姓名：林仲涛 单位：广东省建工设计公司
摘要：本文阐述了房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的概念、内容以及建立模型的步骤，同时也对建筑结构设计中概念设计的优化、房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的意义和应注意事项进行了探讨，希望对类似的工程提供一下参考和借鉴。
关键词：房屋结构 建筑结构设计 应用
引言：
近年来，随着人们生活水平不断提高，不仅对建筑实用性与安全性有所要求，而且对经济性与外观也有所要求。然而，在对建筑结构设计的时候，必须考虑到施工的方便性，以便快速完工。对于建筑结构设计进行必要的优化，不仅能获得房屋结构的经济性、安全性以及合理性，还能使建筑更加美观。本文将对建筑结构设计优化方法在房屋结构中的应用进行相关的阐述，希望对建筑设计工作者具有一定的指导作用。
1 建筑结构优化方法在房屋建筑中的重要性
从我国现阶段的国情与发展趋势来看，房屋建筑在不久的将来，主要表现为高层或者超高层住房。基于这种客观实际，如何尽可能地减少投入的资金，并对房屋建筑的结构设计与时代发展的需求相符合予以保证，便成为了很多建筑企业与投资人员越来越关注的问题 。
要想优化房屋的结构，施工人员一定要将保障建筑质量安全作为前提与基础，细致分析设计方案中的各个细节，并采用较为先进的设计理念与技术，控制好工程造价。从相关的数据反映情况来看，与没有经过设计优化的建筑相比较而言，对房屋结构进行设计优化之后，
经费可以缩减8% -22% 。然而，在实际的操作过程中，因为被多方面的条件限制住了，要真正地施展起来，需面临非常多的困难，而且也无法将其优越性充分地发挥出来。
在优化房屋建筑结构设计的时候，可以将建材的性能与机械设备的性能充分地发挥出来，这样，与之前的建筑结构设计相比较而言，则更加具有优势。而且，优化建筑结构的设计之后，工程造价的资金投入便能得到有效地降低，从而让企业能够赢得更高的经济效益。此外，优化建筑结构的设计之后，可以实现房屋结构中各个单元的有机整合，从而提升了建筑的质量，对人们的居住安全给予了重要保障。因此，要想对房屋结构具有更强的适用性与更好的经济性，优化房屋的结构设计，是一条行之有效且非常重要的途。
2 建筑结构优化步骤
在房屋结构设计中，建筑结构优化方法的应用有四个基本步骤。
2.1创建一个建筑结构优化模型。在这个优化模型中，首先要科学的、合理的选择设计的变量，将影响建筑结构本身的主要参数设置为变量。其次是结合建筑情况，确定与之相对应的目标函数。再者是科学地确定与优化设计相关联的约束条件。
2.2科学选定优化设计的相关方案。
根据可靠度进行的房屋结构的优化设计具有多约束且非线性的优化问题以及复杂的多变量， 在进行相应的分析计算中， 一般把有约束的优化问题转换成无约束优化问题的求解。常用的优化设计的计算方法有拉氏乘子法、 复合形法、 Powell 法等。
2.3依据可靠度设计应用程序。
根据可靠度进行的房屋结构的优化设计的基本模型以及所使用的优化设计的计算方法， 可以编写一个具有运算速度快以及功能齐全的综合应用程序。
2.4全面分析相关问题，选择好的方案。
我们必须对相应的计算结果进行必要的分析比较，然后选择出最佳的设计方案。在这个过程中，我们考虑问题必须全面，并且要对问题进行多角度的考虑。这一步骤在建筑结构设计优化中尤其重要，合理的选择设计方案，不仅能够确保结构的美观、安全性、合理性以及实用性，还能够对施工中的资金的投入有着重大的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在结构设计优化中只强调经济上的节约，而忽略技术上的相关要求，是不正确的；同样只考虑技术上的要求，而不考虑经济的要求，也是不合理的。我们必须对两者进行合理的配置，才能达到相关要求。
3建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用
3..1分阶段优化与寿命优化
在限定时间内，每一个项目工程都有使用的期限，而且在每一个环节中，都可以设计出多种方案以供参考与挑选。也就是说，在每个阶段，都可以对方案进行优化。因此，房屋建筑结构的设计人员可在确定优化方法的时候，可以将各个阶段的性质作为依据，从而优化整
体工程的寿命，并对建筑的施工质量予以保障，使得企业的经济收益能够有所增加。
3.2局部优化与整体优化
复杂性与层次性是任何一个项目建筑设计都具备的两大特点 [3] 。从复杂性方面来看，其主要包括零部件的选取、建筑原材料的选取以及结构类型的选取等内容。从层次性方面来看，其主要包括建筑的结构体系、设计体系以及安装设计体系等，而在每一个体系之内又包括了很多个下属体系。在设计房屋建筑的时候，设计人员应该优化各个下属的系统，冲破各个布局间的横向关联，对工程进行叠加。因此，在建筑任何房屋的时候，优化的着眼点都应该是整体而非局部。只有这样，才能达到真正设计优化的目的。
3.3优化上部结构
要想模型建立与优化房屋建筑的上部结构，首先就要对剪力墙进行合理的布设，对剪力墙的质量均匀予以有效保证。这样，楼层的结构重心便能同楼层的平面刚度中心点实现重合，从而有效地削减了风力以及地震等外部荷载作用的扭转影响。如果房屋的类型允许的话，那么可以尽量使用大开间的剪力墙构造，并对剪力墙的墙肢长进行增加。这样做，不仅可以有效地对墙肢的数量进行缩减，还可以确保刚度能够与相关标准相符合，并以此作为前提与基础，有效地降低混凝土的使用数量。此外，因为剪力墙中的暗柱通常采用的都是钢筋建材，通过大开间的剪力墙构造应用，是可以有效缩减钢筋的使用数量。
3.4协调优化结构与建筑
对房屋结构进行设计的时候，应该尽可能地对建筑的结构与整体平面的配合紧密予以有效保证，使得结构合理、造型美观的效果可以有效的实现出来。对建筑墙与柱进行布设的时候，应该和房建平面的功能需求一样，每个房建的开间与进深等都应该保持一致。尽可能地简洁建筑系统，不可以让柱与墙之间出现错位的情况，而且每一层的截面面积与高度都应该是一样的。
4 房屋结构设计中建筑结构设计优化的注意事项
选择合适的结构类型。不同的房屋建筑工程由不同的结构形式。常见的类型主要包括短肢剪力墙结构、框架结构、框架—剪力墙结构。这三种类型各具特色、各具优缺点，在选择类型的过程中要充分结合房屋功能需求以及工程的经济能力，在保证质量的前提下平衡投资和收益，保证工程利益的最大化。短肢剪力墙结构大多运用于高层建筑中，主要特点是以混凝土结构技术规程为依据，对钢筋数量要求不高，对剪力墙抗震要求较高; 框架结构对空间的优化效果最为显著，空间大、不仅灵活、造价低。但是抗震能力较低，柱截面较大，形成的柱角凸出部位会影响家具的摆放; 框架—剪力墙结构是合理布置一定数量的剪力强，有较好的抗侧力，还能增强适用性和合理性。
5 结束语
建筑结构设计优化在建筑结构设计中极为重要，因为合理的选择结构的设计方案不仅能够到达相应的技术要求，还能够减少经济上的消耗。然而，建筑结构设计优化是一个极为复杂且综合性比较强的系统性问题，所以我们必须加大对建筑结构设计优化方法进行深入的研究。本文对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用做出了相应的研究，并对结构设计优化的相关的方法与步骤进行了详细介绍，希望对读者有所帮助。
参考文献
[1]赵炳均.论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].江西建材,2015,01:33.
[2]康强.浅谈建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].门窗,2014,12:211-212.
[3]张文龙,管晓慧.建筑结构设计中钢结构设计的重要性与策略探讨[J].黑龙江科技信息,2015,14:225.
[4]王贺,吴俞辛,薛明琛.结构设计中的概念设计[J].山西建筑,2015,14:45-46.
[5]施进.房屋建筑结构中技术优化的探讨[J]. 江西建材,2015,11:102.
论文作者:林仲涛
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期
论文发表时间:2015/10/12
标签：结构设计论文; 建筑论文; 结构论文; 房屋论文; 建筑结构论文; 方法论文; 剪力墙论文; 《基层建设》2015年19期论文;