摘要：现阶段，随着人民生活水平的提高，他们对于房屋的功能提出了更高的要求，同时土地价格以及建材物料价格的不断上升，极大地增加了房屋建设时的成本，给开发商带来不小的压力。面对当前的局势，既要满足人们对房屋功能的需求，又要保证房屋的质量安全，还要节约成本减少房屋的造价，开发商必须寻求更先进的方法和手段，以达到在有限的空间上，使用最少的资源建造出安全适用的房屋。建筑结构设计优化方法则能够帮助开发商很好地完成这一任务。
关键词：优化技术；房屋建筑；结构设计
1房屋建筑结构设计中优化技术的特点分析
从美观角度来讲，进行房屋建筑的设计过程中，不能仅考虑到房屋建筑的质量和居住的舒适度，目前，人们对于房屋建筑在美观上的要求也是非常高的，外观美丽、外形优美的房屋建筑更容易受到购房者的青睐，因此，在进行房屋建筑结构设计优化时，需要对美观性进行优化；从结构设计而言，房屋建筑结构设计必须要根据不同的施工场地和不同的建筑要求进行，要做到因地制宜，有针对性地进行结构设计优化，同样的结构设计优化适用在不同的房屋建筑之中往往会有不同的效果，并且在进行房屋建筑结构设计优化之中还要对于环保进行一定的考虑，目前，我国所提倡的可持续发展，在建筑行业之中也要得到体现；从居住安全方面来讲，进行房屋建筑结构设计优化，必须要将居住安全放在首位，不能单纯地为了追求企业效益，而降低对于施工材料和施工质量的要求，居住安全关系着人们的生命和健康安全，不能马虎，因此，在房屋建筑结构设计优化上还具有安全性的特点。
2房屋建筑结构设计的问题
2.1设计理念传统
设计理念在实施的过程中，并没有对空间资源有效利用，当代的城市土地资源非常紧张，高层建筑的发展势不可挡，但是有些地方对房屋建筑结构设计而言，还是停留在低层建筑的设计上，这不仅对土地资源的利用造成了浪费，还影响到城市的总体规划、部署，在工作的综合效益上，产生了严重的损失，无法对将来的工作目标实现奠定坚实的基础；在设计理念的践行过程中，有些工作的开展，完全是依赖设计者的个人经验来完成，对于工作指标的实现，以及具体内容的部署，都产生了较多的挑战，从这一点来看，设计理念的传统问题，需要在今后的工作中，采取有效的方法来解决，否则容易产生严重的隐患。
2.2设计体系不够健全
现代化的房屋建筑结构设计工作，与以往存在很大的不同，如果我们继续按照简单的模式来操作，无法得到预期效果。首先，房屋建筑结构设计过程中，部分企业存在对成功案例照抄照搬的现象。不可否认，成功案例的确有很多的借鉴之处，尤其是在一线城市的发展中，房屋建筑结构设计的成功案例非常多。但是，我国的二线、三线城市还处于发展阶段，所以在经验借鉴上，必须结合自身的特点和需求来完成，倘若停留在照抄照搬的标准上，很容易影响到未来的综合部署，对于国家的宏观调控，也会产生很大的影响。其次，在房屋建筑结构设计的内容上，针对新技术、新资源、新手段，都没有做出良好的融合操作，比较常见的情况在于，企业通过单一的手段来获取短期工作成绩的提升，表面上繁荣发展，实际上根本不符合综合部署，给后续工作造成很大挑战。
2.3设计技术不够先进
从主观的角度来分析，房屋建筑结构设计的开展，不仅强调质量，更强调效率。面对社会发展日益增长的物质需求，房屋建筑结构设计倘若还是停留在传统的技术手段上，定会造成很大的负面影响。例如，在房屋建筑结构设计的过程中，部分设计者没有对信息技术、网络技术、智能技术深入学习，依然停留在手绘层面上，给工作的长久部署，造成了较为严峻的挑战。另一方面，设计技术不够先进的情况下，房屋建筑结构设计的精度会受到很大的影响。例如，有些企业未配备足够高精度的仪器和设备，在房屋建筑结构设计方案上无法取得精细化的目标，对日后工作的全面落实，会产生较多的挑战。
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3房屋建筑结构设计中优化技术的应用
3.1优化结构模型
3.1.1设计变量的选择
设计变量的选择主要以设计要求为依据，比如目标控制的相关参数等。而从设计的角度来看，一般选择变化波动较小，或是根据局部的设计和结构要求就能够满足设计需求的参数。这种参数选择方式能够尽量减少设计和编程计算的工作量。
3.1.2目标函数确定
目标函数是设计工作的指导方向，寻找到满足设计所需要的元素的一组方案，使工程投入费用降到最低。
3.1.3满足约束条件
约束条件是一个建筑建设过程中必须始终满足的对象，其内容包括结构的强度、应力、尺寸、变形、单元构建和结构体系等，在实际的设计工作中，要保证设计出来的结构，其各项约束条件都满足目标的约束条件，也即符合规范的设计要求，从而做到最优的设计。
3.2整体和局部的优化
任何一个建筑项目，都一定具备层次性和复杂性两个特点。就层次性来讲，它包括了建筑的设计体系、结构体系和安装体系，这三个大体系之下又包括一个个小的下属体系，在房屋结构的设计过程中，设计人员需要对下属系统进行优化，以打破多个布局之间的关联作用，从而进行工程的叠加。就复杂性来讲，它包括了选取结构类型、选取零部件和选取建筑材料等方面。从两大特点综合来看，在设计中放在第一位的都不是应该局部整体而是整体，这样，才能够达到最优的优化设计。
3.3优化建筑主体
建筑主体决定了房屋的安全性和可靠性。在房屋上部的结构设计中便应该首先建立模型并不断进行优化。过程的第一步是剪力墙的设置，保证其整体质量均匀，从而使刚度中心与结构中心重合，提高建筑对地震和大风的抵抗能力。在设计中，如果满足条件，那么应尽可能地加大剪力墙的长度以减少剪力墙的数量，这样有利于加强剪力墙的稳定性同时降低混凝土的消耗。在剪力墙中一般会设置钢材暗柱，如果剪力墙设计较大则可以相应地减少钢筋的使用，从而降低成本。但如果建筑本身不满足设置较大剪力墙的条件或是要求建筑具备较高的抗压抗震能力，那么就不能进行较大剪力墙的设计。
3.4优化排水系统
排水系统所在的房间通常进行机械设备的存放，由于较大的荷载能力以及荷载强度，应该尽可能将排水系统建在低下室的房间中，根据国家的有关标准，设计管道的预留尺寸和预留深度，并对楼板钻孔的位置进行加固。另外，对于水平走向的管线也需要加以考虑，查看其是否有穿过称重墙称重柱的现象，应极力避免这种现象的出现。如果因为各项综合因素或考虑，无法避免管线穿过相关称重件的时候，那么就需要对被穿的称重件重新加固。
3.5优化节约设计
建筑的设计在除去建筑的安全性、功能性上，最主要的目的显示为了降低工程建设的投入，从而提高房屋的建设效益，因此，控制工程的造价便是关键问题。在设计中通常以优化结构的设计来降低造价。常规的房屋结构包括框架结构、剪力墙结构、框架和剪力墙结合的结构。这三种结构都存在各自的优缺点，结构方案的设计中需要对这三种结构的优缺进行深入的考量，结合实际的房屋需求，同时对造价和效益进行考虑，以设计出最节约的方案。
4结束语
总之，进行房屋建筑结构设计的优化，不仅仅能够充分地提高房屋建筑的施工质量，同时也能够在保证房屋建筑施工质量的基础之上，降低施工企业的成本支出，提高施工企业的经济效益。尽管目前我国很多房屋建筑施工企业对于房屋建筑结构设计中的优化技术掌握还不够充分，但是随着相关设计人员的不断学习和进步，在不远的将来，一定能够充分地掌握房屋建筑结构设计的优化技术。
参考文献
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[4]蒲江.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].建筑技术开发，2017，（23）：28-29.
论文作者:魏浩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/8
标签：结构设计论文; 房屋建筑论文; 建筑论文; 结构论文; 房屋论文; 工作论文; 剪力墙论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;