摘要：建筑结构设计优化方法具有较为明确的特点，一方面在艺术审美角度上设计理念包含了，设计学、审美学、艺术学等多门学科的优化方向。而且在优化方法中具有很强的美观性。另一方面根据房屋特点进行设计优化，体现出现代建筑的实用性，在居住环境上给使用者带来舒适服务。本文笔者根据工作实践经验对建筑结构设计优化设计新方法进行了分析探讨。
关键词：建筑结构；优化设计；新方法
引文
我国当前建筑工程项目建设领域正逐步向着高层，乃至超高层方向发展，词类建筑结构对建筑力学结构设计提出了更为严格与具体的要求。从这一角度上来说，设计人员必须在满足建筑物使用要求与质量的基础之上，对建筑结构设计方案进行不断优化与完善，以此为高层建筑质量水平的提升奠定基础。
1建筑结构设计优化技术概述
结构设计的内涵就是在建筑的操作中，在有限的空间这利用科学的技术措施优化整体结构，将空间的利用效率加以提升，在这其中必须注重空间布局和设计之间的关系合理性、科学性和专业性的协调。伴随着计算机信息技术的不断进步，设计技术的要求也在不断的提升，必须对其进行创新。当前，主要是在建筑整体内优化结构设计，在分部设计这要体现出了较为重要的作用。在设计中，结构设计是各种建筑设计的依据和基础，所以，设计工作要结合工程的实际情况，在结构设计工作的全过程加入优化的思想，将经济效益和质量效益体现出来。再具体的设计工作中，还要结合长远的效益，确保方案整体的合理性和科学性，这样在现有结构的优化过程中，可以节省30%的费用，在一定程度上将经济成本进行节省，在使用的过程这避免了经济失衡情况的出现。结构优化的进行，还可以将施工中各个部门之间的联系进行协调，达到合理配置资源，提升资源的合理利用效率，将建筑施工的经济性和安全性提升，在实践中具有较高的应用价值。
2结构优化设计在建筑结构设计中的步骤
2.1建立结构优化模型
建筑结构设计的重要组成部分就是结构的优化计算模型和优化计算方案。结构设计的优化工作其本质是将重要的参数在变量中提取，依据参数建立函数的模型，以此计算出最优的答案。一般情况下，建立模型主要是两个部分的工作，第一是对模型具有重要意义的就是进行设计变量的合理选择，并且参数在选择时会受到变量设计的影响，对变量进行合理的计算可以将计算编程的工作量降低；第二是目标函数的确定，要先找到可以符合函数条件的最优解，再进行目标函数的确定工作，然后确定约束条件，主要包含了弹塑性、强度、应力及尺寸等方面，在优化建筑结构的同时，必须确保约束条件的范围在规定的要求之内，满足设计的需求。
2.2设定优化设计计算方案
在优化建筑结构的时候，优化过程受到了变量参数和约束条件的影响。因此，在计算的过程中，要将所有的约束条件转换为非约束的条件，这样可以保证顺利的完成优化过程，并且将变量的因素考虑在内，在优化建筑结构设计时使用合理科学的计算措施。
2.3程序设计程序设计
在方案设计优化的原则上，编写程序，在计算机中导入程序，在后期进行计算时只要在系统中输入相关的数据信息，利用计算机的计算功能就要可以直接得到结果。
2.4结果分析
优化结构设计较为重要的一步就是结果的分析，详细分析计算机得到的数据结果，依据数据中提取的信息将优化设计的方案加以制定。在优化设计的过程中要综合的考虑各种阻碍的因素，将建筑结构优化设计工作在最大的努力下完成。施工建筑的建设，会需要加多的人力、物力和财力，优化结构的目的就是在最大程度上降低上述指标，并且确保建筑过程的品质不会受到影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，建筑设计过程中必须注意以下要点：第一，找到建筑技术和经济之间的平衡点，将二者的矛盾加以降低，在高新技术的协助下可以减少经费的支出；第二，要对技术带来的经济效益进行理解，必须认识到技术的进步和发展将不必要的经济消耗降低了，因此，必须注重技术的发展。
3建筑结构设计优化新方法介绍
3.1拓扑优化方法
拓扑优化方法在对建筑物进行设计优化过程中，需要设计人员对准确的建筑结构理想化分布形式找到，从而有效的分析建筑物结构的刚度等属性，通过拓扑优化方式使减少建筑物结构重量的目的得以实现，使建筑物的性能进一步提升。在对拓扑优化方法使用时，设计者必须对拓扑优化方法的优点充分认识到，将建筑物结构的设计通过拓扑优化方法转变为概念性的结构设计方法，使建筑物结构设计的逻辑性提升。
3.2截面优化方法
最能体现其整体可靠性和安全性能的部分就是建筑物结构的细节，设计人员在处理建筑物截面时，一定要对截面结构的安全性和可靠性考虑到，科学计算建筑物的截面，使其稳定性和美观度提升。对于优化设计建筑物截面，设计人员可以对有限元方法利用，从而来对设计变量的应力特点和结构位移情况进行计算，并通过信息化的设备验算和统计来获得的设计数据，再依据所得的结果对需要调整的范围进行判断，并优化设计该范围内的区域。
3.3外形优化方法
设计人员通过外形优化方法，对建筑物的结构框架和内部形状可以在固有的截面优化方法基础上进行更进一步的调整、完善，以便使建筑物的结构设计质量提升。首先，设计人员需要对建筑物的整体情况了解和掌握，对其以我国现行的建筑物结构设计标准进行修正。通过外形优化方法对建筑物结构的外形特征进行划分，在实际工作中，主要对杆系结构和连续性结构采用。建筑物结构的节点坐标的选取在使用干洗结构外形设计过程中是关键点，并将选取的节点坐标作为设计的变量，用以使建筑物外形优化设计的需求得到满足。
3.4概念设计与细部结构设计优化相结合
工程标准层设计应设置消防设计要求，在建筑中间位置或是建筑物的一端设置消防楼电梯，但此种做法会大大降低建筑物平面的对称性。在布置建筑结构墙柱时，结构Y向抗侧刚度较小，X向抗侧刚度较大，针对此，应尽量布置Y向剪力墙，并确保结构墙柱左右均匀布置。同时，还需要严格控制X向刚心与质心之间的偏差。此外，在建筑解结构布置过程中，应尽量避免整体扭转的影响。
3.5建筑物下部地基基础结构的优化设计
在进行建筑结构细部构件设计时，设计人员应当通过精确的测算，详细绘制工程设计图纸。对于关键节点的构造，必须确保传力的明确，为施工的顺利进行提供便利。在进行建筑结构布置工作时，应尽量选择短且直接的传力路径。在进行该建筑工程结构设计中的客房区设计时，由于需要考虑楼层的隔音效果，将楼板厚度设置为120mm，在普通荷载作用下，能够有效适应较大跨度楼板的受力要求。对于典型的酒店结构设计，通常按照隔墙以及厕所位置设置次梁。
4结语
建筑结构设计优化方法是顺应建筑行业发展的产物，也是市场经济条件下对资源配置提出的新要求，其为房屋结构优化设计提供了重要的参考，具有不可估量的参考价值。对建筑结构进行优化是实现建筑行业长远发展的重要途径，将建筑结构设计优化方法应用于房屋结构设计，能够体现房屋结构设计的科学性和合理性。
参考文献
[1]陈嘉源.高层建筑在等效静力风荷载作用下的整体刚度抗风优化设计方法研究[D].广州大学，2013(05):01．
[2]刘沂川.关于建筑结构设计优化法在房屋结构设计中的应用探究[J].科技创新与应用，2014(05):08．
[3]张红标.建筑结构设计成本优化研究———以深圳高层钢筋混凝土建筑结构为例[D].浙江大学，2011(11):01．
[4]刘晓峰，程耿东.基于自动分组遗传算法的建筑结构体系与构件尺寸协同优化设计[J].计算力学学报，2014(02):15．
论文作者:李伟,余亚娜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签：结构设计论文; 建筑物论文; 建筑结构论文; 结构论文; 建筑论文; 优化设计论文; 方法论文; 《基层建设》2017年第14期论文;