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關鍵詞：房屋；結構設計；優化
隨著我國市場經濟的不斷發展，建筑行業內部之間的競爭越來越激烈。在激烈的市場競爭環境下，建筑企業必須要以市場需求為導向，提高房屋建設的水平。在當前的社會環境下，房屋建設的水平不僅體現在房屋的質量上，同時還包括房屋的舒適性、經濟性、美觀性等。因此，必須要在房屋結構設計的過程中應用結構設計優化技術。本文將從介紹結構設計優化技術的作用入手，介紹結構設計優化技術的方法，分析結構設計優化技術在房屋結構設計中的具體應用。
1結構設計優化技術的作用
在房屋結構設計中應用結構設計優化技術具有一定的作用，主要體現在兩個方面。第一，在房屋結構設計中應用結構設計優化技術可以提升建筑的安全性。應用優化結構設計可以彌補傳統房屋結構設計中存在的不足和缺陷，從而提高房屋結構設計的合理性和安全性。而且，應用結構設計優化技術可以對房屋結構的受力性進行更加全面的分析，從而確保房屋使用過程的安全性；第二，在房屋結構設計中應用結構設計優化技術可以降低工程的造價。根據相關的調查顯示，在房屋結構設計中應用結構設計優化技術可以將工程的成本降到原來的70%，從而大大節約了房屋工程建設的成本。此外，應用結構優化設計技術還可以提高原材料的性能，減少材料的浪費，提高房屋建設的經濟性。
2結構設計優化技術的方法
無論是在房屋建筑總體結構設計還是分部結構設計的過程中都可以采用結構設計優化技術。房屋結構設計的主要內容包括基礎結構設計、屋蓋系統設計、圍護結構設計等。但在應用結構設計優化技術的過程中應根據房屋建筑的實際情況而定。下文將具體介紹一下結構設計優化技術的方法。首先，要建立結構優化模型。結構優化設計就是指將人們的居住需求以數學的方式表達出來，然后對相應的參數進行整理和分析，再結合房屋建筑的實際情況建立數學模型，最終求出數學模型的最優解。因此，在房屋結構設計的過程中應用結構設計優化技術最為關鍵的一步就是建立結構優化模型。在建立結構優化模型時也應遵守一定的原則。第一，要合理選擇設計變量。房屋結構設計過程中設計變量的選取是十分重要的，將直接關系到房屋結構設計是否合理。因此，設計人員必須要重視這項工作。設計人員應根據變量對整體結構的影響將其分成不同的類別，確定其中的預定參數，從而使得整個計算流程變得比較簡單；第二，要確定目標函數。確定目標函數的目的是為了找到最優解；第三，要明確約束條件。不同的房屋建筑的具體約束條件是不同的。但總體來說，房屋結構設計過程中采用的約束條件主要包括強度、應力、尺寸等。設計人員可以根據現行的房屋建筑設計規范確定約束條件。其次，要確定結構設計優化方案。在房屋結構設計過程中，結構設計優化方案應包括兩方面的內容，一是整體結構的布局，二是細部結構的優化。在進行房屋整體結構布局的過程中應盡量簡單一點。因為，越是復雜的結構需要的投入越多。而且，復雜的結構需要多次傳力，會影響結構的穩定性和安全性。細部結構優化涉及到的內容比較多，不同的部位對房屋結構的影響也是不同的。但在所有的細部結構優化過程中最為重要的部位是構件截面。構件截面的選取將影響到房屋結構使用的安全性和其它部位的結構設計。例如，豎向構件在設計時應選擇合理的軸壓比。如果軸壓比選擇不合理將會影響配筋的使用。又如，在進行梁截面設計時，如果截面設計的過大則會縮小房屋建筑內部的使用空間。如果截面過小則會增加使用的配筋，從而增加房屋工程的總成本。
3結構設計優化技術在房屋結構設計中的具體應用
現在，隨著城市居住人口的不斷增多，城市住房壓力越來越大。在這種情況下，房屋建筑主要以高層建筑為主。相比于普通的房屋建筑來說，高層建筑的結構更加復雜，在結構設計中應用結構設計優化技術更加符合人們的居住要求。下文將具體介紹一下結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用。首先，要優化設計規范。在進行房屋結構設計時，設計人員必須要先了解和房屋結構設計有關的規范，明確其中的條例和規定。同時，在房屋結構設計的過程中還應結合房屋的實際情況將這些規范應用其中，確保房屋結構設計的合理性和規范性。此外，設計人員在遵守規范的同時還應結合房屋建筑的實際情況對規范進行修改，即要將規范中一些過于寬松的條款舍棄，按照房屋建筑的實際情況而定，從而確保結構設計的最優性。其次，要參與房屋工程前期的規劃設計。為了實現房屋建筑結構最優化設計的目的，設計人員必須要參與房屋建筑工程前期的規劃設計。一方面，是要對房屋建筑工程進行全面地了解，掌握一手的數據資料。另一方面是要從全局的角度出發進行房屋結構設計，確保房屋結構設計方案的合理性和科學性，這樣才能為以后的施工提供科學的指導。如果設計人員不參與房屋建筑工程前期規劃設計，則無法準確地判斷工程結構的受力情況，同時也無法有效控制設計的質量和成本。這種脫離房屋工程建筑實際的設計方案不可能是最優的設計方案，即無法充分發揮結構設計優化技術的作用。最后，要進行概念設計。對于同一個房屋建筑工程來說，在施工條件基本相同的情況下，采用不同的結構設計方案產生的設計效果是完全不同的，需要的工程投入也是完全不同的。因此，在房屋結構優化設計的過程中必須要重視細部結構優化設計。在進行細部結構優化設計的過程中還應考慮到概念設計。概念設計是房屋結構設計中的重點內容，在進行房屋結構設計的過程中如果缺少相應的數據，就必須要通過概念設計的方法來處理細節。例如，在進行地震設防烈度設計時就不能單純依靠量化的方法，而是應采用概念設計的方法，將所有已知的參數作為參考，對結構的細節部分進行合理地處理，從而確保結構的防震等級符合相關的要求。
4結論
總之，在房屋結構設計過程中應用結構設計優化技術是十分合理的，未來隨著建筑行業的不斷發展，結構設計優化技術的優勢將會愈加凸顯。因此，人們必須要重視結構設計優化技術，將其廣泛應用于房屋建筑結構設計之中，提高房屋建筑結構設計的合理性、經濟性和美觀性。
參考文獻
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【關鍵詞】房屋結構；設計；關鍵問題；設計要點
房屋結構設計要兼顧安全、經濟、美觀和適用為一體，注意設計中的關鍵問題，在設計過程中要科學把握設計的工期時間、投資大小以及建設效益等。結構設計是房屋建筑的核心和靈魂，設計的好壞是房屋質量的關鍵所在，因此，房屋結構設計中應當注意的問題要認真的對待，同時，還要分析并注重結構設計的要點。本文就如何把握房屋結構設計的關鍵問題及設計要點做出了相關分析，希望能為房屋結構的建筑提供一定的借鑒。
1、房屋結構設計中的關鍵問題分析
1.1 柱下混凝土基礎
柱下鋼筋混凝土獨立基礎在工程建筑中應用非常廣泛，在設計中應注重其抗剪強度的驗算，避免出現驗算錯誤而影響工程質量。在建筑地基基礎設計的規范當中，只規定要對基礎變階處和基礎交接處的受沖切承載力進行驗算，而沒有要求對其抗剪強度進行驗算。多層基礎的房屋結構要通過相關軟件進行驗算校核。規范還規定，當基礎底面處的平均壓力值達到300kPa混凝土基礎時，應進行抗剪強度驗算。如果平均壓力超過300kPa混凝土基礎時，必須進行抗剪驗算。
1.2 條形基礎混凝土的強度等級
以建筑結構可靠度設計標準相關規定為依據，普通房屋結構設計的使用年限為50年，以混凝土結構設計規范為依據，一、二、三類使用環境下，50年設計年限的房屋結構中混凝土最低強度等級為C20。目前房屋結構中條形混凝土基礎仍是最常用的基礎形式，但是，由于不少設計工作人員圖紙中仍將條形基礎混凝土的強度等級設計為C15，因而違法了相關規范的要求，必須引起重視。
1.3 多層及高層房屋結構設計應有所區別
由于多層房屋建筑高度通常較小，因而受到的水平力影響也相對較小，其主要容易受到豎向荷載的作用，因此常選擇的是砌體或框架結構體系。但是，由于高層房屋建筑容易受到水平荷載的作用，因此常選擇側向剛度相對較大，且抗側移性能相對較好的剪力墻結構體系。因此，房屋結構設計時應當以實際情況為依據，對于多層房屋建筑而言，應嚴格執行建筑抗震設計規范，而高層房屋應嚴格按照高層建筑混凝土結構技術規程進行嚴格執行。
1.4 偏梁軸線的定位
在房屋的結構中，間梁的軸線和中心線是重合的。根據造型設計和使用功能的不同，樓梯間橫向梁、衛生間隔墻下梁和邊梁等的墻外皮和梁外皮要取平，從而發生偏梁。設計平面圖和配筋大樣圖中，往往會出現未標明偏移尺寸等數據，施工單位人員也沒有注意偏移而按照圖紙的要求進行施工，這樣就形成了錯誤，通常會造成嚴重的損失。因此，進行偏梁軸線的定位時必須對此問題進行考慮，以防此類問題發生。
1.5 懸挑梁
通常而言，因使用功能相關要求以及地形限制等方面的原因，懸挑梁結構形式十分常用。由于梁內所承受荷載較梁外挑部分通常更大，因此，梁內及外挑梁的截面尺寸常存在著差異，不少設計工作人員往往將梁內上層主筋延伸至挑梁了事，殊不知其兩側主筋根本不可以伸入挑梁內。待鋼筋工進行鋼筋的綁扎時才會發生出了問題，但此時許多鋼筋已經截斷且成型，因而不僅對施工帶來了極大的影響，還導致了巨大的經濟損失。此外，平常施工時梁箍筋接口位置通常均在梁上部兩角處進行交替綁扎，但是相關規范并未對懸挑梁箍筋接口位置進行明確規定，僅僅要求懸挑梁的箍筋通彎鉤不應小于135度，其彎鉤平直段的長度不應小于10d。由于懸挑梁構件主要負責為上部受拉、為下部受壓，若將箍筋接口的位置置于構件底部的受壓區，由于受混凝土對其所施加的壓力，因而錨固作用較受拉區將更為有利，因此，對于懸挑梁箍筋而言，其接口應盡量設置于梁底部。
2、房屋結構的設計要點分析
2.1 地基基礎相關設計要點分析
地基是房屋建設安全的首要問題，以安全為設計原則，對地基的地質進行勘察和分析，不僅要勘察地基地質的土壤、水分和結構等因素，還要分析地基地質的綜合情況，完善地基的設計方案，嚴格按照安全標準的要求進行地基基礎的相關設計。針對地質較軟的土質，可以利用高效軟地基處理法來進行土墊層設計，從而達到加固地基的效果。耐力容許值可以反映安全標準，但不能一味的追求耐力容許值。在地基設計中，利用經驗可以避免很多不必要的麻煩，減少浪費。地基的承載值等于梁、柱和基礎的負荷與折減系數的乘積，充分考慮和計算地基的承載值是保障地基安全的必要環節，也是其他設計能夠順利完成的前提。
2.2 承重柱截面高度相關設計要點分析
承重柱截面高度要按照規定的標準設計，不能為了簡化承重柱受力分析而縮小截面高度，這樣不僅降低了房屋的耐久性，而且容易發生梁底水平裂縫，損壞房屋，對人們的生命安全及經濟財產造成威脅。縱向框架和橫向框架是框架設計的兩個主要方向，設計時要同時兼顧兩個方向的框架設計，根據軸方向來計算該方向上的抗側力，防止縱筋和節點等不合格的框架出現。如果縱向框架出現普通樣式的連續梁，就會對框架設計造成很大的影響，因此，在框架的結構設計中，要充分考慮承重柱截面高度的設計。
2.3 構造柱相關設計要點分析
構造柱在房屋結構中主要起到提高墻體抗剪能力的作用，同時構造柱聯接圈梁可對砌體進行約束，防止墻體中的裂縫發生開展，并保持豎向墻體的承載力，加強房屋結構的抗震效果。構造柱的根部在地梁中，沒有其他支持的基礎，一旦構造柱用來承重，就會提前使構造柱受到壓力，降低構造柱對墻體的約束，因此，構造柱不可以用作承重柱。當構造柱受到壓力和破壞時會出現裂縫。在構造柱的設計中，承重柱是承重大梁下柱子的設計參照，也可以將構造柱設計于承重梁之下。此外，墻體的壓力和抗彎能力作用都是構造柱設計時的要點。
2.4 樓板相關設計要點分析
一般而言，樓板的作用力的計算要根據單、雙向板的作用來設計，不能將兩個板作用的計算簡單化，否則會使實際受力和假定受力不一致，造成一個方向配筋不足，一個方向配筋過大，從而使配筋的放熱出現問題，最終導致樓板出現嚴重的裂縫。雙向板有效高度的取值是設計的關鍵和要點，如果取值偏大，就會使兩個方向都出現彎矩現象，因此，在樓板設計中，雙向板通常采用縱橫疊放的設計，保證兩個方向的有效高度達到最佳的取值。
3、結語
總之，房屋結構設計過程需要相關設計人員同全體工作人員的相互協調與配合，把握好每個關鍵環節的設計，兼顧整體與局部的同時來對房屋結構進行科學合理的設計，確保房屋建筑結構的合理性，從而為房屋建筑的整體質量提供保障。
參考文獻：
關鍵詞：房屋結構；設計；優化技術；實踐應用
一?房屋結構設計優化的內容及其意義
當前，我國經濟快速發展，人們對居住條件及生活環境要求越來越高，而對建筑房屋進行優化設計，使其結構與美觀相互協調、同時適用、安全、經濟以及便利是改善人們居環境方面重要手段。房屋結構設計優化理念注重以實際為準則，根據工程建設的基本狀況，以計劃成本為控制為中心來進行的結構優化設計，其內容就是利用對建筑基礎的結構、屋蓋系統的結構方案以及圍護系統結構方案等環節，建立起一種關于結構優化設計的模型，通過對各種不同的影響變量參數中的若干關鍵參數的科學的計算，確立最終的建筑工程結構設計的優化結果方案。房屋建筑結構優化設計意義重大，一是大大提高建筑結構經濟性，房屋建筑進行結構設計優化可節省材料，有利用抗震，減少內外表面裝修，提高了其受力性能，增強了建筑的經濟性能。二是結構優化設計大大降低了建筑工程的總成本造價。節約用地，大量資料表明，，房屋建筑進行結構設計優化能夠有效降低工程成本造價25%左右，同時結構優化設計技術能夠對施工材料的性能利用更加合理化，能夠讓建筑工程結構內部各個不同單元之間更加充分互協調，提升了建筑工程結構設計的經濟性。
二?房屋結構優化設計技術應用
房屋建筑結構設計優化技術實踐應用是當前建筑業非常關注的一個課題，目的在通過結構優化設計技術逐步改善房屋建筑的使用性能的基礎上，提高經濟性，大力降低工程成本造價。在某個建設工程項目中，結構優化設計技術主要應用于項目規程的整體設計、前期設計以及抗震設計等各個分部階段環節，應用廣泛，其發揮的效能也十分明顯。
（1）房屋建筑結構在設計中應遵循結構設計規范
房屋建筑結構優化設計的目的是追求適用、安全、經濟、美觀以及便利施工，因此，房屋建筑結構優化設計不但要求結構設計工程師有豐富的設計經驗，也同時也要要對房屋建筑結構規范的條文有較為詳細的了解，在房屋建筑結構設計規范的基礎上，能夠把自身的結構設計方案科學的融入到整個項目工程中。對于一些大面廣的工程中，某些條文規定不可避免的的偏于保守，同時，也有些條文對一些特殊、復雜工程的設計工程條文安全性不足。因此，房屋建筑結構工程師在優化設計中，應該充分利用扎實專業知識與豐富的經驗，對上述問題做出科學與正確的判斷，從而能夠把握設計，使設計成果逐步優化，不斷創新。
（2）房屋結構工程師要積極主動參前期工程規劃
房屋建筑結構工程師要積極主動參前期工程規劃是實施結構優化技術的重點內容。因為，在在實際施工中，房屋建筑結構工程建筑師難以把握對結構體系的受力的正確分析，相關房屋建筑結構工程師要積極主動地參與前期方案設計，幫助建筑師構思與逐步創新，使整個建筑的優化功能能夠全部體現出來。
（3）涉及到房屋結構設計的各個專業應該相互協調與合作
房屋建筑結構優化是一個復雜性的系統工程，涉及到的專業也很廣，各個專業必須相互協調與配合。依據建筑學發展角度出發，現代建筑是綜合性產品，包括建筑、結構以及設備等要素。因此，房屋建筑工程在工程實施中，應該大力加強分工與合作，將各個構成要素進行充分有機結合，為打造出完美的作品夯實基礎。在房屋建筑工程項目設計中，最重要的環節是建筑設計與結構設計，只有將這兩個環節充分結合，房屋建筑工程的實用美觀大方效果才能充分體現，同時，房屋的建造結構受力更趨向合理性，大大降低了成本，簡化了施工。但在建筑設計中，一些許建筑設計人員不遵循建筑的基本力學規律，過于注重設計方案創作的新奇性，導致這房屋建筑結構出現一些后遺癥，因此，房屋建筑結構優化必須通過強化各個專業的合作與協調，才能夠實現結構合理，成本降低。
（4）房屋結構優化設計要將概念設計結合細部結構進行設計優化
概念設計即是利用設計概念并以其為主線貫穿全部設計過程的設計方法，是通過設計概念將設計者繁復的感性和瞬間思維上升到統一的理性思維從而完成整個設計。但是概念設計應用于沒有具體數值量化的狀況時，計算式不可避免與實際出現較大的差異，譬如在地震設防烈度就沒與不確定性，計算式與實際差別較大，因此，房屋建筑結構在優化設計中，通過采用概念設計的方法，將數值作為輔助和參考的依據，同時設計人員在設計過程中還需靈活運用結構設計優化的方法。在整個設計過程中貫穿一種抗震設防的思想且以概念設計作為重點指導設計。同時在設計的過程中，注重優化細部的結構設計，譬如現澆板中的異形板拐角處易出現裂縫，可劃分為矩形板。在選擇鋼筋型號時，充分考慮其極限抗拉力等。
（5）房屋結構優化設計要充分考慮下部地基基礎結構設計
地基基礎是建筑結構設計的重要組成部分之一，地基基礎雖然埋置在地下，屬于隱蔽工程，但其重要性不言而喻，建筑物的高度與安全性等受地基基礎影響很大。因此，房屋建筑結構中的地基基礎的結構設計優化必須選擇合適的方案，譬如屬于樁基礎，就要依據現場地質條件，綜合其他現場場地的條件因素進行基礎選型及埋深等設計，選擇樁基類型，最大程度的節省造價。
三?結語
總之，房屋結構設計中優化技術是復雜的系統工程，不但需要相關結構設計工程師正確地使用結構分析軟件、選擇最佳結構體系，同時，要大力挖掘基礎設計內在潛力，充分運用科學的方法與手段，大力降低工程建設造價，讓房屋結構優化貫穿整個設計過程，從而體現出結構優化的價值，讓房屋結構設計功能不但更加適人們居住與生活，同時，大力提高其安全度與抗震性能。
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【關鍵詞】房屋結構；安全；設計
隨著社會的發展，經濟的增長，城市化進程的加快，近幾年，大量的工業與民用建筑拔地而起，多層建筑已占據了相當的比重，并且在這當中出現的問題也是屢見不鮮。科學合理地設計房屋的結構是每個設計人員必須認真細致分析和推敲的問題，因此設計人員在整個建筑工程中將擔負重大的責任。設計者在設計概念方法中存在差錯、對房屋結構設計重視不夠、對設計方法和設計規范不夠理解、盲目的使用其他設計方案以及計算方法不夠科學都有可能導致不應該發生的事情，因此，本文將對房屋設計中存在問題進行逐一分析，避免更多類似的事情發生。
一、房屋結構設計中的常見問題
（一）房屋結構設計人員對設計規范理解不足：房屋結構設計是設計者的作品，由此，在房屋結構設計中所存在的問題很大程度上來自于設計者對其重要性認識不足、對房屋結構設計中的規范及設計方案的理解不夠透徹、結構選型考慮不夠全面，有的設計者對施工實施的可行性及實地沒有做好充分的了解和分析，沒有看清設計與工程直接的重要聯系，這些都會導致設計質量不達標、工程無法順利的進行與完成。
（二）基礎設計不恰當：基礎設計不當是房屋結構設計中的常見問題，主要原因在于在基礎設計時所截取的數值不準確、基礎拉梁設計和計算不合理。通常情況下，鋼筋混凝土多層框架房屋，根據地質的不同，大多都采用柱下獨立基礎及樁基礎，當地基的主要受力范圍內沒有軟弱粘土層的時候，可以不用進行地基的抗震承載力的驗算，但這并不代表，在房屋基礎設計時不用考慮外荷截的影響。還有一種情況是在對基礎設計的時候，作用于基礎頂面上的外荷截取值不當，甚至忘記了地面荷載對基礎的作用。基礎拉梁的設計和計算如果不夠合理，將成為基礎設計不當的另一個因素。如果用總剛分析法來計算，雖然樓板厚度取零，也定義彈性節點，采用程序計算結果，又會常常忽略獨基或樁基承臺支承約束剛度過大的問題。在基礎拉梁的設計上，通常會受到框架底層高和埋置深度的影響。適當的調整拉梁的計算跨度，認真分析電算結果，調整用鋼量，使拉梁的設計更符合實際使用。若在設計方案上不進行透徹的分析，也會導致結構布局設計方案的錯誤。
（三）框架結構設計不妥當：框架設計盡量避免單跨框架，底層房屋的框架，鄰近二層的剛度最好能控制在0.8以內。設計在框架結構帶的樓電梯小井筒是一種不合理設置，因為井筒的存在將會吸收很大的地震剪力，從而減少框架結構本能承擔的地震剪力。因此，在框架結構的設計中應該盡量的避免設置鋼筋混泥土的樓電梯小井筒。另外，由于在框架結構的設計中會設置填充墻，在結構計算過程中，所選取的指標也影響著設計的質量，在參數的選取上不夠完善，最終會導致周期折減系數選取不當，其計算周期將會大于實際周期，算出的地震剪力通常會偏小，這樣結構的安全系數則會下降。可見，對結構的計算周期進行折減是非常有必要的，但對于框架結構的折減系數常常取得太大。
二、常見問題的防范與解決措施
（一）嚴格遵守《規范》及相關規定，提高設計者的責任心：從近幾年在工程中出現的問題來看，大多都是由于設計人員的設計考慮不全，或是對新規范的學習不夠充分。如果能夠嚴格的按照《規范》進行設計，在對現場實地做了必要的研究之后再做設計方案的話，就可以避免很多的問題。為使設計方案更合理，就要求設計單位對設計人員加強培訓度，從長遠的角度考慮，定期為設計人員提供新的學習內容，經常交流在設計中碰到各種問題，并對每項工程的設計進行多方案比較，以防設計與實施脫節，提高設計人員的責任心。
（二）以經濟、安全、高質量為前提進行基礎設計：目前，高層建筑已經成為城市中最常見的建筑，這就對基礎設計上提出的更高更嚴格的要求。地基與基礎的設計既要做到經濟合理更要做到安全適用，要達到這以目標，設計者必須根據地質勘查的資料，在對多方面因素進行統一的考慮之后才能進行基礎類型和上部結構的設計。在進行荷截計算的時候，最好要考慮施工的超厚給結構帶來的不利影響。確定地耐力設計值，不要一味拿地質勘測資料提供的值就用，還應嚴格按照《規范》的規定進行容許承載力的修正。不同土質的承載力是完全不同的，通過土的類別組成分析，基礎埋置深度不同，再進行承載力的計算、修正，確定持力層所容允的承載力。如不認真分析，容易造成達不到設計強度要求，那樣會帶來潛伏的安全隱患。最好的方法是通過靜荷試驗獲取數據。在基礎計算的過程中，對于采用電算的結果，不要斷然相信，而是應該根據模型，參考已有的并成功的實踐經驗，精心對數據進行校核，通過多種方式進行比較和驗算，從而減少計算偏差，到達基礎設計的要求。
（三）科學的設計框架結構：首先，從上述可得，框架結構中設有填充墻，因此應該盡量避免在設置鋼筋混凝土樓電梯小井筒，如實在是需要設計，那么應當將井筒墻壁的厚度減薄，并且應該以開豎縫與開結構等方法對其進行剛度弱化，其配筋也不宜配太多，少量的單排鋼筋即可，其作用在于減小井筒的作用。其次，在選取框架結構的參數時，不僅僅需要選取電算的自振周期、樓層的側向剛度比、振型參與質量系數等，還需要在綜合全面考慮其余各項指標進行電算的結果。再次，在對結構配筋時，要注意構件最大配筋率與最小配筋率的限值，在保證建筑結構在發生地震時能具有一定時間的延性同時滿足強度要求，嚴格的按照規定進行設計，使鋼筋在各個部位都能滿足錨固、搭接長度及延伸性，材料的選用也需要慎重，使其滿足建筑強度的要求。
三、結論：
在當今社會，無論是工業還是民用房屋的設計中，高層建筑的覆蓋率已經越來越高，怎樣保證其建筑的安全性與適用性，已經成為建筑行業必須正視和思考的問題。而在房屋結構的設計過程中，所遇到的問題則是導致建筑本身出問題的關鍵性因素，本文將房屋結構設計中所存在的普遍問題進行了闡述，并給以了預防和解決措施，望有關人士借鑒。
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【關鍵詞】房屋結構；建筑設計；優化技術
當今社會對房屋建設的要求不僅僅是對質量的要求，更高層次上是對房屋建筑結構方面的要求。所以作為房屋建筑公司不能夠停留在陳舊的思想觀念中，應該緊跟社會發展的步伐甚至超越社會的發展，引領房屋建設的發展方向。這就要求其在建筑結構設計中必須有滿足人類需求有效的實施優化設計，房屋建筑結構優化設計能夠使房屋具有美觀、經濟、實用等方面的特點，并且在建筑過程中可以節省空間，提高建筑施工的效率。
一、房屋優化設計的主要內容
居民住房與商品房在結構和用途上都不同，居民住房更加注重房屋優化設計。房屋優化設計的主要內容包括結構是否實用，布局是否合理，外形是否美觀等等。房屋優化設計的目的是滿足居民的需求，為居民提供滿意的住房，同時也能夠增加開發商的經濟效益。通常情況下來講，具體的房屋優化設計方案主要從整體布局和具體部件兩個角度進行分析，考慮。影響整體布局的主要因素有房屋的尺寸，包括房屋的長度，寬度，高度等等。影響具體部件的主要因素有鋼筋和混凝土的強度等等。對于這兩方面的設計必須要由專業的工程技術人員進行設計，并進行規范化的審核和監督，這樣才能為房屋優化設計的后續工作打好堅實的基礎，以達到房屋優化設計的最終目標。
二、結構設計優化方法
結構設計優化就是指在設計建筑結構的時候，要改革設計理念，采取科學、先進的設計方案篩選方式，選擇出在各方面都能達到最佳效果的設計方法。建筑結構設計優化主要包括建筑物各個部分結構的優化設計，以及對建筑物整體結構的設計。
（一）結構優化設計模型
結構優化設計就是在各種變量中選擇主要參數，并且構建函數模型，采取科學、先進的方法計算得出最優解。結構優化設計模型的建立步驟主要包括以下幾點：其一，變量選擇。一般而言，影響設計方案的重要數據，均可以稱之為變量。比如，工程目標參數主要有房屋價格參數、預期產生損失參數；工程控制級約束參數主要有房屋結構可靠性參數，等等。如果設計人員可以有效減小參數的變化幅度或者減少變量參數的參考，那么，就可以降低和建筑結構設計、計算、編程相關工作的難度，這樣設計人員就能夠快速的找到和設計目標相符的數據。其二，函數確定。在多組函數中，設計人員可以根據房屋橫截面尺寸、鋼筋尺寸等數據選擇最相符的那組函數，對函數性質予以分析，進而實現降低房屋造價的目的。其三，條件衡量。根據房屋結構耐用性、穩定性的要求，房屋設計的約束條件主要有房屋尺寸、架構剛性、架構穩定性、架構體系規格、墻體裂隙限度、結構可塑程度等。
（二）結構優化計算方案
在房屋結構設計中，經常涉及很多計算過程，并且在優化設計中，計算過程將會更加復雜、多變。在進行數據演算的時候，一定要將附加約束條件問題轉變為不附帶約束條件問題，這樣就可以更快的計算出結果。通常情況下，計算方法主要包括符合型法、拉氏乘子法等。這些計算方法各有利弊，在實際設計過程中，一定要結合房屋建筑的實際情況，選擇恰當的計算方法，實現節約時間、節省精力的目的，保證優化設計的合理性與科學性。
三、結構設計優化技術的作用
（一）提升建筑的安全性
通過對房屋建筑結構的優化設計，可以對原有設計方案中的不足和缺陷進行彌補，從而提升建筑結構的合理性和安全性，在保證建筑整體質量的基礎上，節省建筑材料，提升建筑的穩定性和相應的受力性能，確保建筑的使用安全。
（二）減低工程造價
相關數據顯示，運用結構優化設計后，與原設計方案相比，建筑工程的成本可以節約10%―30%左右，成本大大降低。同時，通過結構優化設計，還可以充分發揮原材料的性能，確保建筑結構各個單元之間的緊密聯系，提升建筑工程的經濟性。
（三）結構設計優化技術的方法
之前也提到，建筑結構設計所追求的最終效果，是實現結構的安全性、經濟性、美觀性、實用性以及施工的便利性。在房屋建筑中應用結構設計優化技術，主要體現在建筑結構總體的優化設計以及建筑的分部結構優化設計。在房屋結構設計中的結構優化設計，主要包括基礎結構、屋蓋系統、圍護結構、結構細部等多個方面，需要從結構受力情況、整體布局、結構造型以及成本造價等方面進行綜合分析。結構設計優化技術需要從房屋建筑的實際情況出發，以確保優化設計作用的充分發揮。
四、結構優化技術在房屋結構設計中的應用
（一）工程概況
該住宅建筑整體高度30層，地下1層，采用鋼結構框架剪力墻的形式。在結合實際需求和現場情況進行綜合分析后，采用了結構優化設計，對傳統結構設計的模式進行改進和創新，以計算機為輔助手段，對每一個施工階段的設計進行了優化，同時針對整個建筑工程實行全局優化設計。優化后的方案與優化前相比，不僅更加科學合理，而且節省了大量的成本，與優化前相比，工程造價降低了 26%。
（一）優化設計規范
在對該房屋建筑進行結構優化設計的過程中，設計人員嚴格遵循了相應的結構設計規范，不僅充分了解了結構設計規范中的相關條例，而且結合房屋結構設計的實際情況，對結構優化設計的方案進行了合理應用。同時，針對結構設計規范中存在的不足，如安全性較差、要求過于寬松等，設計人員結合實際情況進行了適當的取舍，從而切實保證了設計成果的最優化。
（二）前期參與
要想做到結構的最優設計，制定出最佳的結構設計優化方案，設計人員應該積極參與到工程的前期規劃中去，充分了解工程設計的實際情況，針對客觀需求，有針對性地對建筑結構形式進行選擇和規劃，從而形成一個科學合理、行之有效的結構優化設計方案，為建筑工程的施工提供相應的指導和參考。這樣，才能切實保證優化設計的成果，保證建筑工程的質量。而如果設計人員無視工程的前期規劃，盲目按照自身的經驗對其進行優化設計，就會由于對建筑結構體系受力情況的把握不當，出現無從下手的局面，影響設計成本的質量。
（四）概念設計
對于房屋建筑而言，在相同的建設條件下，采取不同的結構布局方式，就會產生不同的設計效果。因此，在房屋結構優化設計的過程中，應該實現細部結構優化與概念設計的有機結合，這樣才能切實有效地提高結構優化設計的效果。這里的概念設計，主要是指將建筑的設計概念作為設計工作的重點，屬于一種貫穿設計整個過程的設計方法，主要是針對缺乏相應數值的細節進行處理，如地震設防烈度量化等情況，如果單純依靠相應的公式，得出的結果必然會與實際情況存在較大的差異，而采用概念設計的方法，則可以將數值作為一種參考依據，從而對結構設計中的細節進行合理把握，提升結構優化設計的質量。
綜上所述，房屋結構優化設計對房屋建筑來說是非常重要的，不僅能夠降低工程造價，還能滿足人們的需求，提供給居民經濟實用，安全美觀的住房，使居民感受到自己所花的錢是非常值得的。房屋建筑商應該應用合理的結構優化設計，實現公司利潤的最大化，從而提高公司的綜合競爭力。
【參考文獻】
[1]王也.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J].中華民居（下旬刊），2013，03
關鍵詞：房屋結構，設計，問題
Abstract: this paper in the design of building structures and the analysis of existing problems, and to building structural design problems should be paid attention to talk about some experiences.
Keywords: housing structure, design, problem
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
房屋工程的結構設計工作不僅直接關系到建設單位的經濟效益，同時也密切的關系到廣大人民群眾的切身利益，完整細致的設計工作不僅能給施工單位提供實際的經濟效益，更能給建設單位創造良好的品牌優勢，因此在設計過程中，因對建筑物重點區域的結構設計加以詳細的注意，已達到設計工作的質量要求。本文就房屋結構設計中存在的問題進行分析，并對房屋結構設計應注意的問題談一些體會。
一、房屋結構設計中存在的問題
1、結構設計與工藝設計不相協調
房屋結構設計首先要滿足工藝設計要求。工藝人員在進行工藝布置時，常與結構設計發生沖突矛盾。例如，需開洞的位置結構本應是框架梁，設備應沿梁布置，卻安排在了跨中，這就與工藝設計發生了沖突，既不符合設計要求，也不利工業生產進行，同時也存在安全隱患。另外，荷載分配也不合理。建議在設計方案階段，結構施工設計結合工藝布置要求來進行，以求結構設計合理、經濟，并符合安全指標。
2、防火設計問題比較突出
一些設計人員對防火規范、規定不熟悉，對建筑物分類有錯誤，導致在設計中對防火標準執行有誤，消防處理不當，存在許多安全隱患；一些重要場所的安全疏散出口、疏散門開啟方向不正確，影響安全疏散；有些設計中的防火分區面積過大，防火間距過長，設計存在隨意性；有些消防設施設計不合理、不配套，建筑物一旦失火，消防設施將不能有效發揮作用。
3、部分結構設計不合理
如《建筑抗震設計規范》第7.1.8條(強制性條文)規定“底部框架-抗震墻結構，上部的砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應對齊或基本對齊”。有些設計把底層設計成大空間，抗震墻很少，上部砌體抗震墻大部分與底部的框架梁或抗震墻不對齊，造成結構體系不合理，傳力不明確；有些設計中抗震分類、場地類別選用錯誤，導致整個結構設計錯誤。一些混凝土構件，特別是懸挑構件的最小配筋率達不到要求，有的相差一半，有的甚至一半都達不到；有些設計中荷載取值沒有按規范要求來確定，存在漏算錯算現象；有些結構設計與提供的計算書不一致，結構強度遠遠低于計算結果，設計存在嚴重安全隱患。
4、設計深度達不到規定要求
由于設計人員沒有對一般房屋尤其是多層房屋設計引起高度重視，盲目參照或套用其他的設計的結果；或是由于設計過程中對設計規范和設計方法缺乏理解.因此在設計人員制作圖紙中存在“偷工減料”，設計粗糙，過于簡單。
二、房屋結構設計應注意的問題
1、地基等基礎方面的設計
通常來講，在進行施工圖設計前，設計部門應查看由相關部門出具得多層房屋建筑地質詳勘報告，避免以建設單位提供的籠統的附近建筑物基礎設計資料為依據的情況發生。地基等基礎設計必須以安全為最主要的設計原則，在進行設計時必須依據地質勘察資料，綜合考察地質、土壤以及地下水等多方面因素，充分完善基礎類型和上部結構的設計方案，不能片面地追求耐力容許值，認為耐力容許值小即為安全標準。然后，應對軟弱地基進行換土墊層設計，采取安全高效的方法處理軟弱地基的換土墊層，避免單純憑經驗處理的方法。如果憑借經驗處理，僅僅采用砂墊層加強承載力，而沒有計算墊層寬度和厚度，那么不僅損害了建筑單位的經濟利益，同時也為建筑物的安全性埋下了極深的安全隱患。在對民用建筑進行設計時，應對梁與柱及基礎的負荷乘以折減系數。尤其是在對多層民用建筑進行設計時，一定對梁與柱和基礎的負荷按現行設計規范中規定的荷載乘以折減系數來計算，準確各部分的荷載值，之后其他相關部分的設計工作才能順利進行。
2、抗震結構設計
房屋設計用從抗震要求出發，進行合理的結構設計。（1）對一般多層砌體住宅結構，應優先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系：縱橫墻的布置宜均勻對稱，沿平面內宜對齊，沿豎向應上下連續；樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處不宜采用無錨固的鋼筋砼預制挑檐。（2）對鋼筋砼多高層結構住宅，力求做到：框架與抗震墻等抗側力結構應雙向布置，以便各自承擔來自平行于該抗側力結構平面方向的地震力；框剪體系的各抗側力結構要形成空間共同工作狀態，除了控制抗震墻之間樓屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外，還需采取措施，保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接；結構布置應盡量采用規則結構，對復雜結構，可以設置防震縫。
3、樓板的設計
首先，在作用力的計算上，應避免簡單地將雙向板作用按單向板作用進行計算，這樣會造成計算假定與實際受力狀態不符，導致一個方向配筋過大，而另一方向配筋不足，而配筋放熱嚴重不足是樓板出現裂縫最主要的原因。另外，如果雙向板有效高度取值偏大，那么雙向板就會在兩個方向均產生彎矩，因此，在結構設計中，雙向板跨中的正彎矩鋼筋應采取縱橫疊放的設計，計算時應考慮到兩個方向的各自的有效高度。
4、構造柱的設計
一般來講，在磚混結構中，構造柱除可以提高墻體的坑剪能力之外，還可以與圈梁聯結在一起形成對砌體的約束，這樣的設計不僅可以限制墻體裂縫的開展，同時還可以維持豎向承載力，提高結構的抗震性。應避免在結構設計中，將構造柱作為承重柱使用的作法。這是由于如果構造柱一般生根于地梁中，沒有另設基礎，如果將構造柱作為承重柱使用，會造成構造柱提前受力，降低了構造柱對墻體的約束作用，柱底基礎的局部承壓強度必然不能滿足整體設計要求，柱底基礎一旦發生沖切或局部承壓破壞，就會出現裂縫。尤其是在結構遭遇地震作用時，應力會集中早構造柱位置，導致構造柱首先遭到破壞，這樣一來，構造柱不但起不到應有的作用，反而會成為房屋結構中的薄弱部位。因此，設計人員必須保證承重大梁下的柱子應按承重柱進行設計，若遇特殊情況，如梁上荷載較小，也可將構造柱布置在承重梁下方，但構造柱對下墻體的承壓和抗彎強度作用都不應考慮在柱承范圍之內。
5、通風結構設計
（1）通風結構設計要考慮當地的環境及風向，尤其是建設小區的規劃，每棟房屋的方位，應考慮所在城市風的流向，要避免風洞效應使小區的庭院不適用。近年的小區為了最大限度地利用景觀，大多采用圍合式設計，中間用于小區綠化或景觀，樓宇像圍墻一樣排列在四周，盡管中間綠樹成蔭，但由于樓宇之間沒有通風口，不能形成有效對流區，這對防止病毒的傳播是非常不利。一般來說，開敞的空間比封閉的空間空氣流通性能好；點式住宅比條式住宅通風效果好。點式住宅當夏季風吹來時如同梳過一般，將居室和庭院內的熱空氣吹走。另外把居住區的室外空間組織成一個系統，將居住區主要道路設計成主通風道，沿通風廊道流向各個住宅組團，然后再從組團內庭院空間分流到住宅。
（2）如果建筑平面布局、居室通風只有進氣口，沒有排氣口或進氣口排氣口的位置與室外氣流方向平行時，居室通風不利，最好使進氣口位于正壓區內，排氣口位于負壓區內，氣流才會暢通。故住宅平面設計應明確各戶型的空氣對流通道，單朝向戶型的設計必須采取通風措施，建筑平面布局應該是明廳、明臥、明廚、明衛、窗的位置及開啟同住宅的內部布局和外部環境要密切結合，不要簡單處理，可采用高窗、角窗等多種形式，窗的開啟要考慮室內通風和立面效果，同時也要便于擦窗，內廊雙面房間的建筑，在走道墻頂或墻底開些通風窗。近幾年過于強調景觀、賣點，新建住宅多為封閉式窗戶，房間里偌大的落地玻璃窗，采光面積不算小，卻僅有一扇小窗戶可以打開，空氣明顯不流通。另外，廣泛使用的推拉式鋁合金窗使通風口只有窗戶面積的一半，同樣達不到空氣流通順暢的要求。
6、采光結構設計
天然采光的基本要求主要包括天然光的組成。通常到達地表的天然光由太陽直射光和天空擴散光兩部分組成。在全云天的情況下，室外天然光只有天空擴散光。全云天的亮度分布和水平面照度的關系。全云天亮度分布相對穩定，不受太陽位置的影響。全云天時天頂亮度最大為地平線附近天空亮度的3倍。
（1）采光標準。采光標準從采光數量和采光質量兩個方面對天然采光提出要求。采光數量是根據視覺工作的精細程度，劃分為五個等級，并依據采光的形式用采光系數的形式給出標準值。采光系數是室內給定水平面上某一點的由全云天天空漫射光所產生的照度和同一時間同一地點在室外無遮擋水平面上由全陰天天空漫射光所產生的照度的比值。采光質量包括采光均勻度、眩光的控制、合適的亮度比等方面。
（2）側窗的采光特性。低窗時，近窗處照度很高，往里則迅速下降當窗的位置提高后，雖然靠近窗口處照度下降，但離窗口遠的地方照度卻提高不少，均勻性得到很大的改善。側窗的有效采光范圍為窗高的3-5倍。影響房間橫向采光均勻性的主要因素是窗間墻。窗間墻越寬，橫向均勻性越差。
（3）常用天窗的采光特性。矩形天窗、橫向天窗和鋸齒型天窗相當于提高位置（安裝在屋頂上）的高側窗，光特性與高側窗相似。采光系數最高值一般在5%7%以內。平天窗由于不需安裝天窗架，簡化結構平天窗采光效率高，而且更易獲得均勻的照度。采光結構設計的主要步驟和采光計算原理。采光設計的主要步驟：收集設計要求、條件和環境方面等的基礎資料，選擇采光口形式，確定采光口位置及可能開設的窗口面積，估算采光口尺寸，布置采光口、采光計算原理：這種計算方法是根據有關數據查出相應的理想條件下的采光系數值。然后按實際情況考慮各種影響因素，加以修正而得到室內最暗處的采光系數值。
三、結束語
總之，建設工程是一種特殊商品，工程投資大、建設周期長，其工程設計質量不僅關系到工程的投資效益、使用要求，而且直接關系到人民群眾的生命財產安全。因此抓好設計質量管理工作顯得非常重要。針對當前設計質量狀況，設計單位應加強內部的質量管理，設計管理部門要加大對設計質量的監督管理，結合施工圖設計審查、專項檢查、質量抽查等工作，加強對業主、勘察、設計單位的市場監管力度。特別是設計單位在進行房屋結構設計時必須在滿足國家設計規范要求的前提下，加強房屋結構的概念設計和地基設計，才能提高房屋結構設計水平，確保房屋設計質量不斷提升，以使房屋的結構設計工作做到更安全、更合理。
參考文獻：
[1]熊丹安.21世紀土木工程類專業叢書-結構構--造原理與設計(第二版)[M].武漢:武漢理工大學出版社，2003.
[2]孟建軍.淺析少量抗震墻的框架結構的設計和運用[J].科技致富向導,2011,(23)
關鍵詞：房屋結構設計，優化技術
Abstract: a house to apply the structure design, safety, economy, beautiful and so on together is just perfect, it needs to use the building structure design optimization methods, to improve the limited space realize perfect target. In this paper the author to the structure design optimization in the modern building structure design of the application are discussed. In order to use of limited resources to achieve the goal of economic and practical.
Keywords: housing structure design, optimization technique
中圖分類號： TU318 文獻標識碼：A文章編號：
引言
隨著我國城市建設用地日趨緊張，城市居民住宅向中高層方向發展，與之相適應的結構形式也取得了許多新的成果。在高層住宅的開發建設中，結構設計是相當重要的一個環節，它與規劃、建筑、設備和施工等專業緊密相聯。同時時代的發展，建筑風格的變化多樣，又給高層住宅結構設計提出了新的課題和新的挑戰，高層建筑結構設計也越來越成為結構設計工作的重點和難點，如何對高層建筑設計中存在的一些問題進行優化應該是每個結構設計人員時刻應該思考的問題。
一、建筑結構優化方法以及實踐意義
建筑結構優化方法主要體現在房屋工程分部結構設計優化和房屋工程結構總體的設計優化兩方面。房屋工程分部結構設計優化主要分為以下幾方面：基礎結構設計優化、房屋頂部系統發案的設計優化、房屋周邊圍護結構發案的設計優化以及結構細節部分優化等方面。這幾個方面進行設計優化時，還要對房屋建筑物的受力分析、布局、內部結構、造價、成本等內容進行具體的分析，并且要在在設計規范內，實用性好的條件下，還要結合實際工程的情況，對其綜合的經濟效益和工程成本進行結構設計。
建筑結構優化的實踐意義：與傳統的結構設計相比，進行建筑結構設計后的發案可以將建筑工程的成本造價降低5%～30%。這種先進技術的實現，最大程度上的利用了材料和設備的性能，將房屋結構的內部各個單元都能夠互相協調。互相配合，具有高度的建筑規范的安全度，這樣的、在滿足房屋建筑結構長遠效益的前提下，為其設計整體性發案提供合理的前期決策，因此，房屋結構設計的優化設計是實現民用建筑“經濟、適用”等目標的有效途徑。
二、結構設計優化技術
1、結構設計優化技術的原則
結構設計優化要求我們從工程的設計和價值角度去思考方案。結構設計優化是追求最合理地利用材料的性能，使各構件或各設計專業得到最好的協調。它不僅具備了傳統設計方案所要求的規范以及規范所要求的安全度，而且也具備了現今價值學和審美學的成分。結構設計優化是對結構設計進行深化、調整、改善與提高，也就是對結構進行高質量再加工的過程。結構設計優化不是以犧牲結構安全度與抗震性能為代價，而是經過結構設計優化的過程，使建筑功能更協調，成本更低，結構更安全。
2、實施結構設計優化技術所遵循的要點
1）科學地遵循結構設計規范
建筑結構設計工作要求結構設計工程師們不僅要具備豐富的設計經驗，也要對結構規范的條文熟知，即在結構設計規范的要求下，將自身的結構設計方案貫穿于項目設計中。規范更多的是針對量大面廣的工程，因而某些條文的規定會偏于保守；此外，用于一些特殊、復雜工程的設計時，有些條文則不夠安全。所以，結構工程師在設計中應運用良好的專業知識與正確的判斷力把握設計，做到設計成果不斷優化與創新。
2）結構工程師前期參與和主動參與的重要性
強調結構工程前期參與和主動參與是實施結構優化技術的重中之重。在實際施工期間，建筑師很難對結構體系的受力做到正確的分析，既建筑師的結構思想不能完全替代結構工程師的設計理念、經驗和判斷，也無法彌補結構與建筑專業技術共識的空白與隔閡。既具有扎實的結構設計理論功底，又具有豐富工程實踐經驗的結構工程師，積極主動地參與前期方案設計，幫助建筑師構思與創新，才能創作出優秀的設計作品，更好使整個建筑的功能得到徹底的體現。
3）加強各專業之間的協調與合作
結構優化是一個系統的工作，需其它專業的協調與配合。從建筑學發展角度分析，現代建筑是建筑、結構、設備三大要素構成的綜合產品，所以在實施中要強化分工與合作，強化專業之間的協調與合作，這樣才能創作出各構成要素有機結合的完美作品。在整個項目開展中，建筑設計與結構設計是整個設計過程中最重要的兩個環節，二者的結合不僅能夠達到實用美觀大方的效果，而且可以使結構受力更趨于合理進而降低成本和簡化施工。在建筑設計中，許多建筑設計人員只強調方案創作的新奇，不遵循建筑的基本力學規律，這樣的方案往往會造成結構設計困難。還有一些建筑師在設計過程中往往忽視力學的基本規律，如將抗震設防區的高層建筑電梯或樓梯偏置在建筑一側，使得剛度中心與質量中心之間的偏心距過大，在水平荷載作用下產生大的扭轉效應。從以上的例子可以分析出，加強專業的合作與協調是實現結構合理、成本降低的重要途徑。
三、結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用
1、結構優化技術的基本應用
結構設計優化方法的應用具體體現在房屋工程結構總體的優化設計和房屋工程分部結構的優化設計兩方面。其中房屋工程分部結構的優化設計包括：基礎結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。對以上幾個方面的優化設計還包括選型、布置、受力分析、造價分析等內容，并應在滿足設計規范和使用的前提下，結合具體工程的實際要求，來實現規范要求和經濟要求的最大化。
2、結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用
1）結構設計優化技術與建筑結構設計的結合
一般建筑物的設計方式總是從結構布置開始，確定了結構布置后根據不同的荷載情況來分析過程中的參數、材料等要求，然而這些數據的分析往往是計算機不能達到的，需要結構設計人員對整個方案進行充分的例證，才能做出判斷。而這些判斷只能在結構設計的一般規律指導下，根據工程實踐經驗進行，這便是結構概念設計。因此，結構概念設計是開展施工的必要前提。
2）結構設計優化處理的建筑抗震缺陷問題
結構優化技術不僅能在降低成本、簡化施工方面得到體現，而且在建筑物的抗震方面也是頗有作為的。結構設計能夠使建筑物在各種不期而遇的外部作用下不受破壞，或將破壞程度降至最低。因此，分析建筑物可能遭受的各種不確定因素成為結構優化設計的重要內容。實際中，地震破壞最為難以預測，且破壞性最大。所以，建筑設計過程中應該未雨綢繆，從計算及構造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施。例如：剛度均勻、對稱是減小地震對建筑物產生不利影響的重要手段；延性設計則能有效地防止結構在地震作用下發生的脆性破壞；多道設防思想能使建筑物在特大地震作用下次要的構建先破壞，從而使整個建筑物得到局部的緩沖。這些抗震設防思想在整個設計過程中都應該作為結構優化設計的重要指導理念
四結構設計優化技術在建筑結構設計中的應用
1、直覺優化(概念設計優化)技術與建筑結構設計對于同一建筑方案，可以有許多不同的結構布置設計；確定了結構布置的建筑物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法：析過程中設計參數、材料、荷載的取值也不是惟一的：建筑物細部的處理更是不盡相同，這些問題是計算機無法完全解決的，都需要設計人員自己作出判斷。而判斷只能在結構設計的一般規律指導下，根據工程實踐經驗進行，這便是前面所說的概念設計。因此，概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。3-2概念設計處理的實際建筑設計問題 概念設計 所要 處理的問題多種多樣 。但可以肯定的是希望通過概念設計，建筑 結構能在各種不期而遇的外部作用下不受破壞，或將破壞程度降至最低。因此，分析如何應付建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設計的重要內容。其中，地震作用最為難以琢磨，破壞性也最大。故而，建筑設計過程中就應該未雨綢繆，從計算及構造等各個方面都要采取一些有助于提 高抗 震能力的措施，不利于抗 震的作法則應盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結構中產生不利影響的重要手段；延性設計則能有效地防止結構在地震作用下發生脆性破壞；多道設防思想能使建筑在特大地震作用下次要的構件先破壞，消耗一部分地震能量。這些抗震設防思想在整個設計 過程 中都應該作為概念設計的重要指導思想。
關鍵詞：結構設計優化技術；房屋結構設計；應用策略
Abstract: with the people building the continuous improvement of the requirements, building structure design is also more and more diverse. In building structural design process, design personnel innovation design ideas and methods, design optimization technology, to try to improve the reliability of the design of the building structure, the rationality and economy, for housing the user with a beautiful, practical, safe, comfortable housing construction. Therefore, this article mainly aimed at building structure optimization design technology application in existing problems are discussed, and put forward the structure design optimization technology in the building structure the design application strategy, with the reference for designers.
Keywords: structure design optimization technology; Housing structure design; Application strategies
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
隨著我國房屋建筑事業的不斷發展，更多的高層房屋建筑拔地而起，這就為房屋結構的設計人員提出了艱巨的挑戰，如何有效提高房屋結構的可靠性、降低房屋結構設計施工的成本，成為相關工作人員積極思考的問題。另外，建筑市場的發展同樣帶動著建筑材料市場的發展，更多的新型建筑材料被廣泛地應用于房屋結構設計中，起到重要的作用。在此背景下，傳統的房屋結構設計技術以及不能滿足房屋結構的發展，需要設計人員積極優化房屋結構設計技術，以促進房屋結構設計有效性的提高。
一、房屋結構設計優化技術應用中存在的問題
一般來書，房屋結構設計人員在進行房屋設計過程中，需要利用適宜的設計理念與設計方法，對房屋結構的形勢、構件尺寸、布局等進行科學地設計，從而滿足房屋結構的設計需求。在建筑方案階段結構設計就要進入配合，結構設計的經濟性是否合理在方案階段就決定了大部分。經濟性不是“抽”鋼筋，不是為省鋼筋而省鋼筋，也不是犧牲結構的安全性和耐久性，是在保證結構的安全，合理受力的前提下，并滿足規范要求的“低值”配筋。隨著設計技術的發展，房屋結構設計優化技術的應用越來越廣泛，但是卻存在著一些問題需要設計人員提高重視。
第一，房屋結構設計受到多重因素的影響，致使設計人員在設計過程中，所優化的目標只能夠滿足一個或者幾個方面的要求，不能同時滿足整個工程的需求。設計人員利用計算機軟件來優化房屋結構設計，同樣受到設計進度、建筑功能等因素的制約，使房屋結構設計優化目標無法達到最佳。
第二，一些房屋結構設計人員在進行技術優化過程中，通常是從小處著眼，即對房屋結構的尺寸與構件截面進行優化，從而忽視了結構尺寸與構件截面在結構整體中的作用。因此，在房屋結構設計優化技術應用中，不能僅僅優化結構的尺寸與構件截面，還要考慮結構的整體性，比如房屋周邊的梁柱截面有時候不是單純的為了滿足計算配筋的要求，而是保證結構整體更好的抗扭能力，以保證房屋建筑整體的穩定性與可靠性。
第三，隨著人們對房屋結構設計要求的不斷提高，房屋結構設計中的變量也在不斷增加。因此，房屋結構設計人員必須提高重視，以提高優化設計技術應用的效率。但是，傳統的設計算法已經不能滿足房屋優化設計的要求，需要設計人員針對問題，提出創新的設計算法，以提高房屋結構設計優化技術應用的有效性。
二、結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用策略
在房屋結構設計中，設計者不僅要考慮房屋結構的穩定性與安全性，同時還要考慮其經濟性與合理性，盡量創新設計理念與方法，合理地選用新型的輕質建筑材料，盡量降低結構的自重，由F=ma可知，質量越大，吸收的地震力越大，所以采用輕質材料對抗震有利。努力地將結構設計做到最合理、最經濟、最科學、最可靠，從而最大限度地滿足使用者對房屋結構安全、經濟等的要求。因此，筆者基于多年的理論研究與設計經驗，對結構設計優化技術與其在房屋結構設計中的應用策略進行探討，希望能夠與同行共同提高。
（一）概念設計優化技術
在工作人員對房屋結構設計進行分析過程中，往往需要根據設計中所使用的建筑材料、結構荷載、設計因數等進行分析，同時考慮離散變量的作用，以保證設計技術應用的有效性。因此，房屋結構設計人員可以利用概念設計優化技術，在遵循房屋結構設計普遍規律的基礎上，結合多種設計方案與設計經驗，調整房屋結構設計中不足的部分，創新設計方法，從而提供概念設計優化技術的應用效率。
（二）具體結構設計應用
第一，房屋結構設計中，采用何種鋼筋強度對結構的經濟性有很大影響，比如在剪力墻約束邊緣構件區箍筋的強度等級直接決定著鋼筋的用量，由于采用三級鋼，規范要求的體積配箍率較小。三級鋼比一級鋼節省。但在剪力墻強身配筋不一定采用三級鋼就比一級鋼省，原因在于剪力墻墻身基本上是構造配筋，只要滿足規范要求的最小配筋率要求即可。這時采用一級鋼或者二級鋼要比三級鋼省。再來談談樓板（懸挑板除外）鋼筋等級的選擇，根據《混凝土結構設計規范GB50010-2010》8.5.1條的注2的規定，當采用HRB400其最小配筋百分率允許采用0.15和45ft/fy中的較大值。通常樓板的混凝土強度等級不大于C35，筆者現在以混凝土強度等級為C30，鋼筋強度為HRB400，板厚100mm舉例說明，45*1.43/360=0.178%,要小于普通的受彎配筋率0.2%，由此可見樓板鋼筋采用三級鋼筋或者更高級別的鋼筋更加經濟。
第二，在抗震區房屋的結構設計，體型規則與否，直接影響到結構的經濟性，如房屋的高寬比較大，平面的凹凸不規則，是否轉換等等。另一方面，目前結構設計軟件對填充墻給結構帶來的剛度貢獻考慮的不夠完善。通常都是采用周期折減系數來模擬填充墻的多少。填的數值大小直接影響到地震力的大小，這勢必會給經濟性帶來一定影響。軟件采用全樓統一的周期折減系數不盡合理。這就需要結構設計人員從結構抗震概念上給予適當的加強（如首層架空層等）。
三、結構設計優化技術在房屋結構設計中應用的重要性
結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用，是我國房屋結構設計發展的表現，也是建筑事業發展的需要。在房屋結構設計中應用結構設計優化技術，可以有效地提高房屋結構的可靠性、合理性與經濟性。（1）隨著房屋建筑層數的增加，對房屋地基承載力的要求也將相應提高，在應用結構設計優化技術后，將有效增加房屋結構基礎與柱的承載力，使其結構設計變得更加合理，房屋結構的可靠性也隨之提高；（2）合理的房屋結構設計將提高設計的經濟性，主要表現在房屋建筑之間的日照間距減少，節約了土地資源；創新的結構設計也可以提高建筑材料的應用效率，降低房屋建筑的成本，提高房屋結構設計的經濟性。
結語：
總而言之，房屋結構作為房屋建筑的重要組成部分，在房屋建筑中起到支撐、保護的作用，房屋結構的設計質量直接影響到房屋建筑的質量。因此，房屋結構設計人員必須改革設計理念與方法，積極進行房屋結構設計技術的優化，從不同角度、多個層面對房屋結構進行優化設計，以彌補傳統設計中房屋結構的不足，從而有效地提高房屋結構設計的有效性，促進房屋結構向著經濟化、科學化、多樣化等方向發展。
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