中南建筑设计院股份有限公司 湖北武汉市 430061
摘要：近年来，随着国民经济的高速发展，我国国民收入大幅提高，国民对生活品质的要求越来越高，对住宅的环境也有了更高的要求。安全美观、舒适便利以及经济实用已经是当今建筑设计师们首先要考虑的设计优化的方向，本文将针对住宅建筑结构的设计优化分析展开阐述，着重讨论优化设计方法。
关键词：结构设计；住宅建筑；优化；分析
导言：
社会的发展促进了城市建设水平的提升，但这也造成了城市人口剧增，图纸质量下降的问题，因此，如何设计高质量的住宅建筑结构成为了当前房屋设计的主要问题之一。为了满足当前人们的购房需求，开发商在委托房屋设计时，要求引入结构优化设计技术，节约成本，充分利用房屋用地，保证房屋建筑的经济效益。而从当前的房屋建筑结构设计情况来看，采用了优化设计方案的建筑更能吸引人们的注意。
1建筑结构优化设计的概念和作用
1.1建筑结构优化设计的概念
建筑设计人员在进行结构设计的过程中，通常都是以满足房屋功能和保证房屋美观为基本目的，对各项经济因素和安全因素进行统筹兼顾，进而设计出科学合理的、具有经济性的房屋结构。这个过程就被称为建筑结构设计。由此可见，建筑结构优化设计则是在基本的建筑结构设计的基础上，满足人们对建筑结构更严要求的设计。结构优化设计技术可以对传统结构设计中的不足之处进行补充，且应用结构优化设计技术通常都是立足于社会经济发展理念进行设计，因此，可以做到环保和节能的绿色理念。从总体上说，建筑结构优化设计应用了多种先进的结构设计技术和结构设计方法，其更完善的住宅建筑设计方案，可以满足住宅居民更严苛的要求，也能保证开发商的经济效益，具有较高的社会价值。
1.2建筑结构优化设计的作用
在建筑结构设计中应用结构优化技术，可以保持建筑美学概念在房屋建筑中的应用，可以保证房屋设计的经济性，保证开发商的经济效益，也可以保证住宅居民的适用性需求。更重要的是，结构优化技术可以将以上三个特点进行有效平衡，做到了传统结构设计无法做到的设计，可以促进社会效益与经济效益的协调发展。另外，结构优化设计可以对工程职院进行合理分配，这样可以大幅度提升工程经济效益。且应用结构优化技术，可以充分发挥建筑产品综合价值，实现购房居民对建筑空间的最大需求。优化设计住宅结构可以从三方面入手，既选用材料、结构布置、整体布局。
2优化设计住宅结构的方法
2.1优化结构格局
能够在住宅设计优化中起到主要作用的是梁、柱、现浇结构剪力墙的优化设计。在许多新的住宅建筑中，都采用了现浇结构剪力墙体系，主要可以分为两部分，既钢筋混凝土的框架和剪力墙，框架的梁柱刚接，框架与剪力墙可同时为刚接，或铰接。剪力墙结构自身所有的，室内格局组成灵活多变的优点满足了人们对住宅的美观、舒适、便利的要求。剪力墙结构承载力较一般结构高且建筑的延展性和整体性较好，在抗震时能有效地吸收地震力，减少了建筑物整体侧移的可能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在优化结构格局时要确定剪力墙达到了一定的强度条件，并具有一定的侧向刚性。
2.2优化整体建筑布局
建筑结构设计的优化，不仅仅是要重视细化部分，更要着眼于整体，这一点对住宅建筑尤为重要。在整体结构优化过程当中，首先要确立一个全局观念，然后正整体出发，对结构设计中的点、线、面进行整体的优化设计。这样才能保证住宅建筑设计能够达到实用性和美观性兼得的效果。
2.3优化设计住宅结构时选用的建筑材料
优化设计住宅结构时选用的建筑材料，必须具有基本的建筑材料的规格特性，最重要的是保证材料的安全性。如，建筑材料的优化可以加强构件的强度、刚性和延展性等等特性．在过去的住宅施工中，钢筋混凝土结构的建筑中，梁柱起的是承重的作用，在打造钢筋混凝土梁柱时，为了提高梁柱的抗压能力，我们可以采用标号较高的商砼型号，并减少构件的横截面积，在降低构件自重的同时又扩大了可用空间。住宅的施工方应在钢筋混凝土结构中保证钢筋与混凝土的投放比例严格根据相关规定进行配比，保证钢筋混凝材料发挥其特有的复合性能。优化设计住宅结构时，构件结构的高位转换层、受力复杂的结点部位与跨度较大的结构，作为受力作用较为密集的部位，应当选择采用型钢混凝土、预应力混凝土，在保证住宅结构的安全性的同时，又保证了住宅建筑的功能性、经济型的最大优化。但是实际施工中，混凝土的标号过高并不能达到预期的经济效果，反而增加了高强度钢筋的数量，造成了材料的浪费，因此，选择相对合适的的混凝土是达到节约施工成本的根本方法。
3住宅建筑结构设计优化的应用
住宅建筑结构的优化设计要以建筑使用功能健全为基础条件，利用设计的优化提高建筑结构的安全性，并且降低工程造价，使建筑在成本最低的情况下达到质量的最高化。
3.1住宅建筑结构的概念优化设计
对住宅建筑进行结构优化设计时候，可以有很多种不同的方案，就是对于同一种布置方案，也可以采用不同的材料、结构荷载以及不同的分析方法，这样也直接使参数的取值区别很大。这些都需要设计人员进行合理的选择，根据自己的工作经验以及工程实际情况确定参数。住宅建筑结构通过概念的优化设计，可以对由外力荷载作用而产生的内力分布进行预算，也能预想出不利荷载的集中加载可能会产生的破坏力，从而有方向的采取有效的结构方案，建筑中选择使用相应的建筑材料以及构造形式，从而避免出现结构不对称或刚度不均匀等问题。所以，住宅建筑结构的概念优化设计非常重要，一定程度上能够有效避免自然灾害对建筑的摧毁程度。
3.2优化建筑结构的整体布局
优化建筑结构的整体布局就是要从全局的观念来进行出发，利用结构设计中的点、线、面来确定建筑结构设计的总体布局，同时要求进一步的处理好点、线、面之间的构架关系，从而保证达到新型住宅建筑设计的国家质量使用标注，实现其功能性、安全性和经济型的三重目标。
3.3住宅建筑结构优化设计的前期工作
住宅建筑相对而言投资时间比较长久，一般情况下的住宅建筑的使用年限在50～100年，所以建筑设计要保证建筑在使用年限内各项功能均能正常使用，并且建筑环境要符合标准。这样一来，在对建筑结构设计的初期就要有优化考虑，可以有效避免出现后期工程建筑方面的很多不良问题。因此，住宅建筑结构优化方案初期就加入优化设计能够有效提高建筑的利用率。
结束语
结构设计优化具有重要作用，它表现为一种引导和趋势，而不是对设计优化工程量的精确落实，首要目的是满足客户对产品的需求，再辅以规范的设计要求，保证住宅建筑的安全性、经济性。本文所研究的内容可能存在不足，但希望能够提供一些参考价值。
参考文献
[1]胡天水.房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].中华民居，2017（4）：30~31.
[2]朱晓华.基于工程造价控制的钢筋砼建筑结构优化设计[J].魅力中国，2018（5）.
[3]王维.现代住宅建筑优化设计的分析与应用[J].城市建筑，2017（18）.
[4]任维杰.有关建筑结构设计的优化设计的分析[J].建筑设计，2018（25）.
[5]高鹏.乔可义.重视概念设计，提高建筑结构设计的质量[J].建设工程与技术，2017（7）.
[6]吕啸斐.高层住宅结构设计的优化策略解析[J].《中国房地产业》，2017（15）.
[7]徐斌斌.高层住宅结构设计优化方法研究[J].《科技展望》，2017，27（9）.
[8]朱李理.高层住宅结构设计问题分析及应对策略[J].《城市建筑》，2017（9）：71-71.
论文作者:刘威
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/14
标签：建筑论文; 住宅论文; 结构设计论文; 优化设计论文; 建筑结构论文; 结构论文; 梁柱论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;