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摘要：在房屋结构设计过程中，建筑结构设计是重中之重，在提高房屋结构安全性能、利用空间资源等方面发挥着不可比拟的作用和优势，这已经得到了建筑企业的高度重视与关注。要想确保房屋结构设计的安全性和稳定性，必须要高度重视建筑结构的优化设计这一问题，正确选择设计变量、目标函数，对各个部分、环节进行协调与优化、进而满足节约成本的目的，确保房屋建筑质量的稳步提升。
关键词：房屋建筑；结构设计；问题；要点
一、优化房屋建筑结构设计的优势
1、有利于合理控制好工程总体成本，节约土地。目前，高层建筑越来越多，与普通多层建筑进行对比和分析，高层建筑占据的空间面积比较大。然而在建筑物高度不断增加的影响下，层数越来越多，一定程度上会导致占地节约量和建筑层数的比例出现严重的失衡状态，而且工程总体成本也居高不下。所以，在房屋结构设计中，必须要提高对土地节约量的高度重视，确保占地面积和造价之间的协调关系，从而将工程总体成本保持在合理范围内，避免造成不必要的浪费或消耗等现象。
2、降低成本、满足安全性需求。在层数不断增加的影响下，建筑物自重会对整体框架梁和柱的承载能力造成影响，大大增加了建筑物的承载力，一定程度上还会导致增加墙体面积和梁柱体积。同时，由于建筑物的高度是不同的，进而会对墙面的范围造成影响，而通过建筑结构设计优化，可以不断降低内外装修面积，控制好成本，并满足安全性原则，从而确保建筑整体经济效益的稳步提升。
二、房屋建筑结构设计应遵循的原则
1、构件设计抓大放小。“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等为建筑结构设计中很关键的理念。尽管建筑体结构体系是由多样构件组建的，但是不同构件承担的任务存在差异性，依照重要性就有轻重的排序。在外力突然袭击的情况下，各构件间协力抵御，以维护最关键的构件结构的完整性或最后被破坏，但是如果平均用力，通常会“玉石俱粉”，损失严重化。在对建筑结构设计过程中，为了降低其在运行期间的损失率，重点是明确不同构件功能的主次，抓大放小。
2、安全体系多道防线。房屋建筑结构设计体系的安全是借助层层设防的形式，这样在灾难袭击的情况下，具备抵御能力的结构就会通力协作，全力以赴。在上述的情景中，若把“存留”的希望全部投注在某一构件上，安全隐患出现的概率就会有所增加。与单片墙相比较，多肢墙性能优良；框架剪力墙比纯框架应用效果更佳等，此时，数道防线的设计思路实用价值就彰显出来了。
3、结构体系刚柔相济。建筑结构体系的合理性应体现在刚柔相济上。在结构硬度相对较大的情况下，变形能力就会相对较差，在大型破坏力的作用下，房屋建筑会承受的力很大，局部位置结构先损伤，最后建筑物会整体遭到破坏。在建筑体柔软性相对较大的情况下，尽管可以消除一部分外力，但是极易使建筑物形变量较大，而影响使用寿命。房屋建筑结构刚性与柔弱性所占比例是多少，现阶段相关学者与业内人士还没有做出统计的答案，但是刚柔相济始终是结构设计者共同的追求。
三、房屋建筑结构式设计的要点
1、地基与基础。在对柱下独立基础带梁板式的地下室底板设计过程中，建筑物下沉所引发附加应力的影响效果经常被忽视。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这主要是因为房屋建筑运行期间整个地下室底板与柱下独立基础承担上部荷载，故此将有很大可能出现同步下沉与变形现象，如该部分形成的附加应力没有被重视，那么底板面的安全性将会受到威胁，地下室底板承载能力不够而出现裂缝的现象极有可能发生 。特别是在天然地基应用的过程中，影响效果将是更为明显的。面对整体下沉量相对较小的建筑体，可以采用将褥垫安置在地下室底板与持力层间的方式。并不是所有房屋建筑均可以采用上述处理办法，应对所有因素进行整体分析。
2、多层与高层房屋在结构设计差别。通常情况下，多层房屋高度相对较低，水平力对其影响效果相对较低，承担的是竖向荷载，一般采用砌体结构体系或框架结构体系。高层房屋恰恰相反，水平载荷对其影响效果相对较大，一般会应用侧向刚度较大、抗侧移性能相对优良的框架--剪力墙结构或剪力墙结构体系。
3、悬挑梁。因为房屋建筑使用功能的需求以及地理条件等因素的限制，悬挑梁结构是极为常见的，通常情况下梁中承受的荷载会高于梁外挑部分，故此梁中与外挑梁横截面规格存在差异，结构设计人员通常把梁中的上层主筋向挑梁方向拓展，而没有考虑两端的主筋不能穿插进挑梁中的问题。在钢筋技术人员捆绑钢筋过程中上述问题就暴露出来，但是多数钢筋已截断成型，工程施工质量受到影响的同时，工程造价增加幅度相对较大。
四、房屋建筑结构设计的优化应用
1、优化结构设计模型。其一，选择变量。一般来说，在建筑设计方案中，建筑师扮演着极其重要的角色。设计人员在设计中，要注重参考变化幅度不大、考虑因素不多等参数 ，进而降低建筑结构的设计和编程的难度性，设计人员也可以迅速找到与设计目标相符合的数据。其二，确定函数。设计人员确定的一组函数，要与配筋率、房屋结构尺寸等相符合，进而将建设成本保持在合理范围内。第三，衡量施工条件。要想给予建筑结构稳定性的保障，必须要深入分析房屋的受力限度、结构的稳定性以及结构构件裂缝的限度等。在实际建筑结构设计过程中，设计人员要从房屋施工条件出发，结合建筑使用方案，并对设计中存在的限制因素进行深入分析，进而确保建筑结构设计结果的准确性和合理性。
2、科学优化建筑主体上部结构。在房屋建筑的上部结构设计过程中，要构建相应的模型，在整个过程中，要合理设置剪力墙，确保剪力墙整体质量是均匀的，进而将楼层中平面刚度的中心点重合于楼层整体的结构重心之中，进而避免地震或风力出现破坏现象。在房屋建设过程中，在条件允许的情况下，要大力改造剪力墙，将剪力墙的墙肢长度进行延长，从而对墙肢数量进行有效控制，并控制混凝土的使用数量。此外，对于剪力墙内的暗柱，主要是由一般性钢材铸造的，在应用较大剪力墙的情况下，可以合理化控制钢筋使用数量，避免浪费不必要的成本。此外，如果建筑的自身对抗震抗压提出了明确的要求，就不能构造较大的剪力墙。
3、提高结构优化和排水系统的协调性。在房屋建筑中，在排水系统的专用房间中，其机械设备比较多，对荷载强度较大。所以，要将排水系统设置在地下室，并确保管道的预留尺寸的合理性，加固好楼板自身的钻孔位置。此外，在管道建设过程中，如果穿越了承重墙，需及时加固墙体，确保结构设置和管道网之间的协调性，防止管道出现绕柱现象。
结束语
总之，不断提升房屋建筑结构设计质量，是强化房屋抗震能力的基础与关键。故此，相关人员在强化结构电算分析精确性的基础上，对设计期间存在的主要问题给予一定重视，从而优化施工图纸设计质量，保障工程结构施工质量。
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论文作者:施宗凯
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/9
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