摘要：随着全面建成小康社会的来临，整个社会环境发生了翻天覆地的变化，建筑市场在迎来各种发展机遇的同时，也面临着异常激烈的竞争。建筑企业面临着前所未有的压力，业主对新建建筑提出了实用性、美观性、安全性等要求，为了能在建筑市场站稳脚跟，企业就需要认真研究业主提出的要求，从施工和设计上进行满足。在建筑领域，结构上的设计、研究、投入和要求都是最重要的，也是投入占比较高的部分。持续抓好建筑的结构设计并进行优化可以最大限度的提高安全系数，进一步树立企业品质形象，还可以减少因为设计规划不合理而投入的项目资金，能减少企业的成本，提高企业的经济效益。因此，无论是从激烈的市场环境、业主的要求还是企业的经济效益上来说，对建筑结构设计进行优化都是非常有必要的。本文分析了建筑结构设计优化的方法及应用。
关键词：建筑结构；设计；优化方法；应用
随着经济快速发展，人们的生活水平稳固提升，对于建筑的要求随之提升。在希望建筑物拥有美观性的同时，还要求建筑物拥有实用性。所以，设计人员在开展对建筑的设计工作的时候，必须要保证建筑的实用性和美观性得到显著提升，而且还必须要尽可能地使成本降到最低。
1建筑结构设计的优化方式的理念体现
所谓的建筑结构设计优化，就是建筑在满足最基本的实用性、安全性、可靠性等其他基本功能的基础上，还要对其带来的美的享受与艺术体验进行考虑，实现这些必需要素的有机结合，这就是结构设计优化的相应体现。从现代建筑理论上分析，建筑结构的优化方式在实际生活中，主要体现在建筑项目的整体优化以及建筑各个构造环节上的优化，只有每个环节都实现了优化，建筑结构设计的优化才能实现“1+1＞2”的效果。
2结构设计优化方式在现实建筑领域的实际意义
无数事实证明，建筑结构的科学优化具有十分重要的意义，结构的优化一方面可以很好的保证安全性、实用性，满足基本的居住要求，而且还能减少不同环节上的造价投入，帮助企业控制好基本的建筑成本。与传统相比较才能最好的凸显出现实意义，以往的建筑建构在优化上明显不足，随时建筑投入使用一定时间后，各种安全性等问题就开始出现，而通过结构的优化之后，不仅明显的减少了工程的整体造价，还能很好的实现了建筑不同层次、环节上的有序衔接和平衡，建筑材料也完全控制在基本的建筑方案中，切实把建筑材料的重置、浪费现象降到了最低。
3建筑结构优化方法的实际应用
3.1建立结构优化模型
结构的优化计算方案和优化计算模型是整个建筑设计中最为重要的环节之一。所谓设计结构的优化工作，也就是在变量中把主要的参数进行提取，并根据参数所建立出来的函数的模型，将最好的答案计算出来。一般情况下，建立模型主要是两个部分的工作，第一是对模型具有重要意义的就是进行设计变量的合理选择，在对参数进行选择的时候，变量设计还会对其造成影响。而想要降低编程的工作总量，就必须合理地对变量进行计算。第二，是要确定目标的函数，要先找到能够与函数条件相符合的最优解，然后再确定对目标函数的工作。并最终使约束条件得到确定。主要包含了强度、弹塑性、应力及尺寸等方面，值得注意的是，在使建筑结构得到优化的同时，还必须确保约束条件的范围在规定的要求之内，使设计的需求得到满足。
3.2明确基本的目标函数
在对建筑结构进行优化设计的时候，一方面需要理清所有的建筑环节，准确预估基本的建筑材料数量、类型等，明确总的造价成本，另一方面，在一定的条件约束下，还需要选出一定数量的符合预定标准和要求的满足一定尺寸的钢筋截面面积，以及已经失效的概率函数，这样能有效的将建筑成本控制在可控成本之内。
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3.3合理地将约束条件确定下来
要想更好地优化设计结构，就应使整体结构的可靠性得以保障，合理地将同优化设计相关的一些约束条件确定下来，主要指以下几种约束条件：第一，相关的结构体系约束条件和尺寸大小约束条件；第二；相关的构件约束条件和建筑本身强度约束条件。在对结构进行设计的过程中，要合理化的比较并分析实际和目标性质的约束条件，确保任何一个约束条件都可使建筑整个工程的要求得到满足，从而完成最佳化效果的设计。
3.4结果分析
通过对计算机所得到的信息数据进行仔细、认真的分析，并根据从数据之中所获取的信息，将优化方案进行详细的制定。并在具体过程中，对各方面可能会有所影响的因素进行慎重的考虑，尽最大的努力，使设计工作能够顺利完成。必须要注意的是，施工设计中所需要增加的物力、人力、以及财力。要知道，优化结构的根本就是尽可能地使人力、物力以及财力得到降低，并且使施工建筑的质量得到有效保障。所以，在具体的建筑设计过程中，一定要加大对以下两个方面的重视程度：第一，找到建筑技术与经济之间的平衡点，降低二者的矛盾，在新技术的协助下减少经费的支出；第二，要对技术带来的经济效益进行了解，认识到技术的进步与发展将会降低不必要的经济消耗，所以，必须要重视技术的发展。
4在建筑领域，结构设计优化方式的具体应用
4.1建筑设计中的应用
在进行建筑施工之前，需要根据施工的需要对相关要素与内容进行优化，比如对设计工程造价的优化，建筑施工需要耗费大量的资金和材料，利用建筑结构设计的优化方案，综合考虑建筑施工的各种影响因素，并确定相对标准的设计要素指标，严格控制建筑设计中的成本，最大程度上降低建筑施工项目的投资，为建筑企业赢得更丰厚的社会和经济效益。
4.2桩基础的优化
建筑结构桩基础由预制桩和灌注桩两种类型组成。预制桩生产成本低，配筋率很小，节约钢材，空心桩很环保，直径小，比表面积大，单方混凝土的承载力很大，施工简单，技术难度低。并且工期短，工程能连续施工，在松散土和非饱和填土中是正面的，起到加密和提高承载力的作用。但是预制桩的挤土效应在饱和粘性土中是负面的，会引发灌注桩断桩、缩颈等质量问题，对于挤土预制混凝土桩和钢桩会导致桩体上浮，降低承载力，增大沉降；挤土效应还会造成周边房屋、市政设施受损。灌注桩在施工过程中的质量控制较难实现，并且耗时长、操作复杂。因此，在符合相关建筑标准和环保标准的前提下，实际施工应优先选择预制桩。
4.3结构构件的优化
“总量控制，包络设计”。所谓总量控制，就是在进行配筋设计时，不要拘泥于计算出来的数值，非要配的比它大，在梁支座负筋处，可以适当配小点，有利于实现强柱弱梁，但是跨中一定要配够，跨中与支座的总量要与计算的总量相当，若支座减少时，跨中要放大。所谓包络设计，就是在进行结构设计时，如果有不确定因素，应按各种情况分别计算，取结果的最大值进行包络设计。另外，“强梁弱柱，强剪弱弯，强节点弱构件，强柱根”也是非常重要的基本原则。在设计过程中，通过各种措施，一定要保证实现这几强几弱的原则。一般来说，当箍筋为加密箍筋时，框架梁与箍筋间距不超过10cm；当箍筋为非加密的箍筋时，框架梁与箍筋间距不超过20cm。在设计过程中，当梁柱为非加密时，可以不考虑弯矩与剪力对结构设计的影响。
5结语
近年来，随着社会的发展和人们生活水平的提高，对建筑的安全性、实用性、艺术性、美感性等方面的要求越来越高，因此，建筑结构设计优化就显的非常重要，在今后的建筑中有必要进一步深化建筑结构设计优化，只有这样，才能更好的满足人们越来越高的建筑需求。
参考文献：
［1］唐益林．建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用［J］．建材与装饰，2017．
［2］张岩．建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析［J］．现代装饰（理论)，2014．
［3］周汉杰．建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用［J］．中华民居（下旬刊)，2014.
论文作者:韩白玉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/15
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