房屋建筑结构设计中优化技术的应用

房屋建筑结构设计中优化技术的应用

武剑

身份证号码 ： 321088198301310032

摘要：当前，随着中国经济的持续发展和扩大，在一定程度上人们对建筑的要求越来越高，希望某些建筑可以满足自己更高的标准，优化结构设计的技术在建筑中已变得越来越重要。最佳的房屋设计不仅可以改善建筑物的功能、安全性以及寿命，而且还可以满足人们在各种基本功能方面的需求，从而在一定程度上改善建筑物的外形和性能，使其变得更具美观性以及经济性。

关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术

引言

随着城市化的发展，建筑物和房屋的数量增加，人们的生活质量提高，建筑物和房屋的需求也增加了。比如，新型房型中符合人们的要求是，不但要满足居民的需求，以便居民能够舒适地生活，而且还应具有充足的安全感，一定程度的安全性和稳定性。因此，优化现代房屋建筑结构的建设显得尤为重要，科学且标准化的建筑结构的优化不仅可以增强房屋的安全性和舒适性，还可以使建筑公司优化其建筑资源。本文希望分析建筑结构设计中的优化方法，并为各个建筑公司提供参考材料。

1、房屋建筑结构设计优化的意义

首先，根据建设项目的实际特点选择合适的建材，采用合理的结构体系，规划合理的布局，在不增加成本，并且有可能降低成本的情况下，增强结构完整性和抗震性能，提高安全性和可靠性。由于结构设计的不断优化，建筑项目可以制定最佳的计划来实现节省人力和物力，这时一种值得长期使用并且可进行宣传的方案。其次，现代建筑经常使用高层建筑方式来实现节省土地。近年来，住房变得越来越高，外观也越来越具有创新性，给建筑师和决策者带来了新的挑战。为了确保项目的质量和成本，设计应满足建筑物功能的要求，以最大程度地提高建筑物的整体效率，并将建筑物与结构设计结合起来以提高建筑物的美观性。并且因为优化了建筑结构，因此可以有效减少建筑物中建筑物的垂直组件所需的面积，增加建筑物的面积，减小梁的高度和板的厚度，增加建筑物的净空并且降低了成本，使建筑资源和所产生的经济效益达成了完美的结合^[1]。

2、建筑工程结构设计优化方面的现状

可以从国际以及国内两个角度分析建设项目中结构设计优化的现状。首先，可以对国际的现状进行分析：西方建筑设计的概念较早出现，并在20世纪80年代开始设计了相应方面，并结合了计算机软件技术。在这个阶段，世界上许多国家已经有了较为完善的建筑设计体系，形成了三维模型设计理念，并在一定程度上为建筑设计行业的发展做出了巨大的贡献。与发达国家相比，中国的建筑行业仍有许多的发展空间，这是因为中国的建筑工程和建筑业起步较晚，还处于快速发展时期。中国的建筑业吸收了较多现金的国外经验，并采用了信息模型等手段，但由于现阶段技术水平较低，和国外设计的效果还存在一定差距。同时，随着互联网技术的出现，中国的建筑业在某种程度上使用了结构设计工程师的网络技术，但是缺乏独立的运营理念，这使得在一定程度上限制了中国建筑业的发展。

3、房屋建筑结构优化技术的使用分析

3.1、结构设计优化分析

在结构设计过程中，有必要有效地避免由于计算荷载而产生的误差，例如在荷载减少或失误过少计算荷载以及其它的情况。在设计下部框架的结构时，必须使用双重保险方法，并且框架的内部强度必须低于一定比率才能承受压力。此外，在计算刚度时，框架不会减小，并且抗震墙的弹性刚度缩小到20％减小到30％之间。所以，如果仅根据框架的抗震墙的方法进行单一的设计，则不适合用于底层框架的混合结构中的剪力分配^[2]。

3.2、对房屋建筑结构进行整体与局部优化

房屋建筑物的结构设计涉及很多方面，适用的标准和规范范围非常广泛，必须在宏观上进行优化，并且与细节密切相连。（1）通常，对于整体方面，结构系统的合理性会极大地影响建设项目的受压力的效率和成本，因此必须选择具有良好特性（例如抗震性和抗风性）的结构系统或平面。例如，统一的平面、垂直结构比不统一的平面、垂直结构更具抗震性。还比如，具有相同高度和横向长度的方形平面建筑物的风荷载比八边形平面建筑物的风荷载大15％。选择正确的建筑计划和施工系统可以为节省很多成本。（2）在局部水平上，可以在一些不受力的装载部件的某些部位中减少加强结构，即减少钢筋的配置，这节省了成本。例如，如果梁底部的钢筋过多，则无需将所有钢筋都附加到梁底部。另外，可以根据规范要求在梁的下部的钢筋提前截断，这样可以节省钢筋的数量，并避免了不必要的钢筋产生的结点，更便于施工，并且一般不会损害建筑物的安全性和可靠性。（3）必须仔细选择建筑所需的各种材料，并选择最佳材料以优化整个建筑的设计。例如，在使用隔板的情况下，与普通的切块相比，建筑物的隔墙、玻璃幕墙与轻型建筑墙板要轻得多，使用此设计进行维护，可以减轻建筑物的重量并减少地震的影响，并且可以降低建筑物的成本。在设计结构的过程中，必须与现实联系起来并不断创新，以找到最佳的结构设计。只有在各个组件达到最佳效果的情况下，才能获得最佳的总体效果

^[3]。

3.3、建筑概念设计优化技术

房屋建筑结构有许多不同的布局，很难在同一座城市看到同一栋建筑物。最优化住房结构的设计概念更为重要，因为设计结构是不同的，并且其交易对应于部分住房兼职经济性以及住房服务的舒适性。房屋建造过程中通常涉及建筑材料、建筑法规、相关基础设施参数以及其它相关元素，而房屋的最佳结构设计是优化这些房屋的建造过程中所需的建筑元素设计，以使开发商和使用房屋的人达到合作共赢的目标。因此，设计人员在优化建筑物和房屋的设计中获得了概念上的理解，并利用电子计算机的优势来科学合理地计算各种材料的实施情况以及开发相关项目，使用现代先进的科学技术以实现所做的各种决策合理可靠。此外，虽然一般的设计师可以理解建筑师的优化设计概念，但是建筑师的设计通常不是由一个或多个设计师开发的，而是由所有设计师开发的。把所有的概念团结起来并不容易，设计人员通常会有不同的建筑设计经验，而建筑设计经验越丰富，优化房屋的设计就越合理。因此，在设计房屋的过程中，建筑师和设计师应该多方面的考察，还必须与理论结合起来，让优化设计的理念在建筑房屋的开始就得以体现出来^[4]。

3.4、合理解决房屋建筑结构设计的实际复杂问题

在房屋建设结构工程的过程中，经常会出现各种问题，如何解决这些问题至关重要。通常，在设计房屋建筑物的结构时，首先要检查的是改善房屋建筑物的安全性和稳定性指标。另外，由于中国的大部分地区都位于地震带，并且地震设防的要求非常重要，因此，在经常发生地震的地区设计房屋建筑的抗震设计也很重要，必须选择合适的建造房屋的建筑材料，并且选择的材料以改善房屋的地震特性为主要目的。房屋建筑的使用寿命也是一个很重要的因素，完善住房指标和性能使十分重要的，选择合适的建筑材料可以降低建造房屋的成本，最大程度地减少问题的发生，优化并加快房屋建造方案的开发，推动中国房屋建筑行业的发展^[5]。

结束语

当前，由于中国经济的持续发展和壮大，在一定程度上人们对建设项目的要求更高。一般而言，在我们这个时代，不仅建筑物应该美观，而且应该实用，我们可以理解到，建筑物结构的最佳设计是一项复杂而系统性强的任务。因此，需要不断进行改进，以更好地实现建筑结构的设计目标，使建筑结构更安全、稳定。

参考文献：

[1]涂胜平.房屋建筑结构设计中优化技术探讨[J].建材与装饰,2019(12):94-95.

[2]刘俊.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].建材与装饰,2019(12):118-119.

[3]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(02):214-215.

[4]周孝勇.房屋建筑结构设计中优化技术探讨[J].工程建设与设计,2019(07):73-75.

[5]温文.房屋建筑结构设计中优化技术探讨[J].居舍,2019(10):117.