房屋建筑结构设计中的优化技术范文

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随着人们生活水平的提高，人们对房屋的质量也提出更高的要求，在房屋建筑结构设计中的优化技术应用中要解决的问题也随之增加。在结构优化设计中调节各方面的问题，实现建筑物的最大效益，成为建筑设计者着重考虑的问题，而如何运用房屋建筑结构设计中的优化技术以满足当下人们对于房屋建筑的需要也在建筑设计者的考虑范围之内。

1房屋建筑结构优化技术中应考虑的问题

在进行房屋建筑结构设计时应考虑到优化技术所包含的各方面，分析房屋建筑结构优化技术中应考虑的问题。

1.1结构优化设计过程中的问题应用房屋建筑结构优化技术以达到设计的最大化效果，将房屋建筑的安全性、功能性、美观实用性等考虑在内，运用优化技术设计出人们满意的房屋建筑结构。在整个的结构优化设计中，首先应对整个的房屋建筑结构进行分析，并运用优化技术对一些结构设计问题进行优化改进；其次将房屋建筑结构中的每个部分进行优化分析，并针对每个部分的特点进行改进；最后对房屋结构中的各部分进行细分，对细部结构、主体结构等进行细致化的优化分析，使得房屋建筑结构中的每个单位都能得到优化改进。

1.2基础结构设计中的问题在进行房屋建筑结构设计时，大多数工程师未对施工现场的地质条件有个清楚的认识，只是根据建筑单位提供的基本地质资料和自己的经验进行基础结构的设计，从而存在一定的片面性和盲目性。在对地基进行处理时，对于软弱地基，有些设计工程师也是凭借自己几年的工作经验进行施工，而且一般会选择比较低的施工成本来进行地基的换填工作，为充分考虑地基的承载能力。在进行地基结构设计时，未对基础结构的承载能力进行核算，从而导致房屋容易出现坍塌现象。

1.3框架结构设计中存在的问题大部分房屋结构设计人员，在进行框架结构设计时，对横向框架的设计给予了特殊的关注，从而忽略了纵向框架的结构设计。实际上，房屋建筑结构的承载力一般来源于水平和垂直两个方面。尤其是在进行房屋抗震设计时，框架结构需要分别计算出两个主轴方向的承载力，但是有些设计师却忽略了抗震因素，将纵向承载力按照普通的标准进行设计，从而导致房屋的承载能力大幅降低，安全性大大降低。

2房屋建筑结构设计中优化技术的应用

结构设计优化技术的应用能提高资源的利用率，增加开发商的经济效益，也能更好地满足建筑用户的生产、生活需求，因而建筑结构设计优化技术的应用有其必要性。2.1结构设计模型的优化数学知识是进行建筑结构设计优化最基础的环节，在进行设计阶段，最好根据实际情况来建立数学模型，采用科学、合理的方法对其结构设计总体进行优化，因此，结构设计模型优化的具体步骤如下：（1）合理的选择设计变量；（2）确定目标函数；（3）确定约束条件。

2.2结构设计优化方案结构设计方案的优化属于非线性问题，其涉及到的约束条件和变量比较多。在进行建筑结构优化设计时，可以用无约束条件来替代有约束条件进行计算，具体的方法有拉氏乘子法、符合型法以及Powell等方法。在设定完结构设计时，要编制相应的运算程序即可获得结构设计的最优方案。

2.3概念设计优化技术应用在应用优化技术时并不能完全依赖计算机的设计软件，而应将计算机的设计与人工设计相结合，充分发挥概念设计优化技术的效用。在建筑物的的各类材料进行优化选择时就应结合各类材料的优缺点，以人工的方式进行选择，在设计参数上，设计人员也应根据设计标准进行优化利用而不是依赖计算机的分析。因为计算机虽然能对各类数据进行计算设计但不能根据实际的建筑物需求设计出完全符合实际需要的结构设计方案，因此应灵活地运用计算机，将计算机技术与实际情况相结合，而最终的设计还是应由建筑结构设计人员来分析改进，合理运用概念设计优化技术与计算机技术。

2.4具体情况的优化技术应用安全性要求是建筑结构设计中最基本的要求，只有在保证安全性的前提下才有可能谈及建筑物的其他性能。房屋建筑结构设计中的优化技术运用在于能最大化地减少成本的支出的同时提高房屋建筑各方面性能，增加房屋的安全性以及使用年限。增加建筑物的安全性的一个重要问题就是在建筑物遭受外部作用的情况下仍能继续使用而不会危及到用户的生命财产安全。通过概念设计优化技术增加建筑物的外部抵抗力，使建筑物在各类复杂的环境中都不会受到影响。而在这些外部因素影响中，地震这类不能具体预测时间地点的灾难性伤害是最大的，因此应通过优化建筑结构设计，利用优化技术来提高建筑物的抗震性能。在房屋建筑的结构设计中最好将建筑物设计成对称的形状来增加建筑物的稳定性，对称的设计形状能让建筑物承受的荷载均匀地作用在建筑物上还可以增加建筑物的延性减小建筑物的危险截面，提高建筑物的抗震性能。但在遇到高强度的地震时，建筑物的损伤也更大，但可以利用多层设防来防止地震对建筑物造成破坏，地震首先作用于次要的构件，而主要构件则能保持稳定性，因而主要构件能对次要构件起到保护作用，最终防止地震对建筑物造成破坏。

3房屋建筑结构设计中优化技术应用的注意要点

在对房屋建筑结构设计中优化技术进行具体的应用时一定要注意一些容易忽略的要点，这样才能将优化技术应用到最理想的状态，增强建筑物各方面的性能。

3.1注意前期技术优化的应用上文已提过前期中利用优化技术对结构设计方案进行优化设计的重要性，建筑物结构设计方案关系着后续工程的开展实施还影响着建筑物的经济效益，所以前期中对建筑物的结构设计方案进行优化设计可以减少后期一些不合理费用的支出也能使整个工程的开展按计划进行。在利用优化技术时注意在前期的结构设计方案中的使用，优化建筑物结构的设计方案，增加经济效益。

3.2结构细化中的合理应用建筑物的主体部分固然重要，但建筑物各组成部分的优化设计也相当重要，只有保证整体结构的基本构件设计的合理性才能更好地满足建筑物用户的需求，实现整个建筑物结构的优化。在建筑物结构细化部分的应用中应注意精细化，利用计算机进行必要的优化，对相关的设计人员进行培训，提高建筑结构设计人员利用数字化技术的能力，在工作中注重对建筑物的各部件进行优化技术的应用，提高建筑物结构的合理性。

房屋建筑结构设计中优化技术的应用是必要的，无论是在经济效益方面还是在满足用户的需求方面都有一定的作用，因而建筑企业应加强优化技术的应用，在实际的工作中提高建筑结构设计人员应用优化技术的能力，提高建筑物的质量。在当前建筑行业迅猛发展，竞争激烈的情况下，利用建筑结构设计中优化技术来吸引客户，增加建筑企业的实际效。

作者：葛洋 单位：香港华艺设计顾问（深圳）有限公司南京分公司