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房屋建筑结构设计中优化技术的应用分析张德才

发表时间：2020/9/25 来源：《基层建设》2020年第17期作者：张德才

[导读] 摘要：建筑作为人们开展日常生活、工作的基础设施，是历史发展和社会进步的见证者。

        宁波华宇建设有限公司浙江宁波 315600
        摘要：建筑作为人们开展日常生活、工作的基础设施，是历史发展和社会进步的见证者。随着建筑物使用时间的不断增加，以及在各种自然因素和人为因素的影响下，会出现不同程度的损坏。做好建筑结构设计优化管理工作不仅能够提高建筑施工质量，提高建筑建设结果的有效性，给人们提供便利、舒适的使用环境，还能帮助缓解房屋建筑整体的安全性，减少建筑的自然淘汰率。
        关键词：结构设计；房屋建筑；优化管理；应用分析
        1房屋建筑结构设计中的结构设计优化
        1.1建筑结构模型的优化
        对建筑结构模型进行优化的时候，可以从确定约束条件、计算函数、选择变量三个方面开展。创建、使用建筑结构模型的过程中，应对不同变量的选择进行高度重视。对不同变量进行设置、选择的时候，必须充分考虑房屋建筑物的实际情况，并结合当地情况，全面分析可能会给房屋建筑结构设计产生影响的所有因素，并用预定参数来对这些因素进行表示，在房屋建筑结构设计中表现出来。一些因素可能会给房屋建筑结构设计的整体效果产生非常大的影响，因此，不管是多元因素，还是单一因素，设计师均要给予足够的重视。除此之外，房屋建筑结构设计优化过程中，将各种元素反映到函数中，能够有效减少工作人员的劳动量，有利于提高其工作效率。
        1.2建筑主体结构的优化
        对于建筑物来说，主体部分稳定性的增强，是提高建筑物安全性的有效手段，其可以赋予建筑物在一定范围内抵抗恶劣环境的能力，使建筑物在地震、大风等环境下具有安全性，避免一旦遭受恶劣外部条件建筑物便发生倾覆。对建筑主体结构进行优化的时候，重点是对剪力墙进行优化设计，确保剪力墙的整体稳定性，重点是要使剪力墙质量均匀，并让建筑物的结构重心、刚性中心重合，从而提高建筑物的整体稳定性。设计师可以采取减少剪力墙数量、增加剪力墙程度的方式，来对剪力墙结构进行优化，使剪力墙的稳定性更高。房屋建筑结构设计中，往往会在剪力墙内部设置大量钢结构，从而使剪力墙可以承受更多重量，提高剪力墙的稳定性。但出于节能的考虑，需要对这部分进行优化设计，在保证剪力墙稳定性的前提下，尽可能地少使用钢结构建材。
        1.3房屋建筑细节的优化
        房屋建筑结构设计中，开展结构设计优化的时候，也要注意对细节进行优化，根据客户要求，对房屋建筑的部分细节问题实施优化、精细化处理。例如，在空调板设计中，应根据客户使用需求来开展设计，确保设计的空调板可以为空调安装、维修等提供便利条件，并要保障其可以满足建筑安全性能的要求。房屋建筑结构设计中，还有很多小细节，设计师应对这些细节问题进行充分考虑，为客户提供更多的便利。房屋建筑结构优化设计中，设计师也要充分考虑当地实际情况来开展设计，适当采取一些节能设计措施，如考虑当地气候、天气条件，对卧室的光照条件进行优化设计，以减少照明时间，降低电能消耗。
        1.4排水管道系统的优化
        排水系统设计是房屋建筑结构设计中的重要组成部分，其复杂程度较高，应充分考虑实际情况来开展设计。特别是穿墙管道设计中，应以便于施工为原则，提前预留管道碰撞检测的空间，并做好预埋孔洞的标记，以便于施工方在施工的时候可以提前预埋孔洞，避免返工问题的出现。对于需穿过承重墙的排水管道，应做好对周围的加固处理，保证承重墙的稳定性。排水管道优化设计中，应考虑施工方面的问题，避免管道绕柱问题的出现。随着科技的进步，BIM技术在建筑设计中得到了越来越多的应用。排水管道优化设计中，也可以应用BIM技术，来开展碰撞检测，确保排水管道、建筑物的协调性，提高排水管道优化设计质量。
        2提高房屋建筑结构设计优化的措施和建议
        2.1关注建筑结构的全局性
        在开始工程的结构设计工作之前，设计人员要充分进行信息数据的调查，并经过深思熟虑之后设计一套趋于完美的设计方案。在此过程中，要处理好基础结构和上层结构之间的关系，从整体性和全局性的角度进行两者之间关系的有效协调，这就能够为后续建筑工作的开展提供坚实的基础。

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建筑结构基础作为土木工程施工的重要部分，设计时要常跟各参与方多交流，在选取钢筋强度等级时，需结合城市建筑市场实际情况。在设计建筑结构基础时，灵活运用数据来对建筑物进行假设，提出假设后，立足全局理念，反复验证假设是否成立，若假设成立则需与各参与方结合实际探讨，若该假设不成立，则需根据原有数据或增加后的数据，再提出假设，以求可以提高设计的完善程度。
        2.2加强建筑基础结构性能的设计
        建筑结构基础设计工作过程中，设计者在进行局部设计的过程中要从整体性的角度对建筑物的各项功能进行分析，并从工程当前的施工环境以及设计的具体要求出发，选择合理地设计方案，一方面要保障基础设计能够达到规范，一方面要保障工程项目施工的顺利进行。在具体设计的过程中不能仅仅看重基础设计方案，更需要将主体设计也作为考虑的主要方面，并促进两者之间的有效结合，处理好两者之间的关系。针对施工建设中可能会出现的各种问题，设计者要事先做出合理假设，并对具体问题来制定相应的应急措施，这样才能够真正提升建筑物整体设计质量，并促使施工过程得到优化。
        2.3提升建筑结构设计人员的综合素质
        由于建筑结构设计工作对于设计人员的综合素质和专业技能水平具有较高的要求，为此，在完善建筑结构基础设计工作的过程中，企业要重视对设计人员的专业技能水平提升。除此之外，还需要有针对性地培养设计人员的社会责任感和责任意识，保障定期对设计人员进行专业技能和思想意识方面的培训，从而能够保障建筑结构设计的水平，提升整体的施工建设质量要求。
        2.4重视建筑基础的承重柱设计
        在基础设计过程中，针对承重柱的设计过程，必须将增强承重柱的抗震能力作为核心内容，这样才能够真正保障结构的抗震能力。在开展设计的过程中，设计人员要对柱截面面积具有较为全面的认知，在合理范围内扩大其截面面积，从而提升其抗震能力。这样也能够有效规避建筑物结构出现开裂的问题。此外，在实际设计阶段，设计人员还需要对建筑物的使用年限进行预测，继而才能够结合具体要求来提升施工质量，保障施工过程和工程项目投入使用后的安全稳定性。
        2.5设计理念优化
        房屋建筑结构设计中，结构设计优化的应用，关键在于设计理念的优化。结构设计优化的时候，应考虑其会给房屋建筑带来的影响，对原有设计进行优化、补充，对原有设计理念进行优化与完善，而并非原有设计理念。房屋建筑结构优化设计中，应对建筑物的可靠性进行重点考虑，为了实现建筑物可靠性的提高而开展优化设计，会导致工作量大量提升。为了确保工作效率，可采取拉氏乘子方法，对部分数据进行重新转化，将会给结构设计带来干扰的约束性因素，转变为非约束性因素。同时，房屋建筑结构优化设计中，可能需要对房屋建筑结构受力情况进行重新分析，设计师应围绕着房屋建筑的安全及质量，对其受力情况进行分析，科学调整各项参数。
        2.6优化和分阶段优化
        优化和分阶段优化是房屋建筑结构设计的重要内容。设计人员需要从多个方面进行设计，针对每一个方案进行优化，根据各个环节的特点，合理地选择设计方案，实现对整个工程的寿命优化。
        3结束语
        综上所述，在现代化社会的发展中，人们对房屋建筑工程提出了更加严格的要求。在房屋建筑工程设计中，技术人员需要注重建筑结构设计中的技术问题，并进行设计优化，获取更多的社会效益。
        参考文献：
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        [2]肖敏,王韬.浅析房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].建材与装饰,2018,000(001):92-93.
        [3]那阳.房屋建筑结构设计中优化技术应用[J].中国室内装饰装修天地,2019,000(005):170,173.
        [4]林亿.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建材与装饰,2019,000(032):122-123.