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房屋建筑結構設計篇1

0引言

隨著國民經(jīng)濟的不斷增長，人們對于建筑工程要求也在不斷提升，建筑行業(yè)發(fā)展過程中也應該積極地學習先進的設計理念，從根本上提高設計水平。在保證施工質量安全的前提下，滿足建筑結構的使用功能，通過切實有效的優(yōu)化技術，改善結構設計減小占地面積，因此對房屋建筑結構進行優(yōu)化設計具有重要意義。

1結構優(yōu)化設計概述

房屋建筑工程中，針對結構進行優(yōu)化設計是指在保證建筑工程便利性的前提下，結合建筑工程藝術美學特點，充分發(fā)揮建筑結構的使用功能，降低工程項目建設成本，從根本上提高整體項目的實用性安全性以及美觀性。所以，在具體的設計環(huán)節(jié)，要求現(xiàn)有的設計人員能夠逐步打破傳統(tǒng)結構設計的局限性，將新型的設計理念和設計思維貫穿到結構設計中，進一步凸顯建筑結構優(yōu)化設計內涵。應注意以下2個方面：①建筑結構作為整體工程項目的基礎需要從整體上進行合理把控，并在此基礎上進行不斷地創(chuàng)新和優(yōu)化；②應加大對結構細節(jié)的關注力度，主要包含主體結構、細節(jié)構造、維護結構、屋頂、地基等多個方面，以此來保證房屋建筑結構設計的科學性和合理性。

2房屋建筑結構設計優(yōu)化應用原則

2.1安全性
針對房屋建筑工程進行結構設計時，保證結構設計的安全性是最基本的原則，其安全性將會直接影響到居住者的生命財產(chǎn)安全。因此，在設計過程中需要將安全性放在首要位置，結合工程建設的具體特點，仔細排除潛在的安全隱患，加大安全管控力度，有效延長房屋建筑工程使用壽命。

2.2功能性

房屋建筑結構設計中，滿足安全性原則之后，還應該對建筑結構的功能性進行全面考慮，結合使用者的具體需求進行全面總結和梳理，根據(jù)工程項目的實際特點，從總體上把握建筑結構的使用功能，保證各項設計都能夠更加貼合使用者的具體要求。此外，在結構設計環(huán)節(jié)還應該重點關注建筑結構的協(xié)調性、美觀度，通過采取有效的優(yōu)化技術，保證整體建筑結構功能的同一性。

2.3經(jīng)濟性

在滿足建筑結構安全性和功能性的前提下，還應該重點考慮經(jīng)濟性原則進行，房屋建筑結構優(yōu)化設計時，做好整體成本的管控工作，確保能夠滿足建筑結構功能和安全性的基礎上，對設計方案進行全面的分析對比，以此來找到最具經(jīng)濟性的設計方案，減少設計過程中產(chǎn)生的材料損耗，從根本上提高各項資源的利用率，有效節(jié)約企業(yè)成本投入。

3建筑結構設計現(xiàn)狀

3.1設計圖紙不完善

在正式開始建筑工程施工之前，需要結合工程建設的特點，出具科學的設計方案而設計圖紙是保證工程建設順利推進的前提。因此，必須保證結構設計圖紙的科學性和有效性，以此來提高工程項目建設效率，盡量避免施工過程中出現(xiàn)設計變更的概率。就目前建筑行業(yè)整體狀況來看，部分企業(yè)的設計圖紙不夠詳細和完善，有一些細節(jié)并沒有落實到位，同時對于建筑結構的防震等級、結構類型等也未進行詳細的標注，墻體材料的選用也未進行仔細說明，由于圖紙中內容不完善、標注不清晰，也會影響到后續(xù)工程建設的順利推進，留下很多安全隱患。

3.2地基基礎設計問題

隨著建筑行業(yè)的逐步發(fā)展，工程項目建設的數(shù)量和規(guī)模越來越大，不同建筑工程也有著其具體的要求，在設計環(huán)節(jié)應根據(jù)不同層數(shù)的建筑物對地基進行有效處理。由于我國國土面積遼闊，不同的地質條件對地基設計也提出了不同的要求，因此相關設計人員需要進入到施工現(xiàn)場，進行全面的調查研究，明確現(xiàn)場的地質信息，給出詳細的設計方案。然而，部分工作人員進行基礎設計時，并沒有深入到現(xiàn)場進行實地考察，只是通過口頭轉述的方式，導致圖紙與現(xiàn)場狀況嚴重不符，難以滿足工程建設的需求。另外，進行地基設計時還應該重點考慮沉降問題，由于部分工作人員經(jīng)驗不夠豐富，也沒有進入到現(xiàn)場進行實地考察，忽視了沉降問題，對工程建設的總體質量將產(chǎn)生極大影響。

3.3細節(jié)處理不嚴謹

建筑結構設計過程中，影響工程項目使用性能的關鍵因素就是細節(jié)問題，針對建筑結構進行設計時，還應該加大對結構細節(jié)的關注力度，有效提高整體結構的安全性，保證施工質量。然而，目前實際設計過程中，部分工作人員經(jīng)常會忽視一些細節(jié)問題，從而對整體設計效果產(chǎn)生極大影響，也會加大設計變更出現(xiàn)概率。

4房屋建筑結構優(yōu)化設計技術的應用

4.1優(yōu)化整體布局

針對建筑結構進行設計是一項非常系統(tǒng)復雜的工作，針對建筑空間優(yōu)化設計，要求具備足夠的層次性，特別是高層建筑，在開發(fā)過程中其結構設計更加復雜。從總體上看，建筑結構層次主要包含結構體系以及設計層次兩個部分，針對設計層次進行優(yōu)化，是指在實際設計環(huán)節(jié)對現(xiàn)有的結構進行相應的調整和優(yōu)化，確保其整體布局更加科學、更加合理，建筑物內部包含供電、承重以及供水系統(tǒng)，如果設計方案不夠合理，也會進一步加大后續(xù)工程建設的難度，影響建筑結構功能的正常發(fā)揮。此外，針對建筑結構進行整體布局優(yōu)化時，不僅要考慮實用性功能，還應該重點關注結構設計的美觀度和安全性。

4.2地基基礎優(yōu)化設計

房屋建筑工程中，地基基礎是整個項目開展的前提條件，地基基礎對于整個房屋建筑影響相對較大，其形態(tài)功能都與地基基礎聯(lián)系緊密。不同建筑物的功能和形態(tài)對地基基礎有著不同的要求，因此應結合工程建設的實際需求，對地基基礎進行合理的設計，保證地基基礎的牢固性，盡量消除施工現(xiàn)場潛在的安全隱患，保證工程建設的順利推進。在具體設計環(huán)節(jié)，應嚴格按照建筑行業(yè)相關標準以及規(guī)范的要求進行合理設計。進行技術改造時，也應該從多個角度入手，明確樁基的具體施工方式，樁身高度、直徑等具體參數(shù)，保證各項數(shù)據(jù)的準確性，對地基基礎設計進行有效完善，滿足建筑工程施工的實際需求。

4.3合理布置結構平面

針對建筑結構進行優(yōu)化設計，還應該重點關注結構平面的布置，其布置效果也能夠對整個建筑物的安全性產(chǎn)生一定影響。根據(jù)相關調查研究顯示，建筑結構平面布局與預期的抗震性能存在較大的聯(lián)系，所以在具體的設計環(huán)節(jié)進行平面布置時，需要盡量降低扭轉效應產(chǎn)生的影響，也就是指設計人員在實際工作過程中應重點考慮出現(xiàn)地震災害是偶然偏心因素的影響，對建筑物的豎向和水平位移進行仔細評估，確保A級高度位移控制量，在樓層平均值的1.2~1.5倍，同時B級高度位移控制量能夠在樓層平均高度的1.2倍以下。另外，進行房屋建筑總體結構平面布置時，還應該對建筑結構的抗震性能進行綜合分析，盡量選擇規(guī)則對稱的方式提高建筑工程總體的抗震效果，保證建筑工程的安全性。

4.4完善設計理念

針對房屋建筑結構進行設計時，設計人員除了應詳細了解工程項目現(xiàn)場及外部影響因素等信息之外，還應該對以上信息進行認真分析，結合具體的情況對結構進行科學改進，以此來保證房屋建筑結構的安全性和可靠性。在具體的設計環(huán)節(jié)需要對有可能產(chǎn)生的影響因素進行全面分析，盡量通過切實有效的優(yōu)化技術，將約束性因素轉化為非約束性因素，對設計方案進行不斷的改進和升級，保證設計方案具備足夠的可行性。另外，進行建筑結構方案設計時，設計人員還應該積極地將先進的設計理念和設計方式引入到設計環(huán)節(jié)，對整體建筑結構進行優(yōu)化。如建筑結構設計過程中可以使用概念性設計，通過將不同材料以及參數(shù)的多邊性特點進行有機結合，再根據(jù)建筑工程的實際狀況以及不同功能的使用要求進行變換，通過對各種不同的設計方案進行全方位多角度的對比分析，選擇最佳的設計方案，保證建筑結構具備美觀度、實用性和安全性，還能夠有效降低施工成本。

5結語

隨著國民經(jīng)濟的不斷增長，人們對于建筑工程要求也越來越高，現(xiàn)有的建筑結構既應該滿足功能性、安全性，還應該充分體現(xiàn)出建筑結構的美觀度和舒適性。因此，在具體的工作過程中，需要對建筑結構優(yōu)化設計進行高度關注，結合使用者的實際需求，利用自身的設計經(jīng)驗以及專業(yè)知識經(jīng)過認真的評估和分析，給出合理的設計方案，以此保證建筑結構的安全性和可靠性，有效節(jié)約施工成本。本文結合房屋建筑結構設計的概念以及具體應用原則進行分析，根據(jù)目前結構設計現(xiàn)狀，探討有效的優(yōu)化技術，希望通過研究能提升房屋建筑結構設計效果，促進整個行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者:莫君 徐陽華 劉彥斌 任鵬宇 黃海晏 單位:中國建筑第二工程局有限公司

房屋建筑結構設計篇2

0引言

建筑工程行業(yè)的發(fā)展推動新技術的應用。在項目的進一步運營中，出現(xiàn)的問題給建筑安全保障帶來了一定的困難。在房屋建筑結構施工中，需要考慮結構加固設計是否合理，并研究新技術和新材料的合理使用，以免影響房屋的整體結構強度。考慮到結構的設計，避免不規(guī)范的設計妨礙建筑穩(wěn)定性。因此，在房屋建筑結構加固中，需要認識到設計的必要性，保持房屋建筑結構的穩(wěn)定性，提高建筑的整體質量。

1房屋建筑結構加固的重要價值

在房屋建設初期，必須進行全面的現(xiàn)場勘探工作。如果數(shù)據(jù)研究不準確，設計方案就會出現(xiàn)問題。考慮到投產(chǎn)后可能出現(xiàn)的問題也會受到環(huán)境的影響，必然會影響建筑的整體穩(wěn)定性。建筑物的墻體或主體存在裂縫，影響建筑物的耐久性和安全性。由于房屋建筑質量與生活息息相關，房屋建筑施工時間較長，施工需要投入大量的資金，施工極易受到環(huán)境或資金的影響。一些建筑不重視結構加固技術，如果施工質量達不到要求，結構可能會出現(xiàn)問題，影響整體工程質量，項目的完成后也會有很多安全隱患。因此，為避免這些問題的發(fā)生，應對房屋建筑結構中的問題進行分析，在不影響結構性能的前提下，制定加固方案，應用科學的加固技術，提高建筑結構的穩(wěn)定性，可以提高建筑的耐久性和壽命。在房屋建筑結構加固設計階段，必須考慮到結構的抗震性。良好的加固方法彌補原工程的不足，保證工程建設的順利實施。

2結構加固技術的應用價值

房屋的使用壽命是評估整體質量的直接標準。雖然建筑施工技術不斷改進，但在施工后，房屋仍然會受到各種因素的影響，降低房屋的使用壽命，甚至會造成人身安全。為此，在房屋建筑結構施工中，強調建筑加固技術極為重要，降低外部和內部因素對房屋的影響，更多地發(fā)揮房屋建筑的經(jīng)濟性，同時也增加了房屋的耐用性。在相關影響因素分析中，人為因素和環(huán)境是影響房屋耐久性的重要因素。因此，保持房屋建筑的耐用性，是檢驗房屋質量的標準之一。加強房屋結構的加固，可以起到提高整體耐久性的作用。隨著現(xiàn)代環(huán)境的惡化，地質活動頻繁，地震次數(shù)也在增加。因此，需要增加建筑物的抗震能力。在房屋結構設計中，應注意房屋的抗震配置，以減少對房屋的影響。如果地震破壞了結構，勢必對生命財產(chǎn)構成威脅，導致房屋質量的破壞。因此，房屋建筑結構加固必須符合相關的標準，以避免設計問題導致房屋結構整體質量的下降。

3房屋建筑結構加固設計原則

在制定房屋建筑結構加固方案時，應以完整性為指導，考慮到加固效果，并考慮是否會影響各個構件的性能。對構件進行加固，降低建筑物結構的受壓程度。因此，必須從總體上控制結構的質量，以免影響整體性能。然而，對于單個構件的加固容易威脅到其他構件，影響整體結構的剛度。因此，必須考慮其他部件是否會受到影響。建筑結構加固需要考慮經(jīng)濟性原則，由于涉及整體結構的設計，保證工程的穩(wěn)定性。按照科學的理念加強整體結構設計。為達到穩(wěn)定效果，需要關注真實施工情況，以達到符合要求的性能。在實際工作中加強構件加固，需要在工藝上體現(xiàn)設計效果，本著經(jīng)濟的原則設計。基于必要性原則的設計，傳統(tǒng)的技術很難保持高強度的要求。在應用施工技術后，必須對施工技術提供必要的指導，并提高技術使用標準，保證加固施工的效果。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，質量標準也在不斷提高。在建筑工程中，采用加固技術來滿足需要。加固技術的研究需要不斷深入，本著實際應用的原則，做好加固設計工作。

4建筑結構加固施工中存在的問題

4.1設計不合理

目前，一些房屋建筑存在不合理的設計。由于在施工初期沒有專業(yè)的施工技能，對施工細節(jié)方面沒有正確的認識。許多項目很少有在施工中進行現(xiàn)場檢查。技術人員只對理論進行分析，無法根據(jù)施工環(huán)境和工程需要設計具體的加固方案，導致施工與實際存在差距。此外，施工和設計溝通也不是很完整。在施工中，施工技術不是很先進，項目因為細節(jié)問題耽誤了進度，同時也降低了施工整體質量，影響了房屋建筑施工進度，還降低了整體的施工質量。

4.2施工人員技能有待提升

房屋建筑業(yè)從業(yè)人員較多，但大多人員存在技術能力不足的問題，缺乏一定的專業(yè)知識。基于科技發(fā)展給房屋建筑建設帶來了新的機遇，住房標準的提高也對人員的技術能力提出了新的標準。但由于人員的能力參差不齊，很多員工對新設備和材料的使用并不是很積極，大部分人員仍然使用舊的施工技術。沒有積極地創(chuàng)新工作理念，對項目進度控制不太了解。此外，大多數(shù)施工人員缺乏專業(yè)的技能，還缺乏自身的素養(yǎng)，這對于新技術的使用造成了一定的障礙。

5房屋建筑結構加固設計及施工技術

5.1剛性樓面設計

為減少建筑結構加固設計的誤差，在加固方案設計中將樓面設計為剛性，應避免大面積開孔。保證結構的合理性，避免對建筑功能的形成一定的保障。如果建筑難以保證樓板的剛度，應在建筑物設計中增加連續(xù)梁，或在孔周圍增加隱藏梁，以支撐整體結構的穩(wěn)定性。在整體建筑設計中增加梁、板或隱藏梁的鋼筋數(shù)量，可以采用2層鋼筋來滿足設計加固的要求。

5.2混凝土加固

置換混凝土加固是當原結構質量未達到標準時，將其拆除，用于相同類型但強度等級更高的澆注混凝土，保證混凝土符合標準強度要求。還可以增加混凝土的強度，采用加固施工的優(yōu)點是經(jīng)濟成本低，施工操作簡單。強化作業(yè)后，使用環(huán)境沒有發(fā)生變化，對環(huán)境的影響很小。

5.3支撐加固

支撐加固常用于加固設計中，通過降低構件的彎曲來達到加固的效果，保持結構的穩(wěn)定性，將單位面積在構件上減小到一定程度。同一構件上的受力就會消散，不容易出現(xiàn)破壞問題。這種方法比較簡單，在實際應用中，原房屋建筑的外觀會因參考點而改變。如果缺乏科學的設計理念，也會破壞原有建筑的功能，減少工程的使用空間。對于現(xiàn)代房屋建筑結構，內部使用非常重要，會影響建筑的功能，所以這種加固用于有條件的結構加固[1]。

5.4間接加固技術

間接加固主要是針對房屋實際受力情況采用的特殊技術，如果房屋中的混凝土構件出現(xiàn)受力不均，就會破壞房屋整體的結構。在調整結構的強度后，加強低壓區(qū)域。該方法中應用廣泛的加固是預應力加固技術，通過施加預應力來增加結構的穩(wěn)定性，提高工程的抗裂性。在預應力的基礎上，結構的使用也將得到延長。加強建筑物的混凝土結構，具有較好的抗壓強度，可以滿足建筑工程的要求，有效延長整個工程的壽命[2]。

5.5磚混房屋的加固

磚混房屋加固日趨成熟，在加固磚混房屋時，要修復房屋的地基。對于地基的加固，使用灌漿接縫和高壓噴射的方法。接縫補強法是通過液壓、氣壓和電力將補強液引入基礎縫隙中。這種方法使用沙子、黏土回填來加固地基，這種方法還可以防止雨水對地基的腐蝕，提高地基的強度，解決地基的沉降問題。加固通常采用系統(tǒng)監(jiān)測填充情況，計算機數(shù)據(jù)分析可以控制溶液的稠度，并需要控制溶液的用量，實現(xiàn)準確的填充，提高了加固基礎的實際效果[3]。

5.6承重結構的加固

加強承重結構可以增加房屋建筑結構的整體承重力。加固承重結構時，需要對面層進行加固。用水泥砂漿加固表層，或用水泥砂漿加固鋼筋。如使用水泥砂漿加固，厚度應在2～3mm，在涂抹水泥砂漿中應按照設計標準進行，涂膜厚度不超過1.5mm。在用水泥砂漿加固中，鋼筋的厚度應為25～40mm，鋼筋的直徑應4~8mm。在加固面層前，必須仔細檢查墻壁。如果墻壁出現(xiàn)裂縫，先將其初始裂縫填平，表面必須清洗干凈，將墻面清洗干凈，涂抹加固層。加強面應進行噴涂保養(yǎng)，以防止后續(xù)發(fā)生開裂和脫落[4]。

5.7剛柔結合防水技術

如果房屋建筑結構出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，就會侵蝕房屋內部。針對這種情況，需要注意房屋的防水施工。防水技術的應用分為柔性和剛性防水。剛性防水涉及使用水泥、砂石或添加劑等材料，以及調整混合、壓制比例。采用改變孔隙率、孔隙特征、增加致密性等，與具有抗?jié)B透能力的水泥砂漿配制成混凝土。剛性防水材料根據(jù)膠凝材料可分為防水砂漿和在硅酸鹽水泥中加入添加劑的防水混凝土，另一類是由特種水泥制成的防水混凝土，以膨脹水泥為基礎。剛性防水由于較高的抗壓強度和一定的抗?jié)B性，還兼作承重結構。柔性防水材料的特點是螺旋材料和油氈，目前選擇最多的是聚合物防水卷材，其次是改性瀝青油氈。防水涂料是重要的防水形式，當今防水的最佳選擇是聚氨酯和丙烯酸水乳液涂料。防水用水泥砂漿將原地面抹平，干透后使用聚氨酯防水涂料對防水部位進行清潔。防水涂料干透后，進行儲水密性試驗[5]。

6結語

隨著現(xiàn)代房屋建筑技術的發(fā)展，越來越多的技術被應用于房屋建筑結構中。對于房屋建筑結構加固設計，必須控制建筑施工質量，采取必要的加固措施，提高結構的整體穩(wěn)定性，以確保生命和財產(chǎn)的安全。在房屋建筑結構加固領域，加固應用越來越受到重視，在未來的發(fā)展中需要更多的研究，為加固技術提供更多的思路，進一步推進建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者:官鑫 王宣 營卓 姜洋 王亮夫 單位:中國建筑第二工程局有限公司

房屋建筑結構設計篇3

0引言

房屋建筑結構設計的質量尤為關鍵，直接關系著房屋建筑項目的整體安全性。優(yōu)化房屋建筑設計方案時，各類房屋建筑結構功能差異較大，設計人員需結合房屋建筑結構的實際情況，綜合考慮建筑結構的藝術性、建筑用料成本、建筑項目實用性等因素，制定合理的優(yōu)化方案，以此減少建材用量，滿足房屋建筑的質量要求。為此，研究優(yōu)化技術的實際用法，以此改善房屋建筑結構性能，具有較高的價值。

1優(yōu)化技術用于房屋建筑結構設計的積極作用

1.1控制施工成本

優(yōu)化房屋建筑結構的各項工作具有較強的成本控制功能。使用優(yōu)化技術時，可增強建材使用的合理性，避免板材的浪費問題，提高房屋建筑結構整體布局的科學性。使用優(yōu)化技術時，需制定全面的成本控制方案，以此保證建筑資金的使用效果。

1.2保證建筑安全

在科技的支持下，國內房屋建筑結構的整體設計質量穩(wěn)步提高。使用受力分析程序，能夠載入更為全面、更具實用性的建筑資料，以此改善建筑結構的整體性能，使其更具安全性。采取參數(shù)設計房屋建筑結構的形式，可提升前期設計的精準性，減少設計變更次數(shù)，增強建筑成本的控制效果，合理設計建筑外觀結構，切實保證建筑結構的安全[1]。

1.3提高房屋建筑的附加價值

在采光、采暖等方面，逐一開展房屋建筑結構設計，以此滿足人們的照明、取暖等多種居住需求。然而，多數(shù)項目出售前，未有效控制樓間距，樓層高度設計不適宜，無法保證建筑居住的舒適性，間接降低了項目的使用價值。優(yōu)化技術的使用，能夠合理設計樓間距，確保樓層高度設計的合理性，切實增強土地資源的利用能力，從采光、取暖、通風等各個方面提高建筑項目的附加價值，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟收入。

2優(yōu)化技術用于房屋建筑結構的具體表現(xiàn)

2.1整體優(yōu)化

結構設計效果直接決定房屋建筑的質量，設計單位應綜合考慮多方因素，給出合理的設計優(yōu)化方案。整體優(yōu)化方案要求從各個方面、全環(huán)節(jié)視角統(tǒng)籌規(guī)劃各項建筑資源，規(guī)范操作各項工藝，以此保障結構設計質量，達到優(yōu)化設計效果。整體優(yōu)化后，加強用料質量的控制，對各類部件、各種用料逐一進行質量檢查，使其正常發(fā)揮部件功能。設計期間，需關注各類環(huán)境因素可能帶來的不利影響，加強人力、物資各項資源的分配，積極排查潛在的風險因素，防止養(yǎng)護不到位造成結構病害問題。結構設計期間，應融合簡化設計思想，控制設計偏差，降低施工成本。例如，對某房屋建筑項目進行抗震設計，使其擁有較強的抗震能力，編制相應合規(guī)的抗震方案，增強項目整體結構的承載能力，保證建筑結構設計的簡化效果[2]。

2.2地基優(yōu)化

在房屋建筑結構的各項設計工作中，地基設計占據(jù)較為關鍵的地位，設計項目結構時，應明確優(yōu)化地基結構的重要性。設計前期，設計人員應從全環(huán)節(jié)視角全面思考地基結構的性能要求，同步落實地質勘查工作，合理分析地質性能，綜合測算地質結構的受力情況。以結構安全為視角，全面開展項目安全設計工作。項目管理人員應積極承擔自身崗位責任，綜合考量地基結構性能的不利因素，做出相應預案，有效排查地基設計問題。例如，某單位使用數(shù)值模式方法載入建筑資料，開展地基優(yōu)化設計分析。案例項目的地基管樁內徑為0.3m，外徑為0.4m，管樁長度為18m。數(shù)據(jù)模擬時，土體半徑參數(shù)設計為8m，土體高度參數(shù)取54m，以此防止出現(xiàn)邊界影響。管樁、樁帽等位置，均參照現(xiàn)場試驗得出參數(shù)。墊層厚度為30cm，半徑為8m。承壓板內徑長度為1.7m，具體設計如圖1所示。對土層資料進行簡化處理，得出土體用料屬性，處理結果如表1所示。地基優(yōu)化設計時，采取數(shù)值模擬方法，考量路基剖面的設計需求，使用有限元軟件創(chuàng)建兩種設計方案，建立單組復合地基（圖2）、矩陣式四組群樁地基（圖3）兩種方案，從樁徑長度、管樁間隔、墊層大小等多個方面逐一進行優(yōu)化設計。圖2是單排樁地基的設計方案，土體邊長取160m，土體高度是邊長的一半，即80m。圖3是矩陣式群樁設計方案，管樁基礎長度為18m，管樁直徑為0.4m。案例項目地基結構優(yōu)化設計方案如表2所示。優(yōu)化處理后，從無墊層、20cm墊層、40cm墊層、60cm墊層4個方面逐一對比地基沉降情況。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，墊層厚度對地基沉降具有一定正向作用，地基優(yōu)化設計時，墊層厚度參數(shù)可選擇30~50cm，以此保障地基沉降的控制效果。對比樁帽與樁間距各方案發(fā)現(xiàn)，相同樁距條件下，增大樁帽規(guī)格時，會相應增強地基性能；相同荷載作用時，樁帽規(guī)格增加后，會降低地基沉降量，樁間距對地基承載性能、結構形變會形成一定影響。當樁間距/樁帽的結果為0.29~0.36時，地基承載性能明顯增強，地基沉降量較大。當樁間距與樁帽的比值大于0.36時，承載力增加量會減小，地基沉降量相應變小。為此，地基優(yōu)化設計時，樁帽大小應等于樁間距的0.2~0.4倍，以此控制地基沉降量，保證地基設計的優(yōu)化效果。

2.3剪力墻優(yōu)化

相關施工單位應關注剪力墻的設計效果，合理使用剪力墻，間接增強結構平穩(wěn)性，降低事故發(fā)生的概率，營造安全宜居的建筑空間。設計剪力墻時，設計人員需合理分布墻體結構重量，使建筑剛度等同于各層結構質量。設計人員還應合理設計剪力墻的質量承載能力，合理設計水平方向，使其處于角度平衡狀態(tài)。在剪力墻施工期間，需結合項目實況，全面分析剪力墻結構性能，準確測算墻體結構受力參數(shù)，結合項目實際需求，從結構強度、結構剛度等多個方面進行優(yōu)化設計[3]。例如，某單位進行剪力墻設計時，在抗震設計、內力測算、位移測定等方面逐一融合綠色思想，進行了結構優(yōu)化設計。設計時，將剪力墻的個數(shù)、結構厚度等因素設定成變量。優(yōu)化設計后，清晰地調整剪力墻布設結構，有效控制剪力墻用量，調整剪力墻厚度，以此增強結構整體的抗震能力，減少房屋建筑結構的碳排放量。案例項目剪力墻優(yōu)化設計方案如表3所示。參照剪力墻優(yōu)化需求，維持建筑功能，改進剪力墻的設計方法。優(yōu)化設計時，未改變剪力墻的用料、規(guī)格等參數(shù)，僅對布局數(shù)量進行優(yōu)化。優(yōu)化時，對于剛度變動位置、樓梯步行區(qū)、電梯間各處設計的剪力墻都進行保留處理。調整結構中剪力墻的規(guī)格，改變剪力墻墻肢結構，將其加工成“工字型”“T字型”等結構，以此提升優(yōu)化設計效果。未優(yōu)化時單層墻肢長度是147m，優(yōu)化后，各層墻肢長度為134.3m，使墻肢長度縮短了12.6m。圖4是優(yōu)化前后兩個剪力墻結構的位移統(tǒng)計。圖4中，橫坐標表示位移量，單位為mm；△線代表未優(yōu)化時剪力墻結構的位移情況；*線表示優(yōu)化后剪力墻結構的位移情況。由圖4可知，優(yōu)化前相比優(yōu)化后的位移表現(xiàn)更明顯，但兩個方案的位移差距較小，證明墻肢調小的優(yōu)化設計方案可行，不會改變剪力墻的結構性能，可減少用料施工，使結構分布更合理。

2.4電氣優(yōu)化

設計建筑結構時，設計人員應關注電氣程序、設備安裝的各項設計方法，堅持導向設計思想，在樓板、墻體等多個方位逐一進行電氣安裝，并參照電氣安裝規(guī)范，保證設備安裝質量。施工期間，極易發(fā)生電氣穿梁問題，因此設計人員需提前設計孔洞位置，使梁體寬度等同于墻體寬度，防止管線露出墻外。房屋建筑結構內部的電梯設計是豐富房屋建筑功能的關鍵項目，電梯含有多種構件，應合理進行電氣優(yōu)化設計，保證電梯運行的平穩(wěn)性[4]。

2.5排水優(yōu)化

排水設計應從排水效果、管線荷載力等方面，合理進行設備裝配。地下室結構需使用優(yōu)化技術嚴格測算管線預留規(guī)格、管線敷設深度，加強樓板鉆孔方位設計，給出相應的加固處理方案。針對水平方向管線設計工作，需加強重視，防止出現(xiàn)管線貫穿梁體問題。若有管線穿過承重墻的需求，應參照設計規(guī)范，做出相應的加固處理，提高排水管網(wǎng)的整體設計質量。建筑結構優(yōu)化中的排水設計任務，是以中水系統(tǒng)、管徑流向為設計主體。中水系統(tǒng)能夠有效提高污水、雨水的凈化處理質量，使其達到重新使用的標準，循環(huán)用水，減少水源消耗，取得較高的經(jīng)濟收益。設計人員需全面考量用料、運輸、用工等各項成本，優(yōu)選設計方案，必要時利用節(jié)水器具、變頻水泵進行排水系統(tǒng)設計，以此減少水源消耗，發(fā)揮節(jié)水優(yōu)化設計的積極作用。

2.6室內優(yōu)化

室內裝飾設計是從空間、家具、色彩等方面逐一進行結構設計。設計人員進行結構設計時，應考慮用戶對各居室的使用需求，以人體工學視角，從站立、行走、坐臥等方面逐一進行內飾設計。此種結構設計工作要求工作人員利用自然資源，從溫度、濕度、通風等方面進行室內結構設計，減少能耗。例如，進行建筑室內防水優(yōu)化布局時，初期選擇輕質用料進行施工，如碳渣、煤渣等，但此類用料承重能力不足，會發(fā)生衛(wèi)生間沉降問題，為此，應進行管道位置校準，增設相應的防水層，保證優(yōu)化設計質量。在進行防水設計時，可選擇二次排水結構。施工時，回填2層、防水處理2次。在水電管線敷設完工后，進行首次回填處理，回填高度介于15~25cm，去除無用管線，進行防水處理。再循環(huán)進行一次回填與防水，以此保障防水質量[5]。

3結語

綜上所述，使用優(yōu)化技術開展房屋建筑結構的設計工作，參照建筑結構的實際功能，梳理結構優(yōu)化方法，給出時效性較強的結構優(yōu)化方案，增強優(yōu)化技術的新穎性。相關單位應結合實際工作需求，總結優(yōu)化技術的使用方法，加強優(yōu)化技術的專業(yè)交流，探索優(yōu)化技術的使用方法，切實提高房屋建筑結構的各項設計質量。

參考文獻

[1]祝兵.結構設計優(yōu)化技術在房建結構中的實踐應用[J].建筑結構，2022，52（8）：167.

[2]朱瑾.房屋建筑結構設計的經(jīng)濟性及優(yōu)化技術運用[J].居業(yè)，2022（1）：108-110.

[3]丁海霖，馬威.房屋建筑結構設計中優(yōu)化技術的應用分析[J].陶瓷，2021（11）：101-102.

[4]陳應超.建筑結構設計優(yōu)化技術探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（24）：101，159.

[5]連平.結構優(yōu)化技術應用于房屋建筑工程設計研究[J].建材與裝飾，2019（20）：105-106.

作者:高雅儒 單位:深圳市華納國際建筑設計有限公司長沙分公司