建筑結構設計優(yōu)化方法在房屋結構設計中的實際應用

1、<p>　　建筑結構設計優(yōu)化方法在房屋結構設計中的實際應用</p><p>　　摘要：高科技和高素質生活水平不僅僅提高了現(xiàn)代社會人們的壽命，也極大的提高了現(xiàn)代人口的增長速度，在有限的空間資源和土地資源下，人口的不斷增長也代表了市場民用建筑的供不應求。在這種形勢下，不難得出現(xiàn)代建筑行業(yè)主要朝著民用建筑化、高層化方向發(fā)展。而在建筑行業(yè)中，其結構的設計效果則直接影響著該建筑工程的建造成本、經濟效益和社會效益。

2、因此，現(xiàn)代房屋結構設計中基本都運用了優(yōu)化處理，這樣能夠節(jié)省成本和資源，同時也能夠使得居住者獲益。下面文章就建筑房屋結構設計的優(yōu)化進行闡述介紹。 </p><p>　　關鍵詞：建筑房屋；結構設計；優(yōu)化方法；應用； </p><p>　　中圖分類號：TU2文獻標識碼： A </p><p>　　建筑行業(yè)民用建筑市場的內需一直在隨著現(xiàn)代人口的增長而不斷擴大，這也間接推動了

3、建筑行業(yè)朝著民用房屋結構方向發(fā)展。而現(xiàn)代社會也是一個追求高效和速度的時代，在現(xiàn)代房屋結構項目中，人們更追求的是高質量、高品位和低成本。因此，為了房屋建筑行業(yè)中獲得成功，占有市場，現(xiàn)代建筑企業(yè)和設計師更多的在其房屋結構設計中使用了優(yōu)化理論和方法，這樣能夠運用建筑工程、數(shù)學等等科學知識方法和現(xiàn)代化手段來最大程度上節(jié)約資源和成本，并確保工程的質量安全和經濟效益都能夠實現(xiàn)。下面文章簡要探討了建筑房屋結構設計優(yōu)化的理念意義、方法原則和其具體應用。

4、 </p><p>　　一、簡述建筑房屋結構設計優(yōu)化及其意義 </p><p>　　建筑房屋結構設計優(yōu)化的理論主要是從其不斷的實際應用中提煉出來的。顧名思義，建筑房屋結構設計優(yōu)化就是對建筑房屋的整體結構和分化結構的設計進行優(yōu)化處理處理，確保整體結構經濟、實用、美觀、大方、安全，對每部分細節(jié)都要做到盡善盡美。這才能夠使得其設計產品在建筑結構設計作品中脫穎而出，才能夠使得其設計作品得到大眾和企

5、業(yè)的認可。在建筑結構設計優(yōu)化中，主要包括結構項目整體和項目具體分布結構的設計優(yōu)化。項目整體結構主要就是要考慮其整個結構系統(tǒng)的設計、建筑群體圍護結構等等設計。而項目具體分布結構則要考慮的是其房屋形體、內部結構分布、剪力墻等受力結構分布等等。 </p><p>　　建筑設計師對于房屋結構項目進行優(yōu)化處理也就是會對其作品的所有整體部分和細節(jié)部分進行精細琢磨，設計師們會廣泛調查參考市場設計作品，對其設計作品進行再三計算和

6、研究，這對于建筑產品質量而言，無疑有著極大的保障，因為設計師在對其作品精益求精的同時，也使得其對房屋結構的穩(wěn)定安全和原材料等等元素都進行大量的演算和實踐，因此設計產品質量是毋庸置疑的。與此同時，對房屋結構進行優(yōu)化設計，是大量運用了科學知識，這能夠充分運用其資源成本，使得其結構既安全、美觀，又經濟實用。而且通過調查發(fā)現(xiàn)，經過優(yōu)化設計的房屋結構其質量和成本都遠遠要優(yōu)于其他沒有運用結構優(yōu)化設計的。由此可見在現(xiàn)代建筑市場，運用優(yōu)化設計理念和方法

7、是實現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要手段，也是提高現(xiàn)代人們生活質量，確保人們經濟效益的重要途徑。 </p><p>　　二、建筑房屋結構設計優(yōu)化的方法原則 </p><p>　　一般來說，建筑房屋結構設計優(yōu)化要遵循一些原則。首先就是要符合企業(yè)和社會大眾的需要，也就是要確保建筑能夠滿足現(xiàn)代人們日常生活的基礎功能，使得居住者能夠生活方便、舒適。其次，要充分考慮使用者的健康安全，也就是在進行優(yōu)化設計中

8、，必須要把安全性和環(huán)保性放在第一位，要使得其作品能夠長久使用，使得居住者舒適愉悅。然后，還要考慮到開發(fā)商的經濟效益，因此設計師們在優(yōu)化結構時，也要使得建筑項目資源分配最優(yōu)化，盡力節(jié)省資源和成本。最后，建筑設計師在對其結構進行綜合設計和考慮時，在充分結合前人的經驗和時尚元素后，還要大膽進行創(chuàng)新，實驗一些新的結構和思路，在設計過程中不僅僅要使得結構勻稱規(guī)則，充分融合自己的設計理念和元素，還要按照建筑結構特點，盡量使得建筑結構的縱向功能齊全、

9、承重應力均勻，剛柔度適中。這才是確保其設計作品獲得成功的主要基礎，也就是要使得其建筑設計作品在優(yōu)化的同時，也要實用。 </p><p>　　三、建筑房屋結構設計優(yōu)化的具體應用 </p><p>　　建筑設計師們在對房屋結構進行設計和優(yōu)化時，一般會按照從總到分的步驟來進行。 </p><p>　　首先就是對房屋整體結構進行優(yōu)化設計。在設計優(yōu)化項目整體模型和結構時，設計

10、師一般會建立一個數(shù)學模型，也就是把影響結構設計效果和作用的元素作為設計變量元素，如結構安全穩(wěn)定度、結構造價、應力約束、彈性約束等等，然后確立其模型的控制參數(shù)和目標，通過確定其房屋結構的約束條件，然后綜合計算其結構的最優(yōu)結果。簡而言之，也就是把建筑結構設計的影響元素進行組合來代入到設計好的模式和函數(shù)中，運用數(shù)學知識方法來評比出最優(yōu)結構。一般在進行計算時會大量運用到一些數(shù)學知識、如拉式乘法等等，而且其計算量也會很大，這是就會要求設計師根據(jù)優(yōu)

11、化結構模式，綜合考慮其計算方法和變量來設計計算程序。通過這些步驟的計算和驗證，逐步找出其設計中的不科學、不完善的地方，然后進行逐一改進優(yōu)化，最后達到整體結構的完美。 </p><p>　　然后就是對房屋分部結構的優(yōu)化設計，這主要包括其房屋結構的基礎拉梁、荷載、鋼筋混凝土結構、建筑剪力墻結構等等進行優(yōu)化處理。在房屋基礎拉梁結構上，設計師一般會從其要求高度、層數(shù)來綜合考慮其防震性和穩(wěn)固性，然后對其基礎樁基和基礎拉梁的

12、配筋率進行綜合計算，確保整個拉梁基礎和樁基能夠和諧一致。在對房屋的荷載設計上，設計師也會充分考慮其施工地周圍的土質狀況，明確其地基的受力荷載狀況，然后根據(jù)這些情況和風力、氣候等等元素來設計其基礎結構。在設計建造房屋的鋼筋混凝土和剪力墻結構時，一般會采用準則方法的設計步驟，對結構整體受力和部件受力狀況進行演算，通過核定其單元截面上的受力優(yōu)化不斷推進，從而得出整體結構受力的優(yōu)化。通過這些步驟能夠輔助設計師找出最適合、最低成本、最穩(wěn)定安全的結

13、構設計。 </p><p>　　最后，在對其整體結構和分部結構都進行優(yōu)化設計后，也要注意以下問題。一般來說，除了能夠在書面上進行優(yōu)化計算的結構外，建筑工程中也有其他部位構件能夠進行優(yōu)化處理，因此，設計師們在完成以上步驟后，也要綜合考慮其設計原則規(guī)定和標準不斷驗證核算其構件截面結構，抱著精益求精的態(tài)度和雞蛋里挑骨頭的勁頭來不斷完善其結構的含金量和尺寸。與此同時，在實際施工過程中，可能會產生一些誤差或者其他因素，對于

14、其結構超限項目和軟件結構模型也要隨機應變，運用概念設計優(yōu)化方法來調整其后期設計，使得其設計作品趨向科學、合理及優(yōu)化。 </p><p><b>　　結束語 </b></p><p>　　綜上所述，現(xiàn)在房屋建筑行業(yè)是追求經濟效益和社會效益俱全的領域，在房屋建筑工程中，為了房屋項目工程的經濟適用性、安全穩(wěn)定性以及長久性，就必須要在其結構設計中和原材料等等上面下功夫。通過對

15、房屋結構的整體和所有細化項目的優(yōu)化處理，確保整個項目結構的所有部位都能夠達到綜合最優(yōu)和平衡狀態(tài)，使得項目的質量安全得到保障，促進項目的社會經濟效益最大化，也是現(xiàn)代建筑設計師們靈活運用結構設計優(yōu)化的主要目標，更是其使用優(yōu)化設計方法的綜合體現(xiàn)。為了達成這一目的，并使得自己和企業(yè)都能夠獲得成功，現(xiàn)代設計師們就必須要朝著這個方面不斷研究和努力。促進自己優(yōu)化設計水平和實力的穩(wěn)步增長。 </p><p><b>　

16、　參考文獻 </b></p><p>　　[1]王愛娟,劉士英.探析建筑結構設計優(yōu)化方法在房屋結構設計中的應用[J].城市建設理論研究（電子版）,2013(5). </p><p>　　[2]樊劍.關于建筑結構設計優(yōu)化方法在房屋結構設計中的應用探究[J].城市建設理論研究（電子版）,3013(24). </p><p>　　[3]楊海鷗,段江渝.建筑結構