摘要：“建筑是凝固的艺术”，建筑物结构的精美，是建筑设计师将结构设计与美观设计有效融合的直接体现。建筑结构设计的优化不仅能美化外观，还能够使房屋变得更加安全、经济与合理，最终满足人们对当前房屋建筑的要求。本文就将主要以建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用为立足点，对其进行简要的介绍和分析。
关键词：建筑结构设计；优化设计；方法
1建筑结构设计优化的作用
建筑结构设计过程中，首先需要解决的问题就是建筑结构如何满足效益的长远化，在这个问题得到有效解决的基础上，再对建筑结构设计的合理性与经济性做到尽可能的优化。与传统建筑结构设计理念相比，当前所采用的建筑结构设计方法在建筑结构设计中的有效应用，能够有效降低工程成本，一般能达到10%到35%的效果。其次建筑结构设计优化方法的应用，还能够做到对建筑材料有效性与利用率的最大程度发挥，能够让建筑物的各个空间与整体能够达到相互协调的效果，并能够满足质量安全管理规定的要求。另外，建筑结构设计优化方案的应用，还能够对建筑物的原先设计起到完善的作用。所以，建筑结构优化方法对建筑结构设计起到重要的作用。
2建筑结构设计中优化方法的实现过程
2.1建立结构优化模型
建筑结构优化计算方案和优化设计模型是建筑结构优化设计的两个重要组成部分。结构设计优化就是在众多的变量中选出重要的参数，针对这些参数进行函数模型的建立，从而计算出最优解。通常来说，模型的建立总共分为两个部分：①选择较为合理的设计变量，这对模型的构建有着至关重要的作用，同时变量设计也会影响到参数的选择，合理的计算变量能够有效地减少计算编程的工作量；②确定目标函数，目标函数的确定要先找出能够满足函数条件的最优解，然后对约束条件进行确定，约束条件包括尺寸、强度、弹塑性以及应力等方面。在进行建筑结构优化的时候，要保证这些约束条件都在规定的范围中，满足设计所需的要求。
2.2优化设计方法的设定
建筑结构设计优化方法在建筑结构设计的应用过程中存在着诸多的变量及约束非线性优化的问题。因此在计算的过程中，一般采取的办法都是将约束优化的问题转换为无约束问题来进行求解。在优化设计方法的设定时，可以选择的计算方法有拉式乘子法和复合形法等。
2.3程序设计
程序设计就是在设计优化计算好方案的基础上，进行程序的编写，将程序导入计算机中，在后期的计算过程中只需要将相关的数据输入系统中，通过计算机计算就够更加直观的得出结果。
2.4结果分析
结果分析是结构优化设计的重要一步，对计算机结算出来的数据要进行详细的分析，才能够根据数据给出的信息确定优化设计的最佳方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行结构优化设计的时候，要全方面地考虑到各种阻碍因素，最大程度地保证建筑的结构优化设计工作的完成。对于建筑工程来说，会耗费较多的财力物力和人力，进行结构优化的最终目的就是要将这些这些指标降到最低，同时保证建筑质量的可靠性。所以，在进行建筑结构设计的时候，通常要注意以下几个问题：①要在建筑的经济和技术之间找到一个平衡点，把这两者的矛盾降到最低，在高技术的情况下，不必花费更多的资金。②要充分理解技术所带来的经济效益，要认识到由于技术的改进减少了不必要的经济消耗量，所以，要大力应用技术手段。
3建筑结构设计优化方法的应用
3.1对建筑结构整体与局部的优化
在房屋建筑结构的优化设计中，包含着复杂性与层次性这两个特点。从建筑结构设计的复杂性来说，设计的内容包括建筑材料的选择以及建筑结构类型的选择等。从建筑结构设计的层次性来说，建筑结构设计优化的内容包括建筑整体的设计，建筑局部的结构设计，建筑的设备、电气设计及安装体系等。在这些体系下，还有许多子体系，通过子体系的联结，可以形成一个大的结构体系。通过整体结构设计与局部结构设计的共同优化，可以在很大程度上提升房屋建筑的安全性、合理性，降低工程建设的成本。在建筑结构设计优化的过程中，需要考虑到建筑整体平面与建筑结构的协调，通过对建筑整体平面与建筑结构的协调设计，可以在很大程度上提升建筑的美观性。保证建筑结构整体上的协调优化，需要坚持简洁原则，尽量避免墙柱错位的情况发生。建筑的截面面积需要与建筑的高度相协调，保证两者的比例处于最佳的范围。在建筑电梯或楼梯的结构优化时，需要尽量降低其自重，选择承重能力强的材料，保证电梯或楼梯的稳固性。建筑在整体结构设计优化中，需要采用简洁的几何结构，在保证建筑稳定性的同时，也提高了建筑的美观性。整体结构可以通过选择合理的结构方案，实现整体结构的优化提升。建筑的局部结构使的优化提升可以逐渐累积，实现对建筑整体的优化提升。设计人员在优化设计的过程中，可以选择最优的局部结构设计方案，每一个局部结构设计的优化可以带动建筑整体结构设计的优化。
3.2上部结构优化
上部结构的优化在房屋结构设计中具有重要的作用和影响，一般来说要想对剪力墙结构的房屋建筑上部结构进行优化，就先要合理布设剪力墙，确保剪力墙质量均匀，促使对称楼层的平面刚度中心点与楼层的结构重心相重合，以此来削弱地震和风力等外力的扭转影响。在条件允许的情况下，我们还要尽量应用大开间的剪力墙构造，增加剪力墙的墙肢长，这样不仅可以缩减墙肢的数量，还能够在一定程度上减少混凝土的使用量。值得注意的是，如果房屋建筑所在区域的地质条件较差，并且建筑对于抗震性能具有较高的要求，在这种情况下我们就应当避免采用大开间的剪力墙构造。
3.3基础设计优化
在建筑结构设计过程中，基础作为建筑结构中的重要结构单元，对其进结构设计优化是必要的。在建筑的基础结构中，常见的基础有独立基础，条形基础，筏板基础，桩基础等等。基础结构设计优化，在满足相应的设计、施工标准时，根据不同的结构类型及不同的地质条件的前提下合理选用基础的类型，不仅能保证建筑结构的安全性之外，还能大大缩短施工难度及施工周期，从而降低工程成本的投入。
3.4钢筋混凝土框架结构设计的优化
目前，钢筋混凝土在现代房屋建筑中的应用较为广泛，大多数房屋建筑在施工过程中都会选用钢筋混凝土建筑的方式。所以不难发现，对房屋结构设计中钢筋混凝土结构设计的优化存在一定现实意义。将准则法应用在钢筋混凝土结构设计的优化过程中，以建筑结构的截面为基础，借助于有限单元法的优势，对房屋整体建筑结构展开分析与分解工作，全面优化所有的建筑构件，保证公式计算的精准性，以及房屋结构设计中钢筋混凝土结构框架的优化。
4结语
结构设计是建筑最重要的组成部分之一，建筑结构设计的好坏往往会影响到建筑的整体建设质量，决定着其功能性的发挥，为此在进行建筑结构的设计时一定要保证设计水准，对建筑结构进行不断优化和完善。另外，随着时代的发展，建筑的数量和规模将会发生很大改变，结构的设计优化方法也将得到相应完善。为此，相关的设计人员应当在结构设计优化的过程中做到与时俱进，不断增加自己的知识面，坚持理论与实际相结合的原则，不断提高自己的水平，这样才能促进建筑结构设计的健康发展，如果设计人员能够加强建筑结构设计水平，完善优化手段和方法，那么我国的建筑业就能蓬勃发展，我国建筑结构的设计水平也将得到加大提升。
参考文献
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[3]房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].刘辉.中国新技术新产品.2015（10）
论文作者:何炳灿
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/11
标签：结构设计论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 结构论文; 方法论文; 优化设计论文; 过程中论文; 《防护工程》2017年第35期论文;