建筑结构设计的优化方法及应用分简述

1、    建筑结构设计的优化方法及应用分简述    王晓辰天津华汇工程建筑设计有限公司【摘 要】建筑结构设计作为建筑设计环节的基础，也是重要因素，随着建筑行业的不断发展也受到广泛关注。提高建筑结构设计质量需要从基础做起，充分认识到影响设计质量的因素，有效解决建筑结构设计过程中面临的质量问题。树立科学的建筑结构设计态度，强化设计质量艺术，在相关专业的密切交流下，应用先进的设计技术，促使我国的建筑结构设计行业朝可持续的方向发展。本文根据笔者工作实践，对房屋建筑结构优化技术的意义及措施进行了分析和探讨。【关键词】房屋；建筑；结构；优化；措施一、房屋建筑結构优化技

2、术的意义（一）优化建筑物的用地面积我国人口众多，用地紧张的问题十分突出。土地面积一定时，一般建筑层数越多，单位层数上地表面积使用率越低。这是因为高层建筑之间必须要保留足够的距离，满足地面对楼层的支持，维持楼层的平稳安全，还要为了保证合理、足够的采光而增加建筑物之间的距离，这样就会导致建筑物占地面积的扩大。由此可见，楼层越高，各建筑物之间所需间距越大，建筑所需要的土地面积就会加大。因此，我们可以通过对房屋的建筑结构进行优化设计，在分析整个建筑物的结构形态、地理位置之后，运用相关的专业知识，在建筑物层数和建筑物的占地面积之间找到一个最适值，提出最佳的优化设计方案，适当减少建筑物的层数或上层建筑的面

3、积，保证建筑物能够拥有足够的采光。（二）优化建筑结构设计中建筑物层数之间的关系在一个建筑物中，建筑的成本会被均匀分摊到楼层之中，楼层数目可以改变，而屋顶的成本保持不变，因此在进行建筑设计时，可适当增加楼层数，使屋顶分摊到各楼层的成本降低，从而使建筑成本降低。建筑物的地基承受着整个建筑物的重力，关系着建筑物的稳定性和安全性，随着建筑物层数的增多，地基的荷载也随之加大，为保证建筑物的安全性和稳定性，要求地基的承受能力相应提高，地基成本也随之加大。房屋建筑结构设计的优化技术，可以寻找出随着楼层的增加，在楼顶成本分摊和地基成本增加之间的一个最适层数值，降低建筑物的成本。（三）优化建筑结构设计与建筑设备

4、之间的关系一个好的房屋必须配备一定的设备，供人们进行日常生活或工作。以排水管道和电力系统的建造为例，随着楼层数的增多，需要设置的排水管道及电气设备会相应增加，由这些设备所产生的成本也会因此升高。因此，利用房屋建筑结构优化设计，在实现建筑物的实用性和安全性的前提下，对这些设备及设置方式进行优化，可以节省设备方面的开支。（四）优化建筑物外观与经济的关系建筑物的结构大多是方形或者圆形，很少会有其他形状，这是因为面积一定时，方形或圆形的建筑物所建墙体面积较小，为了降低建造成本及后期装修成本，大多选择将建筑外观设计成方形或圆形。并且方形和圆形建筑物结构比较对称，建筑物会更加稳固安全。二、房屋建筑结构优化

5、技术的应用（一） 概念设计优化房屋建筑结构设计要满足房屋的基本的实用性、安全性，概念设计优化是在此基础上提高房屋性能、经济性和观赏性，对房屋进行优化。每一个建筑都会经过千百次的方案设计、筛选和分析，才能定下合适方案并最终建设而成。地理位置的差异，会导致建筑设计的区别，对于特殊的地区如地震常发区，在设计时要考虑增加减震因素。随着科学技术的不断发展，计算机技术的广泛应用，设计人员可以通过电脑软件，就可以对各种数据做出准确快速地处理，再结合实际情况，根据设计人员的个人经验和判断，优化电脑软件产生的设计，确保最终方案与设计的实际适用性。设计人员应该加强锻炼概念化设计的优化技术，以设计出更加科学合理而经

6、济适用的建筑设计。（二）解决房屋建筑结构设计的实际复杂问题通过建筑结构的优化技术，可以尽可能地减少建筑物的建设成本。通过概念优化设计，实现建筑物结构的优化，从而提高建筑物的防御能力，减少外部因素对建筑物的影响，使建筑物更好地抵抗外部环境对房屋的损坏，提高建筑结构的稳定性和实用性。因此在房屋建筑结构优化设计中，重点和难点是在对建筑面临复杂的应力环境因素时所进行的优化设计，例如地震、水灾、高温等各种破坏性环境因素，人们难以准确地估计出房屋受侵程度和受侵时间的长短，没有一定的可预测的规律，对此可根据次要结构来保护主要结构，保持建筑的稳定性及安全性。（三）保证建筑物结构前期优化设计在降低建筑项目的建筑

7、成本方面，进行前期结构设计优化显得尤为重要。若前期结构设计不能很好地对房屋进行优化，例如在合理性或者可行性存在问题，极易埋下建筑的安全隐患，严重阻碍后期结构的设计和建设，还会加大结构设计成本支出。因此，必须要在进行建筑物前期结构设计时，重视方案的合理性和可行性，保证建筑物前期结构设计能够支撑后期结构设计，保证能建设出安全可靠的建筑。（四） 加强建筑细小结构的优化工作在房屋建筑结构设计中来说，要将房屋建筑细分结构的优化工作作为重点。细节决定成败，在建设好主体结构之后，若是局部结构出现问题，对整个建筑的稳定性和安全性是一个巨大的威胁。细分结构的设计优化，例如在进行矩形现浇板设计时，要避免在拐角处产

8、生裂缝，如果忽略，极易产生不良后果。在信息技术迅速发展的现代，计算机也应用于建筑结构设计中，设计人员必须要学会计算机技术，将房屋设计理论与计算机技术结合，利用计算机节省设计时间，同时容易进行修改，也提高运算准确率。（五）优化建筑抗震结构设计建筑抗震结构设计是影响建筑整体质量的重要环节，优化抗震结构设计对提高建筑结构设计整体质量起到了良好的促进作用。在进行优化建筑抗震结构设计过程中，需要由专业的设计人员根据建筑物所处的地理环境和地震发生情况展开针对性分析，以此设计出符合国家抗震结构设计标准的施工图。设计人员针对抗震墙截面较长的情况时，与洞口连接形成弱连梁，合理控制抗震墙的高宽比例，将抗震墙体分为

9、多个小开口墙，以此降低抗震墙的受损概率。在水平作用力下，剪力墙容易受内力影响而超过截面的要求，因此，为优化建筑抗震结构设计需要根据实际情况减少连梁的刚度，降低内力的作用力，进而避免剪力墙发生脆性损坏。例如： 福建连江的一栋33 层住宅楼，受连江地区风荷载较大，位移难以控制等因素影响，建筑进深较小，且抗水平力、剪力墙较长，因此，需要注意处理墙面开洞现象，以达到建筑物的基本抗震要求。专业的抗震结构设计人员需要准确计算出抗震数据，基于对建筑物的地基、建筑物主体、建筑物承重墙等数据的了解，从建筑物的基层考虑，全面的控制建筑抗震结构设计的优化性能，以求提升建筑物的抗震能力。三、总结房屋建筑结构设计，是实现建筑实用性和安全性、实际工程实施的理论指导。将优化技术运用到建筑结构设计中，可以增强房屋建筑的实用性、安全性，延长房屋使用寿命，保持建筑的美观，还节约了建设成本。参考文献：1师永国.房屋建筑结构设计中优化技术应用分析j.建材发展导向（上），2014（6）：162，163.2刘德贤，王