摘要：结构优化设计是指在影响建造的所有变量中，挑选主要参数建立函数模型，然后使用合理的方法得到最优解。对房屋建筑结构的主体进行设计工作和最优化分析、对房屋建造的部分结构进行设计工作和最优化分析是建筑结构优化设计的主要内容。建筑结构优化的过程是指，在满足房屋建造的基本功能及设计要求下、符合经济要求等诸多条件下完成结构设计工作的过程。鉴于此，本文就从结构设计优化技术在房建结构中的运用展开分析。
关键词：结构设计优化技术；房建结构；运用
1、房屋建筑结构设计与经济的关系
1.1建筑的体型设计与经济的关系
房屋建造中，如果建筑的面积是相同的，采用圆形建筑或者方形建筑会造成外周长较短，所以消耗的墙体面积就越少，在后期的装修费用就越低。而且通过比较分析得出圆形和方形建筑其稳定性高于其他形体的建筑，所以说现阶段建筑大多采用圆形或方形。
1.2房屋建筑的层数与经济的关系
对于单栋建筑来说，建筑的层数越多建筑高度越高，但是建筑的单位面积确随之减小，这样节约了用地的成本。而对于相邻的建筑来讲，建筑的层数增多建筑高度就会增加，但是会造成相邻建筑的间距增大，土地的适用面积就会增大。因此在结构优化设计时，应调节建筑层数来实现经济效益。
1.3建筑设备与经济的关系
房屋建造需要电气设备与给水排水管道等设备，但是随着建筑楼层的增加，需要的电气设备和排水给水管道也会多，这就导致建造成本越来越高。
1.4结构设计与建造造价的关系
对于楼盖部分来说，不论建筑的层数是多少，使用的均是同一个楼盖，所以建筑楼层的增加并不会导致楼盖投资的增加。因此就会造成随着楼层的增加，楼盖的单位面积造价下降的现象。对于基础部分来说，建筑楼层的增加就会导致基础的承载力需求增大，虽然基础部分的单位面积会随着建筑层数的增大而减小，但是需要更多的墙、柱等承重结构来增加建筑的承载力和抗震力。这些材料都会使地面建筑的造价提高。
2、结构设计优化的优点
结构设计是建筑项目实施过程中的重要环节，是全面实现建筑功能的重要基础。不同类型的建筑，其结构会存在一定的差异性。例如，民用建筑与工业建筑，单层、多层、高层建筑，钢结构、混凝土结构、木质结构建筑在结构特征方面均存在差异单从结构方面来看，又可将建筑分为剪力墙结构、框架结构及排架结构等。因此，实际建筑结构设计过程中，需结合建筑用途、特征、功能性等进行合理分析，以保证建筑物充分发挥其作用。当然，建筑结构设计需遵循一定原则，并将美观影响因素、环境影响因素及经济影响因索考虑其中，让建筑结构设计更为合理。通常情况下，房建结构设计会按照以下流程进行：①方案分析。从宏观角度对建筑物应满足的功能进行分析，以获取整体性预案。②结构分析。结构分析过程中，会着重考虑结构的抗震性及稳定性。③结构计算。通过综合性计算，筛选出最优的结构组合。④图纸绘制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据上述分析结果，绘制出有效的施工设计图，将建筑结构详细描述出来，并根据构件情况，设定出计算标准及抗震等级。
结构优化设计可以实现材料的合理应用，使建筑的各个部分相协调，不仅可以降低建造成本，而且可以实现建筑的适用、安全、经济等特点。
2.1降低房屋建造的成本
在结构设计优化中，建造的层数越多建筑高度就会越高、单位建筑面积就越小，一定程度上大大节约用地的成本。相对于基础部分来说，随着层数的增大基础的压力随之增大，这样就会造成单位面积造价上升。在房屋建造过程中，采用结构设计优化，可以使结构优化设计的各个部分相协调，最终达到经济适用的目的，而且据计算，在房屋建造过程中采用结构设计优化可以使建造成本降低5%～30%。
2.2增强建筑的经济性能
在房屋建造过程中，如果在相同的面积条件下采取不同形状时，建筑的外墙周长也不一样，如建筑采取圆形时，外墙周长就越小，内外的装修也随之减小，并且提高建筑的稳定性、增强建筑的经济性能。所以说房屋结构优化技术的使用，能够合理的调整建筑内部结构使建筑美观，并且节省材料费用。结构优化既符合对房屋建造的需求，又符合市场的需求，对人们的生活具有积极的影响。
2.3使房屋具有更多的空间
房屋优化设计通过对建筑的整体分析，计算建筑的承载力、地基的负荷力；本着安全性和耐用性的原则对房屋进行优化设计。在结构优化设计过程中，采用合适的材料以及建筑建造的焊接方面进行优化，不仅能增加结构的安全性，使建筑变得更为美观，而且还能让建筑产生足够的空间。
3、结构设计优化技术在房屋建造设计中的应用
3.1在房屋结构优化时应注重分析
当一个房屋建筑需要优化设计时，有很多的建筑结构优化方案可供选择，但具体选择哪一套方案，就需要认真分析。如果建筑的承载力是相同的，那么就可以选择多种分析方法进行分析。在分析过程中经验显得尤为重要，经验丰富的操作者所给出的参照是最正确合理的。在房屋结构优化设计时，应积累经验，寻求房屋结构优化的最优解。
3.2采用合适的结构优化方案和模型
在对房屋建造进行结构优化时，要对建筑的现状、受力状况、造价等进行合理分析；在优化过程中，要根据建筑的具体情况以实事求是为原则对建筑进行结构优化设计。首先，在结构优化设计过程中，要选择主要参数，建立函数模型。建立模型的主要步骤：对于设计变量进行合理的选择，对设计影响较大的为主要参数，影响较小的为预备参数；对函数的确定。通过使用函数计算分析，找到符合条件的最优解。对约束条件的确定。如尺寸约束、应力约束等；其次，优化设计方案的设计包括对变量和约束条件的设计，是一个非线性问题，就需要把约束条件转变为无约束条件来计算从而得到最终优化结果。
3.3协调解决所面临的各种问题
在房屋结构优化中，就是要不断夺取解决优化过程中的各种问题。房屋建造完成后，会面临各种的外力因素，所以在对建造进行结构优化设计时，要保证建筑不会在外力的作用下倒塌。并且房屋结构优化设计就是要分析建筑在面临各种外力因素时，怎样更好的面对以及实现其安全性、适用性、美观性、经济性[5]。所以在房屋结构优化时，要充分考虑到房屋将面临的种种问题，防止这些外力对建筑造成的伤害。
结束语
房屋建筑结构设计的根本目的是为了使房屋建筑具有一定的安全性、耐久性、功能性。建筑结构的造价在建筑建造成本中占据很大比例，而房屋结构优化设计是为了在房屋建造过程中降低建造成本、实现经济合理化、产生一定的经济效益。所以要在保证房屋建筑的安全性、耐久性、功能性的基本要求下来实现房屋建造的经济性。
参考文献
[1]郭睿.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].住宅与房地产，2017，（03）.
[2]张贺.框架结构设计在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究，2016，（08）.
[3]王超.水利工程建筑物结构设计与处理方式分析[J].南方农机，2017，（08）.
[4]胡必伟.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程技术研究，2017，（07）.
论文作者:徐健明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/7
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