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优化技术在房屋建筑结构设计中的应用

发布时间:2017年6月19日

    1 重视设计前的准备分析工作
    在房屋结构设计前期,为了保证结构设计的科学性,设计人员往往需要商讨多种设计方案。而不同的设计方案往往会产生不同的建筑结构形式,实际建设过程,需要根据房屋建设的基本需求来选择合适的方案。在进行方案设计前也要做非常多的分析准备工作,包括对建筑材料的选择、施工设备的设计参数、负荷值等。由于准备项目众多,往往会产生大量的数据,需要对这些数据进行分析与演算,才能保证建筑设计更加合理,常规的人力计算由于缺乏精准度与速度,存在较大的缺陷,而单纯的计算机也很难获得标准的答案,因此,实际的数据分析工作中,分析与演算工作需要经验比较丰富的工作人员综合计算机技术来完成。经验丰富的建筑设计人员通常对建筑结构的重点部位有深刻的认识,也明白结构中那些细微的错误可能对房屋的整体安全性产生影响,因此,综合计算机的应用优势,能够使设计方案更加灵活、合理。因此,做好房屋结构设计的优化,关键在于加强建筑人员的经验积累与素质,使设计人员能够依据自身实践经验,将优化技术应用到房屋建筑结构设计中。
    2 重视结构设计中的关键问题
    实际房屋建筑结构设计中,做好关键点的设计工作,是结构设计优化的重点,但是在这类关键结构的设计中,往往会给设计人员带来较大的困难,因此,要求设计人员必须投入更大的耐心。在具体设计过程中,要求设计人员对房屋建筑结构的各种形式充分把握,在尽可能保证建筑安全性能的基础上,控制建筑的整体成本。同时,还要保证房屋的基本形状、组织结构以及刚度等的分布达到平衡,及时发现结构设计中的薄弱环节,并进行有针对性的优化工作。
    房屋建筑的结构稳定除了与结构设计相关,还与建造区域的外界环境有紧密的联系。房屋建筑结构设计中,使用优化技术的目的是保证房屋建筑在遭受外界环境的干扰时,依旧能够保持良好的性能或者不发生坍塌的情况。尤其是对房屋避震性能的要求,是当前房屋结构设计的关键,因为当前尚且无法预测地震的发生时间与地震等级。因此,为了避免地震对房屋造成较大的损失,设计人员在结构优化设计时,应侧重于建筑的抗震设计,通过设立多重防线,使得地震来临时,此类防线能够起到抵消一部分地震冲击的作用,防止房屋坍塌,为房屋居住与使用人员提供充足的逃生时间。
    3 充分运用计算机进行结构优化设计
    随着信息技术的快速发展,计算机技术也被广泛应用于当前房屋结构设计阶段,计算机的加入,大大提高了结构设计的科学性与实效性。由于房屋结构设计常常会受到内部与外部变量的影响,因此,无法使用单一的方法对结构进行优化。为了应付各种复杂的情况,需要在设计过程中充分利用计算机进行优化设计。例如在构建模型过程,可以使用GAMES 软件,GAMES 软件在建模线性、非线性以及混合整数的优化上具有较大的适用性,处理过程简单快捷,能够让用户迅速地更改公式,迅速将线性转变为非线性。又比如,使用计算机中的TBCAD 软件能够快速有效地优化建筑结构设计方案、建模等,使建筑结构能够直观地展示出来,通过各部门的讨论,最终实现对建筑过程的人力、物力、财力等资源进行充分协调,实现资源的优化配置,控制建筑成本。