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摘要：近十年来，随着国民经济的快速增长，我国的城市建设已日新月异。由于人们生活水平和对生活环境要求的提高，所以现代建筑的使用价值不仅要过硬，而且还得具备一定的艺术感。在现代房屋建筑结构设计中，安全、施工便利、经济适、实用等是最为关键的几个问题，本文结合作者近年工作实际，首先阐述了现代房屋结构优化设计的方式和重要意义，着重探讨了结构设计优化方式在现代房屋建筑中应用，以达到充分了解现代房屋建筑结构设计的优化方法。
关键词：房屋结构；优化设计；方法；应用研究
一、建筑结构设计的优化方式的理论体现
随着人们对生活环境的要求越来越高，在现代建筑结构设计中，不仅要考虑其安全性及基本功能的健全性，好需要考虑到建筑本身的艺术感和美观，这就需要充分体现结构的优化设计。从理论上对建筑结构设计的相关优化方式进行分析，我们可知，建筑结构的的设计优化方式在现实应用中，主要体现在房屋工程总体的优化还有房屋工程分层结构的优化上。对于建筑结构的整体设计，我们需要尽量减少质量中心和建筑刚度中心的相关性差异，而且建筑整体的平面结构要保持对称性和规则性，但是这些结构设计的理念要基本上满足建筑设计师的设计要求。在满足建筑物本身的功能下，在垂直方向的设计要尽量让同方向的相应承重构件达到上下相通；而且为了降低在结构设计上的难度，要尽量减少转换层结构的使用。在垂直方向的设计上还得充分考虑刚度的相关要求，刚度的变化要保持简便性而不是突变性，否则一旦出现刚度的突变会严重影响建筑结构在抵抗水平方向上的动力载荷作用。
二、房屋建筑领域结构设计优化方式的重要性
近年来，我国的建筑行业得到了长足的发展。目前，高层、超高层建筑如雨后春笋般涌现出来，在如何控制投资成本的情况下，还要保证建筑结构设计符合大众要求成为相关工作人员及企业关注的问题。如果相关企业要想对房屋建筑的结构设计进行优化，设计方应该在保证质量合格的前提下，对设计方案进行系统化分析，应用先进的技术理念与设计观念对工程建筑进行总体的管理，从而合理地控制建筑工程的造价问题。事实表明，如果设计者能将施工的技术与经济效益做到紧密相连，规划出科学的设计方案，就可以保证建筑企业获得最大的经济收益。因此，对建筑结构设计的科学优化能够更加全面地发挥机械设备以及建筑材料的性能，与以往的设计相比较会更具有优势。而且进行合理优化时能够降低相应的造价投入，为企业的整体获取更大化的利益。同时对结构进行优化还能将房屋结构的层次进行系统性的结合，加强房屋质量的提高，更大程度地保证居民的居住安全。由此看来，对建筑结构进行相应的优化是提高居民居住安全、为企业创造最大利益的重要方式之一。
三、建筑结构优化方式在房屋建设应用上的具体步骤
1.创建建筑结构的优化模型
（1）合理化、科学化选择设计的变量
在现代建筑结构设计中，选择变量的时候，通常将影响建筑自身结构的参数作为变量。例如严格控制目标的相关参数值（建筑损失的期望值c2、建筑结构造价值c1）、建筑约束控制的相关参数值（建筑结构的相对可靠度ps）等。对于一些影响并不是太大的、变化范围很小或者由局部性相关要素就能满足设计要求的一部分参数，我们一般是通过预定式参数进行表示，这样一来就能减少我们相应的设计数量与计算数量，还可以相应的减少编程的工作量，进而提升工作效率。
（2）确定相应的目标函数
对建筑结构进行优化设计时，必须找到一组符合预定条件的相应尺寸的钢筋截面面积，以及已经失效的概率函数，这样能使建筑工程的整体造价达到最少。
2.科学设定优化设计的相关方案
依据可靠度而开始进行房屋结构设计的优化通常都具有很多约束条件，有时会遇到非线性的相关优化问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以在相应的计算中，会进行相应的转换，将有约束的优化转化成无约束的优化，而相关的计算、方式有拉式乘子法、powell 法等。
3.设计相关应用程序
依据可靠度而开始进行房屋结构设计的优化基本模型，以及在设计时运用的相应的计算方式，为了可以更好地实现其效果，能够将这些编纂成一个运算速度较快而且功能全面的综合性、科学性的应用程序。这样能使整个优化设计更加全面地、有效率地进行实施。
4.综合结果分析
在得出一定的计算结果之后要对其进行一个必要性的分析和比较，然后再折中选择一个效果最佳的设计方案。在分析的过程中，我们务必要全面考虑相关的问题，而且对相应的问题要多角度分析。这一步在整个建筑结构优化设计中是至关重要的，选择一个合理的设计方案能够保证房屋建筑整体的美观感、安全性以及实用合理性，同时还能影响工程整体施工的资金投入。
四、结构设计优化方式在房屋建筑领域的具体应用
1.房屋建筑的整体性与局部性优化
建筑在设计上都具备着相应的层次性和复杂性的特点。从层次性角度讲，包含着建筑的整体设计体系、结构相关体系、安装体系等，每一个单独的体系又包含了众多的下属体系。在对房屋进行设计时，设计者要对每一个下属系统地进行相应的优化，冲破关联的横向性，实现叠加型工程；对于复杂性来讲，主要包含选取建筑的材料、选取建筑的零部件等。因此在进行结构优化时要从整体入手，才能真正实现整体的设计优化。
2.建筑寿命优化与阶段性优化
在工程的使用年限内，对每一阶段都要进行相应的方案优化。房屋的设计者要考察各个阶段的特点，根据实际结果进行优化方式的确定，从而可以对工程的整体寿命进行科学的优化。这样，既保证了建筑质量，又提高了建筑企业的经济效益。
3.桩基础的具体优化
建筑中的桩基础能够分为灌注桩和预制桩。灌注桩在整体施工时的质量较为难控制，而且操作的技巧复杂，时间还较长。因此在沉降符合标准的前提下，要加入预制桩的施工，从而减少相应的工序。而且要注意，在伴随着桩基不断加深，土壤本身对装机的摩擦逐渐增大，务必要选择较长的预制桩。
4.对建筑主体上部结构进行的科学性优化
房屋建筑的上部结构设计应当建立相应的模型并进行系统的优化。整个过程最先一步就应当合理地设置剪力墙，保证剪力墙整体的质量是均匀的，这样能将楼层中平面刚度的中心点重合于楼层整体的结构重心，从而减少地震或者风力等对其的破坏性。在房屋建设时，如果条件允许，要尽可能地对剪力墙进行大开间的构造，加长剪力墙的墙肢长度，这样就能减少墙肢的数量，还能在符合标准的基础上减少混凝土的使用。另外，剪力墙里的暗柱是拿一般性钢材铸造而成，如果采用较大的剪力墙就可以减少相对的钢筋使用数量，减少相应的成本。然而如果建筑的本身不具有相应的条件，而且对于抗震抗压的要求较高，就不得构造过大的剪力墙。
结束语：
对房屋结构的设计进行优化有着最基本的目的，就是保证建筑本身的功能，提高建筑主体的质量，提升建筑的环保能力，增加建筑企业的经济收益。如果要想达到这样的一个目标，就需要房屋建筑的设计者积极提高自我的知识水平，要在原有的基础上开拓创新，主动为人民居住的房屋提供安全性的保障。因此，笔者认为建筑结构的优化方式在整个房屋的结构设计中的应用是有着非常重要的地位的，是值得每个设计者深思的。
参考文献：
［1］王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用［J］.中华民居，2013．
［2］佟月强，郝明.试论结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用［J］.工程技术，2012．
［3］邹俊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用［J］.应用技术，2010．
论文作者:刘晓燕
论文发表刊物:《基层建设》2015年12期
论文发表时间:2016/11/16
标签：结构设计论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 房屋论文; 方式论文; 房屋建筑论文; 刚度论文; 《基层建设》2015年12期论文;