房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用優(yōu)化技術(shù)探討

范偉棟

吉林省地礦建筑設計院

房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用優(yōu)化技術(shù)探討

范偉棟

吉林省地礦建筑設計院

房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中優(yōu)化技術(shù)的應用需要設計人員使用最少的資金消耗進行科學合理的房屋建筑建構(gòu)設計。具體來說，房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中優(yōu)化技術(shù)需要從用地面積和房屋建筑的樓層、經(jīng)濟效益和房屋設計、建筑設備需要消耗的資金和房屋建筑結(jié)構(gòu)的設計、房屋建筑樓層和分布結(jié)構(gòu)問題等方面進行分析，而要想切實加強房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中優(yōu)化技術(shù)的應用，則需要設計人員重視設計前的分析工作和設計中的復雜問題。鑒于此，本文主要分析房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用優(yōu)化技術(shù)。

房屋建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設計；優(yōu)化技術(shù)

1 、房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中優(yōu)化技術(shù)概述

房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中優(yōu)化技術(shù)的應用需要相關(guān)人員先就優(yōu)化技術(shù)的基本內(nèi)容進行相關(guān)的了解。房屋建筑的結(jié)構(gòu)設計過程中，工作人員必然會面臨各種各樣的問題，如經(jīng)濟問題和建筑材料問題等。在此情況下，使用最少的資金消耗進行科學合理的房屋建筑設計即所謂的優(yōu)化，而這個過程則被稱為房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中優(yōu)化內(nèi)容主要可以分為兩個部分：①對房屋建筑的整體進行優(yōu)化設計；②對房屋建筑的局部進行優(yōu)化設計。房屋建筑的局部分析還能夠根據(jù)局部的主體結(jié)構(gòu)、屋蓋結(jié)構(gòu)以及下部基礎結(jié)構(gòu)等細分結(jié)構(gòu)進行再次分部優(yōu)化設計。

2 、房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中優(yōu)化技術(shù)的具體應用

2.1 優(yōu)化技術(shù)思想在結(jié)構(gòu)設計中的應用

首先是參數(shù)變量的選擇。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中，設計人員為提高設計思想的科學性，會通過多種途徑獲取同工程相關(guān)的參數(shù)，將這些參數(shù)作為變量進行具體的施工設計。常見的建筑工程目標參數(shù)主要包括房屋價格參數(shù)、預期出現(xiàn)的損失參數(shù)等，在進行工程的優(yōu)化設計時，設計人員會對這些設計參數(shù)進行充分分析，分析參數(shù)對工程可能造成的影響，這種方法程序相對復雜，會對工程的施工進度造成影響。但是在優(yōu)化分析環(huán)節(jié)，設計人員選擇變幅較小的參數(shù)作為設計指標時，就會降低建筑結(jié)構(gòu)設計的難度，設計人員也能夠快速找到設計的目標點。其次是確定函數(shù)，優(yōu)化設計中，設計人員通常會在眾多的函數(shù)當中獲取目標函數(shù)。并且對目標函數(shù)的性質(zhì)進行分析，通過這樣的方式來控制施工成本。最后是對施工條件進行衡量，為了保證房屋建筑施工的穩(wěn)定性和耐久性，在房屋設計中，需要綜合考慮多種因素的影響，包括房屋的尺寸、結(jié)構(gòu)的剛性以及架構(gòu)的穩(wěn)定性等，在實際施工中，可以根據(jù)設計要求衡量施工條件，對工程施工造成約束的條件進行分析，保障工程的施工指標滿足施工要求。

2.2 優(yōu)化技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)中的應用

首先，比較鋼結(jié)構(gòu)同其他技術(shù)的應用優(yōu)勢，其次，要考慮鋼結(jié)構(gòu)在工程施工項目中應用的具體內(nèi)容以及鋼結(jié)構(gòu)設計的關(guān)鍵施工技術(shù)，鋼結(jié)構(gòu)施工內(nèi)容中存在的優(yōu)化項目，然后針對鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)容中存在的優(yōu)化項目進行分析，討論建筑結(jié)構(gòu)設計的可行性。還需要借助計算機構(gòu)造數(shù)據(jù)模型，探討設計的可行性。最后對鋼結(jié)構(gòu)模型進行分析，通過判斷技術(shù)標準來判斷鋼結(jié)構(gòu)在施工中的應用效果，最終生成鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化報告，根據(jù)具體的報告選擇優(yōu)化技術(shù)。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)設計中對概念設計優(yōu)化技術(shù)的應用

在優(yōu)化技術(shù)的應用過程中不能完全依靠計算機軟件，還需要將人工設計和計算機軟件的應用有機結(jié)合，這樣一來，才能夠使得概念優(yōu)化技術(shù)的應用效率得到充分的發(fā)揮。在選擇具體的建筑材料時，應該結(jié)合材料的優(yōu)缺點以人工方式選擇。安全性是房屋建筑的基本要求，只有在保障建筑安全性的前提下才能談及建筑物的其他性能。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中采用概念設計技術(shù)能夠增強房屋的外部抵抗力，減少外部環(huán)境對建筑物的影響。在外部影響因素中，地震是對房屋建筑造成最大影響的因素，因此，通過增加概念設計優(yōu)化技術(shù)，可以增強建筑物的抗震性能。一般將建筑物體設計成對稱的形成能夠增強其穩(wěn)定性，通過對稱設計的方式可以將建筑物承受的荷載作用于其自身，不僅能夠減小建筑物的危險截面，還能夠增強其抗震性能。

3 、結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化技術(shù)應用時的注意事項

(1)重視對工程項目的前期參與。因房屋建筑設計方案的質(zhì)量對房屋的安全性、實用性、經(jīng)濟性等具有直接影響，因此房屋建筑項目的核心階段就是設計階段。我們要想加強相關(guān)項目設計的優(yōu)化技術(shù)，首先需要做的就是重視對工程項目的前期參與，即根據(jù)設計結(jié)果以及優(yōu)化建議，積極投入到房屋建筑結(jié)構(gòu)的設計當中，確保前期能很好地體現(xiàn)出房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計思想與理念；(2)重視對內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中，不僅要考慮建筑的整體性能優(yōu)化，還要考慮建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化統(tǒng)籌，即將“優(yōu)化設計”的思想落實到各項環(huán)節(jié)當中；(3)重視與計算機等新型技術(shù)的融合。在當下信息技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)代，計算機技術(shù)與優(yōu)化技術(shù)的有機融合是未來房屋建筑工程項目發(fā)展的主流趨勢。針對不同建筑工程優(yōu)化技術(shù)的應用實況，計算機技術(shù)主要應用在工程數(shù)據(jù)分析與工程建模上，即通過分析工程參數(shù)，構(gòu)建建筑模式，幫助設計人員及時了解相關(guān)信息，有助于更好地控制建筑結(jié)構(gòu)的整體性、安全性、穩(wěn)定性。

總之，近年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，建筑施工項目整體數(shù)量呈現(xiàn)上升趨勢，特別是房建工程項目數(shù)量上升幅度較大，同時人們對房屋建筑的結(jié)構(gòu)設計也提出了更高要求。而房建工程項目建設過程中，結(jié)構(gòu)設計是十分重要的環(huán)節(jié)，其是保證建筑物穩(wěn)定性、安全性的重要基礎。為保證房建結(jié)構(gòu)設計的合理性，必須要采取結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化技術(shù)對其進行完善。

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