安徽省人防建筑设计研究院安徽合肥230000
摘要:近年来,我国的房屋建筑工程建设越来越多,房屋建筑结构设计也有了很大进展。当前建筑结构设计中的优化技术发展既满足的实用性的需要,也同时满足了人们对建筑的美观要求。因此,这项技术对人们的生活有着举足轻重的影响,因此很有必要对建筑结构设计进行技术优化。本文主要分析了建筑结构中常见的问题,然后根据结构设计的优化理论,对房屋建筑结构的应用上进行了一系列的分析,并提出了相应的一些建议。
关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术
引言
在房屋建筑结构的设计过程中,科学、合理的优化不仅有助于人们安全使用房屋建筑,而且有助于确保居住者的人身及财产安全。因此,相关人员应加强责任意识,以适应我国大力发展市场经济的形势,有效改善房屋建筑目前的结构设计现状,提高人们居住环境的质量。
1在房屋建筑结构设计中应用优化技术的作用
在房屋建筑结构设计中应用优化技术主要有两个方面的作用,分别是保证房屋建筑安全、降低房屋建筑成本,下面分别进行详细论述。首先,优化房屋建筑结构设计中的技术有利于房屋建筑安全性、美观性和功能性。房屋建筑结构设计中应用优化技术可以对房屋质量进行前期校核,避免不合理的设计结构的出现,提高了房屋建筑结构的安全性,与此同时,应用优化技术还可以弥补设计中的不足,提高设计的美观性,更好的保障房屋建筑的各项功能的良好结合。其次,优化房屋建筑结构设计中的技术有利于降低房屋建筑成本。在房屋建筑结构的设计过程中,在满足基本的功能性、安全性、美观性的同时,还要考虑它的经济性。在房屋建筑结构设计过程中应用优化技术可以优化房屋建筑结构,从而减少原材料的数量,同时提高材料的利用率,降低材料成本;与此同时采用优化技术还可以缩短房屋建筑工期,减少人力成本和时间成本。因此在房屋建筑结构设计中应用优化技术意义重大。
2房屋建筑结构设计中应用优化技术的原则
首先,遵循工程设计与价值来优化设计建筑结构,对建筑材料的性能应该合理的利用起来,建筑构件与部分地设计之间要加强协调,确保统一性。要求房屋建筑结构优化设计既要符合安全准则,更要符合传统设计方案,有一定的审美性,从而使建筑结构设计质量得以提高,将其建筑功能最大程度的发挥出来,达到最低的工程造价。其次,工程实际情况是结构设计工作开展的基础和保障。房屋建筑结构设计优化技术针对的主要内容为:屋盖结构、建筑基础结构、维护结构等,施工时必须要遵循工程实际情况,将工程进度与发展作为其重点,对工程造价合理控制,只有这样才能保证结构设计优化满足人们需求,并与设计理念相符,使建筑结构美观、实用,还能在一定程度上改善人居环境。
3建筑结构设计优化技术的应用
3.1直觉性地优化技术和建筑结构设计
每个房屋的建筑结构方案中,肯定是有很多种不同的建筑结构设计;有时即使明确了建筑物的结构布置,但是也会存在不同的分析方案。在相关设计人员对设计参数,材料进行分析时,这建筑结构的荷载的数值也不是唯一的。更别说建筑物的细节方面了,施工人员的处理更是不尽相同的。这类问题大多数时计算机无法完全解决的,大多数往往需要相关设计人员的分析和判断。但是判断往往时需要设计人员根据建筑工程的实际情况,实践经验以及丰富的理论知识,才能有很好的设计方案。
3.2模型设计
首先,选择适宜的变量,设计优化中,全体设计人员都应把握所有对方案设计有影响的参数,将其作为优化设计过程中的变量。若在优化中错误的将影响很小的参数视作变量,则不仅影响正规的结构设计,而且不利于计算编程,对优化设计也造成很大的影响。其次,选择正确的目标函数,在设计优化中,应计算可以满足要求的结构或构造尺寸,以及和钢筋截面积等指标有关的数学函数,以此帮助模型设计顺利完成,这是设计中的关键环节之一,正确选取函数,能简化设计过程。通过参数合理设置,在满足规范要求的同时,减少含钢量,或通过模型中假定及边界约束条件,提高整体经济性。最后,确定所有约束条件,保证结构安全性与可靠性是设计与优化设计前提,这就需要在实际的优化设计必须是在一定约束下进行的,并不是设计人员自由发挥的结果。而约束条件包含很多内容,如缝宽、强度、尺寸等。确定了不同的约束条件后,还应与目标约束条件实施对比与分析,确定是否满足现行规范的要求。
3.3重点优化房屋建筑结构细部设计
对建筑结构进行优化设计时,除了要关注整体设计,还应高度重视各细部结构及部件的优化设计,以消除拐角裂缝、使结构受力均匀。针对建筑结构,框架抗震墙的配筋率较大,而冷轧带肋钢筋可以适当降低钢筋配置,使施工更加便捷,并更有效地控制工程造价。此外,在优化设计过程中,还应及时引进现代化的科学技术。近年来,信息仿真优化设计技术已广泛应用在建筑工程项目的设计过程中,使结构优化设计理论与计算机技术的结合越来越紧密,可以借助计算机软件对建筑模型进行详细的分析,既直观又准确。因此,设计人员要掌握计算机技术和优化设计方法,充分发挥计算机技术的优势和作用,对建筑结构设计进行优化,提高工作效率和结构设计的合理性。由此可见,通过人工设计与计算机技术的配合优化设计房屋建筑工程意义重大,值得大力推广应用。
3.4优化结构设计主体及局部构造
任何一个房屋建筑物的主体结构设计方案,梁板柱尺寸、材料等的选择都会直接影响着建筑物的安全性、适用性、经济性。主体结构形式选择的合理,再合理的计算主体结构,就可以优化主体结构设计,对设计局部节点就有一定的复杂性存在,所以还应该优化设计和计算。总而言之,分别从整体和局部进行优化,才能真正达到优化目的。
3.5加强综合分析
优化设计房屋建筑结构时,还应充分考虑房屋建筑和四周环境的融合、房屋建筑物的技术性能、使用功能、艺术形式、经济效果等。与此同时,基于综合考量,上述错综复杂的元素,科学地规划布局,优化组合建筑平面和空间,适当处理建筑立面,合理选用材料结构形式,确定热、光、声等与环境条件适宜,从而将设计优化效果提升。
结束语
总之,随着社会经济发展的突飞猛进,人们的生活水平也在不断地提高,我们对建筑结构的需求也越来越多。所以设计人员为了满足这些需求,应该要在安全的前提下,积极挑战创新的结构模式,使客户的需求得以体现,尽量追求到艺术和实用相结合。在规划结构设计时,要尽量多规划平面,这样在满足质量的同时,也可以实现造价的节省。与此同时,我国的城市发展不断加快,对用地需要也在不断增加,土地的价格也是越来越高。因此,只有我们对建筑物的标准定的越高,才能满足人们的高需求。所以,在房屋建筑结构设计时,希望相关设计人员能够积极对结构设计进行优化,敢于使用创新方式来满足现代建筑物结构的额设计,并迎合了科技社会的发展需求。
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