結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究

馬嘯馳

摘 要：房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對整個建筑物的使用功能及使用壽命有著較大的影響作用，需要借助結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法來提高設(shè)計質(zhì)量，使房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性及合理性得以提升。為實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的有效應(yīng)用，本文就針對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的重要意義進(jìn)行分析，探究結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用，希望能為工程設(shè)計人員提供一些有效參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化;房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;應(yīng)用

近年來，隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性不斷提升，很容易出現(xiàn)各種各樣的缺陷，導(dǎo)致房屋建筑的使用功能受到較大影響。而結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法是確保設(shè)計質(zhì)量的重要途徑，能夠?qū)Ψ课萁ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計中的不足之處進(jìn)行改進(jìn)，使房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠充分滿足工程建設(shè)的實際需求。通過深入分析結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，有利于提高工作人員對這一方法的掌握程度，促進(jìn)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計朝著更好的方向不斷發(fā)展。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的重要意義分析

首先，通過房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)的美觀性進(jìn)行提升。隨著我國人民的生活水平不斷提高，我國人民對房屋建筑的美觀性提出了更高的要求，需要合理選擇外觀材料，確保建筑物的外觀形象符合群眾的審美需求。將先進(jìn)的設(shè)計思想應(yīng)用到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不斷優(yōu)化設(shè)計內(nèi)容，有利于提高房屋建筑的美觀性[1]。

其次，通過房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化能夠?qū)ㄖこ痰馁|(zhì)量進(jìn)行提升。確保工程質(zhì)量是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要任務(wù)，只有保證工程質(zhì)量，才能夠保證工程參與方的經(jīng)濟(jì)利益，促進(jìn)建筑行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。通過對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，可以減少工程施工中的質(zhì)量問題，使工程質(zhì)量得到有效保障。

最后，通過房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化能夠?qū)ㄖこ痰慕?jīng)濟(jì)性進(jìn)行提升。雖然房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的直接成本較少，但是該設(shè)計對工程施工的全過程產(chǎn)生了較大的影響作用，若是設(shè)計本身存在缺陷，那么工程施工質(zhì)量及施工安全都會受到較大影響，且材料使用量也會顯著提升。通過對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，可以對工程資源的使用進(jìn)行合理安排，實現(xiàn)對工程施工問題的有效預(yù)防，從而減少施工問題造成的經(jīng)濟(jì)損失，使工程項目的整體效益得以提升。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用分析

（一）在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，需要重視對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，否則將直接影響到整個工程設(shè)計的有效實施，難以保證房屋建筑的施工質(zhì)量。首先，需要做好施工現(xiàn)場的勘察工作，充分了解施工區(qū)域的地質(zhì)條件，結(jié)合建筑物的結(jié)構(gòu)形式、體型、高度對基礎(chǔ)類型進(jìn)行合理選擇，將基礎(chǔ)埋置的深度控制在合理范圍。目前天然地基常常被使用到工程施工中，需要在選擇天然地基的同時，對基礎(chǔ)截面結(jié)構(gòu)的各項物理參數(shù)進(jìn)行控制，其中包括了樁基礎(chǔ)的樁間距、配筋率、尺寸等等，在符合設(shè)計規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，對鋼筋及基礎(chǔ)混凝土的使用進(jìn)行合理控制，以此提高工程資源的利用率，實現(xiàn)對基礎(chǔ)設(shè)計的科學(xué)優(yōu)化[2]。

（二）在地下部分結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用

作為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要部分，地下部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，直接影響到房屋建筑整體結(jié)構(gòu)的鋼筋量和混凝土量。目前房屋建筑地下部分的設(shè)計內(nèi)容較為復(fù)雜，很容易受到各種因素的影響，導(dǎo)致工程施工的投入顯著加大，比如地下水位、消防車荷載、地下室頂板覆土厚度、是否為人防地下室、地下室層數(shù)等等，這些都會影響到建筑材料的使用量。因此，在進(jìn)行地下部分結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，可以在確保工程安全的條件下，對其中的不良因素進(jìn)行有效處理。通過減少土方開挖量、減少地下室層數(shù)、降低地下室層高等方法來降低施工成本。同時，可以對主次梁的布置、地下室柱網(wǎng)跨度進(jìn)行調(diào)整，將地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置，使結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化更加合理[3]。此外，可以選擇塑性計算的方法對人防地下室的各項參數(shù)進(jìn)行計算，比如不考慮消防車荷載及人防情況下的裂縫撓度等等。通過對這些參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，有利于提高房屋建筑的經(jīng)濟(jì)性及安全性。

（三）在地上部分結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用

在進(jìn)行房建筑屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，需要重視對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化，可以采用剛度適宜、簡單、規(guī)則的原則進(jìn)行剪力墻的布置，且需要保證上下連續(xù)，不能出現(xiàn)突變等狀況，使剪力墻的整體性能達(dá)到要求。同時，可以選擇大開間剪力墻結(jié)構(gòu)，以此確保建筑內(nèi)部的空間達(dá)到使用需求，還可以對混凝土的使用量進(jìn)行控制，使工程施工的材料成本得以降低。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)化的生產(chǎn)方式被使用到裝配整體式的剪力墻結(jié)構(gòu)中，在裝修與主體結(jié)構(gòu)一體化、構(gòu)件生產(chǎn)工業(yè)化、設(shè)計與施工一體化、信息化技術(shù)協(xié)同設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化一體化設(shè)計等各個方面體現(xiàn)出較大的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)最大化的工程效益。由于裝配式建筑的發(fā)展時間較晚，在許多方面存在技術(shù)難題和阻礙，很難達(dá)到良好的節(jié)約效果，這就需要加強(qiáng)對相關(guān)技術(shù)的研究，充分發(fā)揮裝配式建筑在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中的價值作用。

（四）在結(jié)構(gòu)抗震性能優(yōu)化中的應(yīng)用

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要重視對抗震性能設(shè)計的優(yōu)化，確保房屋建筑的整體質(zhì)量達(dá)到要求。對于抗震性能設(shè)計的優(yōu)化，主要就是對房屋建筑的穩(wěn)定性進(jìn)行提升，堅持均勻?qū)ΨQ、高效化、簡約化的原則進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計。為提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，必須具備一定的使用規(guī)則，對凸角結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行嚴(yán)格控制，使房屋建筑的抗震性能設(shè)計得以簡化。在房屋建筑結(jié)構(gòu)的平面布置缺乏規(guī)則性的時候，很容易受到地震等自然災(zāi)害的影響，使得房屋建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較明顯的扭矩效應(yīng)，這就需要對框架柱或偏離結(jié)構(gòu)剛心遠(yuǎn)端抗震墻的承載力進(jìn)行仔細(xì)驗算。由于部分房屋建筑結(jié)構(gòu)是非對稱的，所以在進(jìn)行抗震性能設(shè)計的時候，需要將建筑結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)的質(zhì)心與剛心相重合，降低地震對建筑結(jié)構(gòu)造成的不利影響，實現(xiàn)對扭矩效應(yīng)等問題的有效處理[4]。

三、結(jié)語

綜上所述，為充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用價值，需要提高工程設(shè)計人員對結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的認(rèn)識，充分把握好工程建設(shè)的實際需求，將其靈活運(yùn)用到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計、地下部分結(jié)構(gòu)設(shè)計、地上部分結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計等各個環(huán)節(jié)，從而提高工程設(shè)計的整體質(zhì)量，為房屋建筑工程的長遠(yuǎn)發(fā)展提供有利支持。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊悅.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2020（05）：92-93.

[2] 王正姣，趙清聰.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].居業(yè)，2020（04）：40-41.

[3] 王琴，何嘉，鄭劍.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].四川水泥，2020（04）：63.

[4] 單章杰.簡析結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2020（04）：123+125.