求上，确保房屋功能性以及安全性。所以，做好房屋建筑结构设计的优化非常重要。不仅如此，在进行建筑结构优化设计时，还需要确保房屋建筑的经济性以及美观性。下面将从房屋建筑结构优化技术的内容出发，进行相关探讨。

1 房屋建筑结构的优化技术的内容

想要对房屋建筑结构进行优化，首先需要对需要进行优化的内容加以了解，通常情况下，在房屋建筑结构设计中，需要使用优化技术的，主要有以下几方面内容：在对房屋建筑结构设计进行优化时，一方面需要考虑建筑结构的安全性以及使用性能，另一方面，还需要考虑房屋建筑结构设计过程中存在的一些隐患问题，以最少的资金投入，完成结构设计工作。其次，房屋建筑结构设计优化的主要内容包括以下两方面：①需要对房屋的具体构造进行全面的掌握，在进行设计时，需要寻找最佳设计方案，同时对于漏洞以及不完善的地方进行优化。②对于房屋建筑结构设计当中涉及的子结构以及整体结构分别进行优化设计，其中在进行组织结构优化设计时需要对此结构当中的所有细节进行详细划分，这样就可以使结构进行全面的优化。

2 结构设计优化的意义

众所周知，我国人口基数庞大，尤其是随着大量的农村人口涌入城市，促使建筑用地愈发紧张，社会整体对房屋建筑的需求量在日益增加。这种情况下，就促使我国房屋建筑逐渐向着高层以及超高层建筑发展，因此在进行房屋建筑，设计师也是以高层为主。对于建筑结构设计的基本要求就是满足使用者的居住需求，降低资金投入。因此在进行房屋建筑施工设计时，为了确保建筑企业的经济效益，就需要提高设计方案的科学性以及规划性，尽量保证建筑企业的经济利益，这种方法也是对建筑工程造价进行合理控制的一种重要措施。因此，为了确保建筑结构设计能够最大程度上发挥作用，进而提升房屋建筑质量，需要对房屋建筑结构设计进行优化和完善。

3 房屋建筑与经济效益之间的关系

3.1 层数与用地面积之间的关系

从表面来看，不管是高层建筑还是多层建筑，在建筑层数增加的过程中，建筑工程总建筑面使用的土地面积就会将相对减少。不过实际却不一样，因为建筑工程层数的不断增加，使得建筑工程的总高度可以随时增加，这样一来就会使得相邻建筑工程之间的距离逐渐增加，进而建筑工程单位总建筑面积所使用的土地面积就会扩大。因此建筑工程层数与用地面积之间存在着必然联系，一言以蔽之，就是土地面积的减少以及建筑层数的增加，能够有效的减少工程最近投入，降低成本，确保企业经济效益。所以在对房屋建筑结构设计进行优化时，需要对此进行重点考虑。

3.2 房屋建筑结构设计与建筑设备之间的经济关系

为了确保建筑物能够有良好的使用功能，因此及排水管道以及电气设备等必不可少。而随着高层以及超高层建筑的不断增加，这就导致及排水管道和电气设备都会有所递增，这种情况下就会导致建筑物的成本逐渐增加，进而提高了房屋建筑的整体成本。

4 房屋建筑结构设计优化技术的应用

4.1 建立优化模型

（1）对设计变量进行合理的选择。房屋建筑结构设计优化人员需要选择对房屋结构具有较大影响的参数当做是涉及的变量，例如，目标控制参数以及约束控制参数等，这些包含结构可靠度以及工程造价等相关指标的参数。在进行结构优化时，对于那些变化不明显自己没有较大影响程度的参数需要使用特定参数来满足相关要求，对此，设计人员可以对设计事先预定参数，这样一来设计人员不管是在计算还是编程过程中都会最大程度上减少工作量。

（2）对目标函数加以确定。在进行房屋建筑结构设计优化时，设计人员需要对符合相关条件的钢筋截面积以及构件几何尺寸进行设定，还需要计算失效概率，确保成本最优化。

（3）对约束调价加以确定。众所周知的是，房屋结构设计的基础要求就是确保安全性以及可靠性，这是进行优化的前提。所以，在进行函数设定时，需要做好约束条件的设定工作。房屋结构设计优化的相关约束条件主要有：尺寸约束、裂缝宽度约束以及结构强度约束等等。在进行优化时，设计人员需要将实际约束条件与假定约束条件进行对比，保证约束条件符合工程需要。

4.2 优化建筑总体设计方案

在建筑结构设计优化过程中，还需要对地域问题以及自然环境因素等进行充分的考虑。例如，我国南方夏季高温且多雨，而冬季温和少雨，就需要合理选择建筑的朝向以及做好防水。另外，在进行建筑总体设计时还需要对建筑楼房之间的距离进行充分的考虑，距离太近或者太远都会对建筑结构的使用产生影响，而且还会导致建筑结构资源浪费。所以，在进行建筑结构设计时，需要对建筑设计总方向进行整体把握，从而设计出符合人们要求的建筑物。

4.3 整体性与局部性优化

房屋建筑设计具有复杂性以及层次性，站在层次角度进行分析，建筑物设计主要包含建筑整体设计、安装工程等，而每个体系相互独立，又有很多子体系。在进行房屋建筑设计时，应该对字数系统进行充分的考虑，进行工艺叠加。而站在复杂性角度进行分析，其主要内容就是建筑零部件以及建筑材料等，此时需要考虑从整体着手，对整体进行设计优化。

4.4 优化底部加强部位的设计

剪力墙属于建筑结构的重要支撑。在剪力墙结构设计过程中，高层剪力墙结构底部需要按照下述标准进行加强处理：底部两层高度以及嵌固部位的上方剪力墙高度需要选择二者12.5%高度的较大值；而具有转换层的高层剪力墙结构底部的高度：框支层和其上方2层高度以及墙肢高度二者12.5%当中的较大值。若是嵌固部位是在地下室顶板处，需要满足地震条件下的屈服部位在地上楼层，同时还会影响下一层，这时候以方便不可以降低地下一层的抗震等级，另一方面还需要加强边缘约束构件设计。

4.5 应强化计算机技术的应用

现如今，全球进入信息化时代，计算机技术已经非常普遍，在各行各业当中都有着广泛的应用，通过计算机技术的应用，有效提升了工作效率，还大大节约了时间成本，解决了很多人脑无法解决的额问题，所以广受欢迎。在进行房屋建筑结构设计优化时，通过计算机技术的因公，可以提高设计的高效性以及精确性，而对于设计过程中的复杂问题，可以通过相应的计算机软件进行准确的分析和计算，这样设计人员以及造价人员就可以直观的掌握房屋建筑结构设计优化的结果。

总而言之，本文主要对房屋建筑结构设计进行了分析和阐述，重点探讨了房屋建筑结构设计优化的意义和优化技术的应用。目的在于为广大人民群众提供质量优良、安全性高以及舒适性好的房屋建筑。笔者相信，在房屋建筑不断优化的同时，我国建筑行业势必有更加广阔的发展前景。

[1]李 磊.房屋建筑结构设计的优化措施分析[J].江西建材，2017（18）：40+44.

[2]邹俊平.结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用[J].江西建材，2017（15）：35+37.

[3]胡雪莲.建筑结构设计优化措施探究[J].江西建材，2016（22）：34.