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摘要：随着人们对物质需求的提高及市场价格的逐年攀升，促使建筑的成本也在一定程度上得到提高。采用结构设计优化措施能够改进建筑结构体系，从而将资源得到最大程度的利用。文章主要对建筑结构设计优化方法进行分析，并对建筑结构设计中应注重的问题进行了简要的探讨。
关键词：建筑结构；优化技术；建筑优化，建筑设计
现如今，随着我国土地价格的逐年增长，这就对开发商控制总建筑成本带来了相应的压力。其次，随着社会的不断发展，人们对居住条件的要求也逐步提升，房屋建筑需要提升自身品质来不断满足人们的居住条件是房地产行业未来发展的首要目标，促使开发商不断的探索新技术，既能符合顾客的需求，又能使工程造价得到控制。采用结构设计优化的方法能够使有限的空间及资源得到最大程度的发挥，从而使房屋建筑工程逐渐实现经济化、适用性的发展。
1房屋建筑施工中结构设计的优化
房屋结构优化主要由两部分组成，即房屋分结构优化和房屋整体结构优化，其中分部结构的优化指的是建筑方案的设计和围护细节的相关处理，当然也包括选址、布置和受力分析的相关问题。一般认为房屋建筑结构分部优化的目的是最大化的实现建筑整体效益，当然还要满足承包商和建筑商对于工程本身的要求。还有的说法是优化房屋建筑结构的出发点是满足承包商对于整个工程的经济效益要求，但是这并非是唯一的目的。所以要由比较专业的设计师对建筑进行基础设施的设计规划，使刚度和中心间的差异减少，使水平荷载情况对建筑物的影响逐渐降低，而且要将扭转层的安装调整到建筑竖直方向，减少集中应力情况。
2房屋建筑施工中结构设计优化的方式
2.1 结构优化设计的分析
在对变量造成影响的所有因素中选出最重要的参数，以此构建一个适用于该房屋建设工程的函数模型，并对其进行全面分析。据此，总体房屋结构优化的方法具体如下：首先要保证选择的变量是正确有效的，然后根据参数选择对其影响最大的参数，而且要将所有可以预计到的参数按照其重要性进行划分，将作用较小的参数归为预定参数一列，并可以根据这种措施对房屋建设的工程量进行预测。其次，设置函数的主要目的是选择出一种符合条件的最佳解决方式。然后再对目标条件进行约束，房屋施工中根据工程的可靠程度列出的约束条件一般包括：：应力约束、裂缝宽度约束和结构强度约束等。在建筑计划设计过程中要对这些约束条件尤其关注，防止出现不可预料的问题，继而影响到整体工程的进度。
2.2 结构设计方案的计算
结构优化设计属于建筑工程中的一个非线性问题，其解决方式比较有限制，一般都是通过设置多个与变量相关的约束条件来实现。但是当检验建筑优化设计方案的科学性时就要将约束条件转化为无约束条件，两种条件的常见转化方式有：拉氏乘子法、符合型法及Powell等。敲定整体建筑方案之后还要对各种运算程序做编制，以保证计算结果的准确性。
3结构设计优化技术在房屋建筑施工中的应用
房屋结构优化设计的原始目的是改善房屋整体使用性能，但是在这个过程中往往能起到节约建设成本的效果，这使得施工单位越来越重视对房屋整体结构优化的探索，而且主要集中在前期设计、房屋改造、抗震性能等方面，从而使房屋工程在各个方面均符合施工队伍的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是要保证各个施工环节均要按照初始房屋规划的内容进行，这样才能达到目的，整个过程中应注意的几个问题如下：
3.1 结构设计优化前期的注意事项
很多建筑承包商无法自主选择房屋建设方案，只能在正式接手工程之后再执行相关的优化设计事宜，而工程规划的设计人员往往实践经验不够。所以他们设计出来的方案往往过于理想化，而且很少考虑成本和投资等问题，而且会使施工单位在操作过程中面临很多难以跨越的技术性鸿沟。正因为承包单位无法在方案设计初期就将房屋优化设计的理念贯穿于整体方案设计之初，所以才要在能够参与方案处理之时重视房屋整体结构优化设计。当然再整个优化设计的过程中要结合目标建筑物的自身特点，不可盲目模仿成功事例，只有在建筑初期就设计出科学的结构优化方案，才能保证建筑整体性能得到保证。
3.2 概念设计与细部结构相互结合
概念设计是一种较为抽象的过程，在进行地震设防烈度的设计时就要采用这种方法，因为在进行这种设计时无法进行实验，只有利用以往的相关数值作为参考，并充分发挥设计人员的个人经验和主观能动性，以实现最终优化设计方案的切实可行性。整个优化设计过程中还要对细部结构进行优化，比如如果浇板中的异形板可能会出现裂缝，这种情况下可以将其划分为矩形。对于材料的选择更需慎重，比如钢筋的选择，虽然市面上两种不同形式的钢筋没有大的分别，但是I级钢筋与冷轧带肋钢筋的极限拉力度差别比较大，所以在考虑到建筑塑性要求时进行钢筋的选择时，应将冷轧带肋钢筋作为首选，对于外立面的悬挑板和钢筋的选择也要倍加注意，一切以保证房屋建设安全合理为主要目的，从方案设计到施工环节顺序均不能忽视。
3.3 对下部地基的基础结构进行设计
优化地基设计相关流程较为复杂，应该根据要求对该环节进行全面优化设计，如果房屋中的地基充当桩基础的角色，则应结合房屋整体建筑情况对地基进行相应的调整处理，而且要在保证地基安全的情况下尽量控制造价。桩端持力层对于灌注桩的长度影响非常大，在该部分应采取对比的手法对其进行施工方案的选择。
4结构设计优化在房屋建筑施工中的作用
4.1 促使房建施工中总造价得到有效的降低
多层住宅与高层住宅相比有其特殊性，其中最重要的就是多层住宅的单位面积较小，更加容易控制建筑成本。但是多层建筑层数过多就会造成区域内的土地节约率逐渐降低，而且每栋楼的顶层都会设置一个盖层，安装在每层楼的盖层都完全一样，不会根据楼的形状、层数和住户多少进行改变，也减少了其控制成本的难度。但是多层楼虽然共用一个地基，但是楼层越多，建造地基的难度也就越大，成本也会相应提高，这是因为层数越多，地基所承载的作用力就越大，因此比较提高地基规格。
4.2 提升建筑结构的经济性能
随着建筑层数的不断增加，会使墙体的面积、柱体的体积、结构的自重、基础与柱梁的承载力度都得到增加；反之，通过对建筑楼层进行控制，不仅能节省施工材料、增强抗震性能，还能是楼与楼间的日照距离就相应减小，使用地得到有效的节约。当建筑面积相同时，建筑物自身采用不同平面形状，其外墙的周长也会大不相同。在建筑物是圆形或类似方形的时候，其外墙间的周常系数也相对较小，从而使基础、外墙砌体、内外装修等面积也得到一定程度的减少，使其建筑物的受力性能得到提升，促使建筑的经济性能得到增强。
5结语
结构设计优化技术与传统的结构设计相比，其应用能够促使建筑工程的造价得到有效的降低。优化技术的实现能够将施工材料的性能得到合理的利用，合理的协调建筑结构内部各单元间，不仅确保建筑的适用性及美观，而且大大的节省了施工造价。从而使建筑工程的优化设计能够满足居民的适用、安全、经济等需求，符合现今市场的发展要求。
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论文作者:庄晓锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/26
标签：房屋论文; 建筑论文; 结构设计论文; 地基论文; 优化设计论文; 结构论文; 钢筋论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;