房屋建筑结构优化设计研究 丁晓

房屋建筑结构优化设计研究丁晓

摘要：改革开放以来，我国经济水平呈现高速发展态势，人们对生活质量的要

求越来越高。住房作为人们日常生活中必不可少的要素之一，受到了广泛的关注。但是，现阶段我国人口呈发展趋势，土地资源有限，合理利用土地资源十分重要。随着科学技术时代的到来，各种新技术的出现简化了房屋建筑结构设计过程。由

于我国结构设计行业起步较晚，与发达国家相比还有一定差距，如何缩短与发达

国家的差距非常关键，在房屋建筑的过程中，最大程度地对结构进行设计优化至

关重要。

关键词：房屋建筑；结构优化；设计；研究

1 房屋建筑结构优化的原则

在建筑结构的优化设计中，必须对建筑的原结构有一个全面的认识。总的来说，要在保证建筑安全和功能的基础上，对建筑结构进行优化设计，制定更加经济、科学的建筑结构优化方案。同时，必须对房屋建筑整体结构进行深入研究，

选择最优设计方案，采取更加高质量的优化措施，实现房屋建筑结构设计的优化

目标。

2房屋建筑结构优化设计的重要作用

对房屋建筑结构的优化，不仅可以提高房屋建筑的质量，还可以改善人们的

生活质量。具体而言，主要具有以下几个方面的作用：（1）在合理完成房屋建

筑结构设计同时，可以全面提高建筑工程的施工效率，实现节约资源的目的，有

效地降低施工成本；（2）在房屋建筑结构的优化设计中，可以实现绿色节能设计，使建筑的建设和使用满足环境保护的要求，与国家所提出的可持续发展策略

相呼应，以此推动我国建筑行业朝向更加环保、绿色、节能以及低消耗的方向发展；(3）经过建筑结构的优化设计，可以保证居民的安全，因为建筑结构的优化

设计更加注重建筑的安全，也更加注重居民的实际需求，使设计更加完善，有效

缩短工期，节约人力、财力、物力投入，提高企业经济效益。

3房屋建筑结构技术优化存在的问题

3.1房屋建筑的基础设计问题

房屋建筑的结构设计关系着房屋建筑的稳定性,由于一些设计人员在设计中缺

乏重视程度,施工前，我们没有做好现场踏勘工作，仅仅依靠以往的工作经验和历

史资料对房屋建筑进行结构设计，使得房屋建筑设计的实际情况与方案设计有差距，结构设计不规范，缺乏科学性，忽视了建筑工程的内在质量。

3.2框架设计问题

在建筑结构中,框架设计的内容可以分为横向设计与纵向设计,这两种设计同样重要,但是，一些设计人员往往忽略其中一种设计，这使得建筑的框架结构缺乏承

载力和重力失稳，特别是在发生自然灾害时，会使建筑承受更大的为竖向荷载和

水平荷载，使整个建筑失去稳定性，从而危及人的生命财产安全。

3.3房屋建筑传统结构设计存在的问题

传统的住宅建筑结构设计存在一些问题。一般根据具体设计要求，制定设计

方案。然后，根据自己的设计经验，设计人员对房屋建筑的刚度和稳定性设计标准，使其尺寸达到标准。这些结构设计可以做出一些参数，这些参数设计根据方

案的要求进行修改和调整。但是在传统的建筑结构设计中，设计师通常依靠自己

的设计经验来完成设计,确定设计方案,包括计算出建筑结构的强度、刚度、承载

力等参数,计算结果不要求精准,只要求在合适的范围内即可,因此,有时也可能出现

设计数据不准确的现象,这些都是传统的建筑结构出现的弊端,即使保证了一定的

安全性能,但是并不是最优方案,最优方案需要在诸多的设计方案中找出。

4优化措施应用分析

4.1细节处理严密

为了更好地提高建筑结构的稳定性，在设计过程中加强对细节的处理，这就

要求工作人员不能仅仅依靠传统的结构设计经验，必须通过更细致的数据分析和

严密的计算来确定各结构细节的尺寸和位置，避免出现错误或大的误差，并改变

传统的设计理念，不断提升设计质量与水平，提高建筑结构设计的合理性和安全性，甚至达到绿色节能的效果。

4.2 设计数据的模型论证

随着现代信息技术的发展，建筑行业出现了许多新技术，如数据的模型演示，即三维建筑信息模型技术。通过对所有数据的分析计算，论证了该建筑设计方案

的可行性。其中，BIM技术和云计算技术得到了广泛的应用。

完成房屋建筑的基本结构设计后，会产生大量的数据信息。由于房屋结构的

特殊性，外界环境以及荷载条件的变化会对结构产生连锁影响，此时，对结构设

计方案进行优化可以利用计算机系统建立建筑的虚拟三维立体模型，并将相关数

据输入系统中，通过模拟外在条件的变化，分析结构设计的可靠性。如大风对房

屋结构的影响、地震对结构的冲击、火灾对结构的影响、地面沉降对建筑结构的

影响等。通过模拟分析，可以及时、高效地发现方案中的不合理之处，使方案优

化更具针对性，同时，提高了工作效率。在三维仿真模型的支持下，设计人员可

以基于模型，讨论房屋建筑结构的抗压性、抗震性、承载力、稳定性能否达到工

程规划标准，便于技术人员及时进行优化改进，提高建筑工程结构设计的整体可

靠性。

4.3建筑结构设计的前期规划质量控制

在房屋建筑项目的前期规划中，必须对规划质量进行控制，因为规划的方向

直接决定了结构设计的标准，进而影响到最终的实体建筑。在进行结构设计时，

要根据规划方案设计不同结构的建筑物，研究不同的设计方案，分析结构设计与

理论概念的相关性，然后剔除不合理或不太可行的设计方案，采用合理的结构设

计方案。

4.4 保证细化结构完整性

通过保证精结构的完整性，对提高房屋建筑的结构安全性具有积极意义。在

建筑工程设计过程中，安全是设计的关键。在此基础上，有必要提高结构设计质量，延长建筑物的使用寿命。因此，在实际设计过程中，设计师可以细化建筑结

构的相关内容，明确各环节的施工要求、施工程序、施工人员配置等内容，保证

各环节的有序衔接。例如，设计人员在优化混凝土桩结构浇筑工艺时，首先，需

要对作业区的基础地质条件进行了解，包括地质结构条件、水文条件、地质结构

风化程度等，确定原作业区环境的承压能力，以此为基础来确定作业区桩结构的

设计条件。其次，对技术材料质量、配比等情况进行了解，确定桩基础结构的承

压能力，并且需要对建筑结构的载荷进行计算，以此为基础来确定桩结构设计的

相关参数信息，如结构尺寸、结构强度、结构相对位置等。

4.5 适应仿真性技术环境

通过适应仿真技术环境，可以合理分析建筑设计的应用内容，提高建筑结构

设计的适用性。在仿真技术构建的仿真数据信息系统中，技术人员可以对设计参

数进行优化，从而建立可视化的施工模型。为了便于后续的研究，该结构可以被