1昆明中森华创建筑设计有限公司；2云南人防建筑设计有限公司
【摘 要】随着建筑行业的发展，人们对房屋建筑提出了更高的要求，较高的建筑质量和低投入、高收益的建筑设计是人们要求的集中体现，在这个背景下房屋建筑结构设计水平得到了一定程度的提升。本文将首先对房屋建筑结构优化设计的要求进行分析研究，在此基础上探索现代房屋建筑结构优化设计的具体内容。
【关键词】房屋建筑结构；优化设计；要求
改革开放以来，我国经济发展迅速，科技水平获得较大提升，同时人们对居住环境愈发关注，除建筑的使用寿命和使用安全外，还更加关注建筑功能的完善和外观的美观。怎样满足人们不断提高的需求、怎样适应建筑行业的发展趋势成为建筑企业在市场竞争中不得不面对和解决的问题。优化设计现代房屋建筑结构是提升房屋品质的有效途径，不仅能够提升建筑是质量、延长使用寿命、完善建筑功能，还能够使建筑更加美观，提高经济效益，对建筑企业的健康稳定发展具有重要意义。
一、房屋建筑结构优化设计的要求
（一）安全性
安全性是人们对房屋建筑提出的最基础的要求。作为人们最基本的生活环境，房屋建筑时刻都有人们活动的痕迹，因此进行房屋建设优化设计首先应当保证的就是安全性，进而保证人们正常生活活动的进行和生命财产的安全。在进行房屋建筑设计时应当在综合考虑其经济性和功能性的基础上，有效保障其安全性。具体设计中要重点关注建筑结构设计安全性的决策、设计、建设，将安全性做为房屋建筑设计考虑的核心因素[1]。
（二）功能性
人们对房屋建筑的使用本质上是要实现房屋的功能，功能性是保障建筑安全性前提下应重点考虑的设计因素。作为建筑结构设计的关键要求，功能性可以保障房屋建筑为使用者提供完善、优质、稳定的居住环境。伴随着社会的发展和科技的进步，人们对建筑房屋提出了更高的功能要求。在进行建设房屋设计时，应满足人们对建筑房屋对实用性、舒适性、美观性、协调性的要求，强化房屋建筑的使用功能，符合使用者的功能要求。
（三）环保性
节能环保是我国当下和未来发展中的重要主题，各个行业都应当践行这一主题，为改善我国的环境做出贡献。相关行业应当结合各自的特点，采取切实有效的环保措施。作为促进我国经济发展的支柱性行业，建筑行业在工程建设中贯彻环保理念具有重要意义。进行建筑结构设计时，应当完善建筑结构的设置、采用环保节能的建筑材料来实现节能的目的。具体操作时，可以完善相应给水排水设施，采用墙面保温材料和环保门窗。同时对于工程建设产生的建筑废料进行进行合理利用并妥善处理。
（四）经济性
效益是企业发展的目的，也是发展的前提。有效地提高建筑企业的经济效益能够促进企业健康稳定的发展。这里所说的经济性不是只考虑经济效益问题，而是在确保房屋建筑结构设计功能性、安全性、环保型符合要求的情况下实现的经济利益。建筑设计的经济性要求设计人员优化施工工序，选用质优价廉的工程材料，有效降低工程成本，实现建筑工程建设的良性循环。
二、建筑结构优化设计
（一）设计方案方面
为了制定出合理的建筑结构优化设计方案，应当结合建筑工程的特点，做出科学合理的建筑设计。对建筑结构进行设计时，应当关注一下问题：第一，对结构构件进行合理设计。设计人员应当在综合考虑每个条件的条件下，对相应建筑结构配件进行设置，实现对每个配件位置进行合理设置，进而实现对建筑结构总体的优化设置。第二，扭转效应预防。为了避免建筑产生扭转效应，应当设计建筑结构平面的抗侧力中心在建筑抗外力中心上，这样不但降低使用抗扭转构建的数量，还减小建设成本，提升了建筑工程的经济效益。第三，对传力路径进行科学设计。复杂的传力路径不仅增加了建设投入 ，还降低了建筑结构的安全性。所以，相关人员在设计时，必须对传力路径进行简化，既降低了相应构件的使用，不仅压缩了建设投入，还减少了安全隐患。第四，注重建筑结构整体效果。对建筑结构进行优化设计时，应站在整体的角度上对建筑结构构件和建筑结构之间的受力关系进行处理，进而有效提高建筑结构的承载力、延伸性和刚性强度。第五，进行有效的沟通。沟通是提升建筑结构优化设计可行性的重要手段。设计人员应当定期和施工人员开展沟通活动，一起商议和制定优化设计方案，确保其可行和科学。ANSYS优化设计方法是目前较为流行的优化设计方法，设计人员在进行优化设计时可采用这种方法，流程如图1所示。
（二）材料利用方面
经济形势建筑结构优化设计的要求之一，目的是用更好的投入获得更好的收益，也就是在合理的减少费用投入的条件下，建立更加安全、舒适的房屋建筑。工程材料是设计人员进行房屋建筑结构优化设计重要内容，对其选择和使用关系到建筑结构设计的最终效果。所以，设计人员应当结合建筑的特点和环境的状况，对工程材料进行合理的选择。在对刚性混凝土结构建筑进行设计时，应当注意应选择抗压性好的混凝土作为柱子的材料，这样有利于减小结构构件截面，扩大结构空间，减轻结构本身的重量。作为建筑结构受弯的关键部分，应使用高强度的钢筋制作梁板，这样不需要使用太多的钢筋，同时需要确保钢筋具有混凝土一样的强度。在建筑结构设计中应采用钢筋结构材料的转换层、节点、跨度结构，不仅在减小建筑材料成本投入的同时，提升了经济收益，还保证了建筑结构的安全性和舒适程度[2]。
（三）构建布置方面
柱子、剪力墙、梁是建筑的重要结构，对建筑结构进行优化设计时，应当科学的布置这三种构件。第一，柱子的布置和设计。应当依据轴压比对柱子的截面进行设计，建筑结构上部轴力相对确定时，应利用增大柱子截面、提高混凝土和柱子箍筋强度等方法，来改变柱子的轴压比，进而保证建筑结构的安全，充分发挥建筑结构功能。第二，梁的布置和设计。预应力梁和宽扁梁是梁的主要分类。宽扁梁在减小梁板截面高度的同时，增加了建筑结构整体的净高，有效的增大了建筑物面积，但在经济效益方面不如普通板高，原因则在于建筑结构梁板降低了横向截面高度，增加了纵向钢筋率，扩大了挠度，进而增加了建筑材料成本投入。预应力梁则应用于挠度建筑结构，它能够适应更加严格的设计要求，但是材料成本也比其他类型的高出很多。第三，框架—剪力墙结构式我国建筑结构优化设计中使用最多的结构，框架和刚劲混凝土型剪力墙使其主要组成部分，剪力墙和框架通过铰接或刚接实现。该结构的使用空间相比其他类型更为灵活 ，承载力、抗震性、衍生性、整体性更加优良，有效减小结构侧移，科学合理的完善和优化了建筑结构。因此，进而建筑结构优化设计时，对建筑结构侧向刚度进行提高，进而实现有效的建筑结构安全性设计，减小建筑结构材料的费用投入，实现建筑结构的最优化设计。同时框架剪力墙的厚度应当依据不同地震系数而定，如图2，进行框架剪力墙厚度的设计前，应当对该地区的地震影响系数进行统计，然后根据此表的要求确定剪力墙厚度。
（四）结构计算方面
要做到建筑结构设计计算的精确，有效优化建筑结构设计，进行结构计算式，设计人员应当实现以下几点：第一，结合工程实践。设计人员计算建筑结构时，应当科学的分析和调查建筑工程状况，精确算出建筑结构数据。第二，计算机系统的应用。使用计算机进行相关计算能够有效保证结果的准确程度，设计人员应当科学的利用计算机系统，系统的分析建筑结构计算结构。第三，数据输入的准确性。设计人员应当科学的监控数据输入的过程，防止出现建筑机构计算差异，同时有效审查建筑结构荷载、构建、设计图形等。第四，计算结构的审查。做完建筑结构计算的工作后，应当设立相应的审查制度，科学合理的审查计算结构，快速发现相关问题，对其作出处理，保证建筑结构计算的准确性，有效实现建筑结构的优化设计[3]。
结语：
近年来房价居高不下，但人们购买房产的热情并没有因此而减弱，构成房产仍是当前人们消费的重要内容。怎样保障房屋的质量、使用功能、使用寿命等成为建筑企业必须解决的课题。优化设计现代房屋建筑结构对提升房屋建筑的品质和保障建筑企业的健康发展都具有重大意义，是建筑行业健康稳定发展的重要保障。本文对优化设计房屋建筑结构的要求进行了分析，并据此进行有关建筑房屋结构优化设计具体措施的探讨，以求为提升我国当代建筑房屋质量贡献绵力。但是本文还存在一定的局限，希望建筑行业从业人员能够加强对当代建筑房屋结构优化设计的重视，不断提出相应的完善措施，促进建筑企业和建筑行业的良性发展。
参考文献：
[1]陶小林,杨杨. 浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J]. 科技创新与应用,2013,(12):264.
[2]刘洪康. 浅析房屋建筑的结构设计优化的原则与方法[J]. 门窗,2014,(11):285-286.
[3]范国兴. 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J]. 鸡西大学学报,2014,(08):23-25.
论文作者:曹磊1, 杨璐2
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第14期
论文发表时间:2016/8/19
标签：建筑结构论文; 建筑论文; 优化设计论文; 房屋论文; 房屋建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 《低碳地产》2015年第14期论文;