浅谈房屋建筑的结构设计优化技术 李兵仁

浅谈房屋建筑的结构设计优化技术李兵仁

摘要：目前我国的经济发展已经达到了一定的水平，人们对于居住环境的要求

也随之不断增加。在保证了房屋建筑所有的功能特点之后，应尽可能地控制施工

成本，这就需要在进行房屋建筑设计时尽可能使用结构设计的优化技术。将从房

屋建筑结构的优化技术的内容、房屋建筑的结构设计与经济性的关系以及优化技

术在房屋建筑结构设计中的应用3个方面进行论述与分析，进而详细地对我国的

建筑结构优化技术进行探讨。

关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术；应用

引言

如何实现结构的最优化设计，保证结构的功能性以及安全耐久性，同时最大

限度节省建筑的占地面积以及追求经济性，是优化设计的主要目标。进行房屋建

筑的结构优化包括进行整体房屋结构的优化设计以及细部结构的优化设计。计算

机时代的降临，以及计算机结合相关设计理论，实现了工程设计问题向数学计算

问题的一种转换。因此，对于相关计算机技术的掌握，也是实现最优化设计的一

种前提条件。

1 房屋建筑结构的优化技术的内容

要使用房屋建筑结构优化技术，就需要首先了解房屋建筑结构优化设计的主

要内容，通常情况下，房屋建筑结构可以进行以下的优化技术。在考虑房屋建筑

的结构使用功能以及安全设计要求的前提之下，应对于房屋结构设计过程中可能

存在的问题进行考虑，通过最经济合理的方式来完成该结构设计的内容。这个过

程就是房屋建筑的结构优化设计过程。其主要内容有：1）认真分析房屋建筑结构，对于整体设计过程进行最优化分析并进行相关的设计改进；2）对于房屋建

筑结构设计的子结构作为单独对象进行最优化分析以及相关的设计改进。对于子

结构的最优化分析与改进时，通常可以对于子结构进行进一步的细分，子结构主

要包含细部构造、主体结构、屋盖结构、围护结构以及下部的基础结构部分。

2 房屋建筑与经济性的关系

1）如何处理房屋建筑结构设计的层数与用地面积之间的关系。我们知道多层建筑与高层建筑，随着层数的不断增加，由于其使用的土地面积一定，因此，使

得单位层数所使用的土地面积就会减小。但是实际的设计中并非如此，随着建筑

物层数的增加，建筑物的高度随之增加，然而为了确保建筑物内部的光线质量，

需要适当地增加建筑物之间的间距，如此就会增加建筑物的用地面积。由此可见，建筑物的总建筑面积所使用的土地面积与建筑物层数之间的联系不是一种必然性。因此就需要使用房屋建筑结构优化设计来实现建筑物层数与建筑物的占地面积之

间的关系进行协调。通常情况下，高层建筑物的优化设计方法是通过减小上部的

面积来实现建筑物整体光照的效果，这样可以尽可能达到减小占地面积的效果，

然而上部的建筑面积也会随之相对减小。如何寻找两者之间的相互协调点来实现

这种平衡，是需要通过相关的优化设计技术来实现的。

2）如何处理房屋建筑的结构分部部分与建筑物层数之间的关系。由于同一个建筑物只需要一个公用屋盖，因此，建筑物的屋盖部分的单位设计成本会随着建

筑物层数增加而降低。但是对于建筑物的基础部分则又有所不同，我们知道同一

个建筑物的基础部分是属于共同的，随着建筑物层数的增加，基础部分承受的上

部荷载也会随之增加，那么，设计中就需要提高基础构件的承载力，这样就会增