建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用

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摘要：在當(dāng)今這個(gè)社會(huì)，人們對(duì)于美好生活的追求越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)高品質(zhì)生活質(zhì)量越來(lái)越看重包括對(duì)居住環(huán)境的要求也是逐漸提高。面對(duì)現(xiàn)代的需求情況，國(guó)家對(duì)于房屋建筑工程也不斷的出臺(tái)政策，并且對(duì)建筑建設(shè)等企業(yè)質(zhì)量控制有提出了新的要求，促使企業(yè)的改革創(chuàng)新，人才引進(jìn)，同時(shí)間接地對(duì)房屋設(shè)計(jì)等方面向更高的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展。在房屋建筑的時(shí)候，最基本的要求是保證建筑在使用期間的耐久性能和安全使用功能，為了滿足用戶的需求，建筑還應(yīng)該具有經(jīng)濟(jì)性和美觀欣賞性。在保證以上達(dá)標(biāo)的情況下，還應(yīng)該注意房屋建筑的施工成本，這個(gè)時(shí)候就需要用到房屋建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化技術(shù)，也就是本文重點(diǎn)探討的內(nèi)容。本文中分三個(gè)方面來(lái)深入探究這項(xiàng)技術(shù)，從房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化技術(shù)內(nèi)容、房屋建筑的經(jīng)濟(jì)性與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等三個(gè)方面。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1引言

我國(guó)房屋建筑建設(shè)在新時(shí)代的背景下，與時(shí)俱進(jìn)，發(fā)展迅速。人們對(duì)于自己居住環(huán)境的要求也逐漸提高。為了滿足人民群眾的需求，國(guó)家對(duì)房屋建筑建設(shè)提出新要求，爭(zhēng)取盡快地實(shí)現(xiàn)人民對(duì)美好生活需求的這項(xiàng)任務(wù)。在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化技術(shù)，這不僅可以保證結(jié)構(gòu)的安全持久性，也能確保結(jié)構(gòu)的功能性特點(diǎn)。優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)是保證以上特點(diǎn)具備的情況下，追求經(jīng)濟(jì)效益以及節(jié)省房屋占地面積。隨著計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)，對(duì)于建筑行業(yè)也有深度的影響，結(jié)合相關(guān)的理論設(shè)計(jì)解決工程的中出現(xiàn)的計(jì)算問(wèn)題。所以，掌握相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于開(kāi)展工作非常重要。

2房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容

房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的使用有一個(gè)至關(guān)重要的前提，我們需要充分的了解這項(xiàng)技術(shù)在設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容，一般情況下，在房屋建筑結(jié)構(gòu)中，通常使用下面幾種技術(shù)。只有充分的考慮到建筑的結(jié)構(gòu)功能和安全設(shè)計(jì)，才能正式的開(kāi)始房屋建筑工作。不僅如此，還需要對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行充分的分析，然后推選出最合理且經(jīng)濟(jì)的方案。房屋建筑優(yōu)化的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：①房屋具有的子結(jié)構(gòu)與房屋的結(jié)構(gòu)處理方法相同，每一個(gè)子結(jié)構(gòu)都需要完整的優(yōu)化技術(shù)作為支撐。對(duì)于子結(jié)構(gòu)的處理，通?？梢詫⒆咏Y(jié)構(gòu)劃分的更細(xì)，更易于處理。此時(shí)我們將子結(jié)構(gòu)劃分為：屋蓋結(jié)構(gòu)、主體結(jié)構(gòu)、細(xì)部結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及下部的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分；②首先需要分析房屋的結(jié)構(gòu)，這樣方便為后面工作的進(jìn)行提供準(zhǔn)確的信息，其次再根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)一步的改進(jìn)。

3房屋建筑與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

3.1如何處理建筑設(shè)備與房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的經(jīng)濟(jì)關(guān)系

想要建筑物更好的實(shí)現(xiàn)功能性，就應(yīng)該對(duì)電氣設(shè)備與排水管道進(jìn)行優(yōu)化建造。伴隨著建筑物的層數(shù)不斷的增加，建筑物用到的電氣設(shè)備與排水管道會(huì)出現(xiàn)逐漸遞增的情況，長(zhǎng)此以往不僅會(huì)加大建筑設(shè)備對(duì)的成本，還會(huì)對(duì)建筑物的整體成本產(chǎn)生負(fù)擔(dān)。

3.2如何處理經(jīng)濟(jì)與房屋建筑結(jié)構(gòu)的外觀之間的關(guān)系

在建筑的過(guò)程中，當(dāng)兩者具有相同的用地面積，如果不考慮成本，圓形和方形都具備有相對(duì)穩(wěn)定的對(duì)稱狀態(tài)，對(duì)與建筑物本身結(jié)構(gòu)受力同樣具有穩(wěn)定性。如果將建筑的外觀形狀設(shè)計(jì)成為圓形，就可以使得建筑物的墻體面積隨之減少，同時(shí)會(huì)間接導(dǎo)致前期的墻體投入成本降低。因?yàn)榻?jīng)濟(jì)與房屋建筑結(jié)構(gòu)的外觀之間的存在著直接的關(guān)系，所以大部分的房屋建筑都會(huì)采用圓形或者方形的結(jié)構(gòu)。

3.3如何處理建筑層數(shù)與房屋建筑的結(jié)構(gòu)分不分之間的關(guān)系

因?yàn)橥粋€(gè)建筑物在建設(shè)中只需要一個(gè)公用屋蓋和一個(gè)基礎(chǔ)部分，所以建筑單位的成本跟建筑物的層數(shù)息息相關(guān)。建筑層數(shù)的增高，從公用無(wú)蓋的角度看就會(huì)節(jié)約了成本，從基礎(chǔ)部分的角度看，這個(gè)基層部分受到的荷載就越強(qiáng)，進(jìn)而需要提高基層構(gòu)建的承載力，這樣的話也就增加了成本。除此之外，建筑物內(nèi)部的支撐部件伴隨著建筑物層數(shù)越高對(duì)梁柱墻的壓力也就越大，其承載力也隨之增加，因此需要增加這些構(gòu)件的成本。但是不同建筑物、不同層數(shù)以及不同梁柱墻都會(huì)影響設(shè)計(jì)成本。

3.4如何處理房屋建筑用地面積與建筑物層數(shù)的關(guān)系

在實(shí)際的建筑中，建筑物的總占地面積與建筑物層數(shù)之間并不是成正比關(guān)系，建筑物的總占地面積不會(huì)隨著建筑物的層數(shù)與高度逐漸增加。但在實(shí)際的建筑中，內(nèi)部光線的好壞與建筑物的占地面積成正比。而建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)能很好的解決這個(gè)問(wèn)題，結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)可以協(xié)調(diào)層數(shù)與占地面積之間的關(guān)系。一般情況下，為了保證內(nèi)部光線質(zhì)量，會(huì)通過(guò)減少上部面積的方法，但是這樣會(huì)導(dǎo)致樓層上部的面積會(huì)越來(lái)越小。所以通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)可以尋找兩者之間的平衡點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)兩者的平衡效果。

4結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1重視概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的分析

由于建筑結(jié)構(gòu)布置的方案具有多樣性，即使是針對(duì)一個(gè)建筑物，也可以使用多種方案處理。在建筑物結(jié)構(gòu)中同一種布置方案，所受荷載相同的情況下也可以使用多種結(jié)構(gòu)分析方案，因此得出結(jié)論，結(jié)構(gòu)布置方案具靈活性。這種技術(shù)的使用受到多種因素的影響，會(huì)受到在建筑過(guò)程中的數(shù)據(jù)材料和建筑材料的影響，所以不能僅僅靠計(jì)算機(jī)中的軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)，還需要通過(guò)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與設(shè)計(jì)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣對(duì)于概念上的設(shè)計(jì)就有具有不同的模式。當(dāng)需要處理上述問(wèn)題的時(shí)候，相關(guān)人員就需要對(duì)于設(shè)計(jì)參數(shù)與設(shè)計(jì)方案做出合理的判斷與選擇，這是在概念優(yōu)化設(shè)計(jì)中的重要步驟，這就主要依靠設(shè)計(jì)師知識(shí)的積累，以及長(zhǎng)期從事這項(xiàng)工作足夠的經(jīng)驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

4.2如何解決房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際復(fù)雜問(wèn)題

房屋建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的主要目的就是實(shí)現(xiàn)建筑物的功能性與安全性，建筑物的耐久性也需要得到保證。在實(shí)現(xiàn)這幾種功能的前提下，盡可能的減少建設(shè)成本，這樣就可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的最終目的。作為房屋建筑的一項(xiàng)重要技術(shù)，其目的就是通過(guò)優(yōu)化建筑物的結(jié)構(gòu)來(lái)幫助建筑物抵抗外界對(duì)建筑的影響，保證房屋的耐久性與使用功能不會(huì)受到影響。以上，我們說(shuō)到的外部因素就包括地震，在所有外部因素中地震最為特殊，因?yàn)榈卣鹁哂胁豢深A(yù)知性，對(duì)地震活動(dòng)的時(shí)間、地點(diǎn)以及地震的強(qiáng)度都是不了解的。一旦發(fā)生強(qiáng)烈的地震，對(duì)于建筑物的損壞是不言而喻的，所以在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分地考慮到地震的因素，要通過(guò)結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)應(yīng)用盡可能地減少地震對(duì)房屋造成的損壞。在構(gòu)件的設(shè)計(jì)中采用多道設(shè)防思想，合理加固框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，保證強(qiáng)柱弱梁的要求，提升保護(hù)主要的構(gòu)建，這樣才能盡可能的保證建筑物整體的安全。

5房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

5.1房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)主要運(yùn)用在最初期的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建筑物的成本與前期方案的確定息息相關(guān)，所以需要及時(shí)的采用優(yōu)化技術(shù)，盡可能避免在前期中出現(xiàn)的建筑可行性與合理性問(wèn)題，也會(huì)對(duì)需要的成本產(chǎn)生影響。由此可見(jiàn)，房屋結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)對(duì)于建筑的前期工作的影響重大。

5.2房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)最多運(yùn)用在結(jié)構(gòu)細(xì)部的優(yōu)化

房屋設(shè)計(jì)過(guò)程中主要分為主體結(jié)構(gòu)與細(xì)部結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，注重整體設(shè)計(jì)的同時(shí)也盡可能地加強(qiáng)基本構(gòu)件的精細(xì)優(yōu)化非常重要。就比如在進(jìn)行澆筑板塊之前，就應(yīng)該做足了準(zhǔn)備工作，從而避免在拐角處產(chǎn)生裂縫。伴隨著計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)，很多行業(yè)已經(jīng)于計(jì)算機(jī)息息相關(guān)，所以應(yīng)該充分地利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，并與設(shè)計(jì)的理論的充分結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的轉(zhuǎn)換，從優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)問(wèn)題。所以，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分的了解計(jì)算機(jī)技術(shù)，并且嘗試?yán)糜?jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)輔助工作。

6結(jié)語(yǔ)

關(guān)于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，它主要實(shí)現(xiàn)的功能就是使建筑物具有安全性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)建筑物的耐久性的重要功能；此外，既要在房屋實(shí)現(xiàn)以上所有所說(shuō)的功能，還應(yīng)該最大程度的節(jié)約成本但是杜絕偷工減料，是合理的、科學(xué)的節(jié)約建筑成本，。針對(duì)以上需求，結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)就很好的滿足了工程的需求。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)可以運(yùn)用到結(jié)構(gòu)的每個(gè)階段，就可以最大程度的保證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性與合理性。計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，已經(jīng)影響到各個(gè)行業(yè)，在這項(xiàng)工作中也需要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論相結(jié)合，將工程實(shí)踐的問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)楦锰幚淼臄?shù)學(xué)問(wèn)題。所以，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分的掌握計(jì)算機(jī)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用，發(fā)揮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)分析在行業(yè)中的優(yōu)勢(shì)。

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作者：李偉霄 單位：中國(guó)輕工業(yè)南寧設(shè)計(jì)工程有限公司