浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术

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　　摘要：随着经济的不断发展，人们生活质量的明显提高，对于建筑结构的要求也越来越详细，要求也在不断地提高，基于这种情况，为了满足人们的高水平生活，他们对房屋建筑的设计也会提出越来越高的要求。这在一定程度上会促进我国建筑行业的不断发展，使房屋建筑达到更好的社会效益和经济效益，才能够更好地促使发展城市化。
　　关键词：房屋建筑;结构设计;应用;优化技术
　　1 房屋建筑结构设计中优化设计简介
　　1.1房屋建筑结构设计的背景与意义
　　随着人口的不断增加，用地紧张的问题越来越明显，很多企业总是试图寻找可以节约土地又可以满足住房需求的办法，都认为楼房越高越可以省下用地面积，其实这个是错误的观念，在建筑过程中企业必须要考虑相邻建筑之间的距离问题，尤其是是在高楼很多的地方，各楼之间必须要保证一定的距离，这样才可以保证地面对楼层应力的稳定性，还要保证楼层间的采光性能，楼层越高楼与楼之间的间隙就应该越大，因此要找到一个平衡点，合理利用地面面积取得最佳的建筑效果。
　　1.2房屋建筑结构设计中优化技术的原则
　　一是建筑结构优化设计必须要根据工程地设计与价值考虑，要尽可能地合理利用建筑材料地性能，要加强协调建筑构件与部分地设计。结构优化设计不仅符合传统设计方案地规范和安全准则，还具备着一定的价值和审美性，进一步的加强建筑结构设计的质量，可以更有效的协调建筑功能，将工程的造价降到最低。二是必须要以工程实际情况为依据。建筑结构优化设计主要内容是建筑基础结构、屋盖结构和维护结构等方面，在这些结构的设计中必须要以工程的实际情况来进行施工，要加强关注工程进度与发展，要适当的控制工程的造价，才可以使结构设计优化符合设计理念，设计出满足人们需要的设计方案，协调建筑美观与结构的关系，才可以让建筑美观且经济实用，同时还可以对人们居住的环境有所改善。
　　1.3房屋建筑结构设计中优化技术变化与创新
　　一是加强建筑结构局部构建的细节设计。例如在设计现浇板的时候，要尽可能地将异形板划分为矩形板，让建筑更加合理地受力，还要避免拐角处出现裂缝。二是利用计算机建立建筑结构优化设计地模型，使用计算机来让建筑结构设计达到优化地目的。优化设计大型复杂地建筑结构的时候，利用计算机来设计建筑结构有着传统设计方法无法比拟的精确程度与优势，所以结构设计人员一定要掌握计算机知识的运用，有效的利用计算机来优化建筑结构的设计。
　　2房屋建筑结构设计的主要问题
　　2.1上部结构存在的问题
　　我国的很多上部结构在设计的环节内做的并不是很好，有的是因为工程师对其的重视程度不够，有的则是因为知识技术的局限性，认知的不足，有的时候相关的技术人员在设计楼板时只是简单的将双向板作用按照单向板的方法进行计算，并没有很全面的考虑到板的受力状态，久而久之，楼板的一个方向就会因为受力过大而出现明显的裂缝，所以务必要注意上部结构存在的问题。
　　2.2工程师自身的问题
　　我在实际建筑设计的过程当中，许多工程师并没有对房屋建筑的场地进行地质情况的详细现场勘察，都是根据设计单位提供的基础资料以及以往的经验来进行施工图的设计，这存在着一定的盲目性和片面性。所以工程师要进行实地考察，要准确的计算出房屋主体的荷载打消，要对基础承载能力进行准确的核算，这样才可以保证施工后房屋的实际质量，不出现“豆腐渣”工程。
　　3 房屋建筑结构设计中应用优化技术的思路
　　3.1房屋建筑结构设计模型的优化
　　优化建筑结构必须要建立结构模型。为了保证建筑结构设计模型的科学性与高效性。在模型测试过程当中一定要控制好各种参数的变化，并按照试验经验和数据选取好试验变量，为了提把起到决定性因素的几组数据作为主要变量来研究。
　　3.2房屋建筑结构计算方案的优化
　　对房屋建筑结构设计方案进行优化有利于提高设计模型的科学性与高效性。在房屋建筑结构设计方案优化当中影响房屋建筑结构优化设计方案的因素有很多。所以，利用数学分析模式对原有的计算方案当中的不良因素进行分析与实践，制定出一套完善的计算方案，不仅可以把影响房屋建筑结构计算结果的失误率降到最低，而且还能够提高房屋建筑结构计算方案的科学性与合理性。
　　4 优化设计技术在房屋建筑结构设计上的应用
　　以一套36层建筑为例（含地下一层），这个项目采用的是钢结构框架剪力墙，那么通过综合考虑，确定用结构优化设计技术来代替传统的结构设计，并借助计算机软件技术，对该建筑的每个施工阶段和施工环节进行优化，方案经过优化设计，不仅降低了工程造价而且还促进了工程经济效益的提升。
　　4.1整体、局部优化
　　房屋建筑工程具有层次性与复杂性的特点。其中，层次性包括三个体系即，设计、结构与安装。这三个体系所涵盖的下属体系较多，所以合理优化这些下属体系，打破布局的横向关联与叠加工程，才不会对建筑在材料使用、零部件选择以及使用何种结构类型等产生较为复杂的影响，也就是说分别从整体与布局对房屋建筑进行优化，才是优化设计技术在房屋建筑结构设计当中应用的真正意义。
　　4.2重视前期规划
　　施工设计人员在对房屋建筑结构进行规划设计时应深入到对方案设计的前期规划当中，通过对工程施工现场的考察与了解，科学合理的制定好工程施工方案，进而为房屋建筑工程施工的顺利进行提供有价值的参考和依据。
　　4.3 对桩基础及上部结构进行优化
　　就桩基础来讲，灌注桩在房屋建筑施工当中是很难控制的。选择长度的大预制桩，可以减少土壤对桩身的摩擦力。在放置预制桩前先把设计好的预制桩中心点位的坐标用相关的一起投放到施工场地当中，其流程为;核对坐标、架设仪器、输入坐标、放点。然后，对桩基础及其上部结构进行优化，首先对灌注桩上部结构进行建模优化，合理布置剪力墙，确保楼层刚度中心与同楼层重心结构的重合，以此来减少外部荷载作用对于建筑结构扭转造成的影响。
　　4.4 协调优化设计
　　首先，施工设计人员在对房屋建筑结构进行优化设计时，应以房屋建筑结构合理、造型典雅为原则，确保房屋结构设计与房屋建筑结构整体平面能够保持一个紧密配合的状态。其次，设计人员在对柱与墙进行设计时，应避免柱与墙出现错位问题，要保证房建平面功能的一致性，保证房间开间进深的统一，每个楼层的截面与高度要达成一致不有明显的误差。第三，在对楼梯进行设计时，楼梯承重构件材料一定要选择使用高强度的建材材料，因为高强度建材材料材质轻便，重量偏低，所以楼梯应力会集中在转角区域，对此设计人员在对楼梯进行整体设计时要保证钢芯、重心的交叠避免其出现扭转现象。另外，电梯房当中会有很多孔洞，所以电梯房需要预埋的构件会比较多，設计人员在进行预埋构件时，应对电梯房所能够承受的强度要进行准确的计算，为设计人员更好的设计电梯房提供准确有效的数据。第四，房屋建筑给排水所占用的空间是很大的并且是专用的，在这个专用空间当中不仅会涉及到大量的机械设备包括管线管道而且也会承受较大的载荷强度。
　　5 结论
　　随着人们生活水平进一步提高，人们对房屋结构提出更高的要求，在房屋建筑结构设计中积极应用优化技术，能有效满足人们对房屋建筑的基本需求，并赋予房屋建筑更完善的功能.因此笔者结合自身工作实践，就房屋建筑结构设计中的优化技术应用谈谈个人的一些看法，仅供参考.
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