房屋结构设计优化技术的实践应用
房屋结构设计优化技术的实践应用论文通过对建筑工程的结构进行优化设计处理，可以更好的实现建筑结构设计的整体优化，从而达到经济、科学及合理的设计要求。
房屋结构设计优化技术的实践应用【1】
摘要： 本文在全面分析建筑结构设计的需求与发展现状的前提下，概述建筑结构设计的基本原则和具体措施，并结合实例进行分析总结，对涉及现代技术手段的应用技巧，譬如双层钢筋水泥的混凝土结构应用、公共空间的组合设计、无梁楼盖的结构特点、基础施工的地基处理等等，形成全方位的建筑结构设计的应用模式，解决设计应用中的重点、难点等实际问题。
通过对建筑工程的结构进行优化设计处理，可以更好的实现建筑结构设计的整体优化，从而达到经济、科学及合理的设计要求。
关键词： 房屋;结构设计;优化;实践应用
0 引言
随着经济多元化趋势的不断深入，在房屋建筑领域的发展空间中，对房屋建筑造型和建筑的整体功能有了全面的要求提升，不管是工业建筑还是民用的私人住宅建设等，建筑结构设计的艺术应用和质量把握成为了当前着重考虑的因素，在全面构建建筑结构设计的整体性能的基础上，寻求结构设计的实际应用模式，对于建筑结构的本身设计有着重要的实际意义。
1 概述房屋建筑结构设计的整体观念
1.1 精心选定设计方案 随着建筑结构形式的多样化，在实际的建筑施工中，为了最大程度的满足施工的需要，结构设计开始向着越来越装拆简单、移动方便、承载性能强、使用安全可靠、适用经济的方向发展。
以建筑结构设计中常见的脚手架为例，有落地脚手架、挑架、爬架等之分。
其中使用最普遍的脚手架是落地脚手架，它具有装拆方便，搭设灵活，能适应建筑平、立面变化等优点，但是它的搭设高度受到一定的限制，并且因为它具有周转材料用量大，占用周期长的缺点，很难满足高层建筑施工的需求。
1.2 建筑结构设计的类型应用 在建筑结构设计的主要依据点上，侧重点就是关于质量，比如抗震等级、人防等级、地基处理、承载能力、材料使用等一些相关因素，同时还包括对设计图纸的详细了解和掌握，在钢筋水泥的质量要求、地基基础设计等级、砌体结构施工质量控制等级，基本雪压和基本风压，地面粗糙度等等一些基本建筑结构的类型需要。
如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3、地下水类型及标高、防水设计水位和抗浮设计水位，地基液化，湿陷及其他不良地质作用，地基土冻结深度、设计活荷载值、混凝土结构的环境类别、材料等级、强度等级、材料性能、施工质量的特别要求等，是在建筑结构设计中要考虑的要素。
2 分析建筑结构设计的整体原则
2.1 经济性建设原则 优化技术是指在满足建筑结构长远利益的同时，最大程度的减少建筑结构的近期投资，最大限度的提高建筑结构的可靠度和合理性。
通过采用优化技术，材料的性能价值会得到最大化，建筑结构内部各单元也会得到很好的协调，并且建筑规范所规定的安全度也会大大提高。
2.2 结构设计优化方法应用 一般来说在设计房屋建筑结构时会从以下五方面来考虑：适用、安全、经济、美观、便于施工，而建筑优化设计技术方法的应用不仅可以满足建筑美观、造型优美的要求，也能够有效增强房屋结构的安全性、经济性和合理性，它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量等方面。
其中房屋工程分部结构优化设计又包括基础结构方案的优化设计、围护结构方案的优化设计等方面，可以说优化设计涉及建筑结构的很多方面。
在实际的结构设计中，应该注意很多的问题，比如为了使建筑物不被水平荷载作用发生太大的扭转，应该在满足设计意图的同时，尽可能的使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异等。
3 探讨房屋结构优化技术的实践应用方式
3.1 框剪设计的整体思路 框剪结构集框架结构布局灵活、剪力墙结构刚度较大的优点于一身，使得该种结构体系具有较好的延性和整体性。
目前框剪结构已被广泛的应用于公用建筑、住宅等高层建筑中。
在这个结构的剪力墙可以单独设置，也可以利用一些其他的墙体，比如电梯井、楼梯间等，此外，这个结构还可以有效的提高侧向刚度。
在实际的建筑施工中，主要有刚性、刚柔、柔性等不同的价值计算方法，一般来说选用哪种计算方法会根据抗震质量的不同来进行合理的选择，比如为了改善结构的抗震性能，应该注意场地的土质类别，对不同土质采取不同的加剪力墙等。
3.2 复合地基形成法的技术提升 通过对被加固土体填充相应的材料，改变土体的结构，使土体被增强或被置换形成一定的增强体，由增强体和周围地基土的共同承载荷载，形成复合地基的一些地基处理方法。
在建筑施工中，根据特殊地质条件对地基承载力的要求，而选用不同的处理方法达到相应要求。
比如通过填充砂和石料深入土体，被置换或挤密，从而达到提高承载力的目的等。
3.3 多层钢筋混凝土框剪结构设计 在多层钢筋混凝土框剪结构的设计上，全面把握设计的主要点，分析梁柱以及刚接或者铰接相连促成的承载重量体系，在依据设计图纸和文件的前提下，全面把握设计图纸的客观需要，同时加强规范性施工和管理，读懂并理解设计图纸中的每一项内容，达到按图纸施工、依据图纸设计的目的，作好技术交底。
根据建筑结构的实际需求，可以采用现浇式框剪设计，就是通过梁、柱、楼盖的现浇钢筋水泥混凝土结构，增强建筑结构的整体性能，提升抗震能力，在实际建筑设计中可以广泛应用;同时，还可以采用预制装配式设计，就是指梁、柱、楼板均为预制，这样可以减少工程的难度，提高工程的速度，但是，整体建筑质量的性能不是很强，抗震效果、漏水系统等会有一定的偏差，可以结合地质条件进行考虑。
3.4 框架梁、柱箍筋间距的优化 对不同抗震等级的框架梁，柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做了明确的规定。
侧重点就是关于质量，比如抗震等级、人防等级、地基处理、承载能力、材料使用等一些相关因素，同时还包括对设计图纸的详细了解和掌握，在钢筋水泥的质量要求、地基基础设计等级、砌体结构施工质量控制等级，基本雪压和基本风压，地面粗糙度等等一些基本建筑结构的类型需要。
如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3、地下水类型及标高、防水设计水位和抗浮设计水位，地基液化，湿陷及其他不良地质作用，地基土冻结深度、设计活荷载值、混凝土结构的环境类别、材料等级、强度等级、材料性能、施工质量的特别要求等，是在建筑结构设计中要考虑的要素。
4 结语
房屋建筑结构设计是一个综合性很强的技术活，无论是从建筑结构的实际需求出发还是建筑本身的特点出发，在充分考虑地质条件、施工手段、技术应用、质量管理等综合因素的基础上，力求结构设计与实际发展相融合，形成和谐性的发展模式，整体推进建筑结构设计与实际施工的方法应用相结合，更好的提升工程设计的质量。
参考文献：
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[3]万石兵.结合实例谈旧水泥混凝土路面改造方案设计[J].中国新技术新产品，2011(16).
[4]陈燕华，曾晓云，袁康.暴风雪对建筑结构雪荷载取值的影响[J].低温建筑技术，2010(03).
[5]佘毅.关于建筑结构设计安全性的再认识[J].技术与市场，2011(06).
房屋结构设计优化技术的实践应用【2】
【摘 要】近年来，由于土地价格市场的变化，不断上涨的土地价格给开发商的建筑总成本控制带来了极大的压力，同时，人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高，相应建筑产品的品质要求也就不断提高，这就让开发商不断寻求新的手段满足顾客需求，而降低工程造价就成为开发商追求的直接目标，这就需要我们利用结构设计优化设计技术方法，提高有限空间、有限资源的最大化效果发挥，实现经济化、实用性和适用性的良好目标。
【关键词】结构关键词：设计; 技术; 实践
1.结构设计优化技术提高建筑结构经济性
结构设计优化方法的实践价值笔者认为，在满足建筑结构长远效益的前提下，应尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度和合理性。
与传统设计相比，采用设计优化技术可以使建筑工程造价降低5%～33%。
优化技术的实现，可以最合理的利用材料的性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调，并具有建筑规范所规定的安全度。
同时，它还可为建筑整体性方案设计进行合理的决策，优化技术是实现建筑设计的“适用、安全和经济”目标的有效途径。
2.房屋结构设计优化方法应用
房屋建筑结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工五种效果，而建筑设计优化设计技术方法的应用不但满足了建筑美观、造型优美的要求又能使房屋结构安全、经济、合理。
房屋建筑结构设计优化方法主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量方面。
房屋工程分部结构优化设计包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。
对以上几个方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造价分析等内容，在实施过程中，还应该按照一切从实际出发的原则，结合具体工程的实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。
进行结构设计时，应在满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用。
2.1房屋结构设计优化中计算参数的优化
所有的计算机计算结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。
通常情况下，计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层问位移(包括最大位移与平均位移比)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、墙和柱的轴压比、柱底内力设计值、地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值及超筋超限信息等等。
为了分析判断计算机计算结果是否合理.结构设计计算时.除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外，正确填写抗震设防烈度和场地类别，合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是非常重要的，这些参数要按照电算程序软件的有关规定设置.使结构设计更加合理。
2.2 建立科学合理设计模型
结构设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数，并建立函数模型，运用科学合理的方法得出最优解。
结构总体的优化建立模型的大致步骤如下：一是设计变量的合理选择。
通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数，将所涉及的参数按照各自的重要性区分，将对变化影响不大的参数定为预定参数，通过这种方法可减少很多计算编程的工作量。
二、目标函数的确定。
使用函数找出满足既定条件的最优解。
最后，约束条件的确定。
房屋结构可靠度优化设计的约束条件，包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。
设计中，要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。
3.房屋结构设计优化技术的几大实践应用
结构设计优化方法应用于实践之中，是目前一个比较广泛的课题，而且结构设计优化应在前期参与。
因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。
如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。