油田房屋结构设计优化分析

摘要：由于近年来油田油水井数目增加，人员配备也随之增多，使得原有的油田房屋数量不足。在此形势下，油田房屋建设引起了人们的关注。特别是油田房屋的结构设计部分，关系着工程施工质量保障和安全性。因此要充分利用相关专业知识，优化设计房屋结构，使其满足油田房屋建设和使用要求，在设计中还要结合建设环境的特殊性，体现建筑与自然的和谐关系。本文主要分析研究内容为油田房屋结构设计中的建筑结构设计优化，其优化要满足油田房屋对安全性、实际利用率、经济性等方面要求，合理应用有效手段优化其结构设计。

关键词：油田房屋；建筑结构；原则；优化设计；方法

在油田建筑工程使用中，结构安全性、经济性是相当重要的因素，要根据房屋建设环境、建设要求，对其结构进行优化完善，提高房屋的利用率。具体在结构设计中，要在保证安全性合格的前提下，尽量提高其利用率和经济性。只有保证房屋建筑结构设计水平和质量，才能确保建筑工程后期实现安全稳定施工，提高设计方案可行性。实际优化设计中，要注意相关优化方法的科学使用。

1油田房屋结构设计优化原则

1.1安全性。在优化油田房屋结构中，要坚持安全性原则。只有确保安全性达标，才能保证实现合格的工程设计，保障后期施工中工程安全性和施工人员人身安全。有效落实安全性，才能有效制定后期竣工验收工作，切实发挥工程施工设计作用，为工程作用的发挥奠定良好基础。其安全要求主要包含以下几方面内容，即结构、防护、消防、电气化等方面的安全。1.2实际利用率。油田房屋建设中，其结构优化主要内容就是优化内外部框架结构，要重视提高其实际利用率。实际设计过程中，在保证房屋结构安全，其它项目安全的情况下，尽可能地提高建筑利用率，避免过度设计问题，以及设计缺陷的存在降低利用率。如果房屋利用率较低，则会进一步降低其居住舒适度。在实际设计工作中，应落实好结构柱体、梁体和功能性结构布局，避免缺乏到位的设计优化，而引发相关安全隐患。1.3经济性。经济性原则下，要求在优化油田房屋结构中，实现设计内容。经济性原则的实现，需要设计单位进行完善、科学的成本调研，保证设计可行性，进一步控制工程造价，确保后期施工中能够合理实施设计内容，减少不合理设计引发的变更现象[1]。

2建筑结构优化设计内容

（1）优化房屋结构整体性、局部性。设计工程中，要认识到房屋建筑复杂性和层次性特征。从层次性方面来看，包含了建筑安装体系、结构体系、整体设计体系，这些体系中还包含不少下属体系。因此在设计房屋结构的过程中，要注意优化下属系统。复杂性层面来说，优化建筑结构，就要从选取建筑零部件、材料出发，实现整体优化成效。（2）阶段性优化。房屋设计人员要在其设计使用年限内，对每个阶段设计方案加以优化，考察各阶段工程结构特点，联系实际情况选择合理的优化方式，延长房屋建筑使用寿命，保障建筑工程质量和经济效益。（3）优化下部地基结构。在优化房屋下部地基结构过程中，要确保选择的方案是合理的，结合现场地质条件确定桩基，综合考量各种方案的进度、预算，实现成本节省。（4）合理优化上部结构。优化过程中，需建立起相应模型，然后对上部结构进行系统优化。先科学设置剪力墙，保证其质量均匀，使楼层结构中心、平面刚度中心两者重合，增强抵抗风力、地震作用的性能。在条件允许的情况下，可以设置大开间构造剪力墙，加长其墙肢长度，以减少墙肢数量，在保证建筑性能前提下，可以有效减少混凝土应用。如果对房屋抗震要求高，则不可过度改造剪力墙[2]。（5）协调电气和结构优化。通常情况下，会以导线形式在建筑楼板、墙体等安装电气管线，一定程度上会加大施工难度。要保证管线可以顺利穿过梁体，设计中要标明梁体上预留孔洞以及其宽度。房屋整体上，设计者要单独对电梯区域展开分析，注意其存在的空洞等，实现合理安全设计。（6）协调给排水系统与结构优化。通常情况下，房屋建筑给排水系统中主要利用的是管道，其中管道的种类和数量繁多，且一项工程中管道规格不同。习惯上，会在给排水系统房建储存不少机械设备，因此该部分需具备一定荷载强度。设计中要设置好管道预留深度、尺寸等，加固钻孔位置。

3油田房屋结构设计优化方法

3.1结构设计函数值优化法。在优化设计油田房屋结构过程中，常用的设计方法就是结构设计函数值优化法。即在优化结构设计函数值的过程中，先调查施工现场现状，根据施工工地相关参数，合理设定房屋横截面、钢筋尺寸等函数值。依据油田房屋设计经验，以及通过计算函数值、成本和最大利用率，得到结构优化最终的函数值。以此函数值为参数，完成最终的结构设计，后期施工中可顺利发挥结构优化效果，避免设计不合理问题，减少施工中返工情况，降低施工安全风险[3]。3.2工程结构变量优化设计法。在房屋建筑工程结构设计中，其存在的实际变量较多，在变量参数发生变动的情况下，会影响到结构设计优化实施、造价成本控制、设计实施。因此在实际优化设计中，要落实好结构变量优化，需要对项目结构设计影响因素进行全面、宏观的分析，依据变量参数情况完善管控策略，降低潜在风险，实现结构设计优化。在可选范围中要合理选择设计人员和方式，落实好结构设计优化实施，相关变量参数变化情况减少，此情况下会导致设计还原风险加大，降低设计实施可行性。3.3结构模型设计优化方法。在房屋结构设计中，结构模型设计优化是主要的应用方法，也是最终的设计优化实施对象。在实施结构模型设计优化中，主要基于建筑模型框架、数学函数值等，实施优化结构模型设计。先根据前期设计中相关参数，构建起房屋建筑工程结构模型，完成模型之后进行试错设计、数学计算，确定最终的设计方案。其设计过程中，要对建筑模型优化设计的落实情况加以分析，有助于提升建筑后期施工可行性，保证建筑工程的质量。

4结束语

油田基建工程行业发展下，房屋结构优化设计也引起了人们的重视。要采用科学的设计方法，合理优化设计房屋结构，确保房屋结构性能和质量满足使用要求，其实际利用率能够提升。

参考文献

[1]张世林,吴新勃,张学清.油田房屋结构设计中的建筑结构设计优化探讨[J].化工管理,2019(17):66-67.

[2]汪士梁.房屋建筑结构优化设计探讨[J].工程建设与设计,2019(24):8-9.

[3]李永生.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].建筑²建材²装饰,2019(23):208,215.

作者:孟鑫 单位:大庆油田第三采油厂规划设计研究所