摘要：随着社会的发展与生活水平的提高，人们对房屋建筑安全性、实用性、美观性与经济性的要求也愈来愈高，而房屋建筑构造作为影响房屋功能和质量的直接原因，对其设计实施优化则显得至关重要。在建筑建设时建筑构造方面的资金是投入相对大的部分，为了减少这部分的投入需要持续的优化结构设计。在保证建筑质量安全的基础上，对房屋建筑设计实施规划，拟定建设方案，科学的安排施工工程，控制施工的整体构造，使企业经济收益增加。本文主要对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用进行分析研究。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化
一、房屋建筑结构设计优化的重要性
房屋建筑结构优化设计指的是在满足用户以及建筑使用功能的前提下，选用经济最为合理的设计方案，完成建筑结构设计工作，该过程就是我们常说的优化设计过程。通常，优化设计过程主要是对建筑结构选型、建筑结构受力以及建筑结构布置等相关内容进行分析和优化。一般情况下，我们将分析和优化的设计工作分为以整体为设计对象和以分部结构为设计对象两部分，其中以房屋建筑的分部结构为设计对象又可以继续进行划分，将其分为下部基础部分、中部主体部分、上部屋盖部分等优化设计内容。
建筑构造设计优化方法在房屋结构设计中的运用，可以完成对房屋建筑构造的优化设计。不但可以使房屋建筑项目的造价得到有效的控制，还可以满足建筑的实用性和美观性。对于建筑企业而言，希望以最少的投资得到最大的利益，所以一定要确保房屋建筑构造设计的安全性、可靠性和合理性，这就需要对房屋结构设计实施优化。和陈旧房屋结构设计比较，结构优化设计方法的优势在于：（1）确保房屋建筑构造的安全性；（2）科学协调房屋建筑构造内部的全部单位；（3）科学运用材料的功能；（4）使工程造价降低 6% ～ 35%。
在房屋结构设计中，经过使用建筑构造设计优化技术，能够在完成建筑的美学价值、现实应用价值与经济价值的同时，保护施工现场和四周的生态环境，完成施工的绿色化，是新时代之下，对保护环境和可持续发展战略的主动响应。
二、建筑结构设计优化的步骤分析
对建筑房屋结构的实际设计过程中，要严格的按照相应步骤进行，这样才能将设计的科学性以及质量得到保障。首先要能在建筑结构的优化模型构建方面得以充分重视，将结构设计的变量要科学合理的加以解决。主要就是对目标相关的参数值以及约束控制参数值的选择要重视，而针对影响相对较小的就要实施预定式参数进行表示，这对编程工作量就能得以有效减少，将整体的工作效率水平得以提升。然后就是对目标函数的确定，这就能对建筑整体工程造价情况得以了解。然后将约束条件也能科学化的确定，从而为结构的优化设计打下基础。然后，要对房屋结构设计的优化方案加以设定，在这一环节要注重对由约束优化向无约束优化。接着就要在应用程序的设计上科学化呈现，在优化模式以及设计中的计算方式的有效应用，就压能在这些内容实施基础上，将应用程序能综合性以及科学化的加以呈现，这样就能将应用程序的实施得以良好作用发挥。最后就要在综合结果的分析方面进行实施。在得到了相应计算结果后，就要对这一结果实施综合性分析，将设计的最佳方案得以确定，这样就能保障房屋结构设计的安全以及美观，才能将优化设计的结构目标得以体现。
三、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析
3.1基础地基优化设计
当前，房屋结构建筑设计过程中最重要的就是地基的设计，因此为了保证房屋建筑整体的优化设计我们首先要保证地基结构的优化设计。近年来，随着我国建筑行业的不断发展，社会主义市场经济管理体系对地基的具体标准也提出了新的要求，为保障房屋建筑满足客户的使用功能，我们必须依据建筑物的实际情况，进行实地勘测与合理化制定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外，优化设计过程中还要遵循“节省造价”的原则，通过对比，选取最佳设计方案。除此之外，优化技术应用还体现在概念设计优化以及防震安全结构设优化等方面。前者主要体现在计算机设计与人工设计的有机融合，而非一味地依赖计算机设计软，后者主要体现在对多方面因素进行的考量，通过进行重点分析与研究，采取合理措施，提升建筑设计或是构造等层面的抗震性能。
3.2建筑主体上部结构科学优化
在开展房屋建筑有关的上部结构施工时应该建立相对应的建筑模型，然后再对整个建筑施工系统进行合理的优化。在这个过程中，我们首先需要做的是设置剪力墙，保证建筑的质量在均匀状态，这样能够实现楼体整体的结构与楼层中平面高度的中心处于同一点上，从而有效地减少自然灾害如地震对建筑物的损坏。此外，建筑物的结构设计，也需要对剪力墙进行大开间的构造，使剪力墙肢体长度的墙壁适当地延长，这样不仅能有效地减少剪力墙壁肢的数量，和还可以降低混凝土的使用。最后，构建剪力墙内部的暗柱，通常由一般钢铸造的，所以用较大剪力墙壁结构设计的建筑物可以减少制造钢剪力墙的使用量，有效地减少整个建筑项目的成本。但如果建筑物本身对抵抗地震的要求并不高，所以我们在建筑物的设计可以避免构建一个较大的剪力墙壁。
3.3结构优化与建筑优化相互协调
建筑结构设计要保证建筑整体结构与整体平面协调一致，这可以达到美观与功能相统一的效果。建筑设计要尽量简洁，墙体与支柱之间不能出现错位现象，高度要与截面面积保持一致。在设计建筑楼体时，自身受力较多的转角区域，要选择高强建材做为承重的材料，从而能够更好地降低自重。对于整体来讲要保证重心、刚心、质心三者正确交叠，防止发生扭转的情况。
3.4结构优化统筹排水系统优化
在现代房屋建筑中，需要安装大量排水机械设备，这类设备荷载能力、荷载强度相对较大，通常安装在地下部位，因此要保证管道预留尺寸与预留深度相互吻合。另外，要尽量避免水平管道贯穿柱或梁的情况发生，如果无法避免，则要对贯穿的承重墙体采取加固措施。在整体上尽可能地保证结构的设置与管道网相协调，预防管道出现绕柱或绕梁的现象。
3.5对计算结果进行分析，确定最优设计方案
在执行以上的步骤过程中，要全方位的，多角度思考各方面的问题。这主要是因为它是一种昂贵的工程建设投资，涉及的方面较复杂，因此，必须始终进行总法规和考虑，不能仅为了省钱，就忽略优化设计的功能。要正确处理好科技与经济的对立统一是投资控制的过程中的一个关键环节。设计不仅要反对片面强调储蓄，忽略合理的技术要求，使工程项目达不到功能的倾向，并反对重视技术，轻经济，设计保守浪费现象，这具有重要意义。
结束语
对于建筑企业而言，合理的结构选择方案不仅能够达到相应的技术要求，同时相对应的减少经济成本问题，但是，房屋结构优化设计是比较复杂而且综合性较高的系统问题，因此，建筑企业必须加强对结构优化设计方案的研究，通过借鉴国内外各建筑行业的经验与互相之间的学习交流，将结构优化设计日益完善，满足现在的国情，也对未来的发展对好充足的准备，在这条道路上，仍有一段很长的路要走。
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论文作者:高利甲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/28
标签：结构设计论文; 建筑论文; 优化设计论文; 房屋建筑论文; 结构论文; 房屋论文; 建筑结构论文; 《基层建设》2017年第36期论文;