摘要：建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用，可以进一步优化房屋结构设计，提高房屋结构设计的合理性。在房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法，要遵守一定的应用步骤，注意应用要点，实现房屋结构优化目标。基于此，本文就针对建筑结构设计优化设计新方法进行具体分析。
关键词：建筑；结构设计；优化设计；新方法
引言
我国的经济和人们的生活质量都在不断的完善和发展。对于人们对建筑结构的需求，其建筑行业需要给予重视，同时加强建筑结构设计的优化程度，不断的满足人们对于建筑发展的最新需求，务必保证其建筑的稳定和安全，不断的提升企业的经济效益，促进企业的稳定发展。
1建筑结构设计优化的重要意义
1.1 结构设计优化有利于降低工程总成本
近些年，由于城市人口的大幅度上涨，导致城市用地紧张，所以城市的高层建筑不断增加。它与普通多层建筑不同之处在于，高层建筑在纵向上占据的空间大而相应的单位建筑面积占用的土地比较小，从而降低了建筑物的用地成本，但这并不是说明，楼层越高节约的成本就越大，而是要充分考虑建筑物的单位占地面积与它的总造价间的比例关系，通过对建筑物机构设计的合理优化，达到降低建筑总造价成本的目的。
1.2结构设计优化有利于加强建筑物的经济效益
若增加高层建筑物的层数，会相应增加建筑物整体框架的梁和柱的承载能力，进而加大墙体的面积和梁柱的体积，导致整个建筑物自身重量大幅增加，使房屋中的基本配置增加。相对而言，普通建筑物的建筑材料就会节省很多，且能提高抗震强度。建筑物高度不同，会导致墙面的范围不同，当建筑物选择圆形或接近方形时，外墙的周长系数减小，这样建筑物的基础部分包括外墙车体、内部和外部的装修表面都会减小，不仅有效提高其受力性能，同时也能增强建筑的整体经济性能。
2建筑结构设计优化的主要原则
2.1 功能性原则
对于建筑工程的结构设计工作而言，其功能性原则是比较重要的设计原则。其主要体现在建筑结构的使用功能上，同时还体现在其建筑后期的经济价值上。一些建筑结构设计由于功能性比较强，增加其建筑结构的使用价值和使用频率。例如在进行银行建筑的结构设计过程中就需要对其安全性进行重点考虑，同时加强其安全通道的科学性，同时还需要对结构的承载力进行一定的考虑，由于建筑材料要符合其银行建筑的条件，因此其荷载力需要有一定的标准，才能保证后期使用功能的发挥。
2.2安全性原则
安全性原则是每个建筑工程中务必需要进行考虑的核心。因为在进行建筑结构的设计环节，安全性原则也是需要进行考虑的问题。具体措施是在进行结构设计中需要对构件的可靠性进行一定的体现和落实，同时需要将其进行施工作业的融合，对于设计的结构进行应用，才能体现其设计的价值。从而保证其结构设计的经济效益。
2.3绿色环保原则
随着我国人们生活水平的提升，人们对于建筑工程的低碳材料应用等关注给予足够的重视。在建筑结构设计过程中加强对低碳材料的应用，能够高效的提升其建筑质量和环保性。在一定程度上能够降低对环境的危害，同时能够保证人们居住的舒适度和健康。
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3建筑结构设计优化新方法介绍
3.1 拓扑优化方法
拓扑优化方法主要是通过设计人员在进行建筑结构设计环节，对其结构进行理想的分布，同时对其结构刚度进行适度的分析随后进行优化。合理的利用拓扑优化方法能够降低建筑结构的负重，增加其结构的使用性能。在对其应用的过程中需要设计者对该方法的有点进行合理的运用，对其设计方法进行一定的转变，保证其建筑结构设计的科学性和合理性。
3.2建筑寿命优化与阶段性优化
对于建筑工程而言，需要对工程的结构进行相应的优化，对每个环节的特点进行相应的考虑，将影响因素进行相应的结合，最大限度的延长建筑的使用寿命和保证其房屋建筑的质量和经济效益。
3.3桩基础的具体优化
一般情况下，建筑工程的桩基基础主要有两部分，分别有灌注桩和预制桩，由于灌注桩的施工标准比较高，所以相应的优化流程就相对比较复杂，在实际的操作过程中的困难是比较多的。所以，在实际的工程中，需要进行预制桩的科学使用，将施工程序进行相应的降低，降低其工程的成本，最大程度的提升房屋建筑的施工质量。同时注重其与电气和给排水等施工环节的优化和协调。
3.4梁的优化设计
对于建筑物的结构设计一般采用矩形截面来做受弯梁，这种情况降低了建筑材料的利用率。因为，靠近中和轴的材料应力较低，并且，梁弯矩会因为梁的长短变化而变化。大部分区段的应力较低，使得很多材料无法全面利用，提高材料利用率的方法可以采用平面桁架来代替矩形梁，这种梁架相当于掏空架，去掉了多余的材料，不但减轻梁的重量，而且节省了材料，可谓既经济又实惠。
3.5钢筋和砼的优化设计
在建筑结构设计优化的过程中，要合理的选择钢筋的型号和砼的标号。钢管砼结构是一种新型的结构，它是将砼填入圆形钢管内部，将两种材料进行结合，增强钢管壁的稳定性，从而提高抗压强度和抗变形能力。在相同的承载力下，钢管砼的材料要比钢结构材料节约一半的钢材，这样大大节省了工程材料成本。
3.6建筑物下部地基基础结构的优化设计
对于建筑物下部地基基础结构的优化设计过程中，设计员应该制定最佳的优化设计措施。如对于建筑桩基类的施工情况而言，应该在进行下部地基基础结构优化设计过程中，最大限度的降低其工程成本，同时以桩端持力层的厚度进行灌注桩长度的确定，同时对优化设计方案进行科学的选择和对比，保证最后的优化设计方案的科学性。对于建筑结构的桩筏基础的结构设计优化工作而言，需要将将桩筏基础改为桩基础，通过对桩基的设置和分类，对其基础传力路径进行确定，从而节省施工材料，当然其前提是桩基基础的地基是均匀状态。桩筏基础与桩基础进行对比，前者通过一块整体的筏板提高其受力局面的转变，同时还提高了其传力的传递的途径，增加材料的使用率，但是保证其桩基的均匀性。
结束语
建筑结构设计的优化对提高建筑的经济效益、节约造价成本和提高建筑美观等方面都有着重要意义，它的综合性和系统性都比较强，是一项非常发展的工作，这不仅要求相关的设计人员深刻认识自身的不足，努力提高思想认识和专业设计技能水平，而且需要设计人员认清建筑结构设计优化的严峻形势，在不断的建筑结构设计优化的过程中，总结优化建筑结构设计的方法，提高建筑设计的综合能力，以实现整个建筑的经济效益、提高建筑物质量。
参考文献
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论文作者:张军刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/28
标签：结构设计论文; 建筑论文; 建筑物论文; 优化设计论文; 材料论文; 结构论文; 建筑结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;