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摘要：目前，我国建筑业发展势头良好，同时对其也要更高要求，不仅要求建筑有较高的使用价值，更要求其美观。所以，就要对建筑结构设计进行优化。从安全性、经济性、便利性，一直到美观性、实用性，这些都是设计人员必须要考虑的因素，在此基础上不断优化建筑结构设计。本文论述了建筑结构设计优化的重要性以及建筑结构运用结构设计优化技术的步骤，并深入探讨了建筑结构设计优化的具体应用。
关键词：建筑结构设计；优化；安全质量
1 概述
在整个建筑设计的过程中，优化是十分重要的。任何一名优秀的设计师在建筑设计时都不能完全凭借自身经验去设计，还要对整体概念的设计方法熟练的运用，使建筑本身能结合起外部环境，最终融合所有的研究方案，将地理环境及结构熟练的联系起来。建筑设计师们要灵活的运用自己的设计知识，尽可能在设计过程中完美的应用概念设计理念。
2 建筑结构设计优化的重要性
目前，住房价格日益攀升是社会出现的极为明显的矛盾。住房需求不断增大，再加上建筑成本明显加大，这一矛盾亟待解决。为此，就要及时的降低建筑项目价格。在建筑设计造价中，占有大比例的部分就是结构造价，所以为控制建筑成本，优化建筑结构设计是关键。为了能从根本上提高建筑物的价值，使其发挥出更大的作用，就必须要进行设计方案优化，并保证方案的合理性、科学性。为此，可将社会新技术应用其中，使建筑物的适用度、安全度提升，更好的满足人们需求，实现建筑合理性投资，在最大程度上推进社会的大发展。整个建筑工程中，最为重要的部分就是优化建筑结构设计。这不仅有利于提升经济效益，还能对建筑问题进行更好的处理。建筑结构设计优化应该先保证整个建筑结构的安全，再利用结构分析法，确保分析的更科学合理，同时还要依据设计规范和结构理论知识，在原来的安全结构基础上进行改进、拓展，提升建筑的整体质量，最终能够合理调控整个建筑设计成本。经过建筑结构设计优化，各因素之间的协调点就可以找到，使设计方案达到最佳。
3 建筑结构运用结构设计优化技术的步骤
3.1 建立建筑结构优化模型
变量的选择设计过程中，变量应是影响建筑结构最大的参数。而那些满足设计规范要求的，又没有大范围变化，且没有较大影响的参数，用预定参数表示即可，设计数量及计算数量都可以减少很多，为设计人员减少了任务量，工作效率就可以提升。此外，还有一个要注意的事项就是确定目标函数。在当前的建筑结构设计优化过程中，为了有效降低建筑工程建设的总成本，有必要运用满足预定条件的钢筋截面面积和已失效概率函数。针对结构设计优化来看，必须要保证能有一个可靠的建筑结构，同时还要确保约束条件必须是全面的，以此才能促使设计更优化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常说的主要约束条件是结构强度约束、裂缝宽度约束、构件单元约束、应力约束等。建筑结构的设计过程中，对实际约束条件与目标约束条件应该进行认真的比较和分析，使每个条件都能达到标准，最终形成最佳设计方案。
3.2 合理设定优化设计方案及有关程序设计
为了优化建筑结构设计，可将可靠度充分利用其中，该过程中既有诸多复杂变量，也有着多方面的约束条件。在计算分析具体问题时，目标在于有约束的优化向无约束优化转变，最后能找到解决问题的最好办法。目前，拉氏乘子法、复合形法是较为常见的优化设计计算方法。建筑结构设计优化模型时，计算方式的选择必须是以可靠度为基础，实现它们自身效果，将其转化为具有强大功能且运算速度极快的运用程序，从而全面实施建筑结构设计优化方案。
3.3 分析综合结果
在结构设计完成后，还要对其进一步计算，通过计算所产生的结果也会有所不同，再对这些结果进行严格的比较分析，对各种方法选取出各自的优缺点，综合对比后选出一个具有最佳效果的设计方案。此外，在计算结果的分析时，对有关问题必须要全面考虑，对这些问题做多角度分析。在整个建筑结构设计优化中，结果分析的重要性尤为明显，选取科学的设计方案就可能完成一个安全、美观的建筑，也确保了实用性，还降低了工程成本。不仅如此，建筑结构设计优化过程中，还要重视起有关建筑技术要求，对其产生的重要影响要进行全面考虑。整体分析过程中，要考虑到科学配置问题，以便能实现设计目标。
4 建筑结构设计优化的具体应用
4.1 优化建筑结构的整体与局部设计
建筑结构设计优化的全过程中，充分体现出建筑结构设计的复杂性和层次。对于复杂性来说，设计内容中主要涉及到所选择的建筑材料和建筑结构类型。从设计层面来分析，建筑结构设计优化主要包括建筑结构设计、建筑总体设计、电气设计和安装系统。既要优化局部结构设计，更要优化整体结构设计，只有将两者结合起来，才能够使建筑的安全性得以提高，与此同时也能降低工程的施工成本。在整个建筑结构设计优化过程中，协调好建筑平面整体和建筑结构设计，由此使建筑物外观更美。
4.2 优化建筑排水设施结构设计
建筑物的排水设施是建筑物优化的一个重点问题。排水系统在建设建筑物阶段是必不可少的设备，种类多且有大量管道，是由多个具体规格组成的。此外，要确保有合适的空间大小为管道预留出来，这样才能使所有管道布置的更为合理。还要注意建筑的安全性能，还要在管道穿过地板的区域内加固建筑结构。应加强优化设计，在此过程中尽可能避免出现管道穿过中间的剪力墙或立柱结构现象。如果出现以上情况，那么为了确保排水设施的质量及其稳定性，所采取的有效应对方法就是排水设施结构加固。首先，因水泵等机械设备本身比较沉重，振动的情况如果是出现在工作时间内，那么噪音就必然存在。所以，为了能让居民正常休息，就不得产生噪音，可将机械设备都在地下室放置。其次，如果发现水泵质量欠佳，那么为了能防止建筑结构被损坏，则需要对地下室进行细致的维修，建筑结构的安全与质量就能得到保障。
4.3 优化建筑使用年限
每一项建筑工程都是有工期限制的，在这一期间内，要优化设计安全与质量的基础，保证施工中施工质量的安全使用寿命。在建筑工程的施工过程中，是分成几个阶段来进行的，所以就应该设计一个阶段专门来优化方案。设计师在优化设计与选型阶段，要根据实际情况，并结合着工程项目每个阶段的进展情况进行
优化设计。对各阶段进行优化设计能够使工程的使用寿命得到延长，也提高了施工质量和企业的经济效益，是一个不可缺少的环节。
4.4 优化建筑物下部地基基础结构设计
设计人员在对建筑物底层基础优化设计时，选择的解决方案必须是最合适的。例如，桩基类型的选择过程中必须要以实际施工条件为基本依据，目的是施工成本能尽量的减少。选择桩长时的科学依据是桩端支护层厚度，集中去对比优化设计方案，从中筛选出一个最合理的。在以往的原始建筑设计中，桩筏基础对于结构设计是一个必要部分，在对其不断优化之后，使其改变为桩基础。优化这一部分的整体过程中，其中一个最短传递路径就是基础力传递。由于其路径短，所以材料也能节省很多，但是这种情况必须前提是不均匀沉降。通过对桩筏及桩基的对比发现，桩筏主要是用来转化桩基础的整体力量，其中结构基础所需的材料也明显增多。这就造成了浪费材料的现象，所以要对结算效果进行分析对比。
5 结论
对比桩基础得知，天然地基的经济性要高一些，不仅方便施工，而且成本低。
参考文献
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[3]刘晓俊.浅析我国建筑结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].科技风，2018（10）.
窗体底端
论文作者:涂洪斌
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第04期
论文发表时间:2019/6/11
标签：结构设计论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 过程中论文; 建筑物论文; 结构论文; 设计方案论文; 《城镇建设》2019年第04期论文;