摘要：房屋结构工程作为当前建筑市场重要组成部分，在面对当前市场竞争趋势下，各个施工单位、企业力图通过优化房屋结构提升房屋工程建设质量，以此在市场上获得发展优势，为企业实现可持续发展发挥有效的促进作用。结构作为房屋工程的核心部分，随着现今房屋工程建设需求不断丰富、结构建设等级不断提升的当下，建筑企业施工所面临的压力也在不断的提升，企业结构设计一方面需要满足业主对于房屋美观性的需求；另一方面，同时需要满足结构本身安全性和实用性需求。以此，企业加强研发，通过多方面研究，优化结构，提升房屋结构安全系数，尤其是结构抗震等级的提升，降低由于设计规划不合理导致企业成本上升的现象，通过房屋结构优化设计促使建筑企业经济效益最大化实现。
关键词：房屋结构设计；建筑结构设计；优化方法；应用
1建筑结构优化设计的特点及重要性
1.1建筑结构优化设计的特点
建筑结构优化设计是一项非常复杂的环节，需要建筑设计过程的每个环节都互相协调。对于房屋结构设计，房屋的外观和质量需要得到有效保证。而建筑结构设计主要是指对房屋结构进行优化设计，建筑结构设计和房屋内部结构要互相结合和协调，尽量减少施工损耗和施工成本，从而保证房屋结构的设计质量和外观，实现其实用价值，并使房屋的建筑结构设计得到科学合理的优化。
另外，建筑结构设计应与外观设计相结合。一些建筑在设计中过于强调创作的新颖与美观，没有与结构设计进行有效的结合。而建筑物本身承受着巨大自重荷载与活载、扭矩、风荷载等作用力，如果没有按照建筑的结构受力特征和基本的结构技术原理进行结构设计，会导致建筑结构不稳定，从而引发严重的安全事故。
1.2建筑优化设计的重要性
优秀的建筑设计方案可以在保证房屋结构具有实际使用价值的同时，大幅度提高建筑物的环保价值和经济效益。因此，优秀的建筑结构设计方案不仅可以最大限度地节约建筑成本，还可以给建设方带来巨大的经济效益，并且不会破坏周围环境，在一定程度上与当地的生态环境相融合，实现经济效益与自然环境的可持续发展。由此看来，科学合理地对建筑进行结构优化设计有利于体现建筑的综合价值。
2建筑结构优化方法在房屋结构设计中的应用
2.1建筑结构模型优化使用
建筑结构优化方法应用于房屋结构设计中，首先创新使用建筑结构优化模型。建筑结构模型制定的选择使用的过程中，一方面，注重不同变量的选择，从建筑结构本身出发，立足于项目工程本身，全面分析影响建筑结构的因素，无论是单一性因素还是多样化因素，都能够切实按照预定参数表现出来，将其反馈在模型的优化建设中。另一方面，在建筑结构模型优化设计基础上，多种因素共同反应，以此减少结构设计数量和实际计算数量，帮助结构设计人员工作量降低，在模型优化选择基础上，提升工作效率。
2.2基本目标函数的确定
在模型优化选择基础上，进一步确定目标函数。房屋建筑结构优化方法设计应用的过程中，结构设计人员需要对建筑环节有效清理、对各种建筑材料的规格、标准和数量等清楚到位，在明确造价总体成本基础上，确定材料应用函数。此外，在明确结构设计优化约束条件下，需要突出钢筋的优化使用，钢筋作为结构主要构成部分，明确钢筋结构截面的面积，通过钢筋的使用有效控制成本。
2.3地基基础设计要点
对于房屋的地基与基础设计，必须以安全为设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆过程中最重要的设计原则，必须根据地面定性调查数据，进行综合研究地质，土壤和地下水，以及其他因素的影响，全面提高基本类型和上部结构的设计，不要片面追求耐力容许值，让小的耐力容许值成为建筑行业广泛的标准。一般来说，施工前的设计过程中，设计部门应该看到比相关部门提供更多的详细的地质层住房建设的调查报告，并以此为设计的依据进行设计。
2.4协调优化设计
为了使造型更加美观，而且能够实现更加合理的目标，那么要求设计师在设计的时候，整体结构要和整体的设计相吻合，增强房建的平面设计的功能，二者相融合。整体的墙位和柱的位置也不允许出现错位的现象，使得每个房间保持功能统一，但又有略微的造型差异化，各个方面入手，进一步的凸显出特色。从而构建出具有自身特点的优势，而且符合应用技术的要求。
2.5建筑结构设计的安全性
建筑结构的安全是房屋建筑结构设计的最基本要求，也是其质量好坏的一个重要衡量指标。在建筑房屋的使用中，会遇到很多不可抗拒的外力因素，尤其是最没有规律可循的地震，因此房屋建筑结构设计是尤其需要对地震荷载作用进行充分考虑，通过对设计或构造等层面采取合理措施来提高建筑的抗震能力。根据以往的经验总结，目前对于建筑物的结构抗震设计，确实有着一些比较有效的设计方案，如设计成结构对称的建筑物，其荷载承受处于均匀状态，建筑物的延性较大，结构的危险截面比较少。采用延性建筑房屋结构，通过多道设防思想即通过次要构件来保护主要构件，来满足建筑结构抗震性能的要求等。
2.6在建筑结构系统化设计中的应用
在建筑结构的系统优化设计中，排水系统和电气系统的优化是主要内容。排水系统的优化主要是指房屋建筑中的排水管道系统。通常情况下，建筑中排水系统的管道种类多，数量大，并且规格尺寸不同，在建筑内部设有专门的排水系统房间，每个排水系统房间都布满了各种管道，放置了大量的机械设备。在这些基础上合理地建设排水系统的管道，并在保证管道的各项尺寸指标符合相关规定的情况下，可以直接在地下室对这些机械设备进行设置。另外，可以采用专用通气管的排水管道系统或采用新型排水管道系统；排水立管宜采用乙字弯消能措施；排水管系应加强通气，保持管系内气压平衡；建筑污水、废水应分开排放，以便废水回收和污水处理厂进行污水处理。
建筑结构的电气系统中，为了优化供电系统，应尽量根据负荷的等级采取相应的措施。对于各级负荷的供电电源，要使其达到设计规范的规定，用电单位要综合考虑用电容量、用电设备的特性、供电的距离等因素，采用补偿无功功率的措施，尽量减少电压偏差，降低系统的阻抗，使三相负荷平衡。
2.7提高建筑抗震性能
要达到提高抗震性能的目的，必须在设计时从理念上和思想上高度重视，对建筑主体的整体设计进行科学研究，合理设计。为提高建筑的抗震性能，应在结构设计方面应提高其规则性、力求简单、并尽量做到均匀对称。抗震性高的建筑应具有一定的规则性，尽量少出现凸角结构，结构设计不能过于复杂。平面布置不规则的建筑结构，会在地震作用下产生较强的扭转作用，要注意偏离结构刚心远端抗震墙或框架柱承载力的验算。因此，在不对称建筑结构的抗震设计中，要确保结构平面布置结构的刚心和质心相重合，以避免或减小地震所产生的扭转效应[2]。另外，为了避免地震引起的建筑非弹性形变，应使塑性变形集中在有延性能力的构件上，提高建筑的刚度和整体稳定性，从而提高建筑自身的整体抗震性能。
结论
综上所述，建筑结构优化作为房屋建筑工程的重要组成部分，在实际结构优化中，明确结构优化理念下，能够在模型选择、目标函数确定、约束条件确立基础上通过最终的综合分析合理选择优化方法，同时注重多方面利益人员的兼顾以及增强结构优化的适应性，通过结构优化方法提升建筑工程质量。
参考文献：
[1]高太勇.建筑结构优化方法在房屋结构设计中的应用[J].建筑知识，2017（15）：9.
[2]景毅.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用分析[J].科技资讯，2014（27）：36-36.
论文作者:于景润
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
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