房屋建筑结构优化设计研究

　　摘要：城市建筑科学与技术水平的快速发展与提升极大地促进了当今我国各大城市的现代化建设与发展，很多时候由于城市内部的基础建设在不断完善，提高了现代人们对于住宅的环境与其舒适度的更高要求。城市建筑结构设计的研究与优化对于我国现代化城市的建设与其发展有着巨大的研究价值和应用意义，文章将针对于现代化城市建筑的结构设计之中的问题介绍优化建筑结构设计的思想同时对于优化建筑结构设计的基本理念和基本的原则问题进行了一些综合性的分析与论述，旨在不断地促进城市建筑工作的科学发展和素质提高，促进我国现代化的城市基础建设工作的不断完善。

　　关键词：建筑结构优化研究

　　1建筑结构设计优化的意义

　　如果一个设计方案中有了一些不利于建筑主体结构安全和抗震的决定性因素，则对其设计方案进行了调整，无法进行调整时，则设计师应当修改或放弃该设计方案。在对建筑主体结构设计方案优化的指导和帮助下，建筑在其整体刚度结构方面的要求应该能够达到均匀、对称的优化效果，如此一来，便有效地保证了主体建筑部分次要结构在强烈地震作用下的抗震安全性。此外，在研究实际建筑结构设计的环节还认为应该积极综合其他因素进行优化设计方式的研究和应用，以有效提高主体建筑的安全性和抗震防御能力，如采用延性的设计(这种延性建筑结构设计的方法能够很好地有效保护强烈地震过程中的主体部分建筑结构免受地震脆性的破坏)和多道次要设防的设计这两种方法(多道的设防是因为意指当建筑结构发生剧烈的地震时"牺牲"部分次要建筑结构的能量去吸收强烈地震的能量，以大大降低强烈地震对于建筑结构主体部分次要结构的脆性破坏和抗震效果)

　　1.1能够降低建筑总造价

　　由于在对建筑工程房顶结构的优化与设计的进行过程中，按照现阶段的经济社会形势以及建筑行业发展趋势对其进行了分析，高层住宅与其他高层建筑在其进行设计与施工的整个过程中，建筑结构的层数越多，其占的建筑用地总面积也会逐步的增加，与此同时，单位国有土地建筑面积减小时所占用的国有土地建筑面积也有可能会进一步的减小，为了在这样的优化设计前提下能够进行建筑用地的优化与节省，在进行建筑房顶结构设计的方面就更多的会是采取将高层建筑的房顶结构进行进一步的优化与设计规划，以有效的保证该项结构优化工程的质量和成本进一步下降。

　　1.2提高建筑结构经济性

　　在该类型建筑结构设计的实际应用过程中，由于设计需要充分凸显出该类型建筑的实用性和经济效果，建筑墙体的面积与建筑柱体的面积同样会按照该类型建筑物自身的建筑层高大小进行荷载的增加，水卫、电气的运输管线也同样会相应的加长;与此相反降低建筑层高，可以极大的节省。同时随着建筑总高度的减小，建筑之间的距离也会相应的减小，节约了用地。建筑面积相同，建筑使用不同的建筑平面和形状时，它的宽度和外墙周长也就相应地会发生变化，当建筑选择接近圆形或是越接近于方形时，外墙周长的系数就越小，基础、外墙砌体、内外表面的装修都随之有所减少，同时其整体的承受力也就相应地会有所提高，增强了建筑的经济和实用性能。与其他传统的建筑工程结构设计优化方法相比，采用建筑工程结构设计优化的方法可以有效地使得建筑工程的造价成本降低6%-34%。

　　2房屋建筑结构优化的原则

　　在对于房屋建筑原有整体结构的设计进行适用性的优化与设计时，必须对房屋建筑的其原有整体结构进行全面的深入了解与正确认识。通常的情况下，必须在充分确保房屋建筑结构的安全性和建筑功能性的基础上，对有关房屋建筑原有整体结构的设计进行适用性和优化方案的设计，制定更加合理的具有实用经济性和设计科学性的对房屋结构设计优化的方案。同时，必须对房屋建筑原有整体结构的优化进行更加深入的研究，选择最优设计的方案，采取更加高质量的适用性和优化措施，实现对房屋建筑整体结构设计的适用性和优化目标。

　　3建筑结构设计优化与创新的具体措施

　　对于促进建筑结构设计技术优化与其创新的一些具体措施来说，可以将其分成以下几个个方面对其进行详细分析。

　　3.1采用外形优化的措施

　　在我国早期建筑工程设计与施工的发展阶段，将对建筑结构进行相对应的优化设计是对我国现阶段早期建筑行业的发展十分关键的一项技术研究方向与内容，我国的早期建筑行业结构设计过程中需要相對应的建筑结构优化与技术创新的内容，设计与施工人员在对于建筑物主体进行结构优化与设计的工作过程中，应该将自己所实践的优化设计工作与经验对建筑物进行进一步的渗透，比如建筑物采用了外形结构优化的设计模式，在利用建筑物主体结构原有的建筑结构截面上进行建筑结构优化设计方法的研究与融合，对于建筑结构的主体框架类型与其内部结构类型进行了分析与设计调整，进一步的提升了建筑物主体结构的优化设计与创新能力。

　　3.2采用截面优化的措施

　　由于一个建筑物的结构优化应该首先要具备的就是建筑结构整体的可靠性与建筑整体安全性的两个双重标准，设计的人员在对整个建筑物的截面情况整体进行分析处理的时候设计过程中，应该将安全与可靠的双重要求结合起来进行进一步的考虑与展现，以此为基础上来提升整个建筑物的截面情况整体的美观性与建筑物的稳定性，使得整个建筑物能够在建筑整体结构优化的基础上还能够展现出自身的美观与平稳特性。

　　3.3采用拓扑优化的措施

　　按照现阶段我国建筑行业整体结构的优化方案设计中可能出现的一些问题来说，设计技术人员应该可以考虑采用现阶段拓扑结构优化的设计模式对现阶段建筑存在的一些问题进行了优化和升级，利用现阶段建筑结构的整体刚度以及理想整体刚度分布的状况对现阶段建筑的功能以及整体结构的质量和美观性进行了进步的设计和提升。因此设计技术人员在对现阶段建筑进行结构优化方案设计的同时和过程中，应该将现阶段建筑结构的整体刚度以及其他的属性进行进一步的设计和分析，以保证最终的建筑结构优化方案的设计能够为现阶段建筑的整体性完善和发展做出必要的质量保证，更好的满足和提升现阶段建筑整体结构的对经济效益以及美观性的要求。

　　总而言之，在现代化的经济社会快速进步和发展的今天，人们的生活水平和质量在不断的提高，同时也对于房屋建筑的设计提出了更高的技术要求。对于一个现代化的房屋建筑设计来讲不仅是其设计需要充分确保其基本的建筑使用价值和其功能性同时还要确保针对其外观的经济性设计还要确保其应当在外观上具有一定的美观性，以进一步的增强整个房屋建筑的结构和其设计方案的使用价值还是需要充分的整合和运用了现有的资源，使得其设计的技术水准和其效益能够得到不断的提高和增强，针对于房屋的外观经济性建筑设计，需要在充分确保了其安全性与其合理性的设计基础之上进一步的加强整个建筑结构的其设计美观性对于设计方案需要进行不断的设计优化，进行设计工作的改进。

　　参考文献

　　[1]李能能，董斌，房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[建筑设计管理，2013(12)：73-75.

　　[2]刘成义，论建筑业在工业经济发展中的应用[J].现代商业.2008(09).

　　[3]吴学红建筑结构加固方案的模糊优化设计及其应用研究[D].西安建筑科技大学，2003.

　　作者：孙思海

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文章名称： 房屋建筑结构优化设计研究

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