江敏

摘 要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位，能夠全面體現(xiàn)出建筑的安全性和功能性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠全面提升房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，維護(hù)房屋建筑質(zhì)量，還能夠提升施工企業(yè)的知名度。此次研究主要是探討分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員起到參考性價(jià)值。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)優(yōu)化;房屋結(jié)構(gòu)

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例分析

某地區(qū)高層住宅建筑共包含22層，地上20層，地下2層。在技術(shù)分析期間，工程應(yīng)用平板式筏形基礎(chǔ)，在標(biāo)準(zhǔn)層梁板上，應(yīng)用現(xiàn)澆空心板和普通框架梁聯(lián)合體系。在結(jié)構(gòu)體系中，框架核心筒結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果顯著，結(jié)構(gòu)形式具備合理性。在簡(jiǎn)歷墻結(jié)構(gòu)中適當(dāng)加入少量框架，按照剪力墻結(jié)構(gòu)分析整體結(jié)構(gòu)體系。

在安裝排水管道時(shí)，需要應(yīng)用如圖1的給水管道安裝工藝。聯(lián)合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，注重排水管道坡度設(shè)計(jì)，保證污水排出的通暢性。

2、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1合理控制工程成本

現(xiàn)階段，高層建筑數(shù)量日益增加，相比于普通建筑來說，高層建筑所占據(jù)的空間比較大。建筑高度持續(xù)增加，會(huì)導(dǎo)致占地節(jié)約量和建筑層數(shù)比例的失衡，增加工程總體成本。因此房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，必須注重土地節(jié)約量問題，保證占地面積和工程造價(jià)之間的協(xié)調(diào)性，將工程成本控制在合理范圍內(nèi)，降低浪費(fèi)和損耗問題。

2.2滿足安全性需求

隨著建筑高度的不斷增加，建筑整體重量也會(huì)影響整體框架，梁和柱的承載力明顯增加建筑物承載力，還會(huì)增加梁柱體積和墻體面積。由于建筑物的高度不一致，也會(huì)影響墻面范圍。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，建筑結(jié)構(gòu)可以減少，借助內(nèi)外等裝修面積合理控制工程成本，同時(shí)能夠滿足建筑設(shè)計(jì)的安全性要求，從根本上提升建筑等經(jīng)濟(jì)效益。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.1優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型

在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)模型期間，首先應(yīng)當(dāng)選擇變量。通常情況下，建筑工程師在建筑設(shè)計(jì)方案中具有重要作用。設(shè)計(jì)人員在具體設(shè)計(jì)期間必須注重多項(xiàng)因素，降低建筑結(jié)構(gòu)編程與設(shè)計(jì)難度，設(shè)計(jì)人員也可以找尋到和設(shè)計(jì)目標(biāo)相貼合的數(shù)據(jù)。其次，確定函數(shù)。設(shè)計(jì)人員需要確定一組函數(shù)，使其符合房屋結(jié)構(gòu)尺寸與配筋率要求，確保建筑設(shè)計(jì)施工成本控制在合理范圍內(nèi)。此外，衡量施工條件。為了保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，必須全面分析房屋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，受力限度，結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫限度等問題。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員必須立足于房屋施工條件聯(lián)合建筑使用方法，深入分析設(shè)計(jì)中所存在的各項(xiàng)限制因素，以此保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與準(zhǔn)確性。

其次，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)也可以優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，信息優(yōu)化屬于重要內(nèi)容，可以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果。在具體應(yīng)用中，建筑結(jié)構(gòu)容易受到變量調(diào)節(jié)約束，不能通過單一方法優(yōu)化結(jié)構(gòu)。為了處理房屋結(jié)構(gòu)復(fù)雜性問題，需要應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，合理簡(jiǎn)化整個(gè)設(shè)計(jì)過程。使用GAMES軟件建立建筑模型，全面提升建筑設(shè)計(jì)效率。該軟件在建模線性與非線性問題處理上具備顯著優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)在處理建模問題時(shí)，可以通過簡(jiǎn)潔方式更改公式，求解器轉(zhuǎn)換的便捷性高，可以從線性轉(zhuǎn)化為非線性。通過GAMES可以處理相關(guān)數(shù)據(jù)信息，出去可以在熟悉的表格和列表中輸入，通過代數(shù)聲明描述模型。其次，通過應(yīng)用TBCAD軟件，可以將建模和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案納為成本控制因素，采用數(shù)據(jù)信息化處理方式，協(xié)調(diào)人力資源、物力資源和財(cái)力資源，有效控制工程造價(jià)。

3.2優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)與局部結(jié)構(gòu)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中，施工企業(yè)必須注重優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)與局部結(jié)構(gòu)。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的層次性和復(fù)雜性比較高，立足于層次性角度分析建筑結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)主要包括設(shè)計(jì)體系，安裝體系和結(jié)構(gòu)體系不同體系不僅具備獨(dú)立性，也具備相互聯(lián)系性。在設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，必須合理優(yōu)化所有體系，做好局部?jī)?yōu)化工作，以此實(shí)現(xiàn)疊加型工程。立足于復(fù)雜性角度分析，在房屋建筑設(shè)計(jì)期間，需要應(yīng)用大量工程材料和設(shè)備機(jī)械相應(yīng)增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，所以在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，必須從整體結(jié)構(gòu)開展，注重優(yōu)化局部結(jié)構(gòu)。

3.3優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑主體上部結(jié)構(gòu)

在設(shè)計(jì)房屋建筑上部結(jié)構(gòu)時(shí)，必須建立相應(yīng)模型。在此期間還需要設(shè)置剪力墻，保證剪力墻質(zhì)量的均勻性。確保樓層中平面高度中心點(diǎn)與樓層結(jié)構(gòu)重心重合，防止出現(xiàn)風(fēng)力和地震破壞問題。在房屋建筑施工建設(shè)過程中，必須對(duì)簡(jiǎn)歷墻進(jìn)行優(yōu)化改造，延長(zhǎng)剪力墻的強(qiáng)制長(zhǎng)度，嚴(yán)格控制強(qiáng)制數(shù)量，并對(duì)混凝土使用數(shù)量進(jìn)行控制。對(duì)于剪力墻內(nèi)的暗柱，則需要由一般性鋼材鑄造。在應(yīng)用剪力墻時(shí)，可以對(duì)鋼筋使用數(shù)量進(jìn)行合理控制，以此減少成本浪費(fèi)。若建筑自身對(duì)于抗壓抗震的要求比較高，則不能采用較大的剪力墻。

3.4房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)會(huì)直接影響整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和質(zhì)量。在設(shè)計(jì)過程中，由于缺乏具體的數(shù)據(jù)，極易導(dǎo)致房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生誤差。在多種因素影響下，不僅會(huì)使房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，還會(huì)增加整體結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。所以，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化法，全面控制房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)，全面提升房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化的合理性，以此呈現(xiàn)出最佳設(shè)計(jì)效果。通過設(shè)計(jì)手法能夠避免細(xì)部錯(cuò)位、開裂等問題，有助于提升房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

3.5建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)優(yōu)化方法多應(yīng)用于無參數(shù)指標(biāo)的抗震設(shè)計(jì)中。將抗震設(shè)防烈度作為具體的設(shè)計(jì)實(shí)踐，由于地震災(zāi)害的發(fā)生具有不確定性，因此計(jì)算結(jié)果和預(yù)定結(jié)果的差異較大，所以需要采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)方法。將歷史數(shù)據(jù)作為輔助依據(jù)，在設(shè)計(jì)期間，合理應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，以此確保設(shè)計(jì)值達(dá)到最佳。在確保建筑整體設(shè)計(jì)的同時(shí)，必須注重細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)澆板選擇作為設(shè)計(jì)要求，如果異形板在拐角末端出現(xiàn)斷裂問題，在設(shè)計(jì)期間必須考慮到鋼筋選擇范圍。在控制工程成本的同時(shí)，需要選擇具備強(qiáng)極限拉力，滿足塑性要求的材料。如果建筑材質(zhì)在具體應(yīng)用期間存在缺陷與不足，為了滿足塑性要求，可以采用冷軋帶肋式鋼筋材料，不僅可以確保內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，還可以保證配制鋼筋材料滿足結(jié)構(gòu)優(yōu)化要求，提升整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性，同時(shí)滿足經(jīng)濟(jì)性要求。

4、結(jié)束語

綜上所述，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間必須注重建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化問題，以此提升建筑質(zhì)量，增加建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)期間，必須對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行優(yōu)化，提升建筑優(yōu)化與排水系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性，以此提升房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與經(jīng)濟(jì)效益，滿足居住者的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]李善榮.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)用初探[J].居業(yè)，2019，12（09）：59+63.

[2]韓仁寬.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)用研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2019，28（09）：49.