柴中华
沧州市建筑设计研究院有限公司，河北沧州市061000
摘要：房屋建筑是人们生产和生活的重要场所，其结构设计工作受到普遍关注。因而，若对房屋建筑结构进行设计优化并加以应用，可有效提升其设计质量，进一步满足人们的生活和生产需求，这同时也是当前所有的房屋建筑结构设计单位需要重点考虑的问题。鉴于此，文章分析了房屋建筑结构设计中存在的问题，然后提出了具有针对性的优化策略，以供参考。
关键词：房屋结构；问题分析；优化设计
1房屋建筑结构设计中存在的问题分析
1.1建筑基础性造型不合理
地基可以为建筑结构需要的安全性、稳定性等有所保障，担负着建筑的综合重力。所以，建筑基础性结构其施工质量对整个建筑工程的综合质量发挥着决定性作用，特别是在基础性选型里，一定要确保建筑施工要求的安全性。不过，因为牵涉的人员选型合理性不够，致使地基具体的承载力不能够充分满足建筑物具体要求，而后期的施工全过程里也存在着不均匀沉降、侧移等情况，如此既会影响到建筑结构的综合安全性，也会让建筑物的运用年限有所减少。所以，建筑结构设计人员需要对建筑结构设计的科学性予以重视，合理的实施建筑基础性选型。
1.2建筑物框架设计存在的问题
建筑框架结构在设计时主要分为2类：剪力墙结构和筒体结构。在建筑设计中，最普遍使用的剪力墙结构就是俗称的框架结构。在建筑结构的设计过程中，相关的设计人员需根据框架的要求及特征，对所设计的建筑物的框架柱和框架梁进行合理的设置。但是在实践中，往往会忽略一些框架设计，就会导致设计方案出现问题，还有的设计人员为了更加突显建筑的功能，在对框架柱进行设计时，相应地减少框架柱的宽度，很大程度上降低了框架柱的抗击能力，抗震能力变弱。
2房屋建筑结构设计措施研究
2.1合理设计房屋建筑上部结构
房屋建筑物上部结构的刚度和质量分布会对基础设计造成较大影响，所以，为了进一步提升基础设计的有效性，要提升建筑物上部结构设计的合理性。对于建筑物的上部结构来说，屋面部分是非常重要的内容之一，很多建筑屋面采取的是斜坡结构形式，此种结构形式主要包括折板式、梁板式等。这两种结构类型都属于偏心受拉构件，其中折板式结构更多应用在平面不够规则、建筑板跨度较大的屋顶结构，而梁板式结构则更多应用在屋面坡度相对复杂的屋面结构中。选择具体结构类型时，要参照房屋具体结构来进行，确保结构的合理性，能为基础设计打下良好基础。
2.2加强相应的性能计算
第一，承载力计算。现阶段，很多房屋建筑往往采取主楼和裙房基础一体式结构设计，而实际设计时需要对主体结构地基承载力深度和宽度实施优化修正，需要对基础底面之上载荷按照基础两侧超载进行计算。如果超载宽度超出基础宽度的2倍，那么为了计算有效性，可以将超载情况换算成为土层厚度作为基础埋深；如果基础两侧超载并不均衡，那么要取其中的小值。相对于一般土质来说，岩石地基具有更强的承载力，所以试验时可以采取岩石地基载荷来进行。在试验过程中，可以按照饱和单轴抗压强度标准值×折减系数来确定地基承载力特征值。第二，稳定性计算。如果建筑物抗浮稳定性不符合设计标准规范，那么可以通过设置抗浮构件、增设压重等措施进行解决。如果建筑物的整体符合抗浮稳定性标准，但局部抗浮不符合标准，那么需要对这些位置增设结构刚度。在设置抗拔桩等构件的过程中，一旦产生位移，就会形成抗拔力，并且抗拔力随着位移的增加而有所提升，因此要避免基础结构中产生较大位移，需要确保抗拔力值符合位移控制条件。对于绝大部分房屋建筑来说，为了确定抗拔桩承载力特性值，可以通过单桩竖向抗拔载荷试验来确定。对于变形较为严格的建筑来说，同时需要实施必要的变形计算。
2.3注重结构抗震设计
2.3.1注意建筑体型
建筑使用的过程中，平面形状以及整体主体都决定了建筑的体型，如果建筑较宽，虽然降低了高度，但是平面过大，属于地震当中受损最严重的位置。在唐山地震中，受损最终的位置就是侧翼过多或者平面较宽的位置。如果在实际施工的过程中，尽量将平面的形状修正得简单一些，那么就会降低地震对于建筑的损害，简单来说就是不要让空间形状过于复杂，否则会导致建筑在地震中容易受损。方形、圆形、矩形、扇形都属于在地震当中维持较好的形状，因此可以将之应用在建筑平面上。除了平面之外，建筑立体空间形状也决定了建筑的体型，立体空间形状方面需要注意尽量维持对称，防止体型也随之出现不对称，这代表着建筑的质量和刚度分布不均匀，容易出现扭转反应。因此，在建筑设计的过程中，为了更好地抗震，需要注意控制建筑体型，一方面尽量使用恰当的形状，另一方面需要注意保证对称。注意建筑平面布置平面布置在建筑物设计的过程中属于较为重要的一部分，能够直接反映出建筑的使用功能与实际需求。因为在未来建筑平面布置设计的过程中，需要注意尽量维持结构的对称，其中包括质量均衡、刚度平均、对称协调。地震一旦发生，如果建筑左右两边质量相差过多，就会导致扭转现象发生，也就是互相拉扯坍塌。除此之外，在这一建筑建设的过程中，平面布置方面已经进行了更深层次的思考，尽量将抗侧力构件进行应用，这能够将实际实用需求与抗震要求进行融合，对于建筑来说有助于发挥出基础作用。
2.3.2提升结构延性
如果建筑物的抗震性低于地震等级，则由于脆性破坏很容易倒塌。因此，建筑工程结构的抗震设计应提高结构的延性并增加其强度。可以改进以下内容：（1）延性材料。如果使用延性材料在发生弹性变形或重复弹性变形时，延性不会有明显下降。（2）杆件的延性。为了改善结构的延性，应检查结构部件的杆件的延性，例如塑性变形、能量耗散等。（3）构件的延性。某一个构件发生塑性变形和消耗能量的能力，可以通过提高墙体或框架的延性来改善建筑结构的整体延性。通常，建筑结构的延性与其抵抗塌陷或塑性变形的能力有关。可以在设计中使用以下方法：（1）在平面上，增强突变处和转角处之类的延性；（2）对于竖向，可以增强薄弱楼板延性；（3）增加首道抗震防线部分的构件延性。
2.3.3设置多道抗震防线
（1）科学选择抵御地震的第一道防线。严格来说，第一道防线设置和选型负担比较小或者没有，可以选择一些比较小的填充墙和竖向支撑墙就可以承重。尝试选择尽可能小的轴向压缩设计，通常具有较高轴向压缩力的框架柱不适合第一道防线。但是，根据施工的约束，只能使用单一的框架系统，该框架的支柱是结构系统抗侧力的主要因素，因此应选择“强柱弱梁”设计。（2）通过安装冗余组件可以形成多条抗震防线。建筑物通常使用双重抗侧力体系：框架－抗震墙、芯筒－框架、内墙筒－外框筒、框架－支撑。根据水平地震侧力，可以依靠支撑或墙体等框架为主要抗震防线。
结语
综上所述，关于建筑结构设计，需要实实在在确保房屋建筑的整体质量和安全。在实施设计的全过程里思虑周全，谨慎施工，保障整个设计的科学性、安全性，此外也需要引入新型房屋设计理念和技巧，有效提高房屋建筑的长久发展，进而实现房屋建筑结构的优化、创新，为广大人民群众提供理想的房屋建筑结构，提升舒适度和优质服务。
参考文献
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