房屋建筑结构设计中优化技术应用研究

摘 要：在经济不断发展的时代背景下，人们的生活质量得到了相应提高。日益增加的住房需求促使我国建筑施工行业飞速发展。为了能够满足当前各界人士高质量的居住需求，施工企业在房屋建筑结构设计过程中，应该紧跟时代发展步伐，合理应用优化技术，提高项目整体质量水平的同时，也为我国建筑施工行业走上可持续发展道路打下坚实的基础。

关键词：房屋建筑;结构设计;优化技术

在人们对居住环境要求不断提高的基础上，居住者希望房屋建筑达到极高质量标准的同时，也希望其结构与需求相一致。施工企业要想保证项目能符合大多数人的标准，就必须加强对房屋建筑设计工作的重视，大多数企业会选择增加资金投入，结果是严重影响最终的经济效益。目前，最有效的措施是应用优化技术形式，合理开展房屋建筑结构设计工作，保证项目整体质量显著提升的同时，为施工企业实现最高经济效益目标打下坚实的基础。

1    房屋建筑结构优化技术中应考虑的问题

1.1  结构优化设计过程中的问题

在实际房屋建筑结构设计过程中，优化技术的运用是希望项目具备极高的安全性以及美观性，促使最终的建筑结构符合大多数居民的需求。在结构优化设计环节，工作人员应该秉持全局原则，从整体结构视角出发开展有针对性的调整设计，加强对结构所有细节部分的优化改进，不管是细部还是主体结构，都能够保证达到最理想的设计效果，为整体房屋建筑结构设计工作的高质量完成打下坚实的基础。

1.2  基础结构设计中存在的问题

调查发现，在过去的很长一段时间内，我国房屋建筑结构设计人员忽视了施工现场诸多因素，只从施工单位给出的相关数据出发进行简单的设计，影响设计方案的合理性以及针对性，尤其是地基部分的设计工作。面对软土地基结构，设计人员结合自身多年以来的工作经历，为了确保企业能减少投入的资金量，往往只是对地基换填环节进行操作，降低了地基结构的承载性能。设计人员并没有仔细核算地基结构的承载性能，因此，在后期房屋建筑项目使用过程中，极易发生坍塌等安全事故。

1.3  框架结构设计中存在的问题

在实施房屋建筑框架结构设计过程中，大多数设计人员对横向部分表现出更高的重视，却未能对纵向框架结构设计工作提高关注度。从本质上来讲，要想保证整体房屋建筑结构具备良好的承载性能，必须提高对水平以及垂直两部分的重视程度。基于抗震设计环节，为了能够确保整体项目具备极高的安全性以及稳定性，进行跨框架结构设计时，一方面，需要对水平以及垂直方向承载力进行合理计算;另一方面，必须在融合抗震方面加强设计，严格按照行业规范，保证横向与纵向承载力达到要求的标准[1]。

2    房屋建筑结构设计中优化技术的应用

2.1  结构设计模型的优化

在房屋建筑结构设计中应用优化技术，最根本的是融合数学内容，结合项目实际施工现场情况，构建有针对性的数学模型，提前制定出有效的措施，推动整体结构设计工作的高效进行。对于优化结构设计模型环节来说，首先，需要工作人员对设计变量进行科学的设定;其次，找出目标函数值，对约束条件加以确定，这才是优化技术应用价值的重要体现。

2.2  结构设计优化方案

结构设计优化方案在一定程度上涵盖了较多的约束以及变量条件，隶属于非线性问题范畴。设计人员针对其中有约束条件的，借助无约束条件加以替换，合理开展结构的优化设计工作，当前，最常见的形式有拉氏乘子法、符合型法等。为了确保最终方案能够具备较强的可行性，设计人员在完成结构设计设定环节后，还需要通过计算方法编制出合理的计算过程。

2.3  概念设计优化技术应用

在优化技术应用于房屋建筑结构设计的过程中，计算机系统虽然发挥了较大的应用价值，但是设计人员不能完全依靠计算机工作，需自身与其配合应用，充分发挥出优化技术的重要作用。针对施工材料选择，工作人员首先借助计算机系统分析出所有材料的性能以及不足，然后围绕施工现场地质等条件，通过人工形式设计好参数值，避免全程依靠计算机系统而出现的误差。计算机系统能够准确分析出施工材料的应用数量等，但是也影响了结构设计方案的针对性[2]。基于此，应用概念设计优化技术，实际上就是希望工作人员能够对计算机加以灵活应用，既体现出计算机系统的智能作用，又发挥出设计人员自身的价值，共同致力于最终优化设计方案的合理性。

2.4  具体情况的优化技术应用

房屋建筑结构设计工作的最终目的是完成有效设计，保证项目整体具备极高的安全性。优化技术的运用，能够确保企业在最少的经济投入下，提高项目整体性能标准，使房屋建筑结构使用寿命有效延长。确保房屋建筑结构具备安全性，即使后期项目在外界等压力作用，也会保证结构不会受到较大的损坏，消除居民的安全隐患。设计人员可以将建筑结构设计为对称结构，以此提高项目的稳定性，不但有较好的承载性能，而且在后期遇到突发问题时，也能控制好受破坏的结构范围，促使结构具备极高的抗震能力。如果需要应对极高强度的地震，为了降低结构被破坏的程度，工作人员可以通过多层设防形式来设计，针对其中不是主要的构件，能够先应对地震灾害，确保主要结构部分不会受到较大的损坏，实现对整体房屋建筑结构进行有效保护的目的。

3    结语

建筑施工行业作为推动我国经济持续发展的关键部分，为了能够满足当前社会各界人士多样化的居住需求，保证施工企业最终经济效益的有效提升，在房屋建筑结构设计过程中，必须合理应用优化技术形式。文章针对当前房屋建筑结构设计优化技术应用方面提出了几点有针对性的建议，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

[参考文献]

[1]李能能，董斌.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建筑设计管理，2018（12）：73-75.

[2]王璇，王磊.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].工业设计，2019（5）：73-74.

作者簡介：朱灿勇（1990— ），男，助理工程师，学士;研究方向：结构设计。