摘要：现阶段，我国经济高速发展，人生的生活水平也越来越高，对日常的各项需求也有所提升，为了满足人们的生产生活需求，房屋建筑业也在不断的更新和完善。本文首先分析了建筑结构设计优化方法的重要意义，然后提出了建筑房屋结构设计优化的方法原则，最后重点对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用进行研究，以供相关工作人员参考。
关键词：建筑结构设计；优化方法；房屋结构
一、建筑结构设计优化方法的重要意义
在进行建筑结构设计之前，对于建筑要进行一定的优化，在进行房屋结构的具体设计当中，进行优化方法的应用的具体意义更大，不仅仅能够使得建筑变得实用和美观，还能够对于公测造价进行有效地控制，对于建筑企业而言，自然希望能够用最小的投资，得到最多的利益，但是对于建筑结构还要顾及到可靠性、科学性和安全性，这就要求对于建筑结构进行优化设计。在进行现代建筑的结构设计优化和传统的房屋结构设计来比较，我们能够发现：进行建筑优化设计方法能够将建筑工程的工程造价进行有效降低，大约为8%——40%，结构设计优化方法能够对于建筑结构的内部进行很好地协调，还能够使得材料的性能发挥更好地作用。这样不但能够使得建筑的安全系数得到保障，还能够使得建筑结构设计的实用性与安全性得到保障。
二、建筑房屋结构设计优化的方法原则
一般来说，建筑房屋结构设计优化要遵循一些原则。首先就是要符合企业和社会大众的需要，也就是要确保建筑能够满足现代人们日常生活的基础功能，使得居住者能够生活方便、舒适。其次，要充分考虑使用者的健康安全，也就是在进行优化设计中，必须要把安全性和环保性放在第一位，要使得其作品能够长久使用，使得居住者舒适愉悦。然后，还要考虑到开发商的经济效益，因此设计师们在优化结构时，也要使得建筑项目资源分配最优化，尽力节省资源和成本。最后，建筑设计师在对其结构进行综合设计和考虑时，在充分结合前人的经验和时尚元素后，还要大胆进行创新，实验一些新的结构和思路，在设计过程中不仅仅要使得结构匀称规则，充分融合自己的设计理念和元素，还要按照建筑结构特点，尽量使得建筑结构的纵向功能齐全、承重应力均匀，刚柔度适中。这才是确保其设计作品获得成功的主要基础，也就是要使得其建筑设计作品在优化的同时，也要实用。
三、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用
（一）整体优化和局部优化
任一项目建筑的设计都具备层次性及复杂性两方面的特点。以层次性看来，其一般包含建筑的设计体系、结构体系及安装设计体系等，每一个体系内又囊括了多个下属体系。进行房屋建筑设计时，设计人员应对各个下属系统进行优化，将各个布局间的横向关联冲破，叠加工程；以复杂性看来，其一般包含建筑原料选取、零部件选取、结构类型选取等内容。所以，对于任一房屋建筑来讲，就应从整体进行优化，方可真正实现设计优化。
（二）主体结构设计优化
在建筑工程上部位置相关结构进行设计实践中，应当进行建模，并优化整体系统。在该过程中，最主要的就是合理设计剪力墙，并确保剪力墙工程均匀可靠性。通过将楼层平面刚度中心点、结构重心结合（或者重合）在一起，目的在于减少风力或者地震等灾害造成的影响。在房建工程建设时，条件允许的情况下，应当最大限度地对剪力墙采取大开间构造模式，对剪力墙墙肢的长度进行加长，以此来减少墙肢，并且在标准要求下减少混凝土用量。同时，剪力墙暗柱设计时，利用的是普通类型的钢材，如果剪力墙相对较大，则钢筋的用量就会随之减少，降低成本。实践中可以看到，若建筑结构自身条件不具备，而且具有较高的抗震抗压要求，则剪力墙构件不得太大。
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（三）桩基础优化
桩基础可以划分为灌注桩及预制桩两种桩型。因为灌注桩在施工时质量较难控制，并且操作复杂，时间较长。所以，如果在沉降符合相关标准的基础上，应利用预制桩进行施工。另外，因为在普通状况下，伴随着桩基的不断深入，土壤对桩身的作用及摩擦也随之增大，所以，应尽量选取长度较大的预制桩。
（四）对上部结构进行优化
想要对房屋建筑上部结构进行模型建立及优化，首先应合理布设剪力墙。保证剪力墙的质量均匀，使对称楼层的平面刚度中心点同楼层的结构重心相重合，从而削减地震、风力等外部荷载作用的扭转影响。假如房屋类型允许，尽可能应用大开间的剪力墙构造，同时增加剪力墙的墙肢长，这样，不但可以缩减墙肢的数量，同时还能够在保证刚度符合标准的基础上降低混凝土使用数量。另外，因为剪力墙中的暗柱一般应用钢筋建材，如果应用大开间的剪力墙构造能够缩减钢筋的使用数量。然而，假如建筑所在地区的地质情况较差，而建筑对抗震性能的要求较高，那么，就不应采用大开间的剪力墙构造。
（五）结构同建筑的协调优化
在进行设计时，应尽可能保证建筑的结构同整体平面的配合紧密，从而实现造型美观、结构合理的效果。在进行建筑柱及墙的布设时，应同房建平面的功能需求相一致，每个房间的进深、开间都应保持统一。建筑系统尽可能简洁，墙与柱不可以出现错位情况，每一层的高度及截面面积应相同。进行楼梯或电梯的设计时，其应力集中或受力方向较多的转角区域，承重构件应尽可能选取高强建材，从而降低自重，而非承重的构件应选用质量较轻的建材。整体建筑在布局方面应保证重心、刚心及质心交叠，预防出现扭转情况。
（六）结构同排水的协调优化
因为建筑中的给排水专用房间包含了大量的机械设备，其荷载强度也较普通的房屋较大。所以，尽可能将水泵房设置在地下室区域中。给排水房间中的管道较多粗细不一，所以应保证预留的孔径尺寸及预埋的深度符合标准，并且对楼板的穿孔位置进行加固。另外，尽可能降低水平方向的管线贯穿柱、梁等结构出现的几率。如果管道贯穿房屋建筑的承重墙，应进行加固维护。尽可能确保结构的布设同管网体系相协调，预防管道绕柱或梁的情况。
（七）结构与电气专业优化
当房屋建筑结构的电气管线是以导线的形式设置在金属管或是楼板暗装内，这就会给预制结构的作用发挥带来一定影响。因此，设计人员在设置穿过梁管线的过程中，应预留出相应的孔洞。此过程，不仅要保证梁宽与墙厚的一致性，还要孔洞预留的合理性。对于条件限制的不一致问题，结构设计人员可通过墙侧面与梁侧面保持平齐的方法，来确保穿梁管线不会露出墙外。
结束语
总而言之，房屋结构设计的优化方法要从工程建设的实际情况出发。事实证明，只有这样才能使房屋建筑工程的各部分结构实现设计内容的优化。具体优化方法的实践可从建筑主体、局部与整体、桩基础、结构与电气专业等方面入手，这就可以很大程度上降低房屋结构建设的成本。
参考文献：
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[2]何冬霞.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].中华民居，2013，（30）：18-19.
[3]丁博.试述建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].建材与装饰，2015，51：65-66.
论文作者:陈得莲
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/31
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