关于房屋建筑结构设计中的应用优化技术探讨

摘要：改革开放以来，随着我国国民经济水平的快速提升，我国房屋建筑行业也得到了较为迅速的发展。在建筑工程中，建筑结构的造价占据着最大的比例，而对结构设计进行的优化技术则能够为整个建筑工程提供一定的经济效益。在建筑工程所有的施工成本中，建筑结构造价所占比例是最大的。因此在保证所有功能特点的情况下，要想对房屋建筑进行更合理的设计并最大限度降低工程的施工成本，我们就需要对其进行结构优化设计。本文便对房屋建筑结构设计中优化技术的内容、房屋建筑结构设计与经济的关系以及优化技术在房屋建筑结构设计中的应用三个方面进行了详细的分析，从而详细的分析了我国房屋建筑结构设计中的应用优化技术。

关键词：房屋建筑；结构设计；应用优化技术

前言

现如今，随着我国土地价格的逐年增长，这就对开发商控制总建筑成本带来了相应的压力，而随着社会的不断发展，人们对居住条件的要求也逐步提高，房屋建筑不断满足人们的居住条件是未来的首要目标，促使开发商不断的探索新技术，既能符合顾客的需求，又能使工程造价得到控制。采用结构设计优化的方法能够使有限的空间及资源得到最大程度的发挥，从而使房屋建筑工程逐渐实现经济化、适用性的发展。

1房屋建筑结构中设计优化技术的内容

要想在房屋建筑结构设计中应用优化技术，首先我们必须了解建筑结构优化设计的内容，其主要内容为：在满足设计要求以及建筑结构使用功能的大前提下，我们应充分考虑到设计过程中会遇到的诸多问题，并且在经济最为合理的情况完成结构设计工作。这个过程就是我们所说的优化设计过程。其主要内容包括对建筑结构结构选型、建筑结构受力情况以及建筑构件布置方式等内容进行最优化的分析和设计等。

通常情况下，主要有两大部分内容：首先是以房屋建筑结构的整体为设计对象所进行的最优化分析和设计工作；其次则是以房屋建筑的分部结构为设计对象所进行的最优化分析和设计工作。并且还可以将第二部分内容进行详细的划分，通常可以将其分为细部结构的优化设计、中部主体结构部分的优化设计、上部屋盖部分的优化设计、围护结构的优化设计以及下部基础部分的优化设计等内容。

2房屋建筑结构设计与经济的关系

2.1房屋建筑结构的层数与用地面积之间的关系

如果只是对某一个建筑物进行分析，建筑结构随着层数的增加其所用地面积是越来越少，但实际的情况却是，当房屋筑结构层数增加时，建筑物高度也是随之上升的，相邻建筑物之间的间距就会增大，因此建筑物单位总建筑面积所使用土地面积也是增加了。实际上建筑物的所需的总的用地面积与建筑物的层数并不存在着必然的关系的，所以在我们应用结构设计优化技术时，就要协调好建筑物用地面积与建筑物层数之间的关系。

2.2房屋建筑结构设计与建筑设备之间的经济关系

在建造房屋建筑时是需要很多电气设备材料以及给水排水管道的，随着建筑的楼层数越来越多，所需要的给水排水管道就会越来越多，并且需要的电气设备材料也就越多，那么整个工程的造价成本肯定就会大幅度的提高。

2.3房屋建筑结构的体型设计与经济之间的关系

在建筑物的总面积是相同的前提下，平面形状为方形的或是圆形的它的周长就越长，并且前期所消耗的墙体面积越少，那么后期所需要装修投入就也会越低。并且通过对比分析，我们发现平面形状为方形的建筑物或是圆形的建筑物的内部构件的结构都很稳固，并且受力状况也更加稳定，所以在进行结构设计时，房屋建筑的平面形状建议选择方形的或是圆形的。

2.4房屋建筑结构分部结构与建筑物层数间的关系

所有的房屋建筑物都是要共用一个屋盖的，因此当建筑物的层数增加时，屋盖部分的单位成本实际上是在逐步下降的。但是对于房屋建筑的基础部分就不一样了，即使也共用一个基础部分，当建筑物层数增加时，由于基础部分所受的荷载越来越大，所以基础部分就应提高构件的承载能力，因此基础部分的设计成本是随之增加的。

另外房屋建筑结构内部的梁、柱、墙等承重构件随着建筑物层数的增加，其所要面对的实际情况十分复杂，设计时就必须多采取一些提高其实际承载能力的方法，这样就会增加这些基础构件的实际设计成本。对于房屋建筑结构中不同的分部结构，随着建筑物层数的增加其施工的成本的变化情况也是有所不同的。

3优化技术在房屋建筑结构设计中的应用情况

3.1重视概念设计优化技术的分析工作

在选择房屋建筑的结构布置方案时，我们是有很多方案可以选择的，即使是同一个房屋建筑的方案，我们也是有不同的结构布置方案供选择。因此分析方法不是唯一的，在我们分析已经确定了的结构布置方案时，如果建筑物所受荷载是相同的，那么就可以选择不同的分析方法的，当然不仅仅分析方法是不唯一的，同时在建筑物设计的过程中所选择的建筑材料、设计参数标准、荷载标准数值的算法等内容也可以是不唯一的。

以上这些内容，单纯的依靠计算机进行计算是无法获得最准确的答案的，因此这部分内容是需要设计人员来确定的。通常情况下，经验更为丰富的设计人员在面对这些问题时，由于他们有过类似的设计经验，所以他们判断的过程也更加充分，确定的方案也更加灵活，所以他们最终做出的选择也是最为科学合理的，而这个过程实际上就是我们所说的概念设计的优化过程。因此在应用优化技术的过程中，我们应更加的重视对设计人员经验积累的工作，越是设计经验丰富的设计人员，他们就越能够实现房屋建筑结构设计中的优化设计技术。

3.2进行概念设计优化就是要解决房屋建筑结构设计中的复杂问题

在对房屋建筑结构进行设计的过程中，我们的最终目的就是要保证房屋建筑结构的耐久性、功能性和安全性，另外还要尽可能的延长结构和构件的使用寿命，同时降低工程的施工成本。房屋建筑在施工以及投入使用后，是会遇到很多不可抗拒的外力因素的，因此我们进行概念设计优化工作就是要保证房屋建筑在面对这些外力因素时是不会倒塌的。而概念优化设计的最重要的内容实际上就是要详细的分析建筑物怎样才能应对好外部的复杂的各种环境因素，其中地震的作用是最为复杂也是最为强大的环境因素。通常在地震来临时，我们很难及时的预测其发生的时间、地点以及其能量等级等内容，地震活动也无法参照过去所发生的例子，所以当地震活动来临时，它对建筑将会造成非常严重的损害。因此我们必须考虑到建筑物是会受到地震的作用的，要避免地震活动对房屋建筑造成巨大的损害。所以我们在进行结构设计时，应选择最为科学合理的抗震设计方案，设计中我们应多采用多道设防思想，所谓的多道设防思想就是指在地震活动到来时，建筑物首先受到破坏的应是次要构件，这样就能够有效的消耗一部分地震能量，从而起到保护主要构件的作用；还应选择刚度对称均匀的建筑布置方案，因为这样能充分的提高房屋建筑抗震能力；同时还要遵循延性设计理念，从而有效的避免结构出现脆性破坏的现象。

4结语

综上所述，我们详细分析了房屋建筑结构中设计优化技术的内容、房屋建筑结构设计与经济的关系以及优化技术在房屋建筑结构设计中的应用情况三个方面的内容。我们对房屋建筑结构进行设计的根本目的就是要保证其具备足够的安全性、功能性和耐久性，同时最大限度的降低其施工的成本，并延长其使用寿命，而建筑结构的优化设计就是一个有效的措施。因此设计人员在实际设计的过程中，应通力协作，大力的推广和应用优化技术，从而为房屋建筑结构选择最为经济合理的设计方案。

参考文献：

[1]徐慧.浅谈房屋建筑结构设计中的常见问题分析[J].中华民居，2013（12）

[2]张炳华.土建结构优化设计[M].上海：同济大学出版社，2008

[3]潘亮.房屋结构设计中机构设计优化技术的应用[J].科技风，2011（12）