房屋建筑工程结构优化设计分析

杨坤

山东文孚建筑设计有限公司山东济南250101

摘要：随着社会的不断发展，人们的生活水平得到了显著的提升，与此同时，在住房要求方面，人们更关注房屋的实用性、经济型、安全性以及美观性，然而与房屋质量和使用功能有着直接关系的是房屋建筑结构，因此，对房屋建筑结构进行优化设计就显得非常重要，注重房屋建筑结构设计中的优化措施。因此，本文对建筑工程设计优化方式在房屋结构设计中的一些具体运用，进行了简要的分析和阐述，通过利用有效的优化方式，以此保证房屋建筑工程结构的质量，提升工程的稳定性和承载力，满足人们对建筑工程的需求。

关键词：房屋建筑；工程结构；优化设计

引言

在社会不断进步以及经济发展基础上，房屋建筑数量越来越多，城市化脚步的加快，更是进一步对房屋建筑提出要求。人们的生活观念不断升华基础上，房屋建筑越来越重视对建筑结构设计的提高，同时为了更好的帮助房屋建筑结构适应社会以及市场的发展需要，在房屋建筑结构优化设计方面开始深入研究，不断提高建筑结构优化设计水平，更好的帮助其建立适合市场发展以及需求的房屋建筑。

1、房屋建筑结构设计优化的重要意义

房屋建筑结构设计对房屋建筑具有重要意义，不仅是保证房屋建筑顺利实施的重要基础，同时也是提高房屋建筑质量的重要保障。对房屋建筑结构设计需要随着城市化建设要求的提升进行优化，不断提升房屋建筑中的美观设计，同时还可以帮助房屋建筑展开更加合理的工程造价。在房屋建筑过程中，建筑部门或是建筑企业一直在积极探索能够保证工程建筑质量基础上，尽量减少或是降低建筑成本，同时这也是工程造价的重要目标。为了更好的实现这方面的要求，就需要对房屋建筑的基本结构详细了解，能够掌握科学的房屋建筑设计原理，在不断调整房屋建筑成本基础上，能够更好的保证房屋建筑的安全性以及可靠性。房屋建筑结构设计的传统设计方式存在一定的缺陷，在不断发展改善基础上，积极探索新的房屋建筑结构设计方式，更加科学合理的对房屋建筑进行设计，能够很好的保证房屋建筑中工程造价的合理性调整，并且对房屋建筑中的每个单元以及功能区实现合理分配，不断提升房屋建筑的科学性以及实用性。

2、房屋建筑结构设计优化的要点

建筑结构设计优化是指建筑结构的设计过程中，坚持完善与创新设计理念的原则，采用合适的设计方法与科学的设计方案，使房屋建筑结构达到最优效果。房屋建筑优化主要由房屋基础、房顶和房屋支护部分组成，要实现房屋结构的全面优化，必须在优化设计的每个细节着手。与此同时，在优化设计中，设计者必须把房屋位置、结构受力、工程造价、结构选型等因素考虑进去，在经济的基础上选择最优化的方法。房屋结构优化设计过程中设计者需注意以下几点：1）房屋建筑平面的平整性、结构的对称性，缩小房屋建造质量和刚性结构间的差异，使房屋即使收到水平作用力结构也不会发生扭曲；2）将房屋承重结构设计为竖直贯通样式，使房屋竖直向上的承受能力增强；3）不改变房屋建筑原有的转换结构，这样既可以避免过于集中的外来压力，又可以使建设成本降低；4）房屋建筑在竖直方向的刚性设计要体现层次性，以防止于刚性结构教的的突变而造成压力无法有效转移，从而导致房屋抗压能力降低。

3、房屋建筑结构设计的优化措施

3.1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。

3.2房屋建筑结构计算方案的优化

优化建筑结构计算方案是建立好结构模型之后的一项重要的任务。一直以来，各种条件的限制和变量的改变都影响着结构优化的计算方案选择。运用数学分析，在原有的计算方案之上，对这些因素进行着重实践和分析，研究出一套最优良的方案，将其对结果的影响降到最低，借助计算机等先进科学对实践结果进行运算和编写，得到房屋建筑结构的最佳计算方案。

3.3结构的整体优化方法

房屋结构设计中的建筑结构设计优化它主要体现在房屋建筑结构中的部分结构和整体结构两个部分的优化设计。其实对于建筑部分的优化还有其它很多方面，如围护的优化、屋顶的优化等。这些不但需要建筑设计者运用自己所学的知识来精心的设计，还要想到它的造价和适用性能等重要问题。在优化结构设计时，还要进行实地勘察，以实际情况来对建筑进行优化设计。对于建筑的完整性来说，最重要的是要确保其整体的牢固性，假如发生了突发情况，一定要把损失降到最低，这样设计出来的建筑则是最好的。所以，在设计优化的整体过程中，还要考虑到各种可能会出现的自然灾害。例如，地震是最容易发生的，所以在构建的时候就应该在建筑中添加一些避免或降低地震的防护措施。在房屋构建的材料当中，钢筋可以降低地震的破坏力，它是最为主要的材料之一。所以在钢筋和钢筋的间距必须严格的按照相关部门的规定，这样便可以整体的对建筑结构来进行设计优化。

3.4优化基础结构设计

房屋建筑的基础结构会对房屋结构的整体稳固性及功能产生巨大的影响，因此，非常有必要将建筑结构设计优化方法应用于房屋基础结构设计之中，这样方能实现全方位地把控房屋基础结构设计的各个方面，如桩基类型设计、地基地质设计、基础构造设计等，更好地了解桩身的直径和长度，合理地设定桩基项目的形式，更好地设计施工技术、基础结构与成本投入的平衡点，实现对基础结构设计方案的优化。同时，通过优化基础结构设计，还可以使房屋整体结构的稳固性及强度实现全面的提升。

3.5优化节能结构设计

在优化节能结构设计的过程中，必须始终贯彻绿色建筑理念，积极采用设计学中的各种办法。具体如下：首先，为了保证房屋采光性良好，必须根据当地城市规划的要求及现实情况，再针对房屋工程现场的气候环境及地理位置，恰当地选取房屋建筑的朝向，如此一来，不仅可以满足房屋的采光要求，还可以有效的提升房屋的通风性能。其次，在优化建筑结构设计时，应控制好房屋与寒风之间的角度，以达到减少热量损耗的目的。最后，应注重门、窗户及屋顶等设计优化。在设计房屋建筑顶棚时，应在顶棚上适当地装设可循环的水管，以达到冬暖夏凉的效果。而在设计窗户时，应尽可能地减少背光一侧窗户的数量和面积，以减少热量散失；同时应尽可能地增加对光一侧窗户的数量和面积，以便更好地采集阳光。

结束语

房屋结构设计优化是建筑结构设计中的重要环节，由于选择最佳的结构设计方案不仅将先进的施工技术融入到设计之中，使得建筑更科学，同时能够有效降低建设成本，提高房屋的经济性。但是，房屋结构设计优化是一项综合且复杂的系统性工程，需要设计人员具有较高的专业素养，较为丰富的结构设计经验，同时能够准确地把握当前的新施工技术、新型建筑材料。笔者结合多年的结构设计优化经验，从优化的步骤、方法、程序设计等方面展开论述，为后续结构设计优化提供借鉴。

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