关键词:房屋结构;建筑结构设计;优化策略
引言
随着我国社会的不断发展,人们生活水平的不断提高,简单的居住环境已经无法满足人们的要求,不仅要求在基本的使用功能上满足需求,同时对建筑的美观程度、建筑性能提出了更高要求。所以在房屋结构设计过程中,还应对其不断的优化,保证房屋结构设计的整体性、安全性、实用性、美观性等。这就要设计人员应采取科学的方法,对建筑结构的各个部分进行认真的分析,在确保房屋结构基本性能基础之上,实现房屋结构的不断优化。
1概述
建筑结构设计优化主要是运用科学合理的设计理念,从建筑安全性出发,考虑建筑物在应用过程中应具备的基本功能,同时还要保证具备外形美观的特点,这样才能吸引更多的人关注,从而解决建筑工程结构设计存在的不合理问题,运用科学的方法对各种设计方案进行比较分析,结合建筑工程的特点和实际情况选出最为合理的设计方案,以满足各方面的具体要求。从理论上来看,建筑结构设计优化需要从全面的角度进行分析,并充分的体现在建筑结构设计方案中,从围护、屋面、楼梯等细节入手,提高结构设计的合理性,充分考虑总体布局、结构类型、受力条件、造价成本等,更是以安全、适用为原则,保证结构设计的优越性,更好的促进我国建筑业的快速发展。建筑结构设计人员需要在保证建筑基本稳定的前提下使竖直方向所承受的力量上下贯通开来,从而保证建筑物的受力均衡,尽量不选择转换层的形式,加强对刚度的认识,做好各种荷载水平的计算与试验做到不漏输荷载,避免由于设计水平不高所由此引发的安全问题,提高建筑物整体的强度和抵抗外部荷载能力。
2房屋结构优化设计方法分析
2.1结构优化模型
在房屋结构设计优化过程中,经常使用建立房屋结构优化模型这一种方法,在房屋结构优化模型建立过程中,应按照以下步骤进行实施:一是合理选择设计变量。从整体性出发,对房屋结构进行深入分析,明确影响房屋结构设计因素,选择其中主要的、适合的影响因素,将其建立房屋结构优化模型的设计变量,使得房屋结构优化模型的建立突出重点。二是合理确定函数关系。确定好设计变量,就需要确定函数关系,计算出相关的参数,例如钢筋截面积、几何尺寸等等,应保证符合设计优化条件。三是合理衡量各项条件。在房屋结构优化设计过程中,应根据房屋建筑结构设计的各项规范,对房屋建筑结构的各个因素进行充分的考虑,包括房屋建筑结构的稳定性、耐用性、经济性等,应在规范要求的基础上,对各项条件进行优化,不断提高房屋建筑结构优化设计水平。
2.2优化设计计算方案
设计计算方案是房屋结构设计的重要组成部分,所以为了加强房屋结构优化设计水平,还应科学、合理的优化设计计算方案,在此过程中,主要有两种方法,一种是符合型法,另一种为拉式乘子法,进行计算时,应根据结构优化模型,采取适宜的方法进行计算,还应将存在约束条件的转化为没有约束条件进行计算,应保证设计计算方案优化的科学性以及合理性。
2.3结构优化结论分析
在确定好房屋结构优化设计方案后,还应对房屋结构优化设计方案进行综合考虑,应邀请各方代表对优化设计方案进行分析,明确各项方案优缺点,应对其中的细节,也应进行充分的考虑,最后综合各方的综合意见,根据房屋建筑实际情况,确定出房屋结构优化设计的最佳方案。
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3房屋结构设计中的建筑结构设计优化措施
3.1注重下部地基基础结构设计工作
房屋建筑结构的地基会对整个房建产生相应的影响。在开展房建工程地基设计时,应该选择出科学的设计方案,按照现场具体状况,结合各种因素开展基础选型和掩埋设计工作,在进行地基选择的时候,应该选择科学的桩基类型从而有效的降低工程造价。
3.2平面设计方案的优化
在建筑结构设计环节,设计的方案,建筑的成本和建筑物的功能都是严重影响着结构的平面布置,在建筑的平明布置环节,要采取选择和优化是十分重要的,进行建筑平面设计中,首先要将平面的方案进行确定,其中包括平面的布局,楼层的高度,房屋的形式等。采取平面设计的优化过程中,要将建筑的使用功能采取结合,同时要加以重视,另外,要针对施工的现场和实际情况采取分析,采取结构优化设计中要从全局出发,其中要有侧重点开展工作。
3.3结构形式的合理选择
进行结构优化设计环节过程中,最重要的就是结构的选型。进行结构选型过程中,要将建筑物中的稳定性、用途、功能等方面采取重视,选择结构形式中要做到因地制宜。针对高层建筑,通常情况下结构形式主要有:剪力墙结构,框架结构,矿架结构等。在结构形式上存在很多的不同,为此,在结构优化方案上也会有不同,例如,剪力墙结构,采取优化设计过程中要针对连梁采取优化设计,让连梁的界面刚度有所增大将结构的抗震性能有所提升,因为刚度会增加,连梁采取分配过程中就会导致婉拒出现增大,导致构件的配筋量就会无形中增加,为此,使用这种方式就会导致材料出现大量的浪费。若此时使用剪力墙结构,就会导致结构抗侧刚度出现增大,结构的位移就会下降,地震作用就会有所增加,给这个结构的造价带来严重的影响。
3.4结构的细部优化
进行结构设计环节中,要将整体结构的设计作为重点内容,同时还要针对结构局部的构建采取优化设计。例如,采取异形板的划分中,要将矩形板采取适量的划分,让受力更加均匀,还能防止拐角处有裂缝的出现。另外,针对底部框架抗震墙,因为箍筋配箍量很大,通常就会选择钢筋,不但让箍筋的直径和数量有所减少,同时还能让工程的造价进行下降,让施工的质量和进度有所提升。针对柱结构受力构件,要想让界面的尺寸有所减少,就需要使用强度很大的混凝土,要尽量满足水平构件的标准和要求,同时还能让混凝土使用有所减少,起到了节省的效果。
结语
综上所述,进行房屋结构设计过程中,要将各项工作落实到位,才能给我国日后的建筑行业提供基础。现阶段,在房屋结构设计中,尤其是建筑结构设计优化,要结合各种的因素才能从整体将建筑的结构有所提高。在以后的发展中,要将施工中每一个环节进行优化,同时做好相应的策略,需要采取大量的研究工作,给我国未来建筑行业在发展的道路上给予一定的支持。
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论文作者:冯菲菲 王涛 宋光超 王艺超,,,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/15
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