關(guān)于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的探討

郭娜

摘 要：自從我國進入21世紀(jì)以來，我國經(jīng)濟、政治都得到了巨大的發(fā)展。文章主要分三個方面探討房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用。首先，文章簡析了房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化技術(shù)，分析了優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑用地面積之間的關(guān)系，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與樓房的層數(shù)之間的關(guān)系；本文闡述了如何應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，主要包括三部分，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中前期的準(zhǔn)備工作，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行過程中的要求，以及房屋建筑完成后需要注意的一些問題。

關(guān)鍵詞：房屋建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用

1 引言

隨著我國城市不斷的發(fā)展，建筑工程投入的力也在不斷的增加，同時為了滿足人們對居住環(huán)境的需求，一定要保證房屋建筑工程的功能性、安全性、耐久性以及使用性。因此，加強房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是非常重要的一項工作內(nèi)容，并且在設(shè)計優(yōu)化的過程中，一定要經(jīng)濟性、美觀性等方面，作為設(shè)計優(yōu)化考慮度重點。另外，通過利用有效的優(yōu)化技術(shù)，對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些參數(shù)進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化，保證各項參數(shù)的合理性，這對房屋建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的提升，起到了重要的作用和意義，也為后期的施工提供了相對便利的條件。

2 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的作用

2.1 提高房屋建筑的安全性

為了提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，需要對原先的設(shè)計方案進行適當(dāng)?shù)男拚?，將其中存在的不足之處進行優(yōu)化，從而保證建筑結(jié)構(gòu)的整體性和安全性。根據(jù)我國一些已經(jīng)建成的項目數(shù)據(jù)顯示，在對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行合理優(yōu)化后，其建筑的總成本要比原來的方案低很多，且建筑的舒適度、使用效果明顯提升，同時，房屋建筑的安全性能也得到了一定的提升。

2.2 降低工程造價

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不僅要考慮到建筑整體的安全性，同時也要注重結(jié)構(gòu)施工過程中產(chǎn)生的工程成本，以保證建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中使用優(yōu)化技術(shù)，不僅提高了建筑的經(jīng)濟性，同時也讓建筑材料充分發(fā)揮自身性能，有效降低成本，能夠降低成本約20%左右。

2.3 提高了房屋建筑的經(jīng)濟性

房屋建筑的快速擴展，使得占地面積逐漸擴大、樓層高度逐漸增加，這樣就會出現(xiàn)光線問題，很多樓層的采光并不好，使得大量已經(jīng)建成的房屋空置，使得樓盤的經(jīng)濟性降低。而在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中采取優(yōu)化技術(shù)，能夠從根本上解決上述問題，不僅能夠平衡樓層的層數(shù)，同時也能夠?qū)潜P的占地面積、土地利用率等進行有效的協(xié)調(diào)和規(guī)劃，在保證采光正常的前提下，最大限度縮小占地面積，達到節(jié)約土地資源的效果。

3 為什么在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要用到優(yōu)化技術(shù)

3.1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑用地面積之間的關(guān)系

我國是世界上的“人口大國”，我國有13億多人口，是一個人口數(shù)量巨大的國家，為了緩解人口增長過快，我國采取了一系列對策來應(yīng)對這個問題。人口增長速度雖然得到了控制，但我國仍舊是一個人口大國，緊隨著人口問題而來的是土地問題，建筑用地、農(nóng)業(yè)用地、工業(yè)用地，最大的一個問題是建筑用地，我們必須要慎重考慮房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑用地面積之間的關(guān)系，通過優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，完善房屋建筑結(jié)構(gòu)，以此來達到理想的效果。

3.2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與樓房層數(shù)的關(guān)系

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中最底層的建筑成本會被平均分配到具體的每層樓房之中，為了一定程度上減少建筑成本，可以通過適當(dāng)增加樓層數(shù)。樓房的地基在建造的過程中，更加要用到技術(shù)的優(yōu)化，通過技術(shù)來保證地基的安全性，在地基方面花費更多的成本，但這些成本平均分配給每層樓，那這個成本又會沒有大的一個變化。優(yōu)化技術(shù)不僅應(yīng)用在樓房的建筑，同時在房屋建筑結(jié)構(gòu)和墻體的高度等方面也得到廣泛的應(yīng)用，這些問題在實際操作過程中，需要用到很高的技術(shù)，且這些問題在實際解決中很復(fù)雜，因此將優(yōu)化技術(shù)運用在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常有必要。

3.3 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的好處

一些企業(yè)為了減少成本，使用一些低質(zhì)量的房屋建筑材料，一旦出了問題，會釀成不可挽回的后果。在房屋建筑時使用低質(zhì)量的建筑材料，一方面沒有保障。最好的解決方法是在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，通過技術(shù)的使用來減少成本，通過使用高科技技術(shù)不僅可以保障房屋建筑的安全性，而且還可以保障房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性。

4 設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

4.1 房屋建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化最主要目的就是提升房屋建筑結(jié)構(gòu)度耐久性、安全性、舒適性以及良好實用性。但是，從技術(shù)的角來分析，應(yīng)當(dāng)在原有的基礎(chǔ)之上，對房屋建筑工程結(jié)構(gòu)中的可行性就那些分析，對施工工程控制的同時，保證了工程施工的進度，具體的設(shè)計優(yōu)化內(nèi)容如下：（1）一般情況下，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，都會對工程中各項數(shù)據(jù)和信息就那些收集，并且將其作為變量。例如：在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，常見參數(shù)主要包括有：屋價格參數(shù)、預(yù)期出現(xiàn)的損失參數(shù)等。因此，在設(shè)計優(yōu)化的工程中，對可能出現(xiàn)或者經(jīng)常會用到的參數(shù)，進行分析判斷參數(shù)的準(zhǔn)確性。（2）函數(shù)是構(gòu)建的房屋建筑結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，一定要對工程中所包含的函數(shù)進行分析和歸類，并且在眾多函數(shù)中獲取自己想要的函數(shù)，這樣才能保證房屋建筑結(jié)構(gòu)模型的準(zhǔn)確性，例如：在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的過程中，應(yīng)當(dāng)對橫面結(jié)構(gòu)的尺寸、大小等面積函數(shù)，進行分析和判斷，從而為模型結(jié)構(gòu)的建立，提供重要的參考依據(jù)和支持。（3）為了保安證房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，一定要對尺寸、結(jié)構(gòu)、剛性、構(gòu)架等方面，作為重點優(yōu)化的考慮對象。同時，在設(shè)計優(yōu)化的過程中，一定度工程的實際情況，對施工中的約束條件和衡量條件進行分析，以此起到優(yōu)化的作用，保證了施工中的穩(wěn)定性。

4.2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計模型的優(yōu)化

建立更科學(xué)的結(jié)構(gòu)模型是優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的第一步，也是最關(guān)鍵的一步。利用科學(xué)的發(fā)展，綜合運用數(shù)學(xué)函數(shù)和物理受力，建立一個完整的結(jié)構(gòu)模型。在試驗檢測過程中，嚴(yán)格控制各種參數(shù)的變化，對于試驗變量的選取，結(jié)合以往的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，選取對結(jié)構(gòu)整體性能起決定性因素的幾組數(shù)據(jù)作為主要變量進行重點研究。對結(jié)果影響不明顯的可適當(dāng)減少工作量，將主要精力放在對重點部分的突破上，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計模型的建立能高效、科學(xué)的進行。

4.3 計算機優(yōu)化技術(shù)的使用

如今，每個行業(yè)都離不開計算機的支持，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中使用計算機技術(shù)來作為支持，能夠方便人們展開相關(guān)計算，達到更好的優(yōu)化設(shè)計效果。實際上，房屋結(jié)構(gòu)會受到很多變量條件的影響和約束，無法通過單一的方式來對房屋結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和優(yōu)化，因此，需要利用到“人機結(jié)合”的方式，通過計算機技術(shù)來優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。比如：采用GAMS軟件來提升設(shè)計的效率，優(yōu)化設(shè)計過程和結(jié)果。該軟件在處理建模問題的時候能夠通過自然、簡潔的方式來展開處理，同時能夠讓用戶自由更改公式，使用起來非常方便。

5 結(jié)束語

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要目的在于實現(xiàn)建筑物的功能性與安全性，同時，盡可能保證建筑物的耐久性，在滿足房屋建筑的以上功能的同時，最大限度節(jié)約建筑成本是設(shè)計者的目標(biāo)。那么，就需要對建筑物進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，并將優(yōu)化設(shè)計技術(shù)應(yīng)使用于結(jié)構(gòu)設(shè)計的各個階段，這樣可以盡可能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性與可行性。

參考文獻：

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