蔡静1 孙培华2
1大连市港口设计研究院有限公司 辽宁 大连 116000 2大连市建筑设计研究院有限公司 辽宁 大连 116000
摘要：随着科学技术的发展，建筑工程施工技术不断创新，对建筑工程施工管理提出了更高要求。而作为建筑工程重要环节的结构设计也成为人们关注的重点。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化方法；应用析
引言
建筑物的结构设计是建筑领域关注的焦点问题，如果处理不得当，可能会影响其结构的稳定能力，甚至引发严重的问题。为了促进建筑物结构部分的设计更加科学，文章对其设计方法实施了深入研究，期望能够为提升房屋建筑结构设计的品质提供一定的参考价值。
1重视房屋建筑结构设计水平的必要性
当前，建设单位为了在行业竞争中取得明显的优势，须确保建筑工程能够为企业发展带来较高的经济效益。通过建筑结构设计优化法，规范房屋的变形缝设置，控制房屋高宽比和桩距，以保障新项目运作的盈利性。由于当前建筑业的工程结构设计需求越来越复杂，建筑体的实用功能趋向复杂化，建筑企业为了维持优势竞争地位，须不断升级自身审美观念、设计水平，合理设计房屋建筑结构，从而为下一阶段的工程施工提供保障。工作人员应充分重视房屋工程的设计，明确建筑工程的结构布置和设计要点，优化工程设计方案，在建筑项目施工过程中落实工程方案，以提高施工质量。为了推动建筑行业发展，工程项目施工应重视原有的设计方案，综合考虑工程运作的各方面影响因素，提升建筑体适应性、耐久性。房屋工程建筑结构设计人员应重视工程的整体美观与协调程度，满足客户的现实需要，立足以人为本的建设观念，保障建筑工程的使用性能、安全性能。
2房屋建筑结构设计优化方法及应用探析
2.1规划建筑空间
空间规划是建筑结构设计的重要内容，同时也是建筑结构设计的初始环节。首先在确定建设区域后，设计人员需对该区域进行空间规划，例如，当面临较为复杂的空间结构和地状况时，设计人员不仅要考虑建筑区域的坡向，而且需对坡高、斜率等因素做深入分析，整体设计难度较大。对此，设计人员可通过GIS技术进行建设区域相关数据的采集，建立BIM三维模型，并将获得的基础性数据纳入模型当中，进行数据资料的矢量标记，然后全方位、多角度地进行数据分析，在完成分析控制后，可开展空间规划和结构设计。从设计过程来看，大量数据的捕获和应用，为建筑空间规划创造了有利条件。尤其是在坡向、坡高、建筑物内部设计中，其能系统开展视野分析、可视度分析，然后对具体设计的结构内容进行功能调试，这有效地提升了建筑空间设计质量，满足了三维空间规划的实际情况。
2.2合理设置嵌固端
对于没有地下室的普通建筑结构，其结构的嵌固端位置比较明确；对于带有地下室建筑结构，且地下室的结构刚度和受剪承载力相比上部楼层较大时，地下室顶板可作为嵌固端；对于带有地下室建筑结构，但地下室顶板由于开设地下中庭、开大洞、半地下等原因，不能满足嵌固要求时，此时的地下室顶板是不能作为嵌固端的，嵌固端位置可能下移；对于带底盘的地下室，上部结构地下室顶板与周边地下室顶板存在高差时，若该高差小于首层层高的1/3，且嵌固端满足刚度和承载力的要求时，嵌固端可取在地下室顶板处，但需采取加强措施；若该高差不小于首层层高的1/3时，地下室顶板不能作为嵌固端，还需对高差位置处的梁或墙采取竖向加腋或斜撑等的处理措施。
2.3规范房屋的变形缝设置
房屋建筑伸缩缝设置中应综合考虑温度变化，温度变更会导致房屋热胀冷缩变形，进而改变房屋的长度。防震缝结构的设置可实现建筑结构的有效划分，可划分为多个抗侧力结构单元，防震缝宽度应大于70.0 mm，在砌体结构中，宽度应大于50.0 mm。
沉降缝可增强房屋建筑结构的稳定性和承载力，通过合理选择平面转折位置、设置分期建造房屋交接位置等，可避免地基发生不均匀沉降，沉降缝间距应保持在15.0~25.0 m。施工过程中需要考虑的因素较多，应重点关注土质因素对建筑物承载力的影响，建筑结构设计人员须科学运用验证公式进行估算，避免设计方案与实际情况发生错位问题，防止房屋细节部分出现开裂的现象。通过建筑结构设计优化法，全面保障房屋工程的设计水平，严格控制房屋细节结构的质量，提升房屋细部结构的合理性，提升房屋建筑结构设计的整体设计效果。
2.4钢结构建模设计
钢结构建筑能有效地满足大空间、大跨度建筑的应用需要，规范开展钢结构设计，对于整个建筑工程行业的稳定发展具有积极作用。相比于钢筋混凝土建筑在结构设计中具有较大难度，一方面，钢结构的构件布置较为复杂；另一方面，钢结构连接设计的难度较大。新时代，依托BIM技术开展钢结构设计，能有效地解决实际设计问题，提升钢结构设计质量。在钢结构建筑BIM技术设计中，应注重以下要点：其一，设计人员首先应建设钢结构模型，然后对钢结构的高度进行系统测段，以此来为构件的连接设计提供计算依据；其二，要实现钢结构建筑内各构件的有效链接，在BIM设计中，应注重结构参数的矢量转化，尤其是对于一些重要参数，应在模型上进行标记，减少设计漏洞问题发生；其三，在钢构件设计中，应重视拟建工程要求数据、基础设计参数、构件规格参数的共享，通过这些数据钢结构链接件数量、距离等参数进行优化分析，这样可确保构件链接的紧密性；其四，加强件设计是钢结构建筑设计的关键内容，项目设计中，可以依托BIM技术开展刚建筑加强件设计，这样不仅能确保加强件位置设计准确，满足实际应用需要，而且能促进加强件职能发挥，提升就钢建筑结构设计质量。
2.5重视建筑物的抗震设计
建筑物的抗震方面可应用如下方案：（1）在建筑物内部进行科学排布抗侧力的结构件。建筑物主体结构保证水平层面对称性的条件下，可在某种程度上减少建筑物在地震过程中被破坏的概率。因此，需要合理设置房屋建筑内部的水平层面结构件，使得应力分布状态得以形成，增强建筑物主体结构连续性特征。并且增加竖向的侧力结构件，提高建筑物的抗震等级。（2）增强地基结构的抗震等级。建筑物的地基结构在地震发生的时候容易被破坏，导致建筑主体发生更大的损伤。可增加建筑物桩基的深度数值，保持其余上部结构保持良好的联动特性，进而增加建筑物的抗震等级。
2.6剪力墙墙体配筋的合理设置
在剪力墙结构中钢筋使用量较大，因此合理配置剪力墙钢筋是结构设计人员应该考虑的重要问题之一，通常情况下，墙体配筋是根据结构计算得来的，但部分墙配筋是按照规范规定确定的，在剪力墙墙身配筋过程中建议在满足结构计算的前提下，将墙体的水平、竖向分布钢筋分别按墙体的外侧、内侧进行配筋设计，这样既满足墙体承载力的要求，又能降低钢材的用量，从而实现节约钢筋材料的目的。
结语
总之，在建筑结构设计工作中，保障结构设计的科学性和有效性是非常重要的。当前传统的结构设计理念已经无法满足现代建筑结构设计的要求，而概念设计和结构措施的运用则改变了传统设计理念效率低、安全保障性低的状况，在很大程度上提高了整个建筑工程结构设计的质量。
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