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摘要：本文主要对房屋结构设计中的建筑结构设计优化做阐述，包括房屋建筑设计中的重要概念、优化技术的实际应用、建筑结构优化要注意的问题以及优化措施。
关键词：建筑结构；设计；措施
中图分类号：TU318 文献标识码： A
前言
房屋建筑的性能指标有很多，如房屋建筑的安全性、耐久性、经济性和美观性等。而房屋建筑结构设计质量的优劣，关系到建筑物整体功能的发挥。因此，改革建筑结构设计理念，优化建筑结构设计方案不但是节约建筑成本，便于施工操作的具体措施，更是满足人们对房屋功能的需要，为广大民众提供良好舒适的生活居住环境。
一、房屋建筑结构设计中要重视概念设计的优化
房屋建筑结构的布置方案可能有很多种，对于统一建筑，可以选择不同的结构布置方案。而对于已经确定结构布置的房屋建筑，有与分析方法的不同，也会在考虑相同荷载作用的情况下选择不同的分析方法。此外，房屋建筑的设计选用的设计参数指标、选择用的建筑材料和荷载标准值得去法等都会对房屋建筑设计产生一定的影响，这些因素都有设计人员去决定，而设计人员的经验在此时就发挥了重要的作用。经验丰富的房屋建筑设计人员，在面对这些问题时，就会对房屋建筑的情况进行全面综合的考虑，然后做出合理正确的判断，选择灵活的设计方案，这就是所说的概念的优化设计。由此可知，房屋建筑结构中优化设计的关键在于设计人员的经验积累，经验越丰富的设计人员，就越能实现房屋建筑结构的优化设计。
二、房屋建筑结构设计中优化技术的实际应用
房屋建筑结构设计的主要目的是保证建筑的功能性、安全性、耐久性和美观性等。同时，房屋建筑结构的优化设计还要在满足各种功能的基础上，充分的考虑到建筑成本和施工人员的施工操作，以节约建筑资金和保证建筑的质量及工程的进度。设计人员对房屋建筑结构的设计优化可以分为三个阶段：
（一）第一阶段是变量的选择通常情况下，对设计人员决定最终设计方案起到重要作用的参考数据，都可以作为变量供设计者进行选择。如工程的目标参数包括房屋价格参数和预期产生的损失参数；工程的控制与约束参数包括表示房屋架构可靠性能的参数等。如果房屋建筑的设计者以变化幅度较小或考虑因素较少的参数作为设计的参考指标，那么相应的建筑结构设计、编程和计算有关的工作难度将会降低，设计者也可以更好地找到符合优化设计的参考数据。
（二）第二阶段是对相关函数的确定。设计者要根据事先设定的房屋横截面尺寸和钢筋尺寸面积的那一组函数，从众多组相似的参考函数中进行合理科学的选取，并分析这组数据函数的相关各种性质，从而最大限度的降低房屋建造的成本费用。
（三）第三阶段是条件的衡量。处于对增强房屋结构稳定性和耐用性的考虑，房屋设计的约束指标应当包括房屋尺寸、架构稳定性、架构刚性、受力限度和变形限度、结构的可塑程度和结构的确定程度等。在实际的设计过程中，设计者应当结合房屋建造工程的具体情况，对施工实际中的约束性条件和目标确定的约束性条件进行比较和分析，确保各种条件都符合相关的建筑规定要求，从而实现优化设计的目的。此外，设计人员还要重视房屋建筑结构优化设计中对钢结构的应用。在房屋建筑中采用钢结构有着传统结构无法比拟的优势。如钢结构具有比混凝土和砖石结构更好的力学性能，可以将建筑结构的受理体系从平面发展到空间，可以增强房屋建筑的安全性；钢结构一定程度上代表着轻盈，富有技术美、艺术美和自然美，其独特的艺术表现力和和魅力，可以将房屋建筑的美观性展现的淋漓尽致；钢材料的类型多种多样，其建筑手段和方法也是层出不穷，将这两点结合起来，不但可以提高房屋建筑工程的进度，节约建筑成本，而且还可以提高建筑人员在项目施工时的安全性。由此可以看出，将钢结构应用于房屋建筑已经逐渐成为房屋建筑结构的潮流和趋势，其不但可以满足人们对于房屋建筑耐用性、功能性和安全性的需求，更可以满足人们对于经济性和美观性的需求，因此，设计人员在对房屋建筑结构进行优化设计时，要充分的考虑到钢结构在建筑中的应用。
三、房屋建筑结构优化技术的应用需注意的问题
（一）房屋建筑机构优化技术的应用，需注意到前期的参与房屋建筑前期的设计方案直接影响建筑项目的成本，但是很多前期方案确定中却不包括结构优化设计技术，以致相关的设计人员在进行房屋建筑结构设计时，常常忽略建筑结构的和理性和可行性，这样不但增加了机构设计的难度，而且使房屋建筑结构的设计成本也相应增加。因此，设计人员在前期设计时要充分的融入优化设计方案，节约建筑成本。
（二）设计人员要注重细部优化，设计人员在注重整体设计的同时，还要加强对结构基本构建的精细设计。如尽量划分矩形板块的现浇板设计，增加现浇板的受力程度和避免出现拐角裂缝。随着计算机技术和优化设计理论的相互结合，优化设计已经从工程实践问题逐渐向数学问题过渡，因此，工程设计人员还要加强自身基于计算机技术的优化设计分析，使自身的设计更为合理和科学。
四、房屋结构进行优化设计的措施
房屋结构的优化设计方法旨在降低工程造价成本费用，并为房屋的建成后的经济效益提供基础条件，根据实践的设计经验，笔者提出以下的优化措施。
（一）选择节能指标较高的结构类型。房屋结构形式的选择，意味着选择不同工程造价的建设模式，常见的结构设计模式有如下三种。（1）短肢剪力墙结构，这种结构形式常见于高层建筑，以混凝土结构技术规程为依托，这种结构形式相对于剪力墙的抗震级别要高，比起剪力墙，构造钢筋使用数量不多。（2）框架结构，具有大开间、布局灵活性强和造价成本低的优点，但这种结构抗震能力弱，柱截面较大，形成的柱角凸出部位会妨碍家具的布置。（3）框架—剪力墙结构，即在框架结构中合理进行一定数量剪力墙的布置，这种结构合理，适用能力强，而且能够应对各种不同的变形压力，是一种抗侧力較好的结构。以上的三种结构模式各具优缺点，但我们在选择结构模式的时候，不能片面认为造价最低的方案就是最科学合理的方案，而是我们要结合房屋业主的功能需求，以及建设单位的投资水平和施工能力等方面的因素进行结构类型的综合分析，将投资与收益进行平衡优化，根据工程条件的客观实际情况选择最为合适的结构模式。
（二）结构设计信息优化技术。由于房屋建筑结构受到设计变量等条件的约束，难以用单一的方法进行结构优化。鉴于房屋结构设计的复杂性，应该开发一种较为实用方便的参数定义优化软件，减少设计者在结构优化方面的精力和时间。笔者较为推崇的是 TBCAD 系统，这种系统是针对结构方案设计、建模、分析、评估等为一体的成本控制软件系统，这种系统可以进行结构方案的指导设计，使得方案的人力、物力和财力资源等趋于最优状态。系统的信息分为两个时间段进行优化，第一个时间段是通过对材料的分配调整，使用最少的混凝土用量满足侧向刚度的要求，系统在这个时间段的目标函数是混凝土的使用量，而结构构件的断面大小则是设计的变量。第二个时间段是对构件强度的优化，通过对构件结构的断面大小以及钢用量的调整，使得构件的强度要求实现只需较少的结构造价。
（三）各种功能结构的优化设计内容。结构抗震的经济化设计，主要针对高层的房屋建筑，高层建筑的水平荷载结构造价占所有结构的绝大部分造价，在抗震结构设计中，抗侧力结构是造价控制的重点内容。尤其是在建筑物层高增加之后，抗侧力结构的造价也会随之增加。因此，抗侧力的结构必须进行合理选用，以便形成造价优势。上文已经对常见结构形式进行了一定阐述，虽然每种结构形式都具备一定的抗震性能，但所达成的经济效果确是各不相同的，因此设计人员对房屋结构的设计要充分了解各种结构模式的抗震性能和经济指标，把握好房屋的体型、结构的体系以及刚度的分布等，针对抗震的薄弱环节通过抗震构造措施进行改善，将抗震结构设计的成本降到最低。
结语
利用结构设计优化的技术方法可以满足建筑产品的品质要求不断提高的目的，实现了人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高的需求，同时，这也实现了建筑商不断寻求新的手段来满足顾客的需求，达到降低建筑工程造价成本的目标。进行建筑结构设计符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求，也符合市场可持续发展的需求。
参考文献：
[1]程娜. 结构设计优化技术及其在建筑结构设计中的应用[J]. 科技创新与应用,2013,18:243.
[2]陶小林,杨杨. 浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J]. 科技创新与应用,2013,16:264.
关键词：建筑结构；设计；措施
中图分类号：TU318 文献标识码： A
前言
房屋建筑的性能指标有很多，如房屋建筑的安全性、耐久性、经济性和美观性等。而房屋建筑结构设计质量的优劣，关系到建筑物整体功能的发挥。因此，改革建筑结构设计理念，优化建筑结构设计方案不但是节约建筑成本，便于施工操作的具体措施，更是满足人们对房屋功能的需要，为广大民众提供良好舒适的生活居住环境。
一、房屋建筑结构设计中要重视概念设计的优化
房屋建筑结构的布置方案可能有很多种，对于统一建筑，可以选择不同的结构布置方案。而对于已经确定结构布置的房屋建筑，有与分析方法的不同，也会在考虑相同荷载作用的情况下选择不同的分析方法。此外，房屋建筑的设计选用的设计参数指标、选择用的建筑材料和荷载标准值得去法等都会对房屋建筑设计产生一定的影响，这些因素都有设计人员去决定，而设计人员的经验在此时就发挥了重要的作用。经验丰富的房屋建筑设计人员，在面对这些问题时，就会对房屋建筑的情况进行全面综合的考虑，然后做出合理正确的判断，选择灵活的设计方案，这就是所说的概念的优化设计。由此可知，房屋建筑结构中优化设计的关键在于设计人员的经验积累，经验越丰富的设计人员，就越能实现房屋建筑结构的优化设计。
二、房屋建筑结构设计中优化技术的实际应用
房屋建筑结构设计的主要目的是保证建筑的功能性、安全性、耐久性和美观性等。同时，房屋建筑结构的优化设计还要在满足各种功能的基础上，充分的考虑到建筑成本和施工人员的施工操作，以节约建筑资金和保证建筑的质量及工程的进度。设计人员对房屋建筑结构的设计优化可以分为三个阶段：
（一）第一阶段是变量的选择通常情况下，对设计人员决定最终设计方案起到重要作用的参考数据，都可以作为变量供设计者进行选择。如工程的目标参数包括房屋价格参数和预期产生的损失参数；工程的控制与约束参数包括表示房屋架构可靠性能的参数等。如果房屋建筑的设计者以变化幅度较小或考虑因素较少的参数作为设计的参考指标，那么相应的建筑结构设计、编程和计算有关的工作难度将会降低，设计者也可以更好地找到符合优化设计的参考数据。
（二）第二阶段是对相关函数的确定。设计者要根据事先设定的房屋横截面尺寸和钢筋尺寸面积的那一组函数，从众多组相似的参考函数中进行合理科学的选取，并分析这组数据函数的相关各种性质，从而最大限度的降低房屋建造的成本费用。
（三）第三阶段是条件的衡量。处于对增强房屋结构稳定性和耐用性的考虑，房屋设计的约束指标应当包括房屋尺寸、架构稳定性、架构刚性、受力限度和变形限度、结构的可塑程度和结构的确定程度等。在实际的设计过程中，设计者应当结合房屋建造工程的具体情况，对施工实际中的约束性条件和目标确定的约束性条件进行比较和分析，确保各种条件都符合相关的建筑规定要求，从而实现优化设计的目的。此外，设计人员还要重视房屋建筑结构优化设计中对钢结构的应用。在房屋建筑中采用钢结构有着传统结构无法比拟的优势。如钢结构具有比混凝土和砖石结构更好的力学性能，可以将建筑结构的受理体系从平面发展到空间，可以增强房屋建筑的安全性；钢结构一定程度上代表着轻盈，富有技术美、艺术美和自然美，其独特的艺术表现力和和魅力，可以将房屋建筑的美观性展现的淋漓尽致；钢材料的类型多种多样，其建筑手段和方法也是层出不穷，将这两点结合起来，不但可以提高房屋建筑工程的进度，节约建筑成本，而且还可以提高建筑人员在项目施工时的安全性。由此可以看出，将钢结构应用于房屋建筑已经逐渐成为房屋建筑结构的潮流和趋势，其不但可以满足人们对于房屋建筑耐用性、功能性和安全性的需求，更可以满足人们对于经济性和美观性的需求，因此，设计人员在对房屋建筑结构进行优化设计时，要充分的考虑到钢结构在建筑中的应用。
三、房屋建筑结构优化技术的应用需注意的问题
（一）房屋建筑机构优化技术的应用，需注意到前期的参与房屋建筑前期的设计方案直接影响建筑项目的成本，但是很多前期方案确定中却不包括结构优化设计技术，以致相关的设计人员在进行房屋建筑结构设计时，常常忽略建筑结构的和理性和可行性，这样不但增加了机构设计的难度，而且使房屋建筑结构的设计成本也相应增加。因此，设计人员在前期设计时要充分的融入优化设计方案，节约建筑成本。
（二）设计人员要注重细部优化，设计人员在注重整体设计的同时，还要加强对结构基本构建的精细设计。如尽量划分矩形板块的现浇板设计，增加现浇板的受力程度和避免出现拐角裂缝。随着计算机技术和优化设计理论的相互结合，优化设计已经从工程实践问题逐渐向数学问题过渡，因此，工程设计人员还要加强自身基于计算机技术的优化设计分析，使自身的设计更为合理和科学。
四、房屋结构进行优化设计的措施
房屋结构的优化设计方法旨在降低工程造价成本费用，并为房屋的建成后的经济效益提供基础条件，根据实践的设计经验，笔者提出以下的优化措施。
（一）选择节能指标较高的结构类型。房屋结构形式的选择，意味着选择不同工程造价的建设模式，常见的结构设计模式有如下三种。（1）短肢剪力墙结构，这种结构形式常见于高层建筑，以混凝土结构技术规程为依托，这种结构形式相对于剪力墙的抗震级别要高，比起剪力墙，构造钢筋使用数量不多。（2）框架结构，具有大开间、布局灵活性强和造价成本低的优点，但这种结构抗震能力弱，柱截面较大，形成的柱角凸出部位会妨碍家具的布置。（3）框架—剪力墙结构，即在框架结构中合理进行一定数量剪力墙的布置，这种结构合理，适用能力强，而且能够应对各种不同的变形压力，是一种抗侧力較好的结构。以上的三种结构模式各具优缺点，但我们在选择结构模式的时候，不能片面认为造价最低的方案就是最科学合理的方案，而是我们要结合房屋业主的功能需求，以及建设单位的投资水平和施工能力等方面的因素进行结构类型的综合分析，将投资与收益进行平衡优化，根据工程条件的客观实际情况选择最为合适的结构模式。
（二）结构设计信息优化技术。由于房屋建筑结构受到设计变量等条件的约束，难以用单一的方法进行结构优化。鉴于房屋结构设计的复杂性，应该开发一种较为实用方便的参数定义优化软件，减少设计者在结构优化方面的精力和时间。笔者较为推崇的是 TBCAD 系统，这种系统是针对结构方案设计、建模、分析、评估等为一体的成本控制软件系统，这种系统可以进行结构方案的指导设计，使得方案的人力、物力和财力资源等趋于最优状态。系统的信息分为两个时间段进行优化，第一个时间段是通过对材料的分配调整，使用最少的混凝土用量满足侧向刚度的要求，系统在这个时间段的目标函数是混凝土的使用量，而结构构件的断面大小则是设计的变量。第二个时间段是对构件强度的优化，通过对构件结构的断面大小以及钢用量的调整，使得构件的强度要求实现只需较少的结构造价。
（三）各种功能结构的优化设计内容。结构抗震的经济化设计，主要针对高层的房屋建筑，高层建筑的水平荷载结构造价占所有结构的绝大部分造价，在抗震结构设计中，抗侧力结构是造价控制的重点内容。尤其是在建筑物层高增加之后，抗侧力结构的造价也会随之增加。因此，抗侧力的结构必须进行合理选用，以便形成造价优势。上文已经对常见结构形式进行了一定阐述，虽然每种结构形式都具备一定的抗震性能，但所达成的经济效果确是各不相同的，因此设计人员对房屋结构的设计要充分了解各种结构模式的抗震性能和经济指标，把握好房屋的体型、结构的体系以及刚度的分布等，针对抗震的薄弱环节通过抗震构造措施进行改善，将抗震结构设计的成本降到最低。
结语
利用结构设计优化的技术方法可以满足建筑产品的品质要求不断提高的目的，实现了人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高的需求，同时，这也实现了建筑商不断寻求新的手段来满足顾客的需求，达到降低建筑工程造价成本的目标。进行建筑结构设计符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求，也符合市场可持续发展的需求。
参考文献：
[1]程娜. 结构设计优化技术及其在建筑结构设计中的应用[J]. 科技创新与应用,2013,18:243.
[2]陶小林,杨杨. 浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J]. 科技创新与应用,2013,16:264.