摘要：借助建筑结构设计优化方法将有助于对房屋结构设计的一些重要环节进行很好的优化，本文就是以建筑结构设计优化方法的实际应用为立足点，力求房屋结构设计工作得到更好开展。首先分析了建筑结构设计优化方法的价值所在，并且对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用进行了探究。
关键词：建筑结构；设计优化；房屋应用
1导言
随着经济的发展，人们的生活水平也得到了一定的发展，居民对于购房过程中逐渐考虑多方面因素，无论是安全性还是经济性和外观设计，都成为了主导消费者选择的因素。因此在建筑结构设计中，不仅要对施工过程是否合理进行考虑，还要实现对设计方案的不断优化，从经济性以及安全性和外观设计等方面提高建筑的基本价值。文章对建筑结构的设计优化方案在房屋结构设计过程中的作用进行研究分析，希望能够更好的促进我国建筑设计者的创新意识的发展。
2建筑结构设计优化方法的重要性
2.1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。
2.2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。
3结构设计优化技术具体运用
3.1建立优化结构相关模型
在对房屋结构设计中，要充分对建筑结构设计优化方法进行使用。在具体实施的过程中，可以从三个步骤来实现最终的设计优化目的。
（1）对设计变量的选择。在进行设计变量的选择过程中，要对影响建筑结构的相关参数进行系统的研究分析，并进行综合考虑选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将对建筑结构影响的参数作为当前模型中的设计变量，这些变量主要包含损失的期望值以及结构的过程和约束控制的相关参数等，最大程度的保证设计变量选择的合理性。
（2）确定目标函数。在进行实际优化的过程中，除了对必要的参数进行选择之外，还需要寻找到一些相关条件来实现对工程造价的降低，而这些条件主要包括相关建筑截面的具体尺寸以及钢筋的截面积等。
（3）确定相关约束条件。在对房屋结构设计优化过程中，要保证房屋结构设计的合理性以及可靠性，确保相关的设计条件能够得到满足。而设计优化过程中的约束条件主要有裂缝宽度、结构强度、应力约束以及结构体系约束和尺寸约束等，在进行结构设计的过程中，要充分的对目标约束条件与实际情况形成对比，确保约束条件能够满足相关的规定要求，从而力求设计达到最佳。
3.2对建筑结构整体与局部的优化
对建筑结构的优化可包括整体和局部，实现二者的共同优化，能够促使房屋建筑更加安全，其合理性也将得到极大提升。在建筑结构设计优化时，应当协调好建筑整体平面和建筑结构之间的关系，这样的协调设计，将有助于建筑的美观性得到极大提高。对于建筑结构，要确保其在整体上得到较好的协调优化，就必须遵循简洁的原则，应使墙柱错位尽可能不出现。进行整体结构设计优化的时候，可应用几何结构，较为简洁，不但有助于促进建筑增强稳定性，而且也使得建筑的美观性得到提升。针对整体结构的设计可制定最优结构方案，以便促使其实现优化提升。针对局部结构，可通过逐渐的积累来实现优化提升，进而促使建筑整体实现优化提升。
3.3对建筑上部结构的优化设计
在建筑的上部结构采用的结构类型多种多样，常见的有砖混结构、剪力墙结构、框架结构、钢结构等等。对建筑上部结构的设计优化，需要根据结构类型的不同，采取不同的优化措施。（1）砖混结构的优化措施：在方案设计阶段，对于砖混结构，承重墙上不宜采用较大洞口、错洞等不利情况。另外洞口两侧的墙垛长度、构造柱的设置及相关构造措施均应满足现行规范要求。建筑的层数及层高不宜突破规范的相关要求。且不宜采用混合承重的结构体系，避免出现传力不明确、结构计算不清晰的情况。（2）剪力墙结构的优化措施：在剪力墙的结构方案布置过程中，宜使结构的重心与建筑平面的形心重合，从而避免结构刚度在平面上分布不均匀。剪力墙墙体宜和建筑隔墙重合，在保证结构计算的安全性的前提下，提高建筑空间的利用率及使用的舒适度。另外避免墙体长度过长或过短保证墙体的稳定性，并且可以减少墙肢的数量，降低施工难度，节约混凝土、钢筋、模板等材料。剪力墙宜从下至上连续设置，避免剪力墙悬空、重叠、错位等不利情况。在剪力墙结构的上部构造配筋的墙体可以考虑减小墙体的厚度从而降低剪力墙的配筋率，提高结构的经济型。（3）框架结构的优化措施：在框架结构的结构方案布置过程中，宜和结构计算结合起来，确定柱网、柱距，合理的柱网及柱距可以使结构的安全性和经济型得到保障；整体平面布局上宜降低建筑中部的刚度（即减小梁、柱截面），增大建筑两侧刚度（即增大梁、柱截面），可避免扭转过大，增强结构的整体抗震性能；框架梁、柱的截面不宜过大或过小，否则会造成材料的浪费，截面过大不但会影响观感，在特殊位置也会影响到空间的使用性；梁、柱中线尽量重合，若梁柱中线距离过大，可考虑梁加腋减少偏心。角柱宜适当增大截面，且楼梯间四角宜设置框柱，增强结构的抗倒塌能力。（4）钢筋混凝土楼板的优化措施：宜区分双向板、单向板及跨度确定楼板的厚度。楼板过厚容易增加结构自重，造成梁、柱内力过大，导致梁、柱截面及配筋增大，同时，楼板太薄影响使用者的舒适度感受，所以确定合适的板厚不仅能降低造价，也可保证使用的舒适度。对于开间较大的楼板可采用新空心楼盖技术进行设计，经济效益较为显著。
3.4基础设计优化
就建筑结构设计而言，一个非常重要的结构单元就是建筑基础，因而很需要进行结构设计优化。就建筑基础结构来看，独立、条形、筏板、桩基础等较为常见，进行基础结构设计优化，要使相关的设计和施工标准得到满足，考虑到结构类型和地质条件的差异性，在这些基础上再对基础的类型进行合理选择，既能使结构的安全性得到保障，还可以使施工难度大大降低，施工周期大大缩短，工程成本也将得到很好的控制和节约。
结束语
在房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法是与社会可持续发展要求相吻合的，建筑行业的发展需求才能得到满足，人们居住的房屋建筑才能更加安全、美观，建筑材料的性能才能得到最好发挥。此外，这也有助于工程成本的节约控制，房屋建筑将会取得更多的经济效益，所以说，建筑结构设计优化方法的应用十分必要，且有待进一步深入研究。
参考文献
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论文作者:周国华
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/29
标签：结构设计论文; 建筑论文; 结构论文; 房屋论文; 房屋建筑论文; 建筑结构论文; 方法论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;