房屋建筑结构设计中技术优化及应用分析

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　　摘    要：随着建筑行业的飞速发展，对全行业都起到了良好的推动作用，不仅有利于国家整体经济建设，而且能够为人们提供更好的工作与生活环境。尤其是在房屋建筑结构设计优化概念提出后，建筑行业不断引用先进施工技术，并且对工程项目设计流程进行革新，在保证质量的同时有效控制施工成本。基于此，文章针对房屋建筑架构设计中的设计优化进行研究，首先阐述房屋建筑结构优化设计的优势，其次针对实际工程案例进行分析，最后对工程项目设计优化中的应用技术进行分析。希望对相关从业人员提供一定的参考与借鉴。
　　关键词：建筑行业;建筑结构;优化设计;应用技术
　　1  前言
　　自改革开放以来，国家综合经济建设为建筑行业提供了良好的发展环境，我国建筑行业在近年来不断缩短与国外同行业的差距，现已成为经济体系中的重要部分。房屋建筑过程中为保证施工质量与效率，不仅要对技术、设备、人员等多方面提出要求，同时必须具备准确可行的设计方案，这样才能科学提升整体安全质量，达到控制施工成本的目的。建筑结构优化设计以满足工程要求为前提，在经济最为合理的情况下进行结构优化设计，通过对结构受力情况、结构选型以及构建布置方式进行调整，以此达到预期施工目的，对建筑行业的可持续发展具有重要意义。
　　2  房屋建筑结构优化设计的重要性
　　2.1  提升工程项目质量
　　房屋建筑结构设计需要从建筑层数方面进行考虑，如果单纯对建筑平面进行分析，就无法体现出结构设计优化的作用与价值。而且，建筑结构随着层数的增加，建筑物与地基之间的应力数值也会产生变化，这样就会逐渐提升施工中的困难程度，针对建筑结构优化设计，能够准确找出原定方案中存在的劣势与不足，进而提出科学可行的改进措施，不仅能够对施工期间的效率作出保证，而且还能够促进工程建筑的后期应用质量。此外，在进行建筑结构进行优化设计时，由于从施工成本方面进行考虑，因此也能够体现出自身的经济优势[1]。
　　2.2  强化构件承载能力
　　建筑构件的承载能力与建筑整体质量存在直接关系，毕竟从具体环节来看，建筑物都是由不同构件组成的。而且，随着建筑层数的不断增加，对建筑设计方案的要求也在逐渐提升，即使是基础部分，当建筑物层数超出一定范围时，其对基础部分形成的荷载值便会大幅度提升，如果想要维系建筑质量与应力平衡性，便要针对施工技术与材料进行优化革新，以此来保证施工质量。因此，房屋建筑结构优化設计在该环节也能够体现出自身的重要性，通过对构件布局进行科学设定，能够在保证施工成本的前提下，符合工程项目的施工要求[2]。
　　3  工程案例分析
　　研究以某18层居民楼建筑为例，该工程项目在前期设计中采用剪力墙建筑体系，项目标准层高为2.8m，总高度为59.6m，包括地上18层以及地下3层，其整体建筑面积约为10236m2。
　　为满足原定工程要求，将整体结构的抗震等级设计为三级，安全等级设定为二级，混凝土强度为C30。在施工过程中采用竖向布置与横向布置两方面来开展施工，由于在施工环节，该工程案例应用房屋建筑结构设计优化技术重新进行调整。针对两种建筑方案进行对比分析，不仅在变性特征、动力特征以及内力特征等多方面得到提升，而且在施工质量方面也取得良好的应用效果，能够明确体现出建筑结构优化设计后对建筑带来的影响。
　　4  房屋建筑结构优化设计中技术应用分析
　　4.1  科学构建优化模型
　　想要提升房屋建筑结构优化设计的应用质量，首先要保证优化模型的合理性，相关技术人员要针对施工环境勘测结果对原定计划进行调整，在此过程中还要综合分析各方面的影响因素，例如施工技术、设备以及施工团队整体能力等，这样都是保证优化设计方案顺利落实的基础保障。此外，在针对相关技术进行优化时，需要选择特定参数不会变化的技术进行替换，以此来保证特定参数的稳定性。其次要针对目标函数进行确定，也就是要明确各类构件尺寸与钢筋截面等数据，并且运用软件计算出优化前后的参数变化，这样才能更加准确的判定施工方案的可行性。最后要明确相应的约束条件，也就是保证工程建筑的稳定性与可靠程度，这也是建筑结构优化设计的核心原则。因此，技术人员需要对优化方案进行反复测试，在确保安全无误后才能开展实际施工[3]。
　　4.2  优化整体设计方案
　　在针对房屋建筑结构进行优化设计时，技术人员还要对综合影响因素进行全面考虑，例如自然环境与气候影响等，部分地区在夏季时会出现连雨天气，但是在气温变冷后降雨频率会有所降低，这时在针对房屋结构进行优化设计时需要考虑天气因素对施工造成的影响，适当进行防水设计，还可以调整施工中的朝向问题，这样才能避免客观因素对整体设计方案的影响。此外，建筑物之间的间距已经成为影响应用质量的主要问题，需要技术人员根据实际情况来进行调整设计，不能针对优化技术进行生搬硬套，必须结合实际情况，这样才能取得高效的优化效果[4]。
　　4.3  促进局部结构性能
　　强化工程建筑的整体性能与局部性能，在优化设计中也存在必然的联系。而且在工程优化中还要采取分层式的设计方案，也就是根据荷载系数对建筑与构件进行重新布置，同时还要考虑到原定设计方案中的独立性特点，尽量只针对不足的区域进行优化设计，这样才能促进建筑结构的整体应用效率。对于建筑结构设计而言，其中最为重要的便是剪力墙结构的调整优化，其不仅对施工质量与效率有着明确影响，而且还能进一步保证施工成本控制。因此在针对剪力墙结构进行优化时应该满足以下几点：（1）保证剪力墙的高度值，需要根据建筑物的整体高度与建筑情况进行综合考虑;（2）如果在地下室顶板处进行剪力墙的嵌固，需要对其边缘进行修饰，减小对周围构件的影响。
　　4.4  强化计算机技术应用效率
　　在现代化技术不断发展的今天，为了促进房屋建筑结构优化设计的质量与效率，便要充分应用先进的科学技术，例如强化计算机技术的使用，这样能够对各类参数进行准确计算，并且在进行对比分析时，能够明确施工方案在优化前后的优势与劣势，进而针对不足之处进行进一步的调整优化，能够使优化设计方案的精确性与高效性得以体现。
　　5  结束语
　　综上所述，针对房屋建筑结构进行优化设计，能够从本质层面出发，对建筑结构中的各类问题进行调整，以此促进建筑设计方案的可行性。这样才能对工程项目的施工要求作出保证，在保证施工质量与效率的情况下，还能更好的控制施工成本。因此，本文针对房屋建筑架构设计中的设计优化进行研究，首先阐述房屋建筑结构优化设计的重要性，其次针对实际工程案例进行分析，以此来验证建筑结构优化设计的作用与价值。最后针对工程项目设计优化中的应用技术进行分析，具体为科学构建优化模型、优化整体设计方案、促进局部结构性能、强化计算机技术应用效率，这样才能不断提升房屋建筑结构优化设计的应用质量，为建筑行业的可持续发展提供助力。
　　参考文献：
　　[1] 白嘉宁.房屋建筑结构设计中的优化技术应用分析[J].四川水泥，2016（11）：58.
　　[2]  蔡荣启.房屋建筑结构设计中常见问题及策略探讨[J].建筑工程技术与设计，2016（6）：67～69.
　　[3]许栩.浅析房屋建筑结构设计常见问题及解决策略[J].建筑工程技术与设计，2015（16）：122～123.
　　[4] 庄金香，王晓飞.浅析房屋建筑结构设计常见问题及解决策略[J].建筑·建材·装饰，2015（4）：83.
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