建筑结构设计中常见的问题与解决措施分析

毕明亮 吉林省世纪新创建筑设计有限公司

1 前言

合理应用建筑概念设计能够提高建筑设计的合理性，可以实现工程师实践能力的提升。通过加强概念设计的应用和落实能够将建筑设计师们的概念设计能力全面、科学地提升优化，有助于培养设计人员改革创新意识。在具体应用概念设计过程中，应当明确建筑结构受力概念，从多角度对建筑结构的受力情况进行分析，从而实现结构方案的优化。设计师秉持开拓创新理念，对不同建筑的需求进行合理分析，丰富和完善建筑结构设计，将建筑物的活力提升，可以实现建筑设计方案经济性和安全性的提升。

随着社会经济的不断发展，在开展房屋结构设计工作的过程中，设计单位不但要对建筑的实用性及安全性进行考虑，同时也要全面提升建筑的美观性和经济性。所以在房屋建筑设计的过程中，设计人员需对建筑的安全、实用、美观、经济进行保证，还要考虑对施工的便利性。因此，对于建筑结构设计单位需要进行优化设计，只有这样，建筑的各项功能才能得到统一，进而可以促进我国建筑事业的稳定发展。基于此，本文围绕建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用进行了分析和探讨。

2 房屋建筑结构优化设计的重要意义

2.1 房屋建筑结构优化设计极大地降低了建设项目的总成本

通过数据分析可知，房屋建筑结构优化设计对于节约建筑成本有着十分重要的作用。房屋建筑结构优化设计能够更加合理地利用建筑材料，不会产生各种浪费，确保房屋建筑结构设计的经济性。另外，在建筑结构优化设计的过程中，还需要制定一套完整的、科学的成本方案来节约房屋建筑成本。

2.2 提高房屋建筑的安全性

科技的发展使中国房屋建筑结构设计水平得到了提升。受力分析软件能够为房屋建筑结构设计提供更加可靠的数据，从而确保建筑结构设计的安全性和有效性，并且能够用参数化的房屋建筑结构设计方式，节约建筑成本、优化建筑外观、提升建筑工程安全性。

2.3 降低工程造价

建筑企业发展的最终目的是为了获得利润，因此房屋建筑工程施工的工程造价非常重要。在充分考虑房屋建筑工程安全性的同时，房屋建筑结构设计要能够实现对资源的节约。不能一味地追求安全性而使建筑工程消耗过多的资源，因此需要对房屋建筑工程开展更加有效的结构设计，在房屋建筑工程安全性的基础上，通过对房屋建筑结构设计的优化，尽可能地降低建筑工程施工成本，最终实现降低工程造价的目的。

2.4 提高房屋建筑的经济性

只有房屋建筑在采光、采暖、电梯等方面具备优势，才能够更好地激发人们的购买欲望。但是很多楼盘在销售的过程中由于某些因素不能够达到居住者的要求而导致销售状况不佳。由于建筑工程的开展需要消耗巨大的成本，开发商为了能够实现利益最大化，将楼间距设置过小，楼层设置过高，增加了居住的不舒适程度，从而降低了楼盘的经济性。因此，在房屋建筑结构设计的过程中，应该充分考虑楼间距、楼层高度以及土地利用率，为房地产开发企业创造出更大的经济效益。

3 建筑结构设计优化的流程分析

3.1 对优化模型进行合理建立

在开展建筑结构设计优化工作的过程中，结构优化设计模型及计算方案是极为重要的。所谓结构设计优化，即是从众多变量中选择较为关键的参数，之后结合这些参数建立函数模型，并计算出最优解。通常情况下，对模型的构建可分为以下几部分。

首先，设计人员需要对设计变量进行合理选择，设计变量不但对模型的构建起着至关重要的作用，同时也关系着对参数的选择，设计人员通过对模型的设计变量进行科学计算，计算编程的工作量也会得到有效的降低。

其次便是对目标函数的明确，在这一过程中，设计人员需找到能满足函数条件的最优解，之后还需对约束条件进行合理确定，其中就包括应力、强度以及尺寸等数据条件。在落实建筑结构设计优化工作的过程中，设计人员需确保这些约束条件可达到施工标准及规定，这样设计的相关需求也能得到有效满足。

3.2 对计算方案及程序进行设定

在进行房屋建筑结构设计优化的过程中，一些约束条件及变量参数都会对优化工作产生一定的影响。因此，在计算期间，设计人员需将约束条件转变为非约束条件，这样建筑结构的优化工作也能顺利进行。不仅如此，对于变量因素设计人员也需进行全面考虑，通过采用科学、有效的计算方法，也能实现对建筑结构的优化设计。最后，在计算好设计优化方案之后，设计人员还需对程序进行编写，通过将程序导入到计算机之中，其也有利于后续计算工作的开展，这样在后期计算时，工作人员只需将数据输入到系统中，便可得到相应的结果。

3.3 结果分析

在进行建筑结构优化设计的过程中，结果分析是极为重要的一项工作。通过对计算机所得数据进行系统分析，设计人员也可结合数据的相关情况，从而对方案进行优化设计。在开展设计优化工作的过程中，需对相关阻碍因素进行合理考虑，这在很大程度上可确保建筑结构的优化设计工作可以顺利完成。不仅如此，在进行建筑工程施工的过程中会消耗极大的人力、物力和财力，通过进行结构优化也可实现对这些指标的降低，而建筑工程的施工质量也能得到有效的保障。因此，在开展建筑结构设计优化工作的过程中，设计人员需在建筑经济及技术间找到平衡点，同时还要将二者存在的矛盾进行有效降低，这样在采用先进技术的同时也无须花费大量的资金。最后，对于技术可为建筑单位带来的经济效益，设计人员也要进行全面的理解，同时还要意识到技术的改进降低了很多不必要的经济消耗，所以对于先进的技术方法也要进行全面、合理的应用。

4 概念设计与结构措施的应用优化措施分析

4.1 提升设计人员能力以及设计方案内容

建筑工程结构的稳定性和设计效果直接受到设计人员结构设计水平和资质能力的影响。为此，应当加强设计人员专业能力的提升，从而达到优化设计方案内容的效果。设计人员需要加强对建筑结构工程整体实际情况的分析，明确掌握当前建筑结构工程的抗震性能需求、主体构造强度情况，定期组织培训，将设计人员的资质能力提高。

4.2 建筑结构材料的科学选用

建筑结构主体性能从很大程度上受到建筑结构材料选择合理性的影响。通过以往结构设计经验可知，在地震作用下，建筑物所遭受的地震作用率会随着建筑结构刚度的增加而提高，建筑结构构件刚度越大，表现出的遭受地震灾害的影响也就越大。为此，在建筑材料选择过程中，需要充分考虑建筑材料的抗震性能。比如在选择建筑屋面构件过程中，可以用轻质材料将传统厚重材料取代，从而将建筑结构构件重量减少，将地震带来的危害影响降低。此外，施工人员在现场应用建筑材料过程中应当加强检查抗震材料的质量情况，保证材料合格方可应用于施工当中。

4.3 建筑结构体系的协同工作

建筑结构构件设计、构件耐久性等方面都是建筑结构设计中需要重点关注的内容。我国近些年建筑行业持续发展，促使涌现出了越来越多的高层建筑、超高层建筑，有的工程中会发生短柱现象，这不利于保证建筑结构的抗震性，所以需要采取加固措施。在设计过程中，通常需要采用加强构造柱的方式发挥建筑结构中所有构件的水平应力。此外，成本是现代企业非常关注的一项工作内容，通过优化建筑工程结构设计有助于将成本降低，从而达到提升建筑企业经济效益和社会效益的作用。为此，可以采用协同设计的方法，充分发挥建筑结构中每个构建的作用，将建筑材料的利用率提高，真正地落实结构措施和概念设计的方式，在保证建筑物质量水平的同时加强节约，为企业创造更多的经济效益。

4.4 节能结构设计优化

在房屋建筑结构设计的过程中要坚持绿色可持续发展理念，相关设计人员要具备良好的专业素养。优化方法包括以下几个方面：第一，房屋建筑所处的地理环境对房屋建筑整体质量效果具有重要影响，因此在设计过程中应该加强重视。在房屋建筑结构设计优化之前，对房屋建筑所处地理位置、气候条件以及所在城市进行调查，选择有效的方式完成对房屋建筑朝向、采光、采暖等设计工作，以确保良好的房屋居住环境。第二，要统筹兼顾，在房屋建筑结构设计的过程中兼顾美观和功能，即在房屋建筑结构设计过程中要考虑房屋建筑的美观效果和各方面功能，使房屋建筑能够同周围景物结合，采取更加有效的方式使房屋建筑实现高效的建筑结构设计效果。第三，要采取优化措施，完善房屋建筑的维护工作。在开展房屋建筑屋顶、门、窗等设计的过程中，应该充分考虑采光、热量散失等因素，从而充分为居住者营造良好的居住环境。在房屋建筑维护工作过程中，需从细节出发，充分考虑房屋建筑在使用过程中可能会出现的问题，采用更有效的方法加强对房屋建筑的维护，延长房屋建筑的使用寿命。

5 结束语

随着人们对建筑工程质量的要求越来越高，在房屋建筑结构设计的过程中所采用的技术也越来越先进。房屋建筑结构设计人员需要利用先进的优化技术来完善建筑结构工程施工质量，房屋建筑结构设计人员还要提高自身能力，加强同相关施工人员的沟通，使房屋建筑结构设计能够更好地发挥其在提高房屋建筑工程质量方面的作用。