【摘要】對(duì)于房屋的設(shè)計(jì)者來說，要巧妙地將建筑物自身的功效和建筑物的美結(jié)合起來，設(shè)計(jì)出不僅質(zhì)量有保證而且造型美觀的房屋。進(jìn)行房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化是一個(gè)建筑項(xiàng)目進(jìn)行施工的基礎(chǔ)。在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的時(shí)候，相關(guān)部門和工作人員要做出合理的安排，盡可能地運(yùn)用最低的價(jià)格成本建造出結(jié)構(gòu)合理、造型美觀、性能良好的房屋。本文針對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略展開分析。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化策略

近年來，我國的經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展，與此同時(shí)，人們的生活水平也有了很大的提升，而人們對(duì)于生活質(zhì)量、居住環(huán)境也有了更高的要求，針對(duì)房屋建筑各種性能，如經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、實(shí)用有效、安全美觀等提出了更高的要求。所以，房屋建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要將這些性能全部考慮進(jìn)去，不斷進(jìn)行房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在最大限度上滿足人們的要求。

1、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化步驟

房屋建筑結(jié)構(gòu)的重要性極為突出，其直接關(guān)系到后續(xù)房屋建筑工程項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用效果，需要首先確保其設(shè)計(jì)階段較為合理可靠，能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)用性和可行性，盡量避免可能存在的明顯設(shè)計(jì)缺陷和隱患，這也就需要從房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化入手進(jìn)行不斷完善。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化步驟主要涉及到了以下幾個(gè)基本環(huán)節(jié)：

1.1落實(shí)計(jì)算程序

在房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作落實(shí)中，其往往還需要重點(diǎn)從計(jì)算程序方面進(jìn)行不斷優(yōu)化，確保計(jì)算程序的落實(shí)能夠較為流暢可行，有效規(guī)避可能存在的明顯隱患威脅，保障相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范以及具體約束條件能夠得到較好呈現(xiàn)，對(duì)于各類參數(shù)進(jìn)行精細(xì)化調(diào)整和設(shè)計(jì)，最終提升整體房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化效果。

1.2分析結(jié)果

對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的落實(shí)，其最終結(jié)果的有效分析同樣也需要引起高度關(guān)注，應(yīng)該確保相應(yīng)結(jié)果分析工作具備較強(qiáng)的實(shí)際效益，針對(duì)上述具體計(jì)算程序的落實(shí)進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)，避免在任何環(huán)節(jié)中出現(xiàn)較為明顯的問題矛盾，尤其是在關(guān)鍵指標(biāo)的協(xié)調(diào)性方面，更是需要進(jìn)行全面優(yōu)化評(píng)價(jià)，綜合提升設(shè)計(jì)方案應(yīng)用效能。

1.3建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型

對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化需要首先從優(yōu)化模型的構(gòu)建入手，確保具體房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作具備明顯方向，對(duì)于各個(gè)具體設(shè)計(jì)參數(shù)能夠詳細(xì)掌握，如此也就能夠在后續(xù)通過科學(xué)的方法，結(jié)合具體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行優(yōu)化完善。其中對(duì)于目標(biāo)函數(shù)的明確是比較重要的一環(huán)，應(yīng)該確保后續(xù)房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作具備理想可行性效果。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)合

建筑物的設(shè)計(jì)通常從結(jié)構(gòu)的布置開始展開，只有定了結(jié)構(gòu)布置之后，才能結(jié)合相應(yīng)的負(fù)荷要求來確定具體的參數(shù)、材料的要求，這些數(shù)據(jù)分析不僅要借助于計(jì)算機(jī)，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合人工的測量和計(jì)算，經(jīng)過大量的測量和數(shù)據(jù)分析，才能做出最科學(xué)的判斷。這就要求相關(guān)的技術(shù)工作人員，要樹立積極工作、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，不斷提高自我的專業(yè)水平，在一定的技術(shù)的支持下，盡可能對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)都做到詳細(xì)的記錄和分析，不忽視每一個(gè)環(huán)節(jié)，精準(zhǔn)的記錄，為以后的設(shè)計(jì)或者突發(fā)事故的處理，提供各項(xiàng)數(shù)據(jù)的可靠參考。

2.2協(xié)調(diào)設(shè)備專業(yè)優(yōu)化以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

一般情況下，設(shè)備專業(yè)會(huì)在樓板或墻體以及金屬管體外部，以導(dǎo)線形式來安裝設(shè)備管線。這種安裝方式增加了結(jié)構(gòu)施工的難度。因此要想讓管線從梁體穿過，就要在梁體上留下對(duì)應(yīng)的空洞，并且要確保相應(yīng)墻體同梁體有同樣的寬度。假如情況不同，就應(yīng)對(duì)齊梁體一面以及墻體一面，確保墻體表面沒有暴露出管線。此外，房屋的整體建筑上，在電梯及樓梯區(qū)域會(huì)埋下非常多的建筑構(gòu)件且有較多空洞存在，而作為設(shè)計(jì)者要合理地分析此類區(qū)域，確保較為安全以及合理的設(shè)計(jì)，從而使施工質(zhì)量得以保障。

2.3形狀優(yōu)化

形狀優(yōu)化是指在指定的房屋結(jié)構(gòu)下，根據(jù)要求調(diào)整結(jié)構(gòu)外部設(shè)計(jì)，或者調(diào)整房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件的幾何形狀，以優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性。由于形狀設(shè)計(jì)優(yōu)化方法需要不斷改變分析、計(jì)算模型，模型的改變勢必需要重新生成有限元網(wǎng)格，網(wǎng)格的增加使原有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系網(wǎng)更加復(fù)雜。使用形狀優(yōu)化方法，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中單元結(jié)構(gòu)、房屋性能和設(shè)計(jì)變量之間不再是線性關(guān)系，它的敏度分析和有限元計(jì)算比尺寸優(yōu)化復(fù)雜且量多，因此形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)方法難度比尺寸優(yōu)化大的多。

2.4優(yōu)化電氣結(jié)構(gòu)

電氣本身存在很大的安全隱患，因此在進(jìn)行電氣結(jié)構(gòu)的優(yōu)化的過程，相關(guān)工作人員一定要加強(qiáng)安全意識(shí)。電氣結(jié)構(gòu)的優(yōu)化必須嚴(yán)格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，以保證在最大限度上減少問題的可能性，保證施工人員的生命安全。在實(shí)際進(jìn)行安裝的時(shí)候，也要考慮各方面的影響因素，排除安全隱患。一旦在進(jìn)行電氣結(jié)構(gòu)安裝的時(shí)候出現(xiàn)問題，必須馬上停止作業(yè)，對(duì)電氣專業(yè)與其他專業(yè)進(jìn)行對(duì)比，優(yōu)化設(shè)計(jì)，使現(xiàn)場施工能夠順利進(jìn)行?？傊O(shè)計(jì)人員要綜合考慮各方面因素，不斷進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化改進(jìn)，保證設(shè)計(jì)施工安全及合理運(yùn)行。

2.5優(yōu)化設(shè)計(jì)剪力墻

剪力墻的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化也是非常重要的，它通過框架結(jié)構(gòu)內(nèi)添加具有抵抗水平剪刀力的墻體來提升結(jié)構(gòu)的牢固性。在進(jìn)行剪力墻優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，要在最大限度上體現(xiàn)出整體的均勻性，保證整體結(jié)構(gòu)的中心能夠與樓層平面的鋼度中心相互重合，這在降低外界環(huán)境的影響方面具有重要作用。

2.6下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)上地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要是通過四個(gè)方面進(jìn)行的，主要從地基、基礎(chǔ)及持力層和基礎(chǔ)埋深上，要想得到優(yōu)化，設(shè)計(jì)人員要選擇適合該區(qū)域的規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)方案，例如，在基礎(chǔ)剛度較大的地基上，地基反力近似于矩形分布，堅(jiān)硬和基礎(chǔ)剛度越小，荷載與地基的內(nèi)力也會(huì)變小，這樣對(duì)施工的造價(jià)也會(huì)降低，集中對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的對(duì)比，將最佳的方式和最優(yōu)化的方案選出來。從地基建筑工程上講，地基抵抗變形能力的增強(qiáng)，考慮地基基礎(chǔ)和整體結(jié)構(gòu)的意義也相應(yīng)降低，這樣的設(shè)計(jì)施工方法簡單，施工時(shí)間比較短。

結(jié)語：

綜上所述，對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的有效落實(shí)，其能夠較好提升后續(xù)房屋建筑的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，需要切實(shí)把握好各個(gè)具體設(shè)計(jì)優(yōu)化要點(diǎn)內(nèi)容，保障房屋建筑結(jié)構(gòu)更具實(shí)效性，在后續(xù)長期應(yīng)用過程中體現(xiàn)出更強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性。

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作者簡介：

申軍強(qiáng)，華誠博遠(yuǎn)（上海）建筑設(shè)計(jì)有限公司，上海。