摘要：房屋质量一直是人们关注的焦点，在我国人口密集高的情况下，房屋建筑的质量问题影响范围更加广泛，严重威胁到周边百姓的生命和财产安全。在满足人们对房屋建筑质量要求的同时，施工单位也可以适当地降低成本来提高经济效益，二者在某种程度上是一种负相关的关系，需要在两者之间找到平衡点。在房屋建筑结构设计中运用优化技术，能够在保证工程质量的前提下，降低施工成本，提升企业经济效益。
关键词：设计优化内容；房屋建筑结构；优化技术应用分析
引言
新时期建筑安全占据了绝对核心的位置，但是在人们生活质量不断提高的情况下，对居住环境也有了更高的要求，结构设计在达到结构最优化的过程中起着举足轻重的作用，结构设计人员应该高度重视结构优化在整个设计中的作用，从而实现严格控制工程成本，在确保项目质量的前提下来实现建筑物的美观性、实用性，提升建筑企业的经济效益和社会效益。
1房屋建筑结构优化技术的内容
房屋建筑结构优化技术的本质就是在确保房屋建筑的质量达标的前提下，通过优化技术来降低成本，进而提高企业的经济效益。房屋建筑结构优化技术包含整体优化和细节优化，整体优化是对整体的设计过程的一个优化，细节优化指的是对房屋建筑设计中的一些子结构进行优化，如对基础结构的优化、对围护结构的优化、对屋顶结构的优化和对主体结构的优化等。在房屋建筑结构优化过程中，一般采用从整体到局部的思路，先对整体进行优化，然后将子结构作为一个相对独立的部分重点进行拆分和优化，最终达到整体设计最优的目标。
2结构设计优化步骤
2.1重视项目的前期参与
由于经济发展速度过快，开发商为了能够尽快的回笼资金，往往要求设计人员尽快的出施工图，这样就会出现图纸粗制滥造的情况，俗话说慢中出细活，没有精心的设计怎么会有高质量的图纸呢？无论什么工程项目，前期的设计时非常重要的，几乎能够决定工程成本，因此需要从设计之初就重视项目的优化设计，这样做出的图纸才会符合各方面的要求。首先应该注意项目的前期参与，传统的结构设计都是跟着建筑师，而前期没有参与到方案设计中，这样就会导致好多方案结构上实现不了，等到项目后期再来改方案就会难上加难。所以就要将建筑结构优化纳入到前期工程中去，通过确定房屋建筑方案，以此来为后续施工工作开展提供支持。在方案实施中还要将结构优化设计划入到重点环节中，通过进行分析与指导，在保证施工合理性的同时来实现优化设计目标，确保结构体系的完整性。因此，在优化设计中应该充分重视项目的前期参与，结构设计时应该做好前期的项目对接，这样就可以及时发现方案设计上的不合理性，提出相应的优化技术，确保项目在初期阶段整个房屋结构能够较好的体现出结构设计优化的理念。
2.2优化模型构建
由于现代房屋建筑多以多层为主，与传统结构相比，整体结构设计更加复杂，设计难度更大，所以需要通过构建相应模型的方式，对各环节展开科学设计。在进行模型建设时，一方面要做好变量选择，科学地对设计方案参数进行选择与设置，并将其输入模型之中，减少结构设计、计算误差，做好设计优化；另一方面对相应函数进行确定，要事先按照设定钢筋尺寸面积、房屋横截面尺寸，做好参考函数选择，且要做好函数性质分析，科学展开房屋建造成本费用控制，减少不必要的成本浪费。
同时需要设置约束条件，要通过应力约束、尺寸约束以及结构强度约束等手段，对结构可靠性进行保证，确保在正常极限状态中，应力可转变为弹塑性约束、确定性约束，能够为建筑结构安全提供可靠的保障。设计人员要在展开约束条件设置的基础上，按照约束条件实况，对结构模型进行设置，以满足现行规范要求。
2.3优化计算方案设置
完成模型建设后，需要展开优化计算方案设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际进行方案选择时，由于会涉及多项变量与约束条件，所以从数学角度而言，方案选择属于非线性优化问题，需要以已有预定方案为依据，通过对已知约束条件进行转化的方式，运用拉格朗日乘子法、复合形法等手段，对优化设计方案进行确定，做好运算程序编撰，进而通过计算获得精准的优化方案。
3.建筑结构设计优化的应用
3.1合理选择结构体系类型
剪刀墙结构、框架结构、框架-剪刀结构是建筑结构体系最常见的三种体系。其中剪刀墙结构，常被使用在高层住宅建筑中，与短肢结构墙相比，剪刀墙结构的抗震能力更好，也具有轴压优势，并且能够节约建筑材料，使用材料远低于短肢结构使用材料。框架结构具有大开间、布局灵活、施工周期短等特征，并且造价成本比其他结构更加合理。框架-剪刀墙结构，这种结构是一种较好的抗侧力结构，相比于前两种更加科学合理，使用能力强，能够很好的应对不同类型的变形。在建筑结构设计工过程中，选择哪一种结构体系，工作人员要结合建筑工程的实际情况进行分析，比如建筑外形、周围环境、建筑功能需求以及施工采用的技术等。
3.2建筑基础结构设计优化
建筑结构设计直接受到建筑结构的整体性、安全性的影响，因此在建筑基础结构设计过程中，全方位的控制建筑工程的每个部分，通过分析建筑工程的整体性，确定桩基施工的具体方法，以及使用桩基的高度和直径，综合优化建筑基础结构设计方案，并且在建筑基础结构中还要考虑资金的投入、施工技术、现场环境等。
3.3合理选择优化计算方案
在建筑结构设计方案时，设计工作人员要充分考虑施工过程中各种因素，包括建筑外部内部两大素养。通过使用各种计算方式将实际施工中的各种条件和问题进行深入分析，并通过计算设计出与施工实际情况最符合的方案，从而保证设计方案的合理性。目前而言，拉氏乘子法、复合形法以及Powcll法在设计方案中使用范围最广。
3.4进行程序问题设计优化
在建筑结构设计优化过程中，利用合理的计算方式，比如使用变量、目标函数等，得出建筑结构设计中的准确数据。在设计优化使用的计算方式，还要注意灵活应用，便于在出现问题后能够及时调整计算方式，提高计算效率。
3.5优化框架梁及箍筋间距
箍筋分为加密箍筋和非加密箍筋。根据加密箍筋与非加密箍筋的使用，箍筋与框架梁之间的间距是不同的，前者不超过10cm，后者不超过20cm。因此，在建筑结构设计优化时，要控制好框架梁与箍筋的间距，保证建筑结构的整体效果。
3.6建筑节能结构设计优化
为了保证建筑物的采光效果，尤其是房屋建筑物，那么就需要考虑建筑工程现场的地理位置、气候以及城市规划，根据这些条件来选择建筑物的朝向。这样不仅能够保证建筑物的采光效果，并且还能够保持良好的通风。对于建筑物的外观，避免建筑物出现寒风垂直现象，从而降低热量消耗。在建筑维护方面上，主要对门窗的维护，直接面对阳光的门窗要扩大空气面积，并且门窗数量要合理，不能过多或是过少。从而保证光照。
结束语
总之，优化技术在房屋建筑结构设计中充分表现出现代建筑的发展趋势、文化内涵、美学欣赏等方向，体现出社会发展的方向。所以，在房屋建筑结构设计过程中，充分利用优化技术，能够可靠地降低建筑工程的成本，通过采用优化技术，选用合适的材料，保证建筑工程的合理性，不但可以有效降低工程建设成本，而且有助于提高建筑结构的经济性、实用性、雅观性，从而真正实现房屋建筑结构的整体设计标准。
参考文献
[1]汪江.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的实现[J].中国住宅设施，2017(2)：34-35.
[2]于志伟.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].中国住宅设施，2018(6)：27-28.
论文作者:岳林红 戈宇新
论文发表刊物:《建筑实践》2019年11期
论文发表时间:2019/10/30
标签：结构设计论文; 结构论文; 建筑论文; 房屋建筑论文; 建筑结构论文; 方案论文; 技术论文; 《建筑实践》2019年11期论文;