摘要：伴随着社会的快速进步，经济的迅猛发展，在市场经济体制的持续推动下，面临着激烈的竞争是现在各个行业都必须经历的，很显然，建筑行业也包括在内。建筑行业对国民经济的发展有一定的推动作用，同时它也是我国产业的一个重要组成部分，要想在激烈的竞争下处于不败之地，就要为业主创建出精巧、安全以及耐用的建筑物，基于这些要求，本文就对房屋建筑结构设计中，优化技术的应用进行重点分析，希望可以为房屋结构设计人员提供一些借鉴经验，以此为促进建筑业的发展贡献自己的一份力量。
关键词：结构设计、房屋建筑、技术优化
随着社会经济的发展，人们生活水平得到了很大的提高，随之而来的是人们对住房质量的要求越来越高，在设计房屋建筑结构中，不仅要考虑方案的可行性、安全性和合理性，还要考虑到整体的经济性要求和舒适性，所以，建筑行业对房屋建筑结构优化技术开展了专业研究，希望推动优化技术的进步，进而为房屋建筑结构设计而服务。因此，本文主要分析内容就是结构优化技术在房屋建筑结构设计中的运用，并且探讨优化设计的过程，最后简述优化设计技术的应用。
1、优化技术的相关方法
1）、确定好约束条件：应力、裂缝宽度、尺寸、结构强度等都属于约束条件，在进行优化设计房屋建筑结构时，符合相关规定要求是每个约束条件都要达到的，以此来实现最佳的设计方案。2）、准确挑选设计变量；像损失期望、结构造价等设计变量将对设计起到非常重要影响因素，像目标控制参数、结构可靠度等约束控制参数对于设计影响不是很大，如果想要将计算、设计等工作量作出微量的降低，只需要将预定参数设为进行局部考虑的因素，确定目标函数，努力达到投入最小的目标。3）、设计程序：可靠度经常用来对设计模型以及计算法来进行优化，这样才能使一个功能全、运算快的程序诞生出来。4）、整理好优化计算方案：对于房屋结构设计而言，优化计算方案是相当复杂的而且具有一定难度，在这里面包含了很多变量，通常在进行计算时，将有约束优化问题转成无约束优化问题之后，进行解答。5）、确定最佳方案。根据以上所表述的步骤，对各个方面进行考虑，设计优化的作用是千万不能忽略的，虽然对于设计优化来说资金投入是必不可少的，但是从整体来考虑还是必要的，在设计过程中，不能过分强调节约和忽视技术问题，过分强调技术而忽略经济性也是不行的。所以，房屋建筑结构优化要满足安全、美观、经济、适用及方便施工等原则，这些原则之间也存在一定的矛盾，所以要想获取最大的效益则需要进行进一步研究、探索。
2、优化设计技术在房屋建筑结构设计上的应用
例如我们将要设计一个住宅建筑，这个建筑一共有36层，其中有一层是地下室，它采用的是框架剪力墙的形式，从多个方面进行考虑，最终决定采用结构优化设计技术，不能直接采用传统的结构设计，需要对传统技术进行改革，计算机可以作为辅助手段，优化每个施工阶段和施工环节，方案在经过优化设计后，造价可以大大的降低，资金投入也相应的减少，最主要的是提高了经济效益。
2.1、对局部、整体进行优化
如果要建设一个房屋建筑项目，层次性、复杂性是其必须具有的特点，其中，安装体系、设计和结构一般属于层次性，在每个体系小面还包含多个下属体系，所以要合理的优化各个下属体系，冲破各个布局的横向关联，叠加工程；对于零部件、建筑材料的选取、购买以及结构类型的选取等都拥有一定的复杂性，所以，只有将局部和整体分别进行优化，方能真正实现优化的意义。
2.2前期规划的重要性
设计人员在前期规划中扮演者一个重要的角色，他们需要对工程的实际情况进行全面的了解，同时对建筑结构进行选择和规划要具有针对性，有效的设计方案要及时制定出来，为后续施工提供依据和参考。因而前期的规划一定要得到重视，结合实际工程，并根据自身的经验，进行优化设计。不同的结构布局，也就会产生不同的效果，在房屋建筑结构设计时，要将细部结构优化同概念设计进行有机的融合，贯穿于整个设计过程，对缺乏相应数值的细部进行有效的处理，采用概念设计法，将数值作为一种参考，对结构设计细节进行有效把握，提高设计的效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆分阶段优化，在规定的使用时间内，对每个环节都设计多个方案，所以，在设计时，优化了每个阶段的方案，这样就确保了工程的质量，同时还增加了经济效益。
2.3协调优化设计
如果想要使结构合理、外形美观的话，在设计时，整体平面要和结构紧密配合。在墙和柱的设计过程中，应与房间平面功能尽量保持一致，每个房间的进深和开间要保持统一，错位现象是不允许存在于墙和柱之间的，高度和截面在各层也要保持一致，不能出现特别大的误差；楼梯在设计时，转角区域要特别注意，因为楼梯是很重要的，它的承重构件一定要选取高强度建材，建筑构件要选择材质够轻的，降低自重，整体设计要保证重心、刚心等交叠，防止扭转出现。电梯房有很多孔洞，预埋的构件也比较多，所以，要单独的计算电梯房的强度，以此来确保设计的合理性和施工的安全性。该建筑的给排水专用空间要涉及大量机械设备，荷载强度较大，因此，可以将水泵设置在地下室区域。因为在排水空间有很多管道，有粗的，有细的，在设计时，要严格监管，预留孔径尺寸和深度都要符合标准要求，穿孔位置位于加固楼板何处。尽量避免管道贯穿梁柱，如果出现贯穿的情况，那么就需要进行加固处理，并及时处理。
2.4对桩基础及上部结构进行优化
高层建筑的基础往往采用桩基础，如何选择合理的桩基方案，是我们结构优化设计的重要部分，对于保证结构安全，节约投资、降低造价起着举足轻重的作用。桩基础常见的有两种类型，第一种是灌注桩，灌注桩成孔工艺较复杂，操作要求较严，易发生质量事故，且技术间隔时间长，不能立即承受荷载，冬季施工困难较多。第二种是预制桩，预制桩能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，是广泛应用的桩型之一，但其施工对周围环境影响较大。同时还应结合地勘报告中的各层土质特点等最终确定选取何种桩基方案。上部结构：在工程上部结构要建立模型，并且要进行相应的优化，合理的进行剪力墙的布置，保证质量，将楼层结构重心与同楼层的高度中心点重合，减少外部荷载作用对建筑结构的影响。钢筋建材一般主要运用在剪力墙的暗柱施工中，这时可采用大开间的剪力墙构造，同时尽量避免出现短肢剪力墙以降低钢筋的使用数量。
3、房屋建筑结构设计中采用优化设计技术的原因
在房屋建筑结构设计中，优化设计技术的运用对降低工程造价具有重要的意义。传统的房屋结构设计与经过优化设计技术的建筑相比较，运用优化设计技术的建筑的工程造价可以有效降低20%左右，如果想要用最合理的方法利用建筑材料，那么就需要运用优化设计技术，这项技术可以很好的协调建筑内部的各个单元，通过优化技术的使用，可以达到经济性、安全性的目的；增强建筑的经济性能，降低建筑的层高，提高受力性能，节省建筑所用到的材料，节约建筑用地；运用优化设计技术不仅可以为项目的效益提高作出巨大的贡献，还可以为建筑的安全提供保障。比如说：在设计房屋容积率方面的问题，可以通过缩小栋距，増加层数的方法，提高经济效益；房屋建筑结构设计中，结构优化设计技术的运用，不仅使房屋建筑的外形精巧、美观，还极大的降低了工程造价，节约成本，实现了安全、经济以及适用的目的。
结束语
结构优化设计技术对于房屋建筑结构设计而言，具有至关重要的作用，随着生活水平的提高，人们对建筑质量的要求也越来越高，要想满足人们的需求，就要将优化设计技术引入到房屋建筑结构设计中来。本文对优化设计技术在房屋结构设计中的意义进行了例述，并分析了优化设计技术的应用步骤，最后探究优化设计技术在结构设计中的应用，不仅降低了工程造价，提高效益，还满足建筑对安全性及适用性的需求，促进了结构优化设计的发展。
参考文献
[1]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居.2016.（03）：256-257.
[2]邱君华，结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用分析[J].城市建筑，2017.（06）87-89.
[3]陶小林.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].科技创新与应用，2018.（16）:128-130.
[4]李能能，董斌.房屋建筑结构设计中优化技术应用探试[J].建筑设计管理，2017.（12）:45-48.
论文作者:孙夏兰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
标签：结构设计论文; 技术论文; 优化设计论文; 房屋建筑论文; 结构论文; 建筑论文; 方案论文; 《基层建设》2019年第20期论文;