摘要：科学合理的建筑结构优化设计不仅可以保证建筑功能、美观和质量，同时还可以最大程度节省工程成本。建筑设计不能片面的追求经济效益，不能通过节省施工材料的方式来提高施工效益。对房屋结构的设计进行优化有着最基本的目的，就是保证建筑本身的功能，提高建筑主体的质量，提升建筑的环保能力，增加建筑企业的经济收益。。本文探讨了建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用。
关键词：建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计；应用
引言
在房屋建筑结构设计的优化过程中，要采用行之有效的优化方法，全面发挥房屋建筑的使用性能，并合理控制资金的投入程度。与此同时，还要提高房屋建筑的使用质量，降低对周围环境的影响程度，实现工程建设成本的合理降低，属于房屋建筑结构设计优化的主要目标。通过对房屋建筑结构的设计优化，可以切实提升建筑企业的经济效益与社会效益，从而促进我国建筑事业的可持续发展。
1建筑结构设计优化方法的概述
建筑结构设计优化方法是从理论上和经验上对建筑结构设计进行优化，以建筑结构设计优化的方法进行建筑结构的分析和认知，使建筑工程结构得到总体的优化，是建筑设计以及建筑工程分部得到结构优化和设计完善。对于建筑结构设计优化方法行业应该采取重视的态度，要控制建筑结构设计的重点环节，例如：应该尽量缩小质量中心和刚度中心的差异以及建筑的平面结构尽量对称与规则，合格的建筑结构设计必须满足这些基本的要求，这样的建筑结构设计意图才能够通过优化的评定。此外，建筑结构设计优化方法要求在水平荷载作用下建筑物不会产生很大的扭转效应。必须在满足建筑相应的功能条件下，在竖直方向布置尽量让竖直方向的相应的承重构件上下贯通。在结构设计中，为了减少结构设计与分析上的难度以及经济性，我们应该尽量避免使用转换层结构。对竖直方向的刚度也有着相应的要求，要求刚度的变化必须是渐变的而不是突变的，否则在刚度突变的地方会出现严重的应力集中，这不利于建筑结构抵抗水平方向的动力载荷作用。
2优化建筑结构设计方法的重要意义
在房屋建造过程中，充分考虑建筑结构的优化设计不仅可以提高建筑工程的施工质量，而且还可以提升一定的经济效益和社会效益。我国一直倡导的是节能环保的可持续发展道路和发展理念。要想在市场竞争中获取更多的市场份额，那么建筑企业在建设过程中，不仅要满足房屋建筑的长远利益，而且要尽可能的节省建设投入成本，减少建设优化设计的建设投资。现代的建设结构优化设计方案和传统的建设房屋比较，运用设计方法后的建筑可以降低工程的建设投入成本和投资，提高见着结构的优化方法，可以节省建设材料的使用，充分利用建设材料。随着我国城市化水平的不断加快，人们对建设结构的优化设计更加重视，对建筑工程的施工管理既可以增加建筑房屋的美感，又可以减少建筑的投资成本。建筑房屋的结构一旦得到优化，就可以使得房屋的各个单元和元素都可以实现有机结合，提高建筑工程的施工质量，而且也可以改善人们的生活环境和居住环境。像我国传统的建筑房屋可能比较注重的是建筑本身的安全性和经济实用性，要保证建筑工程的工程质量，一般在建筑工程结构优化设计上做的还不够，对建筑工程的成本控制还没有很严格把控，工程的预期成本花费太高，且设计结构存在一定的缺陷，房屋的设计也不是非常美观，这在很大程度上无法满足人们对住房品质的追求和需求。而目前将建筑结构优化设计方法应用到建筑住房工程上来，既可以把房屋的经济实用性和房屋的美观度结合起来，还可以起到一定的生态效益和审美价值，更可以降低施工工程建筑成本，节省建筑工程施工材料，保证建筑施工工程的安全质量，提高房屋整体的综合效益和艺术性。
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3建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用
3.1整体优化和局部优化
从整体性的特点上来看，房屋建筑的结构设计包含了设计体系、结构体系和安装设计体系等相关内容，每个体系下面又包括了若干下属体系。在进行房屋建筑的设计时，相关的设计人员应当对各个下属系统和体系进行优化，促使各个布局间的横向关联冲破，保证各环节之间能够协调搭配。而从复杂性的特点上来分析，房屋建筑的结构设计主要是由原料选取、零部件选取以及结构类型选取等内容构成。这就在一定程度上体现了，要想使房屋建筑的结构得到最优化设计就要从整体的角度出发，注重整体优化和局部优化之间的关系处理。
3.2寿命优化和分段优化
任何工程项目在限定的使用期限内，所有环节都有多种设计方案可供选择，即各个阶段都可以进行优化完善。为此，房屋设计人员应当根据各个阶段的特点和性质不同来进行优化方法的选择和确定，促进整体工程寿命优化，延长建筑的使用时间，强化工程质量，提升企业的经济效益。
3.3上部结构优化
房屋结构的上部优化过程中，应当合理规划剪力墙的设置，从而使剪力墙具有均匀的质量。从而在同一楼层内的几何中心与刚度中心能够重合，以便于提高结构的抗震和抗风力能力，使不利影响降低到可以控制的最低水平，最终保障房屋建筑的工程质量。假设房屋类型较为适宜，应当增加剪力墙的肢长，使房屋的使用空间得到优化，从而减少墙肢的数量，保证房屋室内美观的同时，也减少了建筑材料的使用。这样的优化方法不仅能够保证房屋质量，而且能够实现建筑资源的节约。但是需要对当地环境进行严格的勘察，如果当地的区域地质情况并不理想，就需要以房屋的抗震标准为控制前提，进行建筑优化方案，那么也就不能使用大开间的剪力墙优化设计方案。
3.4下部地基基础结构的设计优化
在地基基础的结构设计优化中，我们必须选取合适的方案，如可以根据工地的地质条件选择相应的桩基类型，并尽量减少相应的工程造价。并根据桩端的持力层的厚度合理的选择灌注桩的桩长度，通过对多种设计方案进行必要的分析比较，然后选取最佳的设计方案。
3.5结构同建筑的协调优化
此外，我们在进行房屋建筑结构设计优化的过程中，还应当尽量保证建筑结构能够与整体平面配合紧密，最大限度上实现造型美观、结构合理的目的。在布设建筑柱及墙的时候，应当尽量同房屋建筑平面的功能需求保持一致，确保所有房间进深、开间的统一。建筑系统也要尽量简洁，墙与柱不能够出现错位现象，每层高度与截面面积都要保持一致。在进行楼梯和电梯的设计过程中，对于其应力集中的转角区域，应当选择高强度的承重构件，以此来降低自重，如果不是承重的构件则可以选择质量较轻的建材。
结束语
房屋结构是决定房屋建设质量、房屋工程性能的基础性参数，对房屋结构设计工作展开全面优化是设计工作的基本要求，同时也是工程领域的重要工作。采用建筑结构设计优化的方法针对房屋结构进行演算、重构和优化，是建筑结构设计优化方法应用的主要方面，应该重视建筑结构设计优化方法的使用，建立建筑结构设计优化工作的体系，构建建筑结构设计优化方法应用的结构，全面提升房屋结构的强度与性能，做到对房屋结构设计工作的有效加强。
参考文献：
[1]曲浩•浅谈结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J]•科技与企业，2013（08）•
[2]陈俊•浅谈结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J]•科技致富向导，2013（02）•
[3]闫超合•建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J]•科技风，2014（03）.
论文作者:孙双全
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签：结构设计论文; 建筑论文; 房屋论文; 方法论文; 结构论文; 房屋建筑论文; 建筑结构论文; 《基层建设》2018年第22期论文;