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摘要：近年来，城市化进程加快，建筑市场竞争明显激烈，为保证不被市场所淘汰，须更加重视结构优化。通过建筑结构设计优化，使建筑质量明显提高。本文从房屋建筑结构设计中应用优化技术的原则入手，详细阐述了房屋建筑结构设计中优化技术的应用要点，为今后建筑结构设计的研究提供了必要参考。
关键词：房屋结构设计；建筑结构设计；优化策略
引言
在建筑结构设计中，对设计进行合理的优化能使建筑具有更好的性能，且有利于施工成本控制。在目前的建筑行业中，为了在竞争中获得良好的发展，建筑企业必须考虑应用结构设计优化，在保证工程性能满足使用要求的前提下，尽量降低施工成本，获得更高的经济效益。
1房屋建筑结构设计原则
房屋建筑结构设计中，功能性是其基本属性。尤其在社会经济环境高速发展的背景下，人们需要建筑结构设计的功能性，作为正常生产生活的支撑条件。在保证建筑基本功能性的前提下，才有资格去讨论后续的重要环节。而在设计过程中，还需考虑建筑空间中的协调性、美观性以及舒适性，形成完整的室内环境。同时，由于房屋建筑的使用与居住需要，必须在进行结构设计的过程中，重点关注建筑空间的安全性内容。安全性设计内容，是每一个设计人员不能忽视的内容，不仅在建筑结构施工过程中起到关键作用，也会在房屋建筑交付使用的过程中，成为保证使用者生命财产安全、社会财产不受损失的重要依据[1]。因此，在进行设计时，材料选择、用量分析、结构科学性等内容，都需要得到建筑结构设计者的高度重视，并作为设计的核心内容，进行相应的完善与优化。另外，房屋建筑工程结构设计，是指导工程项目施工的重要组成部分，在进行设计优化的同时，需要从经济成本的角度对设计内容进行评估，并在合理优化调整的基础上，降低建设单位在成本投入中的消耗，有利于开发商对成本进行更为科学的管理。这一内容，在当前竞争十分激烈的建筑行业中，显得尤为重要，是保证建筑公司市场竞争力的关键所在，也是实现建设单位良好发展的基础。所以，必须在设计环节上进行优化调节设计，在控制成本的基础上，对投入成本消耗与建筑使用节能性提供基础保障条件。
2房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略
2.1引入数字化技术手段
房屋建筑结构设计的内容有较为悠久的历史，在不同文化环境中，形成了风格各异、功能明显的建筑空间。在时代资讯条件与技术水平的影响下，通过交流与创新，形成了多种类型的结构设计方案，可以满足各类使用需求。在对特定建筑项目展开设计工作的过程中，可以尝试通过数字化技术手段，完成结构设计方式的选择与应用。尤其是在数字化程序软件的应用中，对于房屋建筑结构设计环节，产生了典型的积极影响，是提高设计质量的主要途径与关键手段。例如，北京奥运会的主体育馆“鸟巢”，在进行设计的过程中，其设计师赫尔左德、德梅隆引入了数字化的技术方法，通过计算机软件程序与硬件系统的计算能力，对结构中的细化参数进行分析与计算，并在完成设计数据计算的基础上，对系统使用中的合理性做出全面的辩证分析，以此保证“鸟巢”在结构设计的合理性，为其在结构稳定性的基础上，增添了美观的表现效果，提高了应用价值。对此，为了保证数字化技术手段的应用条件，需对房屋建筑结构设计的业务能力进行相应的优化升级，使其能够适应计算机程序的使用，并在合理利用先进辅助软件程序的基础上，保证设计内容的科学性。
2.2地下室结构的优化
地下室结构占结构总成本的比重很大，做好地下室结构的优化设计，对控制这个项目的结构成本有着至关重要的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地下室结构优化需要注意以下两点：①控制层高。满足建筑使用要求的前提下，尽量减小地下室层高。这样不仅可以减少混凝土及钢筋用量，还能减少施工土方开挖量，降低维护费用。地下水丰富的地区，水浮力是基础设计不可忽视的重要因素，水浮力起控制作用时，减小地下室层高，能减少抗拔桩数量，降低底板配筋。②地下室结构土压力、水浮力较大，侧墙及底板抵抗外力所需配筋用量也很大，设计人员在进行设计时，应详细分析结构构件的受力状态。在满足规范计算的条件下，做到分段配筋，受力较小部位配置较小的通长钢筋，受力较大的部位做到局部附加钢筋。
2.3基础设计的优化
建筑结构中的基础是整个建筑的根本，基础需要承载所有上部建筑结构荷载，并将相应的重量、受力分置于周边地基土地当中。一般情况下，房屋建筑会采用桩基础的基础形式进行，较为常见的是灌注桩、预制桩两种。桩基础设计优化是指保证工程质量的前提下，尽可能降低工程造价，包含材料用量、施工速度等。第一步应根据上部结构荷载结合地质条件，选取最合适的桩型。桩型确定后，应提高单桩承载力，如提高端部承载力、扩大桩身尺寸、提高桩周土体承载力等。布桩阶段应尽量利用桩身材料强度，使桩基础均匀受力，各桩受力接近桩基承载力。任何一个房屋建筑物的主体结构设计方案，梁、板、柱的尺寸、材料等的选择都会直接影响着建筑物的安全性、适用性和经济性。主体结构形式的合理选择，再加上更为科学化的结构整体计算，就可以事先优化主体结构设计的目的。对设计局部节点存在一定的复杂性工程项目，还应该着重考虑优化设计和计算。总而言之，分别从整体和局部进行优化，才能真正达到优化目的，否则只能是杯水车薪。房屋建筑中给排水、电气及暖通专业有很多管线，如果管线都在结构梁下，势必会影响净高，结构设计师需要分析判断哪些管线可在结构梁留设套管。暖通专业的风管一般比较粗大，无法从结构梁内穿过，结构专业需配合暖通专业，风管上方的梁高应尽量减小，可适当加宽，满足承载力要求，达到优化设计的目的。
2.4建筑结构的抗震性能优化
随着我国人口数量的增加，高层建筑以及超高层建筑将会成为未来建筑的主流趋势，未来建筑将会以其高度取胜。对于这些高层与超高层建筑来讲，其抗震性能的不断完善与优化，将在很大程度上决定着建筑的整体质量与住户的人身安全。由于高层建筑的稳定中心较高，如果建筑自身的抗震性能较差，那么极有可能引发建筑的坍塌，对住户的人身及财产安全造成威胁，因此，高层建筑的抗震性能优化就显得极为关键。决定高层建筑抗震能力的强弱关键在于建筑结构本身的强度及刚度这两个方面，若想提升建筑的抗震性能，就要从建筑结构的强度与刚度入手进行结构设计的优化。根据不同地区的建筑抗震能力需求，对屈服部位的受力机制进行合理控制，选取一些相对较为稳固的建筑基础，进行建筑上部结构的设计，重视地基的沉降处理，最大程度地减少由于地震引起的建筑晃动，从整体上提升高层建筑的抗震能力。在高层建筑的结构优化设计中，使用减震或隔振等高科技技术手段，选取一些抗震性能较好的建筑材料，通过对延性结构与抗震系统的融合，结合使用一些软垫以及悬吊等相关的建筑防震措施，从根本上改变建筑的动力特征，减少振动对高层建筑造成的一系列不良影响。最大限度的提高建筑耗能能力，降低地震作用对高层建筑的结构伤害，减少建筑物在遭遇地震时受到的损伤。
结语
综上，结构设计优化对房屋建筑的设计工作至关重要。设计师在结构设计时，要兼顾建筑的生活实用性与视觉美观性，在现有设计基础上调整与优化，满足多样需求。大量建筑实例表明，建筑结构设计的调整及优化，可最大程度的提升企业及社会的经济效益，保证建筑质量及居住安全，促进建筑企业健康持久发展。
参考文献
[1]周春杰，符仁建.房建工程结构裂缝控制及处理技术的初步研究[J].住宅与房地产，2018（36）：5.
[2]张真珍.探析房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程建设与设计，2018（22）：41-42.
[3]钟国华.土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题探讨[J].价值工程，2018，37（24）：213-214.
论文作者:梁汇溪
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第06期
论文发表时间:2019/6/21
标签：建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 房屋建筑论文; 建筑结构论文; 高层建筑论文; 基础上论文; 《城镇建设》2019年第06期论文;