于楓

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，房屋建筑的規(guī)模越來越大，所遇到的挑戰(zhàn)也越來多多，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用優(yōu)化技術(shù)，可以很好地對在設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，找到最優(yōu)的解決方法，以此保證房屋建筑結(jié)構(gòu)的，推動(dòng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展到新的階段。

關(guān)鍵詞：土木工程;建設(shè);房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其主要是設(shè)計(jì)人員考慮到整個(gè)房屋建筑的情況，進(jìn)而對整個(gè)房屋的排水設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)等各方面進(jìn)行綜合的考慮和設(shè)計(jì)。而在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，往往還需要遵循設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及美觀性的原則，盡可能在確保房屋建筑設(shè)計(jì)安全的基礎(chǔ)上提高其結(jié)構(gòu)的舒適度和控制好結(jié)構(gòu)的成本。一般來說房屋建筑設(shè)計(jì)的操作步驟是先進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，緊接著則是進(jìn)行公衡分析，最后則是依據(jù)分析結(jié)果確定施工圖紙來指導(dǎo)后期工作。

2.土木工程建設(shè)中房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題

2.1圖紙?jiān)O(shè)計(jì)問題

房屋建筑施工過程中很容易受到工期限制及其他因素的影響，因此很多的施工企業(yè)為了能夠盡快的完成建筑施工，對于圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的一些具體要求沒有一定的重視，并且設(shè)計(jì)人員在沒有對實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行勘察，以及沒有準(zhǔn)確的施工資料時(shí)就進(jìn)行房屋建筑圖紙的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程中很多的設(shè)計(jì)人員沿用一些類似建筑工程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙，只將一些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更改，造成了設(shè)計(jì)與實(shí)際施工情況出現(xiàn)嚴(yán)重不符現(xiàn)象，最終影響了房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)性，并且直接對后續(xù)的房屋建筑工程施工帶來一定的影響。

2.2建筑安全消防問題

現(xiàn)今隨著人們生活水平的提高，人們對居住環(huán)境的要求也在不斷的提高。而多功能的房屋建筑其也直接的導(dǎo)致房屋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)必然相對以前更為復(fù)雜，從而間接的影響了其在使用過程中的安全程度。尤其是在消防這一方面，目前房屋建筑結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜，再加上現(xiàn)今的裝飾品相對較多，進(jìn)而導(dǎo)致消防安全存在較大的隱患。

2.3房屋建筑地基設(shè)計(jì)問題

作為承載房屋建筑所有荷載作用的關(guān)鍵支撐部分，地基是保障房屋建筑安全性的決定性因素。但是在實(shí)際建造過程中，常常由于建設(shè)成本不足或者前期地質(zhì)勘測不全面等問題影響后期房屋施工建筑的質(zhì)量。目前許多房屋施工之前缺乏對地形環(huán)境的有效考察，沒有準(zhǔn)確的地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)作為施工參考，設(shè)計(jì)人員很難準(zhǔn)確計(jì)算出的房屋地基承載力。在房屋建設(shè)完成投入使用后，非常容易造成房屋沉降等安全事故，威脅到人們財(cái)產(chǎn)和生命的安全。

2.4結(jié)構(gòu)體系問題

隨著土木工程建設(shè)行業(yè)的不斷發(fā)展，其中房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系也變得非常繁多，如筒體結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系等。但是很多情況下應(yīng)用的這些結(jié)構(gòu)體系與房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求不符，嚴(yán)重的影響了房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性。比如在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，平面缺乏較高的平整度并且板子擁有較大的跨度，則比較適合使用梁板式的房屋結(jié)構(gòu)。一些房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，很多的設(shè)計(jì)者沒有重視橫向和縱向的框架結(jié)構(gòu)，只是將建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行美觀設(shè)計(jì)，對于一些結(jié)構(gòu)來說難以承受縱向的地震作用力，從而直接對建成后的房屋建筑結(jié)構(gòu)整體抗震性能產(chǎn)生影響。

3.設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)中的具體運(yùn)用

3.1空間整體布局的優(yōu)化

（1）設(shè)計(jì)人員一定要整體性和前瞻性的設(shè)計(jì)意識，從整體逐漸向細(xì)節(jié)深入。同時(shí)，在設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，通過對整體結(jié)構(gòu)與選擇材料和構(gòu)建合理布置，以及良好的配合，達(dá)到房屋建筑結(jié)構(gòu)中最大的承載能力、穩(wěn)定性和安全性，保證了房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。（2）一定要嚴(yán)格遵循著我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對各項(xiàng)參數(shù)存在的誤差，進(jìn)行嚴(yán)格的控制。另外，在空間規(guī)劃的過程中，對光線的采光性，一定要作為重點(diǎn)考慮的對象。同時(shí)，在朝向方面，一般都是選擇雙陽或者南北的格局，這樣可以在一定程度上保證采光的穩(wěn)定性，也降低了能源的大量消耗。例如：在我國某在建筑工程空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中，為了保證良好的采光度，以“南北設(shè)計(jì)”為主，使其空間在大部分的時(shí)間內(nèi)，可以感受到外界的陽光，也為人們提供了良好的居住環(huán)境。

3.2結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)的優(yōu)化

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁瑣的工作，所包含的參數(shù)有很多，若是任何一個(gè)參數(shù)存在著較大的誤差，都會(huì)影響建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性以及舒適性。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，一定要對各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)作為重點(diǎn)的優(yōu)化對象，可以利用計(jì)算機(jī)對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的判斷，提升各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，一定要保證輸入構(gòu)件尺寸、幾何圖運(yùn)行和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)計(jì)量誤差。另外，在選擇計(jì)算參數(shù)的時(shí)候，一定要根據(jù)建筑工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，進(jìn)行計(jì)算機(jī)相應(yīng)的編程工作，這樣可以在一定程度上保證各項(xiàng)設(shè)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性。但是，在設(shè)計(jì)的過程中，也不能一味依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)，還要根據(jù)計(jì)算模型以及設(shè)計(jì)人員自身的經(jīng)驗(yàn)，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的可靠性。

3.3結(jié)構(gòu)形式的合理選擇

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的選型是非常重要的。結(jié)構(gòu)的選型需要和建筑物的用途、功能、環(huán)境、安全性、穩(wěn)定性等各個(gè)方面的因素都結(jié)合在一起進(jìn)行充分考慮，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)形式的選擇時(shí)還需要因地制宜進(jìn)行充分考慮。對于高層建筑來說，一般采取的主要結(jié)構(gòu)形式包括框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。不同的結(jié)構(gòu)形式有不同的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，比如說對于剪力墻結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候就可以針對連梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，增大連梁的界面剛度是可以有效提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能的，由于剛度的增加，連梁分配到的彎矩就會(huì)增大，構(gòu)件的配筋量就會(huì)增加，采用這樣的設(shè)計(jì)方案顯然是會(huì)造成材料的浪費(fèi)的。如果大范圍采用剪力墻結(jié)構(gòu)，雖然整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度會(huì)增加，對應(yīng)的結(jié)構(gòu)位移也會(huì)減少，但是地震作用也會(huì)隨著抗側(cè)剛度的增加而增加，整個(gè)結(jié)構(gòu)的造價(jià)就會(huì)受到影響。

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