房屋建筑结构设计中优化技术探讨

曹立迎

（中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司，河北 秦皇岛 066004）

目前我国的经济发展已经达到了一定的水平，人们对于居住环境的要求也随之不断增加，为了尽可能满足人们对于居住的要求，国家也对建筑方面不断加大投资。如何实现结构的最优化设计，保证结构的功能性以及安全耐久性，同时最大限度节省建筑的占地面积以及追求经济性，是优化设计的主要目标。进行房屋建筑的结构优化包括进行整体房屋结构的优化设计以及细部结构的优化设计。计算机时代的降临，以及计算机结合相关设计理论，实现了工程设计问题向数学计算问题的一种转换。因此，对于相关计算机技术的掌握，也是实现最优化设计的一种前提条件。

一、房屋建筑结构的优化技术的内容

最大限度地运用优化技术，首先我们必须要对其中要优化的内容进行详细的分析，需要运用优化技术的主要有以下几项内容。进行房屋建筑结构设计过程中不仅要考虑到结构的性能和设计的安全性，还需要考虑到在房屋建筑结构设计过程中的一些潜在问题，我们要选用低成本高效的方式完成这项结构设计内容。其主要内容包括以下两个方面：第一个方面是要全面掌握整个房屋的具体构造，在设计过程中找出最佳设计方式，对不完善的地方加以优化。第二个方面是要将建筑结构设计中的子结构与整理结构分开进行优化设计。在子结构优化设计过程中，要对子结构中的每一个细节进行详细的划分，以此来使得子结构得到全面的优化。

二、房屋建筑与经济性的关系

（一）如何处理房屋建筑的结构分部部分与建筑物层数之间的关系

同一个建筑物只需要设计一个屋盖就可以，所以说，建筑物层数越多，建筑的成本就越低。但是，就房屋建筑基础部分来讲则与之相反，这是因为在房屋建筑中其基础部分是最为关键的部分，如果房屋建筑层数增加，那么其对于基础部分的压力就会越大，如果我们不对其采取一定措施的话很容易造成房屋建筑事故，所以我们必须在设计中做好基础部分优化设计，也就使得建设成本增加。

（二）如何处理房屋建筑结构设计与建筑设备之间的经济关系

给排水管道及电气设备的设置可以使建筑物更完美地体现其功能。伴随着高层和超高层建筑物的增加，所需要的给排水管道以及电气设备都会出现递增，这么做的结果就是增加了建筑物的成本，对于房屋建筑的整体成本也会增加。

三、房屋建筑结构设计中实现优化技术的应用途径

（一）前期设计方案技术优化

随着我国建筑行业的发展，建筑商为了能够缩短工期，常常会要求设计人员能够尽快给出设计方案，导致所设计出的方案不仅与其他建筑工程大同小异，还会出现细节问题，造成工程造价的提升。在任何建筑工程中，前期的设计几乎能够决定工程施工和造价，因此需要从建筑工程的设计之初就需要注重技术优化。设计人员在设计过程中，要始终秉持技术优化的理念，对每一个结构进行造价估算，从而保证实际施工时，能够起到降低成本的作用。

（二）计算机技术的应用

随着科学技术的发展，计算机技术在人们的生活和工作中得到普遍运用，计算机能够解决很多人力难以计算和解决的问题，目前几乎各行各业都离不开计算机技术的应用。由于计算机技术的高效性和准确性，在房屋建筑结构设计中运用计算机技术能够有效实现优化作用。人力难以计算和统计的数据，计算机可以利用相应的软件和应用进行分析，并快速给出优化结果。

（三）设计人员的主观作用设计

人员不能完全依靠计算机的准确性，因计算机主要是对死板的数据进行分析，没有思考功能，因此需要设计人员对房屋建筑工程的实际情况进行分析。计算机具有高效计算的作用，设计人员则需要注重其他因素和处理突发状况。当设计方案确定后，设计人员需要对设计方案进行核查，避免在施工中出现质量问题。特别是建筑环境较为复杂的建筑环境，设计人员需要考虑房屋抗外作用力，房屋的抗压性等。

（四）结构细部优化工作

一般设计人员比较注重房屋建筑的主体结构，其乃是主体框架，对其进行技术优化，能够有效降低建筑造价。设计人员还应该注重对基本构建的优化，如在矩形现浇板块中，可以对进行技术优化，加强对其的分析，从而避免其出现裂缝，提高施工质量。

四、房屋建筑结构优化技术的应用过程中应注意问题

（一）房屋建筑结构优化技术主要应用于最初期的结构设计之中

前期结构设计方案的确定与建筑物项目本身的建筑成本直接相关，因此，如果前期设计过程中不使用房屋建筑的结构优化技术，那么就有可能导致初期设计中就存在着建筑物合理性与可行性的问题，这样会直接影响结构设计的设计成本。因此，房屋建筑的结构优化技术应在初期的结构设计方案中就考虑运用，这样才能实现结构设计的最合理化要求，实现建筑物成本的最合理性。

（二）房屋建筑结构优化技术更多的是应用于结构细部的优化工作

首先，除了房屋建筑的主体设计需要注重之外，对于结构的一些基本构件的精细设计也尤其有必要。比如进行矩形现浇板块的设计时，就需要进行现浇板的合理分析，尽可能避免现浇板的拐角处裂缝出现。其次计算机时代的来临实现了计算机技术与设计理论相结合，优化设计问题实际上已经由一个工程实践的问题转换成数学问题。因此，工程设计人员应加强对于计算机技术的优化设计方法的掌握。

结束语：

房屋建筑结构设计的主要目的在于实现建筑物的功能性与安全性，同时，尽可能保证建筑物的耐久性，在满足房屋建筑的以上功能的同时，最大限度节约建筑成本是设计者的目标。那么，就需要对建筑物进行结构优化设计，并将优化设计技术应使用于结构设计的各个阶段，这样可以尽可能保证结构设计的合理性与可行性。与此同时，结构设计理论也逐渐与计算机相结合，工程实践的问题更多地转化成为一种数学最优解的计算问题，因此，建筑结构设计人员应更多地掌握计算机优化设计方法，才能发挥计算机的设计优势。