建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究

杨波

南宁市建筑设计院广西南宁530022

摘要：随着我国经济水平的提升，城市城镇化建设速度不断加快，城市市政基础设施及建筑物的数量物越来越多，城市的建筑工程项目也越来越多，建筑行业内的竞争压力也越来越大，建筑企业一定要不断提升自己的建筑结构设计能力，不断对建筑结构设计方案进行优化，以尽可能提升建筑质量并降低建筑成本，进而不断提升企业的综合实力。本文主要分析了建筑结构设计优化方法重要意义及其在建筑实践中的应用，以期给广大建筑结构设计工作人员一定的经验参考借鉴。

关键词：建筑结构；设计优化；房屋结构；应用研究

1引言

随着我国经济水平的提升，城市城镇化建设速度不断加快，城市市政基础设施及建筑物的数量物越来越多，城市的建筑结构设计需求随之越来越大，建筑施工行业的竞争也越来越激烈，建筑企业要不断提升自己的综合竞争力，就必须积极改进建筑结构设计方式，不断对建筑结构设计方案进行优化，以尽可能提升建筑质量并降低建筑成本。建筑施工工程具有综合性、系统性特点，其涵盖了建筑设计、施工决策、施工工艺、工程监管及施工验收等多方面内容，并且上述各个环节之间是相互约束的，只有严格控制了每一个施工过程的质量才能有效的保障建筑施工的整体质量。还要不断加强对建筑结构设计技术的优化改进，以不断提升建筑设计质量。此外，良好的建筑工程施工技术和高效地现场施工管理可以大大保障建筑施工工程的整体质量及施工效率，进而促进建筑施工行业的健康发展。

2建筑结构优化设计方法的重要作用

2.1合理的建筑结构优化设计可以大大降低建筑施工成本

随着建筑用地的逐渐减少，土地的价格越来越高，因此在有限的空间内进行合理的建筑结构设计是保证建筑空间利用率的重要环节，在进行建筑结构设计过程中要充分考虑整体建筑结构，并对其进行建筑结构优化设计，以确保建筑土地得到充分利用，虽然增加建筑楼层是提升建筑空间利用率的重要途径，但是过高的建筑物还要考虑到建筑整体的承重、采光、通风等问题，因此，在进行高层建筑结构设计时，要将相关的影响因素考虑在内，通过对影响因素的综合控制，不断对建筑结构进行优化设计才能保证建筑整体的质量和空间利用率。

2.2合理的建筑结构优化设计可以大大增加建筑项目利润

虽然表面上看，建筑楼层高度越高，能够建造出的房屋数量越多，则获取的利润可能会越多，但是实际上随着建筑整体高度的不断增加，同时也伴随着墙体面积、承重柱柱体体积、建筑整体结构自重等都会随之增加，进而导致地基基础和承重柱的承载力也大大增加，水路管线、电气管线、燃气管线等都会增加，此外，楼层高度增加，楼栋层间的间距也会相应增加，由此综合来看，并不是建筑物高度越高利润越大；因此，在进行建筑结构设计时要进行结构优化设计，充分考虑各种成本的影响因素，来设计得到一个最佳的建筑结构模型，进而按照该模型进行建筑施工，才可以最大化建筑利润，提升企业效益。

3建筑结构设计优化在房屋设计中的应用概述

3.1建筑结构设计模型优化概述

建筑结构设计模型是建筑设计的基础，将规划的建筑物通过软件进行数字化表达，进而得到数字化的建筑结构模型，以方便设计人员基于该建筑结构模型进行相关的测试和改进处理。改进和测试的基础便是对建筑结构设计不断进行优化改造，该优化改造主要是依据数字化建筑模型得到建筑结构的各项特征参数，进而根据这些特征参数构建建筑结构优化模型，进而基于建筑结构优化模型进行建筑结构优化改造。特征参数的改进不是随意进行的，在进行参数改进优化时，要严格按照规划设计标准，建立合理的特征参数约束条件，一般而言，建筑结构特征参数的约束条件主要包括建筑物的设计尺寸、规划、整体强度、整体受力变化、变形情况等。

3.2建筑结构设计方案优化概述

在得到建筑结构数字化模型之前，还要对建筑结构的设计方案进行优化，由于建筑结构设计过程中涉及到更多的考虑因素，使得结构优化变量的选取存在一定的困难，一般而言，在对建筑结构设计方案进行优化设计和规划时要综合考虑一些关键性的约束条件，将房屋建筑结构设计中存在的惯性问题转化为定性关系，进而减少干扰因素对优化设计的影响，进一步提升建筑结构设计的稳定性。

4建筑结构优化设计在房屋结构设计实践中的应用

4.1前期设计阶段的应用实践

在进行房屋结构设计前期阶段，主要的考虑房屋的经济效益、整体布局、建筑材料、建筑房屋类型等因素，在进行设计时要综合考虑上述因素进行合理的房屋结构设计。在此基础上，为了提升房屋结构设计的效率和质量及经意效益，就必须对房屋结构进行优化设计。一般而言，在前期设计阶段就要考虑将建筑结构的优化设计方法融入到建筑结构设计中去，要根据房屋结构的实际情况选择科学性和可行性的建筑结构优化设计方法，还要综合考虑其他相关的影响因素，充分发挥建筑结构优化设计真正的作用，进而在满足预期设计要求的基础上不断提升房屋结构的合理性、经济性。

4.2房屋结构防震设计应用实践

在进行房屋结构设计时，要综合考虑各种外界环境因素可能对建筑结构造成影响，尤其是要对房屋结构的抗震性能进行合理的设计。地震灾害存在较大的不确定性，并且对房屋结构会造成致命性的破坏，所以在进行房屋结构设计时，一定要考虑房屋结构的抗震强度，对建筑结构进行合理的设计，但是由于设计阶段仅仅是模拟各项参数，所以建筑抗震性能的实际计算结果与实际抗震性能存在误差，一般可以通过合理的抗震设计方案减少这种误差，因此，选择合理的抗震结构优化设计方案是十分关键的。在进行房屋结构抗震设计时，一般将先前的抗震性能数据作为辅助的考察数据，并在此基础上将建筑结构的优化设计加入到抗震性能设计中，从而实现房屋抗震优化设计。此外，要对建筑结构的拐角处或者建筑脆弱部位优先设计，并对建筑结构的钢筋、混凝土等全面考虑以满足建筑结构细节处的设计指标，在预定的建筑成本以内，要首先满足建筑结构的可塑性和抗拉性要求，进而能够有效保障建筑结构的整体安全性，并获取最佳的经济效益。

4.3房屋地基优化设计应用实践

房屋地基是建筑结构设计的最为关键的环节，只有牢固的地基才能确保建筑物整体的质量，其是建筑结构优化设计的最基本前提条件，任何建筑结构优化设计都不能以牺牲建筑地基为代价，否则得不偿失，后果不堪设想。因此，要保证房屋地基优化设计，就要对房屋地基进行合理的设计，在设计之前要对建筑地基进行实际勘测工作，进而根据建筑所在地的地质实际情况选择合理的建筑地基优化设计方案，此外还要严格按照建筑设计标准进行施工。

5结语

将建筑结构的优化设计方法应用于房屋结构设计中不仅可以有效提升房屋结构的设计质量，还可以大大降低房屋结构施工成本，提升建筑项目的整体经济效益。本文通过对建筑结构设计优化方法重要意义及其在建筑实践中的应用进行分析，以期给广大建筑结构设计工作人员一定的经验参考借鉴。

参考文献

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