建筑结构设计中优化技术应用

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摘要：在当今这个社会，人们对于美好生活的追求越来越强，对高品质生活质量越来越看重包括对居住环境的要求也是逐渐提高。面对现代的需求情况，国家对于房屋建筑工程也不断的出台政策，并且对建筑建设等企业质量控制有提出了新的要求，促使企业的改革创新，人才引进，同时间接地对房屋设计等方面向更高的标准发展。在房屋建筑的时候，最基本的要求是保证建筑在使用期间的耐久性能和安全使用功能，为了满足用户的需求，建筑还应该具有经济性和美观欣赏性。在保证以上达标的情况下，还应该注意房屋建筑的施工成本，这个时候就需要用到房屋建筑中的结构设计的优化技术，也就是本文重点探讨的内容。本文中分三个方面来深入探究这项技术，从房屋结构的优化技术内容、房屋建筑的经济性与结构设计、优化技术在房屋结构设计中的应用等三个方面。

关键词：结构设计；房屋建筑；结构设计；应用

1引言

我国房屋建筑建设在新时代的背景下，与时俱进，发展迅速。人们对于自己居住环境的要求也逐渐提高。为了满足人民群众的需求，国家对房屋建筑建设提出新要求，争取尽快地实现人民对美好生活需求的这项任务。在房屋建筑的结构设计中运用结构的优化技术，这不仅可以保证结构的安全持久性，也能确保结构的功能性特点。优化设计的目标是保证以上特点具备的情况下，追求经济效益以及节省房屋占地面积。随着计算机时代的到来，对于建筑行业也有深度的影响，结合相关的理论设计解决工程的中出现的计算问题。所以，掌握相关的计算机技术对于开展工作非常重要。

2房屋建筑结构的优化技术的内容

房屋建筑结构优化技术的使用有一个至关重要的前提，我们需要充分的了解这项技术在设计中的主要内容，一般情况下，在房屋建筑结构中，通常使用下面几种技术。只有充分的考虑到建筑的结构功能和安全设计，才能正式的开始房屋建筑工作。不仅如此，还需要对房屋结构设计中出现的问题进行充分的分析，然后推选出最合理且经济的方案。房屋建筑优化的内容包括以下几个方面：①房屋具有的子结构与房屋的结构处理方法相同，每一个子结构都需要完整的优化技术作为支撑。对于子结构的处理，通常可以将子结构划分的更细，更易于处理。此时我们将子结构划分为：屋盖结构、主体结构、细部结构、围护结构以及下部的基础结构部分；②首先需要分析房屋的结构，这样方便为后面工作的进行提供准确的信息，其次再根据相关的数据信息进一步的改进。

3房屋建筑与经济性的关系

3.1如何处理建筑设备与房屋建筑结构设计之间的经济关系

想要建筑物更好的实现功能性，就应该对电气设备与排水管道进行优化建造。伴随着建筑物的层数不断的增加，建筑物用到的电气设备与排水管道会出现逐渐递增的情况，长此以往不仅会加大建筑设备对的成本，还会对建筑物的整体成本产生负担。

3.2如何处理经济与房屋建筑结构的外观之间的关系

在建筑的过程中，当两者具有相同的用地面积，如果不考虑成本，圆形和方形都具备有相对稳定的对称状态，对与建筑物本身结构受力同样具有稳定性。如果将建筑的外观形状设计成为圆形，就可以使得建筑物的墙体面积随之减少，同时会间接导致前期的墙体投入成本降低。因为经济与房屋建筑结构的外观之间的存在着直接的关系，所以大部分的房屋建筑都会采用圆形或者方形的结构。

3.3如何处理建筑层数与房屋建筑的结构分不分之间的关系

因为同一个建筑物在建设中只需要一个公用屋盖和一个基础部分，所以建筑单位的成本跟建筑物的层数息息相关。建筑层数的增高，从公用无盖的角度看就会节约了成本，从基础部分的角度看，这个基层部分受到的荷载就越强，进而需要提高基层构建的承载力，这样的话也就增加了成本。除此之外，建筑物内部的支撑部件伴随着建筑物层数越高对梁柱墙的压力也就越大，其承载力也随之增加，因此需要增加这些构件的成本。但是不同建筑物、不同层数以及不同梁柱墙都会影响设计成本。

3.4如何处理房屋建筑用地面积与建筑物层数的关系

在实际的建筑中，建筑物的总占地面积与建筑物层数之间并不是成正比关系，建筑物的总占地面积不会随着建筑物的层数与高度逐渐增加。但在实际的建筑中，内部光线的好坏与建筑物的占地面积成正比。而建筑结构优化技术能很好的解决这个问题，结构优化技术可以协调层数与占地面积之间的关系。一般情况下，为了保证内部光线质量，会通过减少上部面积的方法，但是这样会导致楼层上部的面积会越来越小。所以通过结构优化技术可以寻找两者之间的平衡点，从而实现两者的平衡效果。

4结构优化技术在房屋建筑结构设计中的应用

4.1重视概念设计优化技术的分析

由于建筑结构布置的方案具有多样性，即使是针对一个建筑物，也可以使用多种方案处理。在建筑物结构中同一种布置方案，所受荷载相同的情况下也可以使用多种结构分析方案，因此得出结论，结构布置方案具灵活性。这种技术的使用受到多种因素的影响，会受到在建筑过程中的数据材料和建筑材料的影响，所以不能仅仅靠计算机中的软件进行简单的实现，还需要通过设计人员的设计经验与设计方式来实现，这样对于概念上的设计就有具有不同的模式。当需要处理上述问题的时候，相关人员就需要对于设计参数与设计方案做出合理的判断与选择，这是在概念优化设计中的重要步骤，这就主要依靠设计师知识的积累，以及长期从事这项工作足够的经验，从而实现建筑结构的优化。

4.2如何解决房屋建筑结构设计的实际复杂问题

房屋建筑设计结构的主要目的就是实现建筑物的功能性与安全性，建筑物的耐久性也需要得到保证。在实现这几种功能的前提下，尽可能的减少建设成本，这样就可以实现结构优化设计的最终目的。作为房屋建筑的一项重要技术，其目的就是通过优化建筑物的结构来帮助建筑物抵抗外界对建筑的影响，保证房屋的耐久性与使用功能不会受到影响。以上，我们说到的外部因素就包括地震，在所有外部因素中地震最为特殊，因为地震具有不可预知性，对地震活动的时间、地点以及地震的强度都是不了解的。一旦发生强烈的地震，对于建筑物的损坏是不言而喻的，所以在房屋结构设计的时候要充分地考虑到地震的因素，要通过结构抗震技术应用尽可能地减少地震对房屋造成的损坏。在构件的设计中采用多道设防思想，合理加固框架结构的抗震性能，保证强柱弱梁的要求，提升保护主要的构建，这样才能尽可能的保证建筑物整体的安全。

5房屋建筑结构优化技术的应用过程中应注意的问题

5.1房屋建筑结构优化技术主要运用在最初期的结构设计

建筑物的成本与前期方案的确定息息相关，所以需要及时的采用优化技术，尽可能避免在前期中出现的建筑可行性与合理性问题，也会对需要的成本产生影响。由此可见，房屋结构化设计对于建筑的前期工作的影响重大。

5.2房屋建筑结构优化技术最多运用在结构细部的优化

房屋设计过程中主要分为主体结构与细部结构，在结构的优化设计中，注重整体设计的同时也尽可能地加强基本构件的精细优化非常重要。就比如在进行浇筑板块之前，就应该做足了准备工作，从而避免在拐角处产生裂缝。伴随着计算机时代的到来，很多行业已经于计算机息息相关，所以应该充分地利用计算机技术，并与设计的理论的充分结合，从而实现问题的转换，从优化设计问题转变为数学问题。所以，设计人员应该充分的了解计算机技术，并且尝试利用计算机技术来辅助工作。

6结语

关于房屋结构设计技术，它主要实现的功能就是使建筑物具有安全性，同时实现建筑物的耐久性的重要功能；此外，既要在房屋实现以上所有所说的功能，还应该最大程度的节约成本但是杜绝偷工减料，是合理的、科学的节约建筑成本，。针对以上需求，结构优化技术就很好的满足了工程的需求。结构设计技术可以运用到结构的每个阶段，就可以最大程度的保证了结构设计的可行性与合理性。计算机技术的快速发展，已经影响到各个行业，在这项工作中也需要利用计算机技术，将计算机技术与结构设计理论相结合，将工程实践的问题转变为更好处理的数学问题。所以，建筑设计人员应该充分的掌握计算机在房屋建筑结构设计中的优化技术应用，发挥结构设计优化技术分析在行业中的优势。

参考文献

[1]潘亮.房屋结构设计中机构优化技术的应用[J].科技风，2016.

[2]徐慧.浅谈房屋结构设计中常见的问题分析[J].中华民居，2017.

[3]张利民.，房屋建筑工程中结构设计优化技术分析[J].科技创新导报，2016.

作者：李伟霄 单位：中国轻工业南宁设计工程有限公司