摘要：随着房屋建筑设计技术不断完善，建筑结构设计优化技术逐渐被运用在房屋结构设计中，借助该技术可以对房屋的结构设计进行优化，使房屋不仅美观，而且具有经济性。本文探讨了建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的具体应用。
关键词：建筑结构设计；房屋结构设计；优化方法；应用
近年来，伴随着我国建筑行业的飞速发展，人们对房屋的要求也越来越高，不管对建筑外观的造型设计，还是对建筑内部的环境等都出了一定的要求。要怎样在保持居住舒适的前提下，最大限度地优化房屋的结构设计成了目前房屋设计的重要议题。下文重点介绍了建筑结构优化技术，以及该技术在房屋结构设计中的具体应用。
一、建筑结构设计优化的发展背景
为了顺应我国在制定的可持续发展战略，采用建筑结构设计优化技术可以有效地促进我国建筑行业的可持续发展。建筑结构设计的优化的内涵就是在有限空间内利用科学技术来进行空间布局，提高空间利用率。在进行结构设计的时候，充分考虑建筑的质量和经济效益，再结合长远利益，设计出科学、合理、美观的房屋建筑。根据相关的统计数据显示，在房屋结构设计中充分发挥建筑结构设计优化技术的优势，可以有效降低工程造价成本，同时还可以提高房屋结构的利用率。
随着建筑工程不断增多，控制建筑成本成了建筑行业的目前不可忽视的问题。建筑结构优化设计技术能够最大限度地发挥建材的性能，科学划分空间格局，设计出更合理的房屋结构，保证了结构的安全性和经济性的同时，降低建筑成本。
二、结构优化设计技术的步骤
1、创建结构优化初始模型
建筑结构的优化计算模型和方案是结构优化设计的第一步，也是很重要的环节。重要是将需要的主要参数单独提出来，建立对应的函数表达模型，最后计算出最合理的方案。建模工作可分为两部分：首先合理选择设计变量（具有重要的参考意义），并事先对其进行计算，减少计算编程过程中的工作量；然后确定目标函数，确定相应的约束条件（强度、应力、尺寸、弹塑性等）。
2、确定优化设计的计算方案
在优化的时候，不可避免地会受到约束条件以及变量的影响。为了保证结构优化顺利进行，在计算的时候，需要充分考虑变量参数，采用合理、科学的计算措施排出约束性条件的干扰。
3、程序设计
经过以上两个步骤之后，只需要编写相应的算法程序，并在计算机上运行。后期进行计算的时候只需输入需要的数据，计算机就可直接生成计算结果。
4、分析计算结果
将所有的参数进行统计计算之后，需要仔细分析计算机的计算数据，根据数据制定优化设计方案。在设计方案的时候要充分考虑各方面的影响因素，选择降低人力、财力、物力这些指标，而且还能保证建筑质量的结构优化设计方案。
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三、结构优化设计在房屋结构设计中的具体应用
1、房屋结构局部和整体的优化
一般来讲，建筑结构的优化包括局部和整体两者之间的优化，同时对两者进行优化可以大大提高建筑的安全性和合理性。对建筑的整体和局部进行协调统一的优化设计，可以大大提高房屋建筑的美观性。对于建筑内部的结构优化，遵循简洁的布局原则，尽量避免出现墙柱错位等问题，对于局部的优化设计问题，需要逐渐积累进行优化，从而达到提升建筑整体结构的效果；对于外部的整体设计，首先要制定出最优化的结构设计方案，同时可以利用几何原理，一方面可以增加建筑的稳定性，另一方面还可以提升建筑的美观程度。
2、优化设计房屋上部结构
建筑的上部结构包括了框架、砖混以及剪力墙三种结构，针对不同的类型采用不用的优化方法。框架结构的优化：通过准确的结构计算确定柱距和柱网，保证结构的安全性和经济性；为了让建筑具有更高的抗震性，可以适当减低建筑中部的刚度，同时增大两侧的刚度；框架的柱子和顶梁的界面适中即可，否则不仅影响美观，还浪费建材；尽量保证梁、柱的中线重合，如果两者的距离过大，则应该尽量避免重心偏离的情况出现。砖混结构的优化：根据相关规范要求来设计层高和层数，在承重墙上不能出现过大的洞口或者是错洞，还要注意尽量减少混合承重的情况。剪力墙结构的优化：改结构优化最重要的就是保证平面和结构的中心重合，避免出现平面分布不均匀的现象；在保证建筑安全性的前提下，让隔墙和剪力墙进行重合，从而实现空间的合理利用。
3、分阶段优化
对于房屋建筑来说，只要在正常使用周期中，都可以对其每个环节设计相应的结构优化设计方案。换句说就是结构设计人员可以根据每个阶段的实际情况，设计优化方案并展开优化工作。这样不仅可以延长建筑的使用寿命，还可以提高该建筑的经济效益。
4、优化建筑材料
根据工程造价的数据显示，可以通过使用高强度的建材来降低建筑工程造价，同时降低了结构构件的截面，留下了很多的设计空间，同时由于成品预制构件在建筑工程中占有很大的比重，因此可以保证施工的便捷性。
综上所述，建筑优化设计方法可以在降低建筑成本的同时，提高建筑的安全性、舒适性、美观度，有效提高建筑的经济效益。随着建筑行业的不断发展，建筑结构优化设计技术在房屋结构设计中的运用将越来越广泛，建筑优化技术也将在不断实践和运用的过程中得到完善。
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论文作者:朱辉,余斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/25
标签：建筑论文; 结构设计论文; 房屋论文; 结构论文; 优化设计论文; 技术论文; 方法论文; 《基层建设》2017年第11期论文;