建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用.doc

1、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用摘要：高科技和高素质生活水平不仅仅提高了现代社会人们的寿命，也极大的提高了现代人口的增长速度，在有限的空间资源和土地资源下，人口的不断增长也代表了市场民用建筑的供不应求。在这种形势下，不难得出现代建筑行业主要朝着民用建筑化、高层化方向发展。而在建筑行业中，其结构的设计效果则直接影响着该建筑工程的建造成本、经济效益和社会效益。因此，现代房屋结构设计中基本都运用了优化处理，这样能够节省成本和资源，同时也能够使得居住者获益。下面文章就建筑房屋结构设计的优化进行阐述介绍。 关键词：建筑房屋；结构设计；优化方法；应用； 中图分类号：TU2 文献标识码： A

2、建筑行业民用建筑市场的内需一直在随着现代人口的增长而不断扩大，这也间接推动了建筑行业朝着民用房屋结构方向发展。而现代社会也是一个追求高效和速度的时代，在现代房屋结构项目中，人们更追求的是高质量、高品位和低成本。因此，为了房屋建筑行业中获得成功，占有市场，现代建筑企业和设计师更多的在其房屋结构设计中使用了优化理论和方法，这样能够运用建筑工程、数学等等科学知识方法和现代化手段来最大程度上节约资源和成本，并确保工程的质量安全和经济效益都能够实现。下面文章简要探讨了建筑房屋结构设计优化的理念意义、方法原则和其具体应用。 一、简述建筑房屋结构设计优化及其意义 建筑房屋结构设计优化的理论主要是从其不断的实

3、际应用中提炼出来的。顾名思义，建筑房屋结构设计优化就是对建筑房屋的整体结构和分化结构的设计进行优化处理处理，确保整体结构经济、实用、美观、大方、安全，对每部分细节都要做到尽善尽美。这才能够使得其设计产品在建筑结构设计作品中脱颖而出，才能够使得其设计作品得到大众和企业的认可。在建筑结构设计优化中，主要包括结构项目整体和项目具体分布结构的设计优化。项目整体结构主要就是要考虑其整个结构系统的设计、建筑群体围护结构等等设计。而项目具体分布结构则要考虑的是其房屋形体、内部结构分布、剪力墙等受力结构分布等等。 建筑设计师对于房屋结构项目进行优化处理也就是会对其作品的所有整体部分和细节部分进行精细琢磨，设计

4、师们会广泛调查参考市场设计作品，对其设计作品进行再三计算和研究，这对于建筑产品质量而言，无疑有着极大的保障，因为设计师在对其作品精益求精的同时，也使得其对房屋结构的稳定安全和原材料等等元素都进行大量的演算和实践，因此设计产品质量是毋庸置疑的。与此同时，对房屋结构进行优化设计，是大量运用了科学知识，这能够充分运用其资源成本，使得其结构既安全、美观，又经济实用。而且通过调查发现，经过优化设计的房屋结构其质量和成本都远远要优于其他没有运用结构优化设计的。由此可见在现代建筑市场，运用优化设计理念和方法是实现建筑行业可持续发展的必要手段，也是提高现代人们生活质量，确保人们经济效益的重要途径。二、建筑房屋

5、结构设计优化的方法原则 一般来说，建筑房屋结构设计优化要遵循一些原则。首先就是要符合企业和社会大众的需要，也就是要确保建筑能够满足现代人们日常生活的基础功能，使得居住者能够生活方便、舒适。其次，要充分考虑使用者的健康安全，也就是在进行优化设计中，必须要把安全性和环保性放在第一位，要使得其作品能够长久使用，使得居住者舒适愉悦。然后，还要考虑到开发商的经济效益，因此设计师们在优化结构时，也要使得建筑项目资源分配最优化，尽力节省资源和成本。最后，建筑设计师在对其结构进行综合设计和考虑时，在充分结合前人的经验和时尚元素后，还要大胆进行创新，实验一些新的结构和思路，在设计过程中不仅仅要使得结构匀称规则，

6、充分融合自己的设计理念和元素，还要按照建筑结构特点，尽量使得建筑结构的纵向功能齐全、承重应力均匀，刚柔度适中。这才是确保其设计作品获得成功的主要基础，也就是要使得其建筑设计作品在优化的同时，也要实用。 三、建筑房屋结构设计优化的具体应用 建筑设计师们在对房屋结构进行设计和优化时，一般会按照从总到分的步骤来进行。 首先就是对房屋整体结构进行优化设计。在设计优化项目整体模型和结构时，设计师一般会建立一个数学模型，也就是把影响结构设计效果和作用的元素作为设计变量元素，如结构安全稳定度、结构造价、应力约束、弹性约束等等，然后确立其模型的控制参数和目标，通过确定其房屋结构的约束条件，然后综合计算其结构的

7、最优结果。简而言之，也就是把建筑结构设计的影响元素进行组合来代入到设计好的模式和函数中，运用数学知识方法来评比出最优结构。一般在进行计算时会大量运用到一些数学知识、如拉式乘法等等，而且其计算量也会很大，这是就会要求设计师根据优化结构模式，综合考虑其计算方法和变量来设计计算程序。通过这些步骤的计算和验证，逐步找出其设计中的不科学、不完善的地方，然后进行逐一改进优化，最后达到整体结构的完美。 然后就是对房屋分部结构的优化设计，这主要包括其房屋结构的基础拉梁、荷载、钢筋混凝土结构、建筑剪力墙结构等等进行优化处理。在房屋基础拉梁结构上，设计师一般会从其要求高度、层数来综合考虑其防震性和稳固性，然后对其

8、基础桩基和基础拉梁的配筋率进行综合计算，确保整个拉梁基础和桩基能够和谐一致。在对房屋的荷载设计上，设计师也会充分考虑其施工地周围的土质状况，明确其地基的受力荷载状况，然后根据这些情况和风力、气候等等元素来设计其基础结构。在设计建造房屋的钢筋混凝土和剪力墙结构时，一般会采用准则方法的设计步骤，对结构整体受力和部件受力状况进行演算，通过核定其单元截面上的受力优化不断推进，从而得出整体结构受力的优化。通过这些步骤能够辅助设计师找出最适合、最低成本、最稳定安全的结构设计。 最后，在对其整体结构和分部结构都进行优化设计后，也要注意以下问题。一般来说，除了能够在书面上进行优化计算的结构外，建筑工程中也有其

9、他部位构件能够进行优化处理，因此，设计师们在完成以上步骤后，也要综合考虑其设计原则规定和标准不断验证核算其构件截面结构，抱着精益求精的态度和鸡蛋里挑骨头的劲头来不断完善其结构的含金量和尺寸。与此同时，在实际施工过程中，可能会产生一些误差或者其他因素，对于其结构超限项目和软件结构模型也要随机应变，运用概念设计优化方法来调整其后期设计，使得其设计作品趋向科学、合理及优化。 结束语 综上所述，现在房屋建筑行业是追求经济效益和社会效益俱全的领域，在房屋建筑工程中，为了房屋项目工程的经济适用性、安全稳定性以及长久性，就必须要在其结构设计中和原材料等等上面下功夫。通过对房屋结构的整体和所有细化项目的优化处

10、理，确保整个项目结构的所有部位都能够达到综合最优和平衡状态，使得项目的质量安全得到保障，促进项目的社会经济效益最大化，也是现代建筑设计师们灵活运用结构设计优化的主要目标，更是其使用优化设计方法的综合体现。为了达成这一目的，并使得自己和企业都能够获得成功，现代设计师们就必须要朝着这个方面不断研究和努力。促进自己优化设计水平和实力的稳步增长。 参考文献 1王爱娟,刘士英.探析建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用J.城市建设理论研究（电子版）,2013(5). 2樊剑.关于建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用探究J.城市建设理论研究（电子版）,3013(24). 3杨海鸥,段江渝.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用J.城市建设理论研究（电子版）,3013(21). 4万年春.浅论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计用的应用J.城市建设理论研究（电子版）,2013(5). 5陈鹏宇.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计用的应用J.城市建设理论研究（电子版）,2013(24).