摘要：建筑结构的优化对于提升我国人民的生活水平有着很大的作用，值得所有的建筑施工人员注意。为此，本文对现实生活中的建筑结构优化进行了分析和研究，具有一定的现实意义，能够促进建筑结构在未来朝着更加绿色更加符合人们现实需求的方向发展。
关键词：建筑结构；设计；优化方法；应用
1 结构设计优化的意义
建筑工程投资巨大，在市场经济条件下，关注投资的成本和产出比，是必然的需求，以最小的成本换取最大的回报，实现投资收益的最大化，是投资方追求的主要目标之一。控制和减少工程投资，是工程建设全过程中的重要任务。工程设计作为工程建设过程中的重要而必不可少的环节，必然对工程建设的方方面面都产生着巨大的影响，相关的研究和实践都证明，结构设计对于工程造价、工程质量和工程进度都有重要影响，统计资料表明，设计阶段节约投资的可能性为88 %，施工中节约投资的可能性为 12 % ，而工程造价、质量和进度，直接影响到投资的成本和效益。因此好的设计是项目投资取得良好经济性的重要先决条件。
我国的技术经济政策的基本方针是“安全、适用、经济，保证质量”，当前，随着市场经济的发展以及国家绿色节能的产业发展政策的推广，结构设计的经济性得到越来越强烈的关注，结构设计的精细化和设计优化是市场经济条件和产业发展政策的必然要求。
2 优化设计的原则
2. 1 安全性
城市的发展和科技的进步推动了建筑技术的不断提升，并对结构设计提出了更多的要求。结构优化设计不仅可以降低工程投入，节约建设成本，更重要的是可以保证结构的安全性能。如果仅以节约资金投入作为结构优化的判别依据，而不考虑结构的安全性，那么结构的优化将无任何价值和作用，并且不能保证结构安全的优化设计也是行不通的，因此，安全性是设计人员结构优化的根本原则和基础条件。
2. 2 功能性
建筑的功能性可通过优化设计体现，在优化过程中，不能以除去建筑物内部承压梁的形式提升空间范围，建筑的功能和居住环境的舒适度是优化设计的重要原则，尤其是在目前的经济条件下，对设计进行选择时，消费者有更加具体的功能性要求，只有在满足功能性要求的条件下，建筑结构才能发挥它的实际价值和作用。
2. 3 经济性
对建筑材料的优化使用是设计经济性原则的主要方法，建筑施工是一个涉及多个领域的综合性大型工程，并且随着经济水平的快速发展，各个方面，如钢筋、混凝土、水泥、砌体等都需要投入大量的资金，进行工程建设时，各个分支的资金使用十分有限，这就要求在保证安全性的条件下，遵循经济性原则，通过节能材料的合理选择严格控制建筑成本，合理安排施工流程，减少不必要的成本投入。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，并不能为了满足经济性原则而出现“豆腐渣”工程，保证居民的生命财产安全是经济性优化设计和施工的基础。
3设计措施
3.1结构整体及局部优化
现代建筑工程中的细化项目逐渐增多，这就使设计内容更为丰富，因此，设计也就逐渐呈现出了全面性及层次性特点。首先，建筑工程施工阶段所需的建筑材料及结构部件都属于其涵盖范畴，尤其是选用指标，应当重点关注；其次，建筑工程中的体系类型较为多样，在各个体系下又分为不同的下级体系，因此，在建筑结构设计阶段，设计人员不仅需要对大体系进行设计，还不能忽视下属的体系，只有逐个优化，才能创造层层相互叠加的建筑工程，以确保设计质量达到最佳。
3.2上部结构优化
首先，在对建筑上部结构中的剪力墙结构进行优化设计时，应当将侧重点放在平面及结构中心上，通过对其进行研究分析，提升二者的契合度，设计人员应当在明确建筑施工要点的基础上，尽可能地优化建筑空间，促使设计内容更为全面、合理，以此为基准，使用与之对应的计算方式对结构进行精确计算，促使建筑墙体与剪力墙体相一致；其次，在对砖混结构进行设计时，应当将承重墙纳入重点优化范畴，将错洞及大洞口作为分析指标，合理规避安全事故。 设计人员应当参照成熟的建筑工艺技术对构造柱及墙垛的对应指标进行设计，为后续层高的优化设计夯实基础。
3.3计算机设计与人工设计相结合
在进行民用建筑结构设计和优化时，将计算机技术和人工技术结合起来，才能更加有效地表现结构设计的实际效果。如在计算结构参数时，利用计算机进行模拟和计算，同时设计师需要根据工程的实际情况，参照相应的设计标准，完成设计师的概念表达，使得设计方案具有合理性，与项目实际情况相符。
3.4设计的优化
在实施建筑结构设计优化过程中，有利于提高建筑的实用性、舒适度、耐用性和稳定性等，通过在原设计基础上分析建筑结构，找到可优化的部分进行细节优化处理。为了保证设计技术的应用效果，设计人员在实施结构设计的时候会根据使用的材料、设计因数、结构荷载等情况实施分析，将这些因素都考虑到优化中。设计人员要遵循结构设计的基本规律，同时根据自身长期工作经验，采用创新、新鲜的设计方法改善结构的不足。
3.5确定整体结构的科学性以及合理性
3.5.1结构刚度与重力荷载之间的比被称为刚重比
它影响着结构整体的稳定性，也是影响重力二阶效应的重要参数。一般都会使用增大刚重比的方法来考虑重力的二阶效应，结构的刚重比增大则二阶效应就会减小，二阶效应要控制在20%以内如果改制不能达到要求，则可能引起结构的失稳导致坍塌。
3.5.2剪重比是抗震设计中非常重要的参数
由于长时间的作用下，地震影响系数下降的会较快，根据这种情况计算出来的水平地震作用下的结构效应可能偏小。对于长周期的结构，地震动态作用下的地面加速和位移会对结构具有更大的破坏作用，如果剪重比<0.02，结构的刚度虽可以满足水平位移限制的要求，但却不能达到结构整体稳定的条件，设计人员要在设计过程中综合的考虑刚重比和剪重比的合理取值。
3.6结构构件的设计方法和优化
3.6.1剪力墙下布桩
当建筑的结构为剪力墙或框剪结构时，剪力墙主要承受地震水平力，它也是承受竖向荷载的重要构件，所以要沿着剪力墙全厂布桩，桩的中心线要和剪力墙的中心线重合，布置双排桩时，桩的承台要具有足够的刚度，并应作承台的抗弯和冲剪验算。
3.6.2桩基础设计
当布桩仅按照竖向荷载作用进行时，要对弯矩作用下的承台底部边桩的反力进行验算，尤其是框剪结构的剪力墙和剪力墙结构核心筒底部弯矩及剪力对基础承载力的影响较大，不能遗漏，对于水位较高的地下室和短肢剪力墻、大跨度结构等弯矩较大的承台底部桩基要验算其是否存在向上的抗拔力。
结语：
现阶段我国规范对于结构优化没有明确的方法和评价标准，给结构优化理论发展和实践带来了一定的困难和困惑。正因为如此，结构优化理论方法有待于进一步完善和提高实用性、针对性，在应用中提高和发展。结构优化的人工方法在现阶段仍具有强大的生命力，在设计优化实践中需进一步总结经验，更好地指导实践;探讨结构经济性和安全性的相关关系，做好二者的平衡是值得工程人进一步实践和努力研究的课题。
参考文献：
[1]王尉彭.浅析建筑结构设计中的优化技术应用[J].河南建材,2018(3):51-52.
论文作者:戈瑞
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/9/20
标签：结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 经济论文; 设计人员论文; 结构优化论文; 剪力论文; 《防护工程》2019年第6期论文;