房屋建筑結構設計中優化技術的應用分析

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　　【摘  要】為滿足人們對居住環境的高標準和嚴要求，國家對房屋建筑行業的監督、管理工作力度也在不斷加強。而房屋建筑結構作為確保建筑使用壽命、功能性、美觀性的重要基礎，也開始受到越來越多的關注。采取有效措施優化房屋建筑結構設計，提升建筑安全性、經濟性等成為越來越多人關心的問題。本文針對房屋建筑結構設計中優化技術的應用開展分析。
　　【關鍵詞】房屋建筑工程;建筑結構設計;優化技術;措施
　　引言
　　在建筑業逐步健康發展的形勢下，在整個設計過程中采用優化建筑結構是必然的發展趨勢。優化建筑結構不僅意味著足以大大降低施工成本、節省建筑材料、節約時間，還能夠更好地滿足使用需求，提高經濟效益，使建筑結構設計在更好地服務人們的生活需要的同時，進一步提高項目安全性和抗震性能。
　　1、建筑結構優化設計的內容及意義
　　目前，隨著我國經濟的迅速發展，建筑行業的整體進步，人們對生活條件和生活環境的要求越來越高。因此，優化建筑結構設計，使其結構美觀、適用、安全、經濟，是提高人民生活環境的重要手段。建筑結構設計的優化理念應注重現實需求，根據工程建設項目造價情況，優化結構設計中關于建筑基礎設施、屋頂結構方案和 C-結構方案等方面的重點內容。在封閉系統的科學計算中，根據一些關鍵參數的不同變量參數的影響，建立了結構優化設計模型，得到建筑工程結構優化設計的最終設計結果。建筑結構優化設計具有重要意義。首先，它大大提高了建筑的結構經濟性。優化建筑結構設計可以節約材料，提高抗震性能，減少室內和外表面裝飾，提高其力學性能及建筑的經濟性能。其次，結構優化設計極大地降低了建設項目的總成本。大量數據表明，建筑結構的優化設計可以有效地降低工程造價 25%左右，結構優化設計技術使得建筑材料性能的利用更加合理，使建筑工程施工結構在不同單元之間更加協調，促進建設項目結構設計的經濟性和合理性。
　　2、增強房屋建筑結構設計中優化技術的作用
　　2.1 合理地利用可用土地資源
　　根據目前的土地可用規模，我國出現土地資源極為短缺的現象，因此，建筑領域的開發商需要在進行房屋建筑結構的優化設計工作的過程中，既要保證人們的居住面積不受到任何因素的影響，同時也要注意在開發的過程中，產生的土地資源被浪費的現象。在過去的時間里，人們普遍地認為建筑所涵蓋的土地面積就是所居住的地面面積，這種錯誤的潛意識認知要得到及時的整改，在實際的房屋建筑面積測量中，基本的居住面積往往會低于建筑的面積，而具體的面積差異，主要根據結構設計的質量。所以，在對房屋的建筑結構進行設計優化的時候，合理地利用土地的可用資源，實現建筑面積與居住面積無差異的目標，盡量控制土地資源的浪費，提高土地的可用資源利用。
　　2.2 有效提高建筑物層數
　　城市部分地區因為發展出現土地資源的昂貴和稀缺的現象，催生了建筑行業的高速發展，因此，建筑行業未來的發展重心，依然需要往超高層建筑的方向發展，而關于如何提高土地資源的可用率首先就需要增加建筑物的高層數量。而針對高層建筑的基本質量要求，在提高建筑物的高度時，需要開發堅實的地基質量，僅有穩定的地基還不足以應對超高層建筑的基本需要，對房屋建筑的結構設計進行合理地優化，才能夠保證超高層建筑物最基本的質量要求。在對建筑物進行增高的工程項目中，要對建筑所產生的成本要有一定的了解，做好前后期的預算，因為建筑的增高項目一般耗資相對來說是比較高昂的，而這一系列所產生的后期改造主要是因房屋結構的設計不夠合理化而導致的，通過對房屋建筑構設計的優化措施能夠有效地解決目前的問題，進行優化技術的過程中，也要提高結構設計的專業水平，有效地控制房屋的建筑成本以及合理地增加建筑物的層數。
　　3、在應用設計優化技術的過程中存在的問題
　　要知道，房屋結構設計是一個多目標的問題，具有較強的復雜性，所以只采用房屋結構設計優化技術無法滿足整個房屋建筑工程的要求。通過觀察可以發現，很多設計人員對設計優化技術的應用缺乏一定的綜合性分析，只是滿足了部分目標的設計要求，沒有實現對整個工程效益最大化的設計。很多設計人員在實際的工作過程中，雖然通過運用計算機軟件的方式對房屋結構設計進行優化，但是忽視了計算機軟件的局限性，無法將房屋結構設計進度以及建筑功能等方面的因素植入到計算機軟件中去，對這些要素缺乏綜合性的分析，這不僅無法將房屋結構設計優化的作用充分發揮出來，更是無法滿足整個房屋建筑工程的需求。
　　4、房屋建筑結構設計中優化技術的應用
　　4.1 整體、局部優化
　　由于房屋建筑工程項目具有明顯的層次性以及復雜性特征，所以在對房屋建筑結構設計運用優化技術時，需要將其層次性特征納入分析的范疇中，注重對整體、局部的合理優化。而房屋建筑工程的層次性主要體現在設計、結構、安裝三個體系，而這三個體系又包含了更多的下屬體系。因此，相關設計人員應該對這些因素進行綜合性的分析及優化，突破布局的橫向關聯和疊加工程，分別從整體和局部兩個方面對房屋建筑結構進行設計優化，避免對建筑的使用材料、選擇零部件以及選擇結構類型等方面產生更為復雜的影響，確保設計優化技術的積極作用能夠得到充分的發揮。
　　4.2 重視前期規劃
　　房屋建筑工程施工設計人員在對房屋結構進行規劃設計時，應該進入施工現場對具體的施工環境和實際的施工要求進行深入的認識和了解，以便于結合房屋建筑工程施工方案對房屋建筑結構進行更為合理的設計，從而推動建筑施工的有序進行。同時，設計人員在進行設計優化時，需要結合之前了解到的實際情況和具體要求，根據自身的經驗針對不同的工程機構布局要求設計出不同的效果，并將細部結構優化與概念設計有效的結合起來，落實到設計過程的各個環節之中。而對于缺少相應數值的細部處理可以采用概念設計來進行，以實現對方案設計效果的進一步提升。
　　4.3 協調優化設計
　　在進行房屋建筑結構設計時，施工設計人員應該注重提升房屋建筑結構的合理性以及適用性，確保房屋結構設計能夠與房屋結構整體平面具有較高的融合性，促使兩者之間處于一個緊密的配合狀態。設計人員在對房屋建筑結構中的柱和墻進行設計時，確保柱面和墻面的協調性，避免出現柱與墻的錯位問題，促使兩者之間具有較強的一致性，同時，還應該注重房間開間進深的統一性，避免樓層的截面與高度出現明顯的差異。此外，還需要注重對樓梯方面的設計優化。由于高強度建材較為輕便，致使其作用力會集中在轉角區域。因此，房屋建筑結構設計人員在對樓梯進行設計時，在采用高強度建材的同時，還應該避免鋼芯、重心交疊出現扭曲的問題，以確保鋼芯、重心的交疊。
　　結束語
　　我國自從改革開放以來，人們的生活水平不斷地在提高著，其中對于房屋的具體功能及質量有了全新的要求，面對土地面積的價格和相關的建筑材料價格不斷地上漲，發展建筑成本隨著增高，令房屋開發單位面臨著建設成本的巨大壓力。針對房屋的建設現狀，如何既能滿足人們對房屋的基本功能要求，又能夠全面地保證房屋的質量要求，在這些基礎上有效地節約房屋的建設成本，房屋建筑企業需要采取有效的改善措施，以及采用先進的技術方法，針對目前的房屋建設體制，在保障質量以及人們的基本需求條件上，合理地控制房屋在建造的過程中資源的有效利用，實現成本的控制與安全為目標的房屋建筑工程。
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