房屋建筑結構設計中應用優化技術
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摘 要：在傳統建筑中，建筑安全占據了絕對核心的位置，但是在人們生活質量不斷提高的情況下，對居住環境也有了更高的要求，結構設計在達到結構最優化的過程中起著舉足輕重的作用，結構設計人員應該高度重視結構優化在整個設計中的作用，從而實現嚴格控制工程成本，在確保項目質量的前提下來實現建筑物的美觀性、實用性，提升建筑企業的經濟效益和社會效益。
關鍵詞：房屋建筑結構設計;優化技術;應用策略
1 研究房屋建筑結構中優化技術應用的現實意義
建筑結構設計，作為房屋結構設計工作開展的關鍵，其能保證房屋結構整體的安全性與空間資源的利用效率。然而，在設計實踐過程中，受復雜建設環境與市場環境多元化發展問題影響，房屋建筑結構設計的科學有效性無法得到保證。長此以往，房屋建筑結構的作用穩定性不佳，就會阻礙建筑行業的健康發展。為此，相關建設者應從科技手段出發，結合房屋建筑的實際情況，對結構設計進行優化。這樣一來，就可規避不穩定性因素所帶來的負面影響，進而滿足人們對居住環境的舒適度與穩定性需求。
2 房屋建筑結構設計中優化技術的應用優勢
2.1 合理控制造價，節約土地資源
當前階段，隨著建筑市場環境的高層化發展，高層建筑的建設、層數的增加，會導致占地節約量與建筑層數出現失衡問題。而工程總體建設造價居高不下，降低了房屋建筑工程建設使用的經濟效益。為此，房屋建筑結構設計過程，應強化土地節約量的控制力度，即通過協調好占地面積與造價間的關系，來將工程建設的總體造價成本控制在科學合理范圍，進而規避不必要的消耗與浪費現象。如此，房屋建筑結構就能滿足預期的經濟效益需求，最終達到提高工程建設整體質量的目標。
2.2 滿足安全建設需求，降低結構成本
由于房屋建筑物建設層數處于不斷增加狀態，因此，結構設計人員將建筑物自重作為控制房屋整體框架梁柱承載能力的關鍵因素。在此優化技術措施運用下，不僅增加了建筑物的承載能力，還在一定程度上增加了墻體面積與梁柱體積。此外，因房屋建筑物的建設高度存在差異性，因此，會對墻面范圍造成影響。對其采取結構優化技術措施后，成功通過降低內外裝修面積來滿足建筑安全需求。而且，還大幅降低了房屋建筑工程項目建設使用的造價成本。
2.3 重視給排水和電氣優化保持一致
為了實現造型美觀、結構合理的目標，在進行結構優化設計時，結構要和整體平面緊密結合，要充分考慮水、電、暖專業，在設計的過程中各專業之間要及時溝通，這樣結構就可以預留出其他專業所需要的洞口，以免在結構完工之后再對主體結構進行開洞。某市的某個精裝修樓盤，由于甲方在項目設計階段沒有考慮預留裝修用管道口，在房屋建成后，施工方未經任何申報、安全評估的前提下，在房屋內部多處打孔，導致房屋的結構梁的梁底主筋、剪力墻邊緣構件等多處鋼筋被打斷，這些鋼筋起著房屋安全、抗震等作用。業主們紛紛找到開發商，討要一個說法，開發商積極的做出補救措施，對房屋進行檢測加固處理，檢測加固費工費時，真是得不償失啊，所以在房屋結構設計時一定要充分考慮結構與水、電、暖等專業的聯系，防止類似事件的發生。
3 房屋建筑結構中優化技術的應用實例分析
以某高層住宅建筑工程為例，其地上為10層，地下為2層，抗震設防烈度為Ⅵ度（0.05g），地震分組為第一組，場地類別為Ⅱ類。實際技術分析過程，廣泛運用了平板式筏形基礎。在建筑結構體系的選擇方面，主要采用了框架-剪力墻結構形式。具體的結構設計模型優化，應將控制工作集中在變量選擇、函數確定以及施工條件衡量等方面：①變量選擇，要求結構模型設計優化人員注重參數變化幅度、考慮因素等，來降低房屋建筑結構設計與編程的難度。如此，設計優化技術人員就可迅速找到與工程建設預期相符的數據。②參數確定。在房屋建筑結構設計的過程中，常見參數主要包括有：配筋率、軸壓比、含鋼量、構件尺寸等。結構設計人員先要確定一組參數，進行分析判斷參數的準確性，以將房屋建筑物的建設成本控制在科學合理范圍。③基于對施工環境的考慮，應將優化技術運用集中在房屋受力限度、結構穩定性以及結構構件裂縫限度上，即在設計建筑結構過程中，應從房屋施工條件與建筑使用方案入手，來對限制因素進行調整控制，進而強化房屋建筑結構設計的科學有效性。對于該建筑工程的主體上部結構，應通過構建相應模型來進行優化技術控制。
首先，要合理設置剪力墻，以提高其整體質量的均勻性，盡可能使樓層平面剛度中心點重合于樓層整體結構的重心。如此，就可以減輕地震或是風力所帶來破壞影響。此外，如條件允許，應加大剪力墻建設質量控制力度，可通過延長剪力墻肢長度、控制墻肢數量等措施，來降低混凝土材料的使用數量。在對剪力墻內部暗柱進行結構設計過程中，在滿足國家標準規范規定的范圍內，合理減小鋼筋的含量，滿足最小配筋率要求。尤其是墻肢尺寸較大的剪力墻，應控制含鋼量，從而進一步提高造價成本的控制效果。值得注意的是，因本建筑工程對豎向構件軸壓比提出了明確要求，所以，應對剪力墻的構造尺寸進行相應控制，以達到預期穩定目標。為提高房屋建筑結構與排水系統的協調性，優化設計控制人員應在排水系統專用房間中，對機械設備較多與荷載強度較大問題進行重點控制。具體來說，就是將排水系統設置于地下室，并保證管道預留尺寸的合理性，以提高樓板自身的鉆孔位置。管道的建設過程，如穿越了承重墻，就應及時加固墻體，來強化結構設置與管道網之間的協調性，進而規避房屋建筑結構管道出現繞柱等不合理現象。強化計算機與其他數字信息技術的利用效率。這里的計算機能夠為房屋建筑的結構優化設計提供工具條件，如，通過模擬數據模型，來獲得結構設計改動所產生的結果。具體而言，BIM技術優化人員就是利用這一原理，通過模擬房屋建筑結構的數據模型來提高工程項目施工建設質量。對于計算機技術而言，其不僅能夠優化房屋建筑結構設計，還可對施工材料進行配比、結構承載力進行模擬與數據分析。這樣一來，就可根據計算機技術將數據與設計工作經驗結合起來，來獲得最具科學合理性的房屋建筑結構優化設計方案。在上述優化技術背景下，高層建筑環境的復雜性，就可得到有效性控制，進而滿足人們對建筑居住環境提出的舒適度與安全性需求。故，房屋建筑工程結構設計人員應將上述工作經驗，作為重點衡量依據，進而推動所處區域建筑物建設使用環境的健康穩定發展。
4 結語
綜上所述，房屋建筑結構的設計工作開展，需結合經濟性與可持續性兩方面因素，來提高優化技術運用的有效性。如，因本建筑工程對抗震抗壓提出了明確要求，所以，工程建設者應提高結構與建設環境的協調性，以達到預期。此外，還應利用數字化技術對施工材料進行配比、結構承載力進行模擬與數據分析，以使其在涉及的結構環境效果不受影響。事實證明，只有這樣才能保證房屋建筑結構的建設質量不受高層化發展市場環境與建設過程復雜等問題影響，進而滿足用戶對房屋使用的需求。
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