建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究

刘宇安

唐钢国际工程技术股份有限公司 河北 唐山 063000

随着当前人们生活质量水平的不断提升，人们对住房建筑整体质量的要求也逐步提高，这就使得建筑企业面临着严峻的市场竞争。建筑房屋的结构设计的合理性是保障建筑整体质量的基础，在这一环节需要充分重视。通过对房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的应用理论研究，对实际就有着指导作用。

1 建筑房屋结构设计优化的重要性和遵循的原则分析

1.1 建筑房屋结构设计优化的重要性分析

在房屋结构设计过程中，应用建筑结构优化方法比较重要，这要求设计人能从理论以及实践经验层面来对房屋结构的设计进行优化。我国的建筑在未来的发展过程中，必须要重视建筑结构的设计优化，只有在结构设计方面得到质量保障，建筑企业才能在市场中的进一步发展。要在对建筑质量得以保障的基础上来加强设计方案的优化，将先进的设计理念和技术都要能在实际的设计中加以融入[1]。通过建筑房屋结构的设计优化，能将施工机械设备以及建设材料的性能得到充分有效的发挥。通过结构设计的优化，也能在成本方面得到有效降低，对房屋的经济性以及适用性等特征上都能得到充分体现。

1.2 建筑房屋结构设计遵循的原则分析

房屋结构设计中对建筑结构设计优化方法的应用，需要遵循相应的原则，这样才能有效保障结构设计的科学合理性。在设计过程中，首先要能满足大众的实际需求。其次结构设计过程中对安全环保要得以重视。同时，也要充分考虑开发商的经济效益，将项目资源得以科学合理化的分配，最大程度的节约开发商的成本。另外，房屋结构设计中要能将设计的思路以及结构等得以有效创新。只有在创新方面得到了充分重视，才能保障整体的结构设计的科学合理性，对建筑的质量也能得到有效保障。只有充分遵循这些相关的原则，才能保障房屋结构设计的完善性。

2 建筑结构设计优化的步骤和方法分析

2.1 建筑结构设计优化的方法

在建筑房屋结构的实际设计过程中，要严格按照相应步骤进行，这样才能使设计的科学性以及质量得到保障。首先要对建筑结构的优化模型充分重视，保证结构模型的科学合理及真实性。主要就是要重视目标相关的参数值以及约束控制参数值的选择，而针对影响相对较小的就要实施预定式参数进行表示，这将使整体的工作效率水平得以提升。其次要科学的确定约束条件，从而为结构的设计优化打下基础。然后就是对目标函数的确定，这就能对建筑整体指标得以了解。在其次，要对房屋结构设计的优化方案加以设定，在这一环节要注重对由约束优化向无约束优化[2]。最后，在得到了相应计算结果后，就要对这一结果实施综合性分析，将设计的最佳方案得以确定，这样就能保障房屋结构设计的安全以及美观，才能将设计优化的结构目标得以体现。

2.2 建筑结构设计优化方法的应用探究

第一，注重结构优化的层次性。将建筑结构设计方法在房屋结构设计中的应用体现在多个方面，对整体的结构优化方面就要能注重结构设计的层次性以及复杂性。对房屋建筑设计的体系以及结构体系和安装设计体系的相关内容得以重视，设计人员要能对下属体系的优化得以充分重视，将工程叠加的目标得以有效实现。在对结构设计的使用年限的保障，就要能分阶段的加以实施，通过对不同阶段和性质对结构优化的方案加以确定，最大程度的保障建筑设计企业的经济效益提高。

第二，加强对结构设计中的剪力墙结构布局。在房屋结构的上部结构的设计优化中，要能充分重视剪力墙的科学化布局，充分保障剪力墙的质量均匀度，还要能注重楼层结构中心和楼层平面刚度中心的有效结合。这样就能够对风力和地震等外部因素对其产生的影响。在房屋的类型上如果允许，就可通过应用对大开间剪力墙构造加，以及增加墙肢长的措施，这对剪力墙的刚度就能得到有效保障。通过这一设计方法的应用，也能对钢筋的使用数量得以有效减少，在成本上就能得到有效保障。

第三，结构设计中注重设计的协调性。房屋结构设计过程中，对建筑结构设计优化方法的应用，就要能在协调性方面得以充分体现。将建筑结构和整体平面间的配合紧密度要得到有效强化，在结构设计的合理性上要能得到保障，以及在结构设计的造型美观度方面也要体现。在对房屋结构设计中的墙以及柱的布置过程中，就要能和房建平面功能实际需求相结合，在房间的开间以及进深等方面要得以充分保障，在整体的房屋结构的系统要体现出简洁化，在每层的截面以及高度都要能得以充分保障。

第四，对结构设计的系统化要充分重视。在建筑结构设计优化过程中，这就要能够对多方面的内容进行考虑，在房屋结构的选型以及布局和造价等各个层面都要加强理论的分析[3]。为能使得房屋结构设计和时代发展相同步，就要注重结构设计的创新性，能从基础上加以考虑，将刚度以及质量中心差异最大可能的缩小。在对房屋结构设计的功能上满足基础上，通过竖直方向布置来让竖直方向相应承重构件能得以贯通，在结构的设计上尽量保持对称性等。

第五，加强对结构设计中设备安装的考虑。在建筑结构设计优化方法的实际应用过程中，需要充分考虑设备安装过程中对结构的影响，一些管线会通过梁体，还要能对孔洞预留得以充分重视，如果在设计上没有提前考虑，就会造成再次的穿孔，对房屋结构的稳定性就会带来影响。

3 结束语

综上所述，目前我国的建筑结构设计中存在着较多的问题，必须对建筑结构设计加以优化才能满足人们的需求和社会发展的需要。相关的企业要充分利用各种方式对房屋结构设计进行优化，让设计技术理论与实际施工相结合，推动我国建筑行业质量水平的提高和不断发展。