摘要：在社会经济快速发展的大背景下，在建筑业中应用建筑结构设计优化方法是大势所趋。它可在对房屋安全性及实用性进行保证的前提下，使得建筑物的美观度大大提升，减少原材料的使用数量，进而提高建筑企业的经济效益。因此，设计人员需要采取有效对策，在房屋建筑中合理利用结构设计方法，保证建筑整体性能。本文对房屋结构设计中的建筑结构设计优化进行了探讨。
关键词：房屋结构设计；建筑结构设计优化；应用
为了更好的保证房屋建筑的安全性，功能性，帮助企业获取更多的市场效益，设计人员在应用建筑结构设计优化法时一定要按照房屋建筑结构设计的实际需求，采取切实有效的方法做好对房屋建筑结构设计当中缺陷问题的优化工作，为建筑整体性能的全面提高创造良好的条件。
1 建筑结构设计优化方法的介绍
1.1 建筑结构设计优化方法的内涵和特征
随着现在人民生活水平的不断提高，人们对于住宅建筑的要求也是越来越高，对于用户来说，房屋建筑的质量好坏直接关系到居住居民的日常生活，财产安全和人身安全。房屋建筑的质量，还影响到公司的业绩以及名誉。房屋建筑的质量低不仅影响到人们平时居住的舒适度，还对居民的财产安全和人身安全造成隐患，因在房屋建筑中质量是关键并且是核心。但由于在房屋建筑中所完成的时间长，受自然因素的影响大，这就增加了提高建筑质量的难度。因此，在对房屋进行设计时，要保证房屋建筑的安全性问题，提高房屋建筑的质量安全等级，确保建筑中的每一个结构都能够有严格的安全保障。
随着人们生活质量的提高，人们对于房屋建筑的设计要求也不仅仅局限于安全性能方面，还有美观，现在的用户在对住宅建筑进行选择时，房屋的美观也是需要考虑的一个重要的问题。设计时，要考虑到建筑的美观性，同时，与周围环境相互融合也是设计中的一个重要的部分，结合当地的特色来对建筑进行优化设计，这样建造出来的建筑才能更符合人们的要求。实际工作时，要在保证建筑的安全性的前提下，要求建筑物美观，利用现在先进的技术，以及设计师的才智，将建筑设计得更能够满足用户的需要。对于建筑工程来说，每一项工程都是需要巨大的投资的，因此，对于资金的使用，以及有效减少成本就是工程中一个大问题，充分利用建筑结构优化设计方案，在保证建筑的安全性的前提下，让建筑更加美观，从而使用户更加满意，也能够降低工程成本，增加建筑企业的效益。
1.2 建筑房屋结构设计优化的重要性
对于房屋建筑来说，优化结构设计是非常重要的，优化结构建筑设计时从理论的方面对建筑进行研究分析，充分的进行论证，使得在实际操作时能够更加有效地进行工作，这样的理论与实践相结合的过程，能够使建筑行业得到更快的发展，对于我国未来的建筑来说，大多数的将会是高层建筑，对于其质量的保障、安全性能要求是非常高的，因此，就要充分利用结构设计优化方法，使建筑能够在结构方面的质量得到保障，这才能使得建筑有进一步发展的可能，并且也能够为建筑企业带来更高的利益。
1.3 建筑房屋结构设计遵循的原则
在对房屋建筑进行设计优化时，要遵守一定的原则，这样才能够保证设计结构的有效性。在对建筑进行设计时，要充分了解大众的需要，在满足人们基本需要的同时，增加建筑功能的多样性也是非常重要的。对于建筑而言，随着现在科学技术的不断进步，人们的生活水平得到了很大程度的提高，人们对于住所的功能性问题也越来越看重，功能性越强的房屋建筑越容易受到更多人的青睐，因此，设计人员在进行房屋建筑的设计时，就必须结合住户的需要，对建筑进行优化设计，从而保证能够给用户带来更好的体验，这对于设计人员的要求是非常高的，要将房屋建设的各项功能考虑全面，从而使建筑的功能性更强，满足用户需求。
2房屋结构设计中建筑结构设计优化的应用
2.1整体与局部优化
建筑结构设计优化，是一项十分复杂的系统性工作。在结构设计优化的过程中：①在设计时，就必须从系统工程的思维，对建筑工程的各个子系统展开统筹规划；从而保证在优化设计的时候，能够全面保障各子系统的目标、功能和联系；②由于对建筑结构设计实施优化，必然会对建筑的材料、结构、配件等产生影响，这就使得设计优化必须建立在整体优化的前提下。
建筑结构优化设计，主要包括了对计算模型和计算方案的优化两方面构成的。建筑结构优化设计，实质上就是针对建筑设计中的重要变量设定参数，以此为基础确立函数模型，从而对模型展开优化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体来说，模型建立包括变量选择和目标函数确定两部分。设计变量选择是优化的核心，变量的选择决定了参数的设定，也决定了优化作业的难易程度。目标函数的确定需要建立在找到最优解的基础上；然后确定目标函数的约束条件，包括建筑的应力、尺寸、弹性、塑形和强度等等，建筑结构的优化必须保证在约束许可范围内展开。
2.2 结构的抗震性能设计优化
对于任何一个房屋建筑来说，抗震性能都是保证房屋建筑安全性的重要因素之一。因此，为了保证房屋建筑抗震结构性能的合理性，应当要借助结构优化的方法，使用现代化计算机技术，优化房屋构建的尺寸，提高房屋的抗震性能。①结构设计人员对房屋所处的环境进行分析，通过计算机将相关数据录入，并进行智能分析，了解当地地震发生的频率和等级，以便能够作为后期优化的参考数据。②运用“准测法”来对房屋结构构件的尺寸进行优化，根据结构的截面大小、荷载数值等进行分析，并结合“单元法”，详细分析每一部分构件的受力程度，通过计算机计算来优化相关数据，继而提高房屋建筑的抗震性能。
2.3 钢筋混凝土框架结构设计优化
钢筋混凝土结构是大多数土建项目的主要结构，在工程建设中具有非常重要的地位和作用，因此，对钢筋混凝土结构的优化设计是必须要进行的且非常重要的环节。部分钢筋混凝土框架结构比较适合用准则法对其进行优化设计，根据建筑物框架的截面的大小，采用有限单元法进行建筑物结构的优化分析，最终制订出房屋建筑中合理的混凝土框架结构的优化设计方案。
2.4 钢筋混凝土剪力墙结构设计优化
随着社会的不断发展，需要建造越来越多的高层建筑。剪力墙结构是高层建筑中常用的结构形式。在对房屋建筑物上部结构进行设计优化时，剪力墙是非常重要的一部分，因此，在对房屋建筑上部结构进行优化设计的过程当中要非常注意剪力墙的布局，对其进行科学合理的布局，并保证剪力墙的质量均匀，此外还要重视楼层结构质量中心和楼层平面刚度中心的结合，以实现降低诸如风力、地震等外力对房屋建筑物的不利影响的目的。
一般而言，如果条件允许的情况下，在房屋建筑物的设计上采用大开间的剪力墙结构能大量减少混凝土的用量，不仅降低了使用混凝土带来的成本及减轻了房屋建筑物的重量，增强了剪力墙的刚度。而且如此还减少了钢筋的使用量，降低了使用钢筋带来的成本投入。但在地质条件较差的地方建造房屋，因这样的情况下对房屋建筑物的抗震能力要求更高，就不适宜采用较大开间的剪力墙结构。
2.5 结构平面布局设计优化
2.5.1 房屋建筑物外形控制
建筑物结构的稳定性受到诸多因素的影响，尤其是高层建筑物，风压对建筑物的影响不容忽视。因此，在对房屋建筑物结构的平面布局进行设计优化时，应该充分考虑到风压对于建筑物的影响，调查研究建筑物建设地的一年四季的风向及风力的大小，并查阅近几十年来该地区风向及风力大小的变化规律，根据这些数据设计出受风压影响最小的外形，降低风压对于建筑物的不利影响。
因此，根据建筑物的地理位置以及所处的环境，设计出合理的建筑物外形对于建筑物的稳定而言至关重要。如建筑物处在沿海地区，由于沿海地区受风的影响巨大，还经常有台风等恶劣天气，所以沿海地区的建筑物其外形不宜有凹凸而且外表面不宜过大，否则受风压影响不利于建筑物的稳定。
2.5.2 楼板面积的设计优化
楼板面积过少，尤其是楼面开洞量过多，不利于建筑物的稳定，因此在楼板面积的控制方面，尤其是开洞量的计算上要严格控制。开洞会损害楼板的刚度和强度，对此就要增加楼板的配筋量以弥补开洞造成的损失。
总之，建筑结构设计优化能够使得建筑以优化的形式呈现给用户，符合人们对建筑风格设计的需求以及满足功能性的要求。并且在建筑单位努力促进建筑结构设计优化的同时，会给企业带来更为强大的市场竞争力，在激烈的市场竞争环境中处于不败之地，促进企业的长期稳定发展。这种建筑结构设计优化的方式对于当前时代的建筑结构设计而言非常重要。
参考文献：
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论文作者:闫洪礼
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/27
标签：建筑论文; 结构设计论文; 建筑物论文; 房屋建筑论文; 房屋论文; 结构论文; 在对论文; 《防护工程》2018年第32期论文;