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摘要；房屋建筑的结构设计是一项专业性要求较高的工作，需要有严格的技术保障。最终的决策会受到多方面因素的影响，而在实践当中，美观性、舒适性、实惠性、耐用性和安全性是最为基本的设计原则，也是最为重要的设计指标，设计人员应当结合现有资源，合理的对结构设计方案进行优化，提升建筑效益。
关键词；房屋建筑；结构设计；优化；重要性
引言
对建筑的结构进行设计优化，不但能够减少工程预算，而且可以确保建筑自身的功能。同时，需要注意的是建筑企业及开发商绝对不能只追求经济利益而不顾建筑质量，不能为了使结构设计优化实现经济最大化而削弱技术性能、缩减建材的质量。需要明确房屋结构的设计优化的最终目的是在保障建筑的功能和质量基础上增加企业收益。
一．房屋建筑结构设计优化理论分析
1.1房屋的结构设计，专业性较强，并且还有极强的系统化和理论化的特征。一般的而言设计人员在进行房屋结构设计之时，需要考虑多项指标，不仅需要对美学指标、建筑使用功能的价值指标进行分析，同时还需要结合设计的实际情况和经济指标。建筑的功能性价值，指的是能够为人们所提供的最为基础的使用价值，诸如保暖、遮风挡雨、抵御外界的温度变化等等，而建筑的美学性指标，则主要侧重于整个房屋建筑结构设计的美观性和外观的整体性，保证各个细节的搭配合理、房屋的设计形式协调大气，能够给人以美的享受。所以，对于设计人员而言，结构设计是一项非常复杂的工作。也正是在上述四项理念的指引之下，设计人员需要从众多的设计方案当中选取最为科学、最为合适的设计方案，实现设计的项目目标。
1.2房屋建筑的结构设计优化理论，主要的优化对象是房屋建筑的设计结构和设计的模式理念等，鼓励技术人员采用先进的设计工艺、科学的设计观念，保证最佳的设计效果。同时现代建筑的内部结构一般都很复杂，要想将各种复杂的部件有机的、完美的整合在一起，难度较高。具体一点来讲，建筑的结构设计优化方案需要将房屋的外围设计、房顶的设计、房屋细节部位的设计等等进行综合研究，同时需要很好的考虑到整个建筑结构的布局形式、整体设计的样式、建筑局部受力情况、价格指标等等，注重结构设计的社会效益、为企业带来的经济效益和对周边的环境效益。在保障了整体建筑结构稳定的前提基础之上，设计工作人员需要力求设计方案创新、大胆，设计思想超前，敢于在实践当中渗入的探索和改良，对基本的房屋结构设计优化方案进行不断的分析，结合其他工作人员的意见，不断的寻求设计上的突破。
1.3对于房屋建筑来讲，平面结构应当平整且简洁美观，可以很好的反映和体现出建筑的对称性，尽可能的减少房屋刚性结构标准以及房屋平面建设施工质量之间存在的差异，另外，还需要考虑到房屋建筑局部部位承受的力量，确保房屋可以在承受巨大压力之时不至于出现结构扭曲的情况。在充分的分析并且满足居住人员的基本要求基础上，设计者还应当对建筑的承重结构进行细致的设计，采用贯通竖直的设计形式来增强房屋在侧向以及竖向方向之上的承受能力。最后，还需要考虑到房屋建筑的材料要求，保证设计方案符合经济要求。
二．房屋建筑结构设计的重要性
2.1对于现代化的房屋建筑，结构设计优化重要性不言而喻。高质量的设计方案，可以使得房屋的实际使用价值大大提高，同时可以实现建筑的美学价值和经济价值升值，进一步的节省建筑原材料的损耗，有效的保护了周边的环境，为居住者创建了一个优美和温馨的家园。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现代化的建筑项目讲究的是整体效益和综合效益，如何在建筑结构设计当中尽可能的节省开支、减少材料损耗，在确保了美观耐用、扎实稳定的基础上，全面满足不同层次、不同类型客户的功能需求，将是所有建筑企业所共同追求的。与传统的建筑结构设计方案和理念不同的是，现代化的建筑结构设计可以使得房屋建设成本进一步降低，对现有的材料进行充分利用，对布局形式和平面设计进行优化，并且对房屋内部各个不同的组成单元、组成部分进行巧妙的设计和重新组合，可以使得各个独立的部分各自之间紧密的衔接起来，发挥出共同的作用。同时，在对局部结构设计进行优化的同时，还可以使得建筑的安全性达到全新的标准。所以，房屋结构设计优化对于现代化的建筑企业来讲，必不可少、势在必行。重要的。
2.2高层建筑结构优化设计策略
目前高层建筑结构中，钢筋混凝土框架-剪力墙结构是最常采用的结构，由于其具有框架结构，所以其平面布置可以很灵活的进行布置，以获得较大的空间，整体性较好，而且抗震能力也较强，由于其框架剪力墙结构具有较多的优点，因此在水平荷载下，框架剪力墙具有单纯的框架或是单纯的剪力墙更为水利的水平变形曲线。但钢筋混凝土框-剪结构是一个具有双重承载体系的非常复杂的空间受力体系，力学分析难度较大，其优化设计就更为复杂和难以实现。钢筋混凝土框架结构的分部优化设计，即是在结构整体内力分析完成后，根据梁柱各构件的控制内力进行截面优化设计，确定满足荷载效应水平要求的各结构构件的几何特征和配筋量的优化结果，由此导致原结构的几何特征和荷载特征发生变化。优化结构在现荷载作用下内力分布特征发生变化，各构件控制截面上的控制内力也发生相应变化，据此再进行新一轮的优化设计。
2.3 钢筋混凝土框架结构的优化设计方法的具体步骤。1）初始选型：根据结构平面、立面布置及建筑物设计使用功能，分析结构所受的竖向荷载和水平荷载及其传力路线，并考虑施工因素，归并框架梁、柱的类型，初选梁柱的几何尺寸。2）结构分析：按照结构的实际几何构造特征，计算结构所受竖向荷载及水平荷载，对钢筋混凝土结构进行空间内力分析。根据结构分析结果，将截面尺寸相同的构件来控制截面内力，根据其大小进行分类，并确定每一类构件的设计控制内力。3）截面优化设计：针对每一种梁柱构件的控制内力进行优化设计，得出优化约束条件下的结构几何构造特征和配筋特征的优化设计结果，从而构成新的优化意义上的设计结构。4）收敛性判断：在工程精度意义上选取一个较小的数值，作为检验结构收敛性的条件，进行收敛性判断，若优化结构与原结构基本一致，则认为优化结构是收敛的，可以转入下一步的可行性判断，否则转回第2）步重新进行结构分析、优化设计。5）可行性判断：对优化设计结果进行一次内力分析，检验其可用性，若整体分析能够满足工程设计要求，则可按此方案进行配筋和构造处理，作为最终的优化设计结果。否则需根据工程经验和结构内力分析结果进行局部调整，直到方案可用为止。
2.4 框-剪结构的设计优化。在对框架-剪力墙设计优化时，其涉及的问题较多，主要的有三个方面。首先需要对结构最优设防水平进行决策，其次，还要对框架和剪力墙结构的协同性、承载力、刚度及变形能力进行匹配设计，最后需要对结构的构件进行优化设计。
三．结束语
综上所述；高层建筑结构的设计对于高层建筑工程的质量具有极其重要的作用，所以对于高层建筑及超高层建筑的优化设计是十分重要的，其不仅能够使高层建筑结构更加合理，而且对于高层建筑经济效益的实现及新型结构形式具有更广泛的研究和推广意义。
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[3]范红刚，王蕾.高层建筑结构设计的特点和问题研究.城市建设理论研究（电子版），2013（21）：209.
论文作者:安鸿飞
论文发表刊物:《基层建设》2015年7期
论文发表时间:2016/9/1
标签：结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 优化设计论文; 内力论文; 荷载论文; 房屋建筑论文; 《基层建设》2015年7期论文;