引言

房屋结构设计方案优化后，在满足房屋建筑设计规范要求的同时，大大增加了房屋的安全性、美观性和实用性，提高了房屋价值的同时，还提高了市场竞争力。

1 探讨优化房屋建筑结构设计的重要性

随着近些年城镇化的不断推进，市区土地也逐渐成了稀缺资源，因此越来越多的高层建筑拔地而起，建筑高度越来越高就使得建筑墙体和承重支柱的面积要不断加大，建筑材料的承重强度和体量也在不断增加，进而进一步地压缩的建筑的使用空间。因此要不断优化房屋建筑结构设计，在保证建筑质量的同时，尽最大努力降低建筑材料的使用量，进而降低建筑物单层高度。建筑物整体高度降低后，就可以提高建筑物的建筑密度，进而实现减少建筑用地，降低项目投资的目的。建筑的结构外形可以设计成方形，这种形状的建筑结构能在使用面积不变的情况下获得最小的外墙周长以及外墙面积，进而降低建筑内外表面的装修费用以及基础装修费用，同样能够极大地提升建筑结构的经济性。

2 民用建筑结构设计中的基础设计

2.1桩基设计

2.1.1桩选型和间距选择设计

桩型选取作为桩基设计核心内容之一，实际选取桩型过程中，应综合性考量建筑物特征、地形、地质条件、施工环境及各类桩施工工艺特征及难度，制桩材料供应条件，整体造价及施工周期等系统性分析，并做好技术、经济方案选择，最终筛选经济合理、适宜的桩型及成桩工艺。桩基选型过程中，其选定基准不同，最终选型不尽相同。

2.1.2桩长和桩径选择

（1）桩长选择。与桩端持力层选择和进入持力层深度密切相关，桩端持力层作为影响桩基承载力核心因素，约束桩端阻力、侧阻力发挥，所以应选取硬度较大的持力层。同时，应保证桩端进入持力层实际深度，进而发挥自身承载力，桩端进入持力层具有临界值，其达到特定深度之后，阻力符合规定，将该深度称为临界深度。若桩端进入持力层深度较小，导致桩端剪切破坏，桩端阻力减少。临界深度大小取决于土性质，不同土临界深度存在较大差异性，砂与碎石类性为 3~10 d，粉土、粘性土为 2~6 d。明确桩端进入持力层深度时，应考量持力层厚度和卧层状况，若其下方存在软弱卧层，应严格以等代实体基础计算其实际强度及形变。桩长选择与桩基础设计经济性密切相关，保证建筑结构可靠性基础因素。（2）桩径选择。桩径选择取决于承载力大小、地质条件及桩长度等，针对摩擦型桩而言，桩径较小长度越长，最终承载力效率较高；端承桩桩径确定，应从经济方面予以考量。从设计、施工角度考量，土质状况存在差异性，桩径大小不尽相同，利用端部岩层时，建议选取直径较大桩。地质条件具有一定复杂性，应明确不良地质对成桩产生的不利影响，最终确定桩身直径。

2.1.3积极使用数学函数有限元法

在建设结构的桩基设计中运用有限元法进行模拟实验。在桩基设计中，运用有限元法结合各类要素进行离散分割以及函数运算，有利于设计人员更加便捷地获取桩基数据和桩基综合承载数学数据，为之后的桩基设计提供主要信息。相关人员可以利用有限元软件开展桩基以及土层结构的三维信息解析，模拟桩基结构受到承载后出现的沉降状况以及载荷施加在桩基结构后的传递状况。经过有限元模拟，保证桩基结构策划的科学性和有效性，防止发生不良风险。

2.2 优化设计刚性楼面和承重墙结构

随着社会科技的不断发展，房屋结构设计也应当紧跟时代发展的脚步，尤其是在刚性楼面的设计工作中，要充分利用现代科技技术，应用专业设计软件进行结构承受力校核，并得出准确结果。要将建筑的楼层全部设计成刚性楼面，需要从以下几个方面着手 ：第一，在设计当中要尽量避开像大开洞这种平面比拥有变形几率的结构 ；第二，在设计建筑结构时，要以实际情况为依据进行和配筋，刚性的楼板数据要求要和设计平面一致 ；第三，承重墙结构的设计，要充分考虑地震灾害的影响，提高墙体结构的抗剪强度，提高抗震性 ；第四，确保建筑工程所使用材料满足标准强度要求，使横墙轴有足够的压力。当建筑物占地面积较大时，需要增加梁支撑来为纵墙结构增加承重力。

2.3 陷性黄土地区高层建筑地基基础设计

一般情况下，黄土在内部附加应力和其上部覆盖层的重力作用下，水会破坏黄土内部的机构，导致下沉现象，减少黄土强度。并不是所有的黄土都具备湿陷性的特征，具有湿陷性的黄土一般都是距离地表较近的黄土土质类型，大约为几十米。同时黄土的湿陷性特征是导致其发生变形的重要原因，很容易造成地基沉降和变形、地面开裂等严重问题，在上部建造的建筑物安全也会受到影响。由此在湿陷性黄土地质区域建设高层建筑期间，一定要严格勘测当地的地基特征，分析黄土的类型和强度，选择合适的地基处理方法，进而减少黄土湿陷性特征，提升建筑物建设的稳定性。使用强夯法进行地基基础施工作业期间，黄土含水量是其重点关注的内容。如果黄土自身天然的含水量低于10%，那么根据地区和工程经验，这种情况下不可能出现极佳的夯实效果，同时有效消除湿陷性的深度也会随之减小。经过勘察本次拟建的厂区内上部湿陷性黄土含水量为12%，已经接近10%的临界值，因此采取强夯法来对其有效深度进行处理，结合预估值给出其范围值的最小值8.0m~8.5m。在此期间需要注意的是，强夯工作流程和夯击能量传递会受到夯点布置的影响。因此，在实际施工前需要在施工区域选择一块代表性的地方进行强夯作业的试验工作，结合结果来选择合适的强夯方案。随后试验完毕后，需取出土样将其拿到实验室再次进行试验，土样的选择需要在夯击终止区域面下面的8.5m深度部位，且土样取出的间距需保持在0.5m~1.0m之间。实验的目标就是了解土体的各项指标，如干密度、湿陷系数或者是压缩系数等。

结语

建筑结构的基础结构就是地基基础，地基基础支撑着整个建筑工程项目体系。设计人员在设计前需要对地质勘查和基础选型进行细致分析，合理计算设计方案中的各项参数，做好图纸的优化设计和绘制，从而提高建筑结构地基基础的设计质量，切实保证建筑工程项目的整体设计质量并提高建筑项目的建设效果。

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