摘要：经济的发展和科技的进步，促进我国的建筑行业取得了显著成绩。现代建筑不仅需要具备必要的使用价值，还需要达到人们的发展需求。安全美观、经济实用等这些都是现代人们对于房屋结构设计的基本要求。为了满足人们发展的需要，就需要对建筑结构设计进行相应的优化，使空间资源能够得到合理有效地运用。本文浅析 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化方法
引言
在当前的房屋设计中，其结构设计是首要设计内容，有了完整的建筑结构，后续的设计工作才能顺利开设。结构设计工作会涉及到多种学科的知识，现代建筑的设计要求被逐渐丰富，结构的安全性要求是比较基础的要求，设计者除此之外还需要考虑到一些新增的设计要求，包括房屋的时尚感、艺术感等，基于诸多的设计限定性要求，应用优化设计效果的方法尤为关键，本文对优化房屋结构的设计工作加以详解，提出几点结构优化建议。
1建筑结构设计优化方法特点分析
人们生活质量逐渐提升，对居住环境也有了新的要求，不再限制于经济适用与安全性中，更重视建筑主体结构特点体现。为满足人们居住需求，各企业在房屋建筑设计时会通过多种方案满足人们要求，建筑结构设计优化方法在房屋建筑设计时中有着重要作用。因为建筑施工具有一定复杂、系统性特点，投入的资金较大，分析建筑结构优化方法有助于提高建筑结构稳定性，节约成本支出，企业实现经济效益最大化。房屋建筑需要综合多方面、全过程考量，例如：工程安全性、适用性、美观性、经济性等。对此，通过结构优化方法基于工程质量安全的条件下结合结构美观与艺术特点把建筑目标与性能结构设计融合，优化建筑结构方案最终选择最佳方案。其特点集中于几点：美感性，综合不同学科设计；实用性；施工管理简单。实际建筑施工设计时还需要企业多尝试、敢于创新，制定适合的建筑主体的结构设计方案。
2建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中应用的具体步骤
2.1创建建筑结构的优化模型
首先，在选择相应的变量的时候，建筑结构设计优化方法能够进行合理化以及科学化地选择设计的变量。在房屋建筑设计的时候，设计者主要是将那些对建筑本身结构造成影响的主要参数当做建筑设计时需要考虑的变量。比如：砖混结构进行方案设计时，这一结构的承重墙上要避免一些不利情况，诸如洞口较大或错洞等。其次，在对房屋建筑结构设计中进行结构优化设计的时候，必须拥有一组符合预定条件的，并且必须符合相应尺寸的钢筋截面面积，以及那些已经失效了的概率函数，然后确定相应的目标函数，这样就能够在一定程度上使建筑工程的整体造价达到最少。除此之外，对于房屋结构设计中的结构优化设计方法，必须要保证整个房屋建筑结构整体的可靠性以及安全性，科学、合理地确定与优化设计方面相关的约束条件。比如：房屋建筑墙面的裂缝的最大宽度限制、对于房屋建筑本身的强度约束、房屋建筑结构的各个尺寸大小的约束、结构内部构件的相关约束、结构整体体系相关约束等限制和约束条件。并针对这些约束条件对房屋结构进行科学、客观、全面、合理地分析以及优化措施，保证房屋内部的每一个相关的约束条件都能够满足对于整个建筑工程的要求，从而使得房屋建筑的效果以及其设计达到最佳。
2.2设定科学的优化设计计算方案
房屋结构设计的过程中通常都包括许多的约束条件，而且有时候在进行计算时还会碰到非线性的相关优化问题。所以在计算过程中时，可以采取相应的方法进行转化，如拉式乘子法、复合形法等，将有约束的优化变为无约束的优化。保证优化设计计算方案科学合理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3设计相关应用程序
依据可靠度而开始进行房屋结构设计的优化基本模型，以及在设计时运用的相应的计算方式，为了可以更好地实现其效果，能够将这些编纂成一个运算速度较快而且功能全面的综合性、科学性的应用程序。如此一来，就能够使得整个房屋建筑的结构设计在后期的施工阶段做到更加全面、更加高效、更加安全地进行。比如在房屋设计的整体结构框架之中，电气设计就是其中较为重要的部分，也是当前在传统的房屋建筑结构设计中可能存在严重缺陷的问题。根据以往的设计方案，房屋结构所呈现出来的效果可能并不十分美观，并且后期的安装等工作也会有一定的难度。但是通过建筑结构设计的优化方法，就能够实现房屋结构设计整体的合理性以及美观感，同时还降低看后期施工的难度。如在电气结构的优化安装过程中，要做好电气管线的安装，工作人员需要对墙体等进行整体的设计，保证墙体所在的一面必须与梁体的一面平齐。这样不仅能够保证电气设计的安全，还能够使得房屋结构整体更为美观。
2.4对结果进行综合分析
得到具体的计算结果以后，就需要根据结果对设计方案进行对比与分析，从中选取一个效果最优的设计方案来执行应用。在分析方案的过程中，要注意从多个角度出发，对问题进行全面分析，因为这属于整个结构设计阶段的关键承接点。选择一个科学规范的设计方案，不仅能够保证房屋建设的安全美观，而且还决定着整个施工过程中的资金投入量。在对建筑结构进行优化的过程中，我们必须明确不能够单一的考虑问题，要学会将经济节约与建筑技术进行科学的结合与分配，这样才能够达到建筑的预期目标。
3结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的实际应用
3.1局部或整体优化
设计人员在对房屋建筑结构进行优化设计时一定要对建筑安装体系给予重视，因为在对整体结构进行优化设计的过程当中会延伸出很多的体系，设计人员要想实现对这些延伸体系的优化和打破这些体系横向间的关联性，最终实现叠加工程的效果，就必须要从整个建筑安装体系入手，从根本上实现对建筑物的设计优化。
3.2保持建筑的整体协调性
在优化建筑结构时，设计者需借用可靠的优化行为保持建筑的整体协调性，需要协调的内容包含结构周边要素、平面设计要素以及整体结构要点等，在保持结构的整体设计性的同时，还认识到外在元素与建筑本身的协调性，保持建筑与周边环境的融合性。为了做好建筑的内部协调工作，设计者要确保房屋内部的各处位置的标高数值的一致性，排除夹层结构，不能将特殊的装置以及转角部位设立在受力几种部位，处理房屋的特殊部位时必须要做好受力保障工作，首选硬度以及强度都比较高的材料。在使建筑与外部环境保持协调性时，可以优化调整的内容包括建筑的风力承担数值、建筑之间的实际距离等，相邻建筑的实际距离不宜过近，房屋建筑也不应给原有的生态环境带去不良影响。
3.3阶段性优化、桩基础优化
建筑结构优化法的应用并不是随意的和无序的，而是要根据工程阶段的进展和工程的实际需求来确定。另外，在建筑工程当中灌注桩施工涉及的操作技巧是很复杂的，如果操作技巧使用不当那么工程质量就不能得到保证工程的施工工期就会受到影响，所以对桩基础进行优化不仅能够保证灌装施工的质量而且还能够起到简化灌装工序的作用。
结语
建筑结构设计优化的方法在保证建筑本身功能的基础上，进一步提高建筑的质量与环保能力，在满足人们对房屋质量需求的基础上，还将安全美观、经济实用等价值结合起来，不仅能够进一步提升人们的审美能力以及文化素养，而且还有利于减少工程造价，使企业的建筑利润最大化，保证建筑行业的可持续发展。
参考文献：
[1]何萌萌，试论在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].江西建材，2015.
[2]曹冬雪.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].居业，2017.
论文作者:王金有
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签：结构设计论文; 建筑论文; 房屋论文; 结构论文; 方法论文; 房屋建筑论文; 建筑结构论文; 《基层建设》2018年第31期论文;