第一篇：房屋建筑结构设计问题分析
摘要：随着经济的不断发展，人们的生活水平不断提高，对于房屋建筑有着更高层次的要求，因此房屋建筑结构越来越复杂化和精细化。房屋建筑结构设计过程中经常会发生问题，文章分析和探讨这些问题，试图进行具体的指导。文章对此类研究具有重要意义，探索出结构设计当中所需要改良的方案，并加以解释。
关键词：建筑设计；结构；问题
人们对建筑结构的要求不断增长，现如今房屋建筑结构在具体的设计上还存在着很多问题亟待解决。文章对房屋建筑结构设计中存在问题的解决，实际上也是学习先进的设计理论以及先进技术学习与应用过程。面对诸多问题，需要对应的专业知识，才能让房屋建筑设计和结构更加安全和可靠。
1房屋建筑结构设计的基础性问题
1.1地基以及基础方面所存在的问题
基础设计的时需做到安全适用以及科学合理，这是设计地基与基础当中十分重要的两点。对于房屋建筑首先是需要对场地进行地质勘探，反馈报告。除此之外，对于其进行参考时不仅借鉴其中某一项目数据，对其他的项目数据还要进行综合汇总。为此，不要盲目地对某一项进行参考。对于多层房屋建设而言，需要有详细的勘察报告，为此调查建筑物的基础资料时，施工图当中的细节需要做到位。分析数据时，要对地质勘察资料以及开挖程度和地下水资源进行分析，这是十分重要的。正确认识地基承载力，并且设计时尽力减少其特征值的误差情况。
1.2上部结构所存在的问题
设计时需要修改房屋的梁的问题，同时，对于梁的截面高度需要进行明确的计算。因为一旦梁的高度过小就会导致梁截面的受压区的应力过高，从而导致梁截面在受压区出现非线性形变。随着时间的推移从而导致梁挠度不断地增大，也会促使弯曲程度也在不断加大，在发生地震的情况下，由于弯度幅度过大非常容易导致梁的延性减少，换句话说就会导致上部结构极其不稳地从而一旦发生意外，房屋上部就会倒塌。除此之外，在房屋建筑设计当中还存在着使用单梁来替代连续梁的情况，这种情况的出现是因为设计人员设计时对不同梁的作用缺乏正确的概念，从而导致在使用当中将单梁的作用与连续梁的作用发生了混淆。在不同环境温度下，以及其他负荷加重的情况下会导致梁支座的负筋配置量减少，因此外在的环境会让梁的适应性经受十分严峻的考验，一旦收缩的幅度超过了单梁所能接受的幅度，就会导致梁支座出现裂缝从而降低梁的承载力以及降低它的使用寿命。从而对居住者在建筑物当中的居住安全产生了最为直接的影响。
1.3楼板在设计当中所存在的问题
楼板作为工程建筑当中十分重要的承载部件，在进行楼板设计时一旦出现某一方面考虑的不够全面，会导致今后出现安全的隐患。计算楼板受力情况候，如果以双向板当做单向板来计算会导致计算的假定和实际的受力状态存在着差别，导致构造与配置要不协调，从而出现配筋不足和楼板之间裂缝的情况。目前楼板设计所存在的问题还体现在楼板承受线荷载当中弯矩的计算，民用建筑当中这一情况经常发生。对于楼板配筋的问题予以计算是需要设计人员对楼板的总体面积进行荷载的计算，但是要对其中楼板的支点进行分开计算，也因为复杂的计算在进行楼板设计的时候会忽略了支撑点的上部负弯矩的情况，最终会导致板顶出现裂缝。
2房屋建筑结构设计当中的问题
2.1房屋建筑高宽比超出现行范围
设计房屋建筑高宽比时，会根据现有的规范和准则给出最大的适用高度和高宽比限值。实际操作中经常出现超出高层建筑设计范畴的问题，一旦超过既定的范畴，会导致建筑的实际情况出现偏差，从而会最终影响建筑的质量。而且，房屋建筑当中高宽比超出现行的范围就会加重建筑的危险。
2.2结构布局和规划的不合理
在房屋建筑结构当中会经常出现设计者对于具体的建筑行为规划缺乏条理性和计划性，这里面所说的规划是来自于建筑的平面外形尺寸、抗侧力构件、质量分布等。由于设计人员缺乏相关知识的设计理念，从而对结构抗震缺乏应该的概念，主要体现在计划时，框架剪力墙结构，由于纵横剪力墙布置的过于集中，从而导致剪力墙仅仅集中在房屋的某一端。出现了结构刚度中心严重偏离了质量中心的情况。除此之外，结构布局以及规划的不合理还体现在楼层的错层当中，由于高层建筑当中楼板之间存在着不连续的问题，从而对于抗震来说是十分不利的。在高层建筑当中，经常会有两种以及两种以上的建筑结构，这属于复杂的建筑结构模式。但是，在高层建筑中实际上是不应该使用多种建筑结构的，一来这会导致其缺乏整体性，例如转换层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构，均属于复杂结构，高层结构不宜使用复杂的建筑结构。
2.3忽略纵向框架设计
在目前的框架结构的设计当中，通常横向设计而忽略了对纵向框架的设计。现行建筑抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算，各方面的地震作用应由该方向的抗侧力构件来承担。在框架结构设计中，纵向框架与横向框架有同等的重要性。一些结构需要设计者加以非抗震的考虑，而纵向按普通的连续梁进行设计，梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置无法满足框架的构造要求。由于没有考虑地震的纵向作用，在实际设计中经常出现梁的支座负筋，跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。
3结束语
随着经济的不断发展，人们生活质量的明显提高，对于建筑结构的要求也越来越详细，要求也在不断地提高，基于这种情况，为了满足人们的高水平生活，他们对房屋建筑的设计也会提出越来越高的要求。这在一定程度上会促进我国建筑行业的不断发展，使房屋建筑达到更好的社会效益和经济效益，才能够更好地促使发展城市化。
参考文献：
[1]徐海.房屋建筑结构设计中常见的问题探讨[J].住宅与房地产,2016,(21):68.
[2]韦为.浅谈房屋建筑结构设计中的问题与对策[J].低碳世界,2016,1(5):124-125.
[3]王旭.房屋建筑结构设计的常见问题分析[J].中国石油和化工,2015,(7):73.
作者：李义芳 单位：江西省赣西土木工程勘测设计院
第二篇：房屋建筑结构设计中的优化技术
【摘要】随着国民经济的发展，人们的生活水平不断提高，对居住品质、环境的要求越来越高，进而对住房的质量、适用性、美观等都有更高的要求；同时，房屋开发商既关注于项目的技术质量，也开始重视项目的经济质量。这些市场需求上的变化，直接对房地产商的房屋建筑结构设计提出了更高的要求，如何优化房屋建筑结构设计成为一项十分重要的研究课题。结构设计优化不仅能更好满足用户、开发商的需求，而且可以创新房屋建筑结构设计的思路，对于提高房屋建筑结构的质量也有着重要的参考价值。
【关键词】房屋建筑结构；设计；优化；技术应用
随着国民经济的发展，人们的生活水平不断提高，对居住品质、环境的要求越来越高，进而对住房的质量、适用性、美观等都有更高的要求。同时，房屋开发商既关注于项目的技术质量，也开始重视项目的经济质量。大量统计数据和实践表明，前期策划和设计阶段影响整个房地产项目投资在80%以上，而结构成本占到建安成本的40～60%，且结构成本还常常由于策划及设计管理的好坏出现非常大的波动，因此结构成本的控制管理就成为整个设计阶段成本管理的重中之重。故在满足安全和规范的前提下，控制结构造价成为投资方对结构设计的一项重要的要求。基于以上市场需求的变化，对房地产商的房屋建筑结构设计提出了更高的要求。结构工程师需要以深厚的理论基础、丰富的工程经验为前提，以对设计规范实质内涵的理解和灵活运用为指导，以先进的结构分析设计方法为手段对结构设计进行深化、调整、改善与提高。
1房屋建筑结构优化的内容
1.1方案阶段的结构优化设计
在方案阶段，结构优化设计的内容体现在：重视结构概念设计；对建筑结构体系选择进行宏观上的比较，进行优选。在这一过程中，应结合建筑工程的具体情况，充分考虑工程的整体经济效益和社会效益，综合考虑各种因素而得到一个科学的优化设计方案。在进行优化设计时，应当尽可能采用平面布置较规则的平面布局，结构构件布置较均匀，有利于缩小建筑的刚度中心和质量中心的距离，减少结构在地震中的扭转效应；沿建筑物竖向，建筑体型和结构布置也应尽可能连续、均匀，避免刚度、承载力和传力途径的突变以限制在竖向某一楼层或几个楼层出现敏感的薄弱部位，从而减少这些部位在地震和风荷载作用时产生过大的应力集中或过大的变形进而导致整个结构失效的可能性。
1.2初步设计阶段的结构优化设计
在初步设计阶段主要是进行结构布置，确定结构构件的截面尺寸和材料（主要是混凝土和钢筋）的强度等，挑选符合结构实际受力状态的结构分析软件上机试算。除此之外，还应根据上部结构及场地地质水文条件的具体情况选择合理的基础形式，确定基础的平面布置及基础构件的尺寸。在这一阶段，结构的优化设计体现在：（1）输入合理的计算参数；（2）按精细化的要求准确输入荷载信息；（3）判断结构计算结果的合理有效性。单位面积总荷载标准值是否合理，墙柱轴压比是否接近规范上限值且又使大部分墙柱为构造配筋，楼层层间位移尽量接近规范上限值，使结构不致因刚度过大造成成本增加，墙、柱、梁、板计算结构有无超筋、普遍偏大或偏小。（4）根据计算结果判断构件几何尺寸、材料参数（强度、弹性模量）的选取是否合理，反复调整，直至趋于合理，确保结构的经济合理性。
1.3施工图阶段的结构优化设计
施工图阶段建筑和设备专业往往会在初步设计的基础上进行局部修改。结构专业应在此修改的基础上调整修改模型，重新计算；应充分考虑细节的前提下，最后确定各构件的截面尺寸和配筋。该阶段的结构优化设计体现在：（1）结构计算方面同初步设计阶段内容。（2）合理确定归并系数，合理设置选筋库。（3）配筋设计：配筋超配率宜控制在计算结构和构造要求的较大值的5%以内，不应超过10%（复杂结构的重点部位除外）。（4）绘制结构详图中，选取合理的结构型式和配筋构造。（5）在施工图绘制完成后再进行仔细检查，调整不合理配筋。
2房屋建筑结构设计优化的重要性
2.1可以提高建筑空间使用率、节材节能，促进社会可持续发展
在房屋建筑结构设计中，通过优化可以合理充分的利用材料的性能、提高空间使用率、节材节能，有利于保护环境，促进社会的可持续发展，符合国家保护环境的可持续发展观。例如，在确定建筑层高时，通过合理选择楼盖结构体系，降低楼层层高，可节约墙体材料，提高空间使用率，降低工程总造价。在房屋建筑结构设计中结构设计方案的优选、优化是十分重要的，可以最大程度上降低建造的成本，同时也可以节约资源，实现生态与经济效益的完美结合。
2.2可以降低工程总造价，提高项目的经济效益
工程结构造价在建筑工程总投资中占有很大比例，控制工程总投资就必须控制好结构成本。在房屋建筑结构设计中，通过优化可以合理充分的利用材料的性能，控制不过度提高结构构件的材料用量，从而为工程项目节约成本，提高项目的经济效益，这也是市场经济发展的需要；设计单位通过结构设计优化，降低了不必要的土建成本，在建筑设计市场中才有可能占据一定的先机。
2.3可以使结构设计更趋于合理
在结构设计优化的过程中，结构设计更趋于合理，不仅不会降低结构的安全度，还会提高结构的整体安全度。从而使得安全性和经济性两者达到很好的统一。
3房屋建筑结构设计中的优化技术应用
目前在建筑结构优化设计实际操作中，更多的是采用“分析和校核”基础上的“综合与优选”的方法，真正的结构优化设计软件还不完善，需要继续深入进行结构优化设计的理论研究，同时编制符合设计实际需要的计算机程序，在实践中检验、提高。
3.1房屋建筑设计方案中的优化技术
房屋建筑结构设计的工作是一个非线性的工作，在这个过程中最常用的方法主要有拉格朗日乘子法、可行方向法等。在房屋建筑结构方案设计的前期就可以提取出一个参考的总体框架，在这个框架下，对房屋建筑结构设计方案进行相应的优化。
3.2构建对房屋建筑结构设计方案进行优化的模型
对房屋建筑结构设计进行优化，就是科学、合理的方法以计算出最优的解决方案。在对房屋建筑结构设计中进行优化时：①对设计变量有一个科学的选择，在一般情况下，对于设计变量的设定要充分考虑到各类影响因素的作用，将其中对变化影响不大的参数定高预定参数，使用这种方法可以减少很多计算编程方面的工作，有效地提高了工作效率；②就是建筑结构设计优化目标函数的确定，这也是十分重要的一项工作，使用相应的目标函数可以保证优化中的各个约束条件都是符合相应的规范的，从而保证了房屋建筑结构设计优化工作的规范化与科学化。
3.3房屋建筑框架设计部分优化技术
（1）分布优化技术。通过对房屋建筑整体的内力分析从而得到各个部分的受力情况，从而对各个部分的设计方案进行相应的优化。（2）框架梁截面最优化尺寸。框架梁的内力主要是由框架结构的整体内力进行分解而得到的，在充分考虑到载荷最不利的情况下画出相应的弯矩包络图，可以让相应的技术人员根据经验在25~35%的幅度之内设定框架梁的弯矩，从而可以加速框架梁的迭代收敛。
4结语
总的来说，房屋建筑结构设计中的优化技术可以提高房屋建筑工程的总体质量，同时也能在满足房屋建筑安全、适用的前提下更好实现房屋建筑的经济效益。但是也要看到目前基于最优化技术和计算技术的结构设计优化理论的工程化应用还十分有限，真正的结构优化设计软件还不完善，需要继续深入进行结构优化设计的理论研究，加大实践，编制符合设计实际需要的计算机程序。
参考文献
[1]朱杰江，主编.建筑结构优化及应用.北京大学出版社，2011.
[2]李能能，董斌.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建筑设计管理，2013.
[3]陶小林，杨杨.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].科技创新与应用，2013.
[4]游家德.房屋建筑结构设计的经济性和优化技术之我见[J].城市地理，2015.
作者：廖海龙 单位：九江市城市规划市政设计院
第三篇：房屋建筑结构设计与优化技术分析
摘要：随着经济的发展，带动了建筑行业的迅速发展，我国在房屋建筑方面的投入力度也不断增大，人们对居住环境的要求也越来越高。新时期房屋建筑结构的优化设计成为人们关注的重点。在进行建筑结构设计中，基本要求就是要让建筑结构有足够的安全性和功能性，同时还需要提高建筑结构的美观度。建筑结构在建筑施工成本中占据较大的比例，只有在保障工程施工质量的前提下优化建筑结构设计，才能够最大限度的降低建筑施工成本。为此，需要应用新型的施工技术进行建筑结构的优化，本文就房屋建筑结构设计中优化技术的应用进行分析。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术；应用
在建筑房屋结构设计中加强优化技术的应用，不仅能够降低工程的施工成本，还能够保证建筑结构的安全性。建筑设计人员往往以建筑的质量作为设计的核心保障，在保证建筑质量的基础上降低工程施工成本。根据有关项目施工实际状况调查结果显示，加强对房屋结构的优化，会让房屋项目的总体成本低于原有项目施工成本，对于建筑功能性的提升可以起到很大的作用。优化技术在房屋建筑结构设计中的应用能够促进房屋整体参数的优化，从而有利于增强房屋的安全性能。
一、房屋建筑结构设计中优化技术的具体应用
（一）优化技术思想在结构设计中的应用
在房屋建筑结构设计中，优化技术思想的应用主要表现为以下几个方面的内容，首先是参数变量的选择。在房屋建筑结构设计中，设计人员为提高设计思想的科学性，会通过多种途径获取同工程相关的参数，将这些参数作为变量进行具体的施工设计。常见的建筑工程目标参数主要包括房屋价格参数、预期出现的损失参数等，在进行工程的优化设计时，设计人员会对这些设计参数进行充分分析，分析参数对工程可能造成的影响，这种方法程序相对复杂，会对工程的施工进度造成影响。但是在优化分析环节，设计人员选择变幅较小的参数作为设计指标时，就会降低建筑结构设计的难度，设计人员也能够快速找到设计的目标点。其次是确定函数，优化设计中，设计人员通常会在众多的函数当中获取目标函数。并且对目标函数的性质进行分析，通过这样的方式来控制施工成本。最后是对施工条件进行衡量，为了保证房屋建筑施工的稳定性和耐久性，在房屋设计中，需要综合考虑多种因素的影响，包括房屋的尺寸、结构的刚性以及架构的稳定性等，在实际施工中，可以根据设计要求衡量施工条件，对工程施工造成约束的条件进行分析，保障工程的施工指标满足施工要求。
（二）优化技术在钢结构中的应用
在房屋建筑设计中，钢结构的设计是其中一个重要的环节，不同性质的建筑材料对钢结构的质量整体稳定性会造成一定的影响。因此，在结构优化中，设计人员应该综合考虑多方面细节，首先，比较钢结构同其他技术的应用优势，其次，要考虑钢结构在工程施工项目中应用的具体内容以及钢结构设计的关键施工技术，钢结构施工内容中存在的优化项目，然后针对钢结构内容中存在的优化项目进行分析，讨论建筑结构设计的可行性。还需要借助计算机构造数据模型，探讨设计的可行性。最后对钢结构模型进行分析，通过判断技术标准来判断钢结构在施工中的应用效果，最终生成钢结构优化报告，根据具体的报告选择优化技术。
（三）建筑结构设计中对概念设计优化技术的应用
在优化技术的应用过程中不能完全依靠计算机软件，还需要将人工设计和计算机软件的应用有机结合，这样一来，才能够使得概念优化技术的应用效率得到充分的发挥。在选择具体的建筑材料时，应该结合材料的优缺点以人工方式选择。安全性是房屋建筑的基本要求，只有在保障建筑安全性的前提下才能谈及建筑物的其他性能。在房屋建筑结构设计中采用概念设计技术能够增强房屋的外部抵抗力，减少外部环境对建筑物的影响。在外部影响因素中，地震是对房屋建筑造成最大影响的因素，因此，通过增加概念设计优化技术，可以增强建筑物的抗震性能。一般将建筑物体设计成对称的形成能够增强其稳定性，通过对称设计的方式可以将建筑物承受的荷载作用于其自身，不仅能够减小建筑物的危险截面，还能够增强其抗震性能。
二、房屋建筑结构设计中需要注意的问题分析
（一）注重建筑内部结构的设计
在房屋建筑结构设计中，设计人员不仅要关注房屋的整体设计，还应该关注房屋建筑的内部结构设计，将优化设计的思想应用到工程项目设计的各个方面。例如，在设计现浇板时，需要对现浇板的受力状况进行综合分析，然后根据优化技术思想，有针对性的提出相应的解决措施，有利于减少工程后期建筑结构中裂缝的出现。
（二）注重结构设计与新型技术的结合
信息化的发展使其在各个领域中的应用不断增强。加强计算机技术同工程设计优化技术的融合成为工程项目发展的主要趋势。从工程项目对新型技术的应用状况来看，主要用于工程数据分析以及工程建模方面，通过计算机获取工程参数，进一步构建具体的结构模型，技术人员就能够了解工程结构的稳定性问题，对于建筑结构整体性的控制有很大的作用。
结束语
总之，加强房屋建筑结构优化设计的主要目的是保障建筑结构的安全性和稳定性，在确保施工质量的前提下降低工程的施工成本。为此，设计人员在工程设计过程中需要大力推广和应用优化技术，重视对工程结构变量参数的分析，通过对变量参数的有效分析，进一步掌控工程的相关施工条件和施工问题，有利于后期施工技术的正确选择。此外，房屋建筑结构优化技术的应用中还需要注意施工前期技术优化的应用，在工程结构细化中加强对优化技术的应用，为增强工程施工技术应用的合理性和安全性，需要加强对工程施工人员的培训教育，提高他们的施工技能，增强施工人员利用数字化技术的能力，从而实现优化技术的有效应用，为建筑工程施工质量的提升奠定基础。
参考文献
[1]李能能,董斌.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建筑设计管理,2013,(12):73-75.
[2]马魁,刘庆贵.论房屋建筑结构设计中应用优化技术[J].现代商贸工业,2013,(5):193-194.
[3]赵良恒.房屋建筑结构设计的经济性及优化技术应用探讨[J].建筑,2014,(17):62-63.
[4]李龙.房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].装饰装修天地,2016,(6):156.
作者：白嘉宁 单位：内蒙古电力勘测设计院有限责任公司
