摘要：随着建筑行业不断地发展，越来越多的人开始重视建筑的结构和建筑的质量，并在此过程中关注整体建筑结构的设计。而只有将更多的优化方法更好地运用于建筑设计的过程中，才能够使得整个建筑的结构变得更加美观，并能够更好地被运用于建造的过程中。本文结合实际的案例，主要就建筑结构设计的优化方法进行全面的分析。
关键词：建筑结构；结构设计；优化方法；应用策略
引言
随着社会经济的不断发展，我国的城市化进程发展的速度也发展的越来越快。在这样的大背景下，建筑行业的发展已经进入了一个新的阶段。但是当前我国建筑行业内部的市场竞争正变得越来越激烈，因此，如果广大建筑行业想要在竞争的过程中取得一席之地，也就尤其需要重视建筑建设本身的质量和建设的稳定性。此外，在建设的过程中，也要采用有效的措施来对建筑物内部的结构不断地进行优化和完善，只有这样才能够使得整体建筑的结构变得更加科学合理。
1.建筑结构设计的现状
我国建筑发展的历史相当长远。随着时代的发展，原始建筑的结构设计都显得比较落后。因此，很多设计师在设计的过程中都设计出了一些比较前卫和符合国际潮流的建筑，这些建筑往往能够更好地贴合人们实际的需求。但是，一些不发达的中小城市的房地产公司都是聘请外国人来设计一些建筑，不仅设计的过程费时费力，而且整体建筑也不能够产生很大的经济效益。因此，全面优化建筑结构设计显得尤为重要。
2.建筑结构设计优化方法的意义
随着我国经济的快速发展，建筑行业本身也发生了革命性的进步和变化，人们也在建筑使用和结构设计的过程中提出了更高的要求，在最后也就能够为房屋建筑结构提供更加广阔的发展空间。但是，在我国房屋建筑设计的过程中，高层建筑的设计一直都占据着相当重要的作用，这也让建筑结构的设计和优化过程变得更加困难。各类房屋建筑结构优化的方法正发挥着越来越多的优势价值和实用价值。因此，在设计的过程中，尤其需要运用先进的优化思想和优化技术来全面进行优化，从而才能够更好地降低施工的成本和提高整体施工的质量[1]。实践结果表明，也只有更好地对建筑结构进行全面的优化，才能够使得建筑的结构和功能水平进一步的提升，并提高整体建筑的经济效益。
3.房屋建筑结构优化的几大关键因素
3.1建筑的高度和用地面积
在对整体建筑结构设计进行优化的过程中，设计师尤其需要全盘考查整体建筑内部结构的层数和用地面积。如果建筑物的高度越高，那么与相邻的建筑物之间的距离也就会越大，最终也就会使得整体建筑物小区内部的总面积得以增大。所以在进行造型设计的过程中尤其需要全盘进行规划。
3.2考虑整个设备的优化
要想让整个房屋的建筑结构变得更加齐全，也就尤其需要重视包括电气设备、排气管道设备、排水管道设备和其他基础性设备的设计过程。一般而言，房屋的结构越复杂，那么也就需要在这些设备上投入越多的资金。所以，建筑师在设计的过程中，尤其需要在保证这些功能的基础上来降低建造的成本。另外，随着房屋的层数和高度的增加，其基础结构的承载能力也会有所增加，而其他墙体和柱体的承载能力也会有所增加。所以，广大建筑师在建设和优化的过程中也需要将这些因素更好地考虑在内。
3.3房屋建筑结构使用寿命的优化
建筑施工的质量会直接影响到房屋建筑的使用寿命和使用的质量。所以，在优化和设计建筑结构的过程中，先要具体分析施工过程中每一个环节的具体施工特点，之后再制定相关的设计方案[2]。只有这样才能够通过有效地延长房屋建筑的使用寿命来确保建筑结构的质量，并使得建筑房屋的经济效益得以更好地提升。
3.4优化和协调建筑结构
建筑师在进行建筑结构优化和设计的过程中，尤其需要从整体的过程出发来使得整体建筑结构变得更加协调。在设计的过程中，需要全方位考虑到建筑的稳定性、可靠性、质量、整体结构和外部美观程度。只有这些因素更好地协调在一起才能够使得房屋的质量更上一层楼。
4.建筑结构设计优化方法应用策略
4.1对地基基础的设计进行优化
尤其需要选择合适的方案来有效地优化地基基础，并在建设的过程中尽量节省造价。尤其需要根据桩端持力层和灌注桩之间的关系来选择合适的方案。
目前以钢筋混凝土为基础的多层框架房屋都是以独立的装置为基础来进行建设的。如果整体建筑满足如下的条件才能够在地基优化的过程中不需要进行地基基础和抗震承载力的计算。第一，整体地基的受力范围内部不存在软弱黏性的土层；第二，整体建筑的高度不超过8层，且高度都被控制在25m以下。
但是在针对钢筋混凝土多层房屋进行整体分析和计算时，尤其需要考虑相关风荷载的因素。如果不输入风荷载，那么地震区高层建筑外部的建筑就不能够很好地起到控制输入的作用。如果在设计的过程中存在只取轴力设计值和无剪力设计值时，都会让整体设计的结构尺寸变小，从而影响整体建筑的结构。
4.2对概念设计和细部结构进行优化
由于并没有具体的数据更好地被运用于概念设计的过程中，所以也就不能够将所有的概念更好地量化，因为在计算的过程中存在很多不确定的因素，所以最终计算的结果还是会存在很大的差异。因此，在计算的过程中，尤其需要先将数值作为辅助和参考的依据，并让设计人员通过运用有效的设计方法来使得效果变得更好。
另外，在设计的过程中尤其需要对一些细节进行全面的优化，例如，在异形板的拐角处确实存在裂缝，因此可以通过选择钢筋来进行修补，但是在选择的过程中尤其需要选择合适的板材。虽然1级的钢筋和冷轧带的价格差不多，但是内部的抗拉力却相差甚大。所以，如果想要选择冷轧带钢筋来当做受力钢筋。在进行设计的过程中，只有在外部更好地配上悬挑板，才能够使得整体板材真正变得既安全又经济。
5.实际案例分析
5.1工程概况
某建筑高45m,本身为抗震强度为四级的高层住宅楼，在建造的过程中确定采用一级剪力墙进行建造。其建筑标准层的平面图和结构优化图的布置如图1所示：
5.2优化策略
原有的建筑结构中存在多处梁和一字剪力墙连接的情况，但是剪力墙将不会有较大的力量来抵抗平面处的能力，所以只能够在多处墙体之间形成一种弱连接，最终使得整体结构都不能够很好地被协调。
图1：工程概况图
在采用措施进行优化之后，尤其需要结构外围墙更好地连接起来。在一字墙两侧的梁则可以将墙面作为竖向的支座，所以可以忽略掉传到墙肢的外弯矩。在操作的过程中，尤其可以将两侧横向的墙体和端面有效地连接起来，才能够更好地提升整体结构的协调性[3]。由于普通剪力墙的延性要比短肢剪力墙要好，所以在采用相关的措施进行优化之后，其普通剪力墙的占比性能要高很多，最终普通剪力墙内部的占比要高很多。在优化之后，普通剪力墙的占比要高很多。如果将梁进行外移，则可以使得悬挑外的外悬长度变得越来越小，最终使得整体挑板在使用的过程中变得更加安全。从以上分析的结果来看，优化后的结构布置能够更好地符合相关概念和设计的要求。
6.结束语
综上所述，尤其需要全面考虑施工条件、周围条件和可行性设计来更好地设计房屋。另外，也尤其需要根据实际的情况来制定合理的优化方案，这样才能够更好地保证整体房屋的施工质量和施工效率，最终为人们创造更加舒适的居住环境。
参考文献
[1]廖海龙.房屋建筑结构设计中优化技术应用之我见[J].低碳世界，2016，31:137-138
作者简介
赵海威（1983—），男，汉族，吉林省长春市，结构工程师，大学本科，单位：吉林省中天建筑规划设计研究有限公司，研究方向：土木工程（结构设计）。
论文作者:赵海威
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
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