摘要：建筑结构设计优化方法是顺应建筑行业发展的产物，也是市场经济条件下对资源配置提出的新要求，其为房屋结构优化设计提供了重要的参考，具有不可估量的参考价值。对建筑结构进行优化是实现建筑行业长远发展的重要途径，将建筑结构设计优化方法应用于房屋结构设计，能够体现房屋结构设计的科学性和合理性。本文探讨了建筑结构设计优化在房屋结构设计中的应用。
关键词：建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计；应用
随着我国时代的发展和经济水平的不断提高，我们在保证建筑的安全性和实用性的同时对建筑的美观性和和经济性方面的要求也正在不断地提高。对建筑结构做工完整的优化设计也是十分重要的。
1 建筑结构设计优化方法的重要性
1.1 符合可持续发展观
当前，我国正提倡可持续发展观，要促进建筑行业的长远发展，以及促进房屋建筑的可持续发展就需要采用可长远利用的房屋结构，以便于房屋建筑结构可以根据后续的需求进行相应的改动，从而降低房屋建筑的短期投资。在我国的房屋建筑造价的统计中指出，采用建筑结构设计优化方法，可以降低房屋建筑工程造价的7% 以上。通过建筑结构设计优化，可以提升房屋结构的利用率及经济效益。因此，建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中具有重要的作用。
1.2 符合建筑行业发展的需求
从我国目前的房屋建筑工程发展情况来看，建筑的体量将会不断上升。因此，需要思考如何降低房屋建筑的成本，同时保证房屋建筑后续的利用，满足房屋建筑后续的使用需求。使用建筑结构设计优化方法，可以更好的发挥建筑材料的性能，使建筑结构更具合理性，安全性得到了提高。并且，房屋建筑在优化设计之后，可以在一定程度上节省材料，减少成本投入，提高房屋建筑的经济效益，符合建筑发展现状。在采用建筑结构设计优化方法时，可以使各房屋单位的布局得到优化，提升房屋的安全适用性以及美观性，符合房屋建筑工程的需求。
2 建筑结构设计优化方法需遵循的原则
2.1 舒适性原则
建筑房屋本来就是人们的生活和居住的重要场所，其最终的目的就是满足用户的各种需要。因此在房屋结构设计中应用建筑结构优化方法，应遵循舒适性的原则。将用户的需求放在房屋设计的第一位，广泛的收集和总结各种用户对房屋设计的不同的功能需求，尽可能提高房屋建筑的服务功能。比如采用大开间的剪力墙结构设置，以方便用户日后对房屋进行分隔和改造。
2.2 经济性原则
房屋结构设计要根据建设场地和用户的需求，确定房屋的层数、房屋设计的外观形状以及内部结构构造，并在满足安全性和舒适性的前提下，采用最佳的结构体系设计方案，严格规范房屋设计的相关标准，最大程度的降低材料损失，提高资源的利用率，以实现节约成本的目的。
2.3 绿色环保性原则
现代社会追求经济建设与环境保护的和谐统一，在工程建设中引入了绿色建筑理念，并以绿色环保性原则作为各个行业生产发展的重要约束和规范条件。因此，在房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法，应始终遵循绿色环保的原则，选择环保型设计和建设材料，将保护环境纳入房屋结构设计方案中，提高设计人员的环保意识，突出环保设计的重点，最终实现房屋结构设计的绿色环保目标，以促进房屋结构设计的可持续发展。
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3建筑结构设计优化在房屋结构设计中的应用
3.1 建筑结构的整体优化方法
房屋结构设计中的建筑结构设计优化关键表现在房屋建筑的整体构造与房屋建筑的部分构造的设计优化。当对于建筑的部分优化有许多方面，比如优化屋顶，优化围护等多个方面。这些方面不单单需要建筑设计者应用自己所学的精心设计，还得思考到适用功能与造价等问题。在设计优化的时候，一定要实施实地的考察，结合现实状况对建筑实施设计优化。对于建筑的整体性优化而言，优化好的建筑要保证整体牢固，假如出现突发情况，可以把损失降到最低或者没有，这样的建筑优化出来是最好的。所以在设计优化整体的时候，需要可以思考各类也许会发生的情况。在房屋构造的构建材料钢筋是降低地震破坏力的关键材料，所以对于钢筋和钢筋的接头间距要严格依照相关部门的规定构建，这样才可整体对建筑实施设计优化。
3.2 结构模型的设计
（1）选择变量。设计师在实施建筑结构设计优化时，能够把所有影响设计方案的数值作为设计变量，比如项目目标控制参数与限制参数等。假如设计师选取影响原因少或者改变的幅度相对小的参数作为变量，将会使房屋建筑在结构设计、计算和编程等方面工作的难度降低，帮助设计师找到满足设计需求和目标的有关数据。
（2）确定目标函数。在实施构造设计优化的时候，相关人员一定要找寻一组可以满足有关预定条件的截面相关几何尺寸、钢筋的截面积和相关的失效概率函数，达到项目造价最小化。
（3）确定约束条件。对于房屋构造的设计优化而言，一定要保证结构的可靠度，对优化设计有关的约束条件实施相关的确定。设计优化的约束条件关键包含约束裂缝宽度、约束结构强度、约束尺寸、约束构件单元、约束应力、约束结构系统、约束可靠指标到约束确定性条件和从正常应用极限状态下的弹性约束到最后极限状态的弹塑性限制等约束条件。在实施构造设计的时候，一定要对目标约束条件和现实的约束条件实施相关的对比和分析，再保证各个约束条件都一定要满足有关要求，以完成最好的设计。
3.3对程序问题进行设计优化
在对房屋结构设计的优化过程中，通过确定设计变量以及目标函数和约束条件从而实现对计算方法的合理选择，最终不断的实现对房屋结构设计的优化活动。而在优化过程中，还需要对对相关程序进行创新设计，以便于能够更好的对设计过程中出现的任何一个问题进行运算，确保设计方案的合理性。
3.4 基础结构设计优化
房屋基础结构直接影响到房屋构造的整体作用与稳定，所以在基础构造设计程序中要全面运用建筑构造设计优化方法。对地基地质、桩基种类、基础构造等方面的设计实施全面地控制，科学确定桩基项目的方式，掌握桩身长度与直径，优化基础构造的方案，对基础结构、施工技术与资金投入的平衡点进行确定。在全面实施建筑结构设计优化的基础上，提高与确保房屋整体构造强度、结构稳定性。
3.5 节能结构设计的优化
节能结构设计的优化需要以绿色建筑理念为基础，并主动运用设计学中的方法。主要内容：①为了使房屋具有优良的采光性，要结合项目所处的地理部位、气候条件和当地城市规划的现实状况和要求，实施针对性的选择建筑的朝向。这样房屋不但能够确保可以接受到更为合理的阳光照射，也为室内通风奠定了更为坚实的硬件基础；②对于建筑的美观，尽量不要和寒风呈90°。这种做法不仅能够最大程度的降低热量损耗，并且可得到高效节能的优良效果；③对于房屋建筑维护，其屋顶、门和窗户等设计是关键表现，在面对阳光一侧，窗户面积要尽可能扩大，也要尽可能的加多数量，这样来让房屋能够充分的收集到阳光；在背光一侧，窗户要尽量减少数量，目的是热量避免过度的散失。对于建筑顶棚的设计，可循环的水管能够加装，便于得到冬暖夏凉的应用效果。
总之，房建工程的结构设计环节，对于建筑整体的结构安全性及稳定性有着决定性影响。
参考文献：
[1] 孙坚.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].建材与装饰.2017（03）
[2] 张以刚，刘旭.房屋建筑结构的抗震设计要求探究[J].住宅与房地产.2017（09）
论文作者:司雷
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/1
标签：结构设计论文; 建筑论文; 房屋论文; 房屋建筑论文; 方法论文; 条件论文; 建筑结构论文; 《基层建设》2017年第20期论文;