房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用與分析

文/馬春鵬 夏津縣建筑設(shè)計有限公司 山東德州 253200

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計在建筑中發(fā)揮重要作用,在保證房屋建筑穩(wěn)定性、功能性、耐久性的情況下,優(yōu)化設(shè)計的實施能夠控制建筑成本,通過不斷優(yōu)化設(shè)計方案,能夠提高房屋建筑的質(zhì)量,降低建筑成本。人們的經(jīng)濟(jì)水平也得到極大地提升,對居住房屋在質(zhì)量和外觀上都提出了很好的要求,因此房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在目前占據(jù)十分重要的地位。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要不斷完善設(shè)計水平和技術(shù),在保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度的同時降低建筑成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的重要作用

在復(fù)雜多變的市場環(huán)境下,房屋建筑行業(yè)應(yīng)當(dāng)把握時代發(fā)展趨勢,轉(zhuǎn)變發(fā)展理念,以更為寬廣的視角來開展設(shè)計工作。在初步制定設(shè)計方案后,應(yīng)根據(jù)多方需求對其進(jìn)行優(yōu)化及調(diào)整,將成本控制在最小范圍內(nèi)。提高房屋建筑工程施工效率及質(zhì)量的關(guān)鍵點就是對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,隨著現(xiàn)代建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大,對房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計提出了更高的要求,基于此,應(yīng)當(dāng)將房屋建筑工程造價納入到重點優(yōu)化范疇,提高對建筑物使用壽命的關(guān)注度,通過對房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,促使其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢更為突出,實現(xiàn)整體上的合理化。

2、房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計要點

2.1 建筑結(jié)構(gòu)模型優(yōu)化使用

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法應(yīng)用于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中,首先創(chuàng)新使用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型。建筑結(jié)構(gòu)模型制定的選擇使用的過程中,一方面,注重不同變量的選擇,從建筑結(jié)構(gòu)本身出發(fā),立足于項目工程本身,全面分析影響建筑結(jié)構(gòu)的因素,無論是單一性因素還是多樣化因素,都能夠切實按照預(yù)定參數(shù)表現(xiàn)出來,將其反饋在模型的優(yōu)化建設(shè)中。另一方面,在建筑結(jié)構(gòu)模型優(yōu)化設(shè)計基礎(chǔ)上,多種因素共同反應(yīng),以此減少結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)量和實際計算數(shù)量,幫助結(jié)構(gòu)設(shè)計人員工作量降低,在模型優(yōu)化選擇基礎(chǔ)上,提升工作效率。

2.2 結(jié)構(gòu)整體及局部優(yōu)化

現(xiàn)代房屋建筑工程中的細(xì)化項目逐漸增多,這就使設(shè)計內(nèi)容更為豐富,因此,設(shè)計也就逐漸呈現(xiàn)出了全面性及層次性特點。首先,房屋建筑工程施工階段所需的建筑材料及結(jié)構(gòu)部件都屬于其涵蓋范疇,尤其是選用指標(biāo),應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注;其次,房屋建筑工程中的體系類型較為多樣,在各個體系下又分為不同的下級體系,因此,在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段,設(shè)計人員不僅需要對大體系進(jìn)行設(shè)計,還不能忽視下屬的體系,只有逐個優(yōu)化,才能創(chuàng)造層層相互疊加的建筑工程,以確保設(shè)計質(zhì)量達(dá)到最佳。

2.3 加強(qiáng)現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的有效應(yīng)用

科技進(jìn)步帶動了計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,新型工作模式已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)方法,對提高大眾生活水平、工作效率等起到了促進(jìn)性作用,大幅降低了工作強(qiáng)度。對簡化工作任務(wù)等起到了明顯保障作用。為此,房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,相關(guān)設(shè)計人員要合理應(yīng)用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù),及時進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用的優(yōu)化控制。計算機(jī)技術(shù)具有效率高、數(shù)據(jù)分析精確、降低人員工作難度的優(yōu)勢,可為結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化提供穩(wěn)定的硬件保障。借助相應(yīng)的模型便可直觀進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的有效處理。計算機(jī)軟件在全面精準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)分析后便可得到對應(yīng)結(jié)果。設(shè)計人員、造價人員要以此為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)技術(shù)價值的有效發(fā)揮。

2.4 節(jié)能設(shè)計優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用要點

現(xiàn)階段,可持續(xù)發(fā)展理念已經(jīng)深入各行各業(yè),特別是在建筑行業(yè)當(dāng)中,節(jié)能優(yōu)化技術(shù)的運用,能夠減少施工材料的損耗和浪費,同時節(jié)省大量的施工費用。一般情況下,設(shè)計者可以從施工能源利用角度來分析,科學(xué)選擇建筑施工材料,并根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)特點,做好預(yù)算工作,結(jié)合工程經(jīng)濟(jì)效益,確定最終的房屋建筑工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。剪力墻設(shè)計作為房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計重點,在優(yōu)化建筑工程剪力墻結(jié)構(gòu)時,設(shè)計者要特別注意以下問題：(1)保證建筑工程剪力墻高度符合相關(guān)規(guī)定。(2)在地下室頂板位置,要加強(qiáng)剪力墻嵌固,即使在地震條件下,房屋建筑工程結(jié)構(gòu)不會受到任何影響,并做好相應(yīng)的邊緣約束。(3)做好暗柱設(shè)計工作,明確剪力墻的暗柱位置,暗柱作為房屋建筑工程剪力墻的重要組成,不但會影響剪力墻的可靠性與安全性,而且嚴(yán)重影響房屋建筑的抗壓性。

2.5 協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計

為了使造型更加美觀,而且能夠?qū)崿F(xiàn)更加合理的目標(biāo),那么要求設(shè)計師在設(shè)計的時候,整體結(jié)構(gòu)要和整體的設(shè)計相吻合,增強(qiáng)房建的平面設(shè)計的功能,二者相融合。整體的墻位和柱的位置也不允許出現(xiàn)錯位的現(xiàn)象,使得每個房間保持功能統(tǒng)一,但又有略微的造型差異化,各個方面入手,進(jìn)一步的凸顯出特色。從而構(gòu)建出具有自身特點的優(yōu)勢,而且符合應(yīng)用技術(shù)的要求。

2.6 結(jié)構(gòu)細(xì)部的優(yōu)化工作

首先,不僅將房屋建筑的主體設(shè)計設(shè)定在重點范疇,更應(yīng)當(dāng)關(guān)注結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件,促使設(shè)計的精細(xì)化程度不斷提高,例如：在房屋建筑施工階段,矩形現(xiàn)澆板塊的設(shè)計也是較為重要的,應(yīng)當(dāng)不斷在設(shè)計中豐富考量內(nèi)容,提高設(shè)計的全面性,將裂縫現(xiàn)象降到最低;其次,當(dāng)今社會信息化技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,計算機(jī)逐漸成為生活及工作中不可或缺的工具,這就需要將計算機(jī)技術(shù)與設(shè)計理念高效銜接,將優(yōu)化設(shè)計中存在的問題逐一解決,實現(xiàn)工程問題向數(shù)學(xué)問題的轉(zhuǎn)化,因此,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)通過學(xué)習(xí),不斷提高自身計算機(jī)技術(shù)水平,掌握更為先進(jìn)、有效的優(yōu)化設(shè)計方法。

2.7 結(jié)構(gòu)優(yōu)化注重多方面利益人員協(xié)調(diào)

房屋結(jié)構(gòu)作為建筑工程的主體部分,結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一項涉及多方面利益人員的工作,這就需要在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中能夠積極構(gòu)建協(xié)調(diào)溝通平臺,促使多方面利益人員之間就結(jié)構(gòu)優(yōu)問題進(jìn)行及時的溝通,以此保證結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果落實到工程實踐中創(chuàng)造良好的環(huán)境。實際結(jié)構(gòu)優(yōu)化中,首先需要獲得業(yè)主單位人員的同意,設(shè)計人員優(yōu)化結(jié)構(gòu)需要加強(qiáng)與施工人員、監(jiān)理人員的協(xié)調(diào),強(qiáng)化專家學(xué)者的咨詢和指導(dǎo),多方面汲取結(jié)構(gòu)優(yōu)化專業(yè)意見,保證結(jié)構(gòu)優(yōu)化的科學(xué)性、合理性,滿足實際房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化質(zhì)量需求。

結(jié)論：

綜上所述,建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化作為房屋建筑工程的重要組成部分,在實際結(jié)構(gòu)優(yōu)化中,明確結(jié)構(gòu)優(yōu)化理念下,能夠在模型選擇、目標(biāo)函數(shù)確定、約束條件確立基礎(chǔ)上通過最終的綜合分析合理選擇優(yōu)化方法,同時注重多方面利益人員的兼顧以及增強(qiáng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的適應(yīng)性,通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法提升建筑工程質(zhì)量。