摘要：目前我国的经济发展已经达到了一定的水平，人们对于居住环境的要求也随之不断增加，为了尽可能满足人们对于居住的要求，国家也对建筑方面不断加大投资。如何实现结构的最优化设计，保证结构的功能性以及安全耐久性，同时最大限度节省建筑的占地面积以及追求经济性，是优化设计的主要目标。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化设计
1 房屋建筑结构设计的原则
1.1 根据建筑结构的组成构件的作用程度来分类，不一样的建筑构件在房屋建筑中的用途是不一样的，所以才要根据房屋建筑的作用程度高低来选用合适的材料做构件。
1.2 大多房屋建筑的结构设计中都要遵循层层设计的原则，尤其是在房屋建筑的安全设计方面，遵守此原则能够加大房屋建筑的安全系数。
1.3 优劣互补的设计原则也非常重要。建筑结构设计人员要详细考察建筑实体的情况，对房屋建筑进行仔细的观察测量，根据实际情况确定房屋建筑结构的软硬程度，建筑结构如果太软，在外力的作用下容易发生变形，要是结构太刚硬，则建筑结构的弹性效果差，在外力的作用下，容易发生破损的情况。
2 建筑结构设计优化的组成部分
若要保证结构设计优化技术在建筑结构设计中体现最大化的优势，就需要用科学合理的方式进行实施，保证其具有完整、适用的步骤，从而满足社会发展对房屋结构设计所提出的要求。以下就是对房屋结构设讨优化的具体步骤：
2.1 计算方案必须是最优秀的
房屋结构的优化设计中存在的问题是复杂多样的，比如多变量、多约束的非线性优化问题等；在计算过程中，通常要将有约束性的优化问题转化为无约束性的问题求解，从而进行最优的设计设计方案。
2.2 建筑结构优化模型
2.2.1 合理选择设计变量
一般设计变量都是选用对设计要求起主要影响作用的参数，将那些对设计要求影响、变化范围不大，以及只要根据结构要求或局部性的设计考虑，就能满足设计要求的参数等作为预定参数，这样可大大减少设计、计算和编制程序的工作量；
2.2.2 确定目标函数
关于确定目标函数，只要选择符合预定条件的一组截面几何尺寸，以及建筑钢筋截面积或失效概率，就能使总费用降低到最小。
2.2.3 确定约束条件
在房屋结构的优化设计中，要想确定其约束条件的范围，应从正常使用状态下的弹性约束力到最终状态下的弹塑性约束力，或从可靠指标约束力到确定性约束力等范围考虑。在设计中，要使结构优化设计应用于实际房屋结构工程，就是要将其结构设计中实际的约束条件与目标约束条件作比较，保证各约束条件都符合现行规范的要求，从而实现最优设计。
2.3 结果分析
对计算方案的结果进行系统分析，从而确定最优设计结果。因为建设投资涉及到的方面比较复杂，必项进行整体考虑，不能只是为了节约资金投入而忽视设计优化的作用。设计中既要反对片面强调节约，忽视技术上的合理要求，使项目达不到功能的倾向，又要反对重视技术，轻经济、设计保守浪费的现象。
3 房屋建筑结构设计中优化技术的应用
3.1 建筑结构设计优化
3.1.1 选择参数变量
在房屋建筑结构设计中，为了确保自身设计思想的科学性，设计人员为通常会大量获取与工程相关的参数，并将其作为变量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如，常见的建筑工程目标参数包括房屋价格参数、预期出现的损失参数等，在优化设计环节中，设计人员需要充分分析可能出现的参数变化对整个工程的影响，再加上程度的复杂性，影响了正常的工程进度。此情况下，在优化分析环节中，如果设计人员能选择变幅较小的参数或影响因素较少的参数作为设计指标，则建筑结构设计、编程等工作的难度会明显降低，设计人员也能快速找到目标点展开设计。
3.1.2 确定函数
在进行房屋建筑结构设计优化工作时，设计人员往往会在诸多相似的函数中获取目标函数，例如在钢结构施工中，设计人员通常会选择事先所设定好的房屋横截面尺寸与钢筋尺寸面积最符合的函数，并在对该组函数的性质进行细致分析的基础上，严格控制钢结构项目的施工成本。
3.1.3 条件衡量
通常情况下，在进行房屋建筑结构设计时，为了确保房屋建筑结构的耐久性与稳定性，在设计过程中，通常需要对房屋尺寸、结构刚性、架构稳定性等诸多因素对房屋的影响进行充分的考虑，并且还需要依据诸多设计要求，对施工条件进行准确的衡量，之后还要比较分析施工中的约束性条件与目标，确保设计环节指标能够满足质量控制规范要求，实现优化设计目的。
3.2 加强房屋建筑防震安全结构设计
通常情况下，在房屋建筑结构设计过程中，安全是一项最为基础的要求，并且还是衡量建筑物整体质量的重要指标之一。在房屋日常使用过程中，往往会遇到诸多不可抗拒的外力因素，特别是没有规律可循的地震，针对此，在进行房屋建筑结构设计时，需要对其涉及的多方面因素进行充分的考虑，特别是地震荷载作用，要进行重点分析与研究，并且还要采取合理的措施，提升建筑设计或是构造等层面的抗震性能。
当前，我国建筑物结构抗震设计具有一些较为有效的设计方案，例如确保建筑物结构的对称性，此情况下，建筑物荷载承受维持均匀状态，延性较大，结构危险截面相对较少，或者是采用延性建筑房屋结构，又或者是应用多道设防理念，即为通过次要构件对主要构件进行保护，以满足建筑结构抗震性能要求等。
3.3 房屋基础地基优化设计
在房屋建筑结构设计过程中，房屋地基具有十分重要的作用，为了确保结构优化设计，首先需要确保房屋建筑地基结构设计的最优规划。近年来，随着建筑行业的迅速发展，房屋地基设计由于建筑成品性能、具体形态间的差异，对地基具体标准要求也存在强弱差异。这就要求在进行房屋建筑基础地基设计时，依据建筑物实际情况，对地基实际勘测计划进行合理的制定。此外，在房屋建筑结构优化设计过程中，还要严格遵循节省工程造价的原则，如果地基设计基础主要为地桩，此时应当依据建筑物实际受力情况，充分的、仔细的考察不同材质的地桩，并通过对比，选用最佳的设计方案。
3.4 概念设计优化技术的应用
对于优化技术在房屋建筑结构设计中的应用，应对计算机设计与人工设计进行有效的融合，而不是一味的依赖计算机设计软件，从而充分发挥概念设计优化技术在建筑物中的效果与作用。同时，在进行建筑物各类建材的优化选择时，还应当对各类材料的缺陷与优势进行充分的考虑，并且以人工方式进行选择。在结构设计参数方面，设计人员应当依据项目设计标准进行优化利用，而非一味的依赖计算机分析，这主要是因为计算机虽然能够对各类数据进行相应的计算设计，但却无法依据建筑物实际需求设计出完全满足项目具体要求的结构设计方案，这就要求对计算机进行合理的应用，并且还要将计算机技术与项目实际情况进行合理的、有效的结合。此外，对于由计算机技术设计的建筑物最终设计方案，建筑结构设计人员还需要对其进行仔细的分析与适当的改进，以实现合理运用概念设计优化技术与计算机技术的目的。
4 结语
根据建筑市场的要求，在房屋结构设计中灵活运用结构设计优化技术，这对建筑企业节省资源、获取最大经济效益等方面有着至关重要的影响。运用科学合理的结构优化设计手段，在确保建筑结构安全的基础上进行局部调整，使整个建筑结构更具可靠性与稳定性，促进建筑企业快速发展。
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[3]冯涛，张玉洁.基于遗传算法的建筑结构设计优化设计探讨.《科技创新与应用》.2012年9期
论文作者:金磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：结构设计论文; 房屋建筑论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 优化设计论文; 结构论文; 建筑物论文; 《基层建设》2019年第16期论文;