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摘要：以持续发展观、充分利用有限资源为基础的建筑结构设计，符合社会发展需求，也满足了人们对建筑发展要求，建筑结构设计优化方法必须坚持可持续发展，因此加强分析建筑结构设计是十分有必要的。在实际过程中，建筑结构设计人员要树立正确的意识，在相关的制度要求上，规范的实行每一个操作步骤，及时调整建筑结构设计方案，保障建筑结构设计科学的应用。
关键词：建筑结构设计；优化方法；应用
1.建筑结构设计优化方法的意义
1.1符合行业发展需求
就目前建筑行业发展状况来看，建筑物的高度越来越高，怎样有效降低建筑结构的造价，怎样才能保证后期工作安全有效，就要保证建筑结构设计方案的科学能够最大限度的满足使用需求。应用建筑结构设计优化方案，合理有效的利用各种建筑资源，保障建筑工程建设的安全性和合理性。
1.2符合可持续发展观
在可持续发展观念的影响下，推动建筑行业持续发展，建筑行业工作者就必须要重视建筑结构设计，提高建筑工程在和建筑后期应用的合理性和安全性。根据对以往的建筑造价统计发现，坚持可持续发展的建筑结构设计优化能够有效的提高建筑物的使用寿命和提高社会经济效益。
2.建筑结构优化设计的特点
建筑结构优化设计具有复杂性和系统性，同时在工程设计过程中需要协调多个部门之间的关系。建筑结构设计与建筑内部结构应建立和谐的关系，从而有效降低工程建设中的成本投入，兼顾建筑结构的美观性、实用性和经济性，以此提高房屋建筑结构设计的科学性。另外，建筑结设计中要高度重视建筑的外观设计。部分建筑设计人员十分关注建筑设计的美观性和创新性。且考虑到建筑结构设计，结构承受的荷载过大。若在设计中并未遵照建筑结构受力特征及基本结构的技术原理完成结构设计，则建筑的稳定性将会受到极大的威胁。
3.建筑结构设计优化的方法内容
3.1上部结构优化
房屋建筑结构的上部结构设计优化中剪刀墙结构布局是十分重要的组成部分。为了提高建筑物的抗震能力，将房屋结构的重心与楼层刚度重心重叠。
3.2地基基础优化
在继续建筑结构设计之前首先要对建筑物的地基进行勘测检查，设计方案也时在勘测检查的数据上进行的，从而保证建筑物的安全性。
3.3局部与整体优化
建筑结构由多个小结构构成，在建筑结构设计优化过程中，除了要注重整体结构，还要注重整体中的小组成部分，把握好整体与部分之间的关系。
3.4整体协调性优化
整体结构是建筑结构设计的基础，在设计过程中，综合考虑建筑后期使用的安全性、建筑结构的质量、使用质量、外观结构等，这些都相互协调，以提高建筑物质量和安全性。
3.5使用期限与寿命优化
任何建筑物都有使用寿命，而使用寿命受工程施工质量影响。在建筑结构设计中，了解建筑结构特征，现场施工情况，制定合理的优化方案，保证建筑结构的质量达到建筑标准，提高建筑使用寿命。
3.6注重结构优化的层次性
建筑结构设计方法的应用体现在实际施工中的多个方面，对建筑整体的结构设计优化要重视建筑结构设计的层次性和协调性，注意具备建筑结构设计、建筑结构整体设计和建筑设计体现，设计人员要注意细节，对下属的每一个体现都仔细检查，有效的实现建筑工程叠加的目标。
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3.7对结构设计的系统化要充分重视
计建筑维护和屋盖等优化设计过程中，要综合考虑建筑工程中的多方面因素。建筑结构的外形与内部结构以及现场布局和工程造价等各方面加强分析。为了满足建筑结构设计与时代的发展保持一致，要提高建筑结构设计的创新既要满足建筑功能需求，也要保证建筑设计中保持对称。
4.建筑结构设计优化的应用
4.1合理选择结构体系类型
剪刀墙结构、框架结构、框架-剪刀结构是建筑结构体系最常见的三种体系。其中剪刀墙结构，常被使用在高层住宅建筑中，与短肢结构墙相比，剪刀墙结构的抗震能力更好，也具有轴压优势，并且能够节约建筑材料，使用材料远低于短肢结构使用材料。框架结构具有大开间、布局灵活、施工周期短等特征，并且造价成本比其他结构更加合理。框架-剪刀墙结构，这种结构是一种较好的抗侧力结构，相比于前两种更加科学合理，使用能力强，能够很好的应对不同类型的变形。在建筑结构设计工过程中，选择哪一种结构体系，工作人员要结合建筑工程的实际情况进行分析，比如建筑外形、周围环境、建筑功能需求以及施工采用的技术等。
4.2建立优化结构相关模型
设计变量、确定目标函数、确定约束条件是建筑结构设计优化中需要重点考虑的三个方面，在选择设计变量时，要对相关的建筑数据、分析参数，分析并调整建筑结构设计影响计算方法。在确定目标函数时，实际设计优化中，不仅要分析建筑结构中的必要参数外，还要发现其他相关影响条件，以求降低成本。这些影响因素主要包括建筑界面的尺寸大小、钢筋表面的界面剂等。确定相关约束条件，在建筑结构设计优化过程中，要保障建筑结构设计的安全性，满足建筑设计各个条件，以保证建筑工程质量。
4.3建筑基础结构设计优化
建筑结构设计直接受到建筑结构的整体性、安全性的影响，因此在建筑基础结构设计过程中，全方位的控制建筑工程的每个部分，通过分析建筑工程的整体性，确定桩基施工的具体方法，以及使用桩基的高度和直径，综合优化建筑基础结构设计方案，并且在建筑基础结构中还要考虑资金的投入、施工技术、现场环境等。
4.4合理选择优化计算方案
在建筑结构设计方案时，设计工作人员要充分考虑施工过程中各种因素，包括建筑外部内部两大素养。通过使用各种计算方式将实际施工中的各种条件和问题进行深入分析，并通过计算设计出与施工实际情况最符合的方案，从而保证设计方案的合理性。目前而言，拉氏乘子法、复合形法以及Powcll法在设计方案中使用范围最广。
4.5进行程序问题设计优化
在建筑结构设计优化过程中，利用合理的计算方式，比如使用变量、目标函数等，得出建筑结构设计中的准确数据。在设计优化使用的计算方式，还要注意灵活应用，便于在出现问题后能够及时调整计算方式，提高计算效率。
4.6优化框架梁及箍筋间距
箍筋分为加密箍筋和非加密箍筋。根据加密箍筋与非加密箍筋的使用，箍筋与框架梁之间的间距是不同的，前者不超过10cm，后者不超过20cm。因此，在建筑结构设计优化时，要控制好框架梁与箍筋的间距，保证建筑结构的整体效果。
4.7建筑节能结构设计优化
为了保证建筑物的采光效果，尤其是房屋建筑物，那么就需要考虑建筑工程现场的地理位置、气候以及城市规划，根据这些条件来选择建筑物的朝向。这样不仅能够保证建筑物的采光效果，并且还能够保持良好的通风。对于建筑物的外观，避免建筑物出现寒风垂直现象，从而降低热量消耗。在建筑维护方面上，主要对门窗的维护，直接面对阳光的门窗要扩大空气面积，并且门窗数量要合理，不能过多或是过少。从而保证光照。
结语
通过以上论述与分析我们可以获知，建筑结构优化设计在房屋工程建设中不容忽视。在结构设计优化中，我们务必明确结构优化的理念，以工程实际确定工程结构设计的模型，并且还需对模型的约束条件和目标函数采取有效的控制措施，进而在设计中选择更加科学合理的改进方法，优化设计综合水平。此外，在工程结构设计建设中还需要多方参与，在设计的同时需要全面平衡参建方的利益，以此促进房屋建筑结构设计优化工作的顺利开展。
参考文献：
[1]张学兵.房屋结构设计中优化设计方法的应用分析[J].山西建筑，2018（30）.
[2]蒋亚林.房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].居舍，2018（11）.
论文作者:孟维雪
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/15
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