房屋建筑结构设计优化技术探讨

摘要：随着社会的快速发展，人们的生活水平在不断提高，人们除了保证温饱之外，对当前的居住水平要求也越来越高，当前建筑结构设计中的优化技术发展既要满足冬暖夏凉的实用性的需要，也同时满足了人们对建筑采光、通风以及外观上美观要求。因此，结构设计也出现了全新的发展态势，因此很有必要对建筑结构设计进行技术优化。本文主要分析了建筑结构中常见的问题，然后根据结构设计的优化理论，对房屋建筑结构的应用上进行了一系列的分析，并提出相应的一些建议。

关键词：房屋建筑，结构设计，优化技术

随着我国经济水平不断的进步和发展，人们对于居住的环境提出了越来越高的要求，在保证安全和耐久性上人们更加注重房屋的美观性。房屋建筑中不断的優化其结构设计势在必行，这既有利于保障建筑结构的功能性和安全性，也有利于保证建筑物的经济性和实用性，保证人们的生命、财产安全，这也是我国解决人均占有面积低的最佳决策。

一、房屋建筑结构优化技术的主要内容

建筑结构优化是指在保证房屋建筑质量的条件下，在尽量降低成本的条件下，通过优化设计方案，完成房屋建筑的结构设计。在对房屋建筑结构设计进行技术优化之前必须要对房屋建筑结构的整体设计有一个全面的了解，只有对房屋结构方案和施工安排有所了解才能客观总结结构设计中存在的问题进而采取科学合理的方案予以应对，实现结构设计优化的经济性和合理性。房屋建筑的结构设计优化一般分为主体结构的优化和子结构的优化，主结构就如同人的神经中枢，决定着房屋建筑的基础框架，如果主体结构设计出现偏差将对房屋整体安全性造成威胁。而子结构包括屋盖结构及下部的基础结构，如同人体神经中枢的神经末梢，子结构设计不合理也会影响到主结构的平稳性。总之，要以房屋建筑的主体性结构为主，在保证设计满足房屋建筑质量与安全的基础上对子结构进行优化。但不能盲目追求结构设计的优化，要在合理的资金投入范围内，既满足房屋建筑的实际居住需求，又兼顾房屋的美观程度。

二、房屋建筑结构设计优化的原则

建筑结构设计优化首先注重建筑安全性， 安全性是每一项施工作业必须考虑的首要问题，对于建筑结构设计来说，更是如此，只有保障了建筑物的安全性才能对建筑物的功能性与经济性进行设计。结构设计的安全性是就每一个环节而言，每个构件在设计中都必须充分考到在实际施工操作中的可靠性，其次考虑到结构的功能性， 将用户的需求放在房屋设计的第一位，广泛的收集和总结各种用户对房屋设计的不同的功能需求，尽可能提高房屋建筑的服务功能。随着社会经济的不断发展，消费者在对房屋设计进行选择的时候，其有着更为具体的设计要求，使得设计活动本身的开展难度提高，其不仅仅需要将实用性体现出来，也要将建筑物的美观性与协调性展示出来，继而使建筑结构的设计得以获得更多的认可。 最后需要考虑到经济性，房屋建筑的结构设计也需要将经济性的要求体现出来，做到对建筑成本的控制，在满足安全性和舒适性的前提下，采用最佳的结构体系设计方案，严格规范房屋设计的相关标准，最大程度的降低材料损失，提高资源的利用率，继而让建筑结构设计的经济性得以获得消费者的更多认可。

三、建筑结构设计中优化技术的具体应用

1、建筑结构前期工程规划

房屋建筑结构设计师要积极主动参与前期工作规划，结合工程实际，依据自身经验进行优化设计，将下部结构优化同概念设计进行有机结合，植入概念设计法，将数值作为参考，有针对性的对建筑结构进行规划和选择，制定行之有效的方案，更好使优化功能在建筑设计中得以体现。

2、完善整体结构设计方案

房屋建筑师在项目工程设计中，通常会为施工方和承办方设计两套或者多套房屋结构方案，因此选择最好最实用的方案，兼顾房屋经济性和实用性，在建筑物荷载程度一致的情况下，建筑师会将施工过程之中的外部及内部环境因素都充分的考虑到，通过挑选建筑施工材料、优化建筑设计数据等相关因素，进而完善整体结构设计方案。

3、优化设计结构模型

房屋整体优化设计在建筑物的结构设计中起着核心作用，因此设计师必须严格遵守三原则：首先选择对于房屋整体设计具有一定程度影响的因素作为其变量，对于影响力较小的一些则可以作为参考数据，尽量做到模型设计的精简化，提高工作效率。其次，要选择最佳的函数，根据房屋的尺寸进行加固设计，通过对函数的筛选，找出最合适的函数组，以此来完善施工，以降低房屋建造的成本。最后是衡量条件，考虑到提高建筑结构的稳定性和持久性，在制定相应的结构设计优化数据标准时，设计师应结合住房建设的具体情况，制定出有效的措施，以此来减少施工差异，达到优化设计的目的。

4、建筑结构整体、局部优化

房屋建筑项目具有层次性和复杂性特点，层次性包括设计、结构和安装体系，对于建筑材料、零部件的选取、购买及结构类型的选取具有一定的复杂性。因此需对建筑工程整体结构设计和局部结构设计进行共同优化设计，以提高房屋建筑工程的合理性与安全性。要想保证房屋建筑结构的整体协调，必须要坚持简洁性原则，每个房间的开间和进深要保持统一，墙和柱不允许出现错位现象，每层的截面和高度要保持一致，不允许出现较大误差。在对建筑结构设计进行优化时要对箍筋与框架梁之间的距离进行合理优化，进一步达到对整体设计优化的效果。整体结构优化主要通过选择科学合理的施工结构设计方案，来实现优化建筑整体结构的。建筑局部结构优化可以通过不断的累积来实现对整个房屋建筑结构的优化。

5、建筑主体优化

房屋建筑的上部结构设计应当建立相应的模型并进行系统的优化，整个过程首先应当合理的设置剪力墙， 必须保证剪力墙整体的质量分布均匀，进而保证楼层中平面钢度的中心点重合于楼层整体的结构中心，从而增强抗震抗风的能力。在房屋建筑中如果条件允许，尽可能对剪力墙进行大开间的构造，加长剪力墙的墙肢长度，减少墙肢数量，进而减少混凝土的使用，采用较大的剪力墙可以减少相对的钢筋使用数量，从而减少相应的建筑成本。当然如果建筑的本身不具备相应条件，同时对抗震抗压要求较高，则不能构造过大的剪力墙。

6、地基基础优化设计

地基基础在房屋建筑中起着最为重要的作用，地基基础虽然埋置地下，属于隐蔽工程，但其重要性不言而喻。不同形态以及不同功能的建筑物对于地基的要求标准也不尽相同，地基的牢固直接决定着建筑物的安全性。所以，房屋建筑结构中的地基基础的结构设计优化必须选择合适的方案，如桩基，全方位的进行相应的控制，将桩基项目施工的方式确定出来，充分的掌握桩基类型最大程度节省造价。

四、结语

随着社会经济发展的突飞猛进，人们的生活水平不断地提高，我们对建筑结构设计的优化需求也越来越多。房屋结构设计优化技术是一项复杂的系统工程，不仅需要相关的结构设计工程师正确使用结构分析软件，选择最佳的结构体系，大力挖掘基础设计的内在潜力，运用科学方法降低施工成本。最终在结构设计优化过程中保证建筑工程安全性、功能性和耐久性，兼顾美观性，最大限度减低成本，延长其使用寿命。

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