浅析房屋建筑结构设计中优化技术的应用论文_齐振虎

浅析房屋建筑结构设计中优化技术的应用论文_齐振虎

中恒工程设计院有限公司 新疆昌吉 831100

摘要:随着我国社会的不断发展与进步,建筑行业越来越受到人们的重视,同时由于我国国民生活水平的不断提高,对于房屋结构的设计要求也越来越高,不仅仅是满足合理性、安全性,对于舒适度以及可观性也有了一定要求,如何对建筑结构进行合理的优化以保证其在房屋结构设计中的作用成为当下建筑行业设计人员考虑的问题。本文从建筑结构设计优化方法的重要性着手,找出在房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用。

关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术;应用

引言

在进行房屋结构设计中,安全性能和实用性能是建筑结构的基础,同时,在建筑越来越发达的今天,建筑结构的美观性、经济性以及便利性也成为了房屋建筑设计中的重要因素,要想可以使建筑物保质保量的完成,就要做好结构设计工作。在进行建筑结构设计中,对其进行优化,使建筑物满足人们的要求。

1 房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的价值

随着我国城市化进程的不断加快,当前我国的房屋建筑大都以高层或者超高层住房为主,这也是保证节约空间的重要方式之一。当前企业在追求利益最大化的同时考虑的是怎样保证房屋的结构设计符合当代人的需求,同时考虑如何减少投入资金。房屋结构设计想要符合当代人的需求要考虑的是如何对其结构设计进行优化。首先建筑施工设计人员要在保证安全的前提下,对设计方案进行系统的分析,而后根据系统的分析对工程造价进行合理控制,这样一来能够保证减少资金投入。但也不是说所有的房屋结构设计都能够达到这样的水准,也有因为一些特殊原因导致无法达到。例如设计人员没有经验,不能进行优化设计;工程过于追求速度,导致对房屋的设计效果造成影响等。总而言之,对建筑结构进行优化设计是运用了先进的设备以及设计思想,与以往的建筑结构设计相比,其优势不言而喻。在房屋结构设计中进行优化设计能够有效减少工程造价,为建筑企业节省资金。另外,还能根据当代人的住房需求以及安全需求等将房屋结构内部进行有效整合,提高房屋的质量,对房屋的结构进行合理的设计优化是保证房屋适应当代社会的有效手段之一。

2 房屋建筑结构设计中优化技术的应用

2.1设计前分析工作的优化

在对房屋建筑结构设计之前,设计师应当要基于实际情况商讨出多种设计方案。在此过程中,相关分析工作的准确性十分重要,如:对建筑材料、建筑设备、建筑负荷值、建筑基本设计参数等,这些方面所产生的数据非常繁多,且整理起来十分繁琐,使得人力计算存在一定缺陷,且单纯地计算机计算也难以得到标准答案。因此,为了保证房屋建筑结构设计更加符合实际,应当要在设计之前要求经验较为丰富的设计师科学地使用计算机技术进行综合分析,由于经验丰富的设计师对设计技巧、方式、重点环节、薄弱环节等都非常清晰,因此,这些设计师能够站在宏观角度对房屋建筑结构进行设计。该种方式能够避免一些设计通病、质量差的情况出现,设计方案将会更具有灵活性、科学合理性。

2.2房屋建筑结构设计模型的优化

建立更科学的结构模型是优化建筑结构设计的第一步,也是最关键的一步。利用科学的发展,综合运用数学函数和物理受力,建立完整的结构模型。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在试验检测过程中,严格控制各种参数的变化,对于试验变量的选取,结合以往的经验和数据,选取对结构整体性能起决定性因素的几组数据作为主要变量进行重点研究,对结果影响不明显的可适当减少工作量,将主要精力放在对重点部分的突破上,保证结构设计模型的建立能高效、科学的进行。

2.2 前期勘测

现在我国进行的大部分项目中,工程的前期勘察工作与后期结构设计工作之间不能得到有效的沟通,信息不能共享,建筑结构的设计在后期施工过程中达不到预期的效果甚至根本无法实施,无疑增加了结构设计阶段的难度,直接影响整个工程的造价。此时,如果可以让结构设计人员参与到前期勘察工作,对于建筑物各方面情况都有一个整体的把握,结合实际再进行结构设计,前期勘察优化技术的使用可以有效的增强设计结果的可行性。

2.3 房屋建筑内部结构设计优化

提升建筑结构的安全性、舒适性以及实用性是建筑结构设计优化的最终目标,对建筑内部的优化设计主要有以下几个方面:(1)在进行建筑结构设计之前,收集工程的各项数据和信息,将房屋价格参数、预期出现的损失参数等。在进行优化设计中,对经常会用到的参数进行分析,并对其准确性进行判断。(2)在进行建筑结构设计中,要将尺寸、结构、刚性、构架等作为重要的优化对象,对实际的工程情况进行充分的考量,对施工的约束条件和衡量条件进行分析,确保建筑施工的稳定性,进而提升房屋建筑结构的安全性以及耐久性。(3)在进行建筑结构优化设计时,必须设计出合适的房屋建筑结构模型,而在设计过程中,函数的建立是必不可少的,在进行结构设计时,要对其中包含的函数进行归类以及分析,运用正确的函数,确保建筑结构模型的准确性为模型的建立,进行判断,从而对建筑结构设计的优化工作提供重要的参考。

2.4计算机优化技术的使用

如今,每个行业都离不开计算机的支持,在房屋建筑结构设计中使用计算机技术来作为支持,能够方便人们展开相关计算,达到更好的优化设计效果。实际上,房屋结构会受到很多变量条件的影响和约束,无法通过单一的方式来对房屋结构进行设计和优化,因此,需要利用到“人机结合”的方式,通过计算机技术来优化结构设计。比如:采用 GAMS 软件来提升设计的效率,优化设计过程和结果。该软件在处理建模问题的时候能够通过自然、简洁的方式来展开处理,同时能够让用户自由更改公式,使用起来非常方便[4]。在使用计算机技术的过程中,虽然计算机能够带来极大方便,但是其对结构设计的优化还是存在着一定的缺陷,比如:数据本身的计算并不会考虑到各种更客观因素的影响,同时也不会对突发情况作出应急处理,这些情况的发生依然需要设计师发挥自身的主观能动性,对一些较为敏感的问题(如:房屋建筑的抗压性、抗震性、承重性等)进行综合考虑,保证建筑结构设计的稳固、安全和可靠。

2.5 协调建筑优化与结构优化

在结构优化设计过程中,需要对建筑物整体平面与结构之间的配合进行保证,建筑物施工需要实现简洁性的建筑系统,支柱与墙体要良好对接,截面面积与高度都要保持相同。在对楼体进行设计时,由于转角区域自身承受力的作用较多,因此需要将承重材料转变为高强材料,实现对自重的降低,保证建筑物整体的重心、刚心与质心的良好交叠,防止出现扭转。

结束语

总的来说,在社会经济快速发展的大背景下,在建筑业中应用建筑结构设计优化方法是大势所趋。它可在对房屋安全性及实用性进行保证的前提下,使得建筑物的美观度大大提升,减少原材料的使用数量,进而提高建筑企业的经济效益。因此,设计人员需要采取有效对策,在房屋建筑中合理利用结构设计方法,保证建筑整体性能。

参考文献:

[1]严冰.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].建材与装饰,2018(07):90.

[2]赵端.结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰,2018(02):75-76.

[3]肖敏,王韬.浅析房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].建材与装饰,2018(01):92-93.

[4]文国治.结构力学[M].重庆:重庆大学出版社,2008.

[5]黄真铮.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J].工程技术研究,2017,(12):58+106.

论文作者:齐振虎

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期

论文发表时间:2018/8/29

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