摘 要：本文分析了结构设计优化方案的理论；说明了建筑结构设计优化方法的重要性，重点对建筑结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的应用进行了探讨。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化方法
1 前言
随着我国人民的住房水平不断提高，人们对房屋建筑的要求也越来越高。人们开始重视房屋建筑的美观性与经济性及舒适度。目前房屋建筑施工过程中，因施工的机械化，结构构件的工厂预制、加工所占比重较小，大部分施工工序及构件均需现场施工，这样就使得施工周期及施工难度大大提高。因此在房屋建筑结构设计阶段时，可以采用结构设计优化方法，提升建筑工程施工的便利性，同时优化设计结构，增加建筑的稳定性与经济性。所以建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的作用不可忽视。
2 结构设计优化方案的理论分析
站在理论层次来看，在进行结构设计优化的过程中，要充分考虑到安全性以及可靠性在建筑整个过程的发展和体现。与此同时，还要尽可能的保证建筑物的设计美观和结构合理。因此要想达到这些目标，需要不断的对结构设计方案进行合理的分析设置，并对计算方式进行合理的选择，以便能够更好的满足当前的既定目标。
在实际设计的过程中，想要对房屋工程结构进行优化，就需要从围护结构以及屋盖系统和其他细节部分进行考虑。采取合理的方法对其造价以及结构进行整体的安排优化，不断实现经济性以及安全性目标的达成。为了更好的适应时代的发展需求，建筑结构的设计中要充分创新，不断提高设计的特殊性以及新颖性。从对称性以及独特性的角度出发，对建设设计方案进行不断的修改完善，并运用实际所学知识来实现对构架的合理布置，避免使用转换层机构。对不规则建筑设计的原则要进行恰当的处理与使用，从根本上完善设计方案，实现设计过程的整体优化。
3 建筑结构设计优化方法的重要性
3.1 符合可持续发展观
当前，我国正提倡可持续发展观，要促进建筑行业的长远发展，以及促进房屋建筑的可持续发展就需要采用可长远利用的房屋结构，以便于房屋建筑结构可以根据后续的需求进行相应的改动，从而降低房屋建筑的短期投资。在我国的房屋建筑造价的统计中指出，采用建筑结构设计优化方法，可以降低房屋建筑工程造价的7% 以上。通过建筑结构设计优化，可以提升房屋结构的利用率及经济效益。因此，建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中具有重要的作用。
3.2 符合建筑行业发展的需求
从我国目前的房屋建筑工程发展情况来看，建筑的体量将会不断上升。因此，需要思考如何降低房屋建筑的成本，同时保证房屋建筑后续的利用，满足房屋建筑后续的使用需求。使用建筑结构设计优化方法，可以更好的发挥建筑材料的性能，使建筑结构更具合理性，安全性得到了提高。并且，房屋建筑在优化设计之后，可以在一定程度上节省材料，减少成本投入，提高房屋建筑的经济效益，符合建筑发展现状。在采用建筑结构设计优化方法时，可以使各房屋单位的布局得到优化，提升房屋的安全适用性以及美观性，符合房屋建筑工程的需求。
4 建筑结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的应用
4.1 建筑结构的整体优化方法
房屋结构设计中的建筑结构设计优化关键表现在房屋建筑的整体构造与房屋建筑的部分构造的设计优化。当对于建筑的部分优化有许多方面，比如优化屋顶，优化围护等多个方面。这些方面不单单需要建筑设计者应用自己所学的精心设计，还得思考到适用功能与造价等问题。在设计优化的时候，一定要实施实地的考察，结合现实状况对建筑实施设计优化。对于建筑的整体性优化而言，优化好的建筑要保证整体牢固，假如出现突发情况，可以把损失降到最低或者没有，这样的建筑优化出来是最好的。所以在设计优化整体的时候，需要可以思考各类也许会发生的情况。在房屋构造的构建材料钢筋是降低地震破坏力的关键材料，所以对于钢筋和钢筋的接头间距要严格依照相关部门的规定构建，这样才可整体对建筑实施设计优化。
4.2 结构模型的设计
（1）选择变量。设计师在实施建筑结构设计优化时，能够把所有影响设计方案的数值作为设计变量，比如项目目标控制参数与限制参數等。假如设计师选取影响原因少或者改变的幅度相对小的参数作为变量，将会使房屋建筑在结构设计、计算和编程等方面工作的难度降低，帮助设计师找到满足设计需求和目标的有关数据。
（2）确定目标函数。在实施构造设计优化的时候，相关人员一定要找寻一组可以满足有关预定条件的截面相关几何尺寸、钢筋的截面积和相关的失效概率函数，达到项目造价最小化。
（3）确定约束条件。对于房屋构造的设计优化而言，一定要保证结构的可靠度，对优化设计有关的约束条件实施相关的确定。设计优化的约束条件关键包含约束裂缝宽度、约束结构强度、约束尺寸、约束构件单元、约束应力、约束结构系统、约束可靠指标到约束确定性条件和从正常应用极限状态下的弹性约束到最后极限状态的弹塑性限制等约束条件。
4.3 选择最优程序及统计分析
设计者完成上述模拟设计的工作后，依据现实条件选取最好的计算形式，选取最优设计流程，力求确保流程能够有用途的齐全、作用的完善、运转效率的高效等。需要对上面分析的结论实施统计与研究，仔细的衡量、认真的比较，从不一样的角度考虑问题，不能忽视人事利益、经济利益、施工材料成本和每一个施工技术中间的关系，站在综合平衡的方面之上，在节约了成本的同时，对技术的改进不可以疏忽，防止片面的追求经济效益，而疏忽了技术创新方面的每一项工作。
4.4 基础结构设计优化
房屋基础结构直接影响到房屋构造的整体作用与稳定，所以在基础构造设计程序中要全面运用建筑构造设计优化方法。对地基地质、桩基种类、基础构造等方面的设计实施全面地控制，科学确定桩基项目的方式，掌握桩身长度与直径，优化基础构造的方案，对基础结构、施工技术与资金投入的平衡点进行确定。
4.5 节能结构设计的优化
节能结构设计的优化需要以绿色建筑理念为基础，并主动运用设计学中的方法。主要内容：①为了使房屋具有优良的采光性，要结合项目所处的地理部位、气候条件和当地城市规划的现实状况和要求，实施针对性的选择建筑的朝向。这样房屋不但能够确保可以接受到更为合理的阳光照射，也为室内通风奠定了更为坚实的硬件基础；②对于建筑的节能，尽量不要和寒风呈90°。这种做法不仅能够最大程度的降低热量损耗，并且可得到高效节能的优良效果；③对于房屋建筑维护，其屋顶、门和窗户等设计是关键表现，在面对阳光一侧，窗户面积要尽可能扩大，也要尽可能的加多数量，这样来让房屋能够充分的收集到阳光；在背光一侧，窗户要尽量减少数量，目的是热量避免过度的散失。对于建筑顶棚的设计，可循环的水管能够加装，便于得到冬暖夏凉的应用效果。
5 结束语
综上所述，建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用，符合可持续发展观以及建筑行业的发展需求，可以提高房屋建筑的安全性与美观性，发挥建筑材料的最优性能，同时还能降低房屋建筑工程的成本，提高房屋建筑的经济效益。对建筑结构设计的优化，牵涉到了建筑的整体优化与局部优化，是一个系统性的设计优化工程，因此，对于建筑结构设计优化方法是必要的，并且还需要进行深入的研究。
参考文献：
[1] 范国兴.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].鸡西大学学报，2014（8）.
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