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论房屋建筑结构设计中应用优化技术李永乐

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：李永乐

[导读] 摘要：现阶段，国民的经济情况、生活品质均获得了很明显的改善，而人们在生活居住环境上也有着很多新的要求。

        开源国际建筑设计院（广州）有限公司东莞分公司广东东莞 523000
        摘要：现阶段，国民的经济情况、生活品质均获得了很明显的改善，而人们在生活居住环境上也有着很多新的要求。加之现代城市土地一直提升价格，所以迫切需要更好地控制施工成本，并以此来大幅增大建筑企业的市场竞争力。在新时代下，面对社会发展的新要求，在当前的房屋建筑规划结构中，一般都会基于质量、安全性条件，再适当进行结构优化，并以此来减小成本、增强节能减排效果、改善建筑物整体使用功能。基于此，本文从房建结构出发，主要探讨了在设计中有效应用先进优化技术的有关内容，仅供参考。
        关键词：优化技术；房屋建筑；总的结构设计
        伴随国内城市化进程的持续加快，各级城市人口也愈来愈多，极大地加重了国内城市当中寸土寸金的状况，令房建单位需要承受越来越大的经济压力[1]。当前的建筑单位为了达到低成本高回报的目标，便要求充分关注房建结构的整体优化设计。伴随国家灵活调控社会经济，大力倡导四节环保的发展，房建设计单位也纷纷做出响应。在控制房屋美观的基础上，积极通过优化技术，来做好房建结构方面的设计，以达到减小成本的效果。
        一、房建结构设计的概述
        1、基本介绍
        在设计房建结构中，应全面了解整个建筑结构的具体主体内容。一般而言，针对房建结构的规划设计，则可这样进行设计：在控制建筑的整体功能性、美观性、安全性的条件下，全方位研究建筑结构在具体设计中极有可能会碰见的重难点问题，再比较优选出最理想的设计方案，达到完美设计房建结构的最后目标。此外，针对相同的建筑，不一样的结构方式，如框架、剪力墙、框架剪力墙、核心筒等结构模式的比选，能够直接影响整个建筑的经济实用性、安全性、美观性[2]。所以，便要求在尽可能增强建筑美观与安全实用性的条件下，充分增强结构经济性。
        2、技术优化应用的意义
        伴随经济的增长，按国家发展的需求也在不断征用国土面积，所以房建工程的可用地面面积变得更少。近年来，在建筑行业通过大力创新，大多数城市正在推广应用中高层建筑，并以此来顺应社会的发展所需。同时，基于优化设计房建结构，并从某种程度上达到人们提出的房屋要求，已经变成房建结构合理设计的重要因素。在设计房建结构中，要求建筑开发商大力规范设计，组织参与设计的从业者就建筑的核心内容展开探讨分析，并且基于建筑质量与结构安全性要求，来初步完成方案设计任务[3]。再针对设计方案中涉及的重点部分，展开点对点的分析。此外，还应深入进行研究，并且根据现代化的基本建筑要求，来在结构设计中充分融入当前最先进的设计思想观念。除此以外，在正式进行方案设计中，还应严格控制住房屋工程的成本投入。按以往的建筑设计基础条例与设计方向，设计人员要求在具体设计房建结构中，合理地融合建筑整体经济效益和现代化的优化技术，并且形成一个设计的方向，来增强设计方案的整体合理性、有效性、科学性，进而增大建筑企业的整体经济效益。
        二、房建结构中具体优化技术的实践应用
        在某高层住宅房屋中，地上以上部分一共10层，地下部分一共2层。在抗震设防方面，具有Ⅵ度（0.05g）的烈度，整个地震分组属于第一组，具体场地是Ⅱ类。在具体分析技术过程中，发现基础形式为平板式筏形。在选取结构系统上，普遍采用的是框架-剪力墙基本结构形式。在实际设计结构模型中，就具体的优化技术有效应用，则集中在以下方面：
        1、模型优化
        ①选取变量：需要结构模型优化设计的从业者充分关注参数变化水平、综合考虑各种因素等，以下调房屋结构的整体设计编程困难。这么一来，优化技术的设计应用工作者便能够飞快找出符合预订建设目标的数据[4]。②明确参数：在设计房建结构中，主要的控制参数如下所述：轴压比、配筋率、钢用量、构件大小等。

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设计人员应先明确一组结构参数，再深入分析判断各个参数的准确性，以控制房屋成本投入到一定的范围以内。③通过周全考量施工环境，需要集中应用优化技术至房屋受力水平限度、稳定性、构件裂缝允许限度方面。也就是，在设计房建结构中，要求根据房屋施工的具体条件和整个建筑投入使用的方案，来合理调控好限制因素，从而增强房屋结构的整体科学有效性。针对该建筑主体以上分布的结构，则需要基于构建的模型来有效控制优化技术。
        2、剪力墙优化
        在结构设计中，要求设置好剪力墙，以改善整体的均匀性效果，尽量控制楼层平面整体刚度中心点与楼层结构的具体重心充分重合。这样便能够减轻地震或自然风力所引起的破坏。另此，一旦条件允许的话，还要大力控制好剪力墙的整体质量。基于剪力墙肢长的增加、墙肢数量的管控等，来缩减混凝土原材料的具体用量[5]。在设计剪力墙暗柱方面的结构中，需要控制在我国标准规范所要求的范围以内，并适当降低钢筋含量，以达到最小配筋率方面的需要。特别是具有很大墙肢尺寸的剪力墙，则要控制好含钢量，进而大幅提升造价成本投入。需要注意的是，考虑到本建筑项目在竖向构件的标准轴压比上有着很明确的要求，因此，便要求严格控制好剪力墙的基本构造尺寸，以实现预期稳定效果。
        3、优化排水系统
        为了充分协调房屋结构和整个排水体系，就要求优化设计从业者针对排水体系的专用房间，着重控制好含有大量机械设备或具有很大荷载强度要求地方的结构设计。通常来讲，需要在地下室安置排水体系，并控制管道预留出适宜的尺寸，以上调楼板钻孔安排的位置。在规划管道中，如果有穿越建筑承重墙，则需要及时注意加固墙体，以改善结构设置和整个管道网的整体协调性，从而及时防止房屋结构内部管道绕柱等问题出现。
        4、信息优化科技
        在优化技术的具体应用中，还应增大电脑等数字信息科技的使用效率。通过计算机，可以提供给房建结构整体优化设计必要的工具条件。例如，基于模拟信息数据模型，来得到结构设计优化后的结果。通常来讲，BIM技术专业优化人员便基于该原理，利用房建结构基本数据模型模拟，来改善项目质量。针对计算机技术，除了可以用于优化房建结构整体设计外，还能模拟研究施工原材料配比、系统承载力等，进而按照计算机技术和设计经验的融合，来得到最理想的房建结构具体优化方案。
        5、优化效果分析
        基于以上的优化技术有效应用，便可以有效控制高层建筑的复杂结构环境条件，从而达到宜居环境方面的舒适性、可靠性和安全性要求。所以，房建结构领域的设计人员需要基于以上的设计工作基础经验，来优化后续设计的建筑结构、促进建筑业健康长足发展。
        三、结语
        综上所述，在房屋建筑蒸蒸日上的环境下，优化结构设计至关重要。通过优化房建结构，既能够安全投入使用建筑，又能大力确保住户的人身财产安全。所以，在具体设计房建结构中，便要求以主人翁的意识，来大幅提升责任危机感，以快速适应当前的经济发展。同时，还应积极应用现代化的优化技术，来大幅优化房建结构整体设计效果，进而营造出一个安全、舒适的房屋环境。
        参考文献：
        [1]魏少雄.复杂造型建筑结构设计优化与施工分析[J].住宅与房地产，2019（34）：75～76.
        [2]刘思颖.房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].居舍，2019（35）：105.
        [3]侯登科.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].居舍，2020，（1）：86.
        [4]张瑞.房屋建筑结构优化设计研究[J].工程建设与设计，2020（6）：5～6.
        [5]黄修月.优化建筑结构设计方案的新方法研究[J].中国标准化，2019（24）：74～75.