摘要：近年来，经济的发展和城市化建设的加快，人民生活水平不断提高，人们对于物质享受水平也有较高的要求，而在建筑界当中，优化建筑结构设计也是不可避免的趋势。当今社会对于建筑结构的要求已经不满足于过去的“遮风避雨”，更加要求建筑的安全性，舒适性，美观性，节能性，环保性。本文着重讨论建筑结构设计优化方法在生活中的应用。
关键词：建筑结构设计；优化方法；应用
引言
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。
1建筑结构优化设计对房屋建筑的意义
建筑结构对房屋建筑设计的意义尤为重要，从建筑理论与实践操作两方面同时实现了对建筑本身的优化。在我国城市化进程不断推进的今天，建筑数量已经实现了成倍增长，城市中心空余土地早已消失殆尽。这就在一定程度上决定了建筑高度的增加，已经成为现代化进程的必然趋势，这也为建筑结构的优化调整提出了更高的要求。只有在保证建筑质量安全的基础上，做好建筑结构的优化工作，并为房屋的结构设计融入更多的先进、科学理念，利用高科技的建筑技术实现建筑结构的优化设计。通过对房屋设计进行结构方面的优化，能够实现建筑设备性能的高效发挥，提高建筑材料的利用率，避免造成建筑材料的浪费，为建筑企业谋求利益最大化，提高房屋的实用性与美感，充分利用建筑内部的有效空间，增加人们的居住舒适度。
2建筑结构设计的优化方法
2.1重视建筑结构的整体优化设计
建筑结构的整体优化设计内容涵盖内容较为丰富，例如屋顶结构优化、围护结构优化、抗震、消防安全结构优化等等。针对这些方面的结构优化不仅需要设计师的专业水平较高，还需要对房屋结构和使用功能结构进行完美的设计。因此，在进行的施工材料，来进一步的减少成本，并且根据市场的实际波动情况，对设计方案加以调整，来保证施工工程的搞笑解决。
2.2建立建筑结构设计优化模型
建立建筑结构设计优化模型，是建筑结构设计优化的主要方法之一。在模型建立后，可以应用科学的计算方法确定建筑结构设计优化方案。在建立建筑结构设计优化模型的过程中，必须做好以下几方面工作：首先，选择合适的设计变量参数。一般情况下，设计变量参数的选择是影响建筑结构设计的关键因素，因此，选择的设计变量参数应尽量降低建筑结构优化设计中的工作量。其次，确定合适的目标参数。只有确定有效的目标参数，才能获得最佳的建筑结构设计优化方案，并保证建筑结构优化设计符合相关规定。
2.3宏观与局部
完成以上宏观优化后，应对建筑细节进行优化。对建筑局部整体和部分进行优化，建筑结构设计具有层次性特点，因此设计人员在设计建筑时一定要对建筑安装体系予以重视，设计整个建筑体系时，会从中延伸出许多其他相关体系，首先从整个建筑安装体系入手，优化衍生体系，打破体系之间的横向关联性，使叠加工程呈现出完美的效果，从建筑物的源头进行设计优化。建筑结构是由很多部分以及细节构成的整体，因此要对每个小部分进行优化，协调好小部分与整体间的关系。充分认识整体优化的必要性及优点，从宏观到细节，完整把控设计节奏。
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3建筑结构设计优化方法的应用
3.1建筑结构的抗震性能优化
随着我国人口数量的增加，高层建筑以及超高层建筑将会成为未来建筑的主流趋势，未来建筑将以其高度取胜。对于这些高层与超高层建筑来讲，其抗震性能的不断完善与优化，将在很大程度上决定着建筑的整体质量与住户的人身安全。由于高层建筑的稳定中心较高，如果建筑自身的抗震性能较差，那么极有可能引发建筑的坍塌，对住户的人身及财产安全造成威胁，因此，高层建筑的抗震性能优化就显得极为关键。决定高层建筑抗震能力的强弱关键在于建筑结构本身的强度及刚度这两个方面，若想提升建筑的抗震性能，就要从建筑结构的强度与刚度入手进行结构设计的优化。根据不同地区的建筑抗震能力需求，对屈服部位的受力机制进行合理控制，选取一些相对较为稳固的建筑基础进行建筑上部结构的设计，重视地基的沉降处理，最大程度地减少由于地震引起的建筑晃动，从整体上提升高层建筑的抗震能力。在高层建筑的结构优化设计中，使用减震或隔振等高科技技术，选取一些抗震性能较好的建筑材料，通过对延性结构与抗震系统的融合，结合使用一些软垫以及悬吊等相关的建筑防震措施，从根本上转变建筑的动力特征，减少振动对高层建筑造成的一系列不良影响。最大限度的提高建筑耗能能力，降低地震作用对高层建筑的不利影响，减少建筑物在面临地震时受到的伤害。
3.2排水系统的优化设计
排水系统所处的房间，一般要进行机械设备等的存放，由于荷载较强且荷载能力较大，因此在设计过程中，通常可在地下室房间设置排水系统，并严格遵循国家相关规定和标准，对管道的预留深度和预留尺寸进行设计，同时做好楼板钻孔的固定工作。水平管线也要作为重点考虑对象，并尽可能避免管线穿过承重墙，若因现实情况需要无法对上述情况进行避免，工作人员可重新加固承重件。
3.3结构设计
房屋建筑使用的钢筋强度会对房屋建筑的经济性造成很大的影响，举例来说，剪刀墙约束边缘构件区使用的箍筋强度等级，不同等级所使用的钢筋用量是不同的。如果选用的是三级钢筋，那么按照要求，三级钢筋体积配箍筋率会降低，表面来讲三级钢筋相比一级钢筋更加节省用量，只要满足最小的配箍筋率就能够满足建筑要求。抗震地区的房屋结构设计时，房屋的形态规则情况也会影响房屋结构的经济性。目前，结构设计软件在填充墙结构的刚度方面无法充分考虑，利用周期折减系数可对填充墙的数量实施模拟。填充数值则会对房屋抗震能力造成影响，对房屋结构的经济性造成很大的影响，结构设计软件采用的全楼同一周期折减法使用并不合理，在使用性上要进一步加强。
3.4对建筑主体进行全面优化
建筑主体与房屋建筑的可靠性和安全性息息相关，因此在对房屋结构进行设计的过程中，要求设计人员建立模型，并结合实际情况对其进行优化。在设计工作中，若现实条件允许，还要尽可能延长剪力墙长度，并缩减其数量，如此更加有助于提升剪力墙牢固性，同时减少对混凝土材料的损耗。此外，还可将钢材暗柱设置在剪力墙中，若所设计剪力墙过大，则可适当减少对钢筋材料的使用，以达到节约成本的目的。但若对建筑抗震抗压的能力要求较高或其自身无法满足较大剪力墙施工的现实条件，此时便禁止对较大剪力墙进行设计。
结语
建筑是人类生活的载体，在生活中占据着非常重要的地位，对建筑结构设计进行优化非常有必要。优化结构设计后的建筑，安全性，美观性，舒适性都有大幅提升，在传统中建筑，美观性往往不被人们重视，其实美观性意义非凡，对于推动社会审美和发展建筑艺术都有重大意义。优化的建筑结构还会节省社会资源，由更小的空间容纳更多的人和物资。优化建筑结构设计是顺应时代发展潮流的必定选择，在优化过程中，要使用科学的优化应用方法。运用实际有效的方法设计建筑结构，对于缺陷建筑设计及时修改处理回收，完善建筑体系，提高建筑优化性能，提升建筑设计体验。
参考文献：
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［2］冯超．建筑结构设计优化设计新方法探析［J］．中国住宅设施，2017（3）：10－11．
［3］崔勇．建筑结构设计的优化方法及应用研究［J］．山西建筑，2017，43（22）：27－28．
论文作者:李刚,程彦军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：建筑论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 高层建筑论文; 优化设计论文; 性能论文; 钢筋论文; 《基层建设》2019年第13期论文;