油田房屋結構設計優化分析

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摘要：由于近年來油田油水井數目增加，人員配備也隨之增多，使得原有的油田房屋數量不足。在此形勢下，油田房屋建設引起了人們的關注。特別是油田房屋的結構設計部分，關系著工程施工質量保障和安全性。因此要充分利用相關專業知識，優化設計房屋結構，使其滿足油田房屋建設和使用要求，在設計中還要結合建設環境的特殊性，體現建筑與自然的和諧關系。本文主要分析研究內容為油田房屋結構設計中的建筑結構設計優化，其優化要滿足油田房屋對安全性、實際利用率、經濟性等方面要求，合理應用有效手段優化其結構設計。

關鍵詞：油田房屋；建筑結構；原則；優化設計；方法

在油田建筑工程使用中，結構安全性、經濟性是相當重要的因素，要根據房屋建設環境、建設要求，對其結構進行優化完善，提高房屋的利用率。具體在結構設計中，要在保證安全性合格的前提下，盡量提高其利用率和經濟性。只有保證房屋建筑結構設計水平和質量，才能確保建筑工程后期實現安全穩定施工，提高設計方案可行性。實際優化設計中，要注意相關優化方法的科學使用。

1油田房屋結構設計優化原則

1.1安全性。在優化油田房屋結構中，要堅持安全性原則。只有確保安全性達標，才能保證實現合格的工程設計，保障后期施工中工程安全性和施工人員人身安全。有效落實安全性，才能有效制定后期竣工驗收工作，切實發揮工程施工設計作用，為工程作用的發揮奠定良好基礎。其安全要求主要包含以下幾方面內容，即結構、防護、消防、電氣化等方面的安全。1.2實際利用率。油田房屋建設中，其結構優化主要內容就是優化內外部框架結構，要重視提高其實際利用率。實際設計過程中，在保證房屋結構安全，其它項目安全的情況下，盡可能地提高建筑利用率，避免過度設計問題，以及設計缺陷的存在降低利用率。如果房屋利用率較低，則會進一步降低其居住舒適度。在實際設計工作中，應落實好結構柱體、梁體和功能性結構布局，避免缺乏到位的設計優化，而引發相關安全隱患。1.3經濟性。經濟性原則下，要求在優化油田房屋結構中，實現設計內容。經濟性原則的實現，需要設計單位進行完善、科學的成本調研，保證設計可行性，進一步控制工程造價，確保后期施工中能夠合理實施設計內容，減少不合理設計引發的變更現象[1]。

2建筑結構優化設計內容

（1）優化房屋結構整體性、局部性。設計工程中，要認識到房屋建筑復雜性和層次性特征。從層次性方面來看，包含了建筑安裝體系、結構體系、整體設計體系，這些體系中還包含不少下屬體系。因此在設計房屋結構的過程中，要注意優化下屬系統。復雜性層面來說，優化建筑結構，就要從選取建筑零部件、材料出發，實現整體優化成效。（2）階段性優化。房屋設計人員要在其設計使用年限內，對每個階段設計方案加以優化，考察各階段工程結構特點，聯系實際情況選擇合理的優化方式，延長房屋建筑使用壽命，保障建筑工程質量和經濟效益。（3）優化下部地基結構。在優化房屋下部地基結構過程中，要確保選擇的方案是合理的，結合現場地質條件確定樁基，綜合考量各種方案的進度、預算，實現成本節省。（4）合理優化上部結構。優化過程中，需建立起相應模型，然后對上部結構進行系統優化。先科學設置剪力墻，保證其質量均勻，使樓層結構中心、平面剛度中心兩者重合，增強抵抗風力、地震作用的性能。在條件允許的情況下，可以設置大開間構造剪力墻，加長其墻肢長度，以減少墻肢數量，在保證建筑性能前提下，可以有效減少混凝土應用。如果對房屋抗震要求高，則不可過度改造剪力墻[2]。（5）協調電氣和結構優化。通常情況下，會以導線形式在建筑樓板、墻體等安裝電氣管線，一定程度上會加大施工難度。要保證管線可以順利穿過梁體，設計中要標明梁體上預留孔洞以及其寬度。房屋整體上，設計者要單獨對電梯區域展開分析，注意其存在的空洞等，實現合理安全設計。（6）協調給排水系統與結構優化。通常情況下，房屋建筑給排水系統中主要利用的是管道，其中管道的種類和數量繁多，且一項工程中管道規格不同。習慣上，會在給排水系統房建儲存不少機械設備，因此該部分需具備一定荷載強度。設計中要設置好管道預留深度、尺寸等，加固鉆孔位置。

3油田房屋結構設計優化方法

3.1結構設計函數值優化法。在優化設計油田房屋結構過程中，常用的設計方法就是結構設計函數值優化法。即在優化結構設計函數值的過程中，先調查施工現場現狀，根據施工工地相關參數，合理設定房屋橫截面、鋼筋尺寸等函數值。依據油田房屋設計經驗，以及通過計算函數值、成本和最大利用率，得到結構優化最終的函數值。以此函數值為參數，完成最終的結構設計，后期施工中可順利發揮結構優化效果，避免設計不合理問題，減少施工中返工情況，降低施工安全風險[3]。3.2工程結構變量優化設計法。在房屋建筑工程結構設計中，其存在的實際變量較多，在變量參數發生變動的情況下，會影響到結構設計優化實施、造價成本控制、設計實施。因此在實際優化設計中，要落實好結構變量優化，需要對項目結構設計影響因素進行全面、宏觀的分析，依據變量參數情況完善管控策略，降低潛在風險，實現結構設計優化。在可選范圍中要合理選擇設計人員和方式，落實好結構設計優化實施，相關變量參數變化情況減少，此情況下會導致設計還原風險加大，降低設計實施可行性。3.3結構模型設計優化方法。在房屋結構設計中，結構模型設計優化是主要的應用方法，也是最終的設計優化實施對象。在實施結構模型設計優化中，主要基于建筑模型框架、數學函數值等，實施優化結構模型設計。先根據前期設計中相關參數，構建起房屋建筑工程結構模型，完成模型之后進行試錯設計、數學計算，確定最終的設計方案。其設計過程中，要對建筑模型優化設計的落實情況加以分析，有助于提升建筑后期施工可行性，保證建筑工程的質量。

4結束語

油田基建工程行業發展下，房屋結構優化設計也引起了人們的重視。要采用科學的設計方法，合理優化設計房屋結構，確保房屋結構性能和質量滿足使用要求，其實際利用率能夠提升。

參考文獻

[1]張世林,吳新勃,張學清.油田房屋結構設計中的建筑結構設計優化探討[J].化工管理,2019(17):66-67.

[2]汪士梁.房屋建筑結構優化設計探討[J].工程建設與設計,2019(24):8-9.

[3]李永生.房屋結構設計中的建筑結構設計優化策略[J].建筑²建材²裝飾,2019(23):208,215.

作者:孟鑫 單位:大慶油田第三采油廠規劃設計研究所