陈松青
上海东瑞建筑规划设计有限公司
摘要：建筑物应该符合时代发展的方向，现今社会对于建筑物的要求，不仅仅是具有一定的使用价值，而且要具有一定的美观性。施工便利、安全、经济、美观以及实用性是我们再进行房屋结构设计时必须要考虑的五个基本问题，基于这些，就要求我们在进行建筑结构设计时，应尽可能的让房屋结构安全可靠，有具有美学性。文章对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用进行了阐述，以期通过这些分析，使读者对结构设计的优化方法更加了解。
关键词：建筑结构；房屋结构；设计优化
1.引言
随着社会经济的大跨步发展，人们对于物质生活条件的追求也空前提高。而建筑市场的竞争也达到了空前激烈的程度，人们对于建筑物的要求不单集中于实用性，更要求建筑物的经济性与美观性并存，在激烈的市场竞争条件下，这些都给建筑企业带来了极大的挑战。建筑施工企业只有不断提升自己的施工质量水平，同时提升建筑物的可靠性与安全性，并且在建筑物的外观上进行更多的设计优化，这样才能为企业带来更多的利润空间，以谋求在本行业内的更长远发展。因此，本文通过对房屋结构中的设计优化理论进行阐述，进一步对建筑结构设计优化方式的具体应用情况进行分析，以期为今后的设计优化提供借鉴。
2.建筑结构设计优化方法的重要性分析
在进行房屋结构设计的过程中，对建筑结构进行合理有效的优化，可以促使建筑单位在工程项目上通过花费最少的投资获得最大的效益，良好的建筑结构优化不仅可以使建筑物同时具有实用性与美观性，而且在满足房屋质量安全可靠的前提下，使房屋获得艺术美观性。
目前，我国的建筑行业处于大跨步向前发展的时期，建筑行业在国民经济中占有十分重要的地位，在我国政策的长期扶持下，建筑行业得到了长足的发展。然而，伴随着我国建筑行业日益发展的迅猛势头，一些问题也层出不穷，给人们的生产生活带来了极大的困扰，人们对于高品质生活的追求使得建筑结构的安全与合理性日趋成为人们关注的焦点，随着建筑行业的崛起，我国的建筑行业面临更严重的市场竞争与挑战。因此，在进行建筑结构设计时，相应的提升优化措施就显得十分重要。建筑结构的优化在当下的应用过程中，不仅能够满足社会对于房屋建筑安全性能的重视，又能将艺术设计的美观性融入进建筑中，为国内建筑企业激烈的市场竞争赢得了良好的发展空间，为我国的房屋结构设计赋予了新的涵义。
3.建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的步骤
3.1正确建立设计模型
（1）对设计变量合理地进行选择，首先统计整理在建筑设计过程中起到主要影响得参数，预定计算其中影响不大或者变动范围较小的设计参数，进而能够有效的减少设计过程中的工作量。
（2）在结构的优化过程中，需要通过一组能够满足相应的失效概率、几何尺寸以及钢筋横截面积的函数，在实际的应用过程中，借助这个函数能够有效的降低工程造价，为建筑生产单位获得更高的利润。
（3）在进行结构模型的设计过程中，必须以房屋结构设计优化的详细数据为参考依据，确保设计的安全可靠性，对设计的约束条件主要有：应力约束、单位约束、尺寸约束以及结构约束等，在结构设计中，设计者需要按照结构设计的相关参数对目标惊醒约束，确保约束条件能够实现有效的结构优化设计。
3.2优化方案设定
在对房屋结构进行优化设计的过程中，建筑结构往往存在着多约束、非线性的问题，这些存在的问题往往会为设计者在设计时带来很大的挑战，因此，通过设定有效的方案，利用优化设计计算方案对这些问题进行求解，能够帮助设计者更好设计结构。
3.3结果分析
结果分析在建筑结构优化设计整个流程中也是十分关键的一个环节，在这个环节中，设计者用过对方案进行合理的比选，通过分析方案的实用性和成本，对经济、设计因素综合考虑的前提下，通过对两方面的有效配置，进而对建筑结构实先设计优化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.结构设计优化方式的具体应用
4.1房屋建筑的整体性与局部性优化
建筑设计一般都具有层次性和复杂性的特点。从层次性的角度讲，包括建筑物的整体设计体系、结构相关体系以及安装体系等，每一个单独的体系又包含了诸多下属体系。在进行房屋设计时，设计师要对每个下属体系相应的进行优化，突破横向关联性，实现工程的叠加性；对于复杂性来说，主要包括对于建筑材料、建筑零部件的选取等。因此在进行结构的优化时，必须从整体入手，才能实现真正意义上的整体优化。
4.2建筑寿命与阶段性优化
在工程项目的寿命期内，对每一阶段的方案都要进行优化。房屋设计者通过考察各个阶段的特点，根据实际结果确定优化的方式，进而对工程的整体寿命进行优化。这样，不仅保证了建筑物的质量，又能提高建筑企业的经济效益。
4.3桩基础的具体优化
建筑中的桩基础分为灌注桩和预制桩。灌注桩的质量在整体施工时难以较好的控制，而且操作技巧较为复杂，操作周期较长。因此在符合沉降标准的前提下，必须进行预制桩的施工，从而减少工序。不仅如此，更要注意的是伴随着桩基础的不断深入，桩基与土壤的摩擦程度逐渐增大，所以要选择长度较长的预制桩。
4.4对建筑主体上不结构进行科学性优化
在进行房屋建筑的上部结构设计优化时，必须通过建立相应的模型进行系统优化。整个过程首要任务是合理的设置剪力墙，保证剪力墙整体质量的均匀，这样能将楼层中平面刚度的中心点与楼层整体的重点点重合在一起，进而能够减少地震或者风力对它产生的破坏。在房屋建设过程中，如果条件许可，对于剪力墙要尽可能的进行大开间的构造，加长剪力墙的墙肢长度，这样做不仅能够减少墙肢的数量，而且能在标准下减少混凝土的使用，节约成本。不仅如此，剪力墙的暗柱的材料通常为一般性的刚才铸造，如果剪力墙的体积较大，这样就能相对减少钢筋的使用量，降低成本。然而，如果有的建筑本身不具备这样的条件，而且对于抗震有较大的要求，那么不得不构造过大的剪力墙。
4.5结构优化与建筑优化保持协调
在进行结构设计时，为了实现建筑物本身兼具结构和美观的合理性效果，所以设计时必须保证建筑物的整体结构与整体平面紧密配合。对于建筑系统来讲要保证简洁，墙体与支柱不能出现错位的现象，高度与横截面面积保持一致。在进行楼梯的设计时，对于转角区域来说，由于自身受力较大，所以要选择高强度的称重材料，方能更好的降低自重。对于整体来说，要保证重心、刚心和质心三者重合，防止出现扭转的状况。
4.6结构优化与排水系统优化保持协调
在房屋建筑中，排水系统专用的房间中会有很多对于荷载能力以及强度要求较大的机械设备，所以要将设备放置在地下室，而且要保证管道的预留尺寸与深度符合设计标准。另外，在管道建设时，如果穿透了承重墙，就必须对墙体进行加固。在整体上尽可能地保证结构的设置与管道网相协调，预防管道出现绕梁现象。
4.7结构与电气优化保持协调
电气管线的安装是以导线的形式装在金属管体的外部或者墙体、楼板的地方。这样的安装会给预制的结构施工带来诸多的困难，所以要注意的是，一旦管线要想穿过梁体，要提前在梁体上预留孔洞，并且要确保梁体的宽度等同于墙体的宽度。如果出现不相等的情况，就必须让墙体的一面与梁体的一面相齐，保证管线不裸露在墙体表面。
5.结论
通过本篇文章的叙述，我们可以知道，科学的对建筑整体的结构进行优化设计，不但可以保证建筑安全性，更能融合美观性和经济性。文章通过阐述建筑结构设计优化方法的重要性、建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的步骤，最后通过分析结构设计优化方式的具体应用，以期引起人们对于结构优化设计的重视，推动中国建筑业更进一步。
参考文献：
［1邹俊．建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用［J］．科技传播，2010．
［2孙有果．结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用探讨［J］．科技致富向导，2011．
［3王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用［J.中华民居，2013．
［4万年春．浅论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用［J］．城市建设理论研究，2013．
［5周汉杰．建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用［J］．中华民居，2014．
论文作者:陈松青
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/24
标签：结构设计论文; 建筑论文; 房屋论文; 建筑结构论文; 结构论文; 建筑物论文; 过程中论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;