摘要：城镇化进程的加快，建筑工程的增多，社会对建筑工程质量的要求也在提高。在建筑工程设计工作中，结构设计优化发挥着关键作用，做好建筑结构设计优化，不但能够提高建筑工程的性能，而且能够节约施工成本，提高经济效益。本文就结构设计优化在建筑设计中的应用展开探讨。
关键词：建筑结构；设计优化；建筑设计；应用
引言
建筑结构设计的环节，主要是使用科学、合理的结构设计优化，让建筑物在外观和造型上有所提升，同时让建筑结构的性能大幅提高，不但可以将施工材料进行节省，还能让施工的成本有所降低。进行建筑物结构设计过程中，采取优化设计要使用相应的策略，确保建筑物的功能，同时也让建筑物在各项指标上都符合设计的标准和需求，让建筑物的安全和稳定性有所提高。
1建筑结构设计优化概述
建筑结构设计优化指的是通过优化建筑结构设计来提高工程质量。通常来说，建筑结构设计优化包含着繁杂的内容，具体包含房屋总体结构优化以及房屋分部结构优化这两大部分。进一步细化建筑结构优化，可以将其分为以下部分：一是优化房屋基本结构；二是优化房屋的顶部结构；三是对房屋结构的维护，重点优化总体结构以及细节结构；四是将工作的根本出发点定为房屋舒适度的提高，调控房屋建筑结构的造价。简而言之，就是控制和优化工程的造价。
2设计优化原则
建筑结构优化设计是一项对技术含量要求较高的专业性活动，因此设计人员只有充分结合建筑物的各项指标以及对生态环境的影响，才能选择更为恰当的设计方案，满足优化目标。建筑结构的设计优化包括对房屋顶部、围护结构以及屋内细节结构的优化，设计人员需要根据房屋布局情况、受力以及价格等方面进行设计，探索能够平衡买卖双方利益的优化方案。房屋结构优化设计首先要求房屋建筑的平面建造质量与房屋刚性结构基本一致，建筑的平面结构尽量对称，确保在水平荷载下建筑物的稳定性，其次遵循渐进原则，在竖直方向对房屋承重结构进行设计，避免转换层结构的使用，同时在优化方案中加入对环境的保护措施，在保证房屋使用功能和安全性的基础之上，尽可能地突出美感。
3房屋建筑结构设计中应用优化技术的特点
在结构设计中，设计人员首先要考虑到的就是稳定性、安全性等多方面内容，由此使设计人员也面临更多挑战。房屋建筑结构设计中应用优化技术有以下特点：第一，从房屋结构设计角度来看，应该根据不同的建筑要求及不同施工场地情况来进行，坚持因地制宜原则，确保结构设计优化能够有针对性地进行，不同的房屋建筑运用同样的结构设计优化技术往往产生的效果也是不同的。与此同时，房屋建筑结构设计优化过程中还要考虑到环保问题。此外，在建筑行业中还应体现出可持续发展战略；第二，为了使房屋建筑结构更美观，在设计的过程中就不能只从房屋建筑的舒适度及质量两个方面去思考。此外，由于人们越来越注重美观，所以要求房屋建筑外形优美。所以，应用优化技术时，要优化建筑的美观性；第三，站在居住安全的角度分析，设计人员在房屋建筑结构设计优化时首先考虑的是居住安全这一要素，而不是以企业效益为追求的总目标，从而对施工质量和材料都降低了要求。居住与人们的生命财产安全息息相关，不得有任何失误。所以，房屋建筑结构设计中应用优化技术的一个主要特点就是安全性。
4房屋建筑结构设计优化技术的应用
4.1结构体系的优化
现代建筑的功能和造型具有一定的复杂性。结构体系的优化主要是指在满足建筑功能及造型的要求，满足规范要求的前提下，通过合理的结构布置来合理地节约工程造价。结构体系对造价的影响很大，应加强重视。应根据建筑功能合理选择结构体系，应选择比较规则的平面和立面方案，尽量避免或少出现平面及立面不规则的结构布置。
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4.2整体与局部设计优化
从建筑结构设计优化的整体来看，建筑结构设计通常包括设计、结构以及安装设计三大体系，而各体系之下又细分为多个下属体系，因此在建筑结构设计优化过程中，设计人员应当分别对每个体系进行设计，确保能够有效突破各个布局间的横向关联，使不同环节能够实现协调搭配。由于建筑结构的复杂特性，结构设计也涉及材料选择、结构类型选择等内容，要想得到更好的优化设计，必须兼顾整体与局部双方面的优化。
4.3建筑结构的协调优化
建筑结构设计优化，需要保证建筑结构与整体平面间配合的紧密性，实现整体建筑结构的协调优化，是建筑不仅造型美观，而且结构合理。在具体的结构设计优化中，建筑中柱与墙的布设中需要与建筑平面功能需求保持一致，实现各房间进深与开间的统一。与此同时，建筑系统也应做到尽量简洁，避免柱和墙之间出现错位现象，保证每层高度与截面面积的一致性。此外，在对楼梯、电梯等结构设计进行优化时，要重点关注应力集中的转角区域，为这部分结构选择高强度的承重构件，有效的降低其自重。
4.4地下室结构的优化
地下室结构占结构总成本的比重很大，做好地下室结构的优化设计对控制这个项目的结构成本至关重要。地下室结构优化需注意以下几点：（1）控制层高，满足建筑使用要求的前提下，尽量减小地下室层高。不仅可以减少混凝土及钢筋用量，还能减少施工土方开挖量，降低维护费用。地下水丰富的地区，水浮力是基础设计不可忽视的重要因素，水浮力起控制作用时，减小地下室层高能减少抗拔桩数量，降低底板配筋。（2）地下室结构土压力、水浮力较大，侧墙及底板抵抗外力所需配筋用量也很大，设计人员在进行设计时应详细分析结构构件的受力状态。满足规范计算的条件下，做到分段配筋，受力较小部位配置较小的通长钢筋，受力较大的部位做到局部附加。
4.5上部结构设计优化
在建筑结构设计优化中，上部结构设计优化发挥着十分重要的作用，在对上部结构设计进行优化的过程中，要做到剪力墙质量均匀，确保对称楼层平面与楼层结构中心重心重合，有效的减少自然灾害对建筑结构的影响。在条件允许的情况下，应尽量采用大开间剪力墙构造，适当增加剪力墙的墙肢长度，减少墙肢数量，节省混凝土的使用量。但是，在地质条件较差的情况下，如果对建筑抗震性有较高的要求，应避免采用大开间剪力墙构造。
4.6排水系统设计优化
排水系统是房屋结构设计中的另外一项关键内容，排水系统密切关系到房屋建筑的整体质量以及居住情况，在进行排水系统设计优化时，首先应当从设备选择方面进行控制，确保选择质优价廉的排水设备，同时注意加强排水管道的安装控制，确保预留的尺寸与管道尺寸相符合，由于排水系统多设置于地下室，还需要加强对楼板的加固处理。
结语
建筑行业的快速发展，不仅需要国家相关政策、法律的扶持，同时还需要建筑行业自身的发展驱动，而建筑工程的结构设计优化技术不仅能够满足人们对房屋建筑功能性的要求，还能实现房屋建筑高效、环保、经济等方面的要求，为了更好地实现这些目标，房屋建筑结构设计中的优化技术需要结合高新技术进行创新，相关监督监管机构要重视房屋建筑结构设计优化技术的创新，采取有效措施为其创造更好的发展条件，推动我国房屋建筑行业的快速发展。
参考文献
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[3]孙雨泽.关于房屋建筑结构设计中优化技术应用的探讨[J].四川水泥,2018(11):88-89.
论文作者:陈文勤
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：结构设计论文; 结构论文; 建筑论文; 房屋建筑论文; 建筑结构论文; 房屋论文; 地下室论文; 《基层建设》2019年第12期论文;