摘要：以持续发展观、充分利用有限资源为基础的建筑结构设计，符合社会发展需求，也满足了人们对建筑发展要求，建筑结构设计优化方法必须坚持可持续发展，因此加强分析建筑结构设计是十分有必要的。在实际过程中，建筑结构设计人员要树立正确的意识，在相关的制度要求上，规范的实行每一个操作步骤，及时调整建筑结构设计方案，保障建筑结构设计科学的应用。
关键词：建筑结构设计；优化方法；应用
合理地使用建筑结构优化方法可以全面提升建筑的实际使用性能，有效地控制资本投入，实现建筑企业的经济利益最大化。为了在激烈的建筑市场中得以发展，各建筑单位应对建筑结构的设计与施工环节进行深入研究，在保证建筑质量安全的基础上减少经济投入，在规定时间内完成施工目标。
1建筑结构优化设计对房屋建筑的意义
建筑结构对房屋建筑设计的意义尤为重要，从建筑理论与实践操作两方面同时实现了对建筑本身的优化。在我国城市化进程不断推进的今天，建筑数量已经实现了成倍增长，城市中心空余土地早已消失殆尽。这就在一定程度上决定了建筑高度的增加，已经成为现代化进程的必然趋势，这也为建筑结构的优化调整提出了更高的要求。只有在保证建筑质量安全的基础上，做好建筑结构的优化工作，并为房屋的结构设计融入更多的先进、科学理念，利用高科技的建筑技术实现建筑结构的优化设计。
通过对房屋设计进行结构方面的优化，能够实现建筑设备性能的高效发挥，提高建筑材料的利用率，避免造成建筑材料的浪费，为建筑企业谋求利益最大化，提高房屋的实用性与美感，充分利用建筑内部的有效空间，增加人们的居住舒适度。
2建筑结构设计优化的主要原则
2.1功能性原则
建筑结构设计的功能性原则不仅对设计有重要作用，对建筑物更是极为重要。功能性主要指建筑结构在工程过程中的使用效果以及建筑完成后所生产的经济效益和社会效益。考虑功能性是建筑结构设计中重要的考虑因素，不仅要注重建筑功能使用，还要保证建筑物在后期应用中的效益。比如银行建筑结构设计就需要注重功能性，考虑建筑的安全性和安全通道，以及建筑物的承载力，从而更好的发挥建筑结构设计功能性。
2.2安全性原则
安全性可以说是每一个建筑结构设计必须要考虑的因素，每个建筑结构组成部分都需要考虑它的安全性和可靠性。建筑结构设计的安全性必须要考虑实际施工情况，不能纸上谈兵。如果安全性只停留于设计方案中，而没有与实际工作相结合，那么安全性原则的意义也没有任何意义，既不会提高建筑工程的安全性，也会损失经济利益。
2.3绿色环保原则
随着社会经济和人们生活质量的提高，人们对绿色建筑物的认识也越来越深入，要求也越来越高。在建筑结构设计中注重绿色环保，使用绿色建筑材料对提高建筑质量和满足人们对建筑的需求有重要的意义，还能够促进环境保护，促进可持续发展。
3建筑结构设计的优化要点
3.1注重设计协调性
建筑结构的设计优化要注重对设计协调性的重视，若想加强建筑与房屋立体结构与平面设计之前的关联程度，促进其紧密度的贴合，充分利用现有空间进行有效利用，实现布局上的美观，就要注重结构设计中的全局协同特性。在建筑结构的墙体设计时，要结合居住用户的实际生活需求，对墙体与立柱的位置进行人性化设计，以房屋的简洁设计为主要核心思想，在各层面的高度调整与截面设计体现建筑结构的协调性。
3.2注重优化层次性
在建筑结构的优化设计同时，应根据实际房屋建造需求进行全方位的综合考量，包括整体机构优化问题中的复杂细节。在设计优化过程中，要重视建筑的整体设计结构，从设计体系入手，实现建筑工程叠加设计的目的。实现建筑使用寿命的有效延长，就要将建筑设计进行阶段性的开展，在保证房屋建筑质量及安全的基础上，最大程度地减少建筑企业投资成本，提升企业经济收益。
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3.3重视设计系统
在对房屋建筑结构进行优化设计的过程中，还要对外围以及房屋顶部的屋盖进行优化设计，将周围的环境因素也考虑到对建筑结构的优化问题中，从而结合实际开展全方位的综合考量。设计师要结合建筑的使用类型、结构布局以及工程造价预算进行优化设计，保证房屋的使用性能及经济性。为了顺应飞速的时代发展与科技革新，建筑设计师应不断突破传统的房屋设计方法，不断地推陈出新，注重在房屋结果方面的创新设计，促进房屋建筑符合时代发展的大背景。在实现人们对居住空间建筑的日常生活需求的同时，将承重构件安置在建筑的垂直方向上，避免其相互错开，以确保建筑的安全质量与建造质量。
4建筑结构设计优化方法
4.1优化设计概念。建筑结构优化设计是指在特定的约束条件下，按某种目标，如刚度最大，成本最优控制，重量较轻等，找出最优的建筑结构设计。建筑结构优化设计，是实现建筑基本功能与建筑投资成本的主要手段。首先要对建筑设计概念进行优化，在进行概念设计时，最合适的方法是人工与计算机结合，将人工与计算机有机结合，才能做出最优建筑设计。在对建筑材料进行优化挑选时，最优选是通过人工对材料性能进行相关分析处理;对于设定建筑的相关参数时，比如建筑比例模型，体积耗材，色彩搭配等，运用计算机处理数据能极大地减少人力浪费，并且可以保证数据的精确性，以后再对概念进行修改时，通过计算机也非常的方便快捷。
4.2优化建筑设计模型。其次是对建筑的数据模型进行优化，在保证建筑材料性能安全可靠的前提下，挑选合适的设计变量，保持变动条件比较小的预定变量，再以减少资金投入控制建筑成本为目标，建立以建筑尺寸和有关数据所代表的的目标函数，结合房屋的尺寸要求，承力大小，结构强度，变形程度，仔细考虑结构的许多限制因素，以实现最好房屋的设计标准，符合客户要求。
4.3宏观与局部。完成以上宏观优化后，应对建筑细节进行优化。对建筑局部整体和部分进行优化，建筑结构设计具有层次性特点，因此设计人员在设计建筑时一定要对建筑安装体系予以重视，设计整个建筑体系时，会从中延伸出许多其他相关体系，首先从整个建筑安装体系入手，优化衍生体系，打破体系之间的横向关联性，使叠加工程呈现出完美的效果，从建筑物的源头进行设计优化。建筑结构是由很多部分以及细节构成的整体，因此要对每个小部分进行优化，协调好小部分与整体间的关系。充分认识整体优化的必要性及优点，从宏观到细节，完整把控设计节奏。
4.4阶段性优化。建筑结构优化应该具有一定的阶段性，根据实际情况参考施工进程，由此确定优化方案。其中混凝土浇筑施工的进程会影响整个工期的进度，因此优化施工设计方法非常有必要。
4.5优化主体结构。结构优化设计是一个十分复杂的系统工作。因为一个建构筑物本身就是一个从上到下的结构系统。选择合理的、规则的平立面方案，是一个成功的优化结构设计的开始。越是复杂的建筑造型，越增加结构抵抗地震的建筑成本。选择合理的结构体系，对造价影响较大，如剪力墙含钢量比普通短肢剪力墙低。通过选择合理的基础形式，能实现降低基础造价和增加上部结构整体稳定性。不同的结构形式，结构优化的重点各不相同，例如，剪力墙结构，剪力墙中所占上部结构钢筋量在60%左右，剪力墙是这种结构优化的重点;框架结构中梁的钢筋用量在整体结构中占比较大，故框架结构上部优化的重点在梁的优化上。
4.6优化辅助性。建筑设计在优化房屋结构里的排水系统时，需要考虑的更加长远，延长排水系统的工作时间以及使用寿命，对水管尺寸和管道孔洞的预留以及预埋件都要做到精确。安全是电气设计需要最先考虑的问题，电气设计优化主要是针对老化或者复杂的线路进行处理，防止线路与墙体发生摩擦，一旦发生漏电问题，那么便是设计发生了缺陷，要保证管道的始终畅通状态，对输水管道和气体管道选用不同的处理方法，给气体管道的预留口设计一个合理安全方便的位置。
结束语：
总而言之，要从多个方面考虑建筑结构设计优化方案，注重建筑物的整体与局部之间的关系，建筑结构的协调性，地基结构、上部结构的质量，提高建筑物的使用寿命，并且优化方案不能脱离实际，要与实际施工情况相结合，及时调整设计方案。通过建筑结构设计优化方案，提高建筑工程合理性和科学性，保证建筑质量。
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[3]王林林.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].低碳世界，2017（22）：207-208.
论文作者:刘福星
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/18
标签：建筑论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 结构论文; 房屋论文; 优化设计论文; 方法论文; 《基层建设》2019年第18期论文;