论房屋建筑结构设计中的优化技术应用

周俊

南通同创建筑设计有限公司 江苏 南通 226600

我国城市化进程的不断加快，促使诸多房屋建筑工程项目相继投入到建设中。同时社会大众生活质量的提升，对房屋建筑工程也提出了更高的要求。房屋建筑结构设计对房屋建筑工程的最终使用功能和使用效果有决定性影响，但在实际设计过程中，由于各方面因素的影响，建筑结构设计效果不可避免地会存在一些不足之处，这就要求设计人员必须采取一定的优化技术对房屋建筑结构设计进行优化，以获得最优设计方案。

1 房屋建筑结构设计优化的对象

1.1 建筑层数与分部部分

房屋建筑结构的分部部分支撑和承载着建筑物主体部分的绝大部分负荷，并且其所承载的负荷会随着建筑物层数的增加而不断加大。为充分确保房屋建筑的安全性，设计人员应高度关注分部部件的实际质量，这会相应增加房屋建筑建设的成本支出。所以，在设计房屋建筑结构的过程中，设计人员必须综合考虑建筑物的层数以及各分部部件的承载能力，不但要降低房屋建筑建设成本，还要充分保证房屋建筑的安全。

1.2 结构设计与建筑设施设备

房屋建筑工程建设过程中，电力设备以及排水管道等建筑设施设备的安装是必不可少的。尤其是高层建筑，其所需建筑设施设备的数量也更多，高层建筑层数的增加，其所付出的建设成本就会相应增高。

1.3 造型设计与经济性

在房屋建筑面积一样的情况下，圆形建筑结构或方形建筑结构能够最大程度地利用建筑空间，同时还能将房屋建筑的墙体部分以及设施设备的安装成本有效降低，并且建筑内部构件的受力状况也更加稳定[1]。

2 房屋建筑结构设计中优化技术的具体应用措施

2.1 优化结构模型

从整体上优化房屋建筑架构设计，主要内容包含科学选择设计变量、合理确定目标数据以及有效明确相关要求等。对建筑结构模型进行优化，其目的是从房屋建筑具体施工情况出发，预先设定设计方案中的相关参数，然后确定最佳目标数据，最后明确制定房屋建筑施工要求，以此达到优化房屋建筑结构设计模型的目的。

2.2 优化结构设计计算方式

在设计房屋建筑结构的过程中，很多数据的变量十分复杂，并且存在大量的约束条件。这就要求设计人员在具体计算时，必须优化房屋建筑结构设计计算方法。设计人员可采用Powell计算法或复合形法等多种现代计算方法，把较为复杂的约束条件下的优化转变为没有约束条件的优化，不断加大研究深度，以保证建筑设计计算结果与实际情况一致，从而为房屋建筑施工提供有效的数据支持。

2.3 制定结构设计优化计算流程

制定结构设计优化计算流程是指以计算方法方案以及建筑结构模型两个方面的优化工作为基础，制定功能多、数据全以及运算快的综合性计算流程，以有效减少设计人员的任务量，从而提高房屋建筑结构设计的工作效率。

2.4 优化细部设计

在优化房屋建筑结构设计过程中，设计人员应将细部优化与概念设计有效结合起来，应实现良好的应用效果。所以，一定要深刻认知到细部优化的重要作用。房屋建筑结构设计中，要高度关注防震强度等具体数值的变化，这部分数值在实际设计过程中会出现较大差异。

细部设计优化可从下面几点着手：第一点，加强对现浇板的应用设计工作，例如对异形板拐角裂缝的处理和控制。第二点，合理选择钢筋材料，应立足于房屋建筑工程实际要求，选择拉抗力较强并且结合合适的钢筋材料。第三点，在设计外立面时，应选择适当的挑板和配筋。这些优化措施的应用，不仅能满足房屋建筑施工的基本要求，还能保证房屋建筑的安全性与经济性。

2.5 优化基础结构设计

在优化房屋建筑结构设计过程中，建筑基地基础结构设计的优化也是非常重要的优化内容。在具体的地基基础结构设计优化工作中，第一步就是要制定合理的优化方案，若房屋建筑地基采用的是桩基础，设计人员应结合工程现场的地质条件选择合适的桩基类别，尽可能减少基础工程造价。桩端持力层在很大程度上决定了桩的长度[2]。

2.6 综合分析

房屋建筑结构设计的优化，必须对房屋建筑的用途、艺术形式及其与周边环境的结合状况等多个方面进行综合分析。在对这些繁多因素综合分析的基础上，合理规划房屋建筑布局、合理组合房屋建筑空间与平面，有效处理房屋建筑立面，选择最优结构形式，预定最佳环境条件，从而达到优化房屋建筑结构设计的目的。

3 房屋建筑结构设计优化需要注意的事项

3.1 合理选用设计人员

对于同一个房屋建筑工程建设方案，结构设计方式的不同，其最终的实现效果也存在一定差异。在选择结构设计方式过程中，主要靠设计人员来选取设计参数以及分析方法。所以，经验更加丰富的设计人员，其考虑问题也更加全面，设计人员的选用会对最终设计方案有决定性影响。

3.2 重视前期参与

前期方案对房屋建筑工程资金投入总量有至关重要的影响，但不少建筑设计人员并未重视前期参与方面，从而导致房屋建筑结构设计存在一定问题，最终影响到设计结果和后续施工。所以房屋建筑设计人员一定要高度重视前期参与，保证房屋建筑结构设计的可行性，减小设计难度，降低建筑结构设计成本，从而制定出最佳设计方案，为房屋建筑工程施工提供有效指导[3]。

4 结束语

总之，房屋建筑结构设计优化技术的应用，对建筑结构设计水平的提升，以及建筑结构最佳设计效果的实现，都有着十分重要的现实意义。因此，设计人员必须充分了解房屋建筑结构设计优化的内容，从建筑结构模型、结构设计计算方案、结构设计优化计算方案、细部优化等多个方面着手，对房屋建筑结构设计进行全方位优化，从而促使结构设计方案的最优化。