摘要：改革开放以来，我国经济高速发展，人民生活质量不断提高。这也使得市场对现代生活环境提出了高质量、环保健康的新要求。而我国建筑行业为了扩大市场竞争范围，对建筑设计、施工、管理等等方面都投入了大量的资源，这在满足了人们对建筑房屋质量和美观双要求的同时，也促进了我国建筑房屋机构设计的改进和优化。房屋建筑结构设计关系着施工企业经济利益、居住使用者的安全利益以及工程造价的预算和建筑物的质量和美观程度。
关键词：房屋建筑；结构设计；应用优化技术；探讨
1房屋建筑结构设计优化的内容及其意义
当前，我国经济快速发展，人们对居住条件及生活环境要求越来越高，而对建筑房屋进行优化设计，使其结构与美观相互协调、同时适用、安全、经济以及便利是改善人们居住环境方面的重要手段。房屋结构设计优化理念注重以实际为准则，根据工程建设的基本状况，以计划成本为控制中心来进行的结构优化设计，其内容就是利用对建筑基础的结构、屋盖系统的结构方案以及围护系统结构方案等环节，建立起一种关于结构优化设计的模型，通过对各种不同的影响变量参数中的若干关键参数的科学的计算，确立最终的建筑工程结构设计的优化结果方案。
房屋建筑结构优化设计意义重大，一是大大提高建筑结构经济性，房屋建筑进行结构设计优化可节省材料，有利于抗震，减少内外表面装修，提高了其受力性能，增强了建筑的经济性能。二是结构优化设计大大降低了建筑工程的总成本造价，提升了建筑工程结构设计的经济性。
2房屋建筑结构优化技术的必要性
城市建筑土地资源随着城市化进程的加快而愈发紧缺，因此未来城市住宅的发展方向就是高层或者超高层住房。与传统建筑模式相比，高层建筑以及一些新型建筑的建设难度更大，这就对施工建设人员提出了更高的要求，同时也应该重视房屋建筑结构优化技术，如何在减少资金投入的情况下，运用新的建设理念与技术，在合理进行建筑设计方案规划的基础之上，建设出安全经济的建筑物。根据近些年来的数据来看，建设资金的投入确实因为房屋结构设计优化而减少，和没有进行过优化的建筑相比，优化之后的建筑往往可以节省五分之一左右的建设费用。当然在实际施工的过程中，房屋结构设计优化也会受到各种因素的影响。。
3房屋建筑结构设计中常见的问题分析
1、上部结构存在的问题
房屋建筑结构设计中，上部结构包含了很多方面的内容，如梁、板以及柱等，这些上部结构中都存在或多或少的问题：首先，我国很多框剪结构连梁设计环节做得并不是很好，有的是因为重视程度不够，有的是因为认识不足；其次，相关设计人员在设计楼板时，只是简单的把双向板作用按照单向板进行计算，并没有考虑对板的受力状态的认识，久而久之，楼板的一个方向就会因为受力过大、另一个方向受力不足而出现明显的裂缝；最后，实际工作中，存在承重柱截面高度设计过小问题。
2、地基基础方面存在的问题
①实际工作中，我们会遇到很多多层建筑、无岩土工程，在这些工程展开之前，工作人员本应对其地质等进行认真、仔细的勘察并撰写勘察报告，但实际工作中却经常出现资料不齐全现象。设计人员依靠传统单位的口述或是比较笼统的信息对附件的参照物进行施工图纸设计，这样设计必然会达不到预想的设计要求。②地基设计不合理，带来一些不必要的材料损失。比如，某综合楼的结构为3～4层，柱与柱之间的间距是5.6m×5.7～7.5m，在设计时，如果选用大直径的钻孔灌注桩，桩长又设为42m，这种设计显然是不合理的。③没有进行换土垫层设计，只是单纯的凭经验进行处理。这种处理方式既不安全，也不经济，会严重影响房屋内建筑的质量。
4房屋建筑结构设计中的应用优化技术
1、地基条件对基础受力状况的影响
地基基础的受力情况，与地基土的压缩性和分布具有一定的关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当地基土压缩性较小时，其基础结构的整体和局部弯曲都会较小，上部结构的稳定性也较好。但在实际施工中，地基土通常都会具有一定的可压缩性，而且在分布上也较不均匀，这样基础弯矩则会具有较大的差异性。这样不可避免的会在基础和地基界面处产生一定的摩擦力，但这种摩擦力基本上都不会超出土的抗剪强度。孔隙水压力的变化情况会对摩擦力的大小和分布带来一定的影响，同时界面的状况还会受到外荷载分布及性质、基础的柔度及土的蠕变等的影响，所以对于界面摩擦所产生的影响还要进行充分的考虑和慎重估计。
2、结构设计方案模型优化
对房屋建筑结构设计进行优化，就要提出合理的、科学的最优解决方案。在进行房屋建筑结构设计时，还要考虑：第一，设计变量需要做好科学性的选择。一般来说，在设定设计变量时需要对各种影响因素的作用进行充分的考虑，针对变化影响不大的参数，可以定较高的预定参数，使用这种方法，可以减少计算编程方面的工作，进而提升工作效率。第二，确定建筑结构设计优化目标函数，这也是非常关键的一项。利用相对应的目标函数，可以确保各个优化的约束条件都能满足相应的规范要求，确保房屋建筑结构设计优化本身的科学性及规范化。
3、数字技术
随着以计算和互联网为代表的科学技术迅猛发展，人类社会步入数字化时代。房建结构优化技术与数字化技术的结合是房建结构设计优化的契机。因为采用数字化技术，不光可以降低结构设计工作的难度、提升工作效率、优化工作流程，还可以切实提升结构设计的水平。除此之外，数字化时代除了先进的工具的使用之外，互联网海量的数据还可以为设计者提供更多的借鉴和思路。
4、细节处理
在房建结构设计的优化过程中，细节的处理是值得注意的关键环节。例如，普遍存在的空调外机安装问题，其根本原因就在于房建结构设计不合理，导致空调安装工经常面临非常危险的高空作业，甚至有的小区只能从楼顶下去安装空调外机。在房建结构设计的过程中有很多这样的细节，只有不断地积累经验、以更加严谨和科学的态度面对每一个细节，才能不断克服存在的问题，避免由于设计的失误导致后期很多工作的难以进行的状况。除了经验之外，细节方面的优化还要注重对现场的勘查，结构的设计和优化一定要建立在对现场的足够的熟悉之上。
5房屋建筑结构优化技术注意的事项
1、房屋建筑结构优化技术的应用需注意到前期的参与
前期方案的确定会直接影响建筑项目的总成本，而目前普遍存在前期方案确定中结构优化设计技术并不参与其中，以致相关设计人员在进行房屋建筑结构设计时往往会不注意建筑结构的合理性和可行性，这样的建筑结构设计结果会对结构设计造成直接的影响，增加了结构设计的困难度，并且增加了房屋建筑结构设计的成本。为此，设计人员应充分的融入结构优化设计方案，使结构优化设计方案初期参与其中，优化选择合理的结构形式和设计方案，可以节约成本。
2、注重细部优化
2.1除了注重整体设计的同时，也应加强结构基本构件的精细设计。比如尽量划分矩形板块的现浇板设计，这样既可以使现浇板设计的受力合理，也可以避免拐角裂缝的出现。
2.2随着计算机技术以及结构优化设计理论的结合，在具体的优化设计过程中，优化设计实际上已由一个工程实践问题转化为一个数学问题。因此，工程设计人员应加强自身基于计算机技术的优化设计分析。
6小结
总之，建筑结构优化设计工作既要求能增加结构具有的稳定性及安全性，还要能帮助减少建筑造价成本，提高工程效益。所以，设计工作者在开展建筑结构优化设计过程中，需要综合考虑多个方面的因素，来制定相应的合理优化设计方案，从而在确保建筑安全性、舒适性的前提下帮助节省建筑造价成本。
参考文献：
[1]兰志东，芦洋，李凤英.现代建筑结构的优化设计分析[J].科技传播.2013（9）.
[2]吴勇.建筑结构优化设计分析[J].建材世界.2013（3）
论文作者:陈颖
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/10
标签：结构设计论文; 结构论文; 房屋建筑论文; 建筑论文; 优化设计论文; 技术论文; 建筑结构论文; 《基层建设》2018年第25期论文;