摘要：随着建筑行业的快速发展，人们对于房屋建筑的质量要求也越来越高，结构设计优化技术逐渐受到人们广泛的关注。本文首先介绍了房屋建筑结构的优化技术的问题，然后详细探究了优化技术在房屋建筑结构设计中的应用，以期实现我国建筑水平的不断提升。
关键词：建筑结构；设计优化方法；房屋结构设计；应用研究
1导言
社会经济的发展，时代的进步，使建筑市场领域的竞争变得异常激烈。市场的激烈给企业以巨大的压力，为了能在激烈的市场竞争中拔得头筹，为了能使业主得到性能较好、安全性高、外观美观的房屋建筑，各企业必须对施工以及设计方面进行相应地深入性研究。在房屋建筑领域，结构上的投入是整体投入中较多的部分，所占比重相对较高。不断地对结构设计进行优化可以使房屋质量安全得以保证，还能减少相应项目资金的投入，进而增加企业的经济收入与相关收益。以下将对建筑结构设计相关的优化方式及其在房屋结构设计的具体应用进行系统性阐述，以供相关人士进行参考。
2房屋建筑领域结构设计优化方式的重要性
我国的发展现状表明，房屋建筑在以后的日子里将会以高层或是超高层为主。如何减少资金的投入而且还得保证结构的设计符合百姓的要求成为相关人士以及建筑企业重视的事情。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。
3房屋建筑结构优化技术中应考虑的问题
3.1结构优化设计过程中的问题
应用房屋建筑结构优化技术以达到设计的最大化效果，将房屋建筑的安全性、功能性、美观实用性等考虑在内，运用优化技术设计出人们满意的房屋建筑结构。在整个的结构优化设计中，首先应对整个的房屋建筑结构进行分析，并运用优化技术对一些结构设计问题进行优化改进；其次将房屋建筑结构中的每个部分进行优化分析，并针对每个部分的特点进行改进；最后对房屋结构中的各部分进行细分，对细部结构、主体结构等进行细致化的优化分析，使得房屋建筑结构中的每个单位都能得到优化改进。
3.2基础结构设计中的问题
在进行房屋建筑结构设计时，大多数工程师未对施工现场的地质条件有个清楚的认识，只是根据建筑单位提供的基本地质资料和自己的经验进行基础结构的设计，从而存在一定的片面性和盲目性。在对地基进行处理时，对于软弱地基，有些设计工程师也是凭借自己几年的工作经验进行施工，而且一般会选择比较低的施工成本来进行地基的换填工作，为充分考虑地基的承载能力。在进行地基结构设计时，未对基础结构的承载能力进行核算，从而导致房屋容易出现坍塌现象。
3.3框架结构设计中存在的问题
大部分房屋结构设计人员，在进行框架结构设计时，对横向框架的设计给予了特殊的关注，从而忽略了纵向框架的结构设计。实际上，房屋建筑结构的承载力一般来源于水平和垂直两个方面。尤其是在进行房屋抗震设计时，框架结构需要分别计算出两个主轴方向的承载力，但是有些设计师却忽略了抗震因素，将纵向承载力按照普通的标准进行设计，从而导致房屋的承载能力大幅降低，安全性大大降低。
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4优化技术在房屋建筑结构设计中的应用
4.1重视概念设计优化技术的分析
由于建筑物结构布置方案的多样性，对于同一个建筑方案，可以选择不同的结构布置方案；由于分析方法的不唯一性，对于已经确定结构布置方案的建筑物，在考虑相同荷载作用情况下可以选择不同的分析方法；另外建筑物的设计选用的设计参数指标、取用的建筑材料、荷载标准值的取法也是不唯一的。以上部分的处理，无法直接依靠设计的软件也就是计算机给出答案。这些部分的处理，需要依靠设计人员确定。然而不同的设计人员对以上部分的处理意见是不同的。为此处理这些问题就需要设计人员有一定的经验积累。经验越丰富的设计人员，在处理这些问题时，方案的选择越灵活、判断的过程越充分、做出的选择越合理，越优化。这就是我们所说的概念设计优化过程。这说明，实现优化设计要重视设计人员的经验积累。经验越丰富的设计人员，越能实现建筑结构的优化设计。
4.2概念设计优化要解决的是建筑设计中实际的复杂问题
房屋建筑结构设计的主要目的是要保证所建造的建筑物的功能性、安全性，以及耐久性。能够在规定的使用年限内满足各种功能的要求，同时做到最大限度的节约资金。为此概念设计优化的最终目标是希望所完成设计的建筑物能抵抗各种不期而遇的外部作用因素。在外部因素的作用下设计的这些建筑物不至于倒塌。因此，分析建筑物应对复杂的外部复杂环境因素成为概念优化设计的重要内容。在这些复杂环境因素中，以地震作用比较特殊。地震作用无法确定其发生的时间，地点，能量等级。其活动没有规律可参考，一旦发生地震作用，其对建筑物产生的破坏性也是严重的。为此在设计过程中应该充分的考虑建筑物受到的地震作用，避免地震作用对建筑物产生的破坏。加强建筑物的抗震设计，取用一些有效的抗震设计方案。采用刚度对称均匀的建筑布置方案可以提高建筑物的抗震能力；遵循建筑物的延性设计理念，也可以有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏；如果在特大地震作用下首先发生破坏的是次要的构件，次要构件在破坏的过程中会消耗一部分地震能量，这样可以有效的保护主要构件，我们把这种设计理念称为多道设防思想，加强采用多道设防思想。
5房屋建筑结构优化技术的应用需注意的事项
5.1房屋建筑结构优化技术的应用需注意到前期的参与。前期方案的确定会直接影响建筑项目的总成本，而目前普遍存在前期方案确定中结构优化设计技术并不参与其中，以致相关设计人员在进行房屋建筑结构设计时往往会不注意建筑结构的合理性和可行性，这样的建筑结构设计结果会对结构设计造成直接的影响，增加了结构设计的困难度，并且增加了房屋建筑结构设计的成本。为此，设计人员应充分的融入结构优化设计方案，使结构优化设计方案初期参与其中，优化选择合理的结构形式和设计方案，可以节约成本。
5.2注重细部优化：①除了注重整体设计的同时，也应加强结构基本构件的精细设计。比如尽量划分矩形板块的现浇板设计，这样既可以使现浇板设计的受力合理，也可以避免拐角裂缝的出现。②随着计算机技术以及结构优化设计理论的结合，在具体的优化设计过程中，优化设计实际上已由一个工程实践问题转化为一个数学问题。因此，工程设计人员应加强自身基于计算机技术的优化设计分析。
6结语
房屋建筑结构设计复杂程度高、系统性强，结构设计工程师应该正确使用分析软件，选择最合理的结构体系。另外，还应该采用科学合理的方法，充分挖掘自身设计潜能，尽量降低工程造价，优化建筑结构设计。在提高建筑结构安全性和抗震性的同时，使其符合人们的居住要求，充分体现出结构优化技术的价值。
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论文作者:林建刚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/1
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