摘要：房屋设计中最重要的设计理念就是房屋结构的安全性，但是在现阶段的发展过程中在保证安全性的基础上逐渐对实用性和美观性等方面提出了更高的要求，并且还需要保证建筑施工的过程中不会出现较大的难度和不可控的资金投入，因此需要在传统结构设计的基础上进行优化。本文将对建筑结构优化的现实意义和优化方法进行简单介绍，并且探究优化方法在其中的主要应用手段。
关键词：建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计；应用手段
引言：
现今社会中由于房屋建筑企业的数量逐渐增多而造成行业之间的竞争更加激烈，各个建筑企业为了能够保证自身在竞争中占据较为明显的优势则需要对建筑的结构设计进行优化。通过应用合理的优化方法不仅能够保证企业自身的竞争力，并且还能房屋住户的居住体验和安全性进行保证，同时还能为企业带来更高效率的经济收入，建筑企业能够通过这种方式实现自身的持续、高效发展。
一、对建筑结构设计进行优化的现实意义
根据现阶段的土地资源利用率以及房屋建筑数量的增长幅度数据可以预测，房屋建筑在将来的发展中主要是以高层为建设目标，因此对房屋的结构设计是否能够满足社会人们的要求是现阶段建筑企业首要考虑的目标。在这样的社会背景下对建筑结构设计进行优化能够在较大程度上发挥大型设备以及材料的主要优势，在保证建筑质量安全性的基础上能够为建筑企业创造更高的利润收益，同时还能够加强房屋建筑的质量保障，为居民的安全性得到了较大程度的提升。由此可以看出优化建筑结构设计是提升居住安全性以及提高企业收益极其关键的途径之一。
二、对建筑结构优化的主要方法
（一）结构扭转位移比超限的优化方法
在建筑结构的设计阶段如果产生扭转位移比超限的问题首先可以从缩短质心和刚心之间距离的方法进行优化，其次还可以增强构件的刚度解决超限问题；还可以通过改变层间和楼层的刚度比以及墙的方向等手段进行优化，将扭转位移比调整到1.3以下，可以大幅度降低双向地震的影响程度。[1]
位移角的计算过程中可以将偶然偏心的可能性排除，而在竖向构件中则需要考虑到载荷折减问题造成的影响，需要减少梁的配筋；中梁的放大系数为2.0时比较适宜，而变量大约了1.5，而周期折减系数需要根据填充墙的现实信息进行选择；在剪力墙连梁跨高比的数值比较大时需要按框架输入，并且已经不能满足连梁的定义标准。
（二）细部结构设计的优化方法
房屋建筑的设计人员对细部结构进行设计的过程中由于缺乏必要的实物和数据支撑，在这种情况下就比较容易在计算的时候造成较大的误差，则会对整体结构的设计产生不同程度的影响，在这种情况下就会对施工环节造成难度，如果由于设计方案不合理或者考虑问题的全面性不足就需要重新进行施工。为了避免这样的情况出现设计人员需要对细部结构设计采用合理的优化方法进行优化，可以根据现实生活中部分建筑与施工的建筑较为相似的区域进行分析 [2]。
（三）基础结构设计的优化方法
房屋建筑的设计人员还需要对基础结构加大重视程度，由于基础结构能够对建筑的整体稳定性产生较大程度的影响，而基础设施建设的合理性可以提升建筑的应用功能效果。基础结构设计的优化方法主要体现在电气设备的应用中，电气设备在安装的过程中一般是通过导线穿过梁体来实现的，而在结构设计的优化中需要在其中预留合适数量和规格的孔洞，同时还需要根据墙体的规格进行梁体宽度的确定。在这一过程中如果产生配比不科学的现象就需要将两者的一端对齐从而确保不会产生管线交错的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、在房屋建筑中优化方法的主要应用
（一）对结构的整体性进行优化
房屋建筑相对于其他大型建筑的结构化设计更加复杂，这主要是由于房屋建筑的结构相关性比较强。整体性优化首先需要考虑的就是保证结构应用要求的条件下对其经济性进行调整，例如异形柱框架相对于传统框架其材料用量更大，但是考虑到前者的应用价值一般需要选用异形柱框架，而短肢剪力墙的性价比较低则可以选用普通的剪力墙；其次还需要对整体性的设计方案规划进行选择，尽量选择更加规则的方案，从而能够起到对长度与宽度比值进行控制的作用，防止产生平面的平整度得不到保证的问题；在柱网尺寸的选择中需要尽量保证均匀性和合理性，这样能够大幅度降低钢材料的使用情况，并且根据实际优化情况进行更加合理地调整。
（二）对剪力墙的结构进行优化
建筑结构设计优化人员在对建筑结构的顶部进行优化的过程中需要建立起合适的模型从而保证优化的合理性。建筑结构的顶部优化首先需要设置剪力墙，并且保证墙体的均匀程度，使用大开间结构体系，这样能够降低自然灾害对建筑的危害程度；其次优化人员还需要对剪力墙的长度和数量进行优化，尽量减小墙肢的数量，这种优化方案不仅能够保证结构的质量满足建设的要求，还能在一定程度上降低混凝土的用量，节约了大量的建筑资金投入；最后，为了减小连梁刚度优化人员可以通过梁中开水平缝的方式进行解决，使其变为双梁，或者通过增大跨高比的手段也能够达到相应的目的，如果对于地震防御的标准相对较高就不能采取加大剪力墙的方式降低钢筋的使用频率[3]。
（三）对楼盖体系进行优化
房屋建筑结构的楼盖体系能够对房屋的稳定性造成一定程度的影响，因此结构设计优化人员需要对楼盖的质量以及层数等具体信息进行掌控，保证能够根据构件的尺寸和间距选取出最合适的方案。在实际应用中预应力楼盖材料比较容易受到装修成果的影响，而井字梁楼盖在美观程度上不能满足建筑优化的具体要求，因此在优化过程中都不能作为主要的手段进行优化设计。在内部空间较大的情况下可以使用十字梁或者井字梁，而双向板的性能较好且耗费的资金比较低，因此在实际应用中可以考虑加大应用频率，为了保证板的强度以及经济价值利用率能够满足现阶段房屋结构优化的要求，双向板厚度一般大约为短跨的三十五分之一，单向板的厚度大约为短跨的三十分之一[4]。
（四）对排水设施进行优化
在对建筑结构中的排水系统进行优化的时候需要考虑到对机械设备运行性能的影响，由于在其使用的过程中不同的设备具备不同的负荷能力，设计优化人员需要针对不同的设备采取更加具有针对性的应用方案。一般情况下针对这样的情况需要将机械设备安放到地下室中，而排水管道的尺寸和深度设计都需要进行全方面的考虑；其次还需要尽量减少管道贯穿梁的情况出现，当其穿过承重墙时还需要对其进行加固处理，从而降低排水系统出现故障的概率。
四、结束语
现阶段我国的房屋建筑数量在城市化进程逐渐加快的背景下呈现出快速增长的发展趋势，而对建筑进行结构设计的优化能够在较大程度上提升房屋建筑在长时间使用中的安全性，并且可以增大建筑的使用年限。通过上述过程中对现阶段建筑结构优化的主要方法以及在现实中的应用可以看出，优化设计人员需要从整体性、桩基础以及排水设施等各个方面进行优化设计，才能满足房屋建筑的安全性、实用性等要求。
参考文献：
[1]张晓芬.论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].工程技术：引文版，2016（12）：00294-00294.
[2]岳林林，袁兵锋.刍议建筑结构设计优化方法与实际应用[J].建筑工程技术与设计，2016（5）.
[3]史彦龙.钢结构房屋结构设计中常见问题研究[J].城市建设理论研究：电子版，2016（9）.
[4]刘绪俊.房屋结构设计的基本原则在高层设计中的探讨[J].工程技术：引文版，2016（6）：00261-00261.
论文作者:陈伟峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/9/18
标签：结构设计论文; 建筑论文; 方法论文; 房屋建筑论文; 结构论文; 楼盖论文; 房屋论文; 《基层建设》2018年第27期论文;