摘要：随着社会的进步及人们生活水平的提升，人们对生活质量的要求也在逐年提高，在住房建筑方面已不仅局限于建筑的安全性与适用性，而且还追求美观、时尚与环保等。这就要求在房屋结构设计中讲究结构的设计优化，才能更好与人们审美要求相适应。
关键词：房屋结构设计 建筑结构设计 优化方法 应用
引言
在现代社会，随着人们物质条件的不断丰富，相应的其生活品位也在不断提高，对于房屋住宅的要求不再局限于过去的实用性，而是更多的关注房屋住宅的安全舒适以及时尚美观等。房地产市场为了能够满足客户的需求，以获取更多地经济效益，在进行房屋结构的设计时也在借助结构设计优化方法，通过对建筑面积以及实际面积进行统计和分析，进而实现房屋结构的优化设计。
1.房屋建筑结构设计优化方式的重要性
我国建筑行行业的飞速发展，高层建筑和超高层建筑越来越多，施工单位更加关注如何用较少的资金，进行结构的优化设计，满足人们的基本需求。如果建筑单位想对房屋建筑进行优化，首先设计人员应保证建筑的整体质量符合国家相关标准，然后结构实际情况，对设计方案进行系统的分析。在优化设计中，设计人员应使用先进的技术和优秀的设计理念，对建筑工程进行关系，并对造价问题进行合理的控制。从实际应用情况表明，设计人员应明确经济效益和施工技术之间的联系，然后对设计方案进行综合规划，从而增加建筑单位的综合效益。充分利用建筑结构的优化设计，能够较好的发展建筑中的接卸设备作用，体现建筑材料的较好性能。这种优化设计的方式，比常规的建筑设计更有优势，能够增加建筑单位的整体效益。设计优化方法，会使房屋结构与系统连接的更加紧密，提高房屋的整体素质，人们居住更加安全。所以对房屋建筑结构进行优化，能够保证居民居住的安全性，为建筑单位增加收益。
2.结构设计优化技术的实践应用-以某地区建筑为例
2.1某地区住宅房屋概况
某地区住宅整体高度为17层，建筑的主体采用钢筋混凝土的的剪力墙形式。在对实际情况进行考察并对现场建筑场景进行分析之后，对该住宅建筑使用结构优化设计方案，结构优化对传统结构设计模式进行改造与创新。在结构设计中主要以人力施工为主，采用计算机辅助设计方式，对施工中的各个环节进行优化，使得整体建筑设计实现了全局合理性优化。与结构优化之前作对比，建筑在设计方面更加的合理，减少了建筑成本，降低工程造价。
2.2直觉优化
直觉优化技术是指与建筑设计在同一方案中，可以实施诸多不同的结构布置设计，例如，在确定了结构设计优化的某地区住宅中，同种荷载下也可以有很多不同形式的分析方法。在具体的结构分析中，设计参数、荷载的取值以及材料都不是唯一的，在建筑的内部细节处理也不尽相同，这些问题计算机不能处理，需要相关设计人员作出分析与判断。
2.3对某区住宅建筑优化设计的前期处理
对房屋建筑结构作出设计需要最优化的设计方案，在房屋结构设计前期，工作人员应该积极参与其中，并对工程的实际情况充分了解，对建筑结构以及框架作出合理选择。一个好的设计方案是房屋结构设计的保障，在对A地区建筑进行结构优化设计的过程中，需要相关设计人员能够严格遵守设计方案，不仅需要对设计方案细节了解，好需要对工程环境的合理性作出判断，并在结构不规范之处作出调整。
2.4剪力墙的优化设计
房屋建筑上部结构优化的前提是剪力墙的合理布设，如果剪力墙的质量得到保障，楼层的结构重心就和对称楼层的平面钢都中心点重合，那么可以极大地削弱地震、风力等外部影响作用的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高层剪力墙住宅里，剪力墙的墙身所用钢量是建材钢量的45%到65%之间，占有十分重要的比重。剪力墙的布置在建筑结构优化中有以下要求：周边强，中部弱，剪力墙的布置应当尽可能布置在周边的外墙，而且要多布设一些均匀长墙，这里的长指≤8m，短墙肢不仅不利于抗震，还会使成本增加；要避免不必要的复杂转折形状设计，少一些独立的墙肢；剪力墙沿着高度要均匀变化，各墙肢的轴压比值应该大致相近，这样可以减少某个具体剪力墙所承受的压力，强调剪力墙钢构件的均匀性和经济性，如板厚控制在12cm和14cm之间较合适，力求使剪力墙结构得到最优化处理。
3.建筑结构优化设计在房屋结构设计中的应用
3.1建筑方案优化设计
在进行房屋住宅的结构优化设计时，通常把可靠度当作其设计和制定实际方案的依据，但往往受到许多因素的约束和限制，甚至还会出现不具备线性相关关系的数值和因素，导致设计工作工作量冗杂。因此可以通过采用拉氏乘子等方法，对数据进行相应的转化，将其中对于实际设计所涉及到的约束性因素转化为非约束性，进而提高方案设计的效率。通过程序演算得出结果后，应当进行分析比较，依据实际情况选出最优方案。在对方案进行商议时，应从多角度全方位进行分析和考虑，例如房屋住宅的实用功能、安全性能、住宅的外观以及房地产企业的资本投入等多方面进行考虑，保证方案的合理与适用。
3.2房屋结构的上部结构的优化设计与分析
上部结构的优化首先要考虑剪力墙的优化。要结合整体结构的重心位置、楼层平面的刚度中心位置及剪力墙的受力平面位置及分布的特点，多方面进行有机结合，重点要将重心放在上部受力作用下的安全保障，一方面是风力因素，整体建筑结构受力点，地层运动情况下受力情况及混凝土负荷数值等，如何建筑项目可以采用大开间的剪力墙的结构形式，设计中尽是要将剪力墙的墙上体部分的长度适当加大，这样设计优化可以大大减少剪力墙的墙肢数，也就减少受力面，可以在内部系统建造时的减少墙混凝土的用量，也就意味着内部的钢筋用量相应减少，在成本节约上明显体现出来。
3.3建筑基础桩优化应用
基础桩作为所有建筑的基础，其直接影响建筑施工完成时候是否走样、变形问题。基础桩施工质量是否符合要求，对于整个建筑的质量都会产生影响，因此在建筑基础装时必须注意优化。基础桩优化一般在符合施工沉降标准情况下，可以加入预制桩施工，减少施工工序，同时还要不断加深基础桩，务必建设出符合质量标准的基础桩。
3.4建筑中梁板结构设计的优化
在建筑中梁和板的设置也在建筑结构优化设计中占有很重要的位置，在梁和板布置中，需要注意以下部分：板的厚度对建材的使用程度和配筋的需求都有较大影响，所以板的厚度需要注意；楼层梁的布置最好让传力路径规划成简单明确的路径，而且如果没有特殊需要，不宜设置较高的连梁，这样会增加成本；较小跨度的班上有隔墙或者是板开洞的时候，墙和洞旁边可以不设梁，而是在板内放置加强筋，这样的结构优化合集是为了降低梁带来的成本增加或者受力复杂的情况。像目前比较流行的钢结构框架设计中，压型钢板的使用已经越来越普遍，但在国内压型钢板因为防火安全的考虑通常只用于模板作用，并没有充分发挥其拉应力，所以近年来来国外引进的闭口型强耐火型压型钢板，不但用作模板，而且还可以使其发挥底部钢筋作用，能使钢材节省35%，这就是当结构选材上的优化给建筑经济上带来的好处。
4.结语
建筑结构设计优化方法在房屋建筑设计中有着无数的体现方面，房屋结构的设计是一项复杂的工序，也是建筑中重要的部分，优化建筑结构的设计有利于建筑施工阶段的各种实际问题的解决，也有利于提升建筑的实用性与安全性，使建筑获得最大的综合效益。这种优化方法可以体现在建筑的方方面面，一定要得到普及。
参考文献：
[1]王也. 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），2013，03：81-82.
[2]胡天水. 房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J]. 中华民居（下旬刊），2013，04：45-46.
论文作者:徐明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
标签：建筑论文; 结构设计论文; 房屋论文; 剪力墙论文; 结构论文; 优化设计论文; 建筑结构论文; 《基层建设》2018年第8期论文;