温丙彦
武汉建工科研设计有限公司 湖北省 武汉市 430035
摘要：房屋建筑结构设计是建筑工程设计的重要环节，结构设计质量关系到建筑物使用寿命与结构安全。文章对房屋建筑结构设计存在问题进行分析，并探讨结构设计优化的技术措施。
关键词：房屋建筑；建筑结构；结构设计；优化设计
引言
伴随着我国经济的高速发展及城市化进程的不断加快，现阶段，国内的建筑领域正在朝着高、大的趋势迅速转变。高层建筑物和常规的低层建筑物相比较来讲，其主体结构更加复杂，设计过程中需要考虑的因素也更多，不但需要考虑相关建筑物总体比例之间的联系，用来保证建筑物具有足够的稳定性，同时还必须着重关注地基的沉降效应、风力对于建筑主体结构的影响，环境温度骤变以及地震等等外界环境因素对于建筑物主体结构稳定性的各种影响。高层建筑物主体结构设计方案的科学性与合理性，对于高层建筑物的施工作业的过程有直接影响，并且还可能对后期的日常保养带来诸多不便。因此，高层建筑结构的主体设计工作的难度相比普通建筑物来讲更大，在其主体结构的设计过程中的一些难点，如果不能妥善处理，可能会严重影响高层建筑物结构设计的最终品质。
1建筑结构设计相关概述
1.1房屋建筑工程设计中结构设计的重要性
安全性是建筑工程最基本的使用性能，而结构的可靠性则是保证建筑安全性的基石。结构设计是整个建筑设计中的基础，是一个建筑拔地而起的骨架。想要建筑结构设计的质量得到保证并实现设计的合理性，就需要掌握在设计过程中必须要注意的要点，首先结构所使用的建材必须要质量过关，能保证部件承受能力达到极限的状态下依然能够承受短期的技术载重，譬如担任承重作用的构建进行反复的实验，如果多个结构一起发生不同的效应，就要根据结构的不同验算出不同作用所产生的效应，并思考最不利的组合效应，还有建筑质量的抗震效果是建筑质量首要考虑到的，针对不同地区以及特殊地区的地形、地震所发生的可能性，来选择最适合、最可靠的结构设计组合和计算精确度。考虑到最不利因素组合的结构设计才能保证建筑屹立不倒，才能保证适用性、可靠性、美观性有骨可依。
1.2建筑结构设计原则
建筑结构设计是建筑工程中，设计人员通过所学理论知识结合建筑需求确立建筑物结构的重要设计步骤。建筑结构就是组成建筑物的各种不同构件，它们在建筑物中承担着各种不同的作用，保障建筑物的稳定性、安全性、实用性。所以，建筑结构设计是建筑工程中最重要的一个环节，除了简单的构图设计，还需要精密的数据计算，还要考虑到建筑施工过程中的成本控制、建筑结构的实用性。建筑结构设计原则要遵循结构耐用、功能实用、美观大方、降低造价的原则。建筑结构设计主要可分为结构方案、结构计算、施工图设计三个阶段。结构设计方案阶段需要进行实地考察并结合客户需求来确定建筑结构初步设计方案；确定建筑结构的设计方案后，对结构承重、受力进行精密的数据计算，最后再确立施工图设计。
2影响高层建筑结构设计的因素
除建筑本身的需求对其结构设计有一定影响之外，还有以下几方面影响因素：其一，高层建筑所处区域的环境条件，主要有场地条件、基本风压等；其二，建筑设计方案特征，主要有建筑高度、建筑形状，建筑的高宽和长宽比例，其中建筑形状可分为平面和三维两种，对于平面形状，主要是由其规则性、对称性、质量以及刚度偏心等要素共同组合而成；对于三维形状，主要是由结构高宽比、立面内收形状、塔楼以及层间刚度等要素共同组合而成；其三，从建筑的使用功能角度来讲，以此进行划分可将高层建筑分为居住、办公、宾馆以及综合楼等几种类型，在高层住宅建筑中，因其具有使用空间相对比较小，分隔性质的墙体数量多，与此同时各楼层之间在平面布置上大体上相同的，因此对于这部分的建筑适用于剪力墙结构或者框架-剪力墙结构；其四，高层建筑具有施工量大，投资多的特征，如果缩短结构施工周期，能够促使建筑物快速投入实际应用中，以此获取到经营效益；其五，在建筑结构抗灾以及维护方面，在概念阶段做好结构设计具有非常重要的意义，这个阶段设计成果对整个工程经济效益而言具有直接性影响。
3房屋建筑结构设计中优化技术应用措施
3.1合理安排建筑物的布局
工程设计人员在进行高层建筑物主体结构设计的过程中需要依照地基具体情况及建筑物的主要功能需求等等条件科学设计高层建筑物的外型，最大限度地使用相对来讲比较规则的几何形状，比如圆形或者矩形等等，科学布置建筑物平面布局，尽量确保高层建筑物重量处于均衡分布的状态。在高层建筑主体中设计抵抗侧向应力的构件，防止建筑主体结构发生扭转的情况。例如在高层建筑物内部的凹角部位避免设计楼梯间及电梯间，保持建筑物主体结构内部的刚度载荷分布处在相对均匀的状态，防止高层建筑发生扭转的状况。
3.2优化建筑地基基础结构
优化设计建筑方案是关键，针对地基结构，桩基础为主则应按照施工现场的水文地质条件确定桩基类型，遵循资源节约与环境友好原则。桩端持力层在灌注桩长方面具有较大影响。荷载取值是对于独立的桩基础结构而确定的。25m以下且不超过8层的建筑，一房可以选择不进行地基抗震承载力的验算，但是需要结合风荷载问题。对此，钢筋混凝土的多层框架计算分析，风荷载因素不能忽略。尤其是独立设计地基结构，设计值没有确定好，也会影响基础设计尺寸，进而影响到建筑施工整体质量，特别是建筑上部结构。可以说，整体计算与局部计算应该相结合。
3.3BIM技术的具体应用
第一，建筑结构分析应用。在建筑结构设计工作中，设计人员需要综合考虑各方面的因素进行设计，比如，建筑用的材料和部件等，这些因素也会影响设计质量，因此需要进行建筑结构分析，这时候就可以借助BIM技术清晰地了解建筑在实际设计中应用材料和部分的优势与不足，严格把握建筑结构设计的细节部分，并将其落实到设计方案中，不仅可以保障设计方案的合理性，还能够实现对工程造价的控制。而且通过结构分析工作的开展，设计人员的设计压力也会减轻。第二，建筑空间设计应用。建筑结构设计工作是平面且立体的，但是，一些传统的结构设计技术并不能在三维层面上对建筑结构空间设计进行有效的分析，这就需要借助BIM技术建构起设计方案的虚拟模型，在建筑模型上也可以将具体的建筑数据和整体布局展示出来，方便设计人员进行落实，同时，还能够与实体建筑联系起来，从而将设计与施工联系起来，避免建筑周围空间距离、形状参数、高度宽度等数据出现差异，提高设计方案的可行性，保证后续施工的顺利。
3.4完善图纸信息
建筑结构设计图纸包含了建筑施工过程中的主要关键信息，优秀建筑结构设计图可以体现出建筑工程的整个格局和标准。设计人员要设计出一份优秀的结构图纸，首先设计人员要有丰富的理论知识和知识灵活运用能力，在进行设计工作之前，应该从基础建筑设计图纸入手，强化一些细节上的设计知识，然后再抓住设计的核心内容进一步完善设计中出现的问题，保证设计图纸的科学性、合理性、实用性，以此来确保建筑施工项目建设的质量。
结语
综上所述，建筑工程设计下结构设计战局重要位置，保证结构设计安全，是建筑工程项目建设的基本条件，结构质量关系到建筑物使用寿命与安全性、稳定性。通过多方面努力，优化了高层建筑主体结构的设计过程，提升了高层建筑主体结构的质量，有助于建筑业稳定发展。
参考文献
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