摘要：随着社会经济的发展，建筑物的外形美观和住房安全方便都是人们所关心的焦点，而对于开放商来说，房屋建筑的经济性和实用性最为重要。因此这些要求的变化都使得我们要改变以往的陈旧设计方案，创新研究出新的房屋建筑结构设计方式，我们还要用科学的、有实效的方式来进行优化设计，这样会使得城市建筑美观大方、经济实用，在很大的程度上降低了资金的投入，使得我们的利益最大化，更好地促进我们的建筑行业的发展。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术；应用
1建筑结构设计优化方法的基本内涵
建筑结构设计优化，就是利用先进的、科学的设计理念，通过合理的设计方式完成房屋的设计方案，使得最终设计出来的建筑物达到最优化的设计效果的过程叫做建筑结构的设计优化。建筑结构设计优化主要包括两个方面的内容，一方面是整体的优化，另一方面就是建筑物内部细节的优化。而一个完整的建筑为会包含很多部分，在经过建筑设计师对建筑结构进行优化之后，该建筑是否是优秀的建筑，取决于对建筑的整体优化。整体设计优化不仅要根据建筑物本身的特性进行优化，还要根据周围的环境调整建筑物的优化方案，以实现建筑物与周围环境的有机结合，呈现出与环境相互和谐的状态。经过整体设计优化之后的建筑物，在外观上才能表现出美感，空间环境上也更加和谐。建筑设计师在进行相关房屋建筑的方案设计时，应秉持着精益求精的工作态度，既要用创新以及长远发展的眼光看问题，尽量设计出优秀的作品，让作品适应社会的发展，也要保证房屋建筑结构的稳定以及其他相应功能的完整。
2结构设计优化的意义
众所周知，我国人口基数庞大，尤其是随着大量的农村人口涌入城市，促使建筑用地愈发紧张，社会整体对房屋建筑的需求量在日益增加。这种情况下，就促使我国房屋建筑逐渐向着高层以及超高层建筑发展，因此在进行房屋建筑，设计师也是以高层为主。对于建筑结构设计的基本要求就是满足使用者的居住需求，降低资金投入。因此在进行房屋建筑施工设计时，为了确保建筑企业的经济效益，就需要提高设计方案的科学性以及规划性，尽量保证建筑企业的经济利益，这种方法也是对建筑工程造价进行合理控制的一种重要措施。因此，为了确保建筑结构设计能够最大程度上发挥作用，进而提升房屋建筑质量，需要对房屋建筑结构设计进行优化和完善。
3房屋建筑结构设计中优化技术的应用
3.1建筑结构设计优化的局部性和整体性
由于在房屋建筑结构的设计中，存在一定的繁琐性和层次性，因而在建筑优化设计的工程中，我们要切实的考虑到整体性和局部性这两个方面，要针对繁琐的细节地方，对房屋建筑的工程中每一个施工环节进行优化调整，当然，在施工材料的用取，房屋建筑工作人员的录用，工程建设基本构件的选用等等，都是来保证设计方案的整体性的。在层次方面来看，层次因素主要是建筑结构的安装机制和整体的设计机制，在每一机制中都要具体的进行规划，所以在房屋结构设计的建筑结构都是需要整体性来作为基础的，在展开局部和整体的两方面来进行优化，是可以直接实现建筑结构设计的优化以及房屋建筑质量的提高。
3.2建立优化模型
3.2.1对设计变量进行合理的选择
房屋建筑结构设计优化人员需要选择对房屋结构具有较大影响的参数当做是涉及的变量，例如，目标控制参数以及约束控制参数等，这些包含结构可靠度以及工程造价等相关指标的参数。在进行结构优化时，对于那些变化不明显自己没有较大影响程度的参数需要使用特定参数来满足相关要求，对此，设计人员可以对设计事先预定参数，这样一来设计人员不管是在计算还是编程过程中都会最大程度上减少工作量。
3.2.2对目标函数加以确定
在进行房屋建筑结构设计优化时，设计人员需要对符合相关条件的钢筋截面积以及构件几何尺寸进行设定，还需要计算失效概率，确保成本最优化。
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3.2.3对约束调价加以确定
众所周知的是，房屋结构设计的基础要求就是确保安全性以及可靠性，这是进行优化的前提。所以，在进行函数设定时，需要做好约束条件的设定工作。房屋结构设计优化的相关约束条件主要有：尺寸约束、裂缝宽度约束以及结构强度约束等等。在进行优化时，设计人员需要将实际约束条件与假定约束条件进行对比，保证约束条件符合工程需要。
3.3结构的抗震性能设计优化
高层建筑是我国未来建筑发展的主要趋势，未来的建筑都以高层建筑为主。而对高层建筑而言，建筑结构的抗震能力对于建筑物的安全稳定有着巨大的影响，由于高层建筑的重心很高，如果建筑物结构本身的抗震能力不强，就会很容易造成高层建筑的倒塌。因此对高层建筑抗震能力的设计优化工作就显得尤为重要。高层建筑物抗震能力的强弱关键在于高层建筑物本身的结构强度以及结构的刚度这两方面。在设计中就要加强高层建筑物结构的强度以及刚度的控制。（1）根据不同抗震标准合理控制屈服部位的受力机制，采用桩基、地基夯实稳固建筑物上部结构，消除地基液化沉陷等有效的抗震措施，避免设置建筑物的防震缝，提高高层建筑物的抗倒塌能力。（2）要在高层建筑物设计施工过程中，使用减震、隔震、耗能技术以及相关抗震减震的建筑材料，使用延性结构的抗震体系，结合软垫、摆动、滑移及悬吊等相关的隔震措施，以改变高层建筑物的动力特性，尽量减少对高层建筑物的能量传入，以减轻结构的反应，提升高层建筑物结构的耗能能力，降低剪力对高层建筑物的不利影响，从而实现最大限度降低高层建筑物在地震中的破坏程度。
3.4计算机优化技术的使用
如今，每个行业都离不开计算机的支持，在房屋建筑结构设计中使用计算机技术来作为支持，能够方便人们展开相关计算，达到更好的优化设计效果。实际上，房屋结构会受到很多变量条件的影响和约束，无法通过单一的方式来对房屋结构进行设计和优化，因此，需要利用到“人机结合”的方式，通过计算机技术来优化结构设计。比如：采用 GAMS 软件来提升设计的效率，优化设计过程和结果。该软件在处理建模问题的时候能够通过自然、简洁的方式来展开处理，同时能够让用户自由更改公式，使用起来非常方便。在使用计算机技术的过程中，虽然计算机能够带来极大方便，但是其对结构设计的优化还是存在着一定的缺陷，比如：数据本身的计算并不会考虑到各种更客观因素的影响，同时也不会对突发情况作出应急处理，这些情况的发生依然需要设计师发挥自身的主观能动性，对一些较为敏感的问题（如：房屋建筑的抗压性、抗震性、承重性等）进行综合考虑，保证建筑结构设计的稳固、安全和可靠。
3.5房屋建筑钢筋混凝土框架结构的优化
直到现在，现代的房屋建筑中钢筋混凝土的应用是最为广泛的，在大部分房屋建筑的施工过程中都会来选择钢筋混凝土的结构形式的，所以从中不难发现，在进行对房屋建筑结构设计中的钢筋混凝土进行优化设计是具有一定的现实意义。将优化准则用到钢筋混凝土的结构优化设计中去，可以让建筑结构截面作为优化的基础，再用单元法进行其设计，从而对房屋建筑结构的整体进行分析和分解，将所有的建筑构件进行全面的优化处理，使其保证计算公式的精准性和钢筋混凝土结构框架的优化。
结束语
总而言之，随着经济快速的发展，时代的不断进步，人们的生活质量不断提高，人们对于住房的要求也越来越高，不仅要求安全经济，更要求美观舒适。因此，加强房屋建筑的结构设计优化就显得非常重要。针对人们对房屋建筑的这种需求，从房屋建筑结构设计优化的重要性以及具体措施等方面对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用加以分析，以期为未来房屋建筑结构的优化提供参考意见。
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论文作者:王静
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/29
标签：结构设计论文; 房屋建筑论文; 建筑物论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 房屋论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;