房屋建筑结构设计中优化技术应用分析

赵恒

（泰安市精致施工图审查有限公司，山东泰安 271000）

随着房屋建筑行业的快速发展，绿色建筑的设计理念逐渐成为行业的发展目标，为了满足人们对房屋建筑结构设计的要求在绿色建筑的发展模式下开始应用优化技术。随着经济的发展，人们对房屋建筑结构又提出新的要求，不仅是要求建筑结构的安全性和功能性，还要融合时代的发展元素。为了保障建筑结构的工程质量，节省施工成本，还需要对结构设计进行优化，应用优化技术对整个建筑结构进行合理设计，提高施工质量和效率，推动建筑行业的可持续发展。

1 房屋建筑结构优化技术

传统的结构设计通常是依据不同的要求设计出来的方案，利用专业的力学知识对方案进行分析，保证其稳定性，承载力度和刚度都符合结构的设计要求[1]。结构设计方案一般会利用一些设计变量和给定的参数来表示。传统设计就是在结构标准下的设计方案，所有的设计内容符合相关的规范要求。传统设计的特点是安全性高。

结构优化设计是在满足建筑设计要求的情况下，对各种方案进行反复的调整，最终达到结构设计的优化效果。结构优化设计的优点就是可以提高建筑工程的经济效益，节省施工成本。优化后的设计不仅安全性高，而且结构性和功能性更强[2]。结构优化设计是在要求规范下对各种资源的合理设计，有效地控制了成本投入。

2 房屋建筑结构设计中优化技术存在的问题

2.1 基础设计问题

房屋基础设施的设计是整个设计的核心，因为关系整个建筑结构的稳定性和使用年限。由于很多的建筑结构设计人员在进行基础设计时缺乏重视，导致对基础的设施缺乏了解，在实际的设计中没有实地考察施工现场，而是通过相关部门提供的数据信息来完成基础设施的设计，最终导致设计出现偏差，严重降低施工质量[3]。

2.2 框架设计问题

框架设计是整个结构设计的关键，框架设计主要包括横向和纵向设计两种，设计人员往往出现的问题是在设计框架时只重视横向框架的设计，对纵向框架的设计认识不足，从而降低最终的框架设计承载力。框架结构的水平不仅需要横向承载力还需要纵向的承载力，两者平衡才能保证承载力的强度。在实际的框架设计中，如果忽视了其中一方可能会降低整个框架结构承载力，严重降低房屋建设质量。

3 房屋建筑结构优化设计的要求分析

3.1 绿色环保要求

随着绿色可持续发展理念的提出，在房屋建筑上也逐渐向绿色建筑方向迈进。从房屋建筑结构设计方面，为了满足绿色环保的设计理念，对整个建筑结构进行分析，不断进行结构优化，应用优化技术减少对施工资源的浪费，提高材料的利用率，设计绿色房屋建筑结构，满足环保建筑要求。

3.2 经济性要求

随着房屋建筑行业的发展，市场竞争越来越激烈。经济要素是竞争中的关键要素，在新的房屋建筑发展情势下，经济要素在房屋建筑结构设计中的作用越来越重要[4]。为了更好地发挥优化技术在房屋建筑结构设计中的价值，还需要结合先进的技术，最大限度发挥建筑工程的经济价值。

3.3 安全性要求

房屋建筑最重要的就是建筑质量，在实际的建筑结构优化设计中，安全问题一直以来是各个建筑行业备受重视的问题。为了保证结构设计的安全性还需要在进行优化设计时把安全性作为设计的前提条件，提高房屋建筑的整体建设质量。

4 优化技术在房屋建筑结构设计中的重要作用

4.1 有利于建筑物用地面积的优化

我国是人口大国，因此对房屋的需求量较高，随着房屋建筑行业的发展，用地问题也逐渐突出。在保证土地面积不变的基础上，建筑层数就会增加，这样层数上的面积使用率就会降低[5]。为了扩大建筑物的占地面积，还需要房屋建筑设计人员在进行结构设计时利用优化技术不断优化设计方案，选择合适的设计方案，保障房屋建筑的质量。

4.2 有利于优化结构设计与建筑设备之间的关系

房屋建筑离不开各种设备的使用，设备是房屋的重要组成要素。随着房屋建筑楼层的增加对各种排水管道和电力系统等设备的使用数量也会不断上升，设备的增加会提高建筑成本，为了控制成本的投入，可以使用优化技术对房屋建筑结构进行优化，不仅能节省更多的成本，还能优化结构设计与建筑设备之间的关系。

4.3 有利于优化建筑层数之间的关系

很多建筑物普遍存在的问题是在一栋楼中各个楼层共同分摊建筑成本，就算是楼层的数目发生改变了，但屋顶的成本不会改变，在进行设计时，可以根据实际的建设情况增加楼层数量，降低整体的成本投入[6]。应用优化技术，可以在进行房屋建筑结构设计时，对楼层和各种成本进行综合的考虑设计，优化建筑层数之间的关系，从而降低整体建筑的成本，提高房屋建筑企业的经济效益。

5 房屋建筑结构优化设计应用

5.1 构建科学的优化模型

房屋建筑结构优化设计的质量关系着整个建筑质量，提高设计质量还需要构建优化模型，保证模型的科学性和合理性。构建科学的优化模型需要对整个施工环境进行实地勘察，对比勘察结果与设计计划，然后进行优化调整。在具体的分析过程中要综合分析可能产生影响的因素，为优化设计提供保障。另外，在进行设计时还需要参考各种数据，以稳定性和安全性作为结构优化设计的核心，保证设计方案的可靠性，为房屋建筑施工提供保障。

5.2 整体设计方案的优化

在进行房屋建筑结构优化设计时，要综合考虑各种因素，天气、地形等。天气因素会影响施工进程，为此在进行方案设计时可以增加防水设计，避免对整体的方案造成影响。另外，对可能造成影响的因素可以应用优化技术进行调整，达到优化效果，保证房屋的建筑质量。

5.3 优化局部结构性能

在进行优化设计时还需要加强建筑整体的性能与局部性能，两者之间是相互相成的，有着必然的关联。在建筑结构的优化设计中最重要的就是剪力墙的设计，主要是因为关系着整个施工的质量，为了尽可能控制成本，在设计中要对建筑房屋的高度以及实际的建筑情况进行全面考虑，保证剪力墙的设计高度[7]。只有优化局部结构的性能，才能最大限度保障整体建筑质量。

5.4 加强计算机技术的优化应用

随着科学技术的不断发展，在房屋建筑结构优化设计中离不开先进技术的应用，为了保证建筑结构的设计质量还需要应用优化技术和先进的计算机技术。优化技术可以对整个结构设计方案进行合理的分析并提出改进方案，计算机技术可以准确计算各种参数，加强计算机技术的优化可以对设计中的不足之处进行调整，保证设计方案的合理性和准确性。

5.5 基坑施工技术的优化

基坑施工技术在房屋建筑中的作用非常大，重视基坑施工技术的应用可以保障建筑的施工质量[8]。在进行房屋建筑结构设计时可以优化基坑施工技术，房屋建筑结构设计在实际的施工中离不开基坑施工技术的应用，优化后的技术不仅能保障建设质量，还能保障房屋结构的稳定性和结构性等功能。

5.6 加强剪力墙的优化设计

剪力墙在房屋建筑结构中的作用就是底部支柱，在进行房屋建筑结构设计时需要加强对剪力墙的优化设计[9]。在实际的设计环节值得注意的是保证剪力墙的高度，高度设计一般是底部两层高度与嵌固部位的12%左右。另外，需要重视的是在地下室顶板处增加剪力墙的嵌固设计，主要是为了避免出现强烈晃动时对其他层造成破坏。

6 结论

随着经济的发展，人们对房屋建筑的要求也逐渐升高，建筑行业的发展迅速，但是质量问题也引起了重视。为了保证房屋建筑的质量，对房屋建筑结构进行优化设计，应用优化技术不仅能加强房屋建筑的稳定性和安全性还能节省建筑成本，提高建筑企业的经济效益。优化技术在房屋建筑结构设计中的应用逐渐成熟，推动房屋建筑行业的可持续发展。