房屋建筑结构设计中优化技术应用浅述

朱淼岩

摘 要：在房屋结构的设计中，设计人员要积极应用各种先进的技术方法，对设计方案不断进行优化改进。既要严格遵守相关的设计规范，合理选择结构型式和布局安排，提高建筑基础以及地下室结构设计的科学性，準确确定相关的设计参数，并充分利用计算机以及专业的结构设计软件等来提高建模的精度，从而提高建筑结构的设置，延长建筑结构的使用年限。

关键词：房屋建筑结构设计;优化技术;应用

一、房屋建筑结构设计中优化技术的应用进行分析

（一）优化技术在钢结构中的应用

钢结构是建筑设计当中最重要的一个环节，建筑材料的不同性质也影响着整体的质量，除此之外，对于房屋的稳定功能也会造成影响，从而影响人们的居住。因此，工作人员开始进行优化技术时，所参与的设计人员应该考虑到各个方面的细节问题：①考到钢本身的优势和不足处，钢结构相比于其他技术结构来说具有明显的改善效果，与此同时，设计人员在进行设计时就应该考虑到采用钢结构是否能够真正的运用到施工当中去，设计人员也可以将钢结构设置为施工技的关键点。项目小组可以进一步的分析讨论是否能够在建筑结构当中应用的是否可行性;②可以利用现有的先进技术，利用计算机进行构造出房屋以及整体数据的模型，可以加强设计人员的判断性，从而可以进一步保障钢结构的优化情况，优胜劣汰选更加合适的优化设计技术，保证房屋建筑结构的优化设计能够正常运行。

（二）建筑结构设计中对概念设计优化技术的应用

目前，大多数房屋建筑结构优化设计中都依靠计算机软件，它是有利有弊的，若是我们在进行优化技术的应用过程中完全依靠计算机软件，那么就会有一些问题我们难以发现，因此，一定要让设计人员和计算机二者相互配合，让设计人员可以足够的了解到计算机可以带来的便利，有效的提升整体优化技术的效率情况。在进行房屋建筑结构时的材料一定要人工进行选择，选取质量合格达到相关部门标准规范的材料，不能以次充好，避免后期因为材料出现事故问题。房屋建筑工程的前提条件就是要保证安全，才能够保证房屋建筑工程的整体质量问题。对于房屋的结构设计，设计人员的设计理念和技术也是起到至关重要的作用的，好的设计理念和技术能够有效的改善房屋建筑工程技术当中存在的不足和问题，并且进行设计时还应该考虑到外界环境条件对于建筑本身所带来的影响，尽量减少因外界环境因素导致工作无法操作的问题。在进行房屋建筑工程技术时，要考虑到房屋的抗震性，并且进行合理的设计，进行优化技术从而提高房屋的抗震能力，设计人员可以将设计成两边对称的形式，从而来增强房屋的稳定性能，这种方不仅仅可以增强房屋的荷载力，还可以最大程度的减少建筑物的危险截面，使建筑可以有效的提高抗震性能。

（三）积极应用计算机等信息技术优化房屋建筑结构设计

房屋建筑结构的设计水平和质量将直接关系到建筑工程整体结构的稳固性和安全性，同时对于房屋结构的美观性以及功能性的实现也具有十分重要的作用。在进行房屋建筑结构设计时，设计人员要积极应用先进的计算机等信息技术来优化结构设计方案。例如BIM技术等就可以对建筑结构进行模拟建模，并对建筑结构的受力情况等进行准确度分析。

1、准确选择设计参数

在应用计算机技术以及专业设计软件进行结构设计的优化时，设计人员首先应准确确定各项设计参数，例如施工场地类型、设计抗震等级等，这样才能保证计算分析结构的准确性，从而达到优化设计方案的目的。

2、优化三维模型的构建

此外，设计人员还要应用优化技术来优化建筑结构的建模。优化模型对于提高结构设计质量具有十分重要的作用。

二、应用优化技术提高建筑结构设计

（一）优化房屋建筑的结构布局设计

首先对房屋建筑的主体结构进行优化，然后还要注重细部结构的优化设计，从而全面提高建筑造型的美观性以及结构布局的合理性。在设置结构件时，要与平面的整体布局相协调，并根据其平面的设计功能来确定墙柱构件的布设位置。在结构布局设计中应首先提高结构的稳定性和安全性，在此基础上可以将剪力墙和结构柱的截面面积减小，并根据建筑墙体的宽度来这只结构量。如果在结构设计中需要将结构梁加宽的，设计人员可以采取偏心向房屋的厨卫空间等次要空间的方式来进行处理设计。而在设计房屋建筑的楼梯时，由于应力主要集中于转角位置，因此应采用强度较高的建筑材料来进行承重构件的设计。同时，在设计电梯房时，由于其需要进行多种构件的预埋，且需要进行大量孔洞的预留设置，因此在设计中既要严格按照设计规范来确定孔洞的预留深度以及直径等参数，同时要对楼板穿孔处进行加固，而且要尽可能避免梁柱被管道贯穿。此外随着人们对房屋建筑美观性要求的不断提高，设计人员应注意尽量不采取将梁设置在房屋建筑的厅堂顶部的设计方案，如果受客观条件限制必须将梁设置在厅堂时，则应采取降低梁高等方式来进行优化处理。

（二）优化房屋建筑的基础结构设计

设计人员可以通过优化技术的应用来合理选择房屋建筑的具体基础型式。目前在房屋建筑中主要有预制桩以及灌注桩这两大类桩基础型式，在设计中要对建筑上部结构的重量以及地基的承载能力等进行准确的计算分析，并选择相应的桩型结构。在确定号桩基础类型后，设计人员还应对根据土体的承载性能等来设定单桩的尺寸规格、布桩密度等，并优化桩身的强度以及端部的载荷性能，并确保桩基础的受力均匀一直，从而实现提高桩基础整理受力性能的设计目的。

（三）优化房屋建筑结构中的地下室设计

在应用优化技术设计建筑的地下室结构时，应严格遵守结构设计规范，对地下室层高进行合理的控制，从而达到降低土方工程量，节约钢筋混凝土等资源，减少施工以及后期维护管理成本的目的。在进行地下室结构设计时，设计人员还要充分了解施工区域的水文地质条件，并准确计算分析地下室的浮力作用，从而合理进行底板配筋以及抗拔桩的设置。当地下水具有较大浮力，且土体压力较大时，设计人员应相应的增加底板和侧墙结构的配筋量。在配筋设计中应采用分段设置的方式，并根据受力的实际情况来设置通长筋，优化地下水结构的配筋率设计。

（四）优化房屋建筑的结构体系设计

设计人员在房屋建筑的结构设计中，可以通过应用优化技术来进行建筑结构体系的选择。设计中应充分结合房屋建筑的实际功能需要来确定房屋结构造型，一般来说为了提高房屋建筑的抗震性能和稳定性，设计人员应尽量采用规则结构型式来进行建筑结构的空间以及平面布局，以减少不规则结构所带来的不确定性因素。同时要在保障建筑结构合理性的基础上，尽量减少成本投入，提高设计方案的经济性。

（五）优化房屋建筑结构的辅助性设计

在房屋建筑中存在大量的管线设施，因此在结构设计中也需要应用优化技术来合理选择预留管线位置，这需要设计人员与相关的专业加强沟通，并根据暖通以及给排水专业的要求来确定结构梁的宽度、高度以及承载能力等。

三、结语

总而言之，在建筑结构设计中，通过优化技术应用不仅能够有效提高结构设计的合理性和准确性，为后续的施工建设奠定良好的基础，并为建筑结构的安全稳固提供更加可靠的保障;同时也能够降低房屋建筑的施工成本，改善建筑结构设计的经济性，从而为工程项目创造更大的经济价值。因此结构设计人员应加强对各种优化技术的学习，并熟练掌握计算机等先进的网络信息技术，不断提高设计水平和质量，推动我国建筑行业的现代化发展。

参考文献：

[1]陈德源.房屋建筑结构设计中的应用优化技术探讨[J].江西建材，2016（21）：120-121.