房屋建筑结构设计中优化技术分析

汤冬泉 安徽汇华工程科技股份有限公司

当前社会，建筑施工需要考虑众多条件因素，为了改善居民居住环境，房屋建造需要有更高层次的追求，在进行设计时，既要考虑房屋建筑的功能性，又要兼顾建筑的施工成本，以有效控制成本作为前提条件，对房屋结构进行优化升级，最大限度提升施工质量，因此，掌握建筑结构优化的关键技术显得尤为重要。

一、建筑结构优化技术的相关内容

在进行建筑结构优化时，如果想要合理运用结构优化技术，首先必须要了解相关内容，对结构优化设计的大体内容有初步的了解，只有在此基础上才能将建筑结构的合理性发挥到最大，减少设计过失，将不必要的损失降到最低。基于此，在保证建筑功能满足使用要求的前提下，房屋结构优化设计需要考虑多方面内容，例如：细部构造以及房屋主体结构等，对子结构完成单独的优化和相关的设计改造，以此来实现优化设计的最佳效果，充分满足使用者的切身需求。想要确保结构设计优化的理想效果，需要具备一定的全局观念，对优化设计的内容全方位掌握，在满足结构运用条件的基础上，将一系列安全隐患彻底消除[1]。设计的重点内容包含较多，例如：建筑构造类型的科学合理选择，建筑构造承受力问题以及构件分布的方法等。一般情况下，设计的核心主要集中在两个问题上，一个是优化建筑结构整体；另一个是优化建筑结构局部。在实际工作中，可以将第二部分关于局部的设计进行细化，可以详细划分为上部屋盖的优化、围栏构造优化以及基础优化等内容。

二、房屋建筑结构优化设计的关键策略

（一）构建建筑结构模型

想要实现建筑结构的优化，必须要通过构建模型的方式来实现，这样可以让结构问题更加一目了然，方便进一步优化和升级，提升结构的稳定性与可靠性。在进行模型设计时，要运用函数等相关知识确定模型的相关参数，通过对参数的理性分析确保各项条件可以满足实际应用要求。各类参数包括：尺寸、强度以及构件的弹塑性等。通过改变这些约束条件，能够达到建筑模型与施工实际需求的统一性与一致性。除此之外，在构建模型时，还要将各种施工因素考虑其中，通过计算确保模型与真实情况能够相符，利用先进技术将房屋结构的承载力提升到理想的高度。

（二）结合建筑模型对结果进行分析

在完成模型搭建之后，还需要对方案结果进行有效分析，确保结构优化方案的可靠性与科学性。借助结构非线性的特征，对方案的可行性进行分析，完成多种约束条件的合理转换。借助较为先进的计算技术，可以让结构的可靠性与稳定性得到充足保障，最大限度保证房屋结构和计算方式相匹配。提高设计的精确度。针对房屋结构优化，需要依靠计算机编程来完成，通过计算机的应用可以提升结构设计的实际效果，确保达到理想化状态，更加贴合建筑的功能需求，并有效控制成本。通过程序化与科学化的计算，还可以为后续设计提供参考依据，设计人员可以参考编制结果对建筑结构进行合理调整。与此同时，还可以起到及时纠错的作用，方案中的错误可以第一时间被发现，并针对性地改进，实现方案的最优化，完成对施工结果的优化，将结构的稳定性与设计的合理性显著提升[2]。最后，结构优化中想要实现对经济可行性的掌控和分析，也少不了技术的支持，通过计算机的运用可以提升结构优化的匹配度与一体性。

（三）整体性与局部性的优化

在前文已经介绍过，对建筑结构进行优化时，主要包括两方面的内容，一部分是整体性的优化；另一部分是局部性的优化。通常情况下，建筑结构的设计牵扯到的因素较为复杂，需要掌握相关的注意事项，一是要充分考虑各部分之间的结构关系，对子系统进行合理规划。在设计环节，需要先考虑各系统之间的优化关联关系。除此之外，在结构的设计中，还要对施工材料有所要求，加强对配件的优化，确保配件的使用性能，以此来提升结构稳定性，确保整体结构可以得到最大限度的优化。在进行结构优化时，科学的计算是非常重要的设计环节，要结合房屋的功能性需求和经济性分析对参数变量进行优化和提取，将其作为基础模型构建，实现设计方案的最优化。值得强调的是，在模型构建时，参数变量计算的合理性有利于实现程序工作量的降低。在确保函数满足相关条件的同时，确定明确的目标函数。各项计算中为了达到理想的设计水平，需要对强度、应力等约束性条件进行优化，确保将其控制在合理范围。

（四）上部主题优化

在对建筑结构进行上部主题优化时，需要先完成对应模型的建立，找到上部主题结构设计中的不足，在此基础上进行优化，这里的重点内容是对剪力墙设计进行相关参数的优化。在优化阶段，首先需要对剪力墙的构建有总体的了解，包括数量以及结构，确保剪力墙数量的合理性。剪力墙在保证自身质量的基础上，还要为整体承重提供重要支撑，因此，对剪力墙结构进行优化是建筑整体结构优化的重要内容，其重要性不言而喻。通过优化和升级剪力墙结构，可以将房屋的整体抗震性显著提升，增强房屋抵御灾害的能力，为居住者的生命安全提供保证，剪力墙结构稳定性的提升是建筑结构优化的重点内容。最后，在抗剪能力得到明显提升之后，还要以保证工程质量作为前提，尽可能将剪力墙的数量减少。

三、结语

综上所述，实现建筑结构的优化可以起到提升建筑设计水平和施工质量的作用，是建筑总体质量提升的基本保障，其重要性非常明显。随着建筑市场竞争的加剧，施工企业通过房屋结构优化还可以实现成本的高效控制，提升施工成本的管控能力，将施工投入合理控制，在不影响建筑质量的同时，实现利益的最优化。房屋结构的优化还可以让房屋结构布局变得贴合实际，延长总体使用寿命，保障建筑结构的可靠性与安全性。