房屋建筑结构设计优化方法的应用分析

何玉哲 中铁第五勘察设计院集团有限公司乌鲁木齐分院

在社会经济快速发展的北京下，人民对于住房质量有了更高的要求。在此背景下，建筑企业的工作人员便需要充分的认识到时代的发展变化和人民的需求变化对于相关工作产生的影响，从而更好的推动建筑项目的顺利开展。在建筑项目开展的过程中，从业人员应该根据实际的工程需要，建立科学的管理举措，对于其中的结构设计方法进行不断的优化和调整，从而帮助企业能够获得更高的经济效益。

一、结构设计在建筑工程建设过程中的重要性

为了保证建筑工程的安全和稳定，设计人员应重视建筑结构的设计质量。在设计之前，需要详细分析项目现场的地质条件。水文条件能够满足建筑物的功能要求，建筑物的基础应当合理设计，保证建筑物的安全稳定。大型建筑的内部结构设计更加复杂，设计难度更大。为了保证建筑结构的设计质量，设计人员必须根据地质勘察报告中的地质勘察资料进行建筑结构设计，以保证建筑结构设计方案的科学性和可行性。为了保证建筑工程的顺利施工，还应优化建筑结构的设计方案。原则上所有涉及设计内容变更的问题都需要设计单位出具书面同意，建筑设计方案不得以施工现场实际情况为由进行变更。但同时，在设计建筑和结构时，设计人员也要了解施工单位的施工工艺和技术，设计图纸要便于施工单位组织施工。有必要提前预测可能出现的问题，改进设计方案。为确保施工进度和质量，相关设计人员应跟上工程进度，降低设计，提供设计答案，审查设计变更，也提出了缺陷补救方案，这对促进建筑业的可持续发展具有积极意义。

二、房屋建筑结构设计优化措施

（一）加强相应的性能计算

第一，力的计算。目前很多建筑往往采用主楼与裙楼基础一体化的结构设计，但在实际设计中，需要对主体结构的基础承载力深度和宽度进行优化和修正，基础底部的荷载需要根据基础两侧的超载进行计算。如果超载宽度超过基础宽度的2倍，那么为了计算有效性，超载情况可以换算成土层厚度作为基础埋深；如果基础两侧超载不平衡，应取较小的。与一般土体相比，岩石地基具有更强的承载力，因此可以通过岩石地基荷载进行试验。在试验过程中，地基承载力特征值可根据饱和单轴抗压强度标准值折减系数确定。第二，稳定性计算。如果建筑物抗浮稳定性不符合设计标准，可以通过设置抗浮构件和增加压重来解决。如果整个建筑满足抗浮稳定标准，但局部抗浮不符合标准，则需要在这些位置增加结构刚度。在安装升降桩和其他组件的过程中，一旦发生位移，就会产生升力，并且升力会随着位移的增加而增加。因此，为了避免基础结构中的大位移，需要确保拔力值满足位移控制条件。对于绝大部分房屋建筑来说，为了确定抗拔桩承载力特性值，可以通过单桩竖向抗拔载荷试验来确定。对于变形较为严格的建筑来说，同时需要实施必要的变形计算。但是，应该注意的是，在使用地面替换垫设计时，设计人员还需要更改地面替换层的厚度。保证科学计算后的数据得承重力的准确性、可行性、可靠性和安全性。最后在计算项目结构的承重力时，在最大程度上确保整体项目的安全。

（二）科学设计结构缝

房屋结构间隙的设计是房屋的重点，结构间隙设计水平的提高可以保证房屋的强度，刚度和稳定性，增加房屋的空间。因此，必须结合自然条件，地理因素和施工技术来设计合理的结构间隙，使房屋的安全性得到改善。以质量为基础，提高综合实力，确保设计效果。在当前的设计运营中，公司必须确保房屋质量并提高设计结构缝的能力，以有效地确保房屋的稳定性并避免房屋建设项目的崩溃。相关设计师应以现场为基础，在项目现场查看各种深入的数据，进行相关的调查和分析，并在拥有大量建筑物的前提下捕获建筑物的布局并设计结构节点。例如，某些学校存在高层图书馆和多层教学楼贴建的情况，这种设计就要综合考虑两栋建筑的地质情况，对可能出现的不均匀沉降做出有效的措施，合理地设置结构缝。根据项目的具体过程，合理使用材料，控制有利的建筑条件以及进一步提高建筑结构的承载力，合理扩大结构缝以有效的提高结构稳定性和安全性。

（三）剪力墙厚度设计

剪力墙结构墙厚设计与高层建筑稳定性设计相统一，设计人员应弄清切割壁的厚度要求，然后选择合适的厚度。当壁厚超过300 mm时，有必要在末端的中间安装钢筋，并沿壁的方向安装夹具，以确保剪力墙的稳定性和刚度以及强度要求。另外，为便于建筑物的后续施工，在设计壁厚时，应根据结构层高度的最小值选择合适的剪力墙结构厚度，确定结构的厚度后，还应弄清剪力墙结构的支撑点。例如，支撑点可以是剪力墙与剪力墙的交点，以及剪力墙与楼板的交点等，以便满足高层结构的抗震要求，同时抗震设计必须来考虑建筑物层高的整体结构。在地震频率高的区域，还应增加下部剪力墙结构的厚度，以改善整个建筑结构的抗震性能，从而保证剪力墙结构的抗震效果。

三、结语

综上所述，随着人类社会与文明的不断发展，建筑多样化正成为当前建筑发展的趋势，尤其是高层建筑多样化。人们更加倾向于把其作为城市的地标建筑来对待，由此可见高层建筑在人们心中的重要地位。进一步提出优化高层建筑结构的对策，加快建筑行业的发展，同时为进一步促进高层建筑安全性能的提高奠定理论基础。