现代建筑房屋结构优化设计应用

来源:用户上传      作者:

　　摘    要：随着城市化建设进程的不断推进，使得房建工程项目规模日益增大，我国对房屋建筑结构设计已有了全新的认识，传统的结构设计模式已无法满足现代建筑的设计需求。在房屋建筑中应用优化设计，特别对结构设计来说，是必不可少的重要环节。该环节不仅可以满足房屋建筑的经济适用，还是完善房屋结构质量的必要保证。
　　关键词：建筑房屋结构;优化设计;应用
　　1  引言
　　随着社会的不断进步，经济的快速发展，城市建设的不断推进，我们国家的建筑行业进入了高速发展时期。因而，建筑结构优化和整体结构的设计优化是一个非常复杂的系统性工程，不仅仅需要建筑结构优化设计的相关工程师能够准确的使用结构的分析软件，还包括选择最佳的整体建筑结构体系，就需要挖掘建筑的基础和设计的内在逻辑。并且能够充分的使用科学的方法理论和手段，能够减少工程造价，使建筑结构优化装修的性能贯穿于整个建筑结构优化装修设计过程，包括实施过程，从而才能够体现出设计优化的价值。使得建筑设计优化满足市场需求，这些都是急需要解决的问题，笔者做出了深刻的思考。
　　2  建筑结构设计优化概念
　　现阶段，人们的生活水平和质量大幅上升，针对房屋建筑的设计要求上也有了新的标准，不再追求安全性能和美觀，在现代的住宅建筑选择过程中，最重要的一个关注点就是房屋的美观性，为此，进行建筑设计过程中，建筑的设计人员就需要将建筑的美观性加以重视，另外，在建筑设计环节，需要和四周环境进行有机的融合，要将当地的特色给建筑物采取优化设计，才能建设出符合人们需求和标准的房屋。采取施工的过程中，要将建筑的安全性作为首要任务，不仅建筑物要美观，同时还要使用先进的技术，发挥设计人员的想象力，让建筑设计更加符合居民的需求。针对建筑工程，工程在投资上都是很大的，为此，资金的应用就是工程中最需要重视的一个问题，要将建筑结构的设计方案采取优化，要保障建筑安全的基础上，让建筑有美观，有功能性，才能从整体将工程的成本进行降低，建筑企业的经济和社会效益才能实现。
　　3  建筑结构设计优化的要点
　　3.1  设计优化的局部性和整体性
　　由于在房屋建筑的结构设计中，存在一定的繁琐性和层次性，因而在建筑结构优化设计的过程中，要切实考虑到整体性和局部性这两个方面，要针对繁琐的细节，对房屋建筑的每一个设计环节都要进行优化调整。当然，在建筑材料的用取，设计人员的选用，建筑结构基本构件的确定等等，都是用来保证房屋建筑设计方案的整体性。因此，房屋建筑结构设计都是需要以整体目标来作为基础，然后逐步展开，从局部和整体的两个方面进行优化，最终实现建筑结构设计的合理以及房屋建筑质量的提高。
　　3.2  建筑结构的优化设计方法
　　到目前为止，现代的房屋建筑结构中，钢筋混凝土结构的应用最为广泛，而且在新设计的大多数房屋建筑中也都会选择钢筋混凝土结构的结构形式。所以，从中不难发现，对房屋建筑结构设计中的钢筋混凝土结构进行优化设计具有一定的现实意义。将优化准则应用到钢筋混凝土结构的优化设计中去，可以让建筑结构的构件截面作为优化的基础，再应用单元法进行优化设计，从而对房屋建筑结构的整体进行分析与分解，将所有的结构构件进行全面的优化处理，使其保证对钢筋混凝土结构的整体优化。
　　3.3  房屋结构与建筑、设备专业的协调优化
　　在房屋建筑的优化设计中，我们要率先保证整体的结构和建筑平面的相互融合，从而实现建筑和结构的有效结合。当然，在结构优化的同时，我们也要严格遵循最简洁的建筑原则。目前，好多建筑功能要求房屋底部一层或几层为大空间结构，因此常常需要采用转换结构的复杂结构形式，这时的结构设计就较为复杂，大多数的转换部位承受荷载能力较低，需要稳固加强，在这个现实的要求下，就需要对转换部位进一步加强承受荷载的能力，在优化的过程中，我们要增强结构受力，用强度较高的建筑材料来进行建筑结构设计。除此之外，我们还要尽最大可能来保证建筑结构的整体重心和整体刚心之间要有交叠的准确性，以防止结构局部扭转的情况出现。
　　4  建筑结构设计优化应用到房屋结构设计中的具体措施
　　4.1  完善设计理念
　　开展对房屋结构进行优化设计的工作时，设计人员需要充分考虑在施工过程中，可能会对房屋造成影响的内部以及外部等各种环境影响因素，完善对房屋结构的设计计划。通常情况下，对房屋制定设计方案的重要依据就是结构的可靠度，然而结构的可靠度很容易受到多种因素的限制和影响，从而造成设计工作的工作量大幅上升。依靠拉氏乘子等有关的操作方法，能有效的转化其中的各种数据，从而有效转化实际设计设计中会涉及各种约束性因素，将其变为非约束性因素，这样可以有效提升设计方案的工作效率。同时，由于房屋的建筑材料以及数据参数有着多变的特性，特别是在分析房屋的受力过程中，需要不停地变换各种建筑材料以及设计参数，因此需要设计人员能够结合遇到的种种情况，采取有针对性的处理措施。并且设计人员要根据房屋的实际情况，全方位、多角度地进行分析，比如房屋的安全性能、外观、成本支出以及使用功能等多个方面。因此，设计人员还要积极采用有针对性的方法进行设计。
　　4.2  结构形式的合理选择
　　进行结构优化设计环节过程中，最重要的就是结构的选型。进行结构选型过程中，要将建筑物中的稳定性、用途、功能等方面采取重视，选择结构形式中要做到因地制宜。针对高层建筑，通常情况下结构形式主要有：剪力墙结构，框架结构，矿架结构等。在结构形式上存在很多的不同，为此，在结构优化方案上也会有不同，例如，剪力墙结构，采取优化设计过程中要针对连梁采取优化设计，让连梁的界面刚度有所增大将结构的抗震性能有所提升，因为刚度会增加，连梁采取分配过程中就会导致婉拒出现增大，导致构件的配筋量就会无形中增加，为此，使用这种方式就会导致材料出现大量的浪费。若此时使用剪力墙结构，就会导致结构抗侧刚度出现增大，结构的位移就会下降，地震作用就会有所增加，给这个结构的造价带来严重的影响。
　　4.3  通过现代技术来实现优化设计细节
　　建筑结构设计不仅需要注意整体功能，对于部分局部细节需要更加注意，例如对于现浇板进行设计时，需要根据实际情况对现浇板进行具体设计，若将现浇板设计为矩形，则能够有效解决因拐角而产生的裂缝问题，并且稳定性也能得到较大的提高。这部分的细节优化对整体房屋建筑结构优化有较大的提升。
　　5  结语
　　人们对于整体房屋的优化设计的需求急剧上升，它是一种结合实际，用设计理论和概念并且能够以概念为主线去贯穿整体设计过程的设计方法，它是能够通过整体设计理念然后将理论和实践结合在一起，将感性和理性结合在一起去完成整个设计。房屋建筑其具有众多的设计理念，优化这种方案不但能够节省其建筑成本，而且能够便利于施工操作的进行，同时也可以满足人民群众对于房屋建筑的整体功能的刚性需求，同时面临很多挑战。那么在今后的建设里我们需要大胆的进行探索，不断地进步，积极进取，积极地借鉴实践经验，加强优化设计的可操作性。
　　参考文献：
　　[1] 刘媛，陈功，刘毅.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].建筑知识，2017（10）.
　　[2] 张宏霞，韩雪梅.优化结构设计减少建筑投资成本[J].黑龙江建筑，2018（7）.
　　[3] 张振学.房屋加层整体优化设计提高房屋抗震性能[J].福建建筑，2018（7）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14980359.htm