楊帆

摘要：自改革開放以來，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平呈現(xiàn)高速發(fā)展的趨勢(shì)，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來越高，房屋作為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚囊蛩刂唬恢币詠矶际艿綇V泛關(guān)注，然而，現(xiàn)階段我國(guó)人口呈現(xiàn)發(fā)展的趨勢(shì)，土地資源有限，因此，合理地利用土地資源非常關(guān)鍵。科技時(shí)代的到來，各種新型技術(shù)的出現(xiàn)簡(jiǎn)化了房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程，由于我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行業(yè)起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距，如何縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距非常關(guān)鍵，在房屋建筑的過程中，最大程度地對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化技術(shù)

引言

近些年來隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平也有了顯著地提高，那么自然的，人們對(duì)于自身所居住的環(huán)境也有了更高的要求。而在這樣的情況下，房屋建造者需要在保證房屋建筑具有所有功能特點(diǎn)的前提下，對(duì)于所建造的房屋建筑的結(jié)構(gòu)運(yùn)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，如此才能滿足人們對(duì)于自身所居住的房屋建筑的需求，并且也能夠在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的建筑市場(chǎng)當(dāng)中占得一席之地，提升自身企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的必要性

1.1有利于降低工程造價(jià)

從工程造價(jià)角度來看，設(shè)計(jì)階段對(duì)工程總造價(jià)的影響占50%～70%。將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在滿足建筑安全性、實(shí)用性的前提下，盡可能地控制造價(jià)，可幫助建筑公司節(jié)省一筆可觀的費(fèi)用。例如，房屋建筑層數(shù)與經(jīng)濟(jì)效益之間存在直接關(guān)系。層數(shù)越多，容納的住戶越多;但是為防止光線遮擋，隨著層數(shù)的增加，又須擴(kuò)大樓間距。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，科學(xué)設(shè)計(jì)建筑層高，保證建筑公司經(jīng)濟(jì)效益的最大化。除此之外，依托建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，還可從縮短工程周期、節(jié)約建筑材料、合理配置人工與設(shè)備等方面，控制工程造價(jià)，避免資源、資金的浪費(fèi)。

1.2有利于提升建筑安全

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是后續(xù)施工的重要依據(jù)，也是決定房屋建筑質(zhì)量安全的關(guān)鍵因素。因此，對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，須將安全擺在第一位。但由于建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化及功能需求的多樣化，給設(shè)計(jì)工作帶來了更大的壓力。設(shè)計(jì)人員既需要從整體上考慮建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性，又要從細(xì)節(jié)部位考慮功能的實(shí)用性。在這種情況下，借助BIM系統(tǒng)、ANSYS軟件等一系列先進(jìn)技術(shù)，輔助建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的開展，可進(jìn)一步提升建筑設(shè)計(jì)方案的安全性。例如，應(yīng)用BIM系統(tǒng)可達(dá)到“所見即所得”的效果，且在虛擬環(huán)境下生成建筑3D模型，方便設(shè)計(jì)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，不斷進(jìn)行優(yōu)化，使設(shè)計(jì)方案更加完善。

二、優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1構(gòu)建優(yōu)化模型

目前隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，可以通過建立優(yōu)化模型來對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)起到優(yōu)化的效果。而想要構(gòu)建出優(yōu)化模型，就必須對(duì)建筑周圍的環(huán)境進(jìn)行考察，再將實(shí)地考察得到的數(shù)據(jù)與原本的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比，然后對(duì)方案進(jìn)行不斷地優(yōu)化與調(diào)整。對(duì)一些影響因素要進(jìn)行綜合分析，可以運(yùn)用BIM等技術(shù)，對(duì)建筑的相關(guān)參數(shù)以及數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而起到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的效果，提升設(shè)計(jì)的合理性。

2.2整體方案的優(yōu)化

在建筑方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂?、地形、政策等因素。如果其正式施工階段剛好處于雨季，那么就需要專門增加一些防水設(shè)計(jì)，進(jìn)而減少雨水天氣對(duì)施工進(jìn)度的影響。此外，通過對(duì)不同影響因素的分析，還可以對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與優(yōu)化，在保證建筑質(zhì)量的同時(shí)，降低一些因素對(duì)施工進(jìn)程的影響。

2.3局部結(jié)構(gòu)優(yōu)化

除了對(duì)整體的方案進(jìn)行優(yōu)化外，還應(yīng)該考慮到建筑結(jié)構(gòu)局部的性能優(yōu)化，因?yàn)榫植拷Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化最終也會(huì)促進(jìn)整體質(zhì)量的提升。而目前常用的局部結(jié)構(gòu)優(yōu)化是剪力墻的設(shè)計(jì)，而剪力墻對(duì)于建筑整體的質(zhì)量往往也起著非常關(guān)鍵的作用。為了最大化地節(jié)省成本，在設(shè)計(jì)時(shí)需要將房屋的高度與其它相關(guān)的因素綜合進(jìn)行考慮，從而保障剪力墻設(shè)計(jì)的高度。因此，局部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與建筑整體的質(zhì)量效果往往是統(tǒng)一的，必須要予以重視。此外，剪力墻的質(zhì)量一定要滿足相關(guān)的要求，尤其要保證樓層的剛度中心點(diǎn)與其樓層結(jié)構(gòu)中心的重合，這樣在一定程度上就能減少風(fēng)力以及地震對(duì)于高層建筑外部所帶來的壓力，如果有必要還可以專門設(shè)計(jì)大開間的剪力墻結(jié)構(gòu)，通過減少墻肢的數(shù)量，提升建筑整體的穩(wěn)定性。

2.4加強(qiáng)新技術(shù)的應(yīng)用

除了BIM技術(shù)外，還可以借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)，而這些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用往往決定了優(yōu)化技術(shù)運(yùn)用的效果。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)可以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理地改進(jìn)，而如何控制改進(jìn)的一些細(xì)節(jié)，則需要通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)相關(guān)參數(shù)以及數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后才能得出，所以一定程度上也提升了優(yōu)化技術(shù)運(yùn)用的準(zhǔn)確性。

2.5優(yōu)化布局結(jié)構(gòu)

在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，確保布局結(jié)構(gòu)的合理性往往是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，而想要對(duì)其布局進(jìn)行優(yōu)化，首先需要遵循先整體后局部的優(yōu)化原則。在這種布局原則的影響下，在確保其布局合理性的同時(shí)，也大大提升了建筑整體的美感。比如在對(duì)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要考慮與整體建筑效果的協(xié)調(diào)性，對(duì)每一個(gè)構(gòu)件的位置進(jìn)行合理的布置，既確保了構(gòu)件功能的實(shí)現(xiàn)，也保證了建筑外觀整體的協(xié)調(diào)。在對(duì)樓道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)樓道的應(yīng)力進(jìn)行控制，通常其應(yīng)力點(diǎn)位于樓道的轉(zhuǎn)角處。對(duì)于這一位置的施工一定要選擇高強(qiáng)度的材料，這樣才能確保其承重能力。

2.6優(yōu)化地下室設(shè)計(jì)

如今許多城市正面臨著用地面積緊張的難題，因此對(duì)于建筑地下室的利用將會(huì)越來越被重視。在對(duì)地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，尤其要對(duì)其深度進(jìn)行合理的控制，進(jìn)而減少一定的土方工程量。而想要使地下室達(dá)到最大化的優(yōu)化效果，就必須對(duì)其周邊環(huán)境進(jìn)行實(shí)地考察，對(duì)于其地質(zhì)狀況、水文特征、以及不同季節(jié)地下水分布的情況進(jìn)行充分的了解。此外還要對(duì)其浮力作用進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而來確認(rèn)底板配筋以及抗拔樁的設(shè)計(jì)。如果地下水的滲透力以及土方的壓力較大，則應(yīng)該增加墻體的配筋量，使其有足夠的抗壓能力。

2.7優(yōu)化施工技術(shù)

很多時(shí)候選擇合理的施工技術(shù)往往對(duì)于總體的工程建設(shè)能起到事半功倍的效果。因此在實(shí)際的施工過程中，對(duì)于一些技術(shù)的開展可以專門進(jìn)行一些優(yōu)化。比如在進(jìn)行基坑施工時(shí)，可以專門設(shè)置一些支護(hù)，提高其施工的質(zhì)量并保障過程的安全。此外對(duì)于一些施工技術(shù)的展開還要加強(qiáng)檢查，確保其操作符合施工的要求。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，想要使房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化技術(shù)得到更有效的應(yīng)用，就必須充分考慮環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、功能性、美觀性這些要求。在對(duì)結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要遵循先整體后局部的優(yōu)化原則，只有這樣才能確保建筑設(shè)計(jì)的合理性。相信隨著設(shè)計(jì)人員專業(yè)水平的不斷提高、以及施工技術(shù)的不斷成熟，未來優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用將得到更多建筑施工企業(yè)的重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]白嘉寧.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用分析[J].四川水泥，2016（11）：58.

[2]甘朝翔.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（24）：173.

[3]趙淇洛.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].輕松學(xué)電腦，2019（15）：1.

[4]李云燕.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].磚瓦世界，2019（6）：56.