房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)

韓晶晶

摘要：在設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的過程中，科學(xué)地進(jìn)行優(yōu)化，既能切實(shí)減小房屋建筑的總造價(jià)，又有助于建筑施工材料的合理應(yīng)用、建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)、人們的房建需求滿足，最終將房屋建筑的整體經(jīng)濟(jì)效益大幅提高，因此，應(yīng)重視房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

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

引言

如今，在人們生活質(zhì)量不斷提高的局勢下，社會(huì)對房屋建筑的要求越來越高，完全按照傳統(tǒng)模式設(shè)計(jì)出來的建筑已經(jīng)無法滿足實(shí)際需求，這就需要設(shè)計(jì)人員明確需求，在設(shè)計(jì)過程中合理應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)的原則及特點(diǎn)

1.1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)的原則

首先，遵循工程設(shè)計(jì)與價(jià)值來優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)，對建筑材料的性能應(yīng)該合理的利用起來，建筑構(gòu)件與部分地設(shè)計(jì)之間要加強(qiáng)協(xié)調(diào)，確保統(tǒng)一性。要求房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)既要符合安全準(zhǔn)則，更要符合傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，有一定的審美性，從而使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量得以提高，將其建筑功能最大程度的發(fā)揮出來，達(dá)到最低的工程造價(jià)。其次，工程實(shí)際情況是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作開展的基礎(chǔ)和保障。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)針對的主要內(nèi)容為：屋蓋結(jié)構(gòu)、建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、維護(hù)結(jié)構(gòu)等，施工時(shí)必須要遵循工程實(shí)際情況，將工程進(jìn)度與發(fā)展作為其重點(diǎn)，對工程造價(jià)合理控制，只有這樣才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化滿足人們需求，并與設(shè)計(jì)理念相符，使建筑結(jié)構(gòu)美觀、實(shí)用，還能在一定程度上改善人居環(huán)境。

1.2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)的特點(diǎn)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員首先要考慮到的就是穩(wěn)定性、安全性等多方面內(nèi)容，由此使設(shè)計(jì)人員也面臨更多挑戰(zhàn)。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)有以下特點(diǎn)：第一，從房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度來看，應(yīng)該根據(jù)不同的建筑要求及不同施工場地情況來進(jìn)行，堅(jiān)持因地制宜原則，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠有針對性地進(jìn)行，不同的房屋建筑運(yùn)用同樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)往往產(chǎn)生的效果也是不同的。與此同時(shí)，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中還要考慮到環(huán)保問題。此外，在建筑行業(yè)中還應(yīng)體現(xiàn)出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略;第二，為了使房屋建筑結(jié)構(gòu)更美觀，在設(shè)計(jì)的過程中就不能只從房屋建筑的舒適度及質(zhì)量兩個(gè)方面去思考。此外，由于人們越來越注重美觀，所以要求房屋建筑外形優(yōu)美。所以，應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)時(shí)，要優(yōu)化建筑的美觀性;第三，站在居住安全的角度分析，設(shè)計(jì)人員在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)首先考慮的是居住安全這一要素，而不是以企業(yè)效益為追求的總目標(biāo)，從而對施工質(zhì)量和材料都降低了要求。居住與人們的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，不得有任何失誤。所以，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)的一個(gè)主要特點(diǎn)就是安全性。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的具體應(yīng)用

2.1 處理好局部優(yōu)化與整體優(yōu)化之間的關(guān)系

所有的房屋建筑結(jié)構(gòu)都具有層次性與復(fù)雜性的雙重特點(diǎn)。對于房屋建筑的復(fù)雜性而言，指的是在其建造過程中，要選取諸多種類的建筑材料以及配件等進(jìn)行使用，同時(shí)還要對施工團(tuán)隊(duì)的使用加以綜合考量，測試其參建人員是否具備專業(yè)的理論知識(shí)與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從而在階段性的施工過程中找尋最佳的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。在保證房屋建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與安全的基礎(chǔ)上，完成建筑的美觀設(shè)計(jì)，給業(yè)主以美好的視覺享受。同時(shí)，為建筑企業(yè)降低經(jīng)濟(jì)投入成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益最大化?；诮ㄖY(jié)構(gòu)中的層次性而言，就要立足于建筑的整體特性，將整體設(shè)計(jì)與局部優(yōu)化實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而完成建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)化

隨著我國人口數(shù)量的增加，高層建筑以及超高層建筑將會(huì)成為未來建筑的主流趨勢，未來建筑將以其高度取勝。對于這些高層與超高層建筑來講，其抗震性能的不斷完善與優(yōu)化，將在很大程度上決定著建筑的整體質(zhì)量與住戶的人身安全。由于高層建筑的穩(wěn)定中心較高，如果建筑自身的抗震性能較差，那么極有可能引發(fā)建筑的坍塌，對住戶的人身及財(cái)產(chǎn)安全造成威脅，因此，高層建筑的抗震性能優(yōu)化就顯得極為關(guān)鍵。

決定高層建筑抗震能力的強(qiáng)弱關(guān)鍵在于建筑結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度及剛度這兩個(gè)方面，若想提升建筑的抗震性能，就要從建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度入手進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。根據(jù)不同地區(qū)的建筑抗震能力需求，對屈服部位的受力機(jī)制進(jìn)行合理控制，選取一些相對較為穩(wěn)固的建筑基礎(chǔ)進(jìn)行建筑上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，重視地基的沉降處理，最大程度地減少由于地震引起的建筑晃動(dòng)，從整體上提升高層建筑的抗震能力。在高層建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，使用減震或隔振等高科技技術(shù)，選取一些抗震性能較好的建筑材料，通過對延性結(jié)構(gòu)與抗震系統(tǒng)的融合，結(jié)合使用一些軟墊以及懸吊等相關(guān)的建筑防震措施，從根本上轉(zhuǎn)變建筑的動(dòng)力特征，減少振動(dòng)對高層建筑造成的一系列不良影響。最大限度的提高建筑耗能能力，降低地震作用對高層建筑的不利影響，減少建筑物在面臨地震時(shí)受到的傷害。

2.3 結(jié)構(gòu)平面布局優(yōu)化

影響建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素有很多，特別是針對高層建筑物，風(fēng)壓作為影響最大的自然因素，其對建筑安全的影響也同樣極大。因此，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)平面布局的同時(shí)，要將風(fēng)壓融入到設(shè)計(jì)的考慮之中，通過對建筑物所在地近一年來的四季風(fēng)向及大小進(jìn)行考察，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛭墨I(xiàn)進(jìn)行全面考察，研究風(fēng)的變化規(guī)律，降低風(fēng)壓對建筑造成的安全隱患。

因此，在建設(shè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化過程中，要結(jié)合建筑物所處的地理位置及條件進(jìn)行綜合分析，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的建筑外形，在實(shí)現(xiàn)建筑美觀的同時(shí)保證建筑物的穩(wěn)定與安全。若建筑物的位置處于沿海城市及地區(qū)，由于沿海風(fēng)力較為強(qiáng)勁，時(shí)常有臺(tái)風(fēng)等惡劣的自然氣象出現(xiàn)。因此，地處于沿海城市的建筑群落在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，其外表不宜有凹凸花紋的設(shè)計(jì)，且建筑外表面積不宜過大，否則，將直接危害到建筑物的穩(wěn)定。由于樓面數(shù)量較少，特別是對于那些樓面開洞過多的建筑而言，對建筑的安全及穩(wěn)定極為不利。因此，在開洞大小的控制問題上，對開洞數(shù)量要經(jīng)過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算，只有認(rèn)真的核算才能保證樓面整體剛度的增強(qiáng)，提升危險(xiǎn)情況來臨時(shí)的安全儲(chǔ)備。

2.4 優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)

對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，除了要關(guān)注整體設(shè)計(jì)，還應(yīng)高度重視各細(xì)部結(jié)構(gòu)及部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以消除拐角裂縫、使結(jié)構(gòu)受力均勻。針對建筑結(jié)構(gòu)，框架抗震墻的配筋率較大，而冷軋帶肋鋼筋可以適當(dāng)降低鋼筋配置，使施工更加便捷，并更有效地控制工程造價(jià)。此外，在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，還應(yīng)及時(shí)引進(jìn)現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)。近年來，信息仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)已廣泛應(yīng)用在建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程中，使結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合越來越緊密，可以借助計(jì)算機(jī)軟件對建筑模型進(jìn)行詳細(xì)的分析，既直觀又準(zhǔn)確。因此，設(shè)計(jì)人員要掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢和作用，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提高工作效率和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。由此可見，通過人工設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的配合優(yōu)化設(shè)計(jì)房屋建筑工程意義重大，值得大力推廣應(yīng)用。

結(jié)束語

在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，科學(xué)、合理的優(yōu)化不僅有助于人們安全使用房屋建筑，而且有助于確保居住者的人身及財(cái)產(chǎn)安全。因此，相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)責(zé)任意識(shí)，以適應(yīng)我國大力發(fā)展市場經(jīng)濟(jì)的形勢，有效改善房屋建筑目前的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，提高人們居住環(huán)境的質(zhì)量。

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（作者身份證號碼：130683198908263046）