结构设计优化设计新方法探微

结构设计优化设计新方法探微

关晓萌

洛阳电力勘察设计有限公司河南洛阳471000

摘要：随着人们生活水平的不断提高，人们对房屋建筑结构的要求也在逐渐提升，在房屋建筑结构设计中需要积极地应用优化技术，这样才能满足人们对房屋建筑的基本需求，并能赋予房屋建筑更多的功能。但是，就目前房屋建筑结构设计的优化技术应用情况来看，因为受到技术水平以及设计思维等方面的影响，设计人员在优化技术使用时存在诸多问题，从而对房屋建筑结构整体设计产生了一定的影响。所以，对房屋建筑结构设计的问题进行探讨，这样才能够确保房屋建筑整体结构的性能。

关键词：房屋建筑；工程结构；优化设计

引言

经济发展日益迅速，建筑业也不例外，在这样的情况下也面临着竞争日益激烈的局面。全国人民再向小康生活方向迈进，人们对生活的水平也提出了更高的要求，在房屋方面，安全性、舒适性成了人们首要关注的问题。但是为了满足人们要求的同时又不能将价格提的太高，因此就需要在越来越贵的土地成本和日渐严格的要求之间寻找一个平衡点，满足人们的需求。因此，在建筑结构方面的优化和设计结构就面临着更大的挑战。

1结构设计优化的重要性

随着社会的不断发展，人们的生活质量和生活水平日益提高，对住房环境与住房条件也有了更高的要求，人们越发注重房屋的美观性、舒适性与经济性。目前房屋建筑的造型越来越新颖，功能越来越集中，所带来的影响是施工周期越发增长，施工难度也在不断增大。因此，在结构设计中，运用不同的结构设计优化方法，不但能够大大降低施工成本、缩短工期，而且还能够提高企业的经济效益，进而促进建筑企业得到更好的发展。优化房屋建筑结构设计，以全面发挥建筑使用性能为主，在结构设计理念中融入艺术学、审美学等理论，对建设目标与建筑性能全面考虑，在确保建筑结构设计安全稳定的前提下，制订完善的设计优化方案。在房屋建筑结构设计中，采用相对优化的对策，充分发挥房屋建筑的安全性能和使用性能，在最大程度上降低建筑成本，并且加大保护建筑生态环境的力度。

2优化设计内容

建筑设计，是指结合房屋建筑的具体要求，秉着现代化设计理念和方法，对建筑工程的结构形式、构件尺寸、室内布局等进行清晰的定位。一般情况下，房屋建筑工程都是以钢筋混凝土的住宅结构为主，对这种房屋结构进行优化设计，要从两方面来考虑，即整体建筑布局和各种构件设计，因为影响整体建筑布局的因素有很多，如建筑物的外观结构、柱网尺寸、楼层高度以及抗侧力构件位置等，具体构件因素也是十分多元，常见的有：结构布置、构件截面、混凝土及钢筋材料等级强度等。在对房屋工程结构进行优化设计时，也要将整体建筑布局和各种构件设计作为关键性考虑内容，规定相关设计人员必须对整个工程的构造和构件受力特点进行全面的掌握，能够凭借自身经验，按照相应的规范要求，合理的设计出有效的优化措施，这样才能真正提高房屋工程结构的安全性和稳定性，使其完全满足现代社会发展需求。

3房屋建筑结构设计中优化技术的具体应用

3.1建筑结构设计中对概念设计优化技术的应用

在对房屋建筑结构设计进行优化的过程中，不能只是完全依赖于计算机相关软件的应用，而是还应该和人工设计进行充分的结合，只有这样才能将概念优化技术的效率实现很好的提升。在对建筑材料进行选择的过程中，应该利用人工方式并结合材料的优缺点对材料进行最为科学合理的选择。对于房屋建筑工程来说，安全性是其最为重要的一个基本要求，只有在确保其使用过程的安全性的同时，再利用概念设计技术不断提升其外部的抵抗力，尽可能减少外部环境对其所造成的不良影响。在各种外部影响因素当中，地震是最为重要的一个影响因素，只有对其进行不断地设计优化处理，才能有效提升房屋建筑的抗震性能，通常情况下都是采用对称设计的模式来提升其稳定性能，这种设计方式可以将其所承受的载荷力作用到建筑物本身，减小了建筑的危险截面，有效提升建筑物的抗震性能。

3.2结构设计方案模型优化

对房屋建筑结构设计进行优化，就要提出合理的、科学的最优解决方案。在进行房屋建筑结构设计时，还要考虑：第一，设计变量需要做好科学性的选择。一般来说，在设定设计变量时需要对各种影响因素的作用进行充分的考虑，针对变化影响不大的参数，可以定较高的预定参数，使用这种方法，可以减少计算编程方面的工作，进而提升工作效率。第二，确定建筑结构设计优化目标函数，这也是非常关键的一项。利用相对应的目标函数，可以确保各个优化的约束条件都能满足相应的规范要求，确保房屋建筑结构设计优化本身的科学性及规范化。

3.3柱箍筋与框架梁的优化

对于不同抗震等级的框架梁，在柱箍筋加密区中对最小与最大箍筋间距进行了规定。结合这些规定，工程建设中柱箍筋加密区最大箍筋间距为100mm。电算程序总信息中也对柱箍筋加密区间距进行了规定，要≤120mm，并以此对加密区箍筋面积进行计算。然后设计工作人员结合具体规范来明确箍筋肢数以及直径。在电算程序计算中，框架梁在集中荷载作用下，还应在集中荷载作用点处增加附加箍筋，并适当提高箍筋直径。在框架柱设计中，框架柱箍筋加密区范围确定后，由于非加密区箍筋间距过大导致配箍率不够，所以要适当增加加密箍筋间距。但应该明确的是，这里提及的柱和梁体验算箍筋非加密区配箍中，不需要考虑到弱弯和强剪这一实际要求。

3.4优化技术思想在结构设计中的应用

在房屋建筑结构设计优化过程中，对其技术思想的优化主要体现在以下几个方面：首先，应该对相关参数的变量进行合理的选择，在具体的设计过程中，相关的工作人员应该不断提升设计思想的科学合理性，可以采用多种手段来获取工程的参数，然后在利用这些参数变量对工程施工进行具体的设计。在具体施工过程中，目标参数主要包含了价格参数和预期中所出现的各种损失参数。在对房屋建筑工程结构进行优化设计的过程中，设计人员一定要对这些参数进行详细的分析与研究，主要分析参数对工程可能会带来的影响，由于其过程相对比较复杂，所以会对施工工期造成比较大的影响。在实际操作过程中，如果将变幅较小的参数作为设计设计指标的话，会大大降低建筑结构的设计难度，而且设计人员也可以很快找到设计的目标点；其次，是对函数的确定，设计人员应该在众多函数当中找到目标函数，同时还可以充分分析函数的性质来对施工成本进行有效的控制；再次，衡量具体的施工条件，只有在设计过程中对房屋的结构刚性、尺寸以及架构的安全性和稳定性进行充分的考虑，才能设计出各项施工指标都满足施工要求的设计方案，从而更好地确保整个工程的最终施工质量。

结束语

综上所述，对于土建工程项目管理来说，各种内外部因素均容易影响工程项目中工程土建结构设计优化的管理应用工作，因此，工程设计人员在项目设计阶段必须将各种影响因素充分考虑在内，并制定相应的对策，尽可能实现整个土建工程项目设计阶段以控制与管理新技术为理念。工程设计人员在项目设计阶段必须将各种影响因素充分考虑在内，并制定相应的对策，尽可能实现整个土建工程项目设计阶段以控制与管理新技术为理念。只有这样，土建工程项目设计阶段的土建结构优化控制与管理才能得以强化，从而为土建工程项目设计阶段管理乃至整个项目管理打下扎实基础。

参考文献

[1]石善民，韩素容.建筑结构设计及规范应用中若干问题的探讨[J].工程质量，2010（3）.

[2]石建光.大型高层建筑结构设计第三方审核和优化中的几个问题[J].建筑设计管理，2016（08）：62-67.