房屋建筑结构设计中应用优化技术探讨

王诗语

摘要：随着生活水平的逐步提高，人们对住房质量和功能的要求也越来越高。因此，建筑结构的优化设计也备受关注。本文论述了优化技术在建筑结构设计中的应用，首先分析了房屋建筑结构设计优化的内容及意义，然后论述了房屋建筑结构优化设计时遇到的挑战，然后介绍了房屋建筑结构设计中的设计优化技术应用，最后总结了相关注意事项。

关键词：房屋建筑;结构设计;优化技术;应用探讨

在当前新的社会经济发展形势下，为了提升整体房屋建筑工程的质量和水平，必须要对于整体建筑结构进行合理的优化，更好的提升建筑工程项目的实用性、安全性、稳定性、美观性等诸多性能水平，满足各方的需求。在具体建筑工程项目设计的过程当中，我们也需要对于整体结构设计工作进行更好的优化，并通过综合的考虑构建更加完善的设计体系，保障整体房屋建筑结构设计效果。

一、房屋建筑结构设计优化的内容及意义

1.1建筑结构设计的内容

房屋建筑结构设计的优化是基于力学知识、现行规范及规程，根据建设工程的基本情况，控制计划成本为中心来进行结构优化的设计，通过其中关键的参数建立结构优化设计的模型，同时进行科学的计算，最终确定建筑工程结构设计的优化结果方案。

1.2优化建筑结构设计的意义

今年，我国进行了规模宏大的基础工程建设，取得巨大成就的同时也造成了极大的资源浪费。优化建筑结构设计能够节约资源、提高经济效益，这是在满足现行规范要求、保证结构安全和建筑功能需求的前提下，通过科学的计算、合理的结构布置及适量的构造措施，来达到充分发挥材料性能、合理提高建筑的经济性能的目的。根据数据表明结构优化设计能够有效地降低建筑工程的成本造价，而且还能更为合理的使用建筑材料，让不同建设单位的建筑工程结构更为协调一致，促进建设工程中结构设计的健康发展。

1.3建筑结构设计与经济性的关系

1.3.1结构设计与用地面积的关系

随着城市化进程的加快，建筑行业的竞争日趋激烈，城市用地越来越紧张、用地成本越来越高，所以，建筑向高空发展具有较好的城市经济效益和环境效益。与多层建筑相比，高层建筑的用地效率更高，同时对结构设计的要求也更高，合理的结构方案能产生可观的经济效益。

1.3.2结构设计与造价的关系

建筑层数对于单位的建筑面积造价也有直接的影响，虽然屋盖部分因为楼层的增加只用一个层盖，但是基础部分却因为楼层的增加，荷载的加大，需要增大基础部分的承载力，墙体承重结构都需要增强承载能力及抗震能力，这些结构的单位建筑造价将会提高。

1.3.3高层住宅结构设计与经济性的关系

住宅的层高会直接影响住宅的造价，因为楼层越增加，墙体面积及柱体体积也会增加，同时增加了结构本身的重量，增加了基础及柱的承载力，使水卫和电气的管线成本都会增长，而层高低则会节省材料、节约能源，有利于抗震，节省造价。

二、房屋建筑结构优化设计时遇到的挑战

2.1设计技术的问题

房屋建筑结构设计需要同时注重质量和效率这两大方面，不能只是在传统的技术水平上停滞不前，这样会给房屋的建设带来一定的负担。有些设计者在房屋建筑结构设计的过程中，不能深入地学习信息、智能、网络等技术，只能在传统方式上进行设计，这就给后期工作的展开带来了巨大的挑战。除此之外，如果设计技术达不到相应水平，就会在很大程度上对房屋建筑设计的精确度造成影响。因此，一定要解决房屋建筑过程中的设计技术问题，摒弃不再适用于当下的传统设计方式，对现代化的先进技术进行深入学习。

2.2设计体系的问题

与以往房屋建筑结构设计工作相比，现代化的设计工作做出了很多改变，因此要想使建筑设计达到预期的效果，就应该放弃老旧的模式，改用现代化的模式进行操作。随着城市的发展，很多相对成功的房屋建筑设计案例接连出现，但也出现了某些企业照搬这些成功案例的情况，虽然这些案例确实有很多地方值得借鉴，但在某些情况下，并不完全适用于还处于发展阶段的二、三线城市，照搬照抄很容易对未来的综合部署和国家的宏观调控产生负面影响。因此，建筑企业对成功案例的借鉴，必须结合自身的实际情况，融合新技术、新能源，对房屋建筑结构设计做出合理的安排。

2.3设计理念的问题

结合实际情况分析，传统设计理念的缺陷主要表现为：第一，当今的土地资源较为紧缺，建设高层建筑已成为一种必然趋势，而在实施传统的设计理念时，对某些地方的建筑结构设计还局限于设计较低层的建筑，因此无法做到合理利用空间资源，在浪费有限土地资源的同时还对城市的总体部署与规划产生了负面影响，严重损害了工作的综合效益，无法为将来工作的展开打下基础;第二，在践行设计理念的过程中，部分工作必须由经验丰富的设计者来完成，为后续工作的开展带来了一定的挑战。

三、房屋建筑结构设计中的设计优化技术应用

3.1建筑前期设计过程优化技术的运用

建筑的前期设计在整个建筑经济设计中起着主导的作用，会直接影响建筑项目的总投资量。在房屋设计过程中，建筑结构优化设计实施方案的落后一直是当前普遍存在的问题，如果在设计初期不进行科学合理的结构设计，后期房屋结构的设计可能会产生不可逆转的损失。所以就要求设计人员充分应用建筑结构优化设计方法，在前期设计过程中选择可行的结构模型，制定合理建筑设计方案，为建筑的整体设计打下良好的基础。

3.2建筑地基优化技术的运用

房屋的地基是建筑结构设计的首先任务，也是施工过程的关键。合理有效的规划地基的结构可以实现房屋结构的优化设计的目标。在建筑业不断发展的过程中，由于建筑产品在功能和形态方面千差万别，对地基的选择标准也会各有不同，所以要从实际情况入手，制定实际的地质勘测方案。

3.3优化设计结构模型

房屋整体优化设计在建筑物的结构设计中起着核心作用，一个建筑是否完美，也是取决于此，在进行整体优化时，设计师必须严格遵守以下三点要求：首先，合理的选择是必不可少的，设计师在选择过程中要考虑到一些外在因素，并且不被这些因素所影响。其次，在进行辅助计算时，设计师要选择最佳的函数，通过对函数的筛选，找出最合适的函数组，以此来完善施工，这样可以有效的避免成本浪费。设计师最后要做的一点就是，衡量条件，衡量的前提必须是增加房屋的稳定、耐久性，根据施工的实际情况，制定出有效的措施，以此来减少施工差异。

3.4房屋细部结构设计

房屋细部结构的设计与建筑优良直接决定着整个建筑的质量，在设计阶段由于没有实际的数据和参考，很容易对设计结果产生偏差。设计结构之所以会出现严重偏差，这都是因为设计师在许多不确定因素下，受到了影响，没有做出正确的判断。

3.5建筑抗震结构设计的运用

安全是检验房屋建筑结构设计质量的重要标准，也是住户考虑的基本问题之一。当遇到不可抵抗的自然因素時，房屋的安全会受到巨大的威胁，因此在建筑结构设计中需要充分考虑地震荷载作用，采取合理的设计方案和有效措施来增强房屋建筑的抗震能力。通过学习和观察，可以发现为了提高抗震能力，大多数建筑设计采用了结构对称式的方法，可用来增大建筑物的延伸性，减小建筑的危险截面，使其荷载被均匀支撑。其中延伸建筑结构可以利用次要的结构来保护建筑的主体以提高建筑结构抗震性能。

结语：

随着我国建筑业的发展，我国住宅结构设计中的许多问题都能得到有效解决，但优化技术在住宅结构设计中的有效应用仍需进一步分析和深入研究，从而提高住宅结构设计的科学性和合理性，保证住宅建设质量。此外，要不断创新理念、优化技术，全面提高住宅结构设计水平和质量，创造卓越价值。

参考文献：

[1]邹安宇.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].城市建筑，2019，16（6）：117-118.