结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用

结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用

魏乔 1 张丹 2

1武汉天华嘉易建筑设计有限公司 湖北省武汉市 430000

2湖北瑞祥盛水利水电工程有限公司 湖北省武汉市430000

摘要：房屋建筑工程是我国基础设施建设中的重要组成部分之一，房屋建筑建设质量的优劣，与人们的生活质量息息相关。房屋建筑结构设计中，结构设计优化是保障房屋建筑的质量及提高建筑物安全性、稳定性、美观性的有效手段。基于此，文章对房屋建筑结构设计中结构设计优化的应用情况进行了分析，并探讨了房屋建筑结构设计优化的关键点，希望可以为房屋建筑结构设计及施工的开展提供有效参考。

关键词：结构设计优化；房屋建筑；结构设计

引言

随着我国创新战略的提出，各行业都应紧跟时代发展的步伐，房屋建筑行业也不例外。人们生活质量的提高，使得人们对于日常居住环境的要求也越来越高。为了使得国民对于居住的要求可以得到满足，国家也对建筑行业提出了新时代的要求，以便于尽快解决人民对于美好生活需求的问题。为了保持房屋建筑的安全持久性，保证建筑的功能特点，在房屋建筑设计中应充分运用各种优化技术，其目的是在保证其功能完备的基础上，不断提升其经济效益，同时充分节省其占地面积。如今已经进入计算机时代，对各行各业都有深远的影响，建筑行业也不例外，所以掌握相关的计算机技术就显得尤为重要，只有这样才能更好地解决在优化设计中出现的各种计算问题。

1建筑结构设计优化方法特征分析

1.1安全性

安全是对建筑工程的最基本要求。建筑缺乏安全性，使得建筑使用没有了最基本保障，会在使用过程中出现一系列安全隐患，对消费者的生命财产安全构成了潜在威胁。设计者在进行房屋结构的设计与优化调整时也应当注意房屋设计的安全性和结构合理性，设计方案要突显安全性，例如在设计过程中，设计者要充分考虑到施工过程的难易程度，减少高难度施工过程的结构设计，以降低施工危险性。

1.2美观度

设计者需要在建筑结构进行优化的基础上提高建筑的美观度。现如今，房屋的功能不再仅局限于为用户提供安全舒适的宜居场所，同时也需要给予用户在视觉上的良好体验，让房屋充满美感。在设计过程中，设计者既要考虑到大众化的审美态度，同时也要兼顾少部分人群对美的追求，同时结合一些地域文化元素，在保证了建筑的结构安全性和经济实用性的同时，在房屋原有基础上进行创新，将房屋结构本身具有的美感与新的艺术元素融合到一起，使之成为集美观性、创新性于一身的现代化房屋建筑。

1.3经济实用性

开发商在进行房屋建筑施工时也会将房屋的施工成本考虑在内，使房屋施工成本尽量得到压缩，从而降低出售价格，吸引消费者进行购买。房屋结构设计与优化过程中，设计师也需要对房屋结构优化成本考虑到设计工作中，并将其当做一个对房屋结构优化过程起到决定性影响的重要因素。例如，设计者要针对不同的房屋使用人群来进行房屋结构的不同种方式的优化设计，增加一些简装户型：此类户型中，房屋使用装修建材要简单，但要确保质量，优化过程要简洁，以降低房屋成本，利用此种方式来加大房屋对大部分人群的吸引力。

2房屋建筑结构设计中的结构设计优化

2.1建筑结构模型的优化

房屋建筑结构设计中，对结构设计优化进行应用的时候，应优化建筑结构模型。在对建筑结构模型进行优化的时候，可以从确定约束条件、计算函数、选择变量三个方面开展。创建、使用建筑结构模型的过程中，应对不同变量的选择进行高度重视。对不同变量进行设置、选择的时候，必须充分考虑房屋建筑物的实际情况，并结合当地情况，全面分析可能会给房屋建筑结构设计产生影响的所有因素，并用预定参数来对这些因素进行表示，在房屋建筑结构设计中表现出来。一些因素可能会给房屋建筑结构设计的整体效果产生非常大的影响，因此，不管是多元因素，还是单一因素，设计师均要给予足够的重视。除此之外，房屋建筑结构设计优化过程中，将各种元素反映到函数中，能够有效减少工作人员的劳动量，有利于提高其工作效率。

2.2建筑主体结构的优化

房屋建筑结构设计中，对主体部分进行设计的时候，应对建筑物的质量进行重点考虑，优化设计应建立在保障房屋建筑质量与安全性的基础之上。基于此，房屋建筑结构设计中，首先要考虑的问题便是确保建筑物的安全性，并在后期优化设计中，致力于实现主体结构承载性能的加强。对于建筑物来说，主体部分稳定性的增强，是提高建筑物安全性的有效手段，其可以赋予建筑物在一定范围内抵抗恶劣环境的能力，使建筑物在地震、大风等环境下具有安全性，避免一旦遭受恶劣外部条件建筑物便发生倾覆。对建筑主体结构进行优化的时候，重点是对剪力墙进行优化设计，确保剪力墙的整体稳定性，重点是要使剪力墙质量均匀，并让建筑物的结构重心、刚性中心重合，从而提高建筑物的整体稳定性。设计师可以采取减少剪力墙数量、增加剪力墙程度的方式，来对剪力墙结构进行优化，使剪力墙的稳定性更高。房屋建筑结构设计中，往往会在剪力墙内部设置大量钢结构，从而使剪力墙可以承受更多重量，提高剪力墙的稳定性。

2.3屋建筑安全结构设计

建筑的设计优化问题和结构设计密不可分，任何建筑物在设计时都必须遵循安全的原则。由于近年来自然环境发生了显著的变化，许多不可抗力的自然灾害随时都有可能发生，比如地震、暴雨等。一旦出现这些自然灾害，就是对建筑物安全的严峻考验。结构布置合理、受力形式较好才能为居住者的安全提供保证。因此，建筑房屋的结构优化技术对居住者的人身安全尤为重要。在建筑的设计之中，必须首先考虑其安全问题，如抗震、防水等安全方面的问题。总结以往的设计经验，可以通过将建筑物设计成较规则的结构布置来提高建筑物的安全性能，从而有效地提高建筑物的安全等级。

2.4建筑主体优化设计

建筑主体优化设计技术也是优化技术在房屋建筑结构设计中的一项比较重要的应用，其就是要对建筑整体进行进一步的精确，在优化的过程中，通过利用计算机技术，结合3D技术，建立一个模型，使施工人员对其建筑有一个更加直观的观察，而且可以通过这个模型对建筑主体的各种参数进行进一步的确定，如果发现有任何不合理的地方，可以进一步改正，避免在施工的过程中出现错误。通过这种优化，可以进一步地节省材料，比如在进行优化的过程中对墙体进行计算，减少不需要的墙体，使其空间更加开阔，对剪力墙的墙肢的长短进行优化，可以适当减短墙体长度，更好地节省建筑材料，降低建筑成本，而且在对建筑整体优化设计的过程中，可以采用多种技术相结合，提高其整体的稳定性。如今混凝土仍是建筑主体施工的一项最为常见的施工材料，建筑物坚固与否，取决于混凝土中各成分的比例，所以在进行建筑主体优化设计的过程中，需要对混凝土材料的配比进行进一步精确，对混凝土施工、养护方案进行确定，确定混凝土施工的每一个步骤，确保其在混凝土施工的过程中没有差错，因为如果在混凝土施工的过程中出现差错，是无法更改的，所以设计人员需要重视这一点。

结语

现代化科技的发展使房屋建筑结构优化设计能够更加有效地完成，从而使建筑工程的发展满足人们的发展需要，应用现代化的科学技术，能够使房屋在设计的过程中很好地满足工程设计原理，实现房屋建筑结构设计的优化。

参考文献：

[1]赖小燕.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].现代物业(中旬刊),2019(9):87.

[2]霍延超.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].工程与建设,2019,33(2):214-215.

[3]孙明举.解析房屋建筑结构设计中优化技术[J].中国住宅设施,2019(7):96-97.