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摘要:城市化的发展进程,使建筑房屋建筑越来越多,而随着人们的生活质量提高,对建筑房屋的要求也越来越高,例如,人们对新式住宅的要求其既要能够符合居住人员的舒适性也要具有一定安全稳定性,从而使居人员不仅住的舒适也能够有安全感。所以当前的房屋建设中建筑结构的设计优化较为重要。而科学规范的建筑结构设计优化不仅能够提高房屋的安全舒适性,也能够使建筑企业对建筑资源进行优化。本文对房屋建筑结构设计中优化技术进行分析,希望为相关建筑企业提供参考。
关键词:房屋结构;建筑结构设计;优化策略
1建筑结构设计优化技术的主要特点
在开展房屋建筑结构设计工作时,设计者比较重视工程的安全性与可靠性,建筑工程结构设计对设计者的要求比较高,设计者要明确房屋建筑工程结构设计应用优化技术的重要性。建筑结构设计优化技术具有以下特点:第一,保证房屋建筑工程结构更为美观,在具体的设计之中,不但要保障工程施工质量,提升其舒适度,还要运用优化技术,强化房屋建筑工程的美观性,更好的满足消费者的美观需求。第二,从建筑工程结构特点来分析,房屋建筑工程结构设计要结合具体的施工区域进行优化与设计,遵守因地制宜的优化设计原则,有目的性的进行房屋建筑工程结构优化设计,并综合考虑环保因素,进而提升房屋建筑工程结构的可靠性。第三,从用户的角度来分析,在开展建筑结构优化设计工作时,务必要将居民的人身安全放在首要位置,不能够因为追求经济效益,采用质量不达标的材料与设备。
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。
3优化技术在房屋建筑结构设计中的应用要点研究
3.1工程概况
城镇化的快速发展,城镇居民人口数量越来越多,涌现了大量的房屋建筑工程,本文以某住宅工程为例进行分析。某房屋建筑工程地上19层为住宅楼,地下2层为停车室,占地面积为1265.34m2,采用框架剪力墙结构。
3.2构建科学的优化模型
对于房屋建筑结构设计者来讲,要科学选择设计计量,并明确各项参数的可变性,结合建筑工程的具体情况,进行相应更改。在运用优化技术时,需要选择不能够发生变化的设计参数,针对部分对建筑工程无影响的计量参数进行有效更换。为了保证工程设计参数更换更为合理,设计者要明确各项结构设计参数,减少工作量。在选择目标函数时,设计者在没有进行房屋建筑工程结构设计之前,明确工程结构的几何尺寸,并准确计算工程失效概率,不断降低房屋建筑工程的施工成本。明确工程结构的约束条件,设计者确定好目标函数之后,需要在规定的时间内设置约束条件,保证优化技术在房屋建筑工程结构设计中得到更佳运用。
3.3节能设计优化技术应用要点
现阶段,可持续发展理念已经深入各行各业,特别是在建筑行业当中,节能优化技术的运用,能够减少施工材料的损耗和浪费,同时节省大量的施工费用。一般情况下,设计者可以从施工能源利用角度来分析,科学选择建筑施工材料,并根据房屋结构特点,做好预算工作,结合工程经济效益,确定最终的房屋建筑工程结构优化方案。剪力墙设计作为房屋建筑工程结构设计重点,在优化建筑工程剪力墙结构时,设计者要特别注意以下问题:(1)保证建筑工程剪力墙高度符合相关规定。(2)在地下室顶板位置,要加强剪力墙嵌固,即使在地震条件下,房屋建筑工程结构不会受到任何影响,并做好相应的边缘约束。(3)做好暗柱设计工作,明确剪力墙的暗柱位置,暗柱作为房屋建筑工程剪力墙的重要组成,不但会影响剪力墙的可靠性与安全性,而且严重影响房屋建筑的抗压性。
3.4基坑施工优化技术应用要点
众所周知,加强基础建设,能够提升房屋建筑工程结构的整体性,在具体的设计当中,设计者要加强工程基坑技术优化设计,施工单位要选择先进的基坑施工工艺,并做好支护工作,并进行科学验算,待工程基坑施工质量达标之后,方可进行下道工序施工。为了保证基坑施工工艺得到更好优化,设计者确定最终的基坑施工设计方案之后,有关评审部门要进行综合评审,评审通过之后,根据基坑施工环境,设计者对该方案进行有效优化与改进。将优化技术应用到房屋建筑工程结构设计之中,能够保证工程结构更为可靠,防止工程结构出现大面积失稳现象。除此之外,工程结构设计者还要加强局部优化,不管是建筑工程结构的整体性优化,抑或是工程的局部性优化,在具体的优化中均有重要作用,也会严重影响房屋建筑工程的优化效果。所以,有关设计者要加强房屋建筑工程整体与局部结构优化设计工作,根据建筑工程结构设计中存在的问题,结合工程结构的层次性,包括工程结构与安装体系中的内容,进行规范优化设计,保证房屋建筑工程优化技术在设计中得到更好应用。建筑工程的使用时间有限,经过一定的时间后,建筑工程会进入不同的阶段,在这种情况之下,设计者要明确房屋建筑工程的具体使用期限,包括工程阶段性特点,并制定相应的优化施工方案,可以从以下方面入手:第一,根据房屋建筑工程的结构特性,结合以往的优化设计方案实施情况,制定出可行性较好的设计方案,进一步延长工程的使用寿命。第二,结合房屋建筑工程阶段性的特点,从这一角度来分析,针对该特点,制定更为科学的设计方案,更好的保障施工作业人员的安全。从施工单位角度来分析,要主动采用先进的施工工艺,在提升房屋建筑工程结构可靠性的同时,不断减少施工能源的损耗。
结束语
综上,结合具体的房屋建筑工程实例,提出工程结构设计中优化技术的应用要点,如节能设计优化技术应用要点、基坑施工优化技术应用要点等等,能够保证工程结构更加可靠。对于结构设计者来讲,要全面了解房屋建筑工程结构设计规范,针对工程结构设计中存在的问题,妥善解决,从而推动我国建筑业的稳步发展。
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