张卫东
河北建筑工程学院建筑设计研究院 河北张家口 075000
摘要：在房屋建筑的过程中，结构上的投入所占的比重较大，对房屋结构设计进行优化可以提高房屋建筑的质量，同时也能够降低项目的资金投入，增加建筑企业的经济效益。因此，有必要对房屋结构设计优化方法进行探讨，以保证房屋结构的稳定性。
关键词：建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计；应用
引言
房屋结构设计的目的是将房屋的美观、安全以及使用功能等融合到一起，提升房屋的使用价值。为了提升房屋的总体价值，就需要对建筑结构进行优化。基于此，在接下来的文章中，将围绕建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用方面展开详细分析，希望能够给相关人士提供参考依据。
一、建筑结构设计优化方法的相关概述
在现阶段的建筑结构设计期间，相关设计人员不仅要考量建筑整体的安全性及功能性，也要注重建筑结构自身的观赏性就艺术感，并对建筑结构设计进行不断的优化对完善。具体而言，建筑结构设计优化主要体现在的建筑工程总体及建筑结构分层结构的优化上。不仅如此，在实际建筑结构设计优化中，设计人员还应保障建筑结构质量及使用年限符合建设方及上级监理部门的相关规定，在日常设计工作中深入贯彻落实保证建筑结构质量以及稳定性的工作原则，加强对房屋建筑结构设计细节的重视程度，并结合外界客观因素与建筑结构内部因素，从根本上提升建筑结构设计的合理性与完善性。
二、房屋建筑结构设计中优化技术的作用
（一）提升安全性
房屋建筑结构设计的核心就是提升建筑结构的安全性能，优化设计方案中的缺陷，避免存在结构受力不合理等情况，进而提升建筑结构的质量。
（二）完善功能性
建筑结构设计的优化可以提升建筑的功能性，使房屋建筑可以满足人们的功能性需求，提升建筑设施的协调性、美观性，创造安全舒适的生活环境。
（三）提高经济性
房屋建筑结构设计可以提升建筑的经济性能，在降低施工成本的同时确保施工单位的经济效益，对施工机械和建筑材料的潜力进行挖掘，做到物尽其用。降低浪费，提升企业利润。
三、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用
（一）前期设计环节及基础部分的优化
房屋结构设计的前期应当要注重建筑结构的优化方法，并以此为基础进行工程造价的优化。在房屋结构设计的前期，设计方案、设计规划都处于初始的阶段，此时采用优化方法能够让方案更加全面、具体，将一些容易忽略的部分显示出来，规避风险，取得更多的经济效益。此外，前期设计环节会对基础部分进行全面设计，面对房屋基础部分的稳定性要求，需要对桩基础进行适当的优化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下，桩基础分为灌注桩和预制桩两种，其中前者的施工质量难以控制，操作流程相对较为复杂，施工的时间较长，因此，在对桩基础进行优化的过程中应当要适当加入预制桩施工，减少相应的施工程序，且由于桩基础的深度逐渐加深，需要选择长度较长的预制桩进行桩基础优化，保证桩基础的稳定性。
（二）建筑主体上部结构优化
房屋建筑结构的上部结构设计应当要通过建立相应的模型来进行系统性地优化。在这其中，最重要的是对剪力墙进行优化设置。剪力墙的高质量是非常重要的，对剪力墙进行优化能够将楼层中平面刚度的中心点与楼层整体结构的中心重合，降低地震、风力等自然情况对建筑的破坏程度。若是在条件允许的情况下，可以尽量对剪力墙进行大开间的设计，加长墙肢的长度以减少墙肢的数量，在一定程度上节约了混凝土的使用量，同时也能够减少钢筋的使用数量，节约房屋建筑的成本。但需要注意的是，若是建筑不具备相应的条件，且对抗震性能、抗压性能的要求较高，那么就不可以设计大面积的剪力墙，以保证剪力墙的质量，提升房屋结构的整体质量。
（三）做好房屋结构的局部优化
从表面上来看，房屋结构设计是一个整体性的工作，需要站在整体的角度对结构进行优化。深入研究房屋结构设计工作可以看到，房屋结构也是一项层次性较强的工作，具有非常复杂的特点，因此，在优化房屋建筑整体结构的基础上，房屋结构设计人员需要从房屋的层次性入手，做好局部优化设计。从不同的角度考虑，房屋的层次性有不同的分类，主要包括电气设计、整体安全体系、细节设计等方面。对于电气设计来说，在优化的过程中可以通过科学化设计线路铺设来优化结构设计；对于整体安全来说，应当要以实际情况为基础，适当增加各个结构的牢固性，增加安全保护措施，以便能够保证房屋建筑的稳定性；对于细节设计结构的优化，可以从多个细节来进行优化，如悬挑梁的梁高选用、连续梁单梁的选用和设计等，需要选择合适的尺寸和材料，以保证细节处的牢固性[1]。
（四）抗震结构优化
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。首先，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；另外，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。结构优化与建筑优化保持协调结构设计应当要保证建筑的平面与整体结构的紧密配合，这样能够保持建筑本身的美观性与结构的稳定性相互配合，共同形成稳定、坚固且美观的房屋建筑结构。在对建筑结构进行优化的过程中，应当要注重整个建筑系统的简洁性，墙体与支柱之间不可以出现错位的现象，高度要与截面的面积之间保持相通。此外，在对楼体进行设计的过程中，对于一些较为特殊的区域应当要采取适当的方式来进行优化加固，比如：对于自身受力较多的转角地带，设计者应当要选择高强度的建材作为墙体承重的材料，在降低自重的同时也能够起到良好的承重作用。而对于建筑的整体结构来讲，应当要保证建筑的中心、刚度中心以及质量中心正确重叠，避免建筑出现扭转的情况[2]。
（五）房屋结构材料选择方面的优化
房屋结构主要由框架结构、剪力墙结构等组成，其中框架结构自身应具有一定的抗震性，同时由于其所应用到的材料不多，因此在将建筑结构设计优化方法应用在对此些结构材料的选择上时，相关设计人员就应结合房屋结构中的整体布局，选择抗震性高、质量好、费用较低的建筑材料，对房屋结构设方案进行不断的优化。
（六）房屋结构使用功能的优化
在对房屋结构设计进行进一步优化与完善的期间，设计人员不仅要注重结构内质量及稳定性的保障，同时也要提升房屋结构自身的使用功能，并根据房屋结构内部与平面结构的协调性，确保建筑系统的简洁感，注重对结构内部的墙壁及主体位置的设计，保证房屋结构重心、刚心的交叠，以根本上提升建筑结构使用的舒适度[3]。
结论：
简而言之，房屋结构设计的严谨化和科学化是保证房屋建筑质量的基本内容，为了促进房屋建筑的稳定性，需要对房屋结构进行适当的优化。从前期基础部分设计、建筑主体结构、局部优化、抗震结构优化等方面入手，保证房屋各个环节与房屋整体之间的紧密联系，促进房屋建筑的稳定性[4]。
参考文献：
[1]罗建岗.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].住宅与房地产,2017,(3):70.
[2]郭睿.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2017,(3):93.
论文作者:张卫东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/13
标签：结构设计论文; 建筑论文; 房屋论文; 建筑结构论文; 结构论文; 房屋建筑论文; 房屋结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;