房屋建筑结构设计中优化技术探讨谭炘博
发表时间：2019-09-02T16:56:24.743Z 来源：《建筑实践》2019年10期作者：谭炘博
[导读] 随着我国建筑行业的不断发展，对建筑结构设计提出了更高的要求，
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摘要：随着我国建筑行业的不断发展，对建筑结构设计提出了更高的要求，所以在房屋结构设计过程中，还应采取科学、合理的策略，不断优化房屋结构设计。
关键词：房屋结构；建筑结构设计；优化策略
引言
随着我国社会的不断发展，人们生活水平的不断提高，简单的居住环境已经无法满足人们的要求，不仅要求在基本的使用功能上满足需求，同时对建筑的美观程度、建筑性能提出了更高要求。所以在房屋结构设计过程中，还应对其不断的优化，保证房屋结构设计的整体性、安全性、实用性、美观性等。这就要设计人员应采取科学的方法，对建筑结构的各个部分进行认真的分析，在确保房屋结构基本性能基础之上，实现房屋结构的不断优化。
1在房屋建筑结构设计中应用优化技术的作用
在房屋建筑结构设计中应用优化技术主要有两个方面的作用，分别是保证房屋建筑安全、降低房屋建筑成本，下面分别进行详细论述。首先，优化房屋建筑结构设计中的技术有利于房屋建筑安全性、美观性和功能性。房屋建筑结构设计中应用优化技术可以对房屋质量进行前期校核，避免不合理的设计结构的出现，提高了房屋建筑结构的安全性，与此同时，应用优化技术还可以弥补设计中的不足，提高设计的美观性，更好的保障房屋建筑的各项功能的良好结合。其次，优化房屋建筑结构设计中的技术有利于降低房屋建筑成本。在房屋建筑结构的设计过程中，在满足基本的功能性、安全性、美观性的同时，还要考虑它的经济性。在房屋建筑结构设计过程中应用优化技术可以优化房屋建筑结构，从而减少原材料的数量，同时提高材料的利用率，降低材料成本；与此同时采用优化技术还可以缩短房屋建筑工期，减少人力成本和时间成本。因此在房屋建筑结构设计中应用优化技术意义重大。
2房屋建筑结构优化设计原则
城市的规模化发展，推动我国建筑业快速发展，对房屋建筑结构设计也提出了较多要求，对于房屋建筑结构设计人员来讲，在进行优化设计时，需要遵守以下设计原则：（1）安全性设计原则。通过加强房屋建筑结构安全性优化设计，不但能够降低建筑工程施工成本，而且有效提高房屋建筑工程的安全性能。若设计人员只考虑如何节约成本，忽视房屋建筑结构设计的安全性，特别容易引发较大的安全事故，故设计者要严格遵守安全性设计原则。（2）功能性设计原则。房屋建筑结构的各项功能，可以通过优化设计全面体现，在对房屋建筑结构进行优化设计时，设计人员要遵守功能性设计原则，为居民提供一个功能更为齐全的居住空间。在当前的经济环境下，居民对房屋建筑工程的功能性要求比较高，因此，房建结构设计人员要根据居民提出的要求，保证房建工程的各项功能得到充分发挥。（3）经济性设计原则。由于房屋建筑工程结构比较复杂，涉及的内容特别多，钢筋与混凝土等施工材料使用量逐渐提升，工程施工投入资金额不断增多，房建结构设计人员要认真遵守经济性设计原则，在满足房建工程结构设计安全要求的基础之上，节省大量的施工作业材料，保证工程施工成本得到良好管控。通过遵守经济性设计原则，能够保证房建工程结构更加安全，提升施工企业的经济效益。
3建筑结构设计优化技术具体应用
3.1整体优化
结构优化包含整体构造的优化与部分构造的优化两部分，它们之间相互依赖，缺一不可。在各部分设计工作中，优化涉及到很多内容，如模型设计优化、受力构件优化，基础优化及围护结构优化、框架部分优化、基础部分优化和围护结构优化。对此，需要设计人员充分运用自身所学进行深入的思索和分析，在不同的设计项目当中，除了要保证适用性与安全性，还需要做好成本的控制。想要保证设计的科学性与严谨性，对设计人员而言，应当场做好实地考察与论证，尽量掌握齐全的资料，然后在设计过程中对现场各项条件予以充分考虑，为之后的优化奠定良好基础。例如，选材时，不仅要符合安全性需求，还应充分考虑当地实际情况。当建筑所在地区的地质条件比较复杂时，作为设计人员，需要从实际情况入手进行基础方案的编制。只有这样才能避免无谓问题的发生，并实现节约成本、保证安全的基本目标。
3.2注重细部优化
在充分考虑整体设计的基础上，还应做好结构局部构件分析和精心设计。比如，对现浇板进行设计时可将异形板划分成矩形板，以此在保证受力合理性的基础上，从根本上防止拐角裂缝的产生。对于底部框架抗震墙，其底框梁箍筋的配箍量都很大，此时如果将冷轧带肋钢筋作为箍筋，则可以减少箍筋的肢数，或者减小箍筋的直径，这样可以在降低造价的基础上为施工提供方便。另外，为了减小柱构件的底截面大小，可以选用高强度混凝土，但对于水平构件，其混凝土标号可以适当减少，从而既满足受力，又节约成本。
3.3模型设计
首先，选择适宜的变量，设计优化中，全体设计人员都应把握所有对方案设计有影响的参数，将其作为优化设计过程中的变量。若在优化中错误的将影响很小的参数视作变量，则不仅影响正规的结构设计，而且不利于计算编程，对优化设计也造成很大的影响。其次，选择正确的目标函数，在设计优化中，应计算可以满足要求的结构或构造尺寸，以及和钢筋截面积等指标有关的数学函数，以此帮助模型设计顺利完成，这是设计中的关键环节之一，正确选取函数，能简化设计过程。通过参数合理设置，在满足规范要求的同时，减少含钢量，或通过模型中假定及边界约束条件，提高整体经济性。最后，确定所有约束条件，保证结构安全性与可靠性是设计与优化设计前提，这就需要在实际的优化设计必须是在一定约束下进行的，并不是设计人员自由发挥的结果。而约束条件包含很多内容，如缝宽、强度、尺寸等。确定了不同的约束条件后，还应与目标约束条件实施对比与分析，确定是否满足现行规范的要求。
3.4科学运用先进的计算机技术
科学技术的持续进步与发展，促进计算机产业的高速发展，新型的设计模式已经取代了传统的设计方法，使得居民的居住满意度不断提升。通过运用计算机技术，能够降低房屋建筑工程结构设计难度，简化房建结构设计流程。设计人员要妥善应用计算机技术，对既有的
