時(shí)間：2023-08-25 16:33:56
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【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 優(yōu)化方法 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 前期設(shè)計(jì) 細(xì)部結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)
在社會(huì)持續(xù)發(fā)展和生活質(zhì)量不斷提升的背景下，人們對(duì)房屋建筑的要求正在從實(shí)用性轉(zhuǎn)化為安全性和功能性，這給房屋設(shè)計(jì)提出了更高的要求，如何開展房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，如何更好地控制和管理房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作成為當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法成為行業(yè)驗(yàn)證和優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要方法，有了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法作為基礎(chǔ)，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的經(jīng)濟(jì)性和功能性就有了保障，以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用為平臺(tái)，房屋結(jié)構(gòu)在安全、實(shí)用等環(huán)節(jié)就有了根本的保證。所以，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中應(yīng)該推行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用，從房屋結(jié)構(gòu)的前期設(shè)計(jì)、細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等重點(diǎn)環(huán)節(jié)出發(fā)，更好地發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的優(yōu)勢，建立起房屋結(jié)構(gòu)的驗(yàn)證、計(jì)算和控制新體系。
1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的概述
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法是從理論上和經(jīng)驗(yàn)上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的分析和認(rèn)知，使建筑工程結(jié)構(gòu)得到總體的優(yōu)化，是建筑設(shè)計(jì)以及建筑工程分部得到結(jié)構(gòu)優(yōu)化和設(shè)計(jì)完善。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法行業(yè)應(yīng)該采取重視的態(tài)度，要控制建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，例如：應(yīng)該盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異以及建筑的平面結(jié)構(gòu)盡量對(duì)稱與規(guī)則，合格的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足這些基本的要求，這樣的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)意圖才能夠通過優(yōu)化的評(píng)定。此外，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法要求在水平荷載作用下建筑物不會(huì)產(chǎn)生很大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。必須在滿足建筑相應(yīng)的功能條件下，在豎直方向布置盡量讓豎直方向的相應(yīng)的承重構(gòu)件上下貫通。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析上的難度以及經(jīng)濟(jì)性，我們應(yīng)該盡量避免使用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。對(duì)豎直方向的剛度也有著相應(yīng)的要求，要求剛度的變化必須是漸變的而不是突變的，否則在剛度 突變 的地 方會(huì)出 現(xiàn)嚴(yán) 重的 應(yīng)力 集中，這不利于建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平方向的動(dòng)力載荷作用。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的重要價(jià)值
對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的優(yōu)化，在對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義重大，不僅能夠滿足了建筑的實(shí)用與美觀，而且還可以有效地對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行控制。對(duì)于建筑商來說，其當(dāng)然希望用最少的投資，而獲得最大的收益，然而又必須對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、可靠性以及安全性做出保證，這必然要求對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和傳統(tǒng)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行比較我們可以發(fā)現(xiàn)：運(yùn)用設(shè)計(jì)優(yōu)化的技術(shù)能夠降低建筑的工程造價(jià)（6%～35%）。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)能夠使得建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的每個(gè)單元都得到最佳的協(xié)調(diào)，并可以對(duì)材料的性能進(jìn)行最合理的利用。這樣不僅能夠保證相關(guān)規(guī)定的安全系數(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。
3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的要點(diǎn)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法具有實(shí)踐性和應(yīng)用性的特點(diǎn)，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用主要集中在如下一些主要環(huán)節(jié)。
3 . 1 前期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用
房屋設(shè)計(jì)前期應(yīng)該注意應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，以此來控制房屋的結(jié)構(gòu)，并做到對(duì)設(shè)計(jì)工程造價(jià)的優(yōu)化。在房屋設(shè)計(jì)前期，方案、規(guī)劃和計(jì)劃處于初始階段，全面應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法可以顯示出房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)的忽略部分，可以使隱蔽的風(fēng)險(xiǎn)和隱患得以暴露，這有利于優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形式，也有利于更高設(shè)計(jì)方案和計(jì)劃，取得經(jīng)濟(jì)、效率、效益等多方面的效果和收獲。
3 . 2 房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用
房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)決定著房屋整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與穩(wěn)定性，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)期由于沒有具體的實(shí)物和真實(shí)的數(shù)據(jù)，很容易在房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)計(jì)算中產(chǎn)生誤差，在各種不確定因素的影響下，導(dǎo)致房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)重大的偏差，不但容易造成房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，而且也給房屋整體結(jié)構(gòu)帶來風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)該利用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法對(duì)房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)展開全面地控制，使房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到不斷優(yōu)化，最終形成最佳的房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果，避免細(xì)部開裂、錯(cuò)位、斷裂等問題的出現(xiàn)，全面提升房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性、經(jīng)濟(jì)性。
3 . 3 房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用
房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到房屋結(jié)構(gòu)的整體功能和穩(wěn)定，因此在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中要全面應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，對(duì)地基地質(zhì)、樁基類型、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行全面地控制，合理確定樁基工程的形式，把握樁身長度和直徑，優(yōu)化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的方案，確定基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)和資金投入的平衡點(diǎn)，在全面進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，提升和保證房屋整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
4 結(jié)語
房屋結(jié)構(gòu)是決定房屋建設(shè)質(zhì)量、房屋工程性能的基礎(chǔ)性參數(shù)，對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作展 開全 面優(yōu) 化是設(shè) 計(jì)工 作的 基本 要求，同時(shí)也是工程領(lǐng)域的重要工作。采用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法針對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行演算、重構(gòu)和優(yōu)化，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用的主要方面，應(yīng)該重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的使用，建立建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的體系，構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，全面提升房屋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與性能，做到對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的有效加強(qiáng)。
參考文獻(xiàn)：
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作者簡介：
【關(guān)鍵詞】房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化方法；應(yīng)用措施
隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，房屋建筑業(yè)也取得了很大的成就。房屋建筑離不開基本的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一個(gè)好的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅可以減少建設(shè)單位的建設(shè)成本，同時(shí)還可以提升使用者的切身利益。在市場競爭異常激烈的今天，優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)才能有效的控制建設(shè)成本，才能給建設(shè)單位帶來良好的品牌效應(yīng)，才能順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展潮流。因此，在房屋建筑中使用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法有著重要的意義。
一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法概述
傳統(tǒng)的房屋建筑已經(jīng)不能滿足新時(shí)期人們對(duì)于居住條件的要求，因此，在房屋建筑中運(yùn)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)將房屋的實(shí)用性、安全性、美觀性相結(jié)合是如今房屋建設(shè)企業(yè)的必由之路。在新時(shí)期的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是追求適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀以及便于施工五種效果的綜合。而這五種要求又相互影響甚至?xí)霈F(xiàn)相互矛盾的問題，這就需要運(yùn)用到房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法來最大程度的提升有限空間，有限資源。在綜合五種要求的情況下，選取最優(yōu)方案，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化，實(shí)用性，適用性的良好目標(biāo)。
二、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的意義
1、提高房屋建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展使得人們的生活水平也越來越高，土地的價(jià)格也隨之上漲，這也勢必影響房屋建設(shè)企業(yè)的成本上漲。市場競爭日益激烈，如何在穩(wěn)定成本的基礎(chǔ)上建造出有美觀耐用的房屋也是建設(shè)企業(yè)值得思考的重大問題。因此，這就需要房屋建筑結(jié)構(gòu)的改革，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效的提高房間的空間利用率和資源的使用率。在建設(shè)過程中對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改革，精簡建造工序，減少資源浪費(fèi)，有效的降低施工過程中的難度，這樣不僅可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，有效的控制成本，同時(shí)還能滿足新時(shí)期人們對(duì)于房屋的需求。
2、提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)用性。近年來，由于我國對(duì)于房產(chǎn)需求的劇增，房屋建筑行業(yè)也得到了快速的發(fā)展，房屋建筑結(jié)構(gòu)也越來越有特色。在保證美觀，安全，經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，我們不能忽略了一個(gè)最基本的要求，就是實(shí)用性。新時(shí)期人們對(duì)住房要求越來越高，好的房屋格局，實(shí)用便利的住房條件是人們選擇房屋的基本條件，在有限的空間和有限的資源下，將房屋的實(shí)用性得到最大發(fā)揮，這就需要房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的辦法進(jìn)行改良。因此，房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)將人們對(duì)于房屋安全、美觀、實(shí)用等要求結(jié)合起來，不斷的房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化與改良，滿足人們的各項(xiàng)需求。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)與原則
所謂房屋建筑設(shè)計(jì)就是對(duì)房屋建筑過程規(guī)劃、設(shè)想的過程通過視覺感官的方式描繪出來。設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接導(dǎo)致房屋質(zhì)量的優(yōu)劣，因此，在設(shè)計(jì)過程中就要求房屋建設(shè)企業(yè)重視房屋質(zhì)量，優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)過程中考量多方面因素，除了對(duì)房屋本身的材質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行考量之外，還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境，地質(zhì)要求等要素進(jìn)行考慮。綜合各方面因素，對(duì)房屋建設(shè)做出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)過程中我們要遵守安全性、經(jīng)濟(jì)性、合理性的原則。安全是房屋設(shè)計(jì)的重中之重，也是人們?cè)谧》窟x擇上最注重的要求，因此在住房結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)下也要注重各細(xì)節(jié)方面的安全性設(shè)計(jì)。同時(shí)，在住房設(shè)計(jì)上也要科學(xué)合理，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各環(huán)節(jié)是相互影響相互制約的，只有保證房屋建筑的科學(xué)性和合理性，才能提高房屋建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，才能保證房屋的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
四、房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的應(yīng)用措施
1、選擇科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)方案
房屋建造初期選擇好的設(shè)計(jì)方案直接關(guān)系到企業(yè)的總投資成本，房屋的建筑進(jìn)程以及房屋建成質(zhì)量等重要問題，所以說，好的開頭是成功的一半，由此可看出，對(duì)于前期的方案選擇尤為重要。在設(shè)計(jì)時(shí)，融入房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，就可以針對(duì)不同的房屋類型，建筑類別作出相應(yīng)的合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和調(diào)整。相關(guān)設(shè)計(jì)師通過房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)初期對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，減少建造過程中的困難度，有效的降低建筑成本和施工損耗，因此，建房初期選擇合理的設(shè)計(jì)方案在整個(gè)建房過程中有著重要的作用。
2、設(shè)計(jì)最優(yōu)的計(jì)算進(jìn)程
建筑房屋的設(shè)計(jì)過程是一項(xiàng)復(fù)雜的計(jì)算過程，在整個(gè)過程中涉及很多方面的系統(tǒng)程序。因此就要求設(shè)計(jì)師在進(jìn)行計(jì)算的過程中，必須將附加約束條件轉(zhuǎn)換成不帶約束的條件，盡量提高計(jì)算過程的精準(zhǔn)度。這樣一方面利于房屋建設(shè)企業(yè)在建設(shè)過程中的過程精簡，有效的降低了建造過程中的難度，另一方面，精準(zhǔn)的計(jì)算過程也有利于房屋的建設(shè)和房屋的質(zhì)量。同時(shí)，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中也要充分考量現(xiàn)場施工的實(shí)際情況，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際環(huán)境和建筑特點(diǎn)，制定出符合當(dāng)?shù)厍闆r的建筑方案，因此，要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員盡量選擇程序運(yùn)轉(zhuǎn)效率高，功能完善的計(jì)算程序，一方面提高自身的工作效率，另一方面確保整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算過程的進(jìn)準(zhǔn)度。
3、綜合分析計(jì)算結(jié)果，積極應(yīng)用信息優(yōu)化技術(shù)
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師一項(xiàng)漫長且復(fù)雜的過程，這就要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員能夠與時(shí)俱進(jìn)，通過現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的支持，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高數(shù)據(jù)整理的自動(dòng)化程度，有效的減少設(shè)計(jì)過程中的人力和物力。而且通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析，可以有效的節(jié)約建設(shè)過程的成本，同時(shí)為房屋結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化提供了依據(jù)。利用信息化技術(shù)不僅可以有效的為企業(yè)節(jié)省人力和物力，還能保障設(shè)計(jì)過程的進(jìn)度和質(zhì)量。
4、在遵循科學(xué)的基礎(chǔ)上優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)建立在遵循科學(xué)的基礎(chǔ)上。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是追求適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀以及便于施工等要求是建設(shè)企業(yè)的重要任務(wù)。因此，為了將這些要求在房屋建筑是得到最大的發(fā)揮，就要求相關(guān)工作者不僅要具備非常豐富的技術(shù)知識(shí)理論，還要具備豐富的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在理論結(jié)合實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)中，對(duì)房屋設(shè)計(jì)及施工中的細(xì)節(jié)進(jìn)行把握和裁決，確保房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)施，同時(shí)相關(guān)工作者也要掌握國家的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作。
結(jié)語
通過以上論述可知，房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法在房屋建設(shè)中有著重要的作用，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在確保建筑設(shè)施功能完善的同時(shí)，通過房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法也可有效的降低建設(shè)企業(yè)的生產(chǎn)成本和精簡建設(shè)過程的難度。由此可看出，房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅可以有效的提高建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還能為居民帶來更多房屋戶型選擇。所以，在房屋建造過程中應(yīng)該廣泛的應(yīng)用到房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，同時(shí)大膽創(chuàng)新，探索出更為優(yōu)異的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
參考文獻(xiàn)：
[3]許宗雨. 探析房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用[J]. 江西建材，2014，16：36-37.
關(guān)鍵詞：房屋， 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 優(yōu)化技術(shù) ， 方法，要點(diǎn)
Abstract: with China's economic prosperity and development, housing construction structure design level also constantly improving, the optimization design of building structure not only can save cost cost, but also can improve the quality and safety of the house. The paper mainly introduces the present situation of the houses and the optimization design of reason, and expounds the optimized design of building the main contents and methods, finally puts forward the design optimization of building structure should be pay attention to, and puts forward some opinions of his own.
Keywords: housing, structure design, optimization technology, method, the main points
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
近年來，由于土地價(jià)格市場的變化，不斷上漲的土地價(jià)格給開發(fā)商的建筑總成本控制帶來了極大的壓力，同時(shí)，人們對(duì)于居住條件及生活環(huán)境的要求不斷提高，相應(yīng)建筑產(chǎn)品的品質(zhì)要求也就不斷提高，這就讓開發(fā)商不斷尋求新的手段滿足顧客需求，而降低工程造價(jià)就成為開發(fā)商追求的直接目標(biāo)，這就需要我們利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)方法，提高有限空間 有限資源的最大化效果發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化 實(shí)用性和適用性的良好目標(biāo)。
1 房屋設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及實(shí)行優(yōu)化的原因
依據(jù)我國的國情以及發(fā)展形勢，我國今后主要以建設(shè)高層住房為主。與此同時(shí)，投資者們也日益關(guān)注建設(shè)成本如何最低化，使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑成本的最低化。
若想實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的，工程設(shè)計(jì)人員首先以建筑的安全性為基礎(chǔ)，然后理性分析建筑方案，融合與之相適宜的設(shè)計(jì)理念以及方法實(shí)現(xiàn)對(duì)工程造價(jià)的有效控制，以符合投資者的經(jīng)濟(jì)要求。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)比未進(jìn)行優(yōu)化的建筑節(jié)省了50%至30%的費(fèi)用。然而，在很多實(shí)際優(yōu)化設(shè)計(jì)中，其因?yàn)槭艿捷^多因素的制約而難以施展、發(fā)揮出其優(yōu)越性。比如，過度追求工程設(shè)計(jì)進(jìn)度，就會(huì)影響工程設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)效果，一味地以滿足工程進(jìn)度為目標(biāo)；年輕的工程設(shè)計(jì)人員常受其專業(yè)素質(zhì)限制，難以理解其設(shè)計(jì)軟件，無法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化技術(shù)。也有一些工程設(shè)計(jì)人員過于關(guān)注建筑部分，忽視了建筑的整體方案，能實(shí)現(xiàn)控制整體造價(jià)。由此可見，工程設(shè)計(jì)人員要將其技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，只有合理的設(shè)計(jì)方案才能確保實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益。
2 房屋優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
通常房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是利用適宜的方法和設(shè)計(jì)理念來滿足房屋建筑設(shè)計(jì)的需求，比如確定合理的布置、結(jié)構(gòu)形勢、構(gòu)件尺寸等。尤其是優(yōu)化設(shè)計(jì)基本的鋼筋混凝土房屋結(jié)構(gòu)體系，往往自整體布局與具體構(gòu)件兩個(gè)角度進(jìn)行分析。影響整體布局的關(guān)鍵因素是建筑物的柱網(wǎng)尺寸、層高、體型、抗側(cè)力構(gòu)件位置等。具體構(gòu)件主要是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾面、布局、鋼筋及混凝土的配筋構(gòu)造、強(qiáng)度等級(jí)、對(duì)于這兩大方面的因素，需要有專業(yè)的工程設(shè)計(jì)人員，熟知構(gòu)件設(shè)計(jì)規(guī)范并具有豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，而且善于分析與把握構(gòu)件受力特性及結(jié)構(gòu)，進(jìn)而選取最相適宜的方法展開優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。
3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法
賞心悅目的建筑是建筑的美觀與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互協(xié)調(diào)密切配合的結(jié)果。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)追求適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工五種效果，而建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)方法的應(yīng)用不但滿足了建筑美觀、造型優(yōu)美的要求，又能使房屋結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)、合理，成為實(shí)際意義上的“經(jīng)濟(jì)適用”房。從建筑上分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，它主要體現(xiàn)在房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)量方面。
房屋工程分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)施過程中，還應(yīng)該按照一切從實(shí)際出發(fā)的原則，結(jié)合具體工程的實(shí)際情況，圍繞房屋建筑的綜合經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在滿足設(shè)計(jì)意圖后，盡量使平面布置規(guī)則，縮小剛度和質(zhì)量中心的差異，這樣水平荷載就不會(huì)使建筑物有太大的扭轉(zhuǎn)作用 豎直方向上應(yīng)避開使用轉(zhuǎn)換層，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。
3.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化就是在各種影響變量中選擇主要參數(shù)，并建立函數(shù)模型，運(yùn)用科學(xué)合理的方法得出最優(yōu)解。結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化建立模型的大致步驟如下：
（1）設(shè)計(jì)變量的合理選擇。通常的設(shè)計(jì)變量選擇對(duì)設(shè)計(jì)要求影響較大的參數(shù)，將所涉及的參數(shù)按照各自的重要性區(qū)分，將對(duì)變化影響不大的參數(shù)定為預(yù)定參數(shù)，通過這種方法可減少很多計(jì)算編程的工作量。
（2）目標(biāo)函數(shù)的確定。使用函數(shù)找出滿足既定條件的最優(yōu)解最后，約束條件的確定 房屋結(jié)構(gòu)可靠度優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件，包括了應(yīng)力約束、裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、從正常時(shí)的極限狀態(tài)下彈性約束到終極狀態(tài)的彈塑性約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件等。設(shè)計(jì)中，要保證各約束條件必須符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。
3.2結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算方案
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)多個(gè)變量、多個(gè)約束條件，屬于一個(gè)非線性的優(yōu)化問題，設(shè)定計(jì)算方案時(shí)，常將有約束條件轉(zhuǎn)變?yōu)闊o約束條件來計(jì)算常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成計(jì)算方案的設(shè)定后只需編制相應(yīng)適用的運(yùn)算程序即可得到我們的最終優(yōu)化結(jié)果。
4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中應(yīng)注意的問題
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用于實(shí)踐之中，是目前一個(gè)比較廣泛的課題，利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法在不改變適用性能的前提下達(dá)到降低工程造價(jià)的目的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用于項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)、前期設(shè)計(jì)，舊房改造，抗震設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)的各分部環(huán)節(jié)，發(fā)揮著巨大的效益 在按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法及模型進(jìn)行實(shí)踐的過程中，要注意下面的幾個(gè)問題：
4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)注意前期準(zhǔn)備
因?yàn)榍捌诜桨傅拇_定直接影響建筑的總投資，而現(xiàn)在存在的普遍問題就是前期方案階段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不進(jìn)行參與，建筑師進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)大多并不考慮結(jié)構(gòu)的合理性以及它的可行性，但是建筑設(shè)計(jì)的結(jié)果卻直接對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成影響，某些方案可能會(huì)增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)就能參與進(jìn)來，那么我們就能針對(duì)不同的建筑類別，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，合理的設(shè)計(jì)方案，獲得一個(gè)良好的開端。
4.2 概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
概念設(shè)計(jì)應(yīng)用于沒有具體數(shù)值量化的情況，例如地震設(shè)防烈度，因?yàn)樗牟淮_定性，計(jì)算式難免與現(xiàn)實(shí)有較大的差異，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候就要采用概念設(shè)計(jì)的方法，把數(shù)值作為輔助和參考的依據(jù) 設(shè)計(jì)過程中需要設(shè)計(jì)人員靈活的運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法，達(dá)到最佳的效果。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要注意對(duì)于細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，比如現(xiàn)澆板中的異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫，可劃分為矩形板注意鋼筋的選擇，I級(jí)鋼和冷軋帶肋鋼市場價(jià)格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現(xiàn)澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋，從而達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。
4.3 下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎(chǔ)，那么要根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件選擇樁基類型，盡量節(jié)省造價(jià)。樁端持力層對(duì)灌注樁樁長的選擇影響很大，應(yīng)多進(jìn)行比較以確定最合適的方案。
5 結(jié)束語
總之，工程造價(jià)在工程項(xiàng)目占有很大比例，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益，所以優(yōu)化設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)能夠卓有成效地減少工程造價(jià)成本。與此同時(shí)，優(yōu)化設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)要保障建筑的安全級(jí)別，合理化等，協(xié)調(diào)好技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩者之間的關(guān)系，切勿因重視節(jié)省成本，而忽視質(zhì)量或技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)整體目標(biāo)最優(yōu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員與工程師要分析房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，利用精細(xì)高效的工作標(biāo)準(zhǔn)及要求來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的房屋結(jié)構(gòu)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：房屋建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；方法
當(dāng)前我國城鄉(xiāng)居民收入的提高，滿足物質(zhì)生活需求的基礎(chǔ)上對(duì)房屋建筑的需求量日益上漲，促進(jìn)建筑業(yè)的興起與發(fā)展。在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可遵循剛?cè)岵?jì)、低碳環(huán)保、多層建筑關(guān)注人文環(huán)境等原則，設(shè)計(jì)人員嚴(yán)謹(jǐn)工作態(tài)度，在設(shè)計(jì)時(shí)需依據(jù)相關(guān)規(guī)章制度，結(jié)合建筑要求及功能作用，對(duì)建筑的地理位置、抗震防裂、類別及高度等方面作出相關(guān)研究分析，以便展開設(shè)計(jì)工作。
一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)
改革開放政策的有效落實(shí)，使我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得一定的成果，建筑行業(yè)的發(fā)展較為快速。而其中的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)在建筑公司發(fā)展過程中起著重要作用，并直接影響住戶的人身財(cái)產(chǎn)安全。因而在進(jìn)行房屋建筑設(shè)計(jì)時(shí)需設(shè)計(jì)人員遵循一定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保設(shè)計(jì)的房屋建筑安全穩(wěn)定，滿足住戶要求。一般而言，房屋建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容是：在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)需依據(jù)現(xiàn)有的建設(shè)結(jié)構(gòu)，不能對(duì)其產(chǎn)生破壞，以設(shè)計(jì)的建筑為主體，合乎常理、科學(xué)性的進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，避免超出設(shè)計(jì)能力范圍，給施工者帶來麻煩。在判斷房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性時(shí)，可從建筑的安全性、效益性、美觀性、實(shí)用性、易于施工性等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)工作。當(dāng)這些方面均滿足相關(guān)要求時(shí)，將表明此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為合理，反之表明該設(shè)計(jì)方案存在缺陷，需改進(jìn)或者重新制定新的設(shè)計(jì)方案。
二、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
（一）建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)部分的設(shè)計(jì)方法
在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需注意結(jié)構(gòu)平面圖、屋頂結(jié)構(gòu)圖、大樣詳圖的設(shè)計(jì)繪制，以及建筑樓梯、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法。繪制建筑結(jié)構(gòu)平面圖需考慮相關(guān)的抗震影響因素，可減少計(jì)算機(jī)軟件建模環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員可直接進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；若通過計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件進(jìn)行建模，則需全面考慮建筑結(jié)構(gòu)的受壓和局部受壓情況，合理使用計(jì)算機(jī)編程計(jì)算出房屋結(jié)構(gòu)荷載值，確保設(shè)計(jì)出的建筑結(jié)構(gòu)方案貼近結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況。繪制屋頂結(jié)構(gòu)圖可采取折板方式和梁板方式。前者可應(yīng)用在跨度較小的房屋建筑結(jié)構(gòu)，后者則可在不規(guī)則房屋平面以及跨度較大的房屋建筑結(jié)構(gòu)使用，結(jié)構(gòu)圖中還應(yīng)標(biāo)明房屋梁板折角鋼筋的位置。結(jié)構(gòu)相對(duì)較為抽象，為讓施工人員能更好的理解圖紙意思，設(shè)計(jì)人員可將一定的空間概念融匯其中，并增強(qiáng)建筑圖紙和示意圖的理解能力。大樣詳圖的繪制可以建筑詳圖為基礎(chǔ)，并可對(duì)原有詳圖進(jìn)行局部修改操作，以便在保持建筑外形時(shí)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)受力和易于施工的目的，并保證建筑結(jié)構(gòu)標(biāo)高和外形尺寸與建筑專業(yè)的一致性，以便能規(guī)避施工過程中出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)隱患。
建筑樓梯的設(shè)計(jì)時(shí)需側(cè)重其撓度，規(guī)范梯梁的梁下凈高度，上下樓層的梯梁位置需保持一樣，若出現(xiàn)異常情況，可采用折板樓梯進(jìn)行彌補(bǔ)。折板樓梯鋼筋需考慮結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力情況，可自相關(guān)折角處將其斷開錨固。梯梁的梁下凈空需求以及梁板寬度需依據(jù)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，以確保其符合要求。在第一段梯板設(shè)計(jì)時(shí)需考慮其基礎(chǔ)沉降是否滿足相關(guān)要求，進(jìn)而考慮是否加筑梯梁。設(shè)計(jì)建筑基礎(chǔ)需慎重考慮，因其質(zhì)量水平對(duì)上層整體建筑質(zhì)量有重要影響。進(jìn)行基礎(chǔ)混凝土澆筑時(shí)需考慮混凝土配料、程序等問題，并在基礎(chǔ)配筋比上需嚴(yán)格按照?qǐng)D紙標(biāo)記進(jìn)行配置，以便實(shí)現(xiàn)最小配筋比率；對(duì)建筑基礎(chǔ)圖紙上還應(yīng)標(biāo)明構(gòu)造柱的位置。設(shè)計(jì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮建筑結(jié)構(gòu)抗震能力，以便增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固程度。
（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成果檢測
在對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行檢測驗(yàn)算時(shí)需不同結(jié)構(gòu)分別采用不同方法進(jìn)行驗(yàn)算。多層結(jié)構(gòu)建筑的砌底可應(yīng)用底部剪力法，混合結(jié)構(gòu)建筑則注意塑性變形集中化造成的不利情況。在雙向板查表驗(yàn)算時(shí)可結(jié)合材料泊松比的意義進(jìn)行驗(yàn)算活動(dòng)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算時(shí)必須依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)開展，嚴(yán)格核對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)，以保障工程施工質(zhì)量。當(dāng)前住宅建筑大多采用多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，對(duì)此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)避免樓梯間出現(xiàn)在房屋尾部與轉(zhuǎn)角處，進(jìn)行縱橫墻設(shè)計(jì)時(shí)需采取對(duì)稱處理?？蚣芎涂拐饓蛇M(jìn)行雙向布置，并注意控制屋頂?shù)谋壤翱拐饓偠?，以確保房屋整體的安全穩(wěn)定。
三、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題
（一）房屋建筑地下室外墻設(shè)計(jì)需注意的問題
在對(duì)房屋建筑地下室外墻設(shè)計(jì)時(shí)需綜合考慮影響因素，確定外墻混凝土等級(jí)以及外墻厚度。普遍看來，地下室需采取防水措施，外墻抗?jié)B等級(jí)以及鋼筋配比均需采取相關(guān)對(duì)策進(jìn)行管理控制。在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需以實(shí)際情況為基礎(chǔ)，全面考慮分析影響因素。
（二）建筑基礎(chǔ)底板設(shè)計(jì)需注意的問題
進(jìn)行建筑基礎(chǔ)底板設(shè)計(jì)時(shí)需注意鋼筋攤鋪的均勻度，防止鋼筋重疊現(xiàn)象，有效利用天然地基優(yōu)勢。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行基礎(chǔ)底板設(shè)計(jì)前可實(shí)地搜集相關(guān)數(shù)據(jù)，充實(shí)設(shè)計(jì)資料，進(jìn)而完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。在處理軟弱地基狀況時(shí)可采取換土墊層的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者只憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行處理將會(huì)造成建筑危害，不能達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的目的。在磚混結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)中需考慮墻體的坑剪能力，有效防止墻體出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，并能增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性。
結(jié)束語
綜上所述，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法需多方面考慮，設(shè)計(jì)人員可實(shí)地考察，搜集確切數(shù)據(jù)，以防止設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)失誤，造成損失。以建筑質(zhì)量為落腳點(diǎn)，重視設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，設(shè)計(jì)人員需提高技術(shù)水平、充實(shí)專業(yè)知識(shí)、積極積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以便進(jìn)一步完善房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。
參考文獻(xiàn)：
[1]彭延標(biāo).探究房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則與方法[J].山西建筑，2012，29：71-72.
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化方法
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的現(xiàn)狀
隨著人們對(duì)生活品質(zhì)的追求不斷提高，對(duì)于建筑而言已經(jīng)不僅僅停留在滿足實(shí)用性和安全性方面，而是追求經(jīng)濟(jì)性和美觀性等其他因素綜合方面的更高水平。
（一）設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的現(xiàn)狀
由于近年來經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的居住水平越來越高，對(duì)于高品質(zhì)的居住環(huán)境需求越來越大。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)需要考慮到各方面成本的因素，兼顧房屋結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性。 現(xiàn)代的設(shè)計(jì)師不僅要有專業(yè)的設(shè)計(jì)方面知識(shí)，而且還要結(jié)合當(dāng)今社會(huì)推出新穎別致的設(shè)計(jì)，才能保證設(shè)計(jì)出來方案更加的合理，更加的具有可操作性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的靈魂就是科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)。結(jié)合當(dāng)今飛速的科學(xué)技術(shù)，科學(xué)技術(shù)水平以及設(shè)計(jì)理念，融入到房屋設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)中，充分考慮到房屋結(jié)構(gòu)周圍的配套諸元，對(duì)周邊環(huán)境因素進(jìn)行全面的了解，尤其是對(duì)人文環(huán)境進(jìn)行實(shí)地考察，這樣就能將房屋結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確控制，并對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，使房屋結(jié)構(gòu)更具人文性和實(shí)用性。
（二）建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中存在的問題
在房屋設(shè)計(jì)的過程中，很難把握的一個(gè)問題就是，對(duì)諸多元素的一個(gè)平衡，不能一味的追求低成本，而忽略對(duì)美觀性的設(shè)計(jì)和安全性的把控，避免出現(xiàn)顧此失彼的結(jié)果，找到兼顧各種元素的最佳平衡點(diǎn)，這才是設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的初衷。另外在設(shè)計(jì)過程中，需要注意很多細(xì)節(jié)的問題，針對(duì)細(xì)節(jié)差錯(cuò)要進(jìn)行逐一的篩選、審核，避免影響整體房屋設(shè)計(jì)的觀賞性和實(shí)用性。再有像前文提到的，由于人們生活水平和生活質(zhì)量逐步提升，人們對(duì)住房的要求具體到每一個(gè)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，這對(duì)于房屋設(shè)計(jì)的實(shí)用性、觀賞性、新穎性的考驗(yàn)越來越嚴(yán)苛，結(jié)果就導(dǎo)致房屋的設(shè)計(jì)優(yōu)化人員不得不發(fā)散思維，激發(fā)靈感，才能更好地設(shè)計(jì)規(guī)劃房屋結(jié)構(gòu)和內(nèi)部布局，使設(shè)計(jì)方案更加的精準(zhǔn)，讓人們更滿意房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略
（一）構(gòu)建設(shè)計(jì)模型
在構(gòu)建模型時(shí)，將設(shè)計(jì)的限制性條件提前規(guī)劃好，比如建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)劃尺寸、建筑物的整體強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力參數(shù)的臨界點(diǎn)等方面。在設(shè)計(jì)的前期工作中，應(yīng)當(dāng)熟知這些限制條件，按照設(shè)計(jì)優(yōu)化方法來優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從而才能保證各項(xiàng)限制條件符合建筑構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)，符合實(shí)際操作的具體要求。結(jié)構(gòu)優(yōu)化的具體數(shù)據(jù)主要是通過構(gòu)建結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模型計(jì)算出來的，通過一定比例的換算，使用精確地函數(shù)模型，提煉其中的相關(guān)變量，從而得出最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。
（二）優(yōu)化計(jì)算方案
一套完整而且合理的設(shè)計(jì)方案主要就是依靠科學(xué)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，在優(yōu)化過程中個(gè)匯總各項(xiàng)參數(shù)，而且各項(xiàng)參數(shù)也是復(fù)雜多變的，在優(yōu)化設(shè)計(jì)方案時(shí)，常常將約束性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為無限制的問題，綜合多種計(jì)算方法優(yōu)化出更為合理的設(shè)計(jì)方案。結(jié)合房屋具體實(shí)際應(yīng)用情況，從房屋的整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，既要考慮到設(shè)計(jì)完成后的功能性要求，還要兼顧到平面布局的規(guī)模進(jìn)行優(yōu)化，合理地設(shè)計(jì)建筑整體布局和占地，精確計(jì)量建筑的質(zhì)量中心和剛度之間差距，確保均衡力度的承載方向。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的運(yùn)用
在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中合理的運(yùn)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法既實(shí)現(xiàn)了降低成本的目標(biāo)，又能使建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到更為合理的初衷，有利于將經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效應(yīng)相結(jié)合，滿足人們居住的多方面要求，達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)理念。一般來說，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法一般運(yùn)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、基礎(chǔ)地基設(shè)計(jì)、節(jié)能指標(biāo)設(shè)計(jì)、對(duì)已有建筑的整體改造方案、結(jié)構(gòu)的抗震效果設(shè)計(jì)等等。
（一）前期的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
能夠?qū)ㄖ锂a(chǎn)生決定性作用的環(huán)節(jié)就是前期的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，它是決定方法的總體規(guī)劃的前提，也影響著建筑物的總投資資本，是定位建筑服務(wù)功能的基本依據(jù)。然而目前的設(shè)計(jì)方案，很少在前期的建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中運(yùn)用設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，在前期的設(shè)計(jì)中往往會(huì)忽略結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，這些失誤會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)造成很多負(fù)面影響，甚至?xí)绊懙浇ㄖ膶?shí)用性和安全性的重要需求。在前期設(shè)計(jì)中運(yùn)用較為合理設(shè)計(jì)方案、選擇可行的結(jié)構(gòu)形式，規(guī)劃合理的設(shè)計(jì)方案，為科學(xué)、使用的建筑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
（二）建筑地基的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
加強(qiáng)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)中的運(yùn)用，希望能夠設(shè)計(jì)出更加符合以人為本的科學(xué)房屋結(jié)構(gòu)。建筑物的地基是整體結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，也是優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，只有完成好地基的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)，才能保證后續(xù)的施工設(shè)計(jì)優(yōu)化。根據(jù)其建筑物的整體規(guī)劃、服務(wù)功能不同，地基的施工優(yōu)化法法也不同，結(jié)合實(shí)際建筑特點(diǎn)，精確測量地形數(shù)據(jù)，在優(yōu)化時(shí)首先考慮建筑物穩(wěn)定性作為前提，再兼顧人文形態(tài)，其次還要兼顧工程的成本造價(jià)，從而優(yōu)化出最佳的施工方案。
（三）節(jié)能指標(biāo)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用主要是為了提升房屋建筑的整體效益，滿足人們的建筑需求，降低工程造價(jià)，實(shí)現(xiàn)觀賞性和實(shí)用性的最佳平衡。選擇節(jié)能指標(biāo)較高的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是比較明智的選擇，一般的建筑結(jié)構(gòu)形式分為三種，即框架結(jié)構(gòu)、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)和框架與剪力墻相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。抗震效果最好的就是框架結(jié)構(gòu)，選用的材料不是很多；柱截面較多的是第二種短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，但是這種結(jié)構(gòu)會(huì)影響建筑物內(nèi)部家具的選用和布局；即抗震效果好又不影響家具布局的就是第三種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，綜合適應(yīng)性比較強(qiáng)。這三種方案結(jié)合成本因素進(jìn)行考慮，各有優(yōu)劣，這就需要建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法根據(jù)實(shí)際情況決定最佳的設(shè)計(jì)方案。
結(jié)語：
將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法應(yīng)用于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能夠?qū)崿F(xiàn)提高建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、降低工程總造價(jià)的目標(biāo)。選擇科學(xué)合理的建筑材料，將優(yōu)化設(shè)計(jì)方法運(yùn)用前期設(shè)計(jì)、建筑地基設(shè)計(jì)、節(jié)能指標(biāo)選擇等諸多環(huán)節(jié)，不僅能節(jié)約建筑工程成本，而且還能使建筑物實(shí)現(xiàn)美觀性與功能性的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，更加符合科學(xué)發(fā)展觀、可持續(xù)發(fā)展理念的要求。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；原則與方法
改革開放以來，國民經(jīng)濟(jì)直線上升，城市化進(jìn)程也發(fā)展迅速，城市人口迅速增加的同時(shí)，也帶來了一些居住方面的問題，使得城市住宅的需求不斷的增加，于是，如何能在有限的空間之內(nèi)最大化的融入居住人口數(shù)量成為了我們研究的主題，更好的滿足我們居民的需要，這都是我們建筑行業(yè)內(nèi)的巨大挑戰(zhàn)。
1. 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的原則
考慮到房屋建筑的特殊性，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中需要把握許許多多的原則，只有很好的把握其中的設(shè)計(jì)原則，才能將房屋設(shè)計(jì)的即實(shí)用又美麗，起到美化城市的作用。
1.1 經(jīng)濟(jì)性原則
我們?cè)诜课萁ㄖO(shè)計(jì)中，首先是經(jīng)濟(jì)原則，我們最大程度的節(jié)省投入資金，在節(jié)約的同時(shí)，不僅使百姓都買得起房，還有效的預(yù)防了房價(jià)泡沫的出現(xiàn)。近幾年，房價(jià)泡沫的出現(xiàn)讓很多人都望而卻步，帶來了一系列的問題；所以經(jīng)濟(jì)原則是根本原則。
1.2 實(shí)用性原則
房屋設(shè)計(jì)不需要像其他建筑那樣對(duì)外觀的要求極高，我們要對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行一定的改革，避免建筑的華而不實(shí)，增加建筑物的實(shí)用性，畢竟對(duì)于房屋來說，能讓居民住的舒適才是最主要的。將房屋設(shè)計(jì)的實(shí)用，會(huì)比美觀更被大眾所接受。
1.3 安全性原則
安全原則是最重要的原則，如果房屋都不能保證居住的安全，那么房屋就失去了它存在的價(jià)值，所以，我們必須對(duì)房屋建筑的安全性進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，保證建筑物的質(zhì)量，使居民的人身安全得到最大的保障。
1.4 施工方便
對(duì)房屋進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們需要對(duì)建筑物所在的區(qū)域進(jìn)行實(shí)地考察，包括地形、土壤、周圍的建筑等，保證在施工的簡便，將施工的難度降到最低。
1.5 美觀原則
在設(shè)計(jì)時(shí)，添加一些美工元素會(huì)為建筑增色不少，房屋設(shè)計(jì)本身就是建筑和美術(shù)兩個(gè)學(xué)科的融合，我們對(duì)房屋進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿阑O(shè)計(jì)即讓居民的心情感到愉悅，又將城市的特點(diǎn)顯現(xiàn)了出來。
2. 房屋設(shè)計(jì)中的注意點(diǎn)
2.1 高層建筑和多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不同
我們進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)不經(jīng)意的忽略高層建筑和多層建筑的不同，簡簡單單的認(rèn)為是樓層的疊加，但是，其本身還是有很多的不同點(diǎn)的，盲目累加只會(huì)增加房屋的不穩(wěn)定性，給居民帶來一定的安全隱患。
高層房屋建筑主要是承受水平方向力的作用，選用抗側(cè)移度高并且側(cè)向力大的框架剪力墻結(jié)構(gòu)才能支撐；而多層建筑由于高度一般不是很高，水平方向的荷載力影響不大，所以應(yīng)該考慮豎直方向力的作用，因?yàn)橹饕捎每蚣芙Y(jié)構(gòu)或者砌體結(jié)構(gòu)。高層建筑和多層建筑的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)原理基本相同，但是由于高度的增加，結(jié)構(gòu)體系會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，就其變化的原因，首先是因?yàn)楦叨仍黾恿?，豎直結(jié)構(gòu)需要受力柱的支撐；其次，側(cè)向力產(chǎn)生的傾覆力矩會(huì)變大，這就需要我們采取手段使建筑穩(wěn)定。我們?nèi)缃竦母邔咏ㄖ?，整體的抗彎和抗形變是關(guān)注的重點(diǎn)，所以就這方面看，高層建筑和多層建筑的承重能力是不相同的，我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候需要加以注意。
2.2 混凝土的等級(jí)強(qiáng)度
對(duì)于混凝土的等級(jí)強(qiáng)度，國家有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，我們一般的房屋使用期限是70年，國家規(guī)范中規(guī)定，在環(huán)境等級(jí)為一到三類時(shí)，混凝土的等級(jí)在C20以上。但是就目前的設(shè)計(jì)來看，我們?cè)O(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通常將混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)為C15，這與國家的標(biāo)準(zhǔn)有相當(dāng)?shù)牟罹?，這無形之中就給居民帶來一定的安全隱患，所以，在這里，我們要求設(shè)計(jì)師一定要根據(jù)國家的設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)房屋，防止房屋因質(zhì)量不合格導(dǎo)致一系列事故的出現(xiàn)。
2.3 確定偏梁的軸線位置
通常來講，房屋中間梁應(yīng)該是和中心線重合的，但是由于種種原因，會(huì)有偏梁問題的出現(xiàn)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)房屋的時(shí)候往往不將偏移的尺度和軸線號(hào)碼標(biāo)注在圖紙中，導(dǎo)致施工方快完成整個(gè)工程的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而有矛盾的出現(xiàn)，可能造成經(jīng)濟(jì)損失。所以，我們必須確定偏梁軸線的位置，這方面要引起足夠的注意。
2.4 伸縮縫寬度
建筑中的伸縮縫的寬度對(duì)于建筑本身是非常重要的，計(jì)算好伸縮縫的寬度可以避免由于溫差的影響使墻皮產(chǎn)生裂縫的問題。我們?cè)O(shè)計(jì)師首先應(yīng)針對(duì)溫度考察計(jì)算伸縮縫的寬度，并采用合適的材料和合適的方法進(jìn)行伸縮縫的設(shè)計(jì)，增加建筑本身的性能。
2.5 建筑物的防震設(shè)計(jì)
我們對(duì)建筑物采用地基很好的避免了因?yàn)榈卣鸪霈F(xiàn)的房屋倒塌造成財(cái)產(chǎn)安全和生命安全得到損失的問題。我們要對(duì)建筑物的地基進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，一旦設(shè)計(jì)的不合理，就會(huì)影響防震功能。
2.6 防水設(shè)計(jì)
建筑物的另一個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)就是防水，如果房屋建筑不能防水，或者說防水性能不好，那么整個(gè)樓體不但給用戶造成困擾，同時(shí)也縮短了房屋的壽命。所以我們必須要對(duì)房屋進(jìn)行防水設(shè)計(jì)，其中，包括對(duì)濕度的考察，材料的選取都得經(jīng)過仔細(xì)的考察，保證防水混凝土的厚度以及抗水壓力，切不可因?yàn)楣?jié)約成本擅自更改厚度。
2.7 布局合理性
在房屋設(shè)計(jì)中，布局合理性包括采光、通風(fēng)以及電梯安放等很多方面。
就采光方面來說，現(xiàn)在由于人口繁多，很多開發(fā)商為了自己的利益，根本不考慮采光問題，各個(gè)高層之間的距離十分緊密，甚至在5層之下的居民一年四季沒有陽光，房間潮濕陰冷，對(duì)健康十分不利；另一個(gè)造成采光不好的因素就是房屋的朝向，朝向不準(zhǔn)必然影響了采光是否充足，有很多的居民樓終日不見陽光，給用戶的生活帶來了不便。
為此，作為設(shè)計(jì)師的我們，必須對(duì)房屋的情況進(jìn)行實(shí)際考察，通過調(diào)查數(shù)據(jù)使我們讓房屋布局的更為合理。
就通風(fēng)狀況方面來說，我國有一些城市，房屋由于種種原因，造成室內(nèi)空氣不能很好的流通，在冬季的時(shí)候尤其明顯，取暖的需求增大，空氣污濁，流動(dòng)到室內(nèi)，卻不能夠流動(dòng)出去，這無疑對(duì)我們的健康造成威脅，有必要進(jìn)行整改。
為此，作為設(shè)計(jì)師的我們，必須在設(shè)計(jì)房屋的時(shí)候，增加排風(fēng)設(shè)計(jì)，保障用戶的身體健康。
就電梯安放方面，電梯在生活中中顯得越來越重要，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，我國七層以上的建筑都應(yīng)該安裝電梯，但是，就目前的情況來看，大多數(shù)的房屋在七層或八層的均沒有電梯，開發(fā)商可能都認(rèn)為不值得安裝電梯，但是這不符合國家的要求，也為用戶帶來不便。
所以，在我們進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先應(yīng)該想到的是人性化的設(shè)計(jì)，合理設(shè)計(jì)才能使設(shè)計(jì)最優(yōu)化，另外，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意符合國家標(biāo)準(zhǔn)，為用戶提供最舒適的房屋。
2.8 節(jié)能設(shè)計(jì)
如今，綠色發(fā)展，節(jié)能發(fā)展已經(jīng)成為主流，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中如果會(huì)融入節(jié)能設(shè)計(jì)，會(huì)為房屋增色不少；除此之外，我們可以引入先進(jìn)的科技和材料，使房屋真正的成為環(huán)保的設(shè)計(jì)，節(jié)能的設(shè)計(jì)，相應(yīng)國家的號(hào)召。
3. 小結(jié)
當(dāng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我們的生活水平逐漸提高。對(duì)高層的建筑需求也越來越多，這就對(duì)我們的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，所以，我們進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，人性化設(shè)計(jì)就顯得尤為重要，我們只有先把握住房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的原則和方法，才能在未來的生活中，為大家?guī)肀憬莺褪孢m，通過房屋建筑設(shè)計(jì)的最優(yōu)化和合理利用，為我們帶來更大的便捷，這才是設(shè)計(jì)的主流，還需要我們進(jìn)一步在探索中優(yōu)化設(shè)計(jì)，在實(shí)際的問題中進(jìn)行著深入的思考，進(jìn)而使房屋建筑設(shè)計(jì)更加的成熟和完美。
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關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 建筑結(jié)構(gòu) ，優(yōu)化方法
Abstract: the architecture is solidification of art, architecture, to reflect exquisite must will structural design and beautiful design reasonable collocation. Housing structure design has been seeking the safe, applicable, economic, beautiful, and construction and five effect. The need to design department or design personnel strictly abide by the five kinds of effect principle, make rational structure design, the application of the modern science and technology optimization method, realize the most effective play limited resources, finish to lower the project cost and get people to the goal of material and spiritual needs. The current, building structure design of the building structure design optimization method has been widely applied to the actual start of project, this paper the structure design optimization methods reflect of theory, the structure design optimization method of application and practice are analyzed and discussed.
Keywords: structure design, structure, optimization method
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的理論概述
1.1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的理念及意義
在進(jìn)行工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，除了要考慮設(shè)計(jì)對(duì)象的基本使用功能和兼顧其安全適用性以外，還應(yīng)盡可能將設(shè)計(jì)對(duì)象設(shè)計(jì)的更加完美，這就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化問題。定義為工程結(jié)構(gòu)在滿足約束條件下按預(yù)定目標(biāo)求出最優(yōu)方案的設(shè)計(jì)方法。隨著我國社會(huì)精神文明建設(shè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于居住環(huán)境精神領(lǐng)域的追求已然形成一種時(shí)尚。對(duì)于人居環(huán)境的改善，其根本主要體現(xiàn)為美觀與結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)、配合，使得建筑工程滿足美觀的同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)規(guī)劃方面的實(shí)際意義。
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的內(nèi)容主要是通過對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案、維護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案等其他結(jié)構(gòu)綜合進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程。在整個(gè)過程之中強(qiáng)調(diào)的是一切從實(shí)際出發(fā)，緊貼工程進(jìn)度、發(fā)展的實(shí)際情況，以控制工程造價(jià)成本為中心的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念。
1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的實(shí)踐價(jià)值
與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)相比，在設(shè)計(jì)中采用優(yōu)化方法可以使建筑工程造價(jià)降低5%~30%，可以盡量減少建筑結(jié)構(gòu)的近期投資并提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用能充分利用材料性能，對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的各個(gè)單元進(jìn)行協(xié)調(diào)，規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)安全度，為建筑整體布局提供合理決策。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的步驟
(1)整體優(yōu)化模型
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法一般從三個(gè)方面展開。第一，選擇設(shè)計(jì)變量。在設(shè)計(jì)過程中將所要選擇的描述結(jié)構(gòu)特性的參數(shù)確立為設(shè)計(jì)變量，比如目標(biāo)控制參數(shù)和約束控制參數(shù)。而將那些變化范圍不是很大或者對(duì)設(shè)計(jì)要求而言局部設(shè)計(jì)考慮就能滿足設(shè)計(jì)要求的參數(shù)確立為預(yù)定參數(shù)，這樣做可以大大減少計(jì)算、編排、設(shè)計(jì)的工作量。第二，確定目標(biāo)函數(shù)。尋求一組可以滿足預(yù)定條件的鋼筋截面積和截面幾何尺寸以及是小概率，已達(dá)到總費(fèi)用最小。第三，確定約束條件。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的約束條件包括強(qiáng)度和穩(wěn)定約束、截面尺寸約束、結(jié)構(gòu)整體約束、構(gòu)建單元約束、正常使用狀態(tài)下的變量從上限到下限的約束條件等。在設(shè)計(jì)時(shí)，若要使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用于實(shí)際房屋工程，則必須通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中實(shí)際約束條件與目標(biāo)約束條件相比較，保證每項(xiàng)約束條件都能符合規(guī)范，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)。
(2)設(shè)定優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算方案
由于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中適用性優(yōu)化問題較為復(fù)雜，屬于多變量、多約束非線性優(yōu)化問題，所以在計(jì)算當(dāng)中，通常是將有約束優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無約束來求解。其中可以利用的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算方法有拉式乘子法、復(fù)合形法等。
(3)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)
根據(jù)在以上整體優(yōu)化模型和選擇優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行編制，做出功能齊全、運(yùn)算快速的綜合程序。
(4)結(jié)果分析
在得出計(jì)算結(jié)果后，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，最終確定理想的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
筆者以上敘述了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的步驟，考慮到建筑工程投資數(shù)額巨大，涉及范圍較廣，所以在具體執(zhí)行過程中應(yīng)當(dāng)從多角度全方位的考慮問題。正確處理技術(shù)與經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系，不能僅僅為了節(jié)約資金就忽視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)、方法。在設(shè)計(jì)中不但要保證技術(shù)上的合理要求，還應(yīng)控制投資不被浪費(fèi)。
3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在實(shí)際應(yīng)用中主要是在不改變房屋建筑使用性能的前提下，利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)達(dá)到降低工程成本、提高經(jīng)濟(jì)性的目的。一般應(yīng)用在建筑的整體設(shè)計(jì)、前期設(shè)計(jì)以及抗震設(shè)計(jì)等各個(gè)階段，在以下筆者分為三方面逐一進(jìn)行論述。
3.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法應(yīng)注重前期參與
房屋建筑項(xiàng)目屬于長期的投資計(jì)劃過程，所以說在實(shí)際當(dāng)中非常容易受到影響，故而前期方案就顯得尤為重要。目前存在的主要問題就是設(shè)計(jì)人員在前期方案階段忽視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，在設(shè)計(jì)中不考慮建筑結(jié)構(gòu)的合理性，這樣持續(xù)下去在后期必然會(huì)因?yàn)樵黾咏Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)困難而加大成本投入。要知道前期方案的確定的好會(huì)會(huì)直接影響到總投資成本的高低，所以在前期方案階段使優(yōu)化設(shè)計(jì)參與其中，能夠有效避免投資過多所造成的浪費(fèi)。
3.2概念設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用
對(duì)于同一建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的布置上均會(huì)出現(xiàn)多種不同的情況，即就是幾經(jīng)確定了建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布置，在不同種荷載情況下也存在著不同的分析方法。而且在分析的過程中，設(shè)計(jì)的參數(shù)、材料、荷載、承載能力的取值都不是唯一的。尤其是建筑物細(xì)部結(jié)構(gòu)問題的處理更是復(fù)雜多變。應(yīng)對(duì)以上問題要想單純利用計(jì)算機(jī)是無法實(shí)現(xiàn)的，作為工程設(shè)計(jì)人員就必須根據(jù)自己的判斷展開設(shè)計(jì)，但是這種判斷只適用于一般規(guī)律指導(dǎo)下進(jìn)行，所以說概念設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在沒有具體數(shù)值量化的情況下作為輔依據(jù)，可以避免設(shè)計(jì)偏差，從而達(dá)到最佳效果。
3.3概念設(shè)計(jì)處理的實(shí)際建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題
在這一問題上我們所希望的是通過概念設(shè)計(jì)，能使房屋建筑工程結(jié)構(gòu)在遭遇各種外力作用下不受破壞會(huì)將破壞程度降到最低，因此對(duì)可能遭遇的破壞因素進(jìn)行分析就顯得尤為重要，這里必須提到的一個(gè)因素就是地震，因?yàn)榈卣馃o法預(yù)測而且破壞力極強(qiáng)，所以在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中就應(yīng)當(dāng)考慮到工程區(qū)域在歷史上的地震活動(dòng)情況和自然災(zāi)害發(fā)生情況，根據(jù)這些未雨綢繆，從計(jì)算及構(gòu)造等各個(gè)方面入手采取一些提高抗震、抗災(zāi)害的措施辦法。若要構(gòu)建這樣的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)防思想，就必須把概念設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)。
4結(jié)束語
綜上所述，可以說對(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)化方法的研究是一項(xiàng)非常復(fù)雜的綜合性問題。我前邊增提到，安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀、便與施工等五種效果是房屋設(shè)計(jì)優(yōu)化的原則，但是這五種效果之間又相互獨(dú)立、相互矛盾。所以盡管在結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用的今天，如何使這五種因素更好的融合仍然需要我們?cè)谝院蟮膽?yīng)用實(shí)踐中多探索、多積累，達(dá)到一種用最低造價(jià)實(shí)現(xiàn)最佳效益，既美觀又合理，魚和熊掌兼得的設(shè)計(jì)效果。
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