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摘要：从建筑结构设计的角度来说，通过合理的结构设计优化不仅可以促进建筑物造型、外观以及功能的提升，同时还能有效提高结构的受力性能，节省施工材料的同时，降低施工的成本。在进行建筑物结构设计的同时需要采取适当的策略对结构进行优化设计，在保证建筑物功能的基础上，保证建筑物的各项性能和指标都达到设计要求，同时提高建筑物的稳定性和安全性。本文分析了房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略。
关键词：建筑结构；房屋结构；设计优化
在建筑行业，人们越来越追求房屋建筑的结构设计上不光注重实用还要注重美感和空间感。这就意味着在结构设计上要考虑的因素越来越多，需要创新的点也越来越多。总的来说，将优化技术更好地运用于房建结构设计中，创造出人们更喜欢的设计成果。
1结构设计优化的概述
房屋建筑结构设计优化，就是通过科学的计算方法和优化措施，对实际工程中的建筑结构进行全面的研究，使建筑的总体结构以及建筑各个分部衔接得到完善以及优化。通过对房屋建筑结构进行优化设计，优化后的结构不仅能够提高结构的安全性，同时能够把社会中所具有的价值学以及审美学完美的结合起来，从而提高结构设计的水平，促进建筑设计应用的整体性协调发展。房屋建筑结构设计优化的主要目的是使房屋建筑的设计方案更加科学合理，在满足安全和抗震的前提下，提升房屋的实用性、经济性、美观性。
2建筑结构设计优化的要求
2.1安全性要求
对于建筑物结构来说，其最为基本的要求就是安全，只有保证建筑物的安全是结构设计的主要目的和基本要求。根据我国的《建筑抗震设计规范》中的要求，结构设计当中的抗震基本要求是“小震不坏，中震可修，大震不倒”，对于结构的设计来说是非常重要的准则。在进行结构设计优化时需要对建筑的整体以及其中的每一个构件都进行有效考虑和分析，促使每一个构件的受力都是可靠的，进而有效保证整个建筑物结构体系的安全性。尤其是在进行结构设计优化时需要严格按照结构设计的标准规范要求进行执行，按照安全、耐久、舒适的要求进行结构设计优化。
2.2经济性要求
在进行建筑结构设计时，有效保证建筑结构的安全性是最为基本的，同时经济性也是非常重要的一个指标，因此，在进行优化设计的时候需要针对结构设计的经济性进行充分考虑。结构设计的经济考虑从建筑发展历史中就可以发现，从最为原始的石材到水泥的使用，再到当前的钢结构的使用，都是为了在提高建筑的经济效益的同时，对结构进行进一步有效优化，达到自重轻、受力合理、造价低。例如工字梁的产生也是其中非常重要的优化措施，在保证结构稳定性的同时，节省了大量的材料。
2.3功能性要求
对于建筑物来说，其使用功能是非常重要的，进行结构优化设计的时候需要对使用功能进行充分考虑，使得建筑物满足功能性的基本要求。比如说，对于一些特殊功能的建筑物有很多特殊的功能需求，银行使用的建筑物要求要有金库，在进行结构设计的时候需要对金库的结构、位置、出入口等进行优化设计，对于的荷载计算式，一般活荷载取值为10kN/m2，只有保证了建筑物功能才能更好进行优化设计。
3房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略
3.1建立优化模型
对房屋整体结构进行优化时，通常情况下采用以下三个步骤完成：1）选择合理的设计变量。结构设计优化人员应该重点选择对房屋结构影响较大的参数作为设计的变量。例如约束控制的参数、目标控制的参数，具有包括结构可靠度、工程造价、损失期望值等指标。在结构优化过程中，对部分变化幅度不明显、影响程度不高的参数或者部分采用特定的参数就能满足要求，设计人员可以事先预定参数进行设计，这样设计人员在计算、设计、编程的过程中可以大大的减少工作量。2）确定目标函数。在优化的过程中，设计人员需要设定能够符合预定条件的钢筋截面积、构件几何尺寸以及其对应的失效概率，从而使得成本控制最优化。3）确定约束条件。房屋结构的安全性与可靠性是房屋结构设计的基础，是优化的前提条件。因此在函数设定的过程中，必须设定相应的约束条件。房屋结构设计优化的约束条件通常包含以下几个方面内容：尺寸约束、裂缝宽度约束、构件单元约束、结构强度约束、应力约束、可靠指标约束、结构体系约束、确定下条件约束、弹塑性约束、极限状态约束等。在优化过程中，设计人员必须将实际项目情况的约束条件与假定的约束条件作对比，确保所设定的约束条件能够满足实际工程需求
3.2设计计算方案及程序
设计人员在进行结构优化设计时应注意对计算方案进行优化。在这过程中，计算方案中涉及较多的变量及约束条件。因此设计人员计算时应对这些约束条件充分了解，之后合理分析，在考虑工程变量基础上，科学运用数学计算方案，之后再开展优化设计。在建立模型及确定相应设计方案后，设计人员需要根据方案制定出详细程序，将变量录入计算机后，之后会涉及到设计变动问题。这时就需要改写基础结构，将变动后的程序录入计算机。计算机只需要有相应的编程数据，就会得出相应结果。
3.3结果分析
当计算机得出编程结果后，需要对其详细分析，进而选择出最合适的设计方案。在实际开展的结构设计工作中，建筑结构设计需要与建筑结构规范相符合，设计人员也应充分了解多方因素，从多方面选择，进而对结构设计更好完善，充分降低建筑难度。房屋结构优化设计的目标就是对施工企业的施工成本进行降低，且不会对施工质量产生影响。在设计过程中，设计人员应充分考虑建筑经济性问题，之后对技术与经济性之间产生的矛盾合理解决。
4结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的实际应用
4.1整体性与局部性优化
任何建筑物在设计上都会带有复杂性和层次性，从层次角度分析，包括安装系统、建筑整体设计、结构相关等众多体系，每个独立体系下又可能有许多下属体系。设计房屋时，需要对相应的下属系统以及它们之间的横向性进行考虑，完成叠加工艺。而从复杂性角度来说，内容主要就是包络一些建筑的零部件，和一些建筑材料等，所以这个时候则需要考虑的是怎样从整体着手，对整个整体建筑实现设计上的优化工作。
4.2阶段性优化、桩基础优化
设计人员按照节段的不同特点及工程实际情况，对优化方式进行确定，开展阶段性优化，对建筑整体寿命进行延长。在对建筑质量进行保证时，还应考虑到增加经济效益的问题。预制桩与灌注桩都是建筑桩基础，在整体施工中，灌注桩涉及到的操作技巧十分复杂，对质量难以很好控制，耗费时间较长，因此在符合沉降标准条件下，应充分结合预制桩施工，简化工序。
4.3协调建筑优化与结构优化
在结构优化设计过程中，需要对建筑物整体平面与结构之间的配合进行保证。建筑物施工需要实现简洁性的建筑系统，支柱与墙体要良好对接，截面面积与高度都要保持相同。在对楼体进行设计时，由于转角区域自身承受力的作用较多，因此需要将承重材料转变为高强材料，实现对自重的降低。保证建筑物整体的重心、刚心与质心的良好交叠，防止出现扭转。
5结语
总而言之，现代化建设对于建筑的要求越来越多样化，房屋建筑结构设计优化技术的应用可以使建筑在安全、实用、美观、经济上更能适应新时代发展的要求。建筑结构技术的优化推进建筑方式和建筑材料的创新与发展，促进新的建筑材料更环保，更符合可持续发展的要求。技术的优化可以带动整个行业的发展，也可以有效的降低建造成本，使建筑业可以更健康持续的发展。
参考文献：
[1]李能能，董斌.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建筑设计管理，2013.
[2]杜小娟.分析房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].江西建材，2017.