赵丹阳
阿克苏四方建筑设计院有限公司 新疆阿克苏843000
摘要：目前，我国的基础建设迅速，结构设计使建设项目的重要组成，会对后续施工及项目整体性能产生直接影响。应运用科技手段进行结构设计，从而使我国建筑结构获得更好的使用性能。基于此，本文对开展建筑结构设计优化的价值、房屋建筑结构优化设计应用意义以及建筑结构优化设计优化进行了分析。
关键词：房屋结构设计；优化；技术
1 开展建筑结构设计优化的价值
建筑工程的特殊性，决定了只有保证建筑结构设计优化效 果，才能提升建筑结构的安全性和稳定性，对提升建筑工程的质量，促进我国建筑事业稳健发展皆有非常重要的意义。但建筑结构设计优化具有很强的综合性和技术性，需要在保证建筑质量和结构稳定的基础上，开展结构设计优化，促使建筑业可持续发展。通过建筑结构设计优化之后，可大幅度提升施工中机械设备和原材料利用率，避 免无故浪费，降低建设成本，提升建筑的使用性能。既要对建筑的外部结构进行设计优化，也要对内部结构进行设计优化，提升建筑结构设计的科学性和合理性，进而满足人们对建筑的实际需求，促使居住环境更加舒适、温馨、绿色健康。
2 房屋建筑结构优化设计应用意义
2.1 提升房屋建筑工程整体效益
房屋建筑工程整体效益受到多方面因素影响，其中质量与造价属于两个重要因素，通过房屋建筑结构优化设计可以 有效提升房屋建筑结构质量与降低房屋建筑造价，实现房屋建筑工程整体效益提升。首先，房屋建筑优化设计便于施工人员提升房屋建筑工程整体建设质量。相关施工人员可以按照建筑优化设计方案进行施工，确保施工全程尽可能地与设计图纸一致，保证建筑工程质量。其次，通过优化设计，施工人员可以精细化计算具体建筑工程建设所需要的施工量等，通过调整施工量实现对房屋建筑成本管控。相关施工企业可以根据施工要求与工程合同要求，尽可能地减少非必要建筑结构搭建，并针对每一处建筑结 构细节位置进行优化，尽可能地减少各建筑结构具体所需施工量，帮助施工企业减少施工时间、施工劳动量、施工材料量等，在一定程度上降低工程造价。
2.2 结构设计优化有利于提高材料的有效利用率
对于我国这样的发展中国家而言，建筑结构设计优化的主要目的就是以最少的资金建设出最好的建筑。站在优化设计的层面来看，结构性能最佳的方案并非一定是材料利用率最高的方案，这就要求设计者在开展设计工作的时候必须注重对结构材料的充分利用，与此同时，还要加强对各 类新型建筑材料的应用，如钢管混凝土结构、预应力混凝土结构等。其中，钢管混凝土结构是在薄壁圆形钢管中填入混凝土的一种全新结构形式，其可将两类材料有机结合起来，通过填入的混凝土来提高钢管壁本身的稳定性水平，同时，还可利用钢管对核心混凝土产生的作用，使其处于三向受压状态，进而增强其抗变形能力以及抗压强度。与普通的钢结构相比，钢管混凝土结构在承载力和自重基本一致的情况下，可节省约50%的钢材，同时还可简化焊接工序，有效降低焊接工作量。相较于普通混凝土而言，钢管混凝土在确保钢材使用量相近以及承载性能一致的基础上，可减少大约50%的构件截面面积，相应的材料用量也可节省一半左右。事实证明，对房屋建筑结构设计的优化，可显著提升材料的利用率，使工程成本得到有效控制。
3 建筑结构优化设计优化
3.1 载荷水平变化的参数分布
由于受到自然条件的影响，在结构参数和承载力的共同作用下，结构设计可靠性的分配主要取决于不同的负载功率和负载能力。根据建筑结构在自然条件下的水平结构、荷载水平、建筑的结构荷载及自然地面活荷载的冲击荷载，按照建筑在风荷载结构上参考期的最大概率分布数值，确定结构设计的标准值。
当各个建筑结构的设计寿命不一致时，应按有关规定执行，相应的设计荷载和耐久性措施应根据设计寿命确定。超负荷使用、结构开启、使用功能改 变、使用环境恶化等应用与环境的变化都会影响其安全与使用寿命。在设计使用期间，任何结构更改（正在建造中或已经存在）都必须获得设计批准或技术认证，以确保结构的安全和功能使用。
3.2 建筑结构设计规范性的比较
为了保证结构设计的可靠度，需要以建筑结构自身功能保持正常运行的基础之上，使用建筑的内部人员他们的生命和财产都不会受到影响，即保持建筑强度和使用功能相协调的要求。同时，结构设计可靠度还要求，结构设计不仅 能够完成建筑结构的展现，还要具有较强的可备维修和修复的空间。随着可靠度理论的研究深入以及我国建筑市场行业的国际化进程，我国的专家学者们开始对我国的建筑设计可靠度与国际市场和国际相关理论进行对比。通过对比研究，专家们发现，我国设计规范的可靠度要低于欧美发达国家，而且，许多建筑物的楼层自身的可靠度储备设施与欧美发达国家也有相当大的距离。但是，我国建筑受压钢筋的使用比例，最小的配筋量，剪力墙结构钢筋使用率基本与国际标准保持一致。所以相关的设计者们在工作设计中，可以根据不足来进行加强，而对于较好的方面需要保持一贯的设计标准。
3.3 剪力墙结构的优化
（1）剪力墙的布置原则:建筑物周边(尤其角部)重点考虑、对齐、简单、均衡、对称、多用‘L’‘T’型截面墙，少用一字墙。
（2）优化结构设计敏感参数:周期折减系数、连梁刚度折减系数、梁刚度增大系数、梁配筋考虑压筋的影响、梁计算配筋考虑楼板的翼缘作用等。
（3）抗震性能与材料用量的关系如下。据统计按规范规定的弹性层间位移角限值差不多时，结构的抗侧力构件布置数量较为合理。
3.4 桩基础的优化
（1）从上部结构到桩之间的荷载传递路径越短，承台受力越小、越均匀、费用越低。所以桩最好布置在墙、柱下。不要在墙柱的近距离布置，否则冲切计算不易满足要求，可通过把与基础相连的那一层地下室范围内的墙肢延长到桩对边外侧予以处理，桩身宜全落在墙体范围内。
（2）平面布桩尽量避免少数桩反力较大，而被动提高整体桩承载力要求。可以通过局部增设桩或者对上部结构进行优化调整，使得桩反力基本均匀，承载力都得到较充分的发挥和利用。
3.5科学设计结构缝
房屋的结构缝设计是房屋的关键点，只有全面提高结构缝设计水平，才能保证房屋的稳定性，提高房屋使用寿命。 要根据当地的自然条件，把握好地理因素，才能设计出合理的结构缝，提高房屋安全性。结构缝设计好坏是影响房屋安全的关键，要充分重视结构缝设计，对结构缝设计开展重点研究，提高设计水平与能力。所以说，相关的建筑企业要提高综合实力，以质量为基础，保证设计效果。那么，在实际设计作业期间，企业就需要全力投入，不 能把眼光放在眼前，要保证房屋质量，提高对结构缝设计的能力，这样，才能有效保证房屋稳定性，避免房屋建筑工程坍塌的情况。相关设计人员要以现场为指导，深入施工现场对各种数据进行复核，做好相应勘察与分析，在掌握大量科学数据的前提下，把握好工程量，做好结构缝设计。
4 结束语
建筑结构设计主要指在满足建筑各项功能要求的基础上，实现建筑各项数据优化，即在所有可选择的建筑结构设计方案中，选择一个相对更为优质的结构设计方案。建筑结构优化可以提升建筑质量，满足用户对建筑质量要求，同时通过结构优化设计，还可以在一定程度上节省建筑工程造价，促进工程整体效益提升。因此近些年建筑企业对建筑结构优化的重视程度越来越高。
参考文献：
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