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摘要：近些年来，我国的建筑行业发展迅速，人们现在不仅重视建筑结构的质量，还更关心整体建筑结构的设计，建筑结构设计的方法与技术在不断发展过程中完善，在房屋结构设计中，建筑结构设计的优化方法应用广泛，重视房屋结构在安全、经济与美观上的适用性，本文就对建筑结构设计的优化方法在房屋结构设计中的应用进行分析。
关键词：建筑结构；设计优化方法；结构设计；应用分析
引言
建筑结构设计优化是一个复杂而系统的环节，通常被纳入综合决策的部分。在实际优化环节，设计师既要考虑建筑的实用性和安全性，又要考虑其经济性。建筑概念设计解决了这些不稳定因素，提高了建筑的整体价值。对可能引起建筑结构遭到破坏的的诸多因素进行研究，发现地震这一因素最难以控制，因为地震发生时，将会给建筑施加一个极大的作用力，同时地震又是难以准确预测的，所以，在优化建筑结构设计的时候，应该施加多种方法以达到提高建筑结构抗震的能力。在进行建筑整体结构设计的过程中，应注意运用上述的优化方法。
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、建筑结构设计在房屋建筑结构设计上的优化分析
2.1优化建筑结构的局部与整体
对于房屋结构设计来说，是一个比较复杂的过程，在设计的过程中要注意层次的划分， 建筑结构施工是由各个小环节与小局部构成的整体施工， 房屋结构的复杂性就在于各个局部之间的配合与施工，选择合适的材料，选择合适的房屋结构类型，在进行建筑结构的设计与安装时，要优化整体结构的安装体系，将每一个大的整体分为若干个小环节，分步进行结构的优化，把握好建筑结构整体与局部的关系，选择合适的优化方法，从部分到整体，优化整个房屋建筑的结构，但是在优化的过程中要重视对整体的设计优化，局部搭配到一起是整体，整体的结构优化是提高建筑质量的重要条件。
2.2优化房屋建筑结构的上部结构设计
对房屋建筑结构的上部结构设计优化主要是对建筑结构的剪力墙结构布局的优化，在对结构设计进行优化时，要将整个房屋结构的重心与楼层刚度的重心进行重合， 优化设计方案，提高建筑结构的质量与稳定性，避免由于地震等外力破坏造成对整体结构的破坏。对于房屋建筑来说，很多都是高层的建筑，我们要利用合适的建筑结构设计优化方法， 提高房屋建筑结构设计的合理性，从而提高房屋结构的质量，保证使用的安全稳定性。 上部结构在设计时要满足建筑结构刚度的基本要求， 在进行建筑剪力墙结构的设计优化时，要选用合适的钢建材料，降低钢筋的使用量，提高房屋箭镞结构的经济适用性。
2.3建筑结构设计的优化方法的分解
将房屋结构分解为两个步骤： ① 要对每一个小问题进行单独的优化处理，采用不同的优化方法做到细节上的完善； ②对第一个步骤问题优化方法的综合调整，这样循环优化，就可以得到最适合的结构优化方法，这种优化方法计算量比较小。
3、建筑结构设计优化的意义
3.1能够降低建筑总造价
由于在建筑工程结构优化设计的过程中，按照现阶段的社会建筑行业发展趋势进行分析，高层住宅与高层建筑在进行施工的过程中，建筑结构的层数越多，其建筑总面积也会逐步增加，与此同时，单位建筑面积占用的土地面积也会进一步的减小，为了在这样的前提下进行用地的节省，在建筑结构设计方面就会采取将建筑房顶进行进一步的设计规划，以保证该项工程的成本下降。
3.2提高建筑结构经济性
在建筑结构设计的过程中，由于需要凸显出该建筑的经济效果，建筑墙体面积与柱体面积会按照建筑物自身的层高进行荷载的增加，水卫、电气的管线也会加长；相反降低层高，可节省。同时随着建筑总高度的减小，建筑之间的距离也会减小，节约了用地。建筑面积相同，建筑使用不同的平面形状时，它的外墙周长也会变化，当选择圆形或是越接近于方形时，外墙周长系数就越小，基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少，同时其受力也会提高，增强了建筑的经济性能。与传统的结构设计相比，采用结构设计优化方法可以使建筑工程造价降低 6% -34%。
4、建筑结构设计优化新方法介绍
4.1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。
4.2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，我们可以通過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。此外，在设计过程中，设计人员必须对结构的西部进行优化设计，例如，在进行现浇混凝土施工中，异形板料的弯曲部位十分容易开裂，为此，我们可以将其简化为矩形板，再选择钢筋，这样就可以降低凝土开裂的概率，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。
5、结束语
总之，结构优化设计是在坚持可持续发展观、充分利用有限资源的基础上提出的，是符合社会发展需要的有力举措。本文对建筑结构空间利用率的优化进行了分析，对建筑结构优化的理念进行了简单阐释，希望能对类似工程建设提供一些帮助。
参考文献
[1]陆海燕. 基于遗传算法和准则法的高层建筑结构优化设计研究[D]. 大连理工大学，2009.
[2]杨迪雄. 隔震结构优化设计和工程数值方法中的混沌[D]. 大连理工大学，2004.
关键词：建筑结构；设计优化方法；结构设计；应用分析
引言
建筑结构设计优化是一个复杂而系统的环节，通常被纳入综合决策的部分。在实际优化环节，设计师既要考虑建筑的实用性和安全性，又要考虑其经济性。建筑概念设计解决了这些不稳定因素，提高了建筑的整体价值。对可能引起建筑结构遭到破坏的的诸多因素进行研究，发现地震这一因素最难以控制，因为地震发生时，将会给建筑施加一个极大的作用力，同时地震又是难以准确预测的，所以，在优化建筑结构设计的时候，应该施加多种方法以达到提高建筑结构抗震的能力。在进行建筑整体结构设计的过程中，应注意运用上述的优化方法。
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、建筑结构设计在房屋建筑结构设计上的优化分析
2.1优化建筑结构的局部与整体
对于房屋结构设计来说，是一个比较复杂的过程，在设计的过程中要注意层次的划分， 建筑结构施工是由各个小环节与小局部构成的整体施工， 房屋结构的复杂性就在于各个局部之间的配合与施工，选择合适的材料，选择合适的房屋结构类型，在进行建筑结构的设计与安装时，要优化整体结构的安装体系，将每一个大的整体分为若干个小环节，分步进行结构的优化，把握好建筑结构整体与局部的关系，选择合适的优化方法，从部分到整体，优化整个房屋建筑的结构，但是在优化的过程中要重视对整体的设计优化，局部搭配到一起是整体，整体的结构优化是提高建筑质量的重要条件。
2.2优化房屋建筑结构的上部结构设计
对房屋建筑结构的上部结构设计优化主要是对建筑结构的剪力墙结构布局的优化，在对结构设计进行优化时，要将整个房屋结构的重心与楼层刚度的重心进行重合， 优化设计方案，提高建筑结构的质量与稳定性，避免由于地震等外力破坏造成对整体结构的破坏。对于房屋建筑来说，很多都是高层的建筑，我们要利用合适的建筑结构设计优化方法， 提高房屋建筑结构设计的合理性，从而提高房屋结构的质量，保证使用的安全稳定性。 上部结构在设计时要满足建筑结构刚度的基本要求， 在进行建筑剪力墙结构的设计优化时，要选用合适的钢建材料，降低钢筋的使用量，提高房屋箭镞结构的经济适用性。
2.3建筑结构设计的优化方法的分解
将房屋结构分解为两个步骤： ① 要对每一个小问题进行单独的优化处理，采用不同的优化方法做到细节上的完善； ②对第一个步骤问题优化方法的综合调整，这样循环优化，就可以得到最适合的结构优化方法，这种优化方法计算量比较小。
3、建筑结构设计优化的意义
3.1能够降低建筑总造价
由于在建筑工程结构优化设计的过程中，按照现阶段的社会建筑行业发展趋势进行分析，高层住宅与高层建筑在进行施工的过程中，建筑结构的层数越多，其建筑总面积也会逐步增加，与此同时，单位建筑面积占用的土地面积也会进一步的减小，为了在这样的前提下进行用地的节省，在建筑结构设计方面就会采取将建筑房顶进行进一步的设计规划，以保证该项工程的成本下降。
3.2提高建筑结构经济性
在建筑结构设计的过程中，由于需要凸显出该建筑的经济效果，建筑墙体面积与柱体面积会按照建筑物自身的层高进行荷载的增加，水卫、电气的管线也会加长；相反降低层高，可节省。同时随着建筑总高度的减小，建筑之间的距离也会减小，节约了用地。建筑面积相同，建筑使用不同的平面形状时，它的外墙周长也会变化，当选择圆形或是越接近于方形时，外墙周长系数就越小，基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少，同时其受力也会提高，增强了建筑的经济性能。与传统的结构设计相比，采用结构设计优化方法可以使建筑工程造价降低 6% -34%。
4、建筑结构设计优化新方法介绍
4.1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。
4.2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，我们可以通過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。此外，在设计过程中，设计人员必须对结构的西部进行优化设计，例如，在进行现浇混凝土施工中，异形板料的弯曲部位十分容易开裂，为此，我们可以将其简化为矩形板，再选择钢筋，这样就可以降低凝土开裂的概率，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。
5、结束语
总之，结构优化设计是在坚持可持续发展观、充分利用有限资源的基础上提出的，是符合社会发展需要的有力举措。本文对建筑结构空间利用率的优化进行了分析，对建筑结构优化的理念进行了简单阐释，希望能对类似工程建设提供一些帮助。
参考文献
[1]陆海燕. 基于遗传算法和准则法的高层建筑结构优化设计研究[D]. 大连理工大学，2009.
[2]杨迪雄. 隔震结构优化设计和工程数值方法中的混沌[D]. 大连理工大学，2004.