论文部分内容阅读
摘要：房屋结构关系整个房屋使用的整体性能，在建筑行业中占有无可替代的地位，因此房屋结构的优化设计成为了一个关键的环节。而随着社会的发展和国民经济的提升，人们对居住环境的要求也越来越高，不仅要求房屋结构的功能性、耐久性、安全性，还要求具有一定的美观性和经济性，因此房屋建筑结构进行优化设计就更加重要。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术
中图分类号：TU2文献标识码： A
随着我国城镇化建设脚步日益加快，21 世纪建筑行业成为了我国的经济支柱产业之一， 结构设计在建筑行业中占有无可替代的地位，房屋建筑结构设计质量的优劣，关系到建筑物整体功能的发挥，直接影响到建筑物的实用性和经济性。改革建筑结构设计理念， 优化建筑结构方案设计，不但能够帮助节约建筑成本，方便施工，还能满足人们对房屋使用功能的需求。
一、房无建筑设计的主要概念
1房屋建筑结构设计的优化设计内容主要包含对建筑结构的布置方式、 选型、 受力情况进行详细的分析， 在满足建筑物满足使用功能的前提下，在设计过程中更好的规避建筑风险并且最大程度上优化房屋建筑结构。这是一项技术含量很高的专业活动，设计人员在进行具体房屋结构的设计时，应当兼顾建筑物的各种性能指标，包括使用价值指标以及美学价值指标等房屋建筑结构设计优化一般分为两个层次： 根据建筑结构的整体性能出发， 进行整体上的优化设计和分析以及根据建筑内部结构各个组成部分进行部分结构设计优化。在这两个部分中，建筑物整体结构的优化显得更加总要一些，因为整体是各个部分的综合。具体来说，建筑物整体结构的优化包括房屋顶部设计的优化、房屋外围设计的优化，以及房屋细节结构设计的优化。在实际设计中，设计者应该紧密结合建筑工程的真实情况，让房屋建造的社会效益、经济效益和环境效益实现最大化。在保证房屋结构性能稳定的基础下，大胆创新，敢于探索新型的结构优化设计，平衡房屋建造者和使用者之间的利益，充分考虑房屋建筑工作者的一件，以寻求新式的房屋结构布局方法。而目前，从我国目经济体制来看， 高层建筑住房将成为日后主要的房屋建筑物类型， 这就给开发商、 施工单位、 运营商带来了技术上的难题和经济上的负担。因此，实现房屋建筑的结构优化，满足房屋安全性能和建筑成本最合理的两个基本条件，就需要专业设计人员具备较高的设计能力。
二、房屋结构构造中的问题
1、框架结构设计问题
房屋建筑的主要承受能力来自于垂直于水平两个方向的合力，是由各个部分共同承担，但有很多房屋结构工程设计师，在进行框架结构设计的时，只注重对横向框架的设计，或多或少的忽略了对纵向框架的考量，最终可能导致建筑物梁柱承载能力偏弱，整体安全性较差的问题。
2、承重柱和构造柱问题房屋结构设计中，承重柱的作用是分担来自房屋主体建筑的重力，而构造柱的主要作用是维持竖向承载力，和屋面梁联系在一起，限制墙体开裂，提高房屋抗震性能，它是不能够完全代替承重柱的功能和作用的。但在实际中，許多设计工程师将构造柱肩负双职，同时担负着房屋的承重功能和抗震功能， 最终可能会引发构造柱出现裂缝， 房屋变形倒塌等问题。
3、承重构件问题楼板的是将楼面、屋面的荷载负重都转移到墙体和梁柱上面，保证重力的合理分布，直接关系着墙、柱、梁三体的安全。目前，某些设计工程师使用单向板来代替双向板，来提高设计的便捷性， 而实际上单向板很难承受较大的外界部压力， 就很容易导致墙、柱、梁三体失去受力平衡， 影响房屋质量的现象。同时还存在一些设计师忽视了建筑内部结构各部分的受力情况。对双向板的有效高度取值存在片面性，取值相对较大，使得建筑的钢筋跨度大，产生裂缝。
三、房屋结构设计中的建筑结构设计优化措施
建筑物结构设计优化可以分为三个阶段：第一阶段是变量的选择。一般情况下，那些对设计人员决定最终设计方案起到重要参考作用的数值，都可以作为变量供设计师进行抉择。比如：工程的目标参数包括预期产生的损失参数和房屋价格参数；工程的约束与控制参数包括表示房屋架构可靠性能的参数等。如果设计师能够将考虑因素较少或者变化幅度较小的参数作为参考指标，那与建筑结构设计、编程相关的工作难度将会随之降低，设计师也能更快找到符合设计目标的那组数据；第二阶段是函数的确定。设计者要在多组相似的函数中，选取最符合事先设定的房屋横截面尺寸和钢筋尺寸面积的那一组函数，分析这组函数的各种性质，从而最大限度地降低房屋建造的成本费用；第三阶段就是条件的衡量。为了增强房屋结构耐用性和稳定性，房屋设计的约束指标应该包含房屋尺寸、架构刚性、架构稳定性、变形限度和受力限度、架构体系规格、单元组件规格、结构可塑程度、墙体裂隙限度、结构确定程度等。在实际的设计中，设计师应当结合房屋建造工程的实际情况，比较分析目标确定的约束性条件和施工实际中的约束性条件，保障各种条件都符合相关规定，实现设计结果的最优化。
1、选择计算方法。
优化建筑结构设计的过程，就是一个复杂的计算过程。设计师在对各种数据进行演算时，要学习将附加约束条件的问题转换为不附带约束条件的问题，这样就可更容易求得计算结果。
2、决定最优程序
在设计了房屋结构模型，并选择了适当的计算方法之后，就需要进入决定最优程序的环节了。最优的设计程序应该具备运转高效、功能完整、用途齐全等特点。这种程序一般是由很多小程序组合而成，并在结构设计上发挥重要作用的综合程序。
3、 分析统计结论
设计师在统计了各个数据的计算结果之后，就要认真分析统计数据，找出各种设计方案之间的不同点和相似点，来确定最佳方案。。由于，房屋建造是一项成本较高的建设工程，涉及到各方当事人的利益；只有站在宏观的高度平衡这些利益关系，才能节约建设资金、优化建设方案。因此，在分析结论时，设计者要注意从多个角度思考问题，不能遗漏细节问题，妥善处理工程技术含量与经济效益之间的关系，不能只顾节约成本，而忽视技术的改进。
四、 房屋建筑结构优化技术的应用需注意的问题
1、前期的参与
房屋建筑前期的设计方案直接影响到建筑项目的成本，但目前结构优化设计技术并没有在前期方案中体现，以致相关的设计人员在进行房屋建筑结构设计时，常常忽略建筑结构的可行性和合理性，这样不但使得设计成本增加，同时增大了机构设计的难度。因此，设计人员在前期设计时要充分的融入优化设计方案，实现各个环节的最优化。
2、细部优化
除了注重整体设计，还要加强对结构基本构建的精细设计。同时随着计算机技术和优化设计理论的相互结合，优化设计已经逐渐从工程实践问题向数学问题过渡，所以，设计人员还要加强自身计算机技术的优化设计分析水平，使设计更加合理科学。
结束语
建筑物的性能指标包括很多。一栋合格的建筑物，应该具备质量优良、外形美观、结构完整的特点。房屋结构设计质量的好坏，关系到建筑物整体功能的发挥。房屋建筑的优化设计不仅可以提高建筑的功能性、安全性和耐久性，而且还可以在满足人们对各种功能要求的基础上，提升建筑物的美观性和经济性，同时希望通过优化过程合理的降低工程造价， 实现社会价值与经济价值的双向发展。
参考文献
[1] 张英迪. 试析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J]. 科技与企业，2012（22）.
[2] 陈俊. 浅谈结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].科技致富向导，2013（02）
[3]刘庆贵. 试论房屋建筑结构设计中应用优化技术[J]. 现代商贸工业，2013.
[4]王 磊， 张伯林.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应当注意的几个问题[J].煤炭工程， 2007 （ 9 ） .
[5]张利民. 房屋建筑工程中结构设计优化技术分析[J]. 科技创新导报，2012
关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术
中图分类号：TU2文献标识码： A
随着我国城镇化建设脚步日益加快，21 世纪建筑行业成为了我国的经济支柱产业之一， 结构设计在建筑行业中占有无可替代的地位，房屋建筑结构设计质量的优劣，关系到建筑物整体功能的发挥，直接影响到建筑物的实用性和经济性。改革建筑结构设计理念， 优化建筑结构方案设计，不但能够帮助节约建筑成本，方便施工，还能满足人们对房屋使用功能的需求。
一、房无建筑设计的主要概念
1房屋建筑结构设计的优化设计内容主要包含对建筑结构的布置方式、 选型、 受力情况进行详细的分析， 在满足建筑物满足使用功能的前提下，在设计过程中更好的规避建筑风险并且最大程度上优化房屋建筑结构。这是一项技术含量很高的专业活动，设计人员在进行具体房屋结构的设计时，应当兼顾建筑物的各种性能指标，包括使用价值指标以及美学价值指标等房屋建筑结构设计优化一般分为两个层次： 根据建筑结构的整体性能出发， 进行整体上的优化设计和分析以及根据建筑内部结构各个组成部分进行部分结构设计优化。在这两个部分中，建筑物整体结构的优化显得更加总要一些，因为整体是各个部分的综合。具体来说，建筑物整体结构的优化包括房屋顶部设计的优化、房屋外围设计的优化，以及房屋细节结构设计的优化。在实际设计中，设计者应该紧密结合建筑工程的真实情况，让房屋建造的社会效益、经济效益和环境效益实现最大化。在保证房屋结构性能稳定的基础下，大胆创新，敢于探索新型的结构优化设计，平衡房屋建造者和使用者之间的利益，充分考虑房屋建筑工作者的一件，以寻求新式的房屋结构布局方法。而目前，从我国目经济体制来看， 高层建筑住房将成为日后主要的房屋建筑物类型， 这就给开发商、 施工单位、 运营商带来了技术上的难题和经济上的负担。因此，实现房屋建筑的结构优化，满足房屋安全性能和建筑成本最合理的两个基本条件，就需要专业设计人员具备较高的设计能力。
二、房屋结构构造中的问题
1、框架结构设计问题
房屋建筑的主要承受能力来自于垂直于水平两个方向的合力，是由各个部分共同承担，但有很多房屋结构工程设计师，在进行框架结构设计的时，只注重对横向框架的设计，或多或少的忽略了对纵向框架的考量，最终可能导致建筑物梁柱承载能力偏弱，整体安全性较差的问题。
2、承重柱和构造柱问题房屋结构设计中，承重柱的作用是分担来自房屋主体建筑的重力，而构造柱的主要作用是维持竖向承载力，和屋面梁联系在一起，限制墙体开裂，提高房屋抗震性能，它是不能够完全代替承重柱的功能和作用的。但在实际中，許多设计工程师将构造柱肩负双职，同时担负着房屋的承重功能和抗震功能， 最终可能会引发构造柱出现裂缝， 房屋变形倒塌等问题。
3、承重构件问题楼板的是将楼面、屋面的荷载负重都转移到墙体和梁柱上面，保证重力的合理分布，直接关系着墙、柱、梁三体的安全。目前，某些设计工程师使用单向板来代替双向板，来提高设计的便捷性， 而实际上单向板很难承受较大的外界部压力， 就很容易导致墙、柱、梁三体失去受力平衡， 影响房屋质量的现象。同时还存在一些设计师忽视了建筑内部结构各部分的受力情况。对双向板的有效高度取值存在片面性，取值相对较大，使得建筑的钢筋跨度大，产生裂缝。
三、房屋结构设计中的建筑结构设计优化措施
建筑物结构设计优化可以分为三个阶段：第一阶段是变量的选择。一般情况下，那些对设计人员决定最终设计方案起到重要参考作用的数值，都可以作为变量供设计师进行抉择。比如：工程的目标参数包括预期产生的损失参数和房屋价格参数；工程的约束与控制参数包括表示房屋架构可靠性能的参数等。如果设计师能够将考虑因素较少或者变化幅度较小的参数作为参考指标，那与建筑结构设计、编程相关的工作难度将会随之降低，设计师也能更快找到符合设计目标的那组数据；第二阶段是函数的确定。设计者要在多组相似的函数中，选取最符合事先设定的房屋横截面尺寸和钢筋尺寸面积的那一组函数，分析这组函数的各种性质，从而最大限度地降低房屋建造的成本费用；第三阶段就是条件的衡量。为了增强房屋结构耐用性和稳定性，房屋设计的约束指标应该包含房屋尺寸、架构刚性、架构稳定性、变形限度和受力限度、架构体系规格、单元组件规格、结构可塑程度、墙体裂隙限度、结构确定程度等。在实际的设计中，设计师应当结合房屋建造工程的实际情况，比较分析目标确定的约束性条件和施工实际中的约束性条件，保障各种条件都符合相关规定，实现设计结果的最优化。
1、选择计算方法。
优化建筑结构设计的过程，就是一个复杂的计算过程。设计师在对各种数据进行演算时，要学习将附加约束条件的问题转换为不附带约束条件的问题，这样就可更容易求得计算结果。
2、决定最优程序
在设计了房屋结构模型，并选择了适当的计算方法之后，就需要进入决定最优程序的环节了。最优的设计程序应该具备运转高效、功能完整、用途齐全等特点。这种程序一般是由很多小程序组合而成，并在结构设计上发挥重要作用的综合程序。
3、 分析统计结论
设计师在统计了各个数据的计算结果之后，就要认真分析统计数据，找出各种设计方案之间的不同点和相似点，来确定最佳方案。。由于，房屋建造是一项成本较高的建设工程，涉及到各方当事人的利益；只有站在宏观的高度平衡这些利益关系，才能节约建设资金、优化建设方案。因此，在分析结论时，设计者要注意从多个角度思考问题，不能遗漏细节问题，妥善处理工程技术含量与经济效益之间的关系，不能只顾节约成本，而忽视技术的改进。
四、 房屋建筑结构优化技术的应用需注意的问题
1、前期的参与
房屋建筑前期的设计方案直接影响到建筑项目的成本，但目前结构优化设计技术并没有在前期方案中体现，以致相关的设计人员在进行房屋建筑结构设计时，常常忽略建筑结构的可行性和合理性，这样不但使得设计成本增加，同时增大了机构设计的难度。因此，设计人员在前期设计时要充分的融入优化设计方案，实现各个环节的最优化。
2、细部优化
除了注重整体设计，还要加强对结构基本构建的精细设计。同时随着计算机技术和优化设计理论的相互结合，优化设计已经逐渐从工程实践问题向数学问题过渡，所以，设计人员还要加强自身计算机技术的优化设计分析水平，使设计更加合理科学。
结束语
建筑物的性能指标包括很多。一栋合格的建筑物，应该具备质量优良、外形美观、结构完整的特点。房屋结构设计质量的好坏，关系到建筑物整体功能的发挥。房屋建筑的优化设计不仅可以提高建筑的功能性、安全性和耐久性，而且还可以在满足人们对各种功能要求的基础上，提升建筑物的美观性和经济性，同时希望通过优化过程合理的降低工程造价， 实现社会价值与经济价值的双向发展。
参考文献
[1] 张英迪. 试析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J]. 科技与企业，2012（22）.
[2] 陈俊. 浅谈结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].科技致富向导，2013（02）
[3]刘庆贵. 试论房屋建筑结构设计中应用优化技术[J]. 现代商贸工业，2013.
[4]王 磊， 张伯林.钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应当注意的几个问题[J].煤炭工程， 2007 （ 9 ） .
[5]张利民. 房屋建筑工程中结构设计优化技术分析[J]. 科技创新导报，2012