孫景華

摘 要：建筑結(jié)構(gòu)的造價(jià)對(duì)建筑工程的成本有著密切的聯(lián)系，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。為此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的協(xié)作中，應(yīng)加強(qiáng)溝通，精心設(shè)計(jì)，選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，降低建筑工程的成本。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用；優(yōu)化技術(shù)

目前我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了一定的水平，人們對(duì)于居住環(huán)境的要求也隨之不斷增加，為了盡可能滿足人們對(duì)于居住的要求，國家也對(duì)建筑方面不斷加大投資。如何實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)的功能性以及安全耐久性，同時(shí)最大限度節(jié)省建筑的占地面積以及追求經(jīng)濟(jì)性，是優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。進(jìn)行房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化包括進(jìn)行整體房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及細(xì)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)時(shí)代的降臨，以及計(jì)算機(jī)結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)理論，實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)問題向數(shù)學(xué)計(jì)算問題的一種轉(zhuǎn)換。因此，對(duì)于相關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)的掌握，也是實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化設(shè)計(jì)的一種前提條件。

1.房屋建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容

要想在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，首先我們必須了解建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容，其主要內(nèi)容為：在滿足設(shè)計(jì)要求以及建筑結(jié)構(gòu)使用功能的大前提下，我們應(yīng)充分考慮到設(shè)計(jì)過程中會(huì)遇到的諸多問題，并且在經(jīng)濟(jì)最為合理的情況完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。這個(gè)過程就是我們所說的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程。其主要內(nèi)容包括對(duì)建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)選型、建筑結(jié)構(gòu)受力情況以及建筑構(gòu)件布置方式等內(nèi)容進(jìn)行最優(yōu)化的分析和設(shè)計(jì)等。通常情況下，主要有兩大部分內(nèi)容：首先是以房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體為設(shè)計(jì)對(duì)象所進(jìn)行的最優(yōu)化分析和設(shè)計(jì)工作；其次則是以房屋建筑的分部結(jié)構(gòu)為設(shè)計(jì)對(duì)象所進(jìn)行的最優(yōu)化分析和設(shè)計(jì)工作。并且還可以將第_部分內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的劃分，通?？梢詫⑵浞譃榧?xì)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、中部主體結(jié)構(gòu)部分的優(yōu)化設(shè)計(jì)、上部屋蓋部分的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及下部基礎(chǔ)部分的優(yōu)化設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

2.房屋建筑與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

1）如何處理房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的層數(shù)與用地面積之問的關(guān)系。我們知道多層建筑與高層建筑，隨著層數(shù)的不斷增加，由于其使用的土地面積一定，因此，使得單位層數(shù)所使用的土地面積就會(huì)減小。但是實(shí)際的設(shè)計(jì)中并非如此，隨著建筑物層數(shù)的增加，建筑物的高度隨之增加，然而為了確保建筑物內(nèi)部的光線質(zhì)量，需要適當(dāng)?shù)卦黾咏ㄖ镏畣柕膯柧?，如此就?huì)增加建筑物的用地面積。由此可見，建筑物的總建筑面積所使用的土地面積與建筑物層數(shù)之問的聯(lián)系不是一種必然性。因此就需要使用房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)建筑物層數(shù)與建筑物的占地面積之問的關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)。通常情況下，高層建筑物的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是通過減小上部的面積來實(shí)現(xiàn)建筑物整體光照的效果，這樣可以盡可能達(dá)到減小占地面積的效果，然而上部的建筑面積也會(huì)隨之相對(duì)減小。如何尋找兩者之問的相互協(xié)調(diào)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)這種平衡，是需要通過相關(guān)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。

2）如何處理房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)備之問的經(jīng)濟(jì)關(guān)系。建筑物為了更好地實(shí)現(xiàn)其使用功能就需要進(jìn)行給排水管道以及電氣設(shè)備的建造。隨著建筑物層數(shù)的增加，所需要的給排水管道以及電氣設(shè)備都會(huì)出現(xiàn)遞增，這樣無疑會(huì)問接增大建筑設(shè)備的建造成本，對(duì)于房屋建筑的整體成本也會(huì)增加。

3）如何處理房屋建筑結(jié)構(gòu)的外觀與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系。使用相同的建筑用地面積，若建筑平面形狀由方形改為圓形，可以使得建筑物的周長最小，那么所建造的建筑物墻體面積就會(huì)相對(duì)變小，因此，前期的墻體投入降低的同時(shí)后期的裝修成本也會(huì)隨之降低。除此之外，方形或者圓形形狀的建筑物結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)處于一種對(duì)稱狀態(tài)，使得結(jié)構(gòu)本身會(huì)更加穩(wěn)定安全。因此，大部分的房屋建筑物都是采用的方形或者是圓形的結(jié)構(gòu)形狀。

3.優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1重視概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的分析

由于建筑物結(jié)構(gòu)布置方案的多樣性，對(duì)于同一個(gè)建筑方案，可以選擇小同的結(jié)構(gòu)布置方案；由于分析方法的小唯一性，對(duì)于已經(jīng)確定結(jié)構(gòu)布置方案的建筑物，在考慮相同荷載作用情況下可以選擇小同的分析方法；另外建筑物的設(shè)計(jì)選用的設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo)、取用的建筑材料、荷載標(biāo)準(zhǔn)值的取法也是小唯一的。以上部分的處理，無法直接依靠設(shè)計(jì)的軟件也就是計(jì)算機(jī)給出答案。這些部分的處理，需要依靠設(shè)計(jì)人員確定。然而小同的設(shè)計(jì)人員對(duì)以上部分的處理意見是小同的。為此處理這些問題就需要設(shè)計(jì)人員有一定的經(jīng)驗(yàn)積累。經(jīng)驗(yàn)越豐富的設(shè)計(jì)人員，在處理這些問題時(shí)，方案的選擇越靈活、判斷的過程越充分、做出的選擇越合理，越優(yōu)化。這就是我們所說的概念設(shè)計(jì)優(yōu)化過程。這說明，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)要重視設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)積累。經(jīng)驗(yàn)越豐富的設(shè)計(jì)人員，越能實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.2概念設(shè)計(jì)優(yōu)化要解決的是建筑設(shè)計(jì)中實(shí)際的復(fù)雜問題

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的是要保證所建造的建筑物的功能性、安全性，以及耐久性。能夠在規(guī)定的使用年限內(nèi)滿足各種功能的要求，同時(shí)做到最大限度的節(jié)約資金。

為此概念設(shè)計(jì)優(yōu)化的最終目標(biāo)是希望所完成設(shè)計(jì)的建筑物能抵抗各種小期而遇的外部作用因素。在外部因素的作用下設(shè)計(jì)的這些建筑物小至于倒塌。因此，分析建筑物應(yīng)對(duì)復(fù)雜的外部復(fù)雜環(huán)境因素成為概念優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。在這些復(fù)雜環(huán)境因素中，以地震作用比較特殊。地震作用無法確定其發(fā)生的時(shí)問，地點(diǎn)，能量等級(jí)。

4.結(jié)語

通過以上的論述，我們對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系以及優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情沉三個(gè)方而的內(nèi)容進(jìn)行t詳細(xì)分析和探討。我們對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的根木目的就是要保證其具備足夠的安全性、功能性和耐久性，同時(shí)最大限度的降低其施工的成木，并延長其使用壽命，而建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是一個(gè)有效的措施。因此設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)通力協(xié)作，大力的推廣和應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，從而為房屋建筑結(jié)構(gòu)選擇最為經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案。

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