摘要：由于社会的快速进步与发展，各大城市建设发展规模不断壮大，推动建筑行业的高速发展。为了保证房屋建筑结构设计更为合理，提升房屋建筑工程的整体施工质量，科学运用建筑结构优化设计技术至关重要。鉴于此，本文重点分析优化技术在房屋建筑结构设计中的具体应用。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术
中图分类号：TU318 文献标识码：A
引言
房屋建筑结构设计优化技术不仅能使建筑物自身的安全性、耐久性和功能性得到提升，还能使建筑本身更具经济性和美观性。房屋建筑结构设计的工作内容相对复杂，建筑企业要充分加强对其的重视程度，相关设计人员也要努力学习和实践，使自己的综合能力和专业水平得到提升，从而对优化技术的提高起到促进作用，实现我国建筑行业稳定发展的目标。
1房屋建筑结构优化设计原则
城市的规模化发展，推动我国建筑业快速发展，对房屋建筑结构设计也提出了较多要求，对于房屋建筑结构设计人员来讲，在进行优化设计时，需要遵守以下设计原则：1）安全性设计原则。通过加强房屋建筑结构安全性优化设计，不但能够降低建筑工程施工成本，而且有效提高房屋建筑工程的安全性能。若设计人员只考虑如何节约成本，忽视房屋建筑结构设计的安全性，特别容易引发较大的安全事故，故设计者要严格遵守安全性设计原则。2）功能性设计原则。房屋建筑结构的各项功能，可以通过优化设计全面体现，在对房屋建筑结构进行优化设计时，设计人员要遵守功能性设计原则，为居民提供一个功能更为齐全的居住空间。在当前的经济环境下，居民对房屋建筑工程的功能性要求比较高，因此，房建结构设计人员要根据居民提出的要求，保证房建工程的各项功能得到充分发挥。3）经济性设计原则。由于房屋建筑工程结构比较复杂，涉及的内容特别多，钢筋与混凝土等施工材料使用量逐渐提升，工程施工投入资金额不断增多，房建结构设计人员要认真遵守经济性设计原则，在满足房建工程结构设计安全要求的基础之上，节省大量的施工作业材料，保证工程施工成本得到良好管控。通过遵守经济性设计原则，能够保证房建工程结构更加安全，提升施工企业的经济效益。
2房屋结构设计中常见的问题
2.1上部结构的潜在问题
在房屋建筑中，最重要的一部分就是房屋的上层结构，因为它包含了很多重要的内容，类似于梁，板之类都是不可缺少的部分。但这些结构中常常存在着很多的潜在问题。第一，在很多房屋建筑结构中框剪结构的连梁设计做的不是很合理，原因有的是相关部门没有重视，还有些是施工队的认识不足。第二，很多设计人员在对楼板进行相关计算的时候，往往忽略了对板的受力状态进行分析，长年累月下来，楼板就会因为受力出现很明显的裂缝。除了这些，上部结构还会出现许许多多的小问题。
2.2在进行地基基础施工时遗留下的问题
当然在对建筑进行实际的操作时，施工人员会遇到很多多层建筑以及各种地质的土地。因此在这些工程展开之前，施工人员应该仔细并且认真的进行勘察和分析。但往往在现实生活中，他们经常只是通过传统单位的口述，或者是简单的通过参照物进行分析，那么房屋建筑结构必然就达不到所预期的要求。与此同时，地基有时候会出现设计不合理的情况，然后必然会带来无法预估的经济损失，这样就做不到结构设计优化的经济性了。最后，在建造土垫层的时候，很多设计人员是将这道设计程序省略掉的，只是靠着自己的工作经验和理论知识进行分析，这样造成的后果肯定是既不经济又不安全的，甚至会严重到影响房屋内建筑的质量。
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3房屋建筑结构设计中优化技术探讨
3.1基础设计的优化
建筑结构中的基础是整个建筑的根本，基础需要承载所有上部建筑结构，并将相应的重量、受力分置于周边土地当中。一般情况下，房屋建筑会采用桩基础的基础形式进行，较为常见的是灌注桩、预制桩2种。桩基础设计优化是指保证工程质量的前提下，尽可能降低工程造价，包含材料用量、施工速度等。第一步应根据上部结构荷载结合地质条件，选取最合适的桩型。桩型确定后，应提高单桩承载力，如提高端部承载力、扩大桩身尺寸、提高桩周土体承载力等。布桩阶段应尽量利用桩身材料强度，使桩基础均匀受力，各桩受力接近桩基承载力。
3.2地下室结构的优化
地下室结构占结构总成本的比重很大，做好地下室结构的优化设计对控制这个项目的结构成本至关重要。地下室结构优化需注意以下两点：1）控制层高，满足建筑使用要求的前提下，尽量减小地下室层高。不仅可以减少混凝土及钢筋用量，还能减少施工土方开挖量，降低维护费用。地下水丰富的地区，水浮力是基础设计不可忽视的重要因素，水浮力起控制作用时，减小地下室层高能减少抗拔桩数量，降低底板配筋。2）地下室结构土压力、水浮力较大，侧墙及底板抵抗外力所需配筋用量也很大，设计人员在进行设计时应详细分析结构构件的受力状态。满足规范计算的条件下，做到分段配筋，受力较小部位配置较小的通长钢筋，受力较大的部位做到局部附加。
3.3优化钢结构
随着科学水平的不断提高，钢结构也逐渐成为房屋建筑结构设计实践过程中的重要结构。开展钢结构优化工作，需要对建筑结构设计指标的具体变化进行充分考虑，重点执行国家新出台的条文和规范。除此以外，目前钢结构正在不断增加其类型，因此在优化过程中，要进行多方面的分析探讨，保持具有针对性的优化技术操作。在优化过程中，可以对比传统设计技术和现代化设计技术，总结二者存在的优缺点，保证设计优化的针对性，减少设计中的误差。钢结构的主要材料是钢筋，要重视钢筋材料的质量，在设计过程中，严格、全面地检验钢筋材料，确保进入施工现场的钢筋质量能够达到相应标准。同时，钢筋材料在放置时要注意避免腐蚀、生锈等问题的发生，因此其放置的位置必须避免潮湿、远离水源。
3.4构建科学的优化模型
对于房屋建筑结构设计者来讲，要科学选择设计计量，并明确各项参数的可变性，结合建筑工程的具体情况，进行相应更改。在运用优化技术时，需要选择不能够发生变化的设计参数，针对部分对建筑工程无影响的计量参数进行有效更换。为了保证工程设计参数更换更为合理，设计者要明确各项结构设计参数，减少工作量。在选择目标函数时，设计者在没有进行房屋建筑工程结构设计之前，明确工程结构的几何尺寸，并准确计算工程失效概率，不断降低房屋建筑工程的施工成本。明确工程结构的约束条件，设计者确定好目标函数之后，需要在规定的时间内设置约束条件，保证优化技术在房屋建筑工程结构设计中得到更佳运用。
结束语
在建筑结构设计中，对设计进行合理的优化能够使建筑工程具有更好的性能，并且有利于施工成本控制，获得更高的经济效益。在目前的建筑行业中，市场竞争愈加激烈，为了能够在市场竞争中获得良好的发展，建筑企业需要在建筑工程设计中应用结构设计优化，在保证建筑工程性能满足使用要求的前提下，尽量降低施工成本，获得更高的经济效益。
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论文作者:谢文全
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/13
标签：结构设计论文; 房屋论文; 结构论文; 房屋建筑论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 建筑工程论文; 《城镇建设》2019年第11期论文;