潍坊市建筑设计研究院有限责任公司山东潍坊261205
摘要：在人们的生产生活中，建筑结构性能的好坏和实用性至关重要，这对于社会的和谐和经济的稳定发展都会产生一定的影响。在我国建筑事业取得较大进步的今天，一些多功能的住宅都纷纷出现在我们的身边，不仅极大的丰富了现有建筑的各种功能，在建筑的形态上也呈现出一种多元化发展的趋势，这不仅体现出了我国的建筑人才的超高水平，同时丰富了人们对于建筑的了解。但是在实际的应用中，建筑结构的稳定性和抗震性能均有待加强，基于此，本文对建筑结构设计优化新方法进行了详细的分析和探究。
关键词：建筑结构设计；优化；新方法
1、建筑结构设计优化的必要性
在房屋结构设计过程中，使用合理的优化设计方案，不仅能够提升建筑物的使用价值，还可以同时实现建筑物的经济价值和环保价值。在优化设计方案中，节省建筑单位的资金投入，降低建设成本。建筑优化设计与传统的建筑设计相比，能够为企业带来更好的经济效益、为用户提供更好的使用体验。通过优化配置建筑施工过程中的各种资源，如建筑材料、结构布局，实现结构布局的有效结合，共同发挥更优作用，建筑物的面积随着建筑物层数的增加而增加，而要想保证建筑物的良好设计效果、稳定性和可靠性，建筑物的单位面积造价也会随之升高。通过建筑结构优化设计，便可以在这些因素之间找到协调点，实现最佳的方案设计。
2、建筑结构优化设计的具体步骤
2.1房屋结构设计的目标函数选择
在建筑工程设计人员对建筑工程进行设计的过程中，首先应该按照建筑结构的目标函数进行进一步的规划与完善，采取相关的合理方法对建筑所能达到的安全标准内容进行面积参数的审核与确定，将这些条件进行明确的前提下，在按照建筑工程的材料情况进行进一步的计算与规划，保证最终的计算过程能够符合相关的建筑结构优化设计要求。设计人员在对其进行建筑结构优化设计的过程中，应该将建筑工程工程造价模式进行进一步的分析与选择，尽可能的将最低的设计优化内容进行部署，以这种方式实现建筑结构工程总造价的降低目标。
2.2建筑结构设计的变量选择
在建筑工程设计阶段，针对变量的选择也是十分关键的一项内容，设计人员在对目标函数进行选择之后，应该按照建筑工程自身的结构形式进行变量的选择，这种变量的选择就是将设计人员对可能影响建筑结构设计的因素进行控制与分析的过程，在该过程中，选择因素中影响比较大的一项变量，并对其进行控制与计算，以这种方式将建筑结构的优化过程得以全面性的展现。
2.3建筑结构的设计约束条件选择
针对建筑工程结构的设计约束条件选择内容来说，该项内容就是指在建筑工程施工阶段所出现的实践工作问题，通过在建筑结构可靠性的优化与创新过程中对建筑进行定量与约束内容的判断，让相关的约束条件能够全面符合与建筑结构的施工标准内容中，以保证实现优化的房屋建筑结构设计整体要求。比如，在建筑工程设计人员在进行设计的过程中，对于建筑的应力、建筑的尺寸大小以及建筑结构的强度都应该进行约束条件的审定，以此才能正确的判定建筑结构的实际施工状况，将设计的优化内容得以最大程度的展现与落实。
3、建筑结构设计优化新方法
3．1拓扑优化方法
拓扑优化方法需要设计人员在对建筑物进行设计优化过程中，找到准确的建筑结构理想化分布形式，并对建筑物结构的刚度等属性进行有效分析，通过拓扑优化方式实现减少建筑物结构重量的目的，进一步提升建筑物的性能。在使用拓扑优化方法时，设计者必须充分认识到拓扑优化方法的优点，通过拓扑优化方法将建筑物结构的设计转变为概念性的结构设计方法，提升建筑物结构设计的逻辑性。
3.2截面优化方法
建筑物结构的细节是最能体现其整体可靠性和安全性能的部分，在处理建筑物截面时，设计人员必须考虑到截面结构的安全性和可靠性，对建筑物的截面进行科学计算，提升其稳定性和美观度。对于建筑物截面的优化设计，设计人员可以利用有限元方法来计算设计变量的应力特点和结构位移情况，并通过信息化的设备验算和统计所获得的设计数据，再依据所得的结果判断需要调整的范围，并对该范围内的区域进行优化设计。
3.3外形优化方法
通过外形优化方法，设计人员可以在固有的截面优化方法基础上发对建筑物的结构框架和内部形状进行更进一步的调整、完善，以便提升建筑物的结构设计质量。首先，设计人员需要了解和掌握建筑物的整体情况，以我国现行的建筑物结构设计标准对其进行修正。通过外形优化方法划分建筑物结构的外形特征，在实际工作中，主要采用的是杆系结构和连续性结构。在使用干洗结构外形设计过程中，建筑物结构的节点坐标的选取是关键点，并将选取的节点坐标作为设计的变量，用以满足建筑物外形优化设计的需求。
3.4概念设计与细部结构设计优化相结合
在缺乏详细数据的情况下，我们可以通过概念设计的方法来实现设计的优化。例如，在对建筑物的抗震能力进行设计时，因为地震的强度是不确定因素，我们无法找到与之对应的计算方法，因此，就可以引入概念设计的方法，将数值作为辅助依据。并在设计过程中结合结构设计优化的方法，从而使优化设计达到最佳效果，既能满足建筑物结构的基本需求，又能够实现安全和经济的目标。
总之，在建筑结构优化设计中，合理选择结构的设计方案既能够得到技术上的要求，又能够极大的减少建设资本，但是这是一项十分复杂、综合性强且系统性较强的工作，要想实现有效的设计优化，必须对此加大研究力度，不断深入优化建筑物设计，通过设计优化的手段在建筑土地价格飞涨的今天，有效控制工程造价，实现经济效益与建筑物质量的最佳协调。并通过细节方面的优化，给予用户更为舒适、贴心的居住体验。
参考文献：
[1]陈敏.简析概念设计在高层建筑结构优化设计中的实践[J].江西建材，2014，24：16.
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