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摘要：建筑结构设计优化方法在建筑结构设计中的实际应用具有重要的意义，是使房屋实现新的价值的重要手段。因此在结构优化设计过程中，需要我们通过不断地实践、探索，从而用最低的成本创造最大的经济效益，达到经济、适用、美观、合理的要求。基于此本文分析了建筑结构设计中的建筑结构设计优化相关方面。
关键词：建筑结构；优化设计；方法
1、建筑结构设计优化的特点和要求
在进行建筑工程结构设计的时候，不仅需要对设计对象的基本功能与安全稳定性进行考虑，还需要通过设计，而这一过程的实现，就是建筑结构设计中的最优化问题。建筑结构优化设计方法主要体现在建筑总体工程结构设计的优化和建筑各个部分的设计优化两个方面。对于项目整体设计、项目前期设计、抗震设计和旧房改造都可以采用结构设计优化方法。在实践应用中，应注意前期就开始参与结构设计优化，对下部地基基础结构设计优化时，要分析比较多种设计方案，然后选取最佳的设计方案。在设计过程中，应灵活运用各种方法，对于结构设计、围护方案、房屋建设、结构基础方案等一系列优化设计合理分析，对细部结构进行设计优化，以取得最佳的效果。当无法对数据具体量化时，可使用概念设计。
2、建筑结构设计优化方法的重要性分析
在房屋结构设计的过程中，有效地建筑结构优化可以帮助建筑工程通过最少的投资而获得最大的收益，良好的建筑结构优化可以满足建筑的美观与实用性能，在做到保障房屋的安全性与可靠性的同时，赋予房屋艺术美观的特性。
当下，我国建筑处于大力运转的高速发展时期，建筑行业在国家政策的扶持下于近年来获得了长足的进步，然而，随着我国建筑行业越来越快的发展，层出不穷的问题也逐渐出现在人们的视野中，建筑结构设计的安全性与合理性成为当下社会所关注的重点，伴随着建筑行业的逐渐崛起，更加激烈的市场竞争也是我国建筑行业内所面临的重大挑战。因此，对于建筑结构的设计，相应的提高与优化措施就显得尤为重要。建筑结构优化在当下的实际应用过程中，既能满足社会对房屋建筑安全性的考虑，又能充分保证企业建筑设计的艺术美观性与创新实用性，为国内企业在激烈的市场竞争中创造了良好的发展空间，赋予我国房屋结构设计新的内涵。
3、建筑结构优化设计步骤
3.1、正确建立设计模型
（1）对设计变量进行合理性的选择，首先将建筑设计过程中的主要影响参数进行统计与整理，将其中影响不大或者变化范围较小的设计参数进行预定计算，从而有效减少设计过程中的工作量。（2）结构优化过程中，需要通过一组能满足预定条件的函数，这一函数可以满足相应的失效概率、几何尺寸与钢筋截面积，在实际应用过程中，通过这一函数可以有效降低工程造价的数额，为建筑生产创造了有利因素。（3）在进行结构模型的设计过程中，需要详细参照房屋结构优化设计的详细参数来进行，确保结构设计的可靠度，对优化设计的约束条件主要包括应力约束、构件单位约束、尺寸约束、结构体系约束等方面，结构设定中，设计者需要在对目标进行约束的过程中详细参照房屋结构设计的相关参数，并且确保约束目标条件能够满足相关的要求，通过这些方式实现有效地结构优化设计。
3.2、优化方案设定
在进行房屋结构优化设计的过程中，建筑结构往往存在着多约束、非线性的复杂问题，这些问题在优化设计过程中为设计者带来了很多的困扰，因此，有效的通过优化方案设定，利用常用的优化设计计算方法针对这些问题进行相应计算求解，这样可以有效帮助设计者更好地进行结构设计。
3.3、结果分析
结果分析对于建筑结构优化设计的整个过程有着重要的作用，这一过程中，设计者通过对方案进行合理选择，并且分析方案的实用性与成本因素，充分考虑经济因素与设计因素，通过对这两方面进行有效配置，从而实现更加完善的建筑结构设计优化。
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4、建筑结构优化设计具体应用情况
4.1、建筑寿命与阶段性的优化
对于建筑寿命与建筑阶段性进行优化的过程中，需要在工程使用年限内对建筑的每一阶段进行方案设计的优化。同时，设计者更需要对工程的各个阶段的特点进行确定，根据这些特点进行建筑整体寿命上的优化，充分保证建筑充足的使用寿命，并且有效提高了建筑整体质量。
4.2、建筑主体上部的结构优化
对建筑主体上部进行相应的结构优化的过程中，首先应当合理设置建筑中的剪力墙，使墙体保持前后均匀，有效减少风力、地震等自然因素的破坏。进行建筑结构设计的过程中，需要尽可能的对剪力墙进行大开间的设计，减少强肢的数量和混凝土的施用数量。其次，考虑到剪力墙的钢材铸造构成情况，在进行主体上部结构优化的过程中，应当适当的减少相应的成本，以期获得更加高效的工程效率。
4.3、建筑整体性与局部性的优化
建筑设计的过程中包含着相应的复杂性与层次性特点，每一个独立的建筑个体其内部都存在着相应的下属体系，因此，在进行建筑结构优化的过程中，需要对建筑的整体性与局部性进行选择性与针对性的优化，设计者在优化过程中需要对每一个建筑个体的下属系统进行相应的优化，有效实现叠加型工程。然后，对于建筑整体进行调整性优化，充分保证整体建筑的合理与安全性能。
4.4、协调式的建筑结构优化
在建筑结构的优化设计过程中，需要对建筑整体结构与建筑体整体平面相结合，实现建筑建设过程中美学与结构的协调化统一。保证建筑优化与结构优化的协调，可以保证建筑体系的简洁，墙面不易出现裂痕错位等现象，同时，对于承重较多的转角区域，在结构优化设计的过程中，需要对加工材料进行合理选择，以高建材作为承重材料，在保证借助结构合理美观性的同时，有效提高了建筑的整体结构的完善。
5、工程案例
5.1、工程概况
某办公大楼采用的是高度为七层构造的钢筋混凝土构筑结构体系，总建筑面积为6508平方米，由于施工场地的制约，建筑平面宽度为15．8米，长度为59．2米。将房间开间设计成5．0米，进深度6．8米，过道宽度2．5米，各楼层高度为3．8米。采用现浇式安装框架的梁、板。1．建筑结构优化模型首先，明确设计变量，通常设计变量为对建筑工程设计影响程度最大的参数，本工程可以选以结构造价为中心的目标控制参数，也可以选择以结构稳当度为中心的约束控制参数。对于对建筑工程设计影响程度较小的因素选作预定参数；其次，明确优化设计目标函数，并依次为依据进行优化设计计算；最后，明确模型约束条件。
5.2、分布结构的设计优化
（1）基础拉梁设计优化
该工程楼层较少且高度较低，因此选用短柱形式作为建筑基础。控制基础拉梁的截面高度在短柱中心距的0.05左右，保证基础梁配筋能达到建筑最小配筋率标准。
（2）基础设计负载设计优化
由于本建筑工程层高为七层，层数较少，若在具体的施工过程中地基的重点受力部位不是软性粘质土层，则可不必对其进行基础防震能力测验。另外，因本工程为钢筋混凝土构筑体系，在优化设计的过程中，一定要考虑风力负载问题。
（3）计算结构分析
建立建筑结构的优化模型后，对其进行计算，能够及时发现建筑结构设计中的问题，并制定针对性的解决方案，进而进一步优化建筑结构，最终达到建筑结构安全、经济适用、美观的预期目标。
总之，建筑结构优化设计在当前的市场经济发展下具有一定的可行性，随着建筑施工在城市建设中比重的增加，建筑结构设计的改革与发展也日新月异，为改善人们的生活环境提供重要基础，因此需要我们进一步加强对其的研究。
参考文献：
[1]齐建民.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].科技资讯，2015，11：73.
[2]易军.建筑结构设计优化方法的应用[J].现代装饰（理论），2014，10：17.
[3]张岩.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析[J].现代装饰（理论），2014，06：180.
论文作者:石杰
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/17
标签：建筑论文; 结构设计论文; 过程中论文; 优化设计论文; 建筑结构论文; 结构论文; 结构优化论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;