黃明非 劉佳

重慶建筑科技職業(yè)學院 重慶 400000

1 房屋建筑結構設計優(yōu)化方法

房屋建筑具有結構復雜等特點，因而，對其進行結構設計優(yōu)化也將是一個復雜的過程。設計單位在對結構進行設計優(yōu)化時，需在綜合考慮建筑結構的質量、使用及美觀等方面的基礎上，形成可靠、有效的設計優(yōu)化方法。

本文基于房屋建筑結構特點，結構工程設計實際，從結構設計優(yōu)化前期工作、結構設計優(yōu)化中一些關鍵問題及結合參數(shù)進行結構設計優(yōu)化三個方面進行分析，以導出結構優(yōu)化設計思路，在實際工程結構設計過程中，可結合具體房屋建筑結構特點，形成切實可行的結構設計優(yōu)化方法，應用于結構設計工作實踐。

1.1 前期工作

結合設計工作實踐可知，對房屋建筑結構進行設計優(yōu)化，需有效做好以下幾項前期工作：①設計人員需對具體的工程建設目標、工程實際情況等方面進行綜合分析，從而進行初步方案設計及后期方案調整；②設計人員還需明確建筑工程設計的關鍵內容，然后分析建筑材料、結構模型和結構荷載值的基本參數(shù)等，在此過程中，設計人員可以結合計算機信息技術進行參數(shù)獲取和分析，以確保結果的直觀性和準確性；③設計人員自身需具備較為充足的設計經驗，并掌握當前較為先進的計算機知識及相關軟件程序編寫方法，從宏觀的角度對房屋建筑結構進行規(guī)劃和分析，從而可在正式開始結構設計優(yōu)化之前，預防一些常見的設計質量問題和通病的出現(xiàn)。

關于結構設計優(yōu)化前期工作的幾項內容，關鍵在于設計人員對工程項目特點的關注程度、投入程度及自身設計實踐儲備，以動態(tài)的思維參與結構設計優(yōu)化工作，及時、主動介入，厘清思路，切實做好結構設計優(yōu)化前期工作，為后續(xù)進一步的結構設計優(yōu)化做好鋪墊性工作。

1.2 結構設計優(yōu)化中的一些關鍵問題

現(xiàn)階段，房屋建筑結構設計中常見的關鍵問題主要有建筑體型、結構體系及剛度之間的平衡關系及抗震性能等方面，這些都需要設計單位對其進行有效處理，以保證房屋建筑結構的整體協(xié)調性。

為了提升房屋結構穩(wěn)定性，設計單位需對房屋建筑的抗震性能這一關鍵問題進行結構設計優(yōu)化。以異型柱框架為例，設計單位在進行結構設計優(yōu)化時，可做到以下幾點：①對整個異型柱的橫向柱肢、豎向柱肢的兩端，需要設置一定數(shù)量的鋼筋；②采用對稱配筋，如果一排不能實現(xiàn)，可通過仿真軟件進行優(yōu)化設計；③對于L形異形柱，柱底部鋼筋應雙向共用；④進行有效的抗震設計，這也是結構設計優(yōu)化的重點。

對于建筑體型、結構體系與剛度三者之間的平衡關系這一關鍵問題，需認真分析不同房屋建筑結構特點，強化概念設計，借助現(xiàn)代計算機軟件或編制相關程序進行系統(tǒng)、合理地分析。設計人員應結合設計實踐，有效匯總、梳理分析結果，科學地進行選擇和調整，從安全、適用、經濟的角度解決這一關鍵問題。

1.3 結合相關參數(shù)進行結構設計優(yōu)化

房屋建筑結構設計優(yōu)化工作具體過程可通過建立結構設計優(yōu)化模型、計算方案選擇、程序創(chuàng)新及結果分析幾個方面進行具體實施。

具體而言，在結構設計優(yōu)化時，可建立相關函數(shù)模型，以提高結構設計優(yōu)化的有效性。對于鋼結構的優(yōu)化設計，可通過函數(shù)模型中分析其截面尺寸等參數(shù)，從而實現(xiàn)對鋼結構施工成本的控制。此外，對于結構的穩(wěn)定性和耐久性，設計人員可從房屋的尺寸、結構的牢固性等多方面加以考慮，從而實現(xiàn)設計優(yōu)化。

與此同時，設計單位應加強現(xiàn)代計算機技術在房屋建筑結構設計優(yōu)化工作中的有效應用。計算機技術在結構優(yōu)化設計工作中，具有較多的優(yōu)勢，但同時也存在一定的缺陷，如存在無法對多方面的主客觀因素進行充分考慮，人性化水平需進一步提高等問題[1]。

2 工程案例應用

（1）案例介紹。某商業(yè)綜合體，地下3層，地上6層，結構形式為異型柱框架。在本商業(yè)綜合體結構設計優(yōu)化過程中，設計人員對工程施工現(xiàn)場的實際條件和業(yè)主的具體要求進行綜合考慮，在此基礎上科學選擇結構設計優(yōu)化方法，同時在結構設計優(yōu)化的過程中應用了相關現(xiàn)代計算機技術，促進了設計優(yōu)化措施的有效落實。

（2）前期參與。在前期階段，設計單位首先對工程項目的施工條件以及施工要求進行了詳細分析，然后在結構形式上進行整體性選擇，以確保工程項目的經濟性；其次，設計單位注重加強設計人員與施工人員之間的溝通和交流，并聽取一線施工人員對房屋建筑結構設計優(yōu)化的相關建議，確保結構設計優(yōu)化措施切實可行。

（3）概念分析。在結構設計優(yōu)化過程中，設計單位注重明確不同的房屋建筑布局對設計效果的影響，即將結構設計優(yōu)化、概念設計以及建筑內部結構三者之間的關系進行充分融合，并將其貫穿于整個房屋建筑工程結構設計優(yōu)化過程中。

以房屋建筑工程結構的抗震性能分析為例，如果僅僅對其進行簡單的數(shù)據(jù)分析及公式計算，其結果將很難對工程結構的整體性能進行反饋，若將概念設計的思想引入到設計優(yōu)化中，設計人員則可根據(jù)相關概念，解決建筑工程結構抗震設計的關鍵問題，從而提升房屋建筑結構設計的整體質量。

（4）設計優(yōu)化經濟效益分析。通過結構設計優(yōu)化，商業(yè)綜合體結構整體性能得到明顯改善，工程造價比預期降低20%左右，達到了較好的結構設計優(yōu)化技術應用效果。

不同房屋建筑工程的結構特點、施工條件等方面存在著差異，其結構設計優(yōu)化的思路和方法選擇將有所不同，建設成本的控制及經濟效益也會所差異，這一點需要根據(jù)工程實際加以綜合考慮和目標制定[2]。

3 結束語

在房屋建筑工程結構設計優(yōu)化的應用實踐中，設計單位應根據(jù)不同房屋建筑工程的實際情況，即其建設目標、結構特點、施工條件、經濟條件等方面，強化結構設計優(yōu)化思想，引入概念設計理念，借助現(xiàn)代化計算機技術，創(chuàng)新結構設計優(yōu)化方法及相關技術，促進房屋建筑結構設計優(yōu)化工作的有效實現(xiàn)，推動結構設計優(yōu)化工作工程應用，以提升房屋建筑工程結構的安全性、適用性及經濟性。