房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

叶年新

钟山县建筑设计室 广西贺州 542699

建筑企业只有不断的增强自身竞争力，才能在面临国家经济结构调整的现代市场经济形势下谋求持续发展。在这种形式下，建筑企业目前越来越重视房屋建筑的质量问题。通过优化结构设计，使房屋建筑质量明显得到提高。本文从优化结构设计的原则和技术特点入手，详细阐述了优化结构设计的要点，为后期工作提供了必要参考。

1 建筑结构设计优化概述

建筑结构设计优化指的是通过优化建筑结构设计来提高工程质量。通常来说，建筑结构设计优化包含着繁杂的内容，具体包含房屋总体结构优化以及房屋分部结构优化这两大部分。进一步细化建筑结构优化，可以将其分为以下部分：一是优化房屋基本结构；二是优化房屋的顶部结构；三是对房屋结构的维护，重点优化总体结构以及细节结构；四是将工作的根本出发点定为房屋舒适度的提高，调控房屋建筑结构的造价。简而言之，就是控制和优化工程的造价。

2 优化技术应用的作用

优化技术在建筑结构设计的应用，主要有两个方面的作用，分别是保证房屋建筑安全、降低房屋建筑成本。下面分别进行详细论述。首先，优化设计有利于房屋建筑安全性、美观性和功能性[1]。应用优化技术可以对房屋结构质量进行前期校核，避免不合理的设计结构的出现，提高了房屋建筑结构的安全性，与此同时，应用优化技术还可以弥补设计中的不足，提高设计的美观性，更好的保障房屋建筑的各项功能的良好结合。其次，优化房屋建筑结构设计中的技术有利于降低房屋建筑成本。结构设计既要满足基本的功能性、安全性、美观性的同时，还要考虑它的经济性。应用优化技术来优化房屋建筑结构，可以减少材料浪费，提高利用率，降低材料成本；与此同时采用优化技术还可以缩短房屋建筑工期，减少人力成本和时间成本。

3 房屋建筑结构设计优化技术的应用

3.1 结构体系的优化

（1）设计参数的合理选择。在结构设计中，有大量的设计参数需要选择，参数选取的合理性，是结构设计的优化的重要步骤，对于设计人员来讲，也是一个技术处理的重点和难点。在参数计算选择中，可能有个别的构件算不过、侧向位移算不过，或者是抗震性能指标算不过等情况，但如果在设计中合理采用优化技术，就可以快速的找到目标点，使设计效率和科学性得到大大提升，而且又节约了工程造价成本。（2）设计函数的优化。结构设计时，设计人员要对相似的多个设计函数做出科学的分析和总结，从而获得最终所需的目标函数并对此进行优化设计。（3）比较施工条件。在设计中要结合各种现场施工条件，并对此展开优势和缺点不足分析，在满足相关设计规范的前提下，实现房屋建筑结构的最佳化，从而保证建筑结构的稳定性和安全性。

3.2 设计模型的优化

建筑结构设计的第一步需要建立合理的结构模型，后续设计工作围绕相应的模型体系来开展，而建筑结构设计优化第一步就是结构模型的优化。模型优化在造型复杂的建筑上的体现尤为明显，如何将复杂的造型简单化，并最终在结构分析软件中体现为结构构件。合理的结构模型是结构设计的关键，如果结构模型使用错误，必然使得计算结果出错，而由电脑输出的计算数据更加具有隐蔽性和欺骗性。

3.3 计算参数的正确选取

是实际设计工作中要对结构模型给出的计算结果进行科学的分析判断，在确认合理有效后，才能用于实际设计。为分析判断计算结果是否合理，除了合理的结构方案、正确的计算假定外，正确填写抗震设防烈度、场地类别，合理选取计算程序中的各项参数十分重要。计算参数的选取除满足国家规范外，还需特别注意地方规范及标准中的相关规定[2]。

3.4 利用计算机以及其他数字信息技术

由于新技术成果不断出现，已经彻底改变了人们的生产和生活，同时也积极影响着房屋建筑行业。而计算机技术的出现能提供给房屋建筑结构设计优化更多的帮助，例如：为了检测结构设计的相应改动所取得的成果是否令人满意，就可以利用数据模型模拟。如，建筑工程中为了提高施工质量，应用的BIM技术就利用了该原理。计算机技术既可以优化房屋建筑结构设计，还可以分析和模拟结构承受力、施工材料的配比数据等，设计人员将所得的数据与自身经验相结合，最后得到一个有效的优化成果。所以说要想合理的把优化技术应用到结构设计工作中去，就要先学习和了解计算机信息技术，这对提高优化工作质量具有重要意义。

3.5 地下室结构的优化

在建筑物的结构施工成本中，地下室结构施工占比很大。优化地下室结构设计对控制项目结构成本意义重大[3]。地下室结构优化需注意以下两点：（1）控制层高，满足建筑使用要求的前提下，尽量减小地下室层高。不仅可以减少混凝土及钢筋用量，还能减少施工土方开挖量，降低维护费用。地下水丰富的地区，水浮力是基础设计不可忽视的重要因素，水浮力起控制作用时，减小地下室层高能减少抗拔桩数量，降低底板配筋。（2）地下室结构土压力、水浮力较大，侧墙及底板抵抗外力所需配筋用量也很大，设计人员在进行设计时应详细分析结构构件的受力状态。满足规范计算的条件下，做到分段配筋，受力较小部位配置较小的通长钢筋，受力较大的部位做到局部附加。

4 结语

总而言之，本文对房屋建筑结构设计中应用优化技术的作用、应用内容、应用要点和具体应用进行了论述，通过这些论述，认识到合理应用优化技术的必要性。随着科技的不断发展，设计人员更应该注重优化技术的应用，以便在将来的设计中更好的进行设计，提高建筑性能、降低建筑成本，为我国建筑行业更上一层楼打下良好的基础。