建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用肖宗军

建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用肖宗军

身份证号码:36242719861224xxxx

摘要:房屋结构工程作为当前建筑市场重要组成部分,在面对当前市场竞争趋势下,各个施工单位、企业力图通过优化房屋结构提升房屋工程建设质量,以此在市场上获得发展优势,为企业实现可持续发展发挥有效的促进作用。结构作为房屋工程的核心部分,随着现今房屋工程建设需求不断丰富、结构建设等级不断提升的当下,建筑企业施工所面临的压力也在不断的提升,企业结构设计一方面需要满足业主对于房屋美观性的需求;另一方面,同时需要满足结构本身安全性和实用性需求。以此,企业加强研发,通过多方面研究,优化结构,提升房屋结构安全系数,由于设计规划不合理及房屋结构抗震等级的提升等情况导致企业成本上升,通过房屋结构优化设计促使建筑企业经济效益最大化实现。

关键词:建筑结构设计优化;房屋结构设计;应用

一、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用步骤

建筑结构设计主要包括结构设计和外观设计,科学的结构设计和外观设计能够体现出建筑的优质性能。在建筑结构设计中,房屋结构设计是重要的构成部分和影响建筑整体质量的关键因素,房屋结构的优化设计需要将关注点放在房屋基础结构设计、主体结构设计以及抗震结构设计等方面,要确保优化房屋结构性能,同时设计出外观规整的房屋结构。建筑结构设计优化方法在实施时是遵循相应的步骤的,将其应用到房屋结构设计中需要结合房屋结构建筑工程特点制定出符合房屋结构优化设计的具体步骤。结合实际的房屋结构优化设计实践可知,房屋结构优化设计步骤如下。

1.1设计函数模型优化

设计函数模型是房屋结构设计的基础工作,做好对房屋结构函数模型设计的优化能为后续的设计工作奠定坚实的根基。设计函数模型优化的第一步是挖掘出影响房屋结构最优化设计的参数,并根据房屋结构设计要求提炼出相关变量。影响整体设计的主要因素是设计函数模型中的主要变量,将对整体设计影响较小的变量作为预定参数。设计函数模型时要用函数模型将预定参数中建筑切面的尺寸及涉及到其截面积的相关数据进行表示。建筑结构在设计过程中会受到一些条件的约束,将约束建筑结构优化设计发挥的条件成为约束条件,在设计模型时要将约束条件作为重要的参考因素,对房屋结构中的尺寸规划、整体强度、变形情况等进行分析和规定,并以房屋构造要求为标准规划好约束条件,尽量处理好约束条件和房屋结构优化设计间的关系。

1.2计算方案优化

对计算方案进行优化能提高计算参数的精确率,计算方案的优化的重点在于处理好复杂的变量,采用信息处理技术对复杂的数据进行处理。在具体的房屋结构计算方案的优化过程中会遇到限制性的问题,此时一般采用将限制性问题转化为无限定性的问题,拉氏乘子法、Powell算法等是优化房屋结构的计算方案时常用的方法。

1.3结果分析优化

房屋结构优化设计过程中最重要的一步就是结果分析,房屋结构优化设计的整个过程尤其是计算过程都需要计算机的支持,通过计算机处理数据,结果分析就是对计算机中的数据进行详细的分析,并以分析结果为依据制定出房屋结构的优化设计的具体方案。在得出房屋结构优化设计的分析结果和方案之后,要明确房屋结构优化设计的目的,要在整个设计过程和施工过程中提高资金和劳动力的利用效益,同时工程负责人员要把握住房屋建筑和经济效益之间的平衡点,处理好二者的矛盾,尽可能的提高高新技术的应用在房屋结构优化设方案中的占比,在提高工程质量的同时减少不必要的经济支出。

二、建筑结构优化方法在房屋结构设计中的应用

2.1建筑结构模型优化使用

建筑结构优化方法应用于房屋结构设计中,首先创新使用建筑结构优化模型。建筑结构模型制定的选择使用的过程中,一方面,注重不同变量的选择,从建筑结构本身出发,立足于项目工程本身,全面分析影响建筑结构的因素,无论是单一性因素还是多样化因素,都能够切实按照预定参数表现出来,将其反馈在模型的优化建设中。另一方面,在建筑结构模型优化设计基础上,多种因素共同反应,以此减少结构设计数量和实际计算数量,帮助结构设计人员工作量降低,在模型优化选择基础上,提升工作效率。

2.2基本目标函数的确定

在模型优化选择基础上,进一步确定目标函数。房屋建筑结构优化方法设计应用的过程中,结构设计人员需要对建筑环节有效清理、对各种建筑材料的规格、标准和数量等清楚到位,在明确造价总体成本基础上,确定材料应用函数。此外,在明确结构设计优化约束条件下,需要突出钢筋的优化使用,钢筋作为结构主要构成部分,明确钢筋结构截面的面积,通过钢筋的使用有效控制成本。

2.3约束条件的合理化制定

建筑结构优化方法应用中,需要明确结构完整性实现的重要性,不能随意的更改结构,在结构基本需求满足基础上,设定特定的约束条件,实现结构的合理化优化。但是,在房屋结构优化中,约束条件的内容不可以太过于宽泛,需要精细化规定。如,房屋裂缝可控宽度、建筑结构强度等级、尺寸大小以及结构其他层面的约束等都需要细致化的体现出来。在遵循各种约束条件基础上,将优化后的结构与最初的设计结构进行对比分析,以此满足工程结构建设质量需求。此外,结构设计人员积极借助现代化信息技术手段,将约束条件通过计算机程序的方式表现出来,通过运算核验检查条件是否符合结构的基本需求,以此在约束条件合理化制定的基础上,发挥对结构优化设计的参考价值,提升工作效率。

2.4综合结果科学分析

房屋结构优化设计最为主要是通过量化的方式对结构进行计算分析。房屋结构综合结果的科学化分析,需要通过计算的方式,将优化结果和最初的设计方案试下对比,在满足工程基本要求前提下,最优化选择合理的结构设计方案。房屋建筑结构优化设计中,需要从房屋整体出发,在自然地理环境和社会经济条件全面分析基础上,对深刻影响房屋结构的因素和问题进行专门的立项研究,以此多角度的、专业化的分析,得出精确化的结果,严禁避免结构优化中出现模棱两可的问题。在整个房屋结构优化中,这一阶段的分析是非常重要的,也是房屋结构优化同时满足美观性、实用性、牢固性的需求,同时实现结构成本的控制。

三、结束语

总而言之,在现阶段的房屋建筑设计中,结构的建设是影响建筑整体质量的重中之重,因此为从根本上提升房屋结构的安全性的与稳定性,当前建筑企业就要在确保建筑结构符合一定使用性功能后,加强对建筑结构设计优化方式的应用,结合施工现场的具体情况,从根本上保障房屋结构设计中的全面性与科学性,并为提升当地居民的生活质量水平,推进就特色社会主义构建的发展进程发挥出积极作用。

参考文献:

[1]罗建岗.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].住宅与房地产,2017,(3):70.

[2]郭睿.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2017,(3):93.

[3]胡必伟.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程技术研究,2017,(7):212-213.

[4]范国兴.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].鸡西大学学报,2014,14(8):23-25.

作者介绍:

肖宗军(1986.12.24—),男,江西遂川人,身份证号码:362427198612240358,汉族,学历:大学本科,职称:工程师,职务:研究方向:土木工程。

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