房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

【摘要】对于房屋的设计者来说，要巧妙地将建筑物自身的功效和建筑物的美结合起来，设计出不仅质量有保证而且造型美观的房屋。进行房屋的结构设计和优化是一个建筑项目进行施工的基础。在进行房屋结构设计和优化的时候，相关部门和工作人员要做出合理的安排，尽可能地运用最低的价格成本建造出结构合理、造型美观、性能良好的房屋。本文针对房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略展开分析。

【关键词】房屋建筑；结构设计；优化策略

近年来，我国的经济得到了快速的发展，与此同时，人们的生活水平也有了很大的提升，而人们对于生活质量、居住环境也有了更高的要求，针对房屋建筑各种性能，如经济实惠、实用有效、安全美观等提出了更高的要求。所以，房屋建筑设计人员在进行结构设计的时候，要将这些性能全部考虑进去，不断进行房屋建筑的结构优化，在最大限度上满足人们的要求。

1、房屋建筑结构设计优化步骤

房屋建筑结构的重要性极为突出，其直接关系到后续房屋建筑工程项目的实际应用效果，需要首先确保其设计阶段较为合理可靠，能够体现出较强的实用性和可行性，尽量避免可能存在的明显设计缺陷和隐患，这也就需要从房屋建筑结构设计优化入手进行不断完善。房屋建筑结构设计优化步骤主要涉及到了以下几个基本环节：

1.1落实计算程序

在房屋建筑结构优化工作落实中，其往往还需要重点从计算程序方面进行不断优化，确保计算程序的落实能够较为流畅可行，有效规避可能存在的明显隐患威胁，保障相关设计规范以及具体约束条件能够得到较好呈现，对于各类参数进行精细化调整和设计，最终提升整体房屋结构设计优化效果。

1.2分析结果

对于房屋建筑结构优化设计工作的落实，其最终结果的有效分析同样也需要引起高度关注，应该确保相应结果分析工作具备较强的实际效益，针对上述具体计算程序的落实进行综合分析评价，避免在任何环节中出现较为明显的问题矛盾，尤其是在关键指标的协调性方面，更是需要进行全面优化评价，综合提升设计方案应用效能。

1.3建立结构优化模型

对于房屋建筑结构设计进行优化需要首先从优化模型的构建入手，确保具体房屋建筑结构优化工作具备明显方向，对于各个具体设计参数能够详细掌握，如此也就能够在后续通过科学的方法，结合具体标准规范进行优化完善。其中对于目标函数的明确是比较重要的一环，应该确保后续房屋建筑结构优化工作具备理想可行性效果。

2、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用

2.1结构设计优化技术与建筑结构设计的结合

建筑物的设计通常从结构的布置开始展开，只有定了结构布置之后，才能结合相应的负荷要求来确定具体的参数、材料的要求，这些数据分析不仅要借助于计算机，还应当结合人工的测量和计算，经过大量的测量和数据分析，才能做出最科学的判断。这就要求相关的技术工作人员，要树立积极工作、认真负责的工作态度，不断提高自我的专业水平，在一定的技术的支持下，尽可能对每一个环节的数据都做到详细的记录和分析，不忽视每一个环节，精准的记录，为以后的设计或者突发事故的处理，提供各项数据的可靠参考。

2.2协调设备专业优化以及结构的优化

一般情况下，设备专业会在楼板或墙体以及金属管体外部，以导线形式来安装设备管线。这种安装方式增加了结构施工的难度。因此要想让管线从梁体穿过，就要在梁体上留下对应的空洞，并且要确保相应墙体同梁体有同样的宽度。假如情况不同，就应对齐梁体一面以及墙体一面，确保墙体表面没有暴露出管线。此外，房屋的整体建筑上，在电梯及楼梯区域会埋下非常多的建筑构件且有较多空洞存在，而作为设计者要合理地分析此类区域，确保较为安全以及合理的设计，从而使施工质量得以保障。

2.3形状优化

形状优化是指在指定的房屋结构下，根据要求调整结构外部设计，或者调整房屋内部结构部件的几何形状，以优化房屋结构设计的实用性、经济性。由于形状设计优化方法需要不断改变分析、计算模型，模型的改变势必需要重新生成有限元網格，网格的增加使原有结构设计关系网更加复杂。使用形状优化方法，在房屋结构设计中单元结构、房屋性能和设计变量之间不再是线性关系，它的敏度分析和有限元计算比尺寸优化复杂且量多，因此形状优化设计方法难度比尺寸优化大的多。

2.4优化电气结构

电气本身存在很大的安全隐患，因此在进行电气结构的优化的过程，相关工作人员一定要加强安全意识。电气结构的优化必须严格依照相关标准来进行，以保证在最大限度上减少问题的可能性，保证施工人员的生命安全。在实际进行安装的时候，也要考虑各方面的影响因素，排除安全隐患。一旦在进行电气结构安装的时候出现问题，必须马上停止作业，对电气专业与其他专业进行对比，优化设计，使现场施工能够顺利进行。总之，设计人员要综合考虑各方面因素，不断进行设计方案的优化改进，保证设计施工安全及合理运行。

2.5优化设计剪力墙

剪力墙的优化设计对于房屋结构的设计优化也是非常重要的，它通过框架结构内添加具有抵抗水平剪刀力的墙体来提升结构的牢固性。在进行剪力墙优化设计的时候，要在最大限度上体现出整体的均匀性，保证整体结构的中心能够与楼层平面的钢度中心相互重合，这在降低外界环境的影响方面具有重要作用。

2.6下部地基基础结构的优化设计

在建筑结构上地基基础结构优化主要是通过四个方面进行的，主要从地基、基础及持力层和基础埋深上，要想得到优化，设计人员要选择适合该区域的规划进行设计方案，例如，在基础刚度较大的地基上，地基反力近似于矩形分布，坚硬和基础刚度越小，荷载与地基的内力也会变小，这样对施工的造价也会降低，集中对优化设计方案进行合理的对比，将最佳的方式和最优化的方案选出来。从地基建筑工程上讲，地基抵抗变形能力的增强，考虑地基基础和整体结构的意义也相应降低，这样的设计施工方法简单，施工时间比较短。

结语：

综上所述，对于房屋结构设计工作中建筑结构设计优化工作的有效落实，其能够较好提升后续房屋建筑的实际应用价值，需要切实把握好各个具体设计优化要点内容，保障房屋建筑结构更具实效性，在后续长期应用过程中体现出更强的稳定性和可靠性。

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作者简介：

申军强，华诚博远（上海）建筑设计有限公司，上海。

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