关键词：房屋建筑；结构设计；优化；质量
引言
房屋作为人们日常生活必不可少的因素之一，一直以来都受到广泛关注，然而，现阶段我国人口呈现发展的趋势，土地资源有限，因此，合理地利用土地资源非常关键。科技时代的到来，各种新型技术的出现简化了房屋建筑的结构设计流程，由于我国结构设计行业起步较晚，与发达国家相比还有一定差距，如何缩短与发达国家的差距非常关键，在房屋建筑的过程中，最大程度地对结构进行设计优化至关重要。
1房屋建筑结构优化设计的重要作用
对房屋建筑结构的优化，不仅可以提高房屋建筑的质量，还可以改善人们的生活质量。具体而言，主要具有以下4个方面的作用：（1）通过对房屋建筑结构进行优化设计，可以进一步提高房屋建筑使用的安全性；（2）在合理完成房屋建筑结构设计同时，可以全面提高建筑工程的施工效率，实现节约资源的目的，有效地降低施工成本；（3）在房屋建筑结构的优化设计中，可以实现绿色节能设计，使建筑的建设和使用满足环境保护的要求，与国家所提出的可持续发展策略相呼应，以此推动我国建筑行业朝向更加环保、绿色、节能以及低消耗的方向发展[1]；（4）在房屋建筑结构进行优化设计后，可以对居民的安全做出保障，因为房屋结构的优化设计更加重视房屋建筑的安全性，而且也会重点考虑居民的实际需求，进而使设计方案更加完美，有效缩短施工周期，节省人力、财力以及物力的投入，提高企业的经济效益。
2建筑工程结构设计优化方面的现状
建筑工程的结构设计优化方面的现状可从2个角度进行分析，即国际现状及国内现状。首先，就国际现状展开分析：西方的建筑工程设计理念出现较早，早在20世纪80年代就开始展开了相关方面的设计，并且应用了计算机软件技术。现阶段，国际上很多国家都已经拥有了较为完善的建筑工程设计体系，形成了三维模型的设计理念，在一定程度上推动了建筑工程设计行业的发展；我国的建筑工程结构设计行业起步较晚，与发达国家相比还有一定的发展空间，我国的建筑工程结构设计行业吸取了国外的先进经验，使用了信息模型等手段，但是由于现阶段技术水平较为落后，与国外的设计效果还有一定的差距，同时，互联网技术的出现使得我国建筑工程结构设计行业的工作人员对网络技术有一定的利用，但缺乏独立的操作理念，在一定程度上限制了我国建筑行业的发展。
3房屋建筑结构设计的优化
3.1优化房屋整体结构体系
对于现代房屋建筑，其不仅功能性较强，而且造型也非常复杂。所以，优化房屋建筑整体结构体系时，要在满足房屋建筑的功能性要求、规范要求以及造型要求的基础上，通过设计合理的结构布局，有效降低工程造价。同时，房屋整体结构体系也会直接影响工程造价，因此，应加强对这方面工作的重视程度，结合房屋建筑的功能，合理对房屋结构体系进行优化，以此提高房屋结构优化设计的整体效果。
3.2建筑结构模型优化
建筑设计师在对房屋结构进行优化设计时可将建筑结构的模型进行优化并利用。综上所述，设计者从选择合适变量、合适的计算函数及确定约束条件3个关键点进行优化建筑结构模型。优化建筑结构模型可帮助设计人员更好地开展设计工作。在建筑结构模型的制订以及使用过程中应注重不同变量的选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设置、选择不同变量的过程中需从房屋建筑物本身出发，结合当地的实际情况，对有可能影响房屋建筑物结构设计的因素进行合理分析，并将这些因素用预定参数表示，然后将其表现在房屋建筑结构优化的设计中。无论该因素是单一因素还是多元因素，设计者都不应将其忽略，部分因素可能会对房屋的结构设计呈现结果造成极大影响。另外，在对房屋建筑设计结构进行优化时，将多种元素都反映到函数中可降低工作人员的工作量，使其能更快地完成工作，提升工作效率。
3.3重视概念设计优化技术的分析
好的概念设计是优化设计的前提，首先对概念设计的优化，对建筑物的结构进行设计的过程中，往往需要考虑多种因素，不同的房屋建筑可选择多种结构优化方案，不同的优化方案需要的原材料、施工过程不同，因此，成本及质量也有一定的不同。因此，在进行建筑的结构设计的过程中，需要采取概念设计的方式，相关的设计人员应对房屋建筑的概念进行充分的分析了解后再进行方案的确定，减少各种失误情况的发生，提高工程修筑的效率。
3.4优化排水管道系统
在对房屋结构进行优化时，还可以对居民的排水管道进行优化处理。建筑群的排水系统设计也是建筑设计的重要问题。尤其是在进行穿墙管道的设计时，应充分考虑到施工情况，提前预留足够的管道碰撞检测的空间，在施工时交代施工方预埋孔洞，以免在后期优化设计时出现较大的施工问题，如果排水管道需要穿过承重墙，应对周围的部分进行加固处理，避免破坏承重墙的稳定性。建筑设计师可以利用模型计算，合理加固，提高建筑物与管道系统之间的协调性。在设计时，应严格考虑施工问题，避免出现管道绕柱的现象。目前，随着我国科学技术的发展，可以应用在建筑设计上的技术越来越多。部分常见的建筑结构建模软件都可以进行管道碰撞检测，所以在后期对管道设计进行优化时，可利用这些软件对其进行检测，提升建筑设计的合理性。
3.5结构优化在房屋抗震能力设计上的应用
在房屋结构设计中，结构优化在房屋抗震能力设计上的应用情况主要是震级指标等相关数据不明确的地域。由于我国大部分城市距离地震带较远，因此当地地震资料相对较少。同时，地震作为一种难以预测的自然灾害，实验室的计算结果往往和实际情况有着较大的偏差。所以，建筑的抗震能力设计需要引入结构优化设计中的概念设计。将当地记录的地震资料作为参考资料，评定抗震等级，对建筑的地基设计、结构刚度设计、稳定性设计做出相应的优化，以达到建筑抗震能力的最大发挥。在优化房屋抗震能力时，选择现浇板是房屋细节性结构优化的具体要求。例如，地震中建筑异形现浇板的折点是异形板断裂的高发部位，容易造成建筑结构坍塌，所以在异形板的制作过程中要考虑钢筋标号，凡是拐角较多的异形板最好使用拉力承受范围广，塑性较强的钢筋。如果建筑前期设计中规划的现浇板制作材料为高受力材料，为了满足地震时建筑的塑性要求，现浇板的钢筋要使用冷轧钢筋。
结束语
建筑结构的优化设计并非以牺牲安全来追求效益的最大化，而是在安全、适用、经济、美观前提下，通过总结建设经验、集中专家智慧、建立较优的数学模型来追求相对优化的结果。建筑行业不断地优化是为了满足更高的要求，在节约资源方面做到更好，同时为居民们建设出性能更为安全、外观更好的房屋建筑。
参考文献：
[1]汪士梁.房屋建筑结构优化设计探讨[J].工程建设与设计,2019，(24):8-9.
[2]李盘江.房屋建筑结构设计中优化技术[J].中国科技信息,2019，(09):63-64.
[3]任志青.房屋建筑工程结构优化设计探究[J].河南建材,2019，(01):146-148.
[4]叶欣.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].中国新技术新产品,2019，(03):99-100.
[5]王舜.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实践[J].工程建设与设计,2018，(23):27-29.
论文作者: 黄雨琦
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月第4期
论文发表时间:2020/4/23
标签：结构设计论文; 房屋建筑论文; 建筑结构论文; 房屋论文; 优化设计论文; 建筑论文; 结构论文; 《城镇建设》2020年2月第4期论文;