建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用黄海燕

建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用黄海燕

黄海燕

身份证号码：441621197209013531广东省517000

摘要：在当今社会，随着经济的发展和时代的变化，我们国家在建筑这一领域也获得很大的成就，但是也面临着转型优化的问题，想要加大建筑的水平促进建筑领域的发展，对房屋进行优化是现在的唯一途径。传统的建筑因为各方面的不成熟存在着或多或少的问题，在建筑行业发展成熟的现状下，对建筑的优化势必要进行，在本文中，对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，希望对此有所借鉴。

关键词：建筑结构；优化设计方法；应用

引言

随着社会主义市场经济的新常态化发展，使得建筑行业之间的竞争也日益激烈起来，而为从根本上确保房屋结构的稳定性与使用寿命，以切实巩固与夯实建筑行业在社会主义市场经济中所占据的重要地位。现阶段，建筑企业就应将工作的重点放在建筑结构设计优化方式以及方式在房屋结构设计中的实际应用上，并为推动起建筑企业自身全面发展奠定坚实的基础。

1建筑结构设计优化的重要性和遵循的要点

1.1分析建筑房屋结构设计优化的重要性

在对建筑的结构进行优化的时候，要从各个方面来进行，从理论到实践来验证优化的结果。在建筑的结构设计进行转型优化时，比较重要的是应用建筑的结构优化方法，建筑行业在以后的发展中，会逐渐的把高层的建筑作为主要的重点，想要做到质量的最好，建筑优化的成功，就必须要加大对优化的重视力度。在优化的过程中：①需要注意的就是工程建筑的质量，建筑的基础就是建筑的质量，只有保证质量才会使建筑的建成有保障，才能迈进优化的第一步；②随着经济和科技的发展，将时代发展中的优秀成果加入到建筑的优化中，并与之相互融合，使建筑的设计更加现代化，增加实用性。建筑结构设计的优化可以将现代化的机器设备更好地发挥，减少人力物力不必要的浪费。优化还可以通过现代的科技，增强建设的材料的性能的发挥，更好地实现应该有的功能与作用，并且，对建筑的结构进行优化处理，可以在最大程度上减少浪费，促进资金和建筑材料的更有效的发挥，促进投资成本的减少增加建筑的施工效率与经济效益，使得房屋建筑的功能更好的显示出来。

1．2建筑房屋结构设计遵循优化的方面

为了更好的提高建筑的性能，实现建筑的优化效果，我们在优化的过程中，有几个重要的原则和规律要遵守，建筑结构设计中遵守原则和规定进行是优化的基础。①在进行设计的时候，我们要先了解人民现在的居住需求和使用需求，才能根据情况来决定优化的设计，使建筑具备大部分基础的性能。此外，应该加以重视的还有设计中的安全的问题以及是否环保，健康。②考虑到投资建设问题，建筑企业不仅要做到安全优化，还要在此基础上兼顾投资的问题，尽量安排的全面、效率较高。在一定的基础上节省不必要的开支，实现利益的最大化和经济效益的最大化。③建筑设计中的开发与创新，如今我国的建筑结构设计发展已经停滞不前，想要前进的唯一道路就是创新这一途径。创新在我国各方面都是长久不衰的话题，在建筑的结构设计上我们也要重视创新，创新是结构设计发展的途径，在结构设计上的创新非常重要。以上的几点原则，我们要在设计上重点把握，尽量实现建筑结构设计优化的高效果。

2建筑结构设计优化方法的应用

2.1整体与局部优化

建筑结构设计优化，是一项十分复杂的系统性工作。在结构设计优化的过程中：①在设计时，就必须从系统工程的思维，对建筑工程的各个子系统展开统筹规划；从而保证在优化设计的时候，能够全面保障各子系统的目标、功能和联系；②由于对建筑结构设计实施优化，必然会对建筑的材料、结构、配件等产生影响，这就使得设计优化必须建立在整体优化的前提下。建筑结构优化设计，主要包括了对计算模型和计算方案的优化两方面构成的。建筑结构优化设计，实质上就是针对建筑设计中的重要变量设定参数，以此为基础确立函数模型，从而对模型展开优化。具体来说，模型建立包括变量选择和目标函数确定两部分。设计变量选择是优化的核心，变量的选择决定了参数的设定，也决定了优化作业的难易程度。目标函数的确定需要建立在找到最优解的基础上；然后确定目标函数的约束条件，包括建筑的应力、尺寸、弹性、塑形和强度等等，建筑结构的优化必须保证在约束许可范围内展开。

2.2上部结构优化

在房屋建筑结构设计中，上部结构优化具有非常重要的作用及影响，通常情况下，要想对上部结构进行优化，首先必须合理布设好剪力墙，只有确保剪力墙质量均匀，才能确保对称楼层平面与楼层结构中心二者的中心点与重心相重合，从而有效削弱地震及风力等因素对整体结构带来的影响。通常情况下，如果各方面条件允许，设计人员应尽量运用大开间剪力墙构造，并注意增加剪力墙的墙肢长度，这样一来不仅可以有效缩减墙肢数量，也能有效减少混凝土使用量。但是这里需要提出的一点是，如果当地的地质条件较差，同时建筑对于抗震性能又有着较高的要求，这时往往需要避免使用大开间剪力墙构造。

2.3抗震结构优化

对于任何一个房屋建筑来说，抗震性能都是保证房屋建筑安全性的重要因素之一。因此，为了保证房屋建筑抗震结构性能的合理性，应当要借助结构优化的方法，使用现代化计算机技术，优化房屋构建的尺寸，提高房屋的抗震性能。①结构设计人员对房屋所处的环境进行分析，通过计算机将相关数据录入，并进行智能分析，了解当地地震发生的频率和等级，以便能够作为后期优化的参考数据。②运用“准测法”来对房屋结构构件的尺寸进行优化，根据结构的截面大小、荷载数值等进行分析，并结合“单元法”，详细分析每一部分构件的受力程度，通过计算机计算来优化相关数据，继而提高房屋建筑的抗震性能。

2.4房屋结构材料选择方面的优化

房屋结构主要由框架结构、剪力墙结构等组成，其中框架结构自身应具有一定的抗震性，同时由于其所应用到的材料不多，因此在将建筑结构设计优化方法应用在对此些结构材料的选择上时，相关设计人员就应结合房屋结构中的整体布局，选择抗震性高、质量好、费用较低的建筑材料，对房屋结构设方案进行不断的优化。

2.5结构优化与建筑优化保持协调

结构设计应当要保证建筑的平面与整体结构的紧密配合，这样能够保持建筑本身的美观性与结构的稳定性相互配合，共同形成稳定、坚固且美观的房屋建筑结构。在对建筑结构进行优化的过程中，应当要注重整个建筑系统的简洁性，墙体与支柱之间不可以出现错位的现象，高度要与截面的面积之间保持相通。此外，在对楼体进行设计的过程中，对于一些较为特殊的区域应当要采取适当的方式来进行优化加固，比如：对于自身受力较多的转角地带，设计者应当要选择高强度的建材作为墙体承重的材料，在降低自重的同时也能够起到良好的承重作用。而对于建筑的整体结构来讲，应当要保证建筑的中心、刚度中心以及质量中心正确重叠，避免建筑出现扭转的情况。

结语

综上所述，房屋建筑建造在随着时代的发展不断进步的同时，设计人员应当充分的使用结构优化设计方法，把建筑的美观性、实用便利性以及安全融入到建筑结构设计当中，使结构设计优化方法能够有效的保证房屋的稳固安全，从而也从一定意义上促进中国现代城市化工程朝着科学合理的方向发展。

参考文献：

[1]廖文炽.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].四川水泥，2017（07）：91.

[2]方杰.略谈建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].建材与装饰，2017（12）：120-121.