摘要：当前，建筑行业市场竞争日益激烈，为了保证自身具备较强的竞争力，建筑企业在房屋建筑工程设计中应采用最佳的结构设计，尽量减少建筑费用，提高经济效益水平。基于此，本文笔者根据多年工作经验对房屋建筑结构设计中优化技术应用进行简要探讨。仅供业内同行参考。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术；
一、结构设计优化的实际意义
1.有效降低施工成本
通常情况下，建筑设计优化是有益的，随着经济发展，以及人们对住房需求的不断增加，高层建筑数量也在逐年增加，高层建筑物需要在建筑高度增加下不断增加建筑之间的距离，因此，就出现了占地面积相同的情况下，土地使用效率降低的情况。此时，建筑设计的优化将有助于增加建筑之间的距离，从而提高了对地面的利用效率，并改变了土地使用的比例。建筑设计优化在满足建筑要求的同时最大限度地保证建筑的质量，并节约了建筑成本。
2.提高建筑物的经济效益
随着高楼层数量的增加，建筑墙的面积大小和柱体结构大小都会发生变化，随着建筑高度的增加，二者也会逐渐增大，与之相应的结构重量也在增加，在此情况下，建筑物基础承重能力成为重要问题。建筑物和墙壁柱的承重能力提升，需要相应增加建筑物的管道数量，其建筑费用也会增加。如果建筑物的楼层高度降低，上述问题均会有效解决。减少建筑物的高度不仅可以有效地确保每一栋建筑物都可以得到充足的光照，而且可以减少建筑物之间的距离，从而减少土地使用的面积，提高利用效率，对建筑物经济效益的提高具有现实意义和价值。
二、建筑设计优化的主要原则
1.综合考虑原则
优化建筑设计应采用多层面方法，充分考虑到建筑物的实际条件和长期效益，并在保证建筑工程功能效用的基础上，可以有效减少建筑施工成本的优化结构设计方案。建筑设计的优化工作不仅需要先进的科学设计知识，而且需要充足的设计经验，符合建筑工程的设计标准，以确保满足建筑工程的实际要求。
2.联系实际原则
在对建筑物结构进行优化设计时，设计人员应始终坚持一切从实际出发的基本原则，并充分考虑建筑设计中的各种情况，例如，当地自然环境是否会对建筑工程的开展产生不利影响，不同自然环境条件下哪些类型的建筑物适合建造，设计优化中需要同时考虑到各种条件，包括当地的气候、人力和经济因素，以便可以确定最优设计方案。
3.减轻自重原则
建筑工程本身的重量是一个需要进行设计优化的关键问题，因此，在设计阶段，必须注意减少建筑工程本身的重量，建筑工程的自重带来了超过八成的荷载，而建筑工程中的横向荷载也与建筑工程之间存在着密切的联系，因此需要在建筑设计工作中做好自重优化工作。
4.合理受力原则
建筑结构设计的优化工作应严格按照合理受力原则进行，同时充分考虑结构对称性和受力问题对建筑造成的形变影响。因此，在建筑设计中需要选择抗力性较强的施工建筑材料，还应考虑到建筑结构设计内容，应注意改善建筑构件，从而提高建筑设备结构横向部分的抗弯强度，并通过合理选择和优化组合，改善建筑构件的结构部分。
三、建筑设计中的优化方法
1.建立建筑结构设计优化模型
一方面，确定合适的参数。总体而言，设计变数的选择是影响建筑物结构设计的一个关键因素，因此，参数的选择是建筑设计优化中的关键工作，在模型建立工作需要通过变量参数减少优化设计的整体工作量。另一方面，确定适当的目标参数。只有通过确定有效的客观参数，才能实现建筑设计优化方案的最佳效果，并确保设计符合各项要求。
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2.选择建筑设计优化方案
建筑设计优化中的具体措施需要通过最终的优化设计方案确定，在结构设计方案的选择中，需要对建筑工程的实际情况进行确定，不同建筑工程的结构内容存在着显著的差异，因此在建筑设计优化中需要通过专业的设计软件对建筑设计进行精确计算分析，从备选方案中选择最佳的计算模型，确定最佳的建筑设计优化方案，发挥最佳效果。
3.上部结构设计优化
建筑上部结构设计优化是整个优化中的一项重要工作，对建筑上部结构设计优化，需要做好剪力墙的设计工作，保证剪力墙整体质量分布均匀，保证建筑中对称楼层平面与楼层结构的中心和重心相互重合，保证上部结构的最佳设计，减少外部环境对上部结构的影响，防止恶劣自然环境对建筑结构出现严重影响，影响建筑结构的正常使用。上部结构设计优化工作汇总需要更多地注意到剪力墙的强肢情况，在保证质量的前提下尽可能减少墙肢数量。在上部设计环节中不要出现大开间剪力墙构造设计，保证上部结构的整体质量。
4.建筑结构的协调优化
建筑结构的最佳设计，应确保结构与总体规划的一致性，优化总体结构的协调，建筑本身不仅要体现建筑美学，还应保证建筑结构合理。在建筑结构设计中，应调整建筑的中柱和墙壁的布局，保证二者与建筑平面功能相一致。同时，建筑系统应尽可能简练，避免柱与墙之间的偏差错位的问题，保证高度与截面之间具有较好的一致性。除此以外，在对建筑结构优化时，需要着重关注建筑结构的转角区域，保证次结构具有较高承载强度，降低建筑工程的自身重量。
四、结构设计优化在建筑设计中的应用内容
1.在选型和结构布设上的应用
在建筑结构设计中应保证整体形状结构较为规整，尽量避免出现较多的外延部分和内凹设计，保证建筑结构的完整性，提高建筑结构的抗震性能，减少施工建设难度。目前结构优化设计在建筑设计中的应用较为常见，建筑设计中应尽可能保证建筑设计对称，以此保证建筑平面结构的刚度具有一定平衡性。建筑物刚度对称平衡可以有效提高建筑物的抗震能力，建筑物不易受地震影响出现严重的损坏问题。在结构设计中设计工作人员需要对到建筑中几何图形的构成效果综合分析，保证通过结构设计优化工作可以提高建筑物的平面结构刚度水平。
2.在电梯间布置中的应用
电梯设备是高层建筑中不可或缺的重要组成部分，然而建筑电梯间的存在直接对楼层版面造成了巨大的影响，在施工建筑前需要对建筑物的电梯间进行综合分析研究，做好布置工作。在建筑物内部设置电梯间时，应尽可能防止电梯间设置导致建筑物成为两段式机构，防止因为电梯间开洞影响建筑物结构的整体稳定性。通常情况下，电梯间开洞施工中并不会使用钢筋混凝土，为了保证整体结构稳定，需要在设计工作中做好框架结构设计工作和框剪结构设计工作，保证各项设计内容较为精确，需要特别注意的是，在电梯间布置中不能使用剪力墙结构。在高程建筑中，需要在机构设计优化中做好简化工作，防止在设计中出现较为复杂的错层问题，做好局部控制工作，防止因为撤出梁板后联层柱的提高对结构设计工作造成直接影响。
3.在建筑抗震抗风设计中的应用
高层建筑物不仅需要关注到建筑物自身产生的垂直荷载问题，还需要综合考虑到高空气流扰动产生风力荷载，特殊地质环境出现的地震自然灾害问题的影响。通常情况下，高层建筑物的刚度水平会随着高度的增加而逐渐降低。基于以上问题，需要通过结构设计优化做好高层建筑物的优化设计工作，高层建筑物的设计要尽量满足其结构设计要求，尽可能降低楼层之间的刚度以及偏心距等数据的变化水平。此项工作直接影响着后期建筑物的使用和安全性能，因此需要重点关注。
参考文献：
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论文作者:陶旭东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/16
标签：建筑物论文; 结构设计论文; 建筑论文; 建筑设计论文; 结构论文; 工作论文; 电梯间论文; 《基层建设》2019年第21期论文;