时间：2023-05-30 10:36:51
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇结构设计优化，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
Abstract: based on the principle of structure optimization technique, main points analysis, this article introduces the development rationality, finally through the building structure design elaborated its application in real life.
Keywords: structure design; Optimization technology; Structure design application
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：
结构设计优化是近年发展起来的一门新型技术，它能够使设计者从被动的分析、核验转而进入主动的设计角色，是结构设计领域新的发展。与传统设计相比，结构设计优化能够更合理地利用材料的性能和局部空间，使结构内部得到最好的协调，并达到设计要求的安全规范。
一、结构设计优化技术
（一）结构设计优化技术的原则
结构设计优化要求我们从工程的设计和价值角度去思考方案。结构设计优化是追求最合理地利用材料的性能，使各构件或各设计专业得到最好的协调。它不仅具备了传统设计方案所要求的规范以及规范所要求的安全度，而且也具备了现今价值学和审美学的成分。结构设计优化是对结构设计进行深化、调整、改善与提高，也就是对结构进行高质量再加工的过程。结构设计优化不是以牺牲结构安全度与抗震性能为代价，而是经过结构设计优化的过程，使建筑功能更协调，成本更低，结构更安全。
（二）实施结构设计优化技术所遵循的要点
1、科学地遵循结构设计规范
建筑结构设计工作要求结构设计工程师们不仅要具备丰富的设计经验，也要对结构规范的条文熟知，即在结构设计规范的要求下，将自身的结构设计方案贯穿于项目设计中。规范更多的是针对量大面广的工程，因而某些条文的规定会偏于保守；此外，用于一些特殊、复杂工程的设计时，有些条文则不够安全。所以，结构工程师在设计中应运用良好的专业知识与正确的判断力把握设计，做到设计成果不断优化与创新。
2、结构工程师前期参与和主动参与的重要性
强调结构工程前期参与和主动参与是实施结构优化技术的重中之重。在实际施工期间，建筑师很难对结构体系的受力做到正确的分析，既建筑师的结构思想不能完全替代结构工程师的设计理念、经验和判断，也无法弥补结构与建筑专业技术共识的空白与隔阂。既具有扎实的结构设计理论功底，又具有丰富工程实践经验的结构工程师，积极主动地参与前期方案设计，帮助建筑师构思与创新，才能创作出优秀的设计作品，更好使整个建筑的功能得到彻底的体现。
3、加强各专业之间的协调与合作
结构优化是一个系统的工作，需其它专业的协调与配合。从建筑学发展角度分析，现代建筑是建筑、结构、设备三大要素构成的综合产品，所以在实施中要强化分工与合作，强化专业之间的协调与合作，这样才能创作出各构成要素有机结合的完美作品。在整个项目开展中，建筑设计与结构设计是整个设计过程中最重要的两个环节，二者的结合不仅能够达到实用美观大方的效果，而且可以使结构受力更趋于合理进而降低成本和简化施工。在建筑设计中，许多建筑设计人员只强调方案创作的新奇，不遵循建筑的基本力学规律，这样的方案往往会造成结构设计困难。还有一些建筑师在设计过程中往往忽视力学的基本规律，如将抗震设防区的高层建筑电梯或楼梯偏置在建筑一侧，使得刚度中心与质量中心之间的偏心距过大，在水平荷载作用下产生大的扭转效应。从以上的例子可以分析出，加强专业的合作与协调是实现结构合理、成本降低的重要途径。
二、结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用
（一）结构优化技术的基本应用
结构设计优化方法的应用具体体现在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计两方面。其中房屋工程分部结构的优化设计包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造价分析等内容，并应在满足设计规范和使用的前提下，结合具体工程的实际要求，来实现规范要求和经济要求的最大化。
（二）结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用
1、结构设计优化技术与建筑结构设计的结合
一般建筑物的设计方式总是从结构布置开始，确定了结构布置后根据不同的荷载情况来分析过程中的参数、材料等要求，然而这些数据的分析往往是计算机不能达到的，需要结构设计人员对整个方案进行充分的例证，才能做出判断。而这些判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是结构概念设计。因此，结构概念设计是开展施工的必要前提。
2、结构设计优化处理的建筑抗震缺陷问题
结构优化技术不仅能在降低成本、简化施工方面得到体现，而且在建筑物的抗震方面也是颇有作为的。结构设计能够使建筑物在各种不期而遇的外部作用下不受破坏，或将破坏程度降至最低。因此，分析建筑物可能遭受的各种不确定因素成为结构优化设计的重要内容。实际中，地震破坏最为难以预测，且破坏性最大。所以，建筑设计过程中应该未雨绸缪，从计算及构造等各个方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施。例如：刚度均匀、对称是减小地震对建筑物产生不利影响的重要手段；延性设计则能有效地防止结构在地震作用下发生的脆性破坏；多道设防思想能使建筑物在特大地震作用下次要的构建先破坏，从而使整个建筑物得到局部的缓冲。这些抗震设防思想在整个设计过程中都应该作为结构优化设计的重要指导理念。
三、结语：
结构优化是系统工程，要求结构工程师与其他工种的设计人员密切配合，通过正确地使用结构分析软件、选择最佳结构体系、充分挖掘基础设计的内在潜力，运用科学的方法与手段，让结构优化贯穿设计的全过程，充分体现结构优化的价值，使建筑功能更为合理甚至得到提升，使结构安全度和抗震性能提高，减少和避免设计差错，降低工程建设造价，缩短建设工期。
参考文献：
[1] 蒋启平.工程结构优化设计的新方法[J].工业建筑,2008.
[2] 李国胜.混凝土结构设计禁忌及实例[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
关键词： 厂房建筑；结构设计；优化技术；钢结构
引言
工业是我国国民经济支柱产业。保证工业安全生产，提高工业基础设施建设水平是工业发展的必要条件，为此人们对工业厂房建筑的建设逐渐给予了更多的关注。在厂房建设过程中，结构设计是第一步关键工作环节，其决定了厂房建设的施工质量和投资效益。为此，我们需要在现有的厂房建筑结构设计理念基础上，不断改进创新，优化结构设计方案，使厂房建筑更符合工业生产需要。以下本文就以钢结构厂房建筑为例，来简单谈谈结构设计优化技术在工业厂房建筑结构设计中的应用。
1 结构优化设计技术的作用
在现代建筑工程的项目实施过程中，结构设计是一项非常重要和关键的实施环节，起到了不可替代的重要作用。并且随着建筑结构形式越来越复杂，规模越来越大，结构设计的重要性就越突出，对于结构设计优化技术的需求也就越大。只有采用结构设计优化技术，不断使建筑的基础结构、房屋结构、维护结构以及细部构造等设计更加合理科学，才能使建筑的使用价值更高，使用功能越完善。
另外，在结构设计中通过优化技术来提高建筑的节能环保效益是非常可行的，也是相对最有效的。结构设计还在很大程度上决定了建筑工程的造价，对于提高建筑工程投资效益控制也起到重要作用。
2 结构设计优化的基本方法
目前建筑工程的结构设计优化技术的基本方法主要有两种，即直觉优化与概念设计处理。所谓直觉优化，就是指建筑工程的结构设计中，可以采用多种设计方案时，设计人员一般会根据自己的经验和直觉来判断出应当选择哪种设计方案比较合适，尤其是在确定结构布置设计、荷载分析、细部处理的设计方案时，更是无法使用计算机来代替，必须要由设计人员靠自己的判断来决定。但是在实际的建筑工程结构设计中，设计人员自己的判断是需要根据设计规律和实践经验来判断，其在一定情况下，还是需要结合概念来进行设计处理。为此在结构设计优化技术中，概念设计处理也是非常常见的优化技术方法。
3 钢结构厂房的结构设计优化技术应用
本文以钢结构厂房为例，来详细探讨结构设计优化技术的具体应用。
3.1 厂房钢结构设计优化的基本原则 首先，要保证有足够的工作空间。其次，在生产中机械设备的运行往往会带来一定的震动，为保证厂房的安全性，在优化厂房结构设计时，需要重点对结构的抗震性进行设计。再者，一些厂房在生产中会散发大量的热量，而钢本身具有很大的传热性能，若温度过高时，钢结构的强度也会减弱，为此设计中还注重对钢结构的耐热性进行优化设计。最后，厂房的支撑体系设计、屋面设计和立面设计也都要充分结合实际需要，合理设计，提高厂房结构设计方案的经济性和合理性。
3.2 钢结构厂房的抗震性设计优化 首先，在进行总体布置的时候，厂房结构的质量和刚度分布应该具有均匀性，钢架是厂房横向结构选择的最佳材料，通过这种形式，可以使钢结构的受力性能得到充分地应用，并且横向结构变形几率也在一定程度上有所降低。其次，钢结构厂房出现破坏，通常情况下，并不是因为杆件没有足够的强度，在很多时候是因为杆件没有稳定性而使其出现破坏现象，因此，布置支撑系统要具有一定的合理性。第三，在地震影响下，低周疲劳作用有所发挥，而在设计过程中，应该着重考虑它对厂房所产生的影响。在设计结构连接点的时候，节点的破坏要晚于结构构件的全截面屈服，结构构件应该加入到塑性工作中，将其中地震能量充分地吸收进来，从而发挥抗震能力。
3.3 钢结构工业厂房的耐热性设计 钢结构工业厂房防火能力很差，当钢材受热在100℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度降低，塑性增大；温度在250℃左右时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性却降低，出现蓝脆现象；当温度超过250℃时钢材出现徐变现象；当温度达500℃时，钢材强度降至很低，以致钢结构塌落。因此，当钢结构表面温度处于150℃以上时，必须做隔热及防火设计。这样可以增强建筑的耐热能力，使建筑更加的安全。
3.4 屋面支撑系统及屋面结构的设计优化 屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑；在无檩体系中，大型屋面板有三点和屋架焊接，可起到上弦支撑作用，但考虑到施工条件的限制和安装需要。无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。对于屋架间距不小于12m的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备的均应设置纵向水平支撑。屋面的排水及防水设计在屋面设计中需重点考虑，根据《屋面工程技术规范》的规定，屋面坡度最小为5%，在积雪较大的地区，坡度应适当加大。单坡屋面的长度主要取决于所在地区的温差以及降雨所形成的最大水头高度。根据工程设计经验，单坡屋面长度宜控制在70m以内。目前，市场上钢结构屋面的做法常用的有两种：①刚性屋面：双层彩色压型钢板内夹保温棉；②复合柔性屋面：由屋面彩钢板内板、隔气层、保温层、卷材防水层组成。
3.5 立面设计的优化 在厂房轻钢结构的设计中，除了要对力学性能进行优化设计以外，还需要对其立面设计进行优化。尤其是要对厂房轻钢结构的规模、线条、色彩等方面进行优化设计。由于厂房一般多用于生产，因此在设计其立面的规模和线条时，可以考虑设计简单统一的立面。在色彩选择上，也可以尽量考虑彩色的钢板，避免整个厂区都处于一种单调沉重的混凝土结构中。尤其是在厂房的出入口、外天沟已经收边泛水等部位进行合理优化设计，在保证其基本功能的基础上，实现良好的立面效果。使厂房给人一种亲切的感觉，从而调节员工的心情，提高工作积极性。另外，线条是表现轻钢结构建筑风格最独特的特征，均匀的线条或横或竖，使得轻钢结构建筑富有流畅的金属质感，体现了强烈的现代工业气息。很多厂房在设计上往往考虑到采光问题而在墙面上挖较多的孔洞，破坏了立面效果，笔者建议可以大量使用屋面采光板，以此来解决采光和立面效果的矛盾，同时还能解决厂房的通风问题。
4 结束语
随着工业现代化的不断发展，工业生产对厂房的功能和性能都提出了更高的要求，为了满足现代工业的厂房建设需要，我们必须要不断的改进设计理念，优化厂房结构的设计方案。目前钢结构逐渐成为厂房建筑的主要结构形式，在对其进行结构设计优化时，需要结合钢结构的特点，和实际的工业生产需要，对钢结构的抗震性、耐热性和支撑系统进行优化设计，同时还要注重厂房结构设计的立面设计，在满足厂房基本功能需求的基础上，设计出优美大方，更符合工业性质的厂房结构设计方案，从而提升我国厂房建筑结构设计水平。
参考文献：
[1]蔡，蒋凤鸣，董辉.浅谈钢结构厂房设计[J].中国科技信息，2010（19）.
[2]耿云峰.论钢结构工业厂房的设计与施工[J].今日科苑. 2008（20）.
在整个结构成本管理控制过程中要把握好以下三个关键点：
⑴做好事前控制。这是整个结构成本控制的重中之重。
⑵设计过程的精细化管理。设计过程中必须控制好的关键环节，严格按照设计流程做好精细化设计。
⑶设计过程中适时、适当的引入外部资源。
聘请专业化的设计顾问公司，全过程的进行工程设计的管理和结构成本的控制，将会起到事半功倍的效果。好的结构设计不仅能给房地产公司降低工程成本，更可以给房地产公司带来意想不到的价值。
1.结构的设计优化并不是单纯的挑毛病
而是通过交流、沟通，找到更为合理、经济的设计，从而在满足各种规范的使用要求的前提下，杜绝不必要的浪费，做好成本控制。结构设计的优化是在充分尊重原设计基础上进行的，通过优化的过程，互相学习，也有利于提高设计院结构设计人员的设计水平。某项目2栋13层与23层相连建筑、2栋30-33层建筑、5栋9-13层建筑，共9栋。场地附近有一条河流，地下水位较高。场地土质较软，表层4米深度内有部分淤泥质土，地下室底板下土的承载力为160kPa，在17米至22米处有密实的粉沙层，在37-55米处有密实的沙层。基岩埋藏很深。6度抗震、基本风压0.45。本项目对回款的周期要求较高。
本项目地下室的布置思路：采用一层大地下室9栋高度和层数相差较大的建筑连为为一体，形成一个整体的大型地下车库。优点：交通及停车，小区的物业管理，地下室外墙的数量。但缺点也是明显的，一是导致地下室结构的超长，再就是各栋建筑单位的不均匀的沉降。
为此，对结构进行了优化设计：首先，地下室结构超长的解决办法是：
⑴结构后浇带的设置——费用、间距、封闭时间、施工便利性；
⑵混凝土膨胀外加剂的使用——数量、费用、位置；
⑶构造配筋的适当增加——数量、费用、位置。
其次，各栋建筑物的沉降差以及主体建筑物与地库间的沉降差解决方式是：依照当地的基础设计经验，
⑴9-15层建筑通常采用预制方桩基础，以粉砂层作为持力层，桩长约17米，摩擦型桩；
⑵18层以上建筑通常采用钻孔桩基础，以砂层作为持力层，桩长约45-50米，摩擦型桩；
⑶12层建筑物采用无桩筏板基础有过成功的案例，按程序计算沉降有15CM，实际观测仅4CM在无锡观测到的建筑物最大沉降不超过6CM。
2.优化结构设计是对结构设计进行深化、调整、改善与提高
也就是对结构设计进行再加工的过程。结构设计的优化，不是以牺牲结构安全度和抗震性能来求得经济效益的，相反经过设计优化的工程，结构布置更为合理、差错更少、用料更省、结构更安全。某高层写字楼，结构高度90.30米，地上24层，地下二层，抗震设防类别丙类，七度抗震设防，结构形式为框架核心筒体系，基础形式为平板式筏基，建筑面积约2万平米。结构设计优化的主要内容是以下三个方面：一是楼层楼盖体系的结构设计，二是核心筒的尺寸及墙厚，三是平板式筏基的板厚和有关构造。设计优化时对其它一些结构设计细节也给与了一定关注。经优化结构设计后，仅前述三个主要方面，可比原设计节约混凝土在2000m3以上，钢筋约70吨。通过结构设计优化，在节约结构造价的同时，使结构自重减小了约40000KN，相当于40KN/m2，约为两层半楼房的重量。从而大大增加了竖向结构构件和基础的安全度，减小了地震力，提高了整个结构的抗震性能。结构设计优化达到了提高项目技术和经济双重效益的目的。
又如：某工程9栋住宅，其中3栋18层、3栋22层、3栋28层、采用大地下室连接为一，土质情况：25M深度内，土层较松，桩侧摩阻力为15-30kPa，越向下土层越密实，桩侧摩阻力逐渐增加为50-70KPa，38米以下各层桩端阻力均较小，为1500-2500kPa。
原基础方案按当地的习惯做法及地勘报告建议：18及22层建筑选8-1层作持力层，桩长为40米，28层建筑选8-2层作持力层，桩长为50米。
选择方案：一是全部选用50米长的Ф500及Ф600的预应力管桩！二是节省工程造价（桩的性价比、承台的尺寸）；三是进一步降低建筑物的沉降差及沉降值；四是方便施工管理，提高桩基检测的效率，降低检测成本。
对于Ф500管桩，当桩长由40米增加到50米时（增长25%），其单桩承载力由1435KN增加至2080KN（增大45%），单位桩长的性价比大幅提高80%。
3.施工图审查与结构设计优化并不矛盾
它们的着眼点不同、侧重面不同，施工图审查并没有义务审查设计的经济性，而结构设计优化的目的之一是控制成本、并使设计更加合理。当然，结构设计优化的结果也必须通过施工图审查。某3+1层建筑，4层住宅，半地下室，淤泥质土，厚度约为18米，承载力为70KPa。在32-40米处有较好的沙层，可做桩基持力层，此时Ф300的预应力管桩承载力为600KN。
原基础方案：筏板基础；8米长的水泥搅拌桩加连接梁形成复合地基+止水筏板；长度为35米的Ф300预应力管桩，一柱一桩+止水筏板；预应力管桩方案最经济(便宜16%)！最安全！较搅拌桩施工周期短！
优化设计后，方案调整为：±0.00标高的取值，地下室的埋深：——对支护、土方、水浮力、抗拔桩的影响；覆土厚度的控制：——地下室布局、景观的要求、管线的要求；地下水位高度的取值和应用：——抗浮设计水位和最低设计水位；
地下室底板的布置方案：
承台间设基础梁加大板式结构。
桩承台兼柱帽的无梁筏板板结构。（造价相差20%-30%！）
结果：总共节省工程造价3500万元以上！
4.结构设计的优化工作不会影响设计、施工进度
可与设计同步进行。设计优化工作也可以按工程进度要求分阶段进行。某工程由共六幢高层建筑组成，建筑面积13万平方米。结构设计优化的主要内容是：桩基、剪力墙的布置和墙厚、楼层现浇板、地下车库的底板与顶板、地下室外墙、框架柱梁等。
工程结构设计优化后的经济效益：省去人工挖孔扩底灌注桩计360棵。基础筏板厚度减少，共计节约混凝土用量570m3，钢筋用量减少约220吨。地下室外墙、基础抗水板、顶板共节省混凝土用量约计2000m3，节约钢筋70吨。主楼现浇板节约混凝土超过1000m3。1#住宅楼减少剪力墙布置后，节约混凝土约400m3，钢筋约45吨。6#酒店经结构优化布置后，每层增加净高约150，减少了梁混凝土用量，梁柱钢筋用量减少约20吨。
关键词：建筑结构设计成本优化结构指标
中图分类号：TU318文献标识码： A
建筑结构设计是工程建筑项目的灵魂，是控制其技术和经济的重要环节。建筑结构主要有房改造系统、结构细部、基础结构和围护结构等，进行建筑结构的设计过程中要针对这几部分，对其受力情况、造价情况和布置等进行综合考虑，保证建筑结构功能正常发挥的同时还能够具有比较理想的经济效益。
一、建筑结构成本的影响因素
很多因素都会影响建筑结构成本。我们需要在对项目的结构形式、基础形式、施工条件和建筑条件等进行综合的调查之后才能进行投资决策，才能保证建筑项目成本控制在合理的范围内。
1.建筑结构类型的影响。不同的建筑结构类型有着不同的工程造价。选择建筑结构类型时要注意建设单位是否具有相应的施工能力、投资水平，并根据工期对不同结构类型的造价进行综合性的分析，选择投资和收益之间合理的平衡点，并通过成本优化配置，最终确定其结构设计类型。
2.混凝土强度的影响。通常情况下，在保证建筑结构安全性和稳定性的前提下，适当降低混凝土的设计强度，能够有效减少建设成本【1】。在进行结构设计时，要通过合理的结构优化降低混凝土强度的设计要求，改善项目造价成本上涨问题。
二、建筑结构设计成本优化模型
1.目标函数的设定。
（一）设置模型设计决策变量x为建筑结构设计图示计算工程量，按照计价规范工程量计算规则进行计算。
（二）设置市场条件：按照建筑结构构件招标市场清单综合单价设置模型市场价值系数。按照某地区某时期内统计建筑市场招标中标工程建筑结构构件综合单价设置。8层以上建筑结构可以增设相应超高增加费用。
（三）之后建立目标函数，设置约束条件。钢筋混凝土建筑结构施工工序主要有模板支撑安装、钢筋的制作、绑扎和安装以及混凝体施工等方面，模板安拆装计量计价需要按照模板和混凝土的接触面积进行计量计价，这只一种非实体措施性工艺费用，计量工作复杂但是总体数额较小【2】。所以这些步骤通常都进行了简化计算，国家和省市为建设方提供了混凝土模板安拆装工程量的统一参考表，用以简化计算。
2.建筑结构目标成本预测。预测成本和资源要素的限额要求按照构件设计用量范围进行计算，保证其科学性和合理性，并按照一定的预测程序进行。
3.分析影响建筑结构成本的参数
采用解释结构模型分析钢筋混凝土建筑结构方案设计，明确影响建筑结构目标成本的设计参数。
（一）建筑结构成本优化模型应用。
（1）对建筑结构项目设计和功能参数，包括面积、高度、层数和建筑功能等进行赋值，住宅楼、商业楼、办公楼和综合楼分别赋值为1、2、3、4。
（2）进行建筑结构项目成本和工料资源消耗的预测，按照成本预测和资源预测的模型进行计算，并按照国家或者省市提供的标准确定模版工作量和混凝土消耗量的限额。
（3）确定拟建工程项目构件清单项目综合单价。获取方式主要有以下几种：在当地工程造价管理部门的公告中获得、根据当地计价标准和定额计算得到、对市场和交易信息进行分析后获取等。
（4）计算工程量。把获得的数据录入建筑结构成本优化模型中进行优化计算，并对获得数据进行分析，给施工图的设计和施工过程提供工程量引导。
三、建筑结构设计成本优化措施
1.建筑结构设计的影响因素。首先设计者要掌握好房屋距离和高度之间的关系，在进行设计时要在保证建筑结构的安全性和稳定性的前提下考虑其经济效益。
2.结构方案。这是施工环节的主要技术参考，即便是相同的建筑在不同的方案基础上也可能会产生不同的建设结果【3】。设计结构方案时要重视结构和构件之间的关系，保证结构拥有一个良好的受力工作状态，保证结构受力在最佳状态，这样才能够保证建筑结构整体的承载力和刚度符合设计标准要求。保证结构受力合理前提下，还要能够适当的提高建筑结构的抗风险能力，从整体上降低工程造价。设计者要从整体考虑，保证结构和构件之间的协调一致，使其能够到达最佳的标准要求，进行安全设计。
3.结构设计准确性的提高。建筑工程的设计项目繁多工序复杂，保证准确性是比较困难的，但是建筑工程的质量直接关系到人民群众的生命财产安全，结构设计的准确性一定要得到保障【4】。为了提高结构设计的准确性，设计人员要采用自身经验和计算机相结合的设计方法，通过计算机完成较大的计算量，但是设计人员不能够过分依赖计算机，需要借助设计者的经验选择合理的计算结果。
4.结构材料的选择。建筑结构的承载能力来自于结构材料良好的强度和承载能力，结构的强度需要使用建筑材料获得，不同的建筑材料会带来完全不同的建筑整体强度等性能指标。进行材料选择要求根据实际施工情况和设计要求选择合适的钢筋混凝土和预应力混凝土。对混凝土的变形率和配筋率也需要重点考虑，选择合理的混凝土施工参数有效的控制裂缝，降低工程的间接成本。
四、实施细则
1.构建项目模型。按照模型的应用步骤对大厦建筑结构目标成本和成本要素进行预测，并带入该项目设计参数。
2.确定建筑结构构件单价。按照建筑工程消耗量定额中对超高增加费的规定确定钢筋混凝土的综合单价。把项目的设计参数、综合单节和成本要素以及预测值都代入建筑结构设计成本优化模型中。计算完成之后按照建筑设计和结构设计优化步骤进行建筑结构设计成本优化。
3.方案设计阶段。构件线性规划模型，规划求解，约束条件有目标成本、成本要素资源和工程量等，在约束条件下对建筑结构构件的尺寸、结构和工程量进行优化。
计算阶段成本优化运算的敏感性报告，计算构件工程的终值、递减成本和允许的增量以及减量。在最优解基础上，在影响要素中钢筋的影响最显著，混凝土次之。钢筋的单位影响金额是混凝土的10倍，而模板的可允许变化范围则很大，混凝土次之。
按照建筑结构的设计程序，进行成本优化分析之后就可以进行初步设计，按照结构设计的几步程序完成成本优化的层层实施，并最终达到了成本优化的目标。
五、住宅结构指标
根据大量数据统计，我国目前住宅的含钢量等结构指标见下表。
上部结构钢筋、混凝土含量指标
说明：（1）计算基础面为地下室顶板面以上（不含地下室顶板）。
（2）地上部分不含砌体拉结筋、屋面刚性防水钢丝网，含建筑构件内钢筋及砼。计算范围从地下室底板以上，含屋面女儿墙及其他建筑构件。分母为按《建筑工程建筑面积计算规范》计算的建筑面积。
结束语：
建筑产品体积庞大，生产周期长，控制建筑工程的成本有着更多需要考虑的因素。本文提供了住宅结构指标，设计单位和房地产开发单位在控制结构成本时可做参考。
参考文献：
[1]韩晓彬.高层住宅及其附属人防地下室的暖通设计[J].科技情报开发与经济,2012(27):104-205.
[2]王利辉，翟荣兵，马文涛.民用建筑中结构节能设计探讨[J].现代商贸工业，2010(15)：125-126
关键词：结构优化技术 房屋结构设计 问题 策略
1引言
随着市场经济体制的建立，我国的建筑行业蓬勃发展，越来越多的高楼大厦拔地而起，如雨后春笋般林立在城市中。房屋结构设计人员所面临的巨大挑战不仅在于量上的增大，还在于人们对于质上的高标准要求。因此，房屋结构设计人员要想把挑战变成机遇，就要把重点放在提高房屋结构的稳定性、安全性、美观性上，同时在保证房屋质量的前提下尽可能地降低施工成本。另外，随着建筑市场的发展，建筑材料也在日新月异。许多新型的建筑材料正在改变着传统的房屋结构设计理念，使房屋建筑发生着翻天覆地的变化。这就需要房屋结构设计人员不断地学习新技术、新方法，不断尝试新型材料，使房屋结构设计产生质的飞跃。计算机技术的应用也在改革着房屋结构设计行业，一些计算机软件的应用在减轻设计人员工作量提高工作效率等方面发挥了巨大作用。
2房屋结构设计技术中存在的问题
合理的设计理念和设计方法是房屋结构设计人员在设计施工过程中的关键所在，掌握了房屋周围的环境，对房屋结构的布局、尺寸等的科学设计，才能使房屋结构满足美观、实用、安全稳定的设计需求。而在这诸多的需求中，经济性一直都是每一个房屋结构设计人员不可忽视的重要方面。但经济性的要求并不是一味地要求设计的廉价性，而是要在保证房屋结构安全稳定美观实用等要求的前提下，在保证房屋质量达标的前提下尽可能的降低工程造价。而一个好的优化设计方案就是在努力寻求众多要求的平衡点。
随着结构优化技术的多元化发展，房屋结构的优化设计策略也越来越多，这其中不免出现诸多问题。
一、如前所述，房屋结构设计中需要考虑多种因素，这些因素纷繁复杂，设计人员在优化设计的过程中难免出现顾此失彼的现象，常常满足了这个方面而忽视了另一方面，无法做到权衡各个因素。现存的计算机设计软件业存在着很多缺陷，设计人员如果过分依赖此类设计软件，就会造成房屋优化设计不达标现象的出现。
二、房屋结构设计施工过程中设计人员都是亲自进行每一项的设计，这就会导致设计人员往往从细节入手，只注重了结构尺寸在小范围内的设计是否合理，而忽视了整体效果。为了避免这个问题，设计人员要时刻提醒自己，多从整体的合理性和美观性上考虑小部件的尺寸和结构问题，以保证房屋整体的稳定性。
三、传统的单一房屋结构优化设计算法时代已经过去，随着房屋结构设计的变量不断增加，创新的设计算法正在考验着每一个房屋设计人员。
3房屋结构设计中的优化策略
要从多角度多方位进行房屋结构的优化，本文主要从以下几点进行讨论：
3.1优化房屋建筑结构类型
房屋的建筑结构类型不同，其特性和所适用的范围也不同，这就要求从结构类型的特性入手，以寻求最佳的类型。常用的房屋结构类型主要有以下几种：一、剪力墙结构类型。该类型的建筑以混凝土施工技术为基础，适用于高层建筑，具有很多优点，例如抗震性能强、钢筋使用数量少等。二、框架结构类型。相比于剪力墙结构类型，该类型的建筑的抗震能力明显不足，但具有灵活的特点，布局没有剪力墙类型死板，而且工程造价相对较低。三、框架-剪力墙结构类型。顾名思义，该类型的建筑是上述两种建筑类型的组合，汲取了两者的优点，应用性强。三种类型的建筑结构都有自身的优缺点，对其的取舍要考虑施工的具体情况和业主的要求，尽量权衡房屋质量和施工成本，优化设计方案，获得双赢。
3.2计算机技术的合理应用
随着房屋结构设计中的变量越来越多，设计算法也变得越来越复杂，房屋设计施工人员面对纷繁复杂的变量和影响因素，根本无法全面顾及到。而且进行诸多变量的计算会消耗大量的人力和时间。这就需要在房屋结构优化计算的过程中积极地应用计算机技术，利用一些计算机软件，实现参数计算，减轻设计人员的工作量，提高工作效率。
3.3节能环保的设计理念
在房屋结构设计的过程中要积极地贯彻绿色环保的设计理念，以科学合理的方法设计绿色建筑。节能优化要从两方面入手，首先是房屋朝向的形状的优化设计。房屋的朝向问题主要受到我国气候条件的制约，一般以坐北朝南为佳，能够加强阳光照射，保证良好通风。形状的设计主要是考虑到房屋外表面所受到的冷风影响，优化的目的则在于努力寻找最佳的形状和方位，尽量减少房屋热能的损耗，达到节能的目的。其次是门窗和屋顶的设计。由于房屋的坐北朝南的地理方位，南面的窗户自然要设计的大而且多，保证充足的阳光的摄入，而北面的窗户则尽量的小、少，以避免热量的散失。门窗材料的保温性能也要过关。屋顶应该采用架空或者铺设循环水管的方式，使房屋冬暖夏凉。
3.4概念设计优化技术
房屋结构优化设计因素和变量纷繁复杂，设计人员可以采用概念设计优化技术，通过自身多年的工作经验，结合多种设计方案的利弊，取其精华去其糟粕，提出新的设计方法和设计理念，在不违背房屋设计的普遍规律的前提下，大胆创新，开创房屋结构设计的新局面。
结语
房屋结构在房屋建筑中的作用不言而喻，是整个房屋建筑的支架结构，其质量的好坏直接影响到整个建筑质量的好坏。因此，房屋结构的优化设计的重要性日益突出。作为房屋结构设计人员，必须严格要求自己，不断地为自身充电，积极地学习新技术新方法，重视新材料的应用，改革设计理念，摒弃陈旧的设计方法，积极地投入到房屋结构设计优化方案中去，以饱满的热情和认真负责的态度完成每一个房屋结构的设计，从多角度、多层次综合考虑各种因素，从众多的设计方案中挑选最佳设计方案，对方案中不足的地方大胆地进行改革创新，不断地提高房屋的稳定性、实用性和美观性，以达到业主的要求为终极奋斗目标，努力寻求经济化和高品质之间的平衡点，促进房屋结构设计向着低成本高质量的方向高速发展。
参考文献
[1]冯远宾.浅谈结构设计优化在房屋结构设计中的应用.《房地产导刊 》.2013年7期
[2]郑俊宏.浅谈房屋结构设计优化技术的实践应用.《城市建设理论研究（电子版）》.2012年17期
[3]郑智，乐肖军.结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用.《中国新技术新产品》.2011年4期
结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用分析
王雄飞 闫新红
（河北加华工程设计有限公司 河北保定 071000）
摘要：改革开放以来人民的生活水平不断提高，人民的精神文化追求也在随之提高，对居住环境的要求也越来越高，单一的房屋结构设计也已远远不能满足人们追求新颖、崇尚时尚的心理。这就对房屋结构设计人员提出了更高的要求。结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用，必将提高房屋结构的稳定性、经济性和合理性，满足大众对房屋美观实用、安全舒适、时尚个性的基本要求。本文首先分析了现存的房屋结构设计存在的问题，然后提出了房屋结构设计的优化策略。
关键词：结构优化技术 房屋结构设计 问题 策略
1引言
随着市场经济体制的建立，我国的建筑行业蓬勃发展，越来越多的高楼大厦拔地而起，如雨后春笋般林立在城市中。房屋结构设计人员所面临的巨大挑战不仅在于量上的增大，还在于人们对于质上的高标准要求。因此，房屋结构设计人员要想把挑战变成机遇，就要把重点放在提高房屋结构的稳定性、安全性、美观性上，同时在保证房屋质量的前提下尽可能地降低施工成本。另外，随着建筑市场的发展，建筑材料也在日新月异。许多新型的建筑材料正在改变着传统的房屋结构设计理念，使房屋建筑发生着翻天覆地的变化。这就需要房屋结构设计人员不断地学习新技术、新方法，不断尝试新型材料，使房屋结构设计产生质的飞跃。计算机技术的应用也在改革着房屋结构设计行业，一些计算机软件的应用在减轻设计人员工作量提高工作效率等方面发挥了巨大作用。
2房屋结构设计技术中存在的问题
合理的设计理念和设计方法是房屋结构设计人员在设计施工过程中的关键所在，掌握了房屋周围的环境，对房屋结构的布局、尺寸等的科学设计，才能使房屋结构满足美观、实用、安全稳定的设计需求。而在这诸多的需求中，经济性一直都是每一个房屋结构设计人员不可忽视的重要方面。但经济性的要求并不是一味地要求设计的廉价性，而是要在保证房屋结构安全稳定美观实用等要求的前提下，在保证房屋质量达标的前提下尽可能的降低工程造价。而一个好的优化设计方案就是在努力寻求众多要求的平衡点。
随着结构优化技术的多元化发展，房屋结构的优化设计策略也越来越多，这其中不免出现诸多问题。
一、如前所述，房屋结构设计中需要考虑多种因素，这些因素纷繁复杂，设计人员在优化设计的过程中难免出现顾此失彼的现象，常常满足了这个方面而忽视了另一方面，无法做到权衡各个因素。现存的计算机设计软件业存在着很多缺陷，设计人员如果过分依赖此类设计软件，就会造成房屋优化设计不达标现象的出现。
二、房屋结构设计施工过程中设计人员都是亲自进行每一项的设计，这就会导致设计人员往往从细节入手，只注重了结构尺寸在小范围内的设计是否合理，而忽视了整体效果。为了避免这个问题，设计人员要时刻提醒自己，多从整体的合理性和美观性上考虑小部件的尺寸和结构问题，以保证房屋整体的稳定性。
三、传统的单一房屋结构优化设计算法时代已经过去，随着房屋结构设计的变量不断增加，创新的设计算法正在考验着每一个房屋设计人员。
3房屋结构设计中的优化策略
要从多角度多方位进行房屋结构的优化，本文主要从以下几点进行讨论：
3.1优化房屋建筑结构类型
房屋的建筑结构类型不同，其特性和所适用的范围也不同，这就要求从结构类型的特性入手，以寻求最佳的类型。常用的房屋结构类型主要有以下几种：一、剪力墙结构类型。该类型的建筑以混凝土施工技术为基础，适用于高层建筑，具有很多优点，例如抗震性能强、钢筋使用数量少等。二、框架结构类型。相比于剪力墙结构类型，该类型的建筑的抗震能力明显不足，但具有灵活的特点，布局没有剪力墙类型死板，而且工程造价相对较低。三、框架-剪力墙结构类型。顾名思义，该类型的建筑是上述两种建筑类型的组合，汲取了两者的优点，应用性强。三种类型的建筑结构都有自身的优缺点，对其的取舍要考虑施工的具体情况和业主的要求，尽量权衡房屋质量和施工成本，优化设计方案，获得双赢。
3.2计算机技术的合理应用
随着房屋结构设计中的变量越来越多，设计算法也变得越来越复杂，房屋设计施工人员面对纷繁复杂的变量和影响因素，根本无法全面顾及到。而且进行诸多变量的计算会消耗大量的人力和时间。这就需要在房屋结构优化计算的过程中积极地应用计算机技术，利用一些计算机软件，实现参数计算，减轻设计人员的工作量，提高工作效率。
3.3节能环保的设计理念
在房屋结构设计的过程中要积极地贯彻绿色环保的设计理念，以科学合理的方法设计绿色建筑。节能优化要从两方面入手，首先是房屋朝向的形状的优化设计。房屋的朝向问题主要受到我国气候条件的制约，一般以坐北朝南为佳，能够加强阳光照射，保证良好通风。形状的设计主要是考虑到房屋外表面所受到的冷风影响，优化的目的则在于努力寻找最佳的形状和方位，尽量减少房屋热能的损耗，达到节能的目的。其次是门窗和屋顶的设计。由于房屋的坐北朝南的地理方位，南面的窗户自然要设计的大而且多，保证充足的阳光的摄入，而北面的窗户则尽量的小、少，以避免热量的散失。门窗材料的保温性能也要过关。屋顶应该采用架空或者铺设循环水管的方式，使房屋冬暖夏凉。
3.4概念设计优化技术
房屋结构优化设计因素和变量纷繁复杂，设计人员可以采用概念设计优化技术，通过自身多年的工作经验，结合多种设计方案的利弊，取其精华去其糟粕，提出新的设计方法和设计理念，在不违背房屋设计的普遍规律的前提下，大胆创新，开创房屋结构设计的新局面。
结语
房屋结构在房屋建筑中的作用不言而喻，是整个房屋建筑的支架结构，其质量的好坏直接影响到整个建筑质量的好坏。因此，房屋结构的优化设计的重要性日益突出。作为房屋结构设计人员，必须严格要求自己，不断地为自身充电，积极地学习新技术新方法，重视新材料的应用，改革设计理念，摒弃陈旧的设计方法，积极地投入到房屋结构设计优化方案中去，以饱满的热情和认真负责的态度完成每一个房屋结构的设计，从多角度、多层次综合考虑各种因素，从众多的设计方案中挑选最佳设计方案，对方案中不足的地方大胆地进行改革创新，不断地提高房屋的稳定性、实用性和美观性，以达到业主的要求为终极奋斗目标，努力寻求经济化和高品质之间的平衡点，促进房屋结构设计向着低成本高质量的方向高速发展。
参考文献
[1]冯远宾.浅谈结构设计优化在房屋结构设计中的应用.《房地产导刊 》.2013年7期
关键词：建筑结构设计优化 房屋结构设计 大开间剪力墙
目前，我国房地产行业的快速发展，使得人们对房屋结构设计的应用效果需求越来越大。然而，在实际工作中，相关建设人员并没有将建筑结构设计优化方法重视起来，这就使房屋建筑工程的施工建设水平始终处于瓶颈阶段。基于此，相关建设人员应从设计优化的要点出发，来找出具有实际应用效果的结构设计优化方法。只有这样才能体现房屋建筑结构设计的水平，为现代化经济建设提供相应的助力。
一、研究房屋建筑结构设计优化方法的重要性
随着现代化建设水平的不断提高，房屋建筑企业要想在激烈的市场环境中生存下来，必须通过保证经济效益来提升自身的核心价值。而建筑结构设计的优化方法，能够在很大程度上减少在房屋结构设计方面的资金投入。因此，相关建设人员应将这一内容重视起来，以降低工程建设的经济成本[1]。
二、房屋结构设计中建筑结构设计的优化要点
1.统计结论的分析
设计者对所需要的数据计算结果进行分析，可以找到不同设计方案之间存在着相同之处和不同之处，进而选择出最佳的方案。对这些结果进行分析，需要设计者站在多个角度对其进行思考，从而得到最佳方案。站在客观的角度进行分析，房屋建筑的成本较高，所涉及的利益方也是多方面的。因此，设计者在对房屋结构进行设计的过程中，还需要对经济性以及经济含量等多加考虑，对这些内容进行妥善处理，尽可能的实现多方利益达道一个平衡状态。
2.结构模型的设计
房屋机构设计当中的建筑模型设计，通常被分为三个阶段，分别为选择变量――确定函数――衡量条件。首先，是对变量进行选择，和工程目标相类似的参数包括房屋的价格参数、预期生产损失参数等。一般情况下，一个工程的实施和多个数值有联系，设计人员往往将这些数值作为依据。因此，一个变化幅度比较小的参数对设计人员具有重要意义，这些数值会导致建筑设计等和计算相关的而工作难度被有效降低，能够帮助设计者很快找到和这次设计目标相符合的数据组。当这一数据找到之后，从而对最佳方案进行选择，进而使我们的房屋结构设计得到优化。其次，确定相应函数，在进行工程设计过程中，需要对房屋的横截尺寸以及钢筋的尺寸进行预先确定，相关设计人员需要在众多函数中找到和这些尺寸相符合的函数组，并进行不同性质的分析，从而能够在最大限度上降低房建费用。最后，是衡量条件阶段，这一阶段的条件主要指的是在房屋结构设计过程中，设计者借助工程目的，并结合实际施工情况对其进行分析，从而得出多种束缚条件，进而保障工程和相关规定相符合。通常情况下，这些条件中有房屋尺寸、构架的稳定性、墙体裂缝限度以及结构刚性等[2]。
3.计算方法和最优程序的选择确定
对房屋建筑结构进行设计和优化的过程中，所涉及到的内容有相对复杂的变量和对各种设计条件的计算。针对这一内容，当设计者进行演算的过程中，需要选择相对合理的计算方式，尽可能的使运算更加简便。针对一些附加条件的问题进行演算的过程中，将附加条件进行忽略，可以更加容易得到计算结果，从而帮助设计者节约更加的时间和精力。
三、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用实践
1.建筑主体优化
对于房屋建筑的上部结构设计，相关建设人员应通过建立相关的模型来实现系统优化。首先，应通过合理设置剪力墙来保证剪力墙结构整体质量的均匀性。即将房屋建筑楼层中平面刚度的中心点与楼层整体结构的重心相重合，这就降低了地震、风力等不可控的自然因素给剪力墙造成的影响。其次，在进行房屋结构设计时，要尽可能的采用大开间的剪力墙构造，这就可以加长剪力墙的墙肢长度，从而减少墙肢的数量。在此情况下，工程建设就能减少混凝土材料的用量。再次，由于剪力墙内部的暗柱是由普通的钢材铸造而成的，采用大开间剪力墙的结构设计，还能有效减少钢筋材料的使用量。最后，如果房屋建筑工程的结构设计条件不足以提供大开间的剪力墙设计，而且设计的抗震抗压等级较高，那么则不能采用大开间的结构设计[3]。
2.局部与整体优化
房屋建筑工程的结构设计具有层次性和复杂性的特点。因而，在层次性设计方面，相关建设人员要根据工程项目的结构体系、设计体系以及安装建设体系等，来实现局部与整体的设计优化。此过程，由于各个体系内部存在许多下属体系，这就要求设计人员要逐一冲破布局间的横向关联，进而实现叠加。而从复杂性的设计方面来看，设计人员的要从零部件的选取、建筑材料的选择以及结构类型的对比等来进行设计优化。由此可见，房屋建筑结构的设计人员，应着眼于工程建设项目的整体，只有这样才能达到设计优化的目标效果。
3.桩基础优化
房屋建筑的桩基础结构设计，要根据业主提供的相关地质勘察报告。这样一来，就能结合工程项目的实际情况来进行结构设计优化方法的实践。以某房屋桩基础结构的设计建设为例，结构设计人员依据业主提供的地质勘察结构，设计采用钻孔灌注的施工方式，并将桩径设计为700mm。为节约桩基础结构的设计应用成本，在建筑方案的成形阶段，设计人员应通过桩基静荷载试验来预估柱下荷载，这是确定最终抗拔桩、承压桩承载力特征值的有效方法。对于该工程的地下结构，由于地下室的埋深较大，且具有地下水丰富的设计特点。相关建设人员采用了抗拔桩设置，来降低地质条件对桩基础结构设计实践的影响。
4.结构与电气专业优化
当房屋建筑结构的电气管线是以导线的形式设置在金属管或是楼板暗装内，这就会给预制结构的作用发挥带来一定影响。因此，设计人员在设置穿过梁管线的过程中，应预留出相应的孔洞。此过程，不仅要保证梁宽与墙厚的一致性，还要孔洞预留的合理性。对于条件限制的不一致问题，结构设计人员可通过墙侧面与梁侧面保持平齐的方法，来确保穿梁管线不会露出墙外。
5.与排水系统的协调优化
目前，房屋建筑排水系统房间存在许多机械设备，由于其荷载强度与荷载能力较大，这就会给系统与结构的运行带来安全隐患。针对这一问题，设计人员可通过确保管道的预留深度和预留尺寸，来优化结构的设计应用效果。具体来说，可通过加固楼板的钻孔位置，来提高排水系统的运行效果。此外，还要注重水平方向系统管道的设置，即水平管线是否贯穿梁柱[4]。
结束语：
综上所述，房屋结构设计的优化方法要想实现其应有的目标效果，需从工程建设的实际情况出发。事实证明，只有这样才能使房屋建筑工程的各部分结构实现设计内容的优化。具体优化方法的实践可从建筑主体、局部与整体、桩基础、结构与电气专业等方面入手，这就能够在很大程度上降低房屋结构建设的成本。
参考文献：
[1]何冬霞.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].中华民居（下旬刊），2013，10：18-19.
[2]邹俊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J].科技传播，2010，19：139-132.
【关键词】房屋结构；建筑设计；优化技术
当今社会对房屋建设的要求不仅仅是对质量的要求，更高层次上是对房屋建筑结构方面的要求。所以作为房屋建筑公司不能够停留在陈旧的思想观念中，应该紧跟社会发展的步伐甚至超越社会的发展，引领房屋建设的发展方向。这就要求其在建筑结构设计中必须有满足人类需求有效的实施优化设计，房屋建筑结构优化设计能够使房屋具有美观、经济、实用等方面的特点，并且在建筑过程中可以节省空间，提高建筑施工的效率。
一、房屋优化设计的主要内容
居民住房与商品房在结构和用途上都不同，居民住房更加注重房屋优化设计。房屋优化设计的主要内容包括结构是否实用，布局是否合理，外形是否美观等等。房屋优化设计的目的是满足居民的需求，为居民提供满意的住房，同时也能够增加开发商的经济效益。通常情况下来讲，具体的房屋优化设计方案主要从整体布局和具体部件两个角度进行分析，考虑。影响整体布局的主要因素有房屋的尺寸，包括房屋的长度，宽度，高度等等。影响具体部件的主要因素有钢筋和混凝土的强度等等。对于这两方面的设计必须要由专业的工程技术人员进行设计，并进行规范化的审核和监督，这样才能为房屋优化设计的后续工作打好坚实的基础，以达到房屋优化设计的最终目标。
二、结构设计优化方法
结构设计优化就是指在设计建筑结构的时候，要改革设计理念，采取科学、先进的设计方案筛选方式，选择出在各方面都能达到最佳效果的设计方法。建筑结构设计优化主要包括建筑物各个部分结构的优化设计，以及对建筑物整体结构的设计。
（一）结构优化设计模型
结构优化设计就是在各种变量中选择主要参数，并且构建函数模型，采取科学、先进的方法计算得出最优解。结构优化设计模型的建立步骤主要包括以下几点：其一，变量选择。一般而言，影响设计方案的重要数据，均可以称之为变量。比如，工程目标参数主要有房屋价格参数、预期产生损失参数；工程控制级约束参数主要有房屋结构可靠性参数，等等。如果设计人员可以有效减小参数的变化幅度或者减少变量参数的参考，那么，就可以降低和建筑结构设计、计算、编程相关工作的难度，这样设计人员就能够快速的找到和设计目标相符的数据。其二，函数确定。在多组函数中，设计人员可以根据房屋横截面尺寸、钢筋尺寸等数据选择最相符的那组函数，对函数性质予以分析，进而实现降低房屋造价的目的。其三，条件衡量。根据房屋结构耐用性、稳定性的要求，房屋设计的约束条件主要有房屋尺寸、架构刚性、架构稳定性、架构体系规格、墙体裂隙限度、结构可塑程度等。
（二）结构优化计算方案
在房屋结构设计中，经常涉及很多计算过程，并且在优化设计中，计算过程将会更加复杂、多变。在进行数据演算的时候，一定要将附加约束条件问题转变为不附带约束条件问题，这样就可以更快的计算出结果。通常情况下，计算方法主要包括符合型法、拉氏乘子法等。这些计算方法各有利弊，在实际设计过程中，一定要结合房屋建筑的实际情况，选择恰当的计算方法，实现节约时间、节省精力的目的，保证优化设计的合理性与科学性。
三、结构设计优化技术的作用
（一）提升建筑的安全性
通过对房屋建筑结构的优化设计，可以对原有设计方案中的不足和缺陷进行弥补，从而提升建筑结构的合理性和安全性，在保证建筑整体质量的基础上，节省建筑材料，提升建筑的稳定性和相应的受力性能，确保建筑的使用安全。
（二）减低工程造价
相关数据显示，运用结构优化设计后，与原设计方案相比，建筑工程的成本可以节约10%―30%左右，成本大大降低。同时，通过结构优化设计，还可以充分发挥原材料的性能，确保建筑结构各个单元之间的紧密联系，提升建筑工程的经济性。
（三）结构设计优化技术的方法
之前也提到，建筑结构设计所追求的最终效果，是实现结构的安全性、经济性、美观性、实用性以及施工的便利性。在房屋建筑中应用结构设计优化技术，主要体现在建筑结构总体的优化设计以及建筑的分部结构优化设计。在房屋结构设计中的结构优化设计，主要包括基础结构、屋盖系统、围护结构、结构细部等多个方面，需要从结构受力情况、整体布局、结构造型以及成本造价等方面进行综合分析。结构设计优化技术需要从房屋建筑的实际情况出发，以确保优化设计作用的充分发挥。
四、结构优化技术在房屋结构设计中的应用
（一）工程概况
该住宅建筑整体高度30层，地下1层，采用钢结构框架剪力墙的形式。在结合实际需求和现场情况进行综合分析后，采用了结构优化设计，对传统结构设计的模式进行改进和创新，以计算机为辅助手段，对每一个施工阶段的设计进行了优化，同时针对整个建筑工程实行全局优化设计。优化后的方案与优化前相比，不仅更加科学合理，而且节省了大量的成本，与优化前相比，工程造价降低了 26%。
（一）优化设计规范
在对该房屋建筑进行结构优化设计的过程中，设计人员严格遵循了相应的结构设计规范，不仅充分了解了结构设计规范中的相关条例，而且结合房屋结构设计的实际情况，对结构优化设计的方案进行了合理应用。同时，针对结构设计规范中存在的不足，如安全性较差、要求过于宽松等，设计人员结合实际情况进行了适当的取舍，从而切实保证了设计成果的最优化。
（二）前期参与
要想做到结构的最优设计，制定出最佳的结构设计优化方案，设计人员应该积极参与到工程的前期规划中去，充分了解工程设计的实际情况，针对客观需求，有针对性地对建筑结构形式进行选择和规划，从而形成一个科学合理、行之有效的结构优化设计方案，为建筑工程的施工提供相应的指导和参考。这样，才能切实保证优化设计的成果，保证建筑工程的质量。而如果设计人员无视工程的前期规划，盲目按照自身的经验对其进行优化设计，就会由于对建筑结构体系受力情况的把握不当，出现无从下手的局面，影响设计成本的质量。
（四）概念设计
对于房屋建筑而言，在相同的建设条件下，采取不同的结构布局方式，就会产生不同的设计效果。因此，在房屋结构优化设计的过程中，应该实现细部结构优化与概念设计的有机结合，这样才能切实有效地提高结构优化设计的效果。这里的概念设计，主要是指将建筑的设计概念作为设计工作的重点，属于一种贯穿设计整个过程的设计方法，主要是针对缺乏相应数值的细节进行处理，如地震设防烈度量化等情况，如果单纯依靠相应的公式，得出的结果必然会与实际情况存在较大的差异，而采用概念设计的方法，则可以将数值作为一种参考依据，从而对结构设计中的细节进行合理把握，提升结构优化设计的质量。
综上所述，房屋结构优化设计对房屋建筑来说是非常重要的，不仅能够降低工程造价，还能满足人们的需求，提供给居民经济实用，安全美观的住房，使居民感受到自己所花的钱是非常值得的。房屋建筑商应该应用合理的结构优化设计，实现公司利润的最大化，从而提高公司的综合竞争力。
【参考文献】
[1]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居（下旬刊），2013，03
关键词：建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计；运用
伴随着不断提升的社会生活和发展，人们开始对建筑的实用、美观、经济和安全性有更高的标准，同时房屋建筑构造直接影响房屋使用功能以及直来给你，所以设计实现优化就非常关键。建设建筑的同时建筑构造方面投入资金比较大，为了降低这部分投入需要持续进行结构设计优化，保证建筑质量安全的基础上，实现建筑设计规划，将建设方案拟定，科学安排施工工程，将总体构造施工控制，保证企业经济效益增长。
1 房屋建筑结构设计优化重要意义
目前的建筑行业发展趋势来讲，未来建筑设计的主要方向是高层和超高层，对建筑行业来说，怎样保证业主房屋结构设计需要的前提下，最大程度上将建筑成本节约，是最为重要的内容。使用优化房屋建筑设计方式，最大程度上将现代建筑施工设施、技术和材料优势作用发挥出来，不但将建筑实用性和美观性提升，还有效的将建筑成本降低，实现建筑施工经济收益以及建筑品质和使用功效有机综合起来，最大程度上将建筑企业业主效益确保。
2 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用
2.1 建筑主体上部结构科学优化
利用建模将建筑上部结构设计优化进行实现，第一步科学设计剪力墙，保证剪力墙质量均匀分布，保证建筑物中心和各个平面刚度中心保证一直，从而更好的将结构刚度增强，降低因为地震、强风等自然灾害给建筑结构带来的影响。建筑施工流程中，使用大开间设计的剪力墙，将剪力墙墙肢长度增长，就可以将墙肢数量降低，将混凝土使用量降低，另外，剪力墙当中暗柱往常使用普通的钢筋材料来建造，一旦使用比较大的剪力墙就可以建设钢筋用量，将工程造价节约，一旦建筑对抗震性有比较特殊的标准，就不能够随意使用构造比较大的剪力墙。
2.2 整体和局部优化
任何一个建设工程设计都具有比较复杂和层次性的特征，建筑结构设计当中，有些设计工作人员要面对建设项目当中的每一个系统都要科学的进行优化，将每一个系统之间的联系进行加强，有效的将总体建筑项目进行叠加，避免将优化局部作为中心，要将总体的建设项目进行优化，保证建筑结构设计优化的有效性。
2.3 优化桩基础
一般将桩基础的类型分为两类，一种作为预制桩一种灌注桩，这样的灌注桩施工品质比较难控制，时间比较久，操作非常繁杂，所以在符合沉降标准的同时，基本上不适用灌注桩方式，使用预制桩方式，可是在使用预制桩的情况下，尽量使用长度比较长，因为不断深入的打桩，会承受越来越大的摩擦力。
2.4 基础结构设计优化
房屋基础结构直接影响到房屋建造的总体作业和稳定情况，因此在基础构造设计流程当中要全面使用建筑构造设计优化方式，全面控制地基地质、桩基种类、基础构造等各个方面的设计实现全面控制，将桩基项目方式科学确定，掌握桩身长度和直径，优化基础构造方法，确定基础结构、施工技术和资金投入之间的平衡。将建筑结构设计优化全面进行的前提中，将房屋总体构造强度和结构稳定性提升。
2.5 节能结构设计的优化
优化节能结构设计要将绿色建筑理念为前提，同时自动使用设计学方式。重点内容就是：①为了让房屋当中获得更好的采光性能，综合项目所处的地理环境、气候气温以及城市规划的现实情况和标准，实现针对性的挑选建筑朝向。保证房屋可以保证能够接收到合适的太阳光照射时长，同时也为室内通风打好了非常良好的硬件基础；②建筑美观，尽量不与寒风构成一个直角，这样保证最大程度上将热量保留，同时获得高效节能的成果；③维护房屋建筑，设计屋顶、门窗都是比较关键的，在面对阳光的一面，窗户面积尽量的扩大，同时尽量的加多数量，这样保证房屋充分获得阳光。阴面，窗户要尽量减少数量，为了保证热量不散失。设计建筑顶棚，加装可循环的水管，方便得到冬暖夏凉的使用功效。
2.6 电力设施与结构的优化
电力设备当中，电梯作为比较重要的设备，电梯房当中具有非常多的电线和构件，墙体上还有很多孔洞，所以设计电梯房的时候，要关注电梯房的强度，保证电梯房的品质。一般电线将金属作为内心、外皮都是使用塑料等绝缘体，电线安装的过程中，一旦没有预留在墙上或者梁上面通道的话，安装起来就非常难，所以，预留一些电线通道在墙上和梁上，保证电线不外漏，保证电力设施以及结构形成协调性，这样保证电力的用电安全性能。
总之，应用建筑结构设计优化方式，能够实现房屋结构更加舒适、安全、美观协调的情况下，将人们对房屋建筑质量的需要满足，降低了房屋工程的投资，同r将建筑工程建设的经济社会效益提高，实现建筑行业良好健康发展起到非常重要的作用。
【关键词】建筑结构；设计；优化；方法；房屋结构
1.前言
固体艺术中较为重要的一类为建筑，其集设计、结构、美观于一体。通常情况下，对于房屋结构而言，其设计方面要求做到美观、安全、经济、适用，且便于施工作业，与此同时要尽可能将空间利用度提高，最大化以及充分发掘有限资源，进而将经济适用目标有效实现。为了将上述目标实现，在设计上就应广泛应用优化方法，在突出结构安全、造型美感的同时，促使房屋合理、经济。
2.各类建筑结构设计的优化方法在房屋结构设计中的应用分析
2.1房屋结构设计中上部结构的优化设计分析
建立与优化上部结构的模型首先应布置适宜的剪力墙，且将应将剪力墙的平面具有对称以及均匀分布的特点、有机结合楼层结构的重心以及楼层平面的刚度中心等原则有效遵循，进而将风荷载的作用下以及水平地震下扭转效应尽量减少；如果建筑房型是允许的那么应将大开间的剪力墙的结构形式优先采用，且将剪力墙的墙肢长度适当加长，这样可将剪力墙的墙肢总数减少，亦在楼层的侧向具有相同刚度时可将剪力墙混凝土的用量大大减少。与此同时因为暗桩是剪力墙的结构中采用最多钢筋的部位，在采取大开间的剪力墙后可在较大程度上将暗桩中钢筋用量减少；然而如果建筑物处在较差的地质条件中，且建筑对于抗震亦有更高要求，那么应尽量的避免对大开间的剪力墙类结构进行采取；确定好墙柱之后跨高比在5以内的连梁高度通常采取窗顶以及楼层间高度[1]。若跨高比在5以上，具有较大跨度的那些框架梁高度应采取跨度1/12；建筑楼板的厚度应同相应规定相满足，且将楼层层高与层数准确输入，进而可对每个楼层对应荷载进行正确计算；有效确定构件后就要进行人工的修改以及干预如梁端的铰接设置与框支梁柱的定义、风荷载、混凝土的容量等相关参数与定义，使计算模型匹配于实际建筑；最后要电算设计结果，且对电算结果所具有的合理性进行分析。
2.2房屋结构设计中桩基础的优化设计分析
从桩型的角度而言灌注桩以及预制桩是桩基础主要包括的两类。因为成桩的整个过程中较难把握灌注桩的质量，同时其施工的周期同预制桩相较而言更长，所以满足基础总重、上部承载以及沉降控制基础上应将预制桩尽量使用。且因为通常的情况下基础深度不断增加的同时，相关地基土对于桩端阻力与桩身侧摩阻力亦出现不断增大的现象，所以选桩时应尽可能的选取长度较大的那些；从桩位的角度而言，要想减少钢筋用量与基础底板的厚度应将轴线桩尽量采用，亦在剪力墙下尽量的对其进行布置。
2.3房屋结构设计中结构以及给排水的调优化设计分析
因为给排水的专用房间内具有设备基础与设备存在，同其他房间相较而言其具有更大荷载。所以应在半地下室亦或地下室内尽量设置水泵间；由于给排水的房间内具有粗细不均且数量众多的管道，所以预埋件以及预留孔洞的位置与尺寸应较为准确，且有效加强楼板孔的局部。且对于水平管道将梁柱穿过的现象要尽量避免；在管道将承重墙穿过时应将加固措施有效采取；为了避免管道绕梁以及绕柱的现象发生要确保结构布置将良好条件创造给管网系统；在建筑内尤其为高层的建筑内布置空调设备时应同卫生间、楼梯以及电梯等布置于核心区域内，所以进行结构设计的整个过程中应将该类房间内的楼面负荷重点考虑，以免此类房间内因为管道较多而导致超载现象发生。
2.4房屋结构设计中建筑以及结构协调优化设计分析
在设计的过程中要密切配合建筑结构以及建筑平面，进而将美观实用以及结构合理的目标有效实现[2]。布置建筑墙柱应同建筑物中平面功能的要求相满足；为了实现构件的标准化应尽量的统一各个房间的开间进深；而建筑体系在保证尽量简单的同时墙柱应较难出现错位现象，且截面的面积不应具有明显变化发生，与楼层内的标高之间尽量的维持一致，亦不可对夹层结构进行设置；在应力集中亦或者受力复杂的那些转角部位不可布置楼梯与电梯，应将轻质材料尽量使用在非承重的构件中，而为了减轻结构的自重对承重构件进行选用时可将高强材料有效选取。规则且简单是建筑整体的布置中应遵循的原则，且为了避免出现扭转效应要尽量使建筑的刚心以及质心重叠在一起。
2.5房屋结构设计中基础优化设计分析
对轴线桩进行采取的前提下应将条形承台尽量选用。如果建筑物不具备地下室，那么应对条形的承台梁进行布置；如果有地下室那么应将水底板以及条形的承台梁有效采取；若如果建筑具有较低高度，那么承台梁高就可等同于地下室中止水板的厚度；如果建筑具有较高高度，那么应该依据计算来确定梁高。通常止水板荷载取值应依据上部结构的总重中20%同水浮力的和以及上部结构的总重中30%当中更大的部分来计算。然而当前部分人觉得该值要以最不利的水位来对水浮力进行考虑。
2.6房屋结构设计中结构以及电气之间调优化设计分析
若电气管线易导线形式安装于金属管外部亦或者楼板以及墙体处，有可能使预制结构具有较为困难的施工。因此若管线贯穿了建筑梁在梁预制的时候应将孔洞事先留下，与此同时保证墙体厚度同梁宽度一样。若无法保证一样，那么应确保墙体一侧的平面相齐于梁侧平面，进而确保管线不会在墙体的外面。绝大部分房屋的建筑内部电梯房具有较多空洞包含在里面，亦具有较多预埋构件。因此应单独计算电梯房所具有的强度，进而确保设计合理的同时对施工质量的安全进行有效保证[3]。
2.7房屋结构设计中整体优化以及局部优化设计分析
层次性以及复杂性这两类系统性设计特点为所有建筑项目设计中皆包含的部分：而从复杂性而言主要包括构件选用、材料、结构选型等；若从层次性而言主要包括设备安装的系统、结构设计的系统以及建筑设计的系统设计等方面，且每个系统又可分为较多的子系统。进行设计的整个过程中若优化每一个子系统亦或者分系统，那么实际上是将局部之间横向的联系隔断，叠加起来而形成的那个工程并非具有最优化的整体。
2.8房屋结构设计中寿命期内的分段优化设计分析
在限定的那些使用期限以内，每一项目工程中每一环节可以挑选的设计方案皆很多，换句话而言即每一个阶段皆有优化的方案存在。相关设计人员可依据每个阶段性质对对应的一些优化方法进行选取，也就是说优化工程的寿命期，最终在每个阶段皆优化项目，确保建筑施工质量的同时将企业的经济效益大幅提升。
3.结束语
近些年来，我国经济、社会与科技取得不断提高，而广大民众的生活亦随之不断提升，民众对于房屋建筑亦具有更高的要求，要求建筑本体的环保性、经济性、安全性以及功能性较强。而建筑结构的优化设计可将上述目标较好的实现，因此现在及未来房屋建筑结构的设计人员应遵循优化设计原则，优化升级房屋建筑结构，进而将更适宜的一个物质生存以及发展环境提供给民众。
【参考文献】
[1]邹俊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J].科技传播，2013，29（3）：139-140.
关键词：建筑结构；优化法；房屋结构；设计应用
在市场经济不断发展的今天，建筑市场的竞争也不断加大，企业为了能够在这样激烈的竞争下依然稳步的发展，就要不断的进行革新，对施工设计及方法进行深入探究，建设出既美观又安全的建筑，满足人们的需求，才能在市场经济的机制下立于不败之地。在建筑建设时投入较大的部分是建筑结构方面的资金投入，为了减少这部分的投入需要不断的优化结构设计，在确保建筑质量安全的基础上，对房屋建筑设计进行规划，制定建设方案，合理的安排施工项目，把控施工的整体结构，增加企业经济收益。下面即是从结构优化方法的重要性和应用两个方面入手，对建筑结构设计优化方法房屋结构设计进行分析和讨论，借此为相关工作者提高参考。
1 房屋建筑结构优化方法的重要性
如今，随着城市化进程的不断加快，城市建筑土地资源越来越紧缺，因此高层或超高层住房将成为城市住宅的发展方向，相较于传统的建筑模式，高层建筑等新型建筑的建设具有更大的难度，这就要求相关的施工建设人员应该重视房屋结构优化问题，在减少资金投入的同时，进行细致的建筑设计方案规划，运用新技术和新理念，建设出既安全又经济的建筑。根据相关数据可以看出合理的房屋结构设计可以减少建设资金投入，与没有进行设计优化的建筑相比采用优化法进行优化后的建筑能够节省10%～20%的建设费用。不过，在实际的施工建设过程中，优化设计的实施往往不是一帆风顺的，可能因为多方面的限制而难以进行。首先，很多施工单位都会因为赶工程进度，而不顾施工质量，对于房屋设计的缺陷不予及时的优化处理，而对最后的建筑质量造成影响。其次，还有一些施工建设人员自身经验不足、专业素质不高，无法进行建筑设计优化。最后，还因为一些施工建设人员和设计人员只注重建筑的部分建设，而忽视建筑的整体设计，不能准确的制定工程预案，影响建筑整体的造价。对建筑的结构进行设计优化能够合理的规划建筑设计，减少工程资金投入，房屋结构各个方面整合起来，保证建筑质量，为人们提供经济安全的住房。
2 房屋建筑结构设计优化方法的应用
2.1 整体优化和局部优化
建筑设计都有一定的层次和复杂性，首先从层次性方面来说，其一般包含建筑的设计体系、结构体系及安装设计体系等，而每一个体系内还有很多分支体系。相关的设计人员在设计建筑时，要根据实际情况参照不同分支体现的特点进行优化，逐步攻克难关，完成整个工程；其次从复杂性方面来说，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。因此，无论是什么样的房屋建筑，都可以从整体分层、细化的进行优化，实现设计优化的目标。
2.2 分阶段优化
在一个工程项目中每一环的建设都是相互关联的，每一个环节都有自己的优化设计方案，在进行工程建设时对这些环节进行分阶段的优化有利于整体工程的优化设计，有效的保证建筑的施工质量，增加企业经济收益。
2.3 桩基础优化
灌注桩和预制桩是桩基础的两种类型。灌注桩是施工的重点项目之一，其施工时过程复杂，工期较长，难以把控质量。所以，在沉降符合相关标准的基础上，可以进行预制桩施工法，结合深层桩基，加大土壤对桩身的摩擦，并选用长度的预制桩。
2.4 上部结构优化
对房屋建筑上部结构进行优化，首先需要将剪力墙进行合理布置。具体做法是让剪力墙质量保持均匀，使得对称楼层平面中心和同楼层结构重心重叠在一起，减小地震、劲风等外部作用力的影响。在房屋类型达到标准的情况下，要应用大开间的剪力墙构造，适当的增长剪力墙墙肢，减少墙肢数量，降低混凝土应用。其次因为剪力墙的暗柱通常都采用的是钢筋，这样就可以应用大开间剪力墙来减少钢筋的数量。不过，在建筑场地地质复杂或较差的情况下，不能削减钢筋数量，这时就不适合运用大开间剪力墙构造。
2.5 建筑结构协调优化
房屋建筑设计还要在确保建筑结构不受影响的情形下和整体平面保持紧密配合，真正的实现美观、安全。建筑柱及墙布置，需要和房屋建筑平面的基本功能需求相一致，统一各个房间进深以及开间大小。简化建筑系统，避免出现墙与柱错位的现象，保持每一层的高度和截面面积相同。还要注意的是在进行楼体或电梯设计的时候，一定要在一些应力集中或受力方向较多的转角区域进行加固，采用承重能力较强的建筑材料，而在一些非承重构建结构中运用材质相对较轻的建筑材料，合理布局整体的建筑结构，减轻其自重，保证重心、刚心及质心交叠，避免扭转情况的出现，保障整体建筑在合理布局的规划下进行施工建设。
2.6 排水结构协调优化
在工程建设中建筑的给排水专用房里面往往会有很多机械设备，这样会加大其负荷量，因此需要尽量把水泵安置于地下室中。值得注意的是排水房间中的管道数量较多，且大小不一、粗细不同，所以要在楼板上加固穿孔位，预留符合标准的孔洞，尽量不要设置会影响水平方向管线贯穿柱和建筑梁结构的孔洞。如果管道贯穿的是房屋的承重墙，还应该注意对墙体进行加固和维护。尽可能确保结构的布设同管网体系相协调，避免出现管道绕柱或梁的状况。
2.7 结构同电气的协调优化
如果用导线的形式将电气的管线安装于金属管外部或墙体、楼板处，那么就会加大施工难度。因此，在管线贯穿建筑梁的情况下，需要在保证墙体厚度的同时在建筑梁上打孔，并要保证墙体一侧平面和建筑梁齐平，不能让管线暴露在墙体外。
3 结束语
总的来说，对建筑的结构进行设计优化，不但能够减少工程预算，而且可以确保建筑自身的功能。同时，需要注意的是建筑企业及开发商绝对不能只追求经济利益而不顾建筑质量，不能为了使结构设计优化实现经济最大化而削弱技术性能、缩减建材的质量。需要明确房屋结构的设计优化的最终目的是在保障建筑的功能和质量基础上增加企业收益，因此相关的建筑设计人员就要不断提高自身的专业水平，运用新的技术，设计合理的方案，优化建筑结构设计，建设安全经济的房屋。
关键词：房屋建设；结构设计；优化
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）09-0147-02
现如今，随着我国土地价格的逐年增长，这就对开发商控制总建筑成本带来了相应的压力，其次，随着社会的不断发展，人们对居住条件的要求也逐步提升，房屋建筑不断满足人们的居住条件是未来的首要目标，促使开发商不断的探索新技术，既能符合顾客的需求，又能使工程造价得到控制。采用结构设计优化的方法能够使有限的空间及资源得到最大程度的发挥，从而使房屋建筑工程逐渐实现经济化、适用性的发展。
1 房屋建筑施工中结构设计的优化
满足人们需求的建筑物要求主要指的是建筑的美观及设计两者间的相互作用的结果。建筑结构主要通过五方面进行表现：适用、安全、经济、美观及方便施工。然而，在建筑设计优化技术的应用上不仅能够确保建筑结构的美观、而且又能提升房屋建筑的安全、经济且合理。并在一定程度上促使建筑行业得到发展。在房屋建筑方面，其结构设计的优化方法主要体现在以下几方面：房屋工程分部机构的优化及房屋工程结构总体的优化。
房屋建筑施工分部结构优化主要是指，基础结构方案的优化设计、围护结构方案的优化及结构细部的设计优化。其次，还包括对选型、布置、受力分析、造价分析等方面的优化。在对房建工程能够进行设计施工时，应严格按照从实际出发的原则进行实施，确保其能够满足工程自身的发展状况，并对房屋建筑的综合经济效益的发展进行结构优化，使其能够满足设计要求的同时，尽可能的将平面进行布置规划，促使刚度及质量中心间的差异降低。有效的使水平荷载现象造成建筑物扭转的作用得到改善。在竖直的方向应避免采用转换层，促使应力集中现象得到改善。
①结构优化设计的分析。在各种对变量受到影响的过程中选出最为关键的参数，并构建函数模型，结合科学有效的方法进行分析。其结构设计的总体优化分析主要采用以下方法：首先，对设计变量的正确选择。正常情况下，在对设计变量进行选择时，应采用影响相对较大的参数，使涉及到的参数能够按其重要性进行明确的划分，将变化影响不大的参数划分为预定参数，通过此类措施可以将设计编程中预测工作量进行控制。其次，对目标函数的确定。利用函数来挑选出符合条件的最优解。然后，对条件的确定进行约束。在房屋施工中其结构的可靠度进行优化设计的约束条件主要包含以下几部分内容：应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束等，在设计过程中，应确保各类约束条件能够符合现有规范的相关要求。
②结构设计方案的计算。结构设计优化设计作为一个非线性的优化问题，主要通过多个变量及多个约束条件表现出来。在对优化方案进行计算设计时，应使原有的约束条件转化为无约束条件来进行计算。常采用的方法主要有：拉氏乘子法、符合型法及Powell等。在对设计方案进行制定以后，需要对运算程序进行编制，能够促使计算出的结果符合最优效果。
2 结构设计优化技术在房屋建筑施工中的应用
在我国房屋建筑施工过程中，采用结构设计优化的方法得到施工单位的广泛关注。在对结构优化方法的使用中，不改变使用性能的前提下能够促使工程造价得到一定程度的降低，给施工企业发展带来应有的贡献。结构设计优化技术主要在整体的设计、前期设计、房屋改造、抗震性能等环节得到应用，使其效益发挥到最大化。应严格按照结构设计优化方法及实践进行施工，应注重以下几个问题：
①结构设计优化前期的注意事项。在对结构设计优化技术进行施工之前，其方案的选择直接对建筑的总投资造成一定的影响。在现如今，房屋建筑施工中存在的普遍问题则是在实际方案的结构设计前期根本无法进行参与，设计人员在对建筑结构进行设计时，往往会忽略结构的合理性及可行性，在一定程度上使建筑设计结果对设计结构产生应有的影响。其余方案的选用在一定程度上会使设计结构的难度得到一定程度的增加，从而使建筑的总投资得到增加。当方案设计处于初期阶段时，结构设计计划根本无法参与进来，要求我们结合不同种类的建筑物，采用有效的结构形式进行施工，合理有效的设计方案是房屋建设施工的一个良好开始。
②概念设计与细部结构相互结合。概念设计主要在没有具体数值量化的作用下进行使用，例如地震设防烈度。由于其自身具备不确定性，从而使设计形式与现实存在着较大的差异，在设计时通常采用概念设计的方式进行，将数值作为辅助及参考的重要依据。要求设计人员在设计过程中应采用灵活的设计优化方法进行设计，使其结构设计优化能够达到最佳效果。同时，在设计的过程中应严格对细部结构进行优化，例如当现浇板中异形板的位置处发生裂缝，可以将其划分为矩形板。应做好对钢筋的选择，在现今市场中，I级钢筋与冷轧带肋钢筋两者间的价格大致相同，相比而言，两者之间其自身存在的极限抗拉力度相差较大，因此，在确保塑性满足设计要求的同时，对现浇板受力钢筋进行选择时，可优先采用冷轧带肋钢筋进行使用。在对内部进行设计时，应确保外立面的悬挑板与钢筋能够满足相关设计要求，最终使房屋施工达到安全且合理的效果。
③对下部地基的基础结构进行设计。在对地基基础结构进行设计优化时，应选用合适的方案进行，若其地基为桩基础，应结合施工现场的地质状况进行分析，采用的桩基类型必须符合安全且降低造价。桩端持力层影响着灌注桩的桩长，并采用对比的方式进行选择，采用合适的方案进行施工。
3 结构设计优化在房屋建筑施工中的作用
①促使房建施工中总造价得到有效的降低。多层住宅与高层住宅相比，其层数较多、总建筑面积过大，单位面积内占用的土地面积相对较小，能够使用低成本进行控制。另外，随着房屋建筑层数的逐渐增多，建筑高度也在相应增加，从而导致楼与楼之间的间距扩大，促使土地节约效率降低。在对高层建筑进行施工时，其每栋楼都会设置一个盖层，盖层的设置不会随着楼层的变化而改变，所以其施工成本也不会增加。在房屋建筑中的基础部分，虽然也存在各层共用的现象，但是随着建筑层数的增长，对基础的荷载作用得到增强，因此需要增大基础来满足其承载力度。
②提升建筑结构的经济性能。随着建筑层数的不断增加，会使墙体的面积、柱体的体积、结构的自重、基础与柱梁的承载力度都得到增加；反之，通过对建筑楼层进行控制，不仅能节省施工材料、增强抗震性能，还能是楼与楼间的日照距离就相应减小，使用地得到有效的节约。当建筑面积相同时，建筑物自身采用不同平面形状，其外墙的周长也会大不相同。在建筑物是圆形或类似方形的时候，其外墙间的周常系数也相对较小，从而使基础、外墙砌体、内外装修等面积也得到一定程度的减少，使其建筑物的受力性能得到提升，促使建筑的经济性能得到增强。
4 结 语
结构设计优化技术与传统的结构设计相比，其应用能够促使建筑工程的造价得到有效的降低，优化技术的实现能够将施工材料的性能得到合理的利用，合理的协调建筑结构内部各单元间，不仅确保建筑的适用性及美观，而且大大的节省了施工造价，从而使建筑工程的优化设计能够满足居民的适用、安全、经济等需求，符合现今市场的发展要求。
关键词:建筑结构;优化;应用
近年来，随着我国人民的经济水平不断提升，人们对生活质量和居住环境的要去越来越高。开发商若要迎合人们对房屋的要求，通过加大房屋建筑设计及建设资金的投入是最直接的方法，然而这样会导致建筑商无法获取较高的经济效益，因此选择通过优化技术来降低建筑建构设计的成本，达到提高经济效益的目的。
1结构设计优化
1．1结构设计优化的概况
结构设计优化，就是通过充分发挥房屋建筑材料本身的性能，以实现各个构件以及各个环节设计的相互配合，优化结构设计，达到房屋建筑结构的优化。结构设计优化较之于传统的结果设计，不仅具备传统结构设计的安全性，而且将社会中所具有的价值学以及审美学完美的结合其中，不断提高结构设计水平，促使房屋建筑的整体性协调发展。
1．2结构设计优化的意义
结构设计优化不仅仍具有传统结构设计的安全性能，而且还具有审美实用的特点，降低了房屋建筑的建筑成本，协调房屋的整体性，并使其具有较高的经济效益。结构设计优化使得房屋建筑的设计方案、设计决策更为科学化，提高对于房屋价格的安全性能和抗震性能的要求，有效地使房屋建筑的安全实用、经济美观，提高房屋建筑结构的设计水平。
1．3结构设计优化的实践价值
降低房屋建筑工程成本，增强房屋建筑结构经济性。房屋建筑的楼层的逐渐增高，其建筑墙体面积和柱体积也会随之增加，同时也会增加各个建筑材料的使用，增加建筑成本。如若优化房屋建筑结构设计，减少建筑材料的使用，节省建筑成本，节约用地，还能确保房屋建筑的安全性能以及抗震性能，提高房屋墙体的受力性能，增强房屋建筑结构的经济性，满足市场可持续发展的需求。
1．4结构设计优化的要点
(1)协调房屋建筑结构设计。结构设计优化需要建筑工程各个环节的相互协作，是一项较为复杂的工作。针对于房屋建筑结构设计，提高房屋的外观，而结构设计是针对房屋建筑内在结构进行优化合理的设计，二者相互结合，互相协作，以降低建筑造价，提高房屋的实用性和经济效益，实现结构设计的合理化。
(2)遵循结构设计规范。结构设计优化需要专业且经验丰富的技术设计人员，在结构设计过程中遵循结构设计规范。然而，结构设计规范是面向所有的建筑工程，有些规范并不适用，也不具备较高的安全性。因此，在对房屋建筑结构进行结构设计时，在遵循结构设计规范的前提下，结合房屋建筑工程的实际情况，具体问题具体分析，做出正确的判断，优化房屋结构设计，提高结构设计质量以及经济效益。
2结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用
2．1结构设计优化的前期准备
(1)建立房屋建筑安全监管体系。现如今，建筑项目监管虽有些改善，对建筑项目监管力度不够，容易引发质量安全事故。房屋建筑结构设计在进行方案施工时，应加强对于房屋建筑工程的监管，确保施工的安全以及建筑质量，防止重大事故的发生。因此，加强房屋建筑工程的质量安全监管，加大监管力度，做到灵活运用，重点勘察，建立起监管范围广、高水平的质量安全监管，为结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用做好前期准备，确保结构设计的安全进行。
(2)加强监管工作。专业水平的提高、专业化的加强，使得质量安全监管既注重房屋建筑施工现场，又注重房屋建筑工程的整体，监管的程序严谨，对每个阶段进行质量安全监管，使质量安全事故的发生率减小。加强对房屋建筑结构设计工程的质量安全监管，规范建筑工程各单位的行为，对建筑工程的每一个环节都进行质量安全监管，依照正规合理的程序进行建设，一切以“法”为准，使建筑工程各个单位拥有质量安全意识，担起质量安全责任，严谨行事，严格遵守法律法规，保障建筑工程的安全稳定，为结构优化设计的实施打下良好的基础。
(3)合理制定结构设计方案。一个结构设计方案的选择，直接影响着房屋建筑的工程进行。设计人员在对房屋建筑进行结构设计时，应充分考虑结构的合理性和可行性，对房屋建筑进行实体调查检测，依据建筑物的结果特点设计合理的结构形式，使其结构设计优化达到最佳效果，最终使房屋施工达到安全且合理的效果。
2．2结构设计优化的应用
(1)与土地用地的联系。建筑工程的实施，少不了占用的土地面积，总建筑面积就是各层建筑面积的总和，而房屋楼层层数的增加，就会相对减少房屋的占地面积，增加房屋建筑的高度以及房屋之间的间距，因此，土地用地并不随着房屋建筑的高度增加而减少，构不成反比关系。结构设计优化可以在房屋的实际情况上，优化结构设计，最大限度的扩宽房屋空间，提高房屋的实用性和整体协调，满足人民对于房屋结构的需求。
(2)与工程成本的联系。结构设计优化的实施，有效地降低房屋建筑的过程成本。因房屋建筑的总建筑面积的扩大，建筑高度的增加，土地占用面积相对较小。结构设计优化技术充分利用施工材料的性能，合理协调房屋建筑内部结构的各个单元间，不仅确保了房屋建筑的适用性和美观度，而且节省了施工成本，提升了建筑结构的经济性能。
(3)概念设计结合细部结构设计优化。将概念设计应用于没有确切数据的结构设计中，将数值作为辅助和参考，并在设计工程中灵活运用结构设计优化技术，注重细部的结构设计优化，以及房屋建筑地基的设计，优化房屋建筑结构。将概念设计与细部结构设计优化相结合，确保房屋建筑结构设计的安全适用，从而取得最大的经济效益。
(4)计算机技术的应用。随着科学技术的发展，计算机技术在人们的生活和工作中得到普遍运用，计算机能够解决很多人力难以计算和解决的问题，目前几乎各行各业都离不开计算机技术的应用。由于计算机技术的高效性和准确性，在房屋建筑结构设计中运用计算机技术能够有效实现优化作用。人力难以计算和统计的数据，计算机可以利用相应的软件和应用进行分析，并快速给出优化结果。同时计算机还可以起到模拟作用，让设计人员及造价人员能够更直观的了解到技术优化的作用。
3结束语
综上所述，随着人们经济水平的提升，人们对房子的要求不仅体现在质量上，其还注重房子的美观。建筑商为了能够在不影响经济效益的前提下，打造出符合人们需求的建筑工程，需要注重建筑结构设计的技术优化。通过上述分析可知，建筑商级设计人员首先要明确技术优化的作用及理念，通过前期设计优化、计算机应用、结构细部优化等方式，实现建筑造价的降低。
作者:胡雪莲 单位:重庆市市政设计研究院
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(12):73－75．
