摘要：房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)就是確保房屋建筑的實(shí)用性以及安全性，而在建筑技術(shù)水平不斷發(fā)展過程中，現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要在房屋安全和實(shí)用的基礎(chǔ)上，考慮房屋建筑的美觀性以及經(jīng)濟(jì)性，與此同時(shí)還要兼顧施工的便利性，這樣就能夠在保證建筑質(zhì)量的同時(shí)確保按期完成。所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，從而有效落實(shí)上述要求。本文根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法進(jìn)行總結(jié)分析，希望對(duì)相關(guān)工作人員有所借鑒作用。
關(guān)鍵詞：房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化
在我國(guó)城市發(fā)展過程中，來越多的農(nóng)村人口涌入到城市當(dāng)中，出現(xiàn)城市住房緊張問題，這種情況下就出石建筑工程項(xiàng)目不斷增加。但是隨著人們生活水平的普遍提高，需要在滿足人們對(duì)居住質(zhì)量的要求上，確保房屋功能性以及安全性。所以，做好房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化非常重要。不僅如此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，還需要確保房屋建筑的經(jīng)濟(jì)性以及美觀性。下面將從房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容出發(fā)，進(jìn)行相關(guān)探討。
1房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容
想要對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，首先需要對(duì)需要進(jìn)行優(yōu)化的內(nèi)容加以了解，通常情況下，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要使用優(yōu)化技術(shù)的，主要有以下幾方面內(nèi)容：在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，一方面需要考慮建筑結(jié)構(gòu)的安全性以及使用性能，另一方面，還需要考慮房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的一些隱患問題，以最少的資金投入，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。其次，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的主要內(nèi)容包括以下兩方面：①需要對(duì)房屋的具體構(gòu)造進(jìn)行全面的掌握，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要尋找最佳設(shè)計(jì)方案，同時(shí)對(duì)于漏洞以及不完善的地方進(jìn)行優(yōu)化。②對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中涉及的子結(jié)構(gòu)以及整體結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，其中在進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)此結(jié)構(gòu)當(dāng)中的所有細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)劃分，這樣就可以使結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的優(yōu)化。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義
眾所周知，我國(guó)人口基數(shù)龐大，尤其是隨著大量的農(nóng)村人口涌入城市，促使建筑用地愈發(fā)緊張，社會(huì)整體對(duì)房屋建筑的需求量在日益增加。這種情況下，就促使我國(guó)房屋建筑逐漸向著高層以及超高層建筑發(fā)展，因此在進(jìn)行房屋建筑，設(shè)計(jì)師也是以高層為主。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求就是滿足使用者的居住需求，降低資金投入。因此在進(jìn)行房屋建筑施工設(shè)計(jì)時(shí)，為了確保建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，就需要提高設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性以及規(guī)劃性，盡量保證建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，這種方法也是對(duì)建筑工程造價(jià)進(jìn)行合理控制的一種重要措施。因此，為了確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠最大程度上發(fā)揮作用，進(jìn)而提升房屋建筑質(zhì)量，需要對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和完善。
3房屋建筑與經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系
3.1層數(shù)與用地面積之間的關(guān)系。從表面來看，不管是高層建筑還是多層建筑，在建筑層數(shù)增加的過程中，建筑工程總建筑面使用的土地面積就會(huì)將相對(duì)減少。不過實(shí)際卻不一樣，因?yàn)榻ㄖこ虒訑?shù)的不斷增加，使得建筑工程的總高度可以隨時(shí)增加，這樣一來就會(huì)使得相鄰建筑工程之間的距離逐漸增加，進(jìn)而建筑工程單位總建筑面積所使用的土地面積就會(huì)擴(kuò)大。因此建筑工程層數(shù)與用地面積之間存在著必然聯(lián)系，一言以蔽之，就是土地面積的減少以及建筑層數(shù)的增加，能夠有效的減少工程最近投入，降低成本，確保企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。所以在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要對(duì)此進(jìn)行重點(diǎn)考慮。
3.2房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)備之間的經(jīng)濟(jì)關(guān)系。為了確保建筑物能夠有良好的使用功能，因此及排水管道以及電氣設(shè)備等必不可少。而隨著高層以及超高層建筑的不斷增加，這就導(dǎo)致及排水管道和電氣設(shè)備都會(huì)有所遞增，這種情況下就會(huì)導(dǎo)致建筑物的成本逐漸增加，進(jìn)而提高了房屋建筑的整體成本。
4房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用
4.1建立優(yōu)化模型。
（1）對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行合理的選擇。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化人員需要選擇對(duì)房屋結(jié)構(gòu)具有較大影響的參數(shù)當(dāng)做是涉及的變量，例如，目標(biāo)控制參數(shù)以及約束控制參數(shù)等，這些包含結(jié)構(gòu)可靠度以及工程造價(jià)等相關(guān)指標(biāo)的參數(shù)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)，對(duì)于那些變化不明顯自己沒有較大影響程度的參數(shù)需要使用特定參數(shù)來滿足相關(guān)要求，對(duì)此，設(shè)計(jì)人員可以對(duì)設(shè)計(jì)事先預(yù)定參數(shù)，這樣一來設(shè)計(jì)人員不管是在計(jì)算還是編程過程中都會(huì)最大程度上減少工作量。
（2）對(duì)目標(biāo)函數(shù)加以確定。在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)符合相關(guān)條件的鋼筋截面積以及構(gòu)件幾何尺寸進(jìn)行設(shè)定，還需要計(jì)算失效概率，確保成本最優(yōu)化。（3）對(duì)約束調(diào)價(jià)加以確定。眾所周知的是，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)要求就是確保安全性以及可靠性，這是進(jìn)行優(yōu)化的前提。所以，在進(jìn)行函數(shù)設(shè)定時(shí)，需要做好約束條件的設(shè)定工作。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的相關(guān)約束條件主要有：尺寸約束、裂縫寬度約束以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束等等。在進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要將實(shí)際約束條件與假定約束條件進(jìn)行對(duì)比，保證約束條件符合工程需要。
4.2優(yōu)化建筑總體設(shè)計(jì)方案。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中，還需要對(duì)地域問題以及自然環(huán)境因素等進(jìn)行充分的考慮。例如，我國(guó)南方夏季高溫且多雨，而冬季溫和少雨，就需要合理選擇建筑的朝向以及做好防水。另外，在進(jìn)行建筑總體設(shè)計(jì)時(shí)還需要對(duì)建筑樓房之間的距離進(jìn)行充分的考慮，距離太近或者太遠(yuǎn)都會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的使用產(chǎn)生影響，而且還會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)資源浪費(fèi)。所以，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)建筑設(shè)計(jì)總方向進(jìn)行整體把握，從而設(shè)計(jì)出符合人們要求的建筑物。
4.3整體性與局部性優(yōu)化。房屋建筑設(shè)計(jì)具有復(fù)雜性以及層次性，站在層次角度進(jìn)行分析，建筑物設(shè)計(jì)主要包含建筑整體設(shè)計(jì)、安裝工程等，而每個(gè)體系相互獨(dú)立，又有很多子體系。在進(jìn)行房屋建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該對(duì)字?jǐn)?shù)系統(tǒng)進(jìn)行充分的考慮，進(jìn)行工藝疊加。而站在復(fù)雜性角度進(jìn)行分析，其主要內(nèi)容就是建筑零部件以及建筑材料等，此時(shí)需要考慮從整體著手，對(duì)整體進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。
4.4優(yōu)化底部加強(qiáng)部位的設(shè)計(jì)。剪力墻屬于建筑結(jié)構(gòu)的重要支撐。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，高層剪力墻結(jié)構(gòu)底部需要按照下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加強(qiáng)處理：底部?jī)蓪痈叨纫约扒豆滩课坏纳戏郊袅Ω叨刃枰x擇二者12.5%高度的較大值；而具有轉(zhuǎn)換層的高層剪力墻結(jié)構(gòu)底部的高度：框支層和其上方2層高度以及墻肢高度二者12.5%當(dāng)中的較大值。若是嵌固部位是在地下室頂板處，需要滿足地震條件下的屈服部位在地上樓層，同時(shí)還會(huì)影響下一層，這時(shí)候以方便不可以降低地下一層的抗震等級(jí)，另一方面還需要加強(qiáng)邊緣約束構(gòu)件設(shè)計(jì)。
4.5應(yīng)強(qiáng)化計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用�，F(xiàn)如今，全球進(jìn)入信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)非常普遍，在各行各業(yè)當(dāng)中都有著廣泛的應(yīng)用，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，有效提升了工作效率，還大大節(jié)約了時(shí)間成本，解決了很多人腦無法解決的額問題，所以廣受歡迎。在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的因公，可以提高設(shè)計(jì)的高效性以及精確性，而對(duì)于設(shè)計(jì)過程中的復(fù)雜問題，可以通過相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和計(jì)算，這樣設(shè)計(jì)人員以及造價(jià)人員就可以直觀的掌握房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的結(jié)果。總而言之，本文主要對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和闡述，重點(diǎn)探討了房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義和優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用。目的在于為廣大人民群眾提供質(zhì)量?jī)?yōu)良、安全性高以及舒適性好的房屋建筑。筆者相信，在房屋建筑不斷優(yōu)化的同時(shí)，我國(guó)建筑行業(yè)勢(shì)必有更加廣闊的發(fā)展前景。
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