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摘 要：建筑设计需要达到现代化建设的多方面要求才能发挥出应有的价值，并且还需要体现出一定的美观性能。在对房屋进行结构设计的过程中需要对基本的几个要素进行分析和考虑，主要有施工的便利性还有安全性、经济性以及美观和实用性。这样就需要对建筑结构进行分析的过程中做到结构的安全合理和可靠。在现实的基础上本文对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用进行探索研究。
关键词：建筑结构设计；优化方法；房屋结构；设计；应用
社会经济的发展以及科学技术的进步，让人们对建筑的要求也越来越多，在房屋的建设过程中，需要保障一定的安全性要求，还需要达到适用性的要求，符合经济性和美观性的要求。在实际的操作过程中，需要让建筑设计，建筑结构都能够符合施工人员便利性的要求，以此才能够在规定的时间内更好的完成施工。那么在做建筑房屋结构安全的设计工作时，就需要采用安全性、经济性和合理性的要求，达到建筑结构美观的要求，以下进行详细的分析和研究。
一、建筑结构优化方法在房屋建设中的重要性分析
从我国当前的发展来看，房屋建筑主要是高层结构，在此种客观实际的基础上要尽可能的减少资金的使用和投入，对于房屋建筑还有结构进行设计，要符合时代发展的基本要求，还要迎合人们的要求。房屋结构的优化需要以建筑施工质量和安全为主要前提基础，对设计分析进行细化研究，尤其是细节性的研究，还需要使用较为先进性的理念以及技术，对工程造价做好全方面的控制。在相关的数据分析基础上，对于没有经过优化的建筑来讲，房屋的结构设计经过优化之后，总体费用可以减少8%-20%左右，但是在实际的操作过程中，受到多方面的阻碍和要求，很难有所发展，也面临着更多的问题和困难。
房屋建筑设计，要对建材的性能还有机械设备的性能进行研究分析，相对于建筑结构设计也能够起到积极的作用。在和之前的建筑结构对比过程中，优势非常明显。工程造价还有资金的使用都有效的降低了很多，还能够让企业赢得更多的经济效益，建筑结构优化之后，每一个建筑单元能够有机的整合在一起，让建筑质量有所提升，还能够保障人民的居住安全，对房屋的建筑结构以及适用性、经济性有极大的帮助。
二、结构优化设计在建筑结构设计中的步骤分析
（一）建筑结构优化模型分析
建筑结构设计非常重要的组成部分就是对模型的，优化以及对计算方案的优化。做好建筑设计的结构的优化工作本身就是对参数的变量性提取，按照监理的函数类型和函数模型去计算出最优的答案。在一般的情况下，建立模型主要是两个部分的工作，首先，选择模型，并且进行合理的计算，让计算编程的工作量降低；第二种就是目标函数的有效确定，先需要对符合条件的函数进行找到，然后做好目标函数的约束性条件分析，其中包含了弹塑性、强度还有应力以及尺寸等等，在对建筑结构进行优化的同时，让建筑的设计都能够得到满足。
（二）计算方案的优化和设定
在对建筑结构进行分析的过程中，整个优化的过程会受到变量参数的影响，这样就需要把所有的约束条件做好分析，转化为非约束条件，还能够保障整个优化过程的合理进行，将所有的因素都考虑在内，对于建筑结构也需要使用合理性的计算措施加以分析。
（三）程序设计的优化
方案的优化基础上做好程序的编写工作，需要在计算机当中导入相关的城西，然后在进行后期计算的时候系统中输入所有的数据信息，保障计算机的计算功能可以发挥，并且直接得到想要的计算结果。
（四）计算结果分析
结构的优化非常关键的一个步骤就是进行结果的分析工作，详细性的计算机数据结果分析需要按照所能够提取的信息进行设计优化方案的设定。在进行设计优化的过程对多种阻碍性的因素进行考虑，完成优化工作。优化结构的主要目的就是降低每一种指标，降低费用，并且在此过程中保障建筑的质量和品质不会受到影响。在此需要关注以下几点，首先，找到建筑和经济之间的平衡点，让两者的矛盾都能够有效的降低，并且在高新技术的写作下也能够减少费用的支出和使用。其次，对于技术所能够带来的经济效益还需要作出更多的理解和研究，认识到技术的进步还有技术的发展所能够带来的经济消耗，关注技术的多方面发展[1]。
三、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用
（一）整体和局部的优化分析
每一种建筑项目都包含了设计的两个大特点，就是复杂性还有层次性。复杂性，其中包含了多方面的因素，有零部件的选择，建筑材料的选择以及结构类型的选择，如果是从层次性方面分析，主要包含的就是建筑的体系设计还有建筑的安装设计以及建筑的结构体系设计等等，在几个体系当中所包含的体系非常多，特别是在房屋结构的设计过程中，设计人员需要做好各个体系的优化，对横向的关联性予以突破，以此让工程能够叠加在一起。全部的房屋建筑都要做好整体和局部的优化，这样才能够实现优化的意义[2]。
（二）寿命和分阶段的优化
在建筑结构固定的使用年限当中，每一种建筑工程项目的多个环节都应该有多样化的可以挑选的设计方案，简单的讲，在工程的每一个阶段都要开展结构的优化工作，相关的人员需要按照阶段进行方案优化的划分，不断的优化工程寿命，最后能够得到的好处就是一方面工程的施工质量得到了提升，另一方面就是企业在施工过程中的经济效益也有所增加[3]。
建筑结构的设计需要按照整体结构和整体平面之间的设计进行分析，以此实现结构设计以及造型美观性的效果。系统之间间接性的更为明朗，例如，墙和柱体之间不能出现错位的现象，需要有比较重要材料的的建材承接重量，也实现自重的降低，这样的构建一般选择轻质量的材料。在建筑的整体布局方面能够做到重心还有质心以及刚心之间的叠加性保障，减少扭转的问题出现[4]。
上部结构的优化在整体上也有非常重要的作用，能够产生多方面的影响。一般情况下，要对建筑进行结构的优化就需要在剪力墙方面进行合理的不设，保障剪力墙是均匀的，也保障楼层的平面刚度中心点和楼层的结构能够在重心上有所重复，这样才能对地震以及外力的震动有所削弱。如果有条件，还需要尽最大努力的让剪力墙结构加大开间，不断的增加剪力墙的墙肢体，减少墙肢数量的使用，在很大程度上减少混凝土的使用量。需要关注的是，若是房屋建筑所在的区域地质条件不是非常好，就需要提出抗震性的要求，在此种背景下，要避免使用大开间的剪力墙结构构造[5]。
（三）结构和建筑的协调优化
做好房屋建筑结构设计的优化工作还需要保障建筑结构和整个平面之间的配合更为紧密实现造型的美观视觉效果，结构也更为合理。在进行房屋建筑柱体墙的设计过程中还需要和房屋建筑的平面性功能保持一致，保障房间的深度和开间的统一性。建筑系统尽最大可能的简洁化，例如，每一层的高度和截面之间需要移植，尤其是楼梯和电梯之间也需要保障一致，对于应力非常集中的转角需要选择强度比较高的构件，这样才能够让自重有所降低[6]。
图1 建筑结构优化图
结束语：
综上所述，本文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分析和研究。结构设计是建筑中非常重要的组成部分之一，建筑结构的设计优劣会对建筑的整体质量产生影响，也决定这其他功能的发挥，这样在进行建筑结构设计的过程中就需要进行多方面的完善。社会的进步和发展，让建筑的质量、数量还有规模也会发生变化，结构设计的优化方法需要不断的与时俱进，作为设计人员要不断的对自己知识面进行分析，坚持理论和实际相联系的原则，这样在设计过程中才能不断的提升自己的水平，能够在规定的时间内更好的完成施工。那么在做建筑房屋结构安全的设计工作时，就需要采用安全性、经济性和合理性的要求，达到建筑结构美观的要求，才能够让建筑结构设计得到优化并且向着健康的方向发展。希望本文的分析和研究对于整个建筑结构的优化，提升建筑的安全性和稳定性能够起到关键性的作用。
参考文献
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[2]刘沂川.关于建筑结构设计优化法在房屋结构设计中的应用探究[J].科技创新与应用,2014,24(13):220-220.
[3]万王磊,方飞腾.试析建筑结构设计优化在房屋结构设计中的研究[J].建筑工程技术与设计,2014,17(33):164-164..
[4]彭康林.房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].城市建筑,2014,17(23):87-87..
[5]何飞.房屋结构设计中的建筑结构设计优化探讨[J].建筑工程技术与设计,2014,17(18):180-180.
[6]汪文波.基于房屋结构设计中的建筑结构设计优化探讨[J].建筑工程技术与设计,2015,25(15):460.
论文作者:施进萍,张洁
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月下
论文发表时间:2017/5/12
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