【摘要】房屋建筑在满足国家规范和设计使用要求的前提下，尽可能做到科学合理的优化建筑物结构。结构优化并不是简单地减少混凝土材料和钢筋等材料的用量，而是通过调整结构各构件刚度之间的比例关系，发挥各自的优点，从而达到最化结构。
【关键词】建筑结构设计；优化设计；要点
一、建筑结构优化设计的相关理论及必要性
建筑结构优化设计主要体现在决策阶段、设计阶段、实施阶段三方面。决策阶段主要任务是确定优化设计的总目标以及主体功能，降低项目风险并节约成本；设计阶段要确定子项和整体结构优化方案及布局；实施阶段要组织并落实好没个子系统的优化工作，从而实现整体结构优化设计。为了达到优化设计目标，设计人员必须在确保结构稳定、安全的前提下，对建筑结构进行全面系统的分析，进而采取合理的方法，有效的控制资源及资金的投入。但在实际的优化设计方案实施过程中存在诸多的制约因素，因此，我们必须提高设计人员在工程建设过程中的优化设计能力，充分考虑工程项目的技术经济效益，采用合理的优化设计方案，来实现项目的综合目标。
二、建筑结构优化设计的要求及原则
（一）建筑结构优化设计的要求
现代建筑行业及建筑水平相较与以前有了很大提升，建筑结构设计及优化方面也取得了许多进步，现代建筑结构优化设计还应该主要考虑结构优化设计的经济性、安全性、功能性、舒适性等方面的要求。首先，安全性是结构设计的最基本要求，结构设计师及相关设计人员必须确保建筑工程主体结构的稳定及安全性，建筑结构的安全性不仅关系到项目整体经济效益，更关乎到人民生命财产安全及切身利益，是实现社会和谐和国家长治久安的重要保障；其次，随着人们生活水平的提高，人们对工作、居住环境要求也不断提高，现代建筑设计也越来越注重人性化及多功能化的应用，因此，在进行建筑结构优化设计时也要考虑到建筑舒适性及建筑主体功能方面的要求；最后，在确保了建筑结构设计的安全性及舒适性的情况下，采用最优的方案来控制项目的成本和投资，提高企业的经济效益和整体竞争力。
（二）建筑结构优化设计的原则
建筑结构设计优化的原则主要从建筑舒适度和结构优化安全系数来考虑。一方面，结构设计遵循提高建筑舒适度原则，对建筑物本身进行结构、装修、给排水、暖通、燃气、电气等各方面的优化设计组合，实现各建筑部位的优化设计，从而保证建筑整体的最优设计。此外，建筑结构设计还要考虑到建筑平面、立面以及整体建筑功能等方面的要求，全面考虑到人的主管感受，采用舒适合理的平面布置、高度比例以及外形设计，使建筑物整体舒适度大幅度提升；另一方面，根据实际建筑构件使用情况和建筑部位整体要求，针对不同建筑部位及构件采用不同安全系数的结构优化设计原则，从而在保证建筑结构安全稳定和建筑构件高质耐久的前提下，尽可能的节约建筑投入成本，实现建筑结构的经济效益和社会效益。
三、建筑结构设计优化技术要点
（一）设计上注重协调性
在房屋建筑结构设计优化法中，设计的协调性在房屋结构设计中，尤其是整体设计中的地位非常重要。如果在结构布局上，设计不协调，那么房屋结构与建筑平面之间配合不紧密，不但影响房屋的稳定性与安全性，还对房屋的美观产生不利影响。设计的协调性，包含建筑结构内部协调和建筑整体与外部环境的協调两部分。在设计建筑结构内部时，结合用户的要求，科学合理的布局墙和柱的位置，此外还要保证房屋每层结构的截面与高度的协调统一。在设计建筑整体和外部环境相协调时，引入环保理念，运用审美学与艺术学，在空间、色彩方面相协调，提升建筑物的欣赏价值。
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（二）重视优化结果分析
结果分析在建筑结构设计优化中具有重要的作用。一项工程设计中涉及到许多参数，利用现代化的手段计算出实际需要的数据，并对这些数据结果进行周密分析，提取信息，以此制定出设计方案。除此之外，在优化设计中还应考虑其他因素，将各种影响因素都考虑在内。比如，在建筑物实际建设过程中，常常消耗大量的人力、物力，进行优化的结果之一就是在保障安全的基础上，降低成本的投入，因此，需要对多方面进行优化分析，如对不同技术的经济效益进行分析比较，对技术与经济之间的平衡点进行计算分析等，以此找出最优设计方案，避免不必要的人力、物力浪费。所以在房屋结构设计时，一定要做好优化结果的分析。
四、建筑结构设计中优化技术措施
（一）要动员工程师积极主动地参与前期工程的规划
建筑结构工程师应该要积极地参与早期的项目计划，这是结构优化技术的关键步骤，因为在建造反诬工程的实际建筑当中，建筑师其实很难正确的分析系统结构与建筑师之间的关系，积极的参与前期工程的设计理念，可以帮助建筑师更好的理解与创新，将整个建筑的优化功能完全的展现出来。
（二）模型的设计
建筑结构优化设计的模型建设必须先获取结构设计中所涉及到的各种具体数据信息，然后从中提取出相关变量的数据信息，并以此为基础建立函数模型。再利用大数据等现代化手段计算并制作出最优设计方案。建筑结构优化设计的模型的建立需要注意以下几项事情。首先，在选择设计变量的时候，一定将影响整体设计的因素作为首选，其他影响作用较小的因素可以作为参考数据，这样可以提升工作效率。其次单独将建筑切面的尺寸及与建筑截面积相关的数据整理出来，并制成相关的函数，这样可以在一定程度上避免资源浪费，节省成本。再者，要结合用户的各种需求，比如房屋的空间规划、变形情况的规定、审美需求等方面，在设计时都要结合实际情况考虑在内，最大程度满足用户的需要。
（三）要重视概念设计优化技术的分析
分析方法的多样性，可以确定结构的布局。因为建筑结构布局的多样性，相对的施工方案则可以选择不同的结构布局。考虑相同的荷载条件再选择不同的分析办法，其他建筑的设计参数与建筑材料，方法多种多样，这些都不能直接依靠软件给答案，是需要设计者来决定的。
（四）协调优化设计
在进行房屋建筑结构设计时，施工设计人员应该注重提升房屋建筑结构的合理性以及适用性，确保房屋结构设计能够与房屋结构整体平面具有较高的融合性，促使两者之间处于一个紧密的配合状态。设计人员在对房屋建筑结构中的柱和墙进行设计时，确保柱面和墙面的协调性，避免出现柱与墙的错位问题，促使两者之间具有较强的一致性，同时，还应该注重房间开间进深的统一性，避免楼层的截面与高度出现明显的差异。此外，还需要注重对楼梯方面的设计优化。由于高强度建材较为轻便，致使其作用力会集中在转角区域。因此，房屋建筑结构设计人员在对楼梯进行设计时，在采用高强度建材的同时，还应该避免钢芯、重心交叠出现扭曲的问题，以确保钢芯、重心的交叠。
五、结论
综上所述，为了满足不断增长的市场需求，相关房屋建筑设计人员在确保房屋结构可靠性、安全性以及适用性的基础上，注重对房屋建筑结构成本的合理把控。因此，设计人员需要对房屋建筑结构进行综合性分析，结合实际需求，将优化技术合理的运用于房屋建筑结构设计之中，确保人力资源与优化技术的协调性，进而促进建筑行业的稳定发展。
参考文献：
[1]张宗台.房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2017，（23）：189-189.
论文作者:黄志超,,
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷10期
论文发表时间:2019/9/20
标签：建筑结构论文; 建筑论文; 优化设计论文; 结构设计论文; 结构论文; 房屋论文; 设计人员论文; 《建筑实践》2019年38卷10期论文;