王健
（南京雄力建筑工程有限公司，江苏南京210000）
摘要：在社会持续发展和生活质量不断提升的背景下，人们对房屋建筑的要求正在从实用性转化为安全性和功能性，这给房屋设计提出了更高的要求，如何开展房屋结构设计工作，如何更好地控制和管理房屋结构设计工作成为当务之急。本文就建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用措施进行探析。
关键词：房屋结构；优化设计；方法
前言
房屋结构是决定房屋建设质量、房屋工程性能的基础性参数，对房屋结构设计工作展开全面优化是设计工作的基本要求，同时也是工程领域的重要工作。应该重视建筑结构设计优化方法的使用，建立建筑结构设计优化工作的体系，构建建筑结构设计优化方法应用的结构，全面提升房屋结构的强度与性能，做到对房屋结构设计工作的有效加强。
1建筑结构设计优化方法概述及在房屋结构设计中的重要意义
1.1建筑结构设计优化方法的概述
建筑结构优化设计方法，是指在充分考虑建筑施工方便的前提下，将美学、艺术学等学科融入到建筑结构设计中来，是涵盖房屋功能与建设目的的结构设计方法，再对可能的结构设计方案进行优化选择，选用外形美观，安全实用的方案，
以便于建筑施工，确保建筑工程质量，并有效控制建设成本。进行建筑结构设计时，应用建筑结构优化设计方法，有助于设计师选择最优的设计方案。
建筑结构优化设计方法具有鲜明的特点：（1）建筑结构优化设计方法融合了多种学科，涉及的知识面颇为广泛；（2）建筑结构优化设计方法对建筑外形美观性要求较高；（3）其实用性较强，舒适度较高；（4）此方法建设的建筑工程质量
安全性较高；（5）节能环保，满足建筑经济性的要求，并有助于保护环境；（6）便于施工，并能促进后续施工管理工作的有序进行；（7）设计思路新颖，结构形式追求创新。由此可见，建筑结构优化设计方法相对于传统设计方法有明显的优势，应当在建设结构设计中推广应用。
1.2应用在房屋建筑结构设计中的意义
随着社会经济的发展，超高层与高层建筑逐渐得到了广泛推广。对于建筑企业而言，最重要的问题之一就是怎样在确保结构设计与人们要求相符合的前提下使投入的资金减少 。建筑企业必须在确保房屋建筑质量合格的情况下，系统化分析设计方案，采用先进的设计观念和技术理念整体化管理工程建筑。
在房屋结构设计过程中，科学优化建筑结构设计除了可以使建筑的美观感与实用性增强，同时还可以使工程的整体造价得到最大化控制。使建筑材料与机械设备的性能得到全面开发，节约资金投入，系统性结合房屋结构的层次，提高房屋质量与居住安全性。
2建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的操作步骤
2.1创建优化建筑结构设计的模型
首先需要科学、合理地设计变量。一般情况下，主要的变量是对建筑本身结构造成影响的重要参数。对于部分由局部性有关要素就可以使设计要求得到满足或者变化范围很小、影响也较小的参数，通常可采用预定参数加以表示，不仅可以使计算数量与设计数量减少，而且有关的编程工作量也会减少，有助于工作效率的提升。其次，要确定目标函数。在优化设计建筑结构时，为减少整体的工程造价，需要找到失效的概率函数与尺寸符合预定条件的钢筋截面积。最后，要合理确定约束条件。
2.2合理优化设计有关的方案
将可靠度作为优化房屋结构设计的依据时，一般约束条件较多，还可能出现非有关的非线性问题，因此在计算过程中，需要学会适当转换，将有约束的优化向无约束转化，可采用拉氏乘子法等计算。
2.3相关应用程序的设计
建筑房屋的设计是一项复杂的系统工程，整个设计过程需要用到很到设计程序，这就需要设计师进行一个相当复杂繁琐的计算过程，这其实也是结构优化设计的本质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计师在进行计算时，必须要将附加约束条件转换成不带约束的条件，
尽量提高计算结果的精确度。建筑结构设计应用的技术模式有利有弊，在进行设计时，设计师要对这些模式进行优化，严格根据现场的实际施工情况，确定最优计算方案。此后，对最优设计程序的选择也是建筑结构优化设计的关键环节，尽量选择功能完善、程序运转效率较高、用途齐全的设计程序。
2.4综合分析结果
得到相关计算结果后，需要分析与比较其必要性，进而选出最适合的设计方案。进行分析时，应当对有关问题进行全面考虑，多角度分析相应的问题，确保所选设计方案的合理性，增强房屋建筑整体的实用性、安全性和美观性，与此同时还不会导致工程的资金投入增加。优化设计建筑结构要求我们同时兼顾经济节约与施工技术要求，做到全面考虑，科学配置，实现预期的建设目标。
2.5积极应用信息优化技术
建筑结构设计是一项异常复杂的工作，需要的资料更是数不胜数，给建筑结构优化设计造成了一定的困难。近年来，计算机科学技术高速发达，网络信息技术也迅速发展起来，为解决这一难题提供了技术支持。设计师要能够与时俱进，
积极在建筑结构优化设计过程中应用先进的现代化信息技术，提高数据资料整理的自动化程度。例如，适当选用一些参数定义的软件，这样，不仅可以减少设计人员的工作量，提高其工作效率，还能有效提高数据整理的准确度，进一步提升
工作质量。
3建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的具体应用
3.1房屋建筑的局部性和整体性优化
建筑结构通常都具有复杂性与层次性的特点，在设计时需要分别考虑建筑的安装体系。结构相关体系和整体设计体系等，其中每一个体系又会延伸出若干个下属体系，设计者在设计房屋时需要优化下属系统，将横向关联性冲破，达到叠加工程的效果；在复杂性方面，涉及到建筑零部件、材料等的选择，需要从整体着手，实现设计优化的目的。
3.2阶段性优化、建筑寿命与桩基础的优化
当建筑工程未超过使用年限时，房屋设计者需要根据不同阶段特点，结合实际情况确定优化方式，实施阶段性优化，延长建筑的整体寿命，在确保建筑质量的同时还能增加经济效益。预制桩与灌注桩都属于建筑桩基础，在整体施工时，后者的操作技巧复杂，质量控制难度较大，耗时较长，所以在满足沉降标准的情况下，可与预制桩施工相结合，使工序减少。需要注意的是，在桩基逐渐加深会增大土壤对桩基的摩擦力，所以一定要采用长度足够的预制桩。
3.3良好协调建筑优化和结构优化
在优化设计建筑结构时，需要实现建筑整体平面和整体结构紧密配合的效果。打造简洁的建筑系统，支柱和墙体不可发生错位等情况，截面面积和高度要相同。设计楼体时，由于转角区域自身受力较多，所以需要将承重材料选为高强建材，起到降低自重的效果。确保建筑整体的质心、刚心和重心正确交叠，避免发生扭转。
3.4良好协调排水系统和结构优化
专门用来管理排水系统的房间中机械设备很多，有较大的荷载强度与荷载能力。因此最好在地下室放置这些设备，确保管道预留深度，预留尺寸和相应标准相符合，加固楼板的钻孔位置。注意避免梁或柱被水平方向的管线贯穿，妥善加固有管道穿过的墙体，协调好管道网与结构设置，避免管道绕梁或绕柱。
3.5良好协调电气优化与结构优化
在楼板、墙体等地方或金属管体外部以导线的形式安装电器管线，会增加预制结构施工的难度。因此，若想在梁体中穿过管线，需要提前将相应的孔洞预留在梁体上，确保梁体宽度等于有关墙体的宽度 。设计者需要单独分析和计算电梯部分的建筑，提高设计的安全性及合理性，保证施工质量。
4结语
综上所述，在进行建筑结构优化设计时，要在充分确保建筑功能要求的同时，有效降低建设成本，使得房屋的建设实现最大经济化，为建设单位带来更大的利润。通过建筑结构优化设计，有助于确保结构的整体稳定性，提高建筑结构使用的舒适度，实现经济性的目的。
参考文献：
[1]马峦．结构设计优化技术及其在建筑结构设计中的应用[J]．科技创新与应用，2014（05）
[2]许宗雨．探析房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J]．江西建材，2014（16）
论文作者:王健
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月上
论文发表时间:2016/8/31
标签：结构设计论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 房屋论文; 方法论文; 优化设计论文; 结构论文; 《建筑建材装饰》2015年9月上论文;