房屋结构设计中建筑结构设计优化,该文是关于房屋结构相关开题报告范文与建筑结构设计和房屋和优化类专升本毕业论文范文.
房屋结构论文参考文献：
文/ 黄少坤 广东汕尾 516400
【摘 要】人们现在对建筑质量以及结构的要求越高,而在建筑结构设计却逐渐走向商品化,从而使得投资方获得更大的利润,这就需在设计结构时,满足消费者对房屋结构安全性的要求,同时找到良好的优化设计方法.通过优化设计的方法一方面减少建筑中所使用的材料成本,另一方面还可以降低建筑的造价.因此,本文从房屋结构的设计方面找到建筑结构优化的方法,然后详细阐述优化设计的具体实施步骤.
【关键词】房屋结构设计；建筑结构；设计；优化
由于近年来建筑市场一直处于人们关注的焦点,尤其是城市中,受到土地的限制而导致建筑市场不断提升,然而作为开发商则需要尽力减少成本,从而获取最大的利益.但是人们对居住环境的要求却是越来越高,因此,这就需要开发商找到良好的方式优化建筑设计,从而能够有效减低建筑的成本,同时也能够满足消费者的对房屋结构的要求.本文重点分析房屋结构的设计过程中在具体的优化方法以及具体的实施策略,期待能够对类似建设工作带来一定的参考资料.
1.分析优化房屋结构设计中的建筑结构含义
其含义主要包括如下三个方面的内容：第一个方面是优化结构设计中的数学模型,因为在优化建筑设计过程中,需要运用数学建模的帮助设计者找到良好的设计方案,其中最重要的是可以通过数学建模的方式展示出设计者的设计理念[1],从而更好地使得人们能够理解结构设计的具体情况.因此,建筑结构设计的优化设计需要通过科学和合理的数学模型来展示结构设计形式,同时通过数学建模的方式还能够找到其中所存在的缺点,从而便于设计者能够进一步优化设计.第二个方面在充分保证建设的安全和质量[2],在一般情况下,优化建筑结构最终的目的在于最大限度发挥房屋的功能,从而为人们居住带来积极帮助.因此,这就需要从人们居住的角度出发,找到其中的优化设计的方法.例如房屋设计方面的质量以及美观化,都是人们比较关注的项目,设计者就可以从这个角度找到优化设计的突破口,尽量地减小质量与刚度中心之间的差异性,从而充分地保证结构能够在水平荷载下难以发生扭转的效应[3].第三个方面在数学算法在其中的优化,这可以在第一步的基础上找到优化方法,而在这个步骤中就可以为设计者找到科学的数学算法,从而使得结构设计能够获得最优化.
2.优化房屋结构设计中的建筑结构方法分析
因为建筑结构中各个系统之间具有十分的关系,而在优化设计的过程中则需要重视其中各个不同变量之间的关系,所以,这就可以需要设计者是设计过程中借助于函数的模型进行分析[4],同时也能够找到其中设计的科学化模型.此外,不同的变量之间还可以通过一定的参数表达,从而找到优化设计的具体方法.下下文主要分析建立模型的步骤.
2.1 根据房屋情况而确立设计中的变量参数
在建立优化结构设计的模型工作量选择十分重要,它对优化设计的最终方案具有十分重要参考的价值,因此,在建立模型过程中设计者需要掌握其量的情况,并对其中的参数实施筛选,从而找到结构设计中较大的影响的部分,并把其化较小的参数置于次要位置[5],然后再充分考虑参数中的主要指标,一方面可以帮助设计者结构设计方面的压力,另一方面也对房屋计算所需要的工程量带来积极帮助.
2.2 针对房屋情况而确定目标函数
这一步骤主要针对结构设计过程中所确定的各项参数进行属性归纳,这就需要设计者把建筑结构中所产生较小影响的参数找出来,并将它们归为预定参数,这就可以有效减少函数模型中计算量[6].当目标函数确立之后,则需要进一步根据相关的函数而找出最优解,最后就可以在房屋结构设计方面优化应力约束、裂缝宽度的约束以及结构强度方面的约束.
2.3 分析优化设计的衡量条件
根据房屋结构的实际设计情况分析,在优化结构设计方面不仅需要掌握结构设计的方案,而且还需要把其中所涉及的多个变量以及约束条件充分掌握.例如对房屋结构的尺寸控制方面,要掌握好房屋的框架的稳定性,并分析房屋结构最大的受力限度以及变形结构的可塑性性等[7].因此,房屋结构的设计者就需要根据建设过程中的各个不同规条而将施工中约束条件以及目标确定好,同时对其中的各种条件做好相关的规定,进而能够有效实现房屋的优化设计.此外,在优化设计过程中还需要做到化繁为简,把各项约束条件充分地转换为有效的成约束条件并计算,其中常用的计算方法有Powell 法以及符合型法等.
3.结合工程实例分析优化结构设计的实施情况
某地区的房屋建设工程是一栋五层的写字楼,其总的占地面积是6376 平方米, 房屋的长度大约是56m, 而宽度大约是16m, 而房间的开间大约是4.8m, 写字楼中走廊的宽度大约是2.4m, 而层高在3.6 左右.在实际建设过程中,运用的是粉细砂层作为基础的持力层, 而冻土的深度大约是1.02m, 工程的地下水位约4 m 的深埋, 在建设过程中拥有抗震、防裂是8°.根据此工程情况而分析优化结构设计的实施情况.
在优化设计方面需要建立模型,然后根据模型情况而分析和采用具体的优化设计的方法.因此,根据上述的工程情况可以从以下三个步骤进行优化结构设计：第一个步骤是选择和确定结构设计中的变量,一般情况下,设计变量的选择可以把建筑设计中有较大影响因素部分作为参数, 如工程的地下水位、工程的地下水位房屋长、宽等,而把建筑设计中较小的影响因素则选为预定参数, 如抗震、防裂情况,这能够有效降低设计者的工作量；第二步骤是确定设计的目标函数；第三是模型的约束条件,主要包括的内容有：结构的强度约束情况、应力的约束情况、变形、裂缝以及弹性的约束情况等, 然后就是计算方法,一般优化设计的计算方法可以运用拉式乘法或者是Powell 法,这就有效帮助结构设计者找到良好的优化处理方式.通过以上三步步骤就可以找到优化模型具体的求解情况,而且在其中发现存在不合理的方案,则可以及时提出并修改,从而充分地保障了房屋结构优化设计之后能够得到安全、适用以及经济的效果.
结语：
上文分析建筑的结构设计工作中通过合理设计房屋的结构,不仅能够满足消费者对房屋安全、美观以及实用性的要求,而且还需要进一步提升建筑结构的经济性,这才能够保证开发商能够获得良好的收益.此外,建筑结构的设计还需要提升结构的抗震性能、内力传递、承载能力、刚度以及侧移能力,从而使得建筑结构具有良好质量保障.本文中所提出优化结构设计的方法,通过实践证明人们对此优化结构十分满意,此优化方式可以在今后的工作中运用,希望本文中的相关资料能够对相关工作人员带来帮助.
参考文献：
[1] 春. 价值工程的优化设计在房屋结构设计中的应用[J]. 技术与市场,2013,72(07):118-119.
[2] 齐建民. 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J]. 科技资讯,2015,13(11):73.
[3] 陈兆华. 如何应对房屋结构设计中常见问题[J]. 低碳地产,2016,2(17):363.
[4] 倪顺华. 房屋结构设计优化技术的应用研究[J]. 黑龙江科技信息,2016,195(12):207-207.
[5] 黄毅贤. 房屋基础结构设计出现问题及解决措施[J]. 门窗,2016,34(07):152.
[6] 张兰, 孙志飞, 鄢超,等. 房屋建筑结构设计中常见问题分析[J]. 建筑工程技术与设计,2016,23(36):715.
[7] 鲍山. 房屋结构设计中优化技术的运用[J]. 建筑工程技术与设计,2015,21(28):1742-1742.
作者简介：
黄少坤（：450105196807250069 ）,1968 年生,广东汕尾人,深圳市物业建筑设计有限公司汕尾分公司,研究方向：建筑结构设计.
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