摘要：现代建筑理念已经变得颇具艺术感，建筑不仅具有使用价值，还具备一定的艺术美感。房屋建筑结构设计具有安全性、施工便利性、经济适用性、实用性、美观性等特性。本文分析建筑结构设计的优化方式的涵义，论述结构优化设计在建筑结构设计中的具体步骤，充分了解建筑结构设计的优化方法，研究在房屋结构设计中的应用。
关键词：建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计；应用
建筑企业在进行房屋建筑的过程中，应充分的结合业主对房屋的需求展开房屋建筑结构设计。设计人员要保证所设计要考虑到建筑的安全性和实用性的同时，对建筑的美观性和经济性方面的要求也不断提高。既要求建筑安全、实用，又要求建筑经济、美观，同时也要考虑到施工的便利性和时效性，那么对建筑结构进行必要的优化设计则显得尤为重要，而合理的建筑结构优化设计可以使得这些要求实现统一。
一、建筑结构设计的优化方式的涵义
结构设计的内涵就是在房屋建筑的操作中，在有限的空间这利用科学的技术措施优化整体结构，将空间的利用效率加以提升，在这其中必须注重空间布局和设计之间的关系合理性、科学性和专业性的协调。在进行建筑结构时，不仅需要考虑其安全性、可靠性、健全性，
还有建筑本身的美感及艺术感，这就是结构设计优化的相应体现。对于建筑结构的整体设计，则需要尽量减少质量中心和建筑刚度中心的相关差异性。在满足建筑物本身的功能下，在垂直方向的设计要尽量让同方向的相应承重构件达到上下相通，充分考虑刚度的相关要求，刚度的变化要保持简便性而不是突变性，严重影响建筑结构在抵抗水平方向上的动力载荷作用。
二、结构优化设计在建筑结构设计中的具体步骤
1、建立结构优化模型
建筑结构设计的重要组成部分就是结构的优化计算模型和优化计算方案。结构设计的优化工作其本质是将重要的参数在变量中提取，依据参数建立函数的模型，以此计算出最优的答案。建立模型主要是两个部分的工作：第一，对模型进行设计变量的合理选择，并且参数在选择时会受到变量设计的影响，对变量进行合理的计算可以将计算编程的工作量降低；第二，目标函数的确定，要先找到可以符合函数条件的最优解，再进行目标函数的确定工作，然后确定约束条件，主要包含了弹塑性、强度、应力及尺寸等方面，在优化建筑结构的同时，必须确保约束条件的范围在规定的要求之内，满足设计的需求。
2、设定优化设计计算方案
在优化建筑结构的时候，优化过程受到了变量参数和约束条件的影响。在计算的过程中，要将所有的约束条件转换为非约束的条件，这样可以保证顺利的完成优化过程，并且将变量的因素考虑在内，在优化建筑结构设计时使用合理科学的计算措施。
3、程序设计程序设计
在方案设计优化的原则上，编写程序，在计算机中导入程 序，在后期进行计算时只要在系统中输入相关的数据信息，利 用计算机的计算功能就要可以直接得到结果。
4、结果分析
优化结构设计较为重要的一步就是结果的分析，详细分析计算机得到的数据结果，依据数据中提取的信息将优化设计的方案加以制定。在优化设计的过程中要综合的考虑各种阻碍的因素，将建筑结构优化设计工作在最大的努力下完成。施工建筑的建设，会需要加多的人力、物力和财力，优化结构的目的就是在最大程度上降低上述指标，并且确保建筑过程的品质不会受到影响。因此，建筑设计过程中必须注意以下要点：第一，找到建筑技术和经济之间的平衡点，将二者的矛盾加以降低，在高新技术的协助下可以减少经费的支出；第二，要对技术带来的经济效益进行理解，必须认识到技术的进步和发展将不必要的经济消耗降低了，必须注重技术的发展。
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三、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用
1、整体与局部优化
每一个建筑项目的设计都包括两类特点，即复杂性和层次性。就复杂性而言，内容一般包括零部件选取、建筑原料选取以及结构类型的选取等；而层次性则主要包括建筑设计体系、建筑安装设计体系和结构体系等方面的内容，三个不同的体系其下属体系也较多，在房屋结构的设计工作中，设计人员应优化其每一个下属体系，冲破横向关联，实现工程叠加。所有的房屋建筑不仅要进行局部的优化，更应该注重整体的全面优化，这样才能够真正实现房屋结构的设计优化的意义。
2、寿命与分阶段优化
在工程的使用年限内，任何一个建筑工程项目的各个环节都有着各式各样可供挑选的设计方案，在工程的任何一个阶段都能够开展优化工作。设计人员可以根据每个阶段的不同性质确定优化方案，进而优化工程寿命。最终的益处就是：一方面，使建筑工程的施工质量得到了保证，另一方面，使企业的经济收益得到了增加。
3、结构同建筑保持协调优化
建筑结构的设计工作必须紧密的结合建筑的整体结构和整体平面，最终实现结构合理和造型美观的设计效果。建筑系统要做到间接明朗，不可出现柱和墙错位的现象，每一层的高度和截面面积都要相通。在设计电梯或是楼梯的时候，应该尽量选择使用高强建材作为承重构件，实现降低自重，其他构件就应该尽量选择较轻质量的材质。在建筑的整体布局方面重心、质心与其刚心需要保证交叠，避免扭转现象的发生。
4、优化房屋建筑的使用年限
房屋建筑的工程设计较为庞大，具体表现在长工期、长使用年限等方面。要想保证房屋建筑可以在规定使用周期内，充分发挥使用性能，就需要针对其使用年限展开更进一步的优化。需要结合不同建筑环节的实际特征与具体建筑结果，加以明确房屋建筑结构设计的优化方案，从而实现对房屋建筑使用年限的进一步优化与延伸。
5、优化排水系统
排水系统是房屋建筑重要的组成部分，排水系统的设计不仅影响房屋建筑的质量，对人们的日常生活也具有加大的影响。因此，建筑企业要能优化排水系统，提升排水系统的荷载力，在优化排水系统的过程中，设计人员要做好排水系统机械设备考虑，严格按照相关的要求标准，将排水管道按照在地下室中，并做好管道尺寸的预留，加固楼板。此外，要考虑水平方向的管线对房屋柱梁的影响，做好排水吸引和结构设计的优化协调。
6、优化电气结构
对于电气结构的优化，设计人员和施工人员必须要加强注意，其主要的原因在于电气具有较强的危险性，如果在优化电气结构时出现问题，工作人员的人身安全将会无法得到保证，而且一旦电气结构优化没有达到相关标准，则可能会出现电气管线泄漏的问题，这样就会给人们的生活带来困扰。在优化电气结构的过程中，要做好电气管线的安装。施工人员需要对墙体进行设计，保证墙体的一面和梁体的一面平齐。设计人员和施工人员必须要考虑电气结构的安全，完善电气结构设计的优化方案，采用合理的方法，对电气结构进行科学的优化，提升优化效率，这样才可以保证居民的生命安全。
结束语
综上所述，在房屋建筑结构中运用建筑结构设计优化方法的过程中，设计人员既要考虑经济消耗问题，也应考虑房屋建筑结构的设计要求。这是因为房屋建筑结构设计具有较强的综合性，设计过程过于繁琐，一旦做不好相关方法分析，建筑结构设计优化方法将无法在房屋建筑结构设计中产生良好的作用。因此，对于建筑结构设计优化方法的运用，设计人员应加强重视。
参考文献：
[1]毛源涛，沈永峰.浅谈建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].工程技术，2016（3）
[2]齐建民.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].科技资讯，2015（11）
[3]王佩丹.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].江西建材，2016（16）
论文作者:万凯能
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2017/11/2
标签：结构设计论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 结构论文; 房屋建筑论文; 方法论文; 电气论文; 《基层建设》2017年第27期论文;