摘要：随着现代建筑行业的不断发展，我国各个地区建筑工程项目数量逐渐增多，企业之间的竞争也越来越激烈。建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中具有重要地位，其可以保证建筑设计方案符合相应的技术要求，有效降低工程造价，增加企业竞争力。本文首先对于建筑结构设计优化的概念进行探析，然后对于建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的具体应用进行分析，以供参考。
关键词：建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计
引言：
随着近些年来我们国家的经济高速发展，人们对于居住环境的要求也在逐渐提高，建筑结构设计属于建筑工程项目当中较大的资金投入部分，为了提升建筑项目的经济效益，应该对于建筑结构设计进行优化，同时也能够有效的提升建筑项目的安全性和稳定性。良好的建筑结构设计能够有效的促进建筑结构设计优化技术的顺利发展。
1.房屋建筑结构设计优化方法应用的重要性
房屋建筑在今后的日子里将会以高出或超高层为主，怎样减少资金的投入还得保证结构的设计符合人们的要求成为相关人士及建筑企业重视的事情。想要对房屋建筑的结构设计进行优化，设计方应在保证质量合格的前提下，对设计方案进行系统化分析，合理地控制建筑工程的造价问题。如果设计者能将施工的技术与经济效益做到紧密相连，规划出科学的设计方案，保证建筑企业获得最大的经济收益。对建筑结构设计的科学优化可以更加全面发挥机械设备及建筑材料的性能，与以往的设计相比较会更具有优势。同时对结构进行优化能将房屋结构的层次进行系统性的结合，加强房屋质量的提高，更大程度的保证居民的居住安全，为企业创造最大利益。
2.建筑结构设计优化方法
2.1对于结构模型进行设计
对于房屋结构进行建筑结构设计优化一般来说可以分为三个方面，首先模式对于变量进行选择，也就是具体的房屋结构数值，对于设计人员来说，一个数值的变化幅度减少或者减少考虑因素都能够有效的降低房屋结构设计工作的难度，从而使得设计人员更好的找准设计目标的数据，只有找到了对应的数据，才能够更好的设计出优化方案，从而对于房屋结构进行优化。其次，对于函数进行选择，在具体的建筑结构设计过程中，对于房屋的各个尺寸需要进行设定，而设计人员则是需要选定符合预先设定的函数，从而对其进行性质分析，降低房屋结构的相关费用。最后是对于衡量的选择，也就是在房屋结构设计的过程中，设计人员通过分析施工过程以及施工目标来分析出相关的约束条件，通常来看，这些约束条件包括房屋结构的刚性、房屋构架的稳定程度以及墙体的裂缝限度等等。
2.2对于最优程序进行选定
对于房屋结构进行设计优化，一定会设计到多个变量以及多个设计条件，所以，设计人员在进行计算的过程中，应该选择更加合理的计算方式，通过对于具体条件问题进行具体计算，从而有效的节约设计人员的设计时间。利用更加合理高效的设计方法也就是有多个小型程序所组合而成的最优程序进行计算，从而更好的进行结构设计。
3.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的具体应用分析
3.1对于房屋结构进行整体和局部的优化
任何的建筑结构设计都需要涉及到建筑的复杂性以及层次性，从复杂性的角度上来看，主要涵盖了对于建筑零部件的选择以及建筑材料的选择等等。那么从层次性的角度上来看，主要涵盖了对于建筑结构设计的体系以及对于建筑结构安装设计体系等方面。在对于房屋结构进行设计的过程中，相关的设计人员应该根据各个体系，来对于布局进行关联，从而对于工程进行有效的叠加。所以，在建筑房屋的过程中，应该对于整体进行优化而不是仅仅局限于某个局部方面。
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3.2对于房屋建筑的主体进行优化
对于房屋上部结构进行设计的过程中，应该根据模型来进行具体的优化。首先要对于剪力墙进行合理的设置，同时也要保证在设置的过程中质量保持均匀。从而将楼层的结构重心和平面刚度中心进行重合，进而实现建筑物的抗震和抗风。在对房屋进行施工的过程中，对于剪力墙要尽量使用大开间的设计，从而减少墙体数量，进而减少混凝土的使用量。另外一方面如果减少墙体数量也能够在一定程度上减少钢筋的使用量，从而在一定程度上降低施工成本，同时也保证了房屋建筑质量以及抗震和抗风的需求。
3.3对于房屋建筑的桩基础进行优化
对于地质情况进行具体的调查，同时结合建筑项目的实际情况，对于桩基础进行优化，一般来说桩基础都是采用钻孔灌注的方式来进行，桩基础的直径都是保持在七百毫米左右，桩基础也氛围抗拔桩基础和承压装基础两种，为了有效的控制桩基础的费用，应该在设计方案的过程中，在对地质情况进行调查的基础上，对于桩基础静荷载情况进行实验，从而确定桩基础的特征值。所以对于一些地下水源丰富以及地下较深的房屋结构，应该设置抗拔桩基础，并且要按照图层的具体参数来设定抗拔桩基础的特征值。然后根据特征值来对于钢筋数量进行计算，从而实现预期的承载力，进而实现最佳的成本控制效果。通过对于桩基础进行静荷载实验，不但节省了桩基础的数量，同时也不对施工的工期造成影响，对于施工成本进行了有效的控制，获得了更好的经济效益。
3.4对于房屋结构和排水系统进行协调
排水系统是房屋建筑中不可缺少的一个系统，在建筑结构设计优化中也应注意结构与排水系统的协调。房屋建筑排水系统的专用房间，一般都有较多的机械设备，因此该房间所受到的负荷强度相较普通房间更大，基于此，在房屋结构优化中，可将给排水系统专用房布置于地下室。由于给排水专用房中管道较多，并且大小不一，在设计时应保证预留的孔径尺寸及预埋的深度符合标准，并且在楼板的钻孔位置处要做好加固措施。此外，对于一些水平方向的管道还需要予以注意，因为其可能会贯穿柱或梁，在结构设计优化中要着力避免这种情况。如果管道在设置中必须穿过房屋建筑的承重墙，那么也应该对墙体进行必要的加固。对于房屋建筑整体结构与排水系统的协调优化，还需要预防管道出现绕柱或者绕梁的现象。
3.5对于房屋结构和电气管线进行协调
房屋结构设计当中的电气管线，如果金属管内的导线沿着墙面或者楼板进行装置，那么对于结构的预估来说会非常困难。所以对于穿梁的垂直管线应该在进行预制的过程中在梁内进行孔洞的预留，同时也要保证墙体厚度和梁宽度的一致。另外在电梯机房当中对于孔洞以及预埋件的荷载量应该相应的增大，对于电梯机房的强度计算应该单独来进行。
结束语
总的来说，建筑结构设计比较复杂，需要考虑的事项与问题也较多，所以对设计人员的专业素质要求也很高。设计人员在对房屋结构进行设计过程中，应该从建筑房屋的实际情况出发，对其进行深入研究，分析当前房屋结构设计当中存在的不足，并有针对性地应用相应的设计优化手段和优化方案，在不断提升房屋建筑优化水平的同时缩短设计的周期，控制房屋建筑的造价成本，从而能够在设计阶段将建筑房屋的经济、社会效益最大化发挥出来。
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论文作者:徐继征, 邓文静
论文发表刊物:《城镇建设》2019年16期
论文发表时间:2019/9/26
标签：结构设计论文; 建筑论文; 房屋论文; 房屋建筑论文; 房屋结构论文; 过程中论文; 桩基础论文; 《城镇建设》2019年16期论文;