房屋建筑结构设计中优化技术应用分析

房屋建筑结构设计中优化技术应用分析

李滔

葛洲坝易普力四川爆破工程有限公司 四川 成都 610000

摘要：在当前的房屋建筑结构设计中，整个建筑的实用性、舒适性和安全性都是优化设计人员需要充分考虑的问题。文章从实践的角度提出了几点房屋建筑结构设计中优化技术设计的应用策略，提出优化设计人员可以将优化技术应用于结构整体设计、地基处理、工程造价以及抗震设计等环节，旨在促进我国房屋建筑行业的发展，建造出更多符合当代人们对生活品质和安全性能层面要求的房屋建筑。

关键词：房屋建筑；结构设计；技术应用

房屋建筑结构设计中优化一般指设计人员基于自身专业素养对房屋建筑的选型、梁柱、剪力墙、材料等多方面进行优化，可分为全过程优化和结果优化两种，前者又称古文优化，从方案开始阶段即参与辅助设计工作；后者是通常为针对最后的结构计算模型进行优化，主要是通过对梁柱、剪力墙等构建的横截面进行调整和细化，以此实现减少工程成本的目的。科学应用房屋建筑结构设计中优化技术对房屋的安全性、美观性和舒适性的提升都有积极意义。

一、将优化技术应用于结构设计前期，提高结构设计方案可行性

前期设计是房屋建筑结构设计的第一个环节，其合理性将直接影响后续施工进程的推进工作，也会影响房屋建造期间的投资额度及完成建造后的经济收益^[1]。在前期设计期间，需要采取恰当的优化技术设计出科学合理且符合现代化需求的方案。为实现这一目标，需要构建数学模型，对各个细节进行分析、推演、设计和修改。在此期间，不仅可以提升房屋建筑的质量、使用寿命、美观程度和经济收益，还能够积累宝贵的房屋建筑结构设计经验，促进施工单位甚至整个房屋建筑行业的发展。我国很多单位开展房屋建筑结构优化设计工作期间都能够运用计算机完成相关工作，使用计算机更加高效、准确地结合工程数据和工程的建筑模型分析房屋建筑的稳定性和安全性。这样，设计人员就可以在将前期设计与新型技术进行融合，第一时间掌握工程设计的利弊情况，进而作出适当的调整。为进一步做好准备工作，还要认真收集相关资料，利用信息技术，科学工程所需的基本参数、需要解决的问题、效益分析等，以此提升优化设计的效率。

二、将优化技术应用于地基处理环节，优化地基结构设计方案

房屋建筑质量的提升离不开地基结构设计的优化。可以说，地基结构设计的安全稳定性关系到施工过程的安全性和房屋建筑的使用寿命，也是提升项目经济效益的一个重要途径^[2]。为更好地将优化技术应用于地基结构设计环节，需要做好地址勘测工作，并出具详细的勘察报告，在其中细致介绍施工地点的地质条件、抗浮水位、不良地质及其分布情况等内容，以此使设计人员能够细致地了解地基下的地质条件。在此基础上，要根据结构前期设计的整体方案，结合整栋建筑的手里情况确定地基施工期间施工材料的材质、地基的结构等，并依照工程实际情况选择土层固化法、FDTT地基固化稳定技术等。在此期间，要注意优化方案的合理性。以桩基础为例，不同的桩造价差异较大，在条件允许的情况下，要尽量选择相对经济的桩，以满足施工要求为目标。而在必要的情况下，即便桩的成本可能较大，但为了房屋质量，也必须投入必需的资金。此外，桩端持力层对桩长选择的影响问题也是方案设计的重要考虑因素。

三、将优化技术应用于成本控制环节，控制房屋建筑工程整体造价

从整体上控制工程造价是提升项目经济收益的重要环节。鉴于此，在房屋建筑结构设计期间，要注意对成本进行控制。成本控制并非是指偷工减料、以次充好设计，而是要通过恰当的技术，按照规范和计算的底限进行设计，做到物尽其用，充分发挥每一个建筑材料的性能。在这个过程中，还应在保证施工安全性和房屋质量的前提下通过人工分析和讨论选择备用施工材料类型，对比不同类型材料的特点、性能、安全性和成本等多个因素，如不同材料的市场价格相差不大时，要通过科学计算分析哪一种材料可以更好地满足建筑需求，从而完成初步筛选工作。在此基础上通过计算机进行综合性计算，完成最终材料的选择，从而对设计标准的细节进行优化。通过这一方式，可以有效降低预算，避免非必要的资金投入，并保障施工过程的安全性，提升房屋使用过程中给人们带来的舒适性。在建造体系设计期间，也要根据整体品质感、地下商业空间及房屋用途等多方面的需求设计建筑结构，灵活选择“短肢剪力墙结构”、“框架结构”或“框架与短肢剪力墙结合”的结构形式，以此在保障建筑品质与使用效果的同时，节约整体造价。

四、将优化技术应用于抗震设计环节，提高现代房屋建筑抗震性能

近年来，社会对现代房屋建筑的抗震性能刚提出了更高的要求^[3]。同时，检验抗震性也是建筑安全检测的重要检测环节。因此，结构设计期间，设计人员必须充分考虑抗震因素，通过恰当的方案提高建筑结构的稳定性，提高其安全性。在优化技术应用期间，需要注意合理选择和规划建筑地基的位置，排除掉受地震影响较大的地段。同时，也要注意科学选择建筑结构，可以考虑采用对称设计的方法，以此减少微截面面积，并实现地震发生期间建筑中每一根柱子都能承担地震造成的荷载，从而降低地震对房屋结构的破坏。这一设计不仅可以提升房屋的使用寿命，还可以为人们的人身安全提供保障。在此基础上，还可以积极与设计人员进行沟通，请其根据自己的专业素养采取其他可以提升建筑抗震性能的方法，请其对建筑内部的结构进行特殊设计，优化细节。此外，也可以选择在混凝土类型建筑施工前根据地质考察成果和地形外貌分析结果分析地震的具体传播路径，分析不同等级的地震可能对建筑早晨过的影响，以此做好预判工作，分析内部应力的均匀性问题，提高整体建筑的稳定性和平衡性。

结束语

综上所述，随着我国经济水平的发展以及生产技术的提高，人们对我国房屋的舒适性和安全性等提出了更高的要求，为满足人们对额需求，房屋建筑结构设计的优化越来越重要。优化设计人员可以积极运用优化技术，根据自身专业素养，结合实际情况不断探究优化技术的使用策略，从而让我国的房屋建筑行业得到更好的发展，建造出更多符合人们审美需要、生活需要和安全需求的房屋建筑。

参考文献

[1]杜定发. 房屋建筑结构设计优化方法及应用探析[J]. 中国住宅设施,2020,(12):6-7.

[2]杨悦. 结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J]. 绿色环保建材,2020,(05):92-93.

[3]张瑞. 房屋建筑结构优化设计研究[J]. 工程建设与设计,2020,(06):5-6.