建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用
摘要：随着社会经济的快速发展，人们对物质生活的要求越来越高。在房屋建筑结构设计中，建筑结构优化设计技术起到了至关重要的作用，采取合理的建筑结构优化设计不仅仅可以节省大量的建筑结构空间设计，更加可以节省大量的资金，创造更多的经济价值，在房屋建筑结构优化设计中，应用现代化的科技手段，构建合理的建筑工程设计方案，进而达到经济适用的目的。文章主要针对建筑结构优化设计在房屋建筑结构设计中的应用进行简要的分析与总结。
关键词：结构设计；优化方法；房屋结构 引言
随着我国社会经济文化的快速发展，人们的生活水平不断地提高，他们对物质的需求也进一步提升。就住房而言，越来越多的人们在不断地买房，他们中的一部分人是为了投资增值，更多的人则是追求更高质量的住房。住房建筑商要全方位的考虑住房结构的安全性，实用性，经济性和外观性，争取为居民提供满意的住房。本文探讨了如何进行房屋建筑工程结构优化的方案，希望为建筑设计者提供帮助。
一、房屋建筑结构设计的重要性
随着经济建设的不断变化与发展，人们对于建筑行业的逐渐重视，新的技术以及理念也在不断地被应用于其中，计算机技术的普及引起了建筑行业新的变革与发展。建筑结构设计就是采取先进的设计手段及理念，在有限的空间范围内进行完整的，合理的优化设计，将使用空间最大化，同时还要特别注意结构设计与构件之间，结构与结构之间的空间布局。这也是检验建筑结构工程师是否合格的重要标准之一。工程师建筑结构设计的重点不仅仅体现在设计理念上，而且对于其结构设计的经验总结也是极其重要的，随着计算机的发展，对于工程师的设计手段又提出了新的标准与要求，建筑工程设计师不仅仅要掌握专业的设计理念，同时还要掌握基本的计算机技能，将设计理念与计算机技术相结合使其更上升一个合理的高度，此时设计理念就尤其的重要，在整个建筑结构中必须完全的充分体现出来。
二、房屋建筑结构的优化技术的内容
要使用房屋建筑结构优化技术，就需要首先了解房屋建筑结构优化设计的主要内容，通常情况下，房屋建筑结构可以进行以下的优化技术。
在考虑房屋建筑的结构使用功能以及安全设计要求的前提之下，应对于房屋结构设计过程中可能存在的问题进行考虑，通过最经济合理的方式来完成该结构设计的内容。这个过程就是房屋建筑的结构优化设计过程。其主要内容有:
1.认真分析房屋建筑工程结构，对于整体设计过程进行最优化分析并进行相
关的设计改进；
2.对于房屋建筑结构设计的了结构作为单独对象进行最优化分析以及相关的设计改进。对于了结构的最优化分析与改进时，通常可以对于了结构进行进一步的细分，了结构主要包含细部构造、主体结构、屋盖结构、围护结构以及下部的基础结构部分。
三、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用
建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用主要有以下几个方面：
（一）重视概念设计优化技术的分析
房屋建筑物的结构布置方式有很多种选择方案，对于同一个建筑结构，也可以有多种结构布置方案选择。同一种建筑物结构布置方案也可以有多种结构分析方法。由于建筑物结构布置方案的不唯一性，以及建筑物结构分析方法的不同，建筑物设计所选用的设计参数与指标以及选用的建筑材料、标准规范等等都会有所差别。因此，对于结构的设计处理，不应仅仅依靠计算机软件来得以实现，更重要的是要通过设计人员来进行概念化设计;但是不同的设计人员的设计方式、设计经验都会有所不同，对于概念设计的理解就会有着完全不同的模式。因此，处理上述的问题时，就需要相关的设计工作人员对于一些方案以及设计参数进行最合理的选择与判断，这就是一种概念优化设计的技术过程，这种优化技术最重要的在于设计人员的经验积累。经验越丰富的人，对于设计的一些参数就可以做出越合理的判断与选择，就越能实现建筑物的结构优化设计。
（二）整体优化和局部优化
任一房屋建筑工程项目的设计都具备层次性及复杂性两方面的特点。以层次性看来，其一般包含建筑的设计体系、结构体系及安装设计体系等，每一个体系内又囊括了多个下属体系。进行房屋建筑设计时，设计人员应对各个下属系统进行优化，将各个布局间的横向关联冲破，叠加工程；以复杂性看来，其一般包含建筑原料选取、零部件选取、结构类型选取等内容。所以，对于任一房屋建筑来讲，就应从整体进行优化，方可真正实现房屋建筑工程设计优化。
（三）结构同建筑的协调优化
在进行房屋建筑工程设计时，应尽可能保证房屋建筑的结构同整体平面的配合紧密，从而实现房屋建筑工程造型美观、结构合理的效果。在进行房屋建筑柱及墙的布设时，应同房建平面的功能需求相一致，每个房间的进深、开间都应保持统一。建筑系统尽可能简洁，墙与柱不可以出现错位情况，每一层的高度及截面面积应相同。进行楼体或电梯的设计时，其应力集中或受力方向较多的转角区域，承重构件应尽可能选取高强建材，从而降低自重，而非承重的构建应选用质量较轻的建材。整体建筑在布局方面应保证重心、刚心及质心交叠，预防出现扭转情况，保证整个房屋建筑工程的质量。
（四）对上部结构进行优化
想要对房屋建筑上部结构进行模型建立及优化，首先应合理布设房屋建筑工程剪力墙。保证剪力墙的质量均匀，使对称楼层的平面刚度中心点同楼层的结构重心相重合，从而削减地震、风力等外部荷载作用的扭转影响。假如房屋类型允许，尽可能应用大开间的剪力墙构造，同时增加剪力墙的墙肢长，这样，不但可以缩减墙肢的数量，同时还能够在保证刚度符合标准的基础上降低混凝土使用数量。另外，因为房屋建筑工程剪力墙中的暗柱一般应用钢筋建材，如果应用大开间的剪力墙构造能够缩减钢筋的使用该数量。然而，假如建筑所在地区的地质情况较差，而建筑对抗震性能的要求较高，那么，就不应采用大开间的剪力墙构造。
（五）寿命优化和分阶段优化
每一个房屋建筑工程项目在限定的使用期限中，每一环节都有多种设计方案供以挑选，也就是每个阶段都可以进行方案优化。房屋建筑工程设计人员应该依据各个阶段的性质对优化方法进行确定，从而对房屋建筑整体工程的寿命进行优化，保证房屋建筑工程的施工质量，增加建筑工程施工企业经济收益。
结束语
综上所述，房屋建筑结构设计的主要目的在于实现建筑物的安全性与功能性，同时，尽可能保证房屋建筑工程的耐久性，在满足房屋建筑工程的以上功能的同时，最大限度节约房屋建筑工程成本是设计者的目标。那么，就需要对房屋建筑工程进行结构优化设计，并将建筑优化设计技术应使用于房屋建筑结构设计的各个阶段，这样可以尽可能保证房屋建筑结构设计的合理性与可行性。与此同时，建筑结构设计理论也逐渐与计算机相结合，建筑工程实践的问题更多地转化成为一种数学最优解的计算问题，因此，建筑结构设计人员应更多地掌握计算机优化设计方法，才能发挥计算机的设计优势，尽可能的对房屋建筑工程设计进行优化。
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