時(shí)間：2022-02-14 17:17:20
序論：在您撰寫(xiě)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù) 意義 問(wèn)題 應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
0 前言
眼下，我國(guó)正處于科技和經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)期，人們對(duì)居住條件及生活環(huán)境要求越來(lái)越高，而對(duì)建筑房屋進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其結(jié)構(gòu)與美觀相互協(xié)調(diào)、同時(shí)適用、安全、經(jīng)濟(jì)以及便利是提高人們生活環(huán)境的關(guān)鍵因素。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)注重實(shí)際，以工程建設(shè)的基本狀況為出發(fā)點(diǎn)，以計(jì)劃成本為控制為中心來(lái)進(jìn)行的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，其內(nèi)容就是利用對(duì)建筑基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案以及圍護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案等環(huán)節(jié)，建立起一種關(guān)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的模型，通過(guò)對(duì)各種不同的影響變量參數(shù)中的若干關(guān)鍵參數(shù)的科學(xué)計(jì)算，來(lái)制定建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
1 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義
1.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以降低總造價(jià)。進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，多層住宅和高層住宅相比較，層數(shù)越多，總建筑面積增大，單位建筑面積占用的土地面積就越小，節(jié)約了用地成本，但建筑層數(shù)的增多，建筑總高度也會(huì)加大，樓與樓之間的間距也要加大，這時(shí)占用的土地節(jié)約量就不與建筑層數(shù)增加比例相同了。另如屋蓋部分，一棟樓只有一個(gè)屋蓋，并不會(huì)因?yàn)閷訑?shù)的增加而有所改變，它的成本下降會(huì)比較明顯。對(duì)于基礎(chǔ)部分而言，雖然也是各層共用的，但是層數(shù)增加，傳給基礎(chǔ)的荷載將會(huì)增大，我們需要增大基礎(chǔ)，這樣單位面積的造價(jià)有所降低，
但是卻沒(méi)有屋蓋的效果那樣明顯。
1.2結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法可以使建筑工程造價(jià)降低 6%- 34%。優(yōu)化方法的技術(shù)性實(shí)現(xiàn)，可以最合理的利用材料性能，使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào)，不僅可以實(shí)現(xiàn)建筑美觀、實(shí)用，而且在造價(jià)方面也有較大的節(jié)省，達(dá)到了建筑工程設(shè)計(jì)對(duì)適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工的一般要求。通過(guò)使用優(yōu)化設(shè)計(jì)手段，達(dá)到上述五個(gè)方面的最佳結(jié)合，符合現(xiàn)今建筑商對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的效益的需求，也符合市場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展的需求。
2 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的問(wèn)題2.1從現(xiàn)在的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作來(lái)看，普遍缺少詳細(xì)的勘察地質(zhì)資料，只是簡(jiǎn)單的依據(jù)相臨建筑的情況進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)?？辈焓┕?chǎng)地的作用是保證科學(xué)的進(jìn)行地基基礎(chǔ)工作，并且達(dá)到最基本的安全保障。往往房屋設(shè)計(jì)工作人員只是把耐力數(shù)值控制到最小，就簡(jiǎn)單認(rèn)為房屋建筑結(jié)構(gòu)沒(méi)有問(wèn)題了，這種技術(shù)問(wèn)題為房屋埋下了安全隱患。在對(duì)較軟地基進(jìn)行處理時(shí)，忽略了墊層換土設(shè)計(jì)，只是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷處理。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于較軟地基存在的安全隱患沒(méi)有足夠認(rèn)識(shí)，單純依據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)使用砂墊層強(qiáng)化承載力，對(duì)于其寬厚度缺乏精確計(jì)算，也造成了費(fèi)用的浪費(fèi)。
2.2在抗震房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，施工設(shè)計(jì)人員普遍認(rèn)為六度設(shè)防可以看成是沒(méi)有設(shè)防。為了方便受力分析，施工設(shè)計(jì)人員往往把柱體橫截面較小設(shè)計(jì)，增加梁線(xiàn)的剛度，將梁設(shè)計(jì)成為鉸支梁，柱體的抗壓能力設(shè)計(jì)成軸心抗壓。這種操作方法能夠方便分析房屋結(jié)構(gòu)的受力，但是針對(duì)整體的房屋結(jié)構(gòu)安全帶來(lái)了危險(xiǎn)。忽視了梁與柱之間的彎矩約束，還有柱體的截面積較小，整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)一旦受力，抗彎能力明顯不足，造成了梁底顯現(xiàn)裂縫。2.3房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承重能力時(shí)主要是通過(guò)樓板設(shè)計(jì)完成的，在房屋建筑時(shí)經(jīng)常將一些沒(méi)有承重能力的墻體安置在樓板山，之后還會(huì)這部分算在同等效果的荷載力范圍內(nèi)，樓板的配筋也會(huì)依據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。除此之外，設(shè)計(jì)人員將立磚斜砌隔墻頂位置，造成樓板頂部出現(xiàn)裂縫。兩個(gè)方向同時(shí)產(chǎn)生彎矩的雙向板中的鋼筋是要疊放并且要保持縱橫方向，計(jì)算時(shí)應(yīng)該依據(jù)雙方向的高度。
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用是當(dāng)前建筑業(yè)非常關(guān)注的一個(gè)課題，目的在通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)逐步改善房屋建筑的使用性能的基礎(chǔ)上，提高經(jīng)濟(jì)性，大力降低工程成本造價(jià)。主要應(yīng)用可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
3.1房屋建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是追求適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀以及便利施工，因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不但要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也同時(shí)也要要對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范的條文有較為詳細(xì)的了解，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上，能夠把自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案科學(xué)的融入到整個(gè)項(xiàng)目工程中。對(duì)于一些大面廣的工程中，某些條文規(guī)定不可避免的的偏于保守，同時(shí)，也有些條文對(duì)一些特殊、復(fù)雜工程的設(shè)計(jì)工程條文安全性不足。因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)工程師在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)該充分利用扎實(shí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)與豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)上述問(wèn)題做出科學(xué)與正確的判斷，從而能夠把握設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)成果逐步優(yōu)化，不斷創(chuàng)新。
3.2房屋結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)參前期工程規(guī)劃。房屋建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)參前期工程規(guī)劃是實(shí)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的重點(diǎn)內(nèi)容。因?yàn)?，在在?shí)際施工中，房屋建筑結(jié)構(gòu)工程建筑師難以把握對(duì)結(jié)構(gòu)體系的受力的正確分析，相關(guān)房屋建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)地參與前期方案設(shè)計(jì)，幫助建筑師構(gòu)思與逐步創(chuàng)新，使整個(gè)建筑的優(yōu)化功能能夠全部體現(xiàn)出來(lái)。
3.3涉及到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)專(zhuān)業(yè)應(yīng)該相互協(xié)調(diào)與合作房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜性的系統(tǒng)工程，涉及到的專(zhuān)業(yè)也很廣，各個(gè)專(zhuān)業(yè)必須相互協(xié)調(diào)與配合。依據(jù)建筑學(xué)發(fā)展角度出發(fā)，現(xiàn)代建筑是綜合性產(chǎn)品，包括建筑、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備等要素。因此，房屋建筑工程在工程實(shí)施中，應(yīng)該大力加強(qiáng)分工與合作，將各個(gè)構(gòu)成要素進(jìn)行充分有機(jī)結(jié)合，為打造出完美的作品夯實(shí)基礎(chǔ)。在房屋建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，最重要的環(huán)節(jié)是建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只有將這兩個(gè)環(huán)節(jié)充分結(jié)合，房屋建筑工程的實(shí)用美觀大方效果才能充分體現(xiàn)，同時(shí)，房屋的建造結(jié)構(gòu)受力更趨向合理性，大大降低了成本，簡(jiǎn)化了施工。但在建筑設(shè)計(jì)中，一些許建筑設(shè)計(jì)人員不遵循建筑的基本力學(xué)規(guī)律，過(guò)于注重設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作的新奇性，導(dǎo)致這房屋建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一些后遺癥，因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化必須通過(guò)強(qiáng)化各個(gè)專(zhuān)業(yè)的合作與協(xié)調(diào)，才能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)合理，成本降低。3.4房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)要將概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。概念設(shè)計(jì)即是利用設(shè)計(jì)概念并以其為主線(xiàn)貫穿全部設(shè)計(jì)過(guò)程的設(shè)計(jì)方法，是通過(guò)設(shè)計(jì)概念將設(shè)計(jì)者繁復(fù)的感性和瞬間思維上升到統(tǒng)一的理性思維從而完成整個(gè)設(shè)計(jì)。但是概念設(shè)計(jì)應(yīng)用于沒(méi)有具體數(shù)值量化的狀況時(shí)，計(jì)算式不可避免與實(shí)際出現(xiàn)較大的差異，譬如在地震設(shè)防烈度就沒(méi)與不確定性，計(jì)算式與實(shí)際差別較大，因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，通過(guò)采用概念設(shè)計(jì)的方法，將數(shù)值作為輔助和參考的依據(jù)，同時(shí)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中還需靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中貫穿一種抗震設(shè)防的思想且以概念設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)指導(dǎo)設(shè)計(jì)。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，注重優(yōu)化細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，譬如現(xiàn)澆板中的異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫，可劃分為矩形板。在選擇鋼筋型號(hào)時(shí)，充分考慮其極限抗拉力等。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化
中圖分類(lèi)號(hào)：TB482.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
Abstract: with the development of economy, improve the people's living standard, the building structure design of building structure in the design optimization is one of the effective ways of China's construction enterprises to achieve sustainable development. The paper discussed the optimization design of building structure design of building structure.
Keywords: building structure design; structure design; optimization
1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化概述
由于建筑工程所涉及到的內(nèi)容非常豐富，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化所包含的內(nèi)容頁(yè)比較豐富，從總體上來(lái)看，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化工作包括對(duì)房屋總體結(jié)構(gòu)和分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩個(gè)大的內(nèi)容，其中，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建主結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面的具體內(nèi)容，第一，房屋基本結(jié)構(gòu)優(yōu)化內(nèi)容。第二，房屋頂部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。第三，房屋的維護(hù)結(jié)構(gòu)、總體結(jié)構(gòu)、細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)。第四，要以房屋建筑的基本功能要求和舒適性要求為基礎(chǔ)，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的造價(jià)進(jìn)行控制，也就是要對(duì)“房屋的造價(jià)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)”。
之所以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化是因?yàn)閮?yōu)化設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)有限的空間和資源進(jìn)行充分利用，提高各種設(shè)備和材料的使用效率，盡量使優(yōu)化結(jié)構(gòu)下所建筑的房屋能夠?qū)崿F(xiàn)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、美觀。相關(guān)研究統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比能夠節(jié)省5%～33%的工程造價(jià)，因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要積極應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，以推動(dòng)建筑工程企業(yè)的常遠(yuǎn)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。
2.常用的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)
常用的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)有很多種，不同的優(yōu)化技術(shù)產(chǎn)生的實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果也是不同的，而由于各種優(yōu)化技術(shù)都具有自身的特征，對(duì)建筑工程的要求也不同，因此，在與房屋建筑結(jié)構(gòu)相結(jié)合時(shí)就需要對(duì)房屋建筑工程的實(shí)際狀況進(jìn)行分析，而基本優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用分為以下兩種。
2.1概念設(shè)計(jì)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
概念設(shè)計(jì)技術(shù)指的是“設(shè)計(jì)人員根據(jù)設(shè)計(jì)的一般規(guī)律和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多種方案進(jìn)行分析并優(yōu)化選擇方案的過(guò)程”。概念設(shè)計(jì)技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)中主要應(yīng)用在房屋結(jié)構(gòu)布置、房屋結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)處理、荷載量的確定、參數(shù)選擇等部分的設(shè)計(jì)中，在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員要對(duì)房屋施工方案進(jìn)行綜合分析，從中選擇出最佳的施工方案。
2.2概念設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
概念設(shè)計(jì)在房屋的建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用主要目的在于提高房屋的抗震能力，應(yīng)用在房屋的抗震性設(shè)計(jì)當(dāng)中，如果房屋抗震性能差，在發(fā)生地震時(shí)則會(huì)造成重大的損失，因此，房屋建筑設(shè)計(jì)中的抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。然而發(fā)生地震的隨意性是非常大的，不同地區(qū)的地震等級(jí)、破壞能力等都是不同的，這就給房屋建筑設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)提出了更高的要求，相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算難度也非常大。概念設(shè)計(jì)是“綜合考慮決定抗震性能的各種因素和造價(jià)因素，選擇抗震性和經(jīng)濟(jì)性最強(qiáng)的方案。”因此，在房屋建筑設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用能夠大大提高房屋建筑的抗震能力。概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所應(yīng)用的主要思想是“小震不壞、中震可修、大震不倒”，其實(shí)這種思想也是多途徑設(shè)防的思想，多途徑設(shè)防思想是指“在發(fā)生大地震時(shí)，先破壞房屋次要的結(jié)構(gòu)，消耗地震能量，盡量保證房屋的主體結(jié)構(gòu)不遭到破壞?！?/p>
3.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略是需要從不同的角度和方向來(lái)進(jìn)行的，比如可以從節(jié)能環(huán)保角度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、從信息化自動(dòng)化角度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)等等，具體而言房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略大致有以下幾點(diǎn)。
3.1優(yōu)化選擇房屋建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型
不同的形式的房屋建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型是會(huì)產(chǎn)生不同的造價(jià)管理模式的，而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的結(jié)構(gòu)類(lèi)型有如下幾種，第一，剪力墻結(jié)構(gòu)類(lèi)型。該類(lèi)型主要應(yīng)用于高層房屋建筑中，所依托的基礎(chǔ)為混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，該種優(yōu)化結(jié)構(gòu)類(lèi)型同“短肢剪力墻”結(jié)構(gòu)類(lèi)型相比就有抗震性能強(qiáng)、鋼筋材料使用數(shù)量較少等特征。第二，框架結(jié)構(gòu)類(lèi)型。這種類(lèi)型主要優(yōu)點(diǎn)在于開(kāi)間大、靈活布局、造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)，但是該結(jié)構(gòu)類(lèi)型也具有一定的缺點(diǎn)，柱的截面面積比較大，抗震能力相對(duì)較薄弱。第三，“框架—剪力墻”結(jié)構(gòu)類(lèi)型。這種類(lèi)型的結(jié)構(gòu)是對(duì)剪力墻和框架兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組合，其能夠綜合以上兩種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)布置比較合理，實(shí)際應(yīng)用能力也比較強(qiáng)，該結(jié)構(gòu)的最突出特點(diǎn)就是抗側(cè)力能力比較強(qiáng)。
綜上所述的三種房屋結(jié)構(gòu)類(lèi)型，無(wú)論是哪種都會(huì)有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)類(lèi)型選擇過(guò)程中一定要從建筑質(zhì)量和建筑成本兩個(gè)角度出發(fā)優(yōu)化選擇，對(duì)于建筑質(zhì)量一定要符合業(yè)主和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，而對(duì)于建筑成本控制來(lái)說(shuō)，要對(duì)房屋建筑工程的投資水平和施工單位的實(shí)際施工能力等進(jìn)行分析和選擇，最好是實(shí)現(xiàn)利益均衡。
3.2積極應(yīng)用信息優(yōu)化技術(shù)
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的變量比較多，房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化造成了一定的障礙，因此考慮到房屋建筑結(jié)構(gòu)中存在的各種復(fù)雜因素，在優(yōu)化設(shè)計(jì)中就應(yīng)該積極應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)，比如應(yīng)用一些參數(shù)定義軟件，這樣就能夠有效的減少房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者的工作量，提高工作質(zhì)量和工作效率。
3.3節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化
節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化是需要以綠色建筑理念為基礎(chǔ)，并積極應(yīng)用設(shè)計(jì)學(xué)中的方法。首先，優(yōu)化布局和表面形狀。布局就是指建筑的主要朝向，受到我國(guó)氣候條件的影響，為了保證房屋的陽(yáng)光照射量的通風(fēng)良好，房屋的朝向盡量要朝南。表面形狀的優(yōu)化就是要保證所設(shè)計(jì)的房屋建筑外表面積不要接受冷風(fēng)的直接朝向，這樣就能夠減少熱能的消耗，起到節(jié)能效果。其次，維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。維護(hù)結(jié)構(gòu)主要指的就是門(mén)窗和屋頂，對(duì)于門(mén)窗而言，在房屋朝南的方向所設(shè)置的門(mén)窗要盡量要大和多，這樣能夠最大限度吸收陽(yáng)光輻射，朝向北的就要減少門(mén)窗，防止熱量的流失，材料也要選擇保溫效果好的。屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)可以采用架空的方式或者是鋪設(shè)循環(huán)水管，夏天降溫冬天保暖。
4.結(jié)語(yǔ)
從以上的分析中我們看到了房屋建筑中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化是需要綜合進(jìn)行的，雖然本文簡(jiǎn)單的提出了三點(diǎn)優(yōu)化策略，但是在實(shí)際應(yīng)用中，不同的房屋建筑工程特征所要求的優(yōu)化方式也是不同的，還需要設(shè)計(jì)人員在優(yōu)化設(shè)計(jì)之前對(duì)房屋建筑工程實(shí)際狀況進(jìn)行深入了解。
參考文獻(xiàn)
[1]翁維素.運(yùn)用系統(tǒng)思想，優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約目標(biāo)[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào).2008（03）.
[2]侯貫澤，劉樹(shù)堂，簡(jiǎn)國(guó)威.工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法[J].鋼結(jié)構(gòu).2009（08）.
【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)優(yōu)化；設(shè)計(jì)方案；分析
1引言
根據(jù)我國(guó)的房屋建設(shè)成本構(gòu)成分析，土建成本占有很大的比重。土建成本很大程度上取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)理念和科學(xué)設(shè)計(jì)的合理把握。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中“安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工”的原則，精心設(shè)計(jì)出令建設(shè)單位滿(mǎn)意的作品?，F(xiàn)代建筑科技成果的應(yīng)用可以降低項(xiàng)目成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。采用優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)比較選擇出合理的設(shè)計(jì)方案更進(jìn)一步降低了項(xiàng)目總開(kāi)支，而且正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)可以使設(shè)計(jì)者從被動(dòng)分析轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，采用優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)可以降低土建造價(jià)的10%～30%。優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)可以使建筑材料的性能得到最合理利用，使房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到最佳協(xié)調(diào)，使設(shè)計(jì)理念得到最大限度展現(xiàn)。同時(shí)，還可以對(duì)總體設(shè)計(jì)方案中存在的薄弱環(huán)節(jié)做出合理的預(yù)估。優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的有效途徑。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的方法及應(yīng)用
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的方法。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)工程與運(yùn)籌學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)與管理科學(xué)的綜合應(yīng)用。一名優(yōu)秀的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)過(guò)程中，努力協(xié)調(diào)各方面條件的制約，以期找到最佳的解決方案，即優(yōu)化設(shè)計(jì)。從20世紀(jì)初開(kāi)始直到20世紀(jì)60年代，不斷有人嘗試做一些優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的系統(tǒng)研究，但效果不是很明顯，主要原因是受限于數(shù)學(xué)力學(xué)計(jì)算手段的效率低下。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，電子計(jì)算機(jī)在土木工程領(lǐng)域逐步得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是計(jì)算理論的不斷完善和設(shè)計(jì)軟件的快速發(fā)展，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的快速發(fā)展提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。例如，仿生學(xué)方法的發(fā)展為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了借鑒意義，有限元分析軟件的發(fā)展為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了可靠的計(jì)算手段。一般而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)主要包括直觀優(yōu)化、準(zhǔn)則法優(yōu)化、數(shù)學(xué)規(guī)劃優(yōu)化、仿生學(xué)優(yōu)化、系統(tǒng)優(yōu)化、模糊優(yōu)化、灰色優(yōu)化、自動(dòng)優(yōu)化、智能優(yōu)化等方法。
2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用。在各種房屋類(lèi)型中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用在住宅結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中體現(xiàn)最為明顯。住宅結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)體系方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、豎向承重構(gòu)件布置的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、樓蓋結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)等內(nèi)容。結(jié)構(gòu)體系選擇框架結(jié)構(gòu)還是剪力墻結(jié)構(gòu)、豎向承重構(gòu)件的布置合理與否、圍護(hù)方案采用空心磚砌體還是輕質(zhì)隔墻材料、樓蓋方案采用現(xiàn)澆式還是裝配整體式等不同方案的選擇直接導(dǎo)致設(shè)計(jì)目標(biāo)的各項(xiàng)指標(biāo)有很大的差別。房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)通過(guò)比較選擇各種設(shè)計(jì)方案，力求項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)效益最大化。
3房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)體系構(gòu)成理論分析
狹義上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化通常是指直觀優(yōu)化，它是工程經(jīng)濟(jì)學(xué)中的一個(gè)論點(diǎn)。直觀優(yōu)化又分為選擇性?xún)?yōu)化和直覺(jué)判斷性?xún)?yōu)化。前者是根據(jù)有限的幾個(gè)選項(xiàng)，設(shè)計(jì)師經(jīng)過(guò)初步分析，結(jié)合設(shè)計(jì)指標(biāo)選擇最優(yōu)的解決方法；后者是根據(jù)設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)知識(shí)判斷和選擇的優(yōu)化分析方法。直觀優(yōu)化方法是一種重要而簡(jiǎn)單的方法，但它依賴(lài)于設(shè)計(jì)者直觀知識(shí)的普遍性、邏輯判斷能力和豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。結(jié)構(gòu)分析計(jì)算軟件在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，將設(shè)計(jì)師從枯燥乏味的力學(xué)公式中解放出來(lái)。隨著現(xiàn)代建筑的體量越來(lái)越大，樓層越來(lái)越多，優(yōu)化設(shè)計(jì)可以大幅度減少項(xiàng)目總開(kāi)支，避免不必要的浪費(fèi)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)在理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，注重概念設(shè)計(jì)，充分了解各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，從中優(yōu)選最經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案。所謂的概念設(shè)計(jì)，是指在特定的建筑空間和環(huán)境條件下，用概念性近似計(jì)算方法從宏觀上把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本問(wèn)題，迅速有效地選擇與建筑功能需求相協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)體系方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的核心指導(dǎo)思想是提高結(jié)構(gòu)布置方案的合理性，避免不必要的浪費(fèi)。但這并不意味著剪力墻結(jié)構(gòu)一定比框架結(jié)構(gòu)好，也不意味著房屋豎向承重構(gòu)件越少越好。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化首先要滿(mǎn)足一個(gè)前提條件，那就是安全要求。脫離了安全要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化都是偽命題。在眾多影響房屋結(jié)構(gòu)安全的因素中，地震是一種突發(fā)式的自然災(zāi)害，能瞬間給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害，因而規(guī)范規(guī)定房屋必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。滿(mǎn)足了安全要求后，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目標(biāo)就很明確了：把項(xiàng)目土建成本壓縮到最低。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員水平的參次不齊，即使對(duì)于同一個(gè)確定的設(shè)計(jì)方案，各個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員完成的設(shè)計(jì)方案的土建造價(jià)也有差別，更別說(shuō)不同的設(shè)計(jì)方案了。這時(shí)，就需要房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化理論對(duì)項(xiàng)目各種設(shè)計(jì)方案仔細(xì)斟酌，不斷進(jìn)行橫向和縱向上的比較選擇，優(yōu)選出一個(gè)令各方都滿(mǎn)意的好作品。
4結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的方法和應(yīng)用進(jìn)行了介紹，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)體系構(gòu)成進(jìn)行了一定程度的理論分析。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，避免不必要的浪費(fèi)，降低項(xiàng)目土建成本。
參考文獻(xiàn)
[1]黃襄云，周福霖，金建敏，羅學(xué)海.多層隔震與非隔震框剪結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)對(duì)比試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu).2007（08）.
【關(guān)鍵詞】磚混房屋；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；溫度裂縫；防裂措施
一、產(chǎn)生墻體裂縫的原因及防治對(duì)策
磚混結(jié)構(gòu)頂層墻體產(chǎn)生裂縫， 是由于屋面長(zhǎng)時(shí)間受陽(yáng)光輻射， 其溫度較墻體高出許多， 在炎熱的夏季， 屋面溫度是墻體溫度的兩倍左右， 且在相同溫度條件下， 鋼筋混凝土的線(xiàn)膨脹系數(shù)是磚砌體線(xiàn)膨脹系數(shù)的兩倍， 這就使屋蓋變形要比墻體大得多。屋蓋在變形過(guò)程中， 產(chǎn)生了很大的推力， 作用在墻體頂端的水平推力使墻體與屋蓋的接觸面受剪， 剪力與屋蓋.挑檐或女兒墻的垂直壓力， 構(gòu)成墻體雙向應(yīng)力。當(dāng)主拉應(yīng)力大于墻體抗拉強(qiáng)度時(shí)， 墻體就會(huì)出現(xiàn)裂縫。沿墻體分布的剪應(yīng)力大致為兩端最大， 中部為零。由于端部的正應(yīng)力較小， 其主拉應(yīng)力接近于剪應(yīng)力， 則可能引起斜裂縫， 在窗口， 門(mén)口處由于應(yīng)力集中， 易產(chǎn)生裂縫， 由于屋蓋對(duì)圈梁的推擠作用， 圈梁下的磚砌體易出現(xiàn)水平裂縫。
1.地基不均勻沉降裂縫。地基不均勻沉降裂縫的原因分析：地基是房屋荷載的最終承受者，其應(yīng)力受深度而擴(kuò)散，應(yīng)力中間大，向兩端逐漸減少。即使地基地層分布均勻，應(yīng)力分布卻不均勻，從而產(chǎn)生不均勻的沉降。當(dāng)沉降失去約束，某一處就會(huì)形成應(yīng)力集中，產(chǎn)生大于周邊的沉降，超過(guò)設(shè)計(jì)允許值范圍時(shí)，房屋就會(huì)出現(xiàn)裂縫。墻體裂縫產(chǎn)生與房屋長(zhǎng)高比有關(guān)，與地基的結(jié)構(gòu)構(gòu)成有關(guān)，與地質(zhì)受力應(yīng)力分布曲線(xiàn)有關(guān)，也與房屋高差和載荷差異密切相關(guān)。
地基不均勻沉降引起墻體裂縫的防治和控制。首先要加強(qiáng)地基勘測(cè)，對(duì)較弱不均勻地基進(jìn)行加固處理，對(duì)地基的處理要與上部結(jié)構(gòu)綜合考慮。常見(jiàn)的地下處理方式有：夯實(shí).打樁.換土等（如端承樁.摩擦樁.爆擴(kuò)樁等）。其次對(duì)上部建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)處理，如：改變建筑體型，簡(jiǎn)化建筑物平面，合理設(shè)置沉降縫。最后對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)處理，加強(qiáng)房屋整體剛度（如增設(shè)圈梁.橫梁.采用箱形.筏式基礎(chǔ)等）以及采用柔性結(jié)構(gòu)，輕型結(jié)構(gòu)等。
2.溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫原因分析：熱脹冷縮是建筑材料固有的特性。房屋結(jié)構(gòu)受周?chē)h(huán)境溫度變化影響，會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮的變形，當(dāng)結(jié)構(gòu)受到約束后，變形不能復(fù)位，則結(jié)構(gòu)必然會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力的數(shù)值上升到能使砌體結(jié)構(gòu)遭到損壞時(shí)，墻體就會(huì)產(chǎn)生裂縫。溫度應(yīng)力是墻體產(chǎn)生裂縫直接原因之一，而防止溫差裂縫就在于降低溫差，釋放應(yīng)力，使變形在一定范圍內(nèi)得到約束或釋放，以避免持續(xù)發(fā)展形成裂縫。
溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫控制措施。合理設(shè)置伸縮縫，將變形在一定程度內(nèi)自由釋放，以避免產(chǎn)生附加應(yīng)力；避免樓面錯(cuò)層和伸縮縫錯(cuò)位；加強(qiáng)屋面保溫.隔熱措施，采取蓄水屋面或種植屋面；油氈夾滑石粉或鐵皮將屋面板和墻體隔離，并在女兒墻根部合適空隙，使其有自由伸縮的能力與余地；對(duì)女兒墻設(shè)構(gòu)造柱，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度，提高抗拉強(qiáng)度等技術(shù)措施。
3.砌體干縮裂縫。砌體干縮裂縫的原因分析：任何材料都有干縮濕脹的物理現(xiàn)象，不同材料的干濕變形值不同。普通混凝土砌塊，用干硬性混凝土機(jī)械振壓成型，水灰比小，水泥用量小，一般強(qiáng)度較高，干燥收縮值可控制在0.4毫米/米以?xún)?nèi)；而輕集料混凝土砌塊和蒸壓加氣混凝土砌塊，由于采用的集料成分不同，砌塊的毛細(xì)孔不同，含水率與失水收縮值不同，干燥收縮值一般在0.26毫米/米至0.99毫米/米之間。
不同的砌體材料，它的干縮變形的值是各不相同的，不同工藝制作生產(chǎn)的砌塊材料，其砌塊的干燥收縮值的變化差異也較大。
砌體干縮裂縫的控制措施。為有效控制砌體干縮裂縫，可采取以下措施：一是在砌體材料的選擇方面，用于外墻的普通砌塊，密度不大于1300千克/立方米，干燥收縮值不大于0.3毫米/米，抗壓強(qiáng)度不小于7.5MPa；用于內(nèi)墻的普通砌塊，密度和干燥收縮值指標(biāo)同外墻要求，抗壓強(qiáng)度不小于5MPa。二是面積較大的墻體采用在墻體內(nèi)增設(shè)構(gòu)造梁柱的構(gòu)造措施。如墻體長(zhǎng)度超過(guò)5米，可在中間設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱；當(dāng)墻體高度超過(guò)3米（≤120厚墻）或4米（≥180厚墻）時(shí)，須在墻高中間處增設(shè)鋼筋混凝土圈梁。三是嚴(yán)格控制以膠凝材料為原料的砌塊的齡期，不足28天的不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。四是分別掌握各種砌塊上墻時(shí)的含水率。一般的小型砌塊含水率高，水分蒸發(fā)而引起的收縮值大。
4.施工操作不當(dāng)引起的裂縫
通過(guò)對(duì)出現(xiàn)裂縫的墻體進(jìn)行解剖分析，發(fā)現(xiàn)不少墻體裂縫的出現(xiàn)是由于施工操作不當(dāng)引起的，主要有：灰縫不飽滿(mǎn)，磚塊干砌.瞎縫；使用斷裂磚塊；磚塊早期受擾動(dòng)；接槎不合理；預(yù)留洞口填塞不嚴(yán)等。
控制措施：加強(qiáng)工人砌筑知識(shí)的教學(xué)培訓(xùn)工作，只有工人掌握了正確的砌筑方法，才能從根本上保證砌體的工程質(zhì)量；加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)正確指導(dǎo)，對(duì)砌筑分項(xiàng)工程制訂行之有效的技術(shù)保證措施，嚴(yán)格按施工規(guī)范和施工規(guī)程的有關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行施工，及時(shí)糾正操作不善的現(xiàn)象；認(rèn)真落實(shí)“自檢.互檢.交接檢”的三檢制度和“上道工序不合格不允許進(jìn)入下道施工工序”等制度，嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān)。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題分析
1.建筑物頂層端部剪應(yīng)力與溫差成正比， 與水平阻力系數(shù).材料彈性模量.建筑物長(zhǎng)度等呈線(xiàn)性關(guān)系?？刂茰囟葢?yīng)力引起墻體裂縫的主要因素， 因此用伸縮縫作為控制裂縫的唯一方法是不全面的?？刂屏芽p應(yīng)綜合考慮有關(guān)因素， 采取行之有效的措施。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮強(qiáng)度計(jì)算.抗震結(jié)構(gòu)措施多?？刂茰囟葢?yīng)力的措施少， 在住宅樓頂層端單元內(nèi).外縱墻出現(xiàn)裂縫較普遍， 不可否認(rèn)， 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未采取措施或措施不力， 是形成墻體裂縫的重要因素之一。
2.磚混房屋長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)。規(guī)范規(guī)定總長(zhǎng)超過(guò) 50 m 應(yīng)設(shè)伸縮縫， 有的房屋超過(guò)較多而未設(shè)， 也未采取其它措施。
3.構(gòu)造柱是增強(qiáng)建筑物整體性， 抵抗地震作用的重要構(gòu)造措施， 過(guò)去不少設(shè)計(jì)， 構(gòu)造柱的設(shè)置只考慮符合抗震規(guī)范， 不考慮實(shí)際已存在的溫度應(yīng)力， 認(rèn)為溫度應(yīng)力在規(guī)范上未明確規(guī)定計(jì)算方法， 不考慮也不能算是設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。
4.采用磚.砂漿強(qiáng)度等級(jí)， 越到頂層越低， 有些建筑物低部幾層采用 MU10 級(jí)磚.M5 級(jí)砂漿， 而到頂層則為 MU7.5 級(jí)磚.M 2. 5 級(jí)砂漿。設(shè)計(jì)人員習(xí)慣于從強(qiáng)度上考慮， 對(duì)溫度應(yīng)力引起的抗剪強(qiáng)度及變形則考慮較少
三、預(yù)防措施分析
1.為增強(qiáng)外縱墻及內(nèi)縱墻的抗剪及抗拉能力， 控制裂縫出現(xiàn)， 外縱墻厚度宜采取 37mm， 內(nèi)縱墻厚度宜采取 240mm。增加墻的厚度后， 圈梁和構(gòu)造柱仍占一磚墻厚， 使圈梁.構(gòu)造柱不暴露在大氣中， 有利于控制溫度應(yīng)力引起的墻體裂縫。在房屋端部一間的內(nèi)縱墻盡量不開(kāi)高窗， 如非設(shè)不可， 亦宜使窗口盡量減小， 房屋的長(zhǎng)高比不宜太大， 以保證房屋的整體剛度， 并使長(zhǎng)度控制在溫度變形允許長(zhǎng)度之內(nèi)。為減少屋蓋與墻體的溫差， 可在屋面上增設(shè)架空隔熱板， 其減小溫度應(yīng)力的效果十分明顯。
【關(guān)鍵詞】建筑工程；房屋結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)優(yōu)化
中圖分類(lèi)號(hào)：TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
隨著人們物質(zhì)生活的不斷豐富，物質(zhì)享受質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，對(duì)于房屋質(zhì)量及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。這就導(dǎo)致房屋建筑工程作業(yè)難度不斷加大，同時(shí)也對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作提出了更高的要求，因而為了確保房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足人們的要求，作為新時(shí)期背景下的房建設(shè)計(jì)企業(yè)必須加強(qiáng)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)效益最大化的目標(biāo)，達(dá)到提高企業(yè)市場(chǎng)適應(yīng)力與競(jìng)爭(zhēng)力的目的?；诖耍疚恼浇Y(jié)合這一背景和自身工作實(shí)踐提出了的以下幾點(diǎn)看法。
1.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化重要性
現(xiàn)階段，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)急速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活不斷豐富，物質(zhì)享受質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高，對(duì)于房屋質(zhì)量及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化，能讓房屋結(jié)構(gòu)更美觀、適用、經(jīng)濟(jì)以及安全，這已經(jīng)成為當(dāng)前改善人們房屋居住條件的重要手段。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化主要就是根據(jù)工程實(shí)際情況，通過(guò)將工程成本的合理計(jì)劃作為重點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要就是利用建筑結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)維護(hù)方案等階段，以此做出工程相關(guān)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，而后通過(guò)對(duì)各種不同變量參數(shù)及各種不同影響因素的綜合考慮，從而確定出最佳房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案[1]。
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化重要性主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，增強(qiáng)了建筑經(jīng)濟(jì)性，有利于抗震，節(jié)省裝修成本，增強(qiáng)了荷載能力，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)性能。第二，降低了工程總開(kāi)發(fā)成本，節(jié)約了占地面積，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能有效降低工程總開(kāi)發(fā)成本的四分之一左右，還能更加合理利用建筑施工材料，能讓建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)及不同建筑單元之間更協(xié)調(diào)，極大增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。
2.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化的內(nèi)涵
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化的內(nèi)涵就是通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的調(diào)整讓其與建筑美觀相互協(xié)調(diào)配合，從而建造出賞心悅目的建筑。當(dāng)前人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求就是美觀、適用、經(jīng)濟(jì)以及安全，而進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化就能很好的滿(mǎn)足這一要求，讓建筑更形態(tài)更美觀、造型更優(yōu)美、結(jié)構(gòu)更安全、合理、經(jīng)濟(jì)，創(chuàng)造出最符合人們心中居住的房屋。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化主要包括房屋分部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和房屋結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)優(yōu)化兩方面。其中房屋分部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化又主要有：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化、結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化、屋蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化、圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。在實(shí)際進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，必須做到實(shí)事求是，結(jié)合房屋自身具有的特點(diǎn)及建筑工程實(shí)際情況，對(duì)其整體利益進(jìn)行全面綜合的考慮，從而制定出最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。房建設(shè)計(jì)人員進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，以此滿(mǎn)足設(shè)計(jì)目標(biāo)，并且確保設(shè)計(jì)的房屋平面布局是合理的、規(guī)則的，以便降低剛度與質(zhì)量之間的差異，從而最大程度降低房屋的水平荷載。與此同時(shí)，在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)。必須盡可能避免房屋縱向空間中出現(xiàn)轉(zhuǎn)換層，從而有效確保房屋的應(yīng)力不會(huì)集合在一起[2]。
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化就是利用建筑結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)維護(hù)方案等階段，通過(guò)對(duì)各種不同變量參數(shù)及各種不同影響因素的綜合考慮，選擇主要參數(shù)，以此建立工程相關(guān)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，最后采用有效的方法確定最優(yōu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。進(jìn)行結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)的大致流程有：第一，合理選擇設(shè)計(jì)變量。一般情況下設(shè)計(jì)變量的選擇，主要是選擇對(duì)設(shè)計(jì)要求產(chǎn)生極大影響的參數(shù)，而后把涉及參數(shù)根據(jù)具體作用進(jìn)行針對(duì)性地區(qū)分，對(duì)設(shè)計(jì)變量影響較低的參數(shù)一般作為預(yù)定參數(shù)，采取該方法能有效降低計(jì)算編程工作量。第二，科學(xué)確定目標(biāo)函數(shù)。通過(guò)對(duì)函數(shù)的應(yīng)用找出符合條件的最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。第三，正確確定約束條件。設(shè)計(jì)時(shí)，必須確保確定的約束條件均達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范要求。
2.2結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算方案
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化受較多因素影響和限制，所以計(jì)算方法也具有特殊性。這種特殊性使得設(shè)計(jì)人員在計(jì)算時(shí)，常常將其限制因素轉(zhuǎn)變成無(wú)限制因素。一般情況下，主要采用符合型算法、乘子算法、Powell優(yōu)化算法等計(jì)算方法。采用這些計(jì)算方法不僅方便而且精準(zhǔn)性高，只需利用計(jì)算機(jī)對(duì)這些計(jì)算方法進(jìn)行編程，就能得到最科學(xué)合理的最佳結(jié)論[3]。
3.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用
3.1概念設(shè)計(jì)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的應(yīng)用
當(dāng)下的建筑設(shè)計(jì)中，能充分展示設(shè)計(jì)思想的重要因素就是概念設(shè)計(jì)，因而作為設(shè)計(jì)人員，在一個(gè)特定的空間內(nèi)，利用整體概念進(jìn)行總體設(shè)計(jì)方案的確定是設(shè)計(jì)工作中最為重要、關(guān)鍵的事情，并正確處理建筑中結(jié)構(gòu)與構(gòu)件、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。設(shè)計(jì)人員開(kāi)展概念設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須具備豐富的建筑經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，且經(jīng)驗(yàn)越豐富，設(shè)計(jì)作品就會(huì)更成功，這樣才能為概念設(shè)計(jì)工作的順利開(kāi)展與完成奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于建筑結(jié)構(gòu)組成的復(fù)雜性，即使在一樣的設(shè)計(jì)方案中，其結(jié)構(gòu)組成設(shè)計(jì)也會(huì)具有較多變化，就算是已通過(guò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定的建筑，其不同的分析方法也會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果。且上述問(wèn)題無(wú)法利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行解決、完成，這就對(duì)相關(guān)工作人員提出了更高要求，要求其自行進(jìn)行判斷及處理。但是工作人員作出的判斷及處理必須基于遵循相關(guān)的規(guī)律為前提，而后結(jié)合自身工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及工程實(shí)際，得出最后的結(jié)果，這就是所謂的概念設(shè)計(jì)。
3.2概念設(shè)計(jì)的重要性
設(shè)計(jì)勘察是工程的核心，質(zhì)量的根源。只有優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，才會(huì)有優(yōu)質(zhì)的工程。專(zhuān)業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須具備豐富的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)理論，以便在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)工作時(shí)，能更為迅速、有效的選擇與確定結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)還應(yīng)與建筑工程人員相互交流、配合，共同確定建筑總體結(jié)構(gòu)體系，以便使設(shè)計(jì)方案概念更清晰、定性更正確，以從而為設(shè)計(jì)方案的最優(yōu)化及工程施工的順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
概念設(shè)計(jì)能幫助建筑結(jié)構(gòu)降低受自然和人為因素的影響程度。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)概念設(shè)計(jì)將面臨極多的問(wèn)題，因此，設(shè)計(jì)人員就必須充分考慮外力因素的影響，并將其納入設(shè)計(jì)內(nèi)容。外力因素中，地震是較為常見(jiàn)的，地震發(fā)生沒(méi)有規(guī)律，且破壞性極強(qiáng)，因而在設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮地震的破壞性帶來(lái)的影響，并將其納入設(shè)計(jì)內(nèi)容中，從而采取針對(duì)性地抗震措施，并盡可能清除對(duì)抗震措施的實(shí)施帶來(lái)的不利因素[4]。
4.結(jié)語(yǔ)
總之，本文通過(guò)提出的幾點(diǎn)看法對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化進(jìn)行了分析與探討，具有非常重要的意義。優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是當(dāng)前房建設(shè)計(jì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段，因此，作為新時(shí)期背景下的房建設(shè)計(jì)人員必須努力提高自身的綜合能力與素質(zhì)涵養(yǎng)，以便為房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而促進(jìn)企業(yè)升級(jí)和轉(zhuǎn)型，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，
【參考文獻(xiàn)】
[1]鄭智垚，樂(lè)肖軍.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)與其在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，04：98.
[2]張文朝，孔露露.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)，2011，14：179.
[關(guān)鍵詞]房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）13-0261-01
1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化理論內(nèi)容
房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化實(shí)際上就是通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)房屋最大化利用率，促使其功能充分發(fā)揮，在保證建筑穩(wěn)定的前提下，將建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使其既獨(dú)立，又能夠相互聯(lián)系成為一個(gè)整體，這也就是說(shuō)明優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，也就是整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，它與以往的結(jié)果設(shè)計(jì)相比具有一定的顯像優(yōu)勢(shì)，它不僅能夠保證促使建筑結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，更能在滿(mǎn)足社會(huì)實(shí)際需求的同時(shí)，體現(xiàn)設(shè)計(jì)美感，將設(shè)計(jì)中的現(xiàn)代元素融入建筑結(jié)構(gòu)中，這樣房屋建筑就既能保證質(zhì)量，又能體現(xiàn)美觀性。
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的主要作用
2.1 降低建筑成本
將結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，前者不僅在成本方面取得顯著改善，還在質(zhì)量層面獲得顯著效果。對(duì)于高樓層和多層樓層，在實(shí)際建設(shè)過(guò)程，其中樓層越高，則層數(shù)也越多，且樓層面積越大所對(duì)應(yīng)的占地面積卻不太大，顯著縮減了工程成本，但所面臨的難度下述較高，除應(yīng)權(quán)衡樓層距離，也應(yīng)思量房屋承重。而多樓層用戶(hù)無(wú)需考量這一問(wèn)題，占地面積相對(duì)偏廣。同時(shí)，建筑成本的提升表明建筑面積出現(xiàn)了不必要的浪費(fèi)。從這兩者進(jìn)行考量，建筑商一般價(jià)位傾向高樓層方案，既節(jié)約成本還提高利益，進(jìn)而對(duì)房屋結(jié)構(gòu)提出了全新的要求。
2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的呈現(xiàn)
著手房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，除應(yīng)思量房屋的主要作用和基本安全，也應(yīng)保證房屋外觀理想和美觀。在房屋設(shè)計(jì)優(yōu)化中，最主要的問(wèn)題便在這里，借助最直觀方案美化房屋，且安全可靠。而這對(duì)房屋設(shè)計(jì)師也提出較高的要求，在確保建筑可靠的基礎(chǔ)上，從視覺(jué)上呈現(xiàn)出一種美感，為此，在具體的設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)師需積極創(chuàng)新，依托平面設(shè)計(jì)圖融入一些新穎的想法，讓平面盡可能做到整齊與可靠性，全面縮小質(zhì)量中心和剛度中心之間的差異，以此來(lái)讓建筑基于高承壓作用也不會(huì)出現(xiàn)扭曲形。
3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法需遵循的原則
3.1 舒適性原則
建筑房屋本來(lái)就是人們的生活和居住的重要場(chǎng)所，其最終的目的就是滿(mǎn)足用戶(hù)的各種需要。因此在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，應(yīng)遵循舒適性的原則。將用戶(hù)的需求放在房屋設(shè)計(jì)的第一位，廣泛的收集和總結(jié)各種用戶(hù)對(duì)房屋設(shè)計(jì)的不同的功能需求，盡可能提高房屋建筑的服務(wù)功能。比如采用大開(kāi)間的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)置，以方便用戶(hù)日后對(duì)房屋進(jìn)行分隔和改造。
3.2 經(jīng)濟(jì)性原則
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要根據(jù)建設(shè)場(chǎng)地和用戶(hù)的需求，確定房屋的層數(shù)、房屋設(shè)計(jì)的外觀形狀以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造，并在滿(mǎn)足安全性和舒適性的前提下，采用最佳的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格規(guī)范房屋設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，最大程度的降低材料損失，提高資源的利用率，以實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本的目的。
3.3 綠色環(huán)保性原則
現(xiàn)代社會(huì)追求經(jīng)濟(jì)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的和諧統(tǒng)一，在工程建設(shè)中引入了綠色建筑理念，并以綠色環(huán)保性原則作為各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要約束和規(guī)范條件。因此，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，應(yīng)始終遵循綠色環(huán)保的原則，選擇環(huán)保型設(shè)計(jì)和建設(shè)材料，將保護(hù)環(huán)境納入房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中，提高設(shè)計(jì)人員的環(huán)保意識(shí)，突出環(huán)保設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的綠色環(huán)保目標(biāo)，以促進(jìn)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用
4.1 房屋設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在進(jìn)行房屋建設(shè)之前，需要根據(jù)建設(shè)的需要對(duì)相關(guān)要素和內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，比如對(duì)設(shè)計(jì)工程造價(jià)的優(yōu)化，房屋建設(shè)需要耗費(fèi)大量的材料和資金，利用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，綜合考慮房屋建設(shè)的各種影響因素，并確定相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要素指標(biāo)，嚴(yán)格控制房屋設(shè)計(jì)中的成本，最大程度的降低房屋建設(shè)投資，為建設(shè)企業(yè)贏得更豐厚的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
4.2 在房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中引入建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化理念，對(duì)各種數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算核對(duì)，降低或者是避免誤差的存在，提高房屋結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的有效性。利用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法對(duì)房屋結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)和規(guī)范，以降低房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫以及斷裂情況的發(fā)生幾率，全面提升房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和安全性，切實(shí)保障整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
4.3 在房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
樁基是房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要組成部分，對(duì)于提高房屋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性具有重要的作用。將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用于樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以合理選擇樁基的類(lèi)型、長(zhǎng)度以及施工技術(shù)工藝等內(nèi)容。對(duì)房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各種影響因素和內(nèi)容進(jìn)行全面的控制，切實(shí)保證房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
4.4 在房屋上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
房屋的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，尤其是以剪力墻為主體結(jié)構(gòu)的房屋的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，需要合理的布設(shè)剪力墻，確保剪力墻的質(zhì)量。因此需將對(duì)稱(chēng)樓層的平面剛度中心點(diǎn)與樓層的結(jié)構(gòu)重心相重合，以此來(lái)削弱地震及風(fēng)力等外界作用對(duì)房屋上部結(jié)構(gòu)的影響。并且為了滿(mǎn)足用戶(hù)日后的房屋內(nèi)部空間改造的需求，盡可能應(yīng)用大開(kāi)間的剪力墻構(gòu)造，增加剪力墻的強(qiáng)肢長(zhǎng)度，以達(dá)到減少剪力墻數(shù)量和混凝土使用量的目的。
4.5 房屋結(jié)構(gòu)階段性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，在不同的階段其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有不同的特點(diǎn)。因此，在應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法時(shí)，應(yīng)切實(shí)考慮到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的差異性，正確處理技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的對(duì)立統(tǒng)一，結(jié)合當(dāng)下的情況對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)房屋壽命、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
5 結(jié)語(yǔ)
總結(jié)全文可以得知，其對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用是無(wú)法取代的。因此，選擇合理的優(yōu)化方案能夠保證房屋建設(shè)在達(dá)到相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)最大化。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的概念，只有不斷的加強(qiáng)研究和分析才能夠更好的實(shí)現(xiàn)其在現(xiàn)實(shí)生活中的運(yùn)用。文章在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程以及問(wèn)題等多方面分析角度下，希望能夠給相關(guān)的設(shè)計(jì)人員帶來(lái)一定思考和啟發(fā)，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)房屋建造的安全性以及穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)
[1] 周漢杰.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中華民居（下旬刊），2014，01：117.
[2] 范國(guó)興.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].雞西大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，08：23-25.
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化；房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用
1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化概述
1.1意義
相較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠大幅降低房屋建筑的工程造價(jià)，降低幅度甚至高達(dá)25%；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠充分發(fā)揮材料的性能，使房屋結(jié)構(gòu)各組成單元實(shí)現(xiàn)有機(jī)協(xié)調(diào)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠?yàn)榻ㄖw性方案設(shè)計(jì)提供科學(xué)的決策?？偠灾Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的有效應(yīng)用，能使房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加適用，更加安全，更加經(jīng)濟(jì)，更加美觀，更加便于施工。
1.2原則
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義在于充分發(fā)揮材料性能，實(shí)現(xiàn)各構(gòu)件以及各設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的最佳配合。它不僅具備了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案所要求的安全性，也充分體現(xiàn)了如今社會(huì)所提出的價(jià)值學(xué)及審美學(xué)特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是一個(gè)不斷提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的過(guò)程。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中，不應(yīng)該降低對(duì)結(jié)構(gòu)安全度及抗震性能的要求，而是使房屋建筑物在整體上更為協(xié)調(diào)，不僅實(shí)現(xiàn)成本方面的降低，還要實(shí)現(xiàn)安全方面的提高。
1.3要點(diǎn)
1.3.1遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化給設(shè)計(jì)人員提出了較高的要求，既要求他們經(jīng)驗(yàn)豐富，又要求他們熟悉并遵循相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。規(guī)范由于面向大眾工程，因而，在某些規(guī)定上會(huì)較為保守。另外，對(duì)于某些復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，有些規(guī)定并不安全。因此，在具體操作過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要予以判斷、把握和優(yōu)化，從而促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。
1.3.2加強(qiáng)各專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)作
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜而系統(tǒng)的工作，需要多專(zhuān)業(yè)密切協(xié)作。在房屋建筑建設(shè)過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是兩個(gè)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，二者有機(jī)結(jié)合，一方面能夠提高外觀效果，另一方面能夠降低工程造價(jià)。在某些建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員為了突出方案的新奇效果，至建筑基本力學(xué)規(guī)律于不顧，給后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成了諸多困難。所以，只有加強(qiáng)各專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)作，才能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理化。
2.房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施
對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，其目的在于合理降低工程造價(jià)的成本費(fèi)用，同時(shí)為房屋的落成后的總體經(jīng)濟(jì)效益提供基礎(chǔ)條件，結(jié)合實(shí)踐設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，筆者提出了以下三點(diǎn)優(yōu)化措施。
2.1 選擇節(jié)能指標(biāo)較高的結(jié)構(gòu)類(lèi)型
選擇不同的房屋結(jié)構(gòu)形式，也就相當(dāng)于選擇了不同工程造價(jià)的建設(shè)模式，最為常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式有如下三種：1）剪力墻結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)形式一般適用于高層建筑，是混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程的進(jìn)一步延伸。相較短肢剪力墻而言，該種結(jié)構(gòu)形式擁有更高的抗震級(jí)別，另外，在構(gòu)造鋼筋使用數(shù)量方面也較少；2）框架結(jié)構(gòu)。不僅具有大開(kāi)間的特點(diǎn)，而且具有布局靈活的優(yōu)勢(shì)，還具有造價(jià)成本較低的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是抗震能力不強(qiáng)，由于柱截面較大，容易形成的柱角等凸出，給家具布置帶來(lái)了諸多不便；3）框架一剪力墻結(jié)構(gòu)。該種結(jié)構(gòu)是指將一定數(shù)量的剪力墻有機(jī)地融入到框架結(jié)構(gòu)中。該種結(jié)構(gòu)合理大方，具有較強(qiáng)的適用能力，可以承受各種不同的變形壓力，經(jīng)實(shí)踐證明是一種抗側(cè)力較好的結(jié)構(gòu)。
上述三種結(jié)構(gòu)模式各具優(yōu)缺點(diǎn)，所以，在選擇結(jié)構(gòu)模式的過(guò)程中，不可以片面地認(rèn)為所謂科學(xué)合理的方案指的是造價(jià)最低的方案，除此之外，應(yīng)根據(jù)房屋業(yè)主的具體需求，還有建設(shè)單位的投資水平以及施工能力等各方面條件對(duì)結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選用展開(kāi)綜合分析，追求將投資與收益之間的最佳平衡，換而言之，以工程客觀條件為依據(jù)，選擇最為合適的結(jié)構(gòu)模式。
2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息優(yōu)化技術(shù)
對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將會(huì)受到多種設(shè)計(jì)變量條件的影響，所以，采用單一的方法對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行優(yōu)化，是很難做到的。考慮到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身所具有的復(fù)雜性，需要研發(fā)一種既簡(jiǎn)單又實(shí)用的參數(shù)定義優(yōu)化軟件，從而減輕設(shè)計(jì)者進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)的工作壓力，以實(shí)現(xiàn)精力及時(shí)間的節(jié)省。目前，房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域較為常用的系統(tǒng)是TBCAD系統(tǒng)。該種系統(tǒng)是針對(duì)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、建模、 分析以及評(píng)估等步驟為一體的成本控制軟件系統(tǒng)。該種系統(tǒng)能夠?qū)Y(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的指導(dǎo)，幫助方案在實(shí)現(xiàn)人力、物力以及財(cái)力等各項(xiàng)資源的最優(yōu)配置。系統(tǒng)的信息通常被分成兩個(gè)時(shí)間段進(jìn)行優(yōu)化，第一個(gè)時(shí)間段是通過(guò)對(duì)材料的分配調(diào)整，利用最少的混凝土用量以達(dá)到側(cè)向剛度的最低要求，該時(shí)間段中，系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)是混凝土的使用量，而結(jié)構(gòu)構(gòu)件的斷面大小則被視作設(shè)計(jì)的變量。 第二個(gè)時(shí)間段將會(huì)對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)對(duì)構(gòu)件結(jié)構(gòu)的斷面大小以及鋼用量的適當(dāng)調(diào)整，只需要相對(duì)較少的結(jié)構(gòu)造價(jià)便可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的強(qiáng)度要求。
2.3 各種功能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容
結(jié)構(gòu)抗震的經(jīng)濟(jì)化設(shè)計(jì)，通常針對(duì)高層房屋建筑展開(kāi)。在高層建筑結(jié)構(gòu)總體造價(jià)中，水平荷載結(jié)構(gòu)造價(jià)占了非常大的一個(gè)比例，所以，在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，造價(jià)控制的關(guān)鍵之處在于抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。值得注意的是，當(dāng)建筑物層高增加之后，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的造價(jià)也會(huì)隨之增加。所以，應(yīng)該針對(duì)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)展開(kāi)優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而確保造價(jià)方面的優(yōu)勢(shì)。上文已經(jīng)對(duì)常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了一定闡述，雖然每種結(jié)構(gòu)形式都具備一定的抗震性能，但所達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效果卻存在很大的差異。所以，設(shè)計(jì)人員對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該深入了解并掌握各種結(jié)構(gòu)模式的抗震性能以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，既要把握好房屋的體型，也要把握好房屋的結(jié)構(gòu)體系，還要把握好房屋的剛度分布等，針對(duì)抗震的薄弱環(huán)節(jié)展開(kāi)一系列的抗震構(gòu)造改善措施，盡可能地降低抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際成本。
3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化理論在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的合理性評(píng)估
房屋建筑工程的設(shè)計(jì)方案，從總體角度分析，包括各種各樣、種類(lèi)繁多的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置。當(dāng)房屋結(jié)構(gòu)被確定之后，即便載荷相同，也仍舊有諸多不同類(lèi)型的分析方案可供選擇。另外，在具體的分析過(guò)程中，不管是設(shè)計(jì)載荷、材料，還是參數(shù)的取值都有可能發(fā)生一定的變化。房屋建筑工程在細(xì)部處理方面也存在很多差異。上述這些問(wèn)題僅僅憑借計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化是難以有效解決的，需要人工輔助分析，對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)及相關(guān)數(shù)據(jù)取值進(jìn)行合理性的評(píng)估，當(dāng)然在評(píng)估過(guò)程中，應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)在規(guī)律，更為穩(wěn)妥的做法是結(jié)合工程設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)有目的、有步驟地實(shí)施判斷。由此可見(jiàn)，概念優(yōu)化設(shè)計(jì)具有兩層含義，一是設(shè)計(jì)師從若干備選方案中擇取最優(yōu)，二是對(duì)既定的方案進(jìn)行修飾美化[7]。
4.結(jié)語(yǔ)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，需要相關(guān)人員通力合作，采用正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，并應(yīng)用到具體實(shí)踐中去，從而最大限度體現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的價(jià)值，提高結(jié)構(gòu)安全度和抗震性的同時(shí)，有效降低工程造價(jià)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 隋國(guó)龍. 優(yōu)化技術(shù)及在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2011（03）.
[2] 盧建勇. 如何搞好房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè). 2011（03）.
[3] 張文朝，孔露露. 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì). 2011（14）.
[4] 佟月強(qiáng)，郝明. 試論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)及在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè). 2012（08）.
