摘要：日前，随着我国社会市场经济的日益完善，城市化建设也十分完善，因此建筑物的经济性能受到越来越多人的重视。因此，尽可能使用最少的材料或者最少的造价成本来建造出满足国家规范和设计使用要求的建筑物，是现今建筑行业人士的追求。但同时，我们需要保障建筑物的安全性能，所以在这种背景下，建筑结构的优化设计作用就体现出来了。建筑结构优化设计并不是简简单单的减少混凝土材料用量和钢筋等的用量，而是要需要通过不断调整各构件刚度之间的比例关系，做到充分利用各构件的受力作用，发挥它们各自的优点长处，使建筑物的整体结构达到最优。
关键词：结构设计；设计优化；建筑设计；设计应用
1 建筑结构设计的相关概述
1.1 建筑结构设计优化概述
建筑工程结构设计优化是在原有结构设计的基础上对多个方案进行对比分析，从中选择经济性、安全性都能满足使用要求的施工方案，提高工程项目质量水平。从建筑结构设计的角度来看具有一定的复杂性、专业性，而结构设计优化涉及的内容更多、更丰富，在具体设计中可将其划分成2个部分，总体结构与分部结构，这也间接说明建筑结构设计不仅要满足部分功能性需求，还要形成一个有机的整体。通过对建筑结构设计进行细化，工作人员需做好以下几方面内容：房屋基本结构的优化设计、房屋围护结构的优化设计、房屋顶部结构的优化设计、房屋经济性及安全性的优化设计。不管从哪方面来进行结构优化设计，其所具有的安全与经济价值是不容忽视的，并且作为建筑结构的重要组成部分，各个方面都应具备良好的功能性特点，这样才能实现建筑结构设计的良性发展。
1.2 房屋建筑结构设计中应用优化技术的原则
首先是经济性原则，根据工程结构设计的价值来进行优化设计，房屋建筑工程的一项重要工作就是获取收益，特别是对房地产开发商而言，其投资建设的主要目的就是以一定的资金获取收益回报，在结构设计优化中也应关注建筑整体的经济性，从建筑构件、布局设计、材料性能等多方面入手，确保统一性，制订出符合工程质量目标、成本计划的结构工程方案。其次是安全性原则，安全性是结构设计必须具备的一项内容，工程结构设计是项目建设顺利开展的依据，其主要涉及基础结构、围护结构、屋顶结构等多项内容，在具体设计中应综合考虑各方面的安全性和稳定性，结合工期进度、成本费用进行合理控制，只有这样才能设计出符合人们审美且使用舒适的建筑物。
1.3 房屋建筑结构设计中应用优化技术的特点
（1）从结构设计的角度来看，不同地理位置、不同自然环境下建筑结构设计也存在一定的差异，这样才能满足不同地区建筑物的使用需求及本地区的地形地貌特点，积极开展建筑结构设计优化，能实现建筑工程建设效益的最大化。同时，建筑工程中还融合了绿色环保的理念，符合我国绿色可持续发展的要求。
（2）建筑结构的美观性、舒适性。美观与舒适都是人们居住的一种感官效果，为了提升人们的生活质量，满足更多人的生活需求，在设计过程中从人们的审美、舒适出发，应用结构优化技术更能体现当前建筑物的个性特点，甚至成为城市内部极具代表性的建筑物。
（3）从结构安全的角度出发，安全性是建筑结构必须具备的一项功能，也是保证内部人员生命安全的基础依据，在这方面不允许有任何的失误和问题。因此，建筑结构优化设计需综合各个方面的影响，从实际出发解决问题。
2 建筑结构设计优化要点
2.1 设计上注重协调性
在房屋建筑结构设计优化法中，设计的协调性在房屋结构设计中，尤其是整体设计中的地位非常重要。如果在结构布局上，设计不协调，那么房屋结构与建筑平面之间配合不紧密，不但影响房屋的稳定性与安全性，还对房屋的美观产生不利影响。设计的协调性，包含建筑结构内部协调和建筑整体与外部环境的协调两部分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计建筑结构内部时，结合用户的要求，科学合理的布局墙和柱的位置，此外还要保证房屋每层结构的截面与高度的协调统一。在设计建筑整体和外部环境相协调时，引入环保理念，运用审美学与艺术学，在空间、色彩方面相协调，提升建筑物的欣赏价值。
2.2 重视优化结果分析
结果分析在建筑结构设计优化中具有重要的作用。一项工程设计中涉及到许多参数，利用现代化的手段计算出实际需要的数据，并对这些数据结果进行周密分析，提取信息，以此制定出设计方案。除此之外，在优化设计中还应考虑其他因素，将各种影响因素都考虑在内。比如，在建筑物实际建设过程中，常常消耗大量的人力、物力，进行优化的结果之一就是在保障安全的基础上，降低成本的投入，因此，需要对多方面进行优化分析，如对不同技术的经济效益进行分析比较，对技术与经济之间的平衡点进行计算分析等，以此找出最优设计方案，避免不必要的人力、物力浪费。所以在房屋结构设计时，一定要做好优化结果的分析。
3 建筑结构设计中优化技术改革措施
3.1 要动员工程师积极主动地参与前期工程的规划
建筑结构工程师应该要积极地参与早期的项目计划，这是结构优化技术的关键步骤，因为在建造反诬工程的实际建筑当中，建筑师其实很难正确的分析系统结构与建筑师之间的关系，积极的参与前期工程的设计理念，可以帮助建筑师更好的理解与创新，将整个建筑的优化功能完全的展现出来。
3.2 模型的设计
建筑结构优化设计的模型建设必须先获取结构设计中所涉及到的各种具体数据信息，然后从中提取出相关变量的数据信息，并以此为基础建立函数模型。再利用大数据等现代化手段计算并制作出最优设计方案。建筑结构优化设计的模型的建立需要注意以下几项事情。首先，在选择设计变量的时候，一定将影响整体设计的因素作为首选，其他影响作用较小的因素可以作为参考数据，这样可以提升工作效率。其次单独将建筑切面的尺寸及与建筑截面积相关的数据整理出来，并制成相关的函数，这样可以在一定程度上避免资源浪费，节省成本。再者，要结合用户的各种需求，比如房屋的空间规划、变形情况的规定、审美需求等方面，在设计时都要结合实际情况考虑在内，最大程度满足用户的需要。
3.3 要重视概念设计优化技术的分析
分析方法的多样性，可以确定结构的布局。因为建筑结构布局的多样性，相对的施工方案则可以选择不同的结构布局。考虑相同的荷载条件再选择不同的分析办法，其他建筑的设计参数与建筑材料，方法多种多样，这些都不能直接依靠软件给答案，是需要设计者来决定的。
3.4 协调优化设计
在进行房屋建筑结构设计时，施工设计人员应该注重提升房屋建筑结构的合理性以及适用性，确保房屋结构设计能够与房屋结构整体平面具有较高的融合性，促使两者之间处于一个紧密的配合状态。设计人员在对房屋建筑结构中的柱和墙进行设计时，确保柱面和墙面的协调性，避免出现柱与墙的错位问题，促使两者之间具有较强的一致性，同时，还应该注重房间开间进深的统一性，避免楼层的截面与高度出现明显的差异。此外，还需要注重对楼梯方面的设计优化。由于高强度建材较为轻便，致使其作用力会集中在转角区域。因此，房屋建筑结构设计人员在对楼梯进行设计时，在采用高强度建材的同时，还应该避免钢芯、重心交叠出现扭曲的问题，以确保钢芯、重心的交叠。
4 结语
总之，建筑工程结构设计中，为了保证结构设计的合理性，开展优化设计具有重要意义，建筑设计人员应重视优化设计的作用，关注这个环节的细节控制，综合多方面信息数据对建筑结构存在的问题及最优方案展开调查分析。
参考文献
[1]葛洋.房屋建筑结构设计中的优化技术应用研究[J].四川水泥，2015（10）：130.
[2]吴强.房屋建筑结构设计中应用优化技术的探讨[J].建材与装饰，2013（29）：22–23.
论文作者:刘鸿凡
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：结构设计论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 结构论文; 优化设计论文; 房屋论文; 建筑物论文; 《基层建设》2020年第1期论文;