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雷州市建筑设计院
摘要：随着社会经济的迅速发展，生活水平的不断提高，人们对于房屋的要求不单单局限于必要的使用价值，而且还需要一定的美观。我们在进行房屋建筑结构设计时，一定要考虑安全、经济、实用、美观等多个因素，合理优化，使得空间资源能够合理运用。本文首先将房屋建筑结构设计优化方法进行相关的介绍，对优化设计方法在房屋结构设计中的实际应用和具体实施步骤进行相关阐述，并提出应该注意的问题。旨在通过本文介绍，使人们能对房屋建筑结构设计优化方法应用有所认识。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化方法
当前，我国经济保持快速发展，未来的较长时间内全社会固定资产投资仍将保持稳定增长，我国建筑业正处于较快发展进程之中。随着人们生活水平的提高，房屋建筑的实用性和安全性越来越受到重视，在对房屋建筑进行结构设计的时候，进行必要的优化，不仅可以使得房屋建造更加经济合理，也可以使得施工更为方便。
一、房屋建筑结构设计优化方法的相关理论分析
随着我国经济和建筑业的飞速发展，人们在日常生活中更偏向关注建筑的外观和艺术性，而这些都可以通过结构的优化而加以实现，所以设计人员应该从结构的优化方法上入手，从而增加建筑的实用性。从现实情况来看，设计人员应对施工技术与经济效益在房屋建设中所占的比例有着清晰的认识，综合考虑，合理规划，从而增加建设单位的整体效益。建筑结构的优化设计能否充分开发，是体现建筑材料的强度性能的首要条件。优化设计方法，能够将房屋结构与系统连接的更加紧密，提高房屋的整体质量，人们居住更加安全、舒适。所以对房屋建筑结构进行优化设计，能够保证居民居住的安全性，为建设单位增加收益[1]。
二、优化设计方法在房屋建筑结构设计中的实际应用
随着我国建筑业的不断发展，建设单位越来越倾向用较少的成本，进行结构设计，从而满足人们的基本需求。房屋建筑结构设计在一定程度上反映了设计师的思想，设计人员除了要满足房屋建筑的结构需要，还要满足人们对外观美感的需求。
房屋建筑结构优化设计方法一般应用于以下几个方面：
1、前期设计：房屋建筑的前期设计对于房屋的总体建造起着至关重要的作用。当前，房屋建造普遍存在的问题是没有在前期进行合理的优化设计，没有全面考虑到结构设计的科学性和合理性，这就导致房屋整体结构不尽如人意。因此，在前期进行必要的结构优化设计，策划合理的结构设计方案，可以为整体建造打下良好的基础。
2、房屋地基优化设计：房屋建筑的优化设计，首先要确保最优的地基结构设计，例如，如果地基设计是以地桩为基础的，那就需要根据房屋的实际受力情况，对不同材质的地桩进行考察和选择，选择出最优的设计方案。
3、抗震与节能指标的优化设计：房屋建造除了节省成本，也要具有实用性，例如提高抗震性能等，我们可以选择剪力墙融合的结构模型，如下图1所示。它的成本较低，综合适应能力较强，而且抗震能力效果较为明显[2]。
三、房屋建筑结构优化设计方法具体实施步骤
在房屋建筑结构设计中，设计人员应首先对基础结构方案进行优化设计，确保整体设计符合实际地质情况，可行性高。然后在优化设计中，要保证结构设计方案的合理性，考虑建筑的造价等。最后设计单位应结合实际的施工情况，追求房屋的外观美感，同时要满足人们对安全性和经济性的需求。具体可以分为以下几个步骤：
1、建立结构优化模型：1）合理选择设计变量：在选择设计变量时，全面考虑实际情况，把对建筑结构影响的主要参数作为自变量，做好合理的参数区分，保证设计的合理性，从而减少在结构优化中的计算量；2）确定目标函数：在进行房屋结构优化设计的时候，必须找到一组能够合理解释其相关性以及相应有效的函数，使得工程成本尽可能达到最小，且约束条件能够人为控制在合理范围之内，符合施工要求；3）确定约束条件：对于房屋结构的优化设计来说，必须对相关的约束条件及时确定，包括裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、构件单元约束、应力约束、结构体系约束、从可靠指标约束到确定性约束条件以及从正常使用极限状态下的弹性约束到最终极限状态的弹塑性约束等约束条件。每个约束条件都尽可能满足相关要求，才有可能实现最佳的结构优化设计。
2、整个过程中，必须保证计算方案的合理性。常用的优化设计的计算方法有拉氏乘子法、复合形法、Powell 法等。可以根據计算方法的可靠性，来编写一个运算速度快，准确率高、功能齐全的综合应用程序。在模型建立和计算方案确定后，设计人员要充分利用好计算机的功能，就是根据设计方案来编写相应的程序，然后将这些变量录入到计算机中，利用计算机进行操作，一旦涉及稍有变动，就直接在基础结构上进行改写，将新的程序录入到计算机中。计算机在计算时我们所要做的只是输入相关数据，然后输出对应的结果[3]。
3、结果分析：进行计算结果的分析比较，选择出最佳的设计方案。在计算结果出来之前，我们应了解多方面的影响因素，从多个方面进行选择，从而更好地完善结构设计。在进行设计中，设计人员应注意经济合理必，然后处理好技术与经济之间的关系。考虑到这些因素之后，再综合计算出的结果，选择合理的优化设计方案。
四、房屋建筑结构优化设计方法在实践应用中应该注意的问题
房屋建筑结构设计整个过程中，很容易忽视下列问题，所以设计人员在设计过程中，一定要更多地关注。
1、初期方案设计参与阶段：房屋在建造之初，其整体设计方案会影响到建筑的总投资，所以在进行方案优化设计过程中，一定不能忽略房屋建造的适用性和经济性的问题，做到在实践中，真正的将结构潜力发挥出作用，起到安全合理、节约建造成本的目的。但是需要注意的是，在整个过程中，很容易出现成本浪费的情况，这主要体现在整体布局有漏洞、外界环境干扰等方面，任何一丁点的差错都会对房屋建筑整体的结构设计产生影响，所以方案设计人员一定要对初期方案的结构体系给予高度的重视。
2、优化设计阶段：通常情况下，理论设计和现实情况会存在一定的差距，所以在设计方案的时候，一定要考虑到各个细节，要将数值运用到整体设计中，作为参考依据，把握好整体设计，确保细节设计无失误，以实现优化设计的最终目标。除此之外，我们还要确保参与设计人员的理论知识能力和素质水平，设计人员的能力直接决定着房屋建筑结构设计的水平。
五、结束语
房屋建筑结构优化设计在建筑结构设计中扮演极为重要的角色。在这一系列程序步骤的执行中，需要设计人员全面考虑、缜密分析和仔细考量，三者缺一不可。在前期设计、房屋地基优化设计、抗震与节能指标的优化设计中，都可应用结构优化设计的方法，不仅能使建筑物实现艺术性与功能性的统一，同时还能够从整体上节省房屋建筑的建造成本，实现良好的经济和社会效益，更好地迎合了当前科学发展观、可持续发展理念的要求，创建和谐社会。
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].规划与设计.2013（03）
[2]王鹏.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用分析[J].唐山市规划建筑设计研究院.2014（04）
[3]白华.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].建筑与规划设计.2015（13）
摘要：随着社会经济的迅速发展，生活水平的不断提高，人们对于房屋的要求不单单局限于必要的使用价值，而且还需要一定的美观。我们在进行房屋建筑结构设计时，一定要考虑安全、经济、实用、美观等多个因素，合理优化，使得空间资源能够合理运用。本文首先将房屋建筑结构设计优化方法进行相关的介绍，对优化设计方法在房屋结构设计中的实际应用和具体实施步骤进行相关阐述，并提出应该注意的问题。旨在通过本文介绍，使人们能对房屋建筑结构设计优化方法应用有所认识。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化方法
当前，我国经济保持快速发展，未来的较长时间内全社会固定资产投资仍将保持稳定增长，我国建筑业正处于较快发展进程之中。随着人们生活水平的提高，房屋建筑的实用性和安全性越来越受到重视，在对房屋建筑进行结构设计的时候，进行必要的优化，不仅可以使得房屋建造更加经济合理，也可以使得施工更为方便。
一、房屋建筑结构设计优化方法的相关理论分析
随着我国经济和建筑业的飞速发展，人们在日常生活中更偏向关注建筑的外观和艺术性，而这些都可以通过结构的优化而加以实现，所以设计人员应该从结构的优化方法上入手，从而增加建筑的实用性。从现实情况来看，设计人员应对施工技术与经济效益在房屋建设中所占的比例有着清晰的认识，综合考虑，合理规划，从而增加建设单位的整体效益。建筑结构的优化设计能否充分开发，是体现建筑材料的强度性能的首要条件。优化设计方法，能够将房屋结构与系统连接的更加紧密，提高房屋的整体质量，人们居住更加安全、舒适。所以对房屋建筑结构进行优化设计，能够保证居民居住的安全性，为建设单位增加收益[1]。
二、优化设计方法在房屋建筑结构设计中的实际应用
随着我国建筑业的不断发展，建设单位越来越倾向用较少的成本，进行结构设计，从而满足人们的基本需求。房屋建筑结构设计在一定程度上反映了设计师的思想，设计人员除了要满足房屋建筑的结构需要，还要满足人们对外观美感的需求。
房屋建筑结构优化设计方法一般应用于以下几个方面：
1、前期设计：房屋建筑的前期设计对于房屋的总体建造起着至关重要的作用。当前，房屋建造普遍存在的问题是没有在前期进行合理的优化设计，没有全面考虑到结构设计的科学性和合理性，这就导致房屋整体结构不尽如人意。因此，在前期进行必要的结构优化设计，策划合理的结构设计方案，可以为整体建造打下良好的基础。
2、房屋地基优化设计：房屋建筑的优化设计，首先要确保最优的地基结构设计，例如，如果地基设计是以地桩为基础的，那就需要根据房屋的实际受力情况，对不同材质的地桩进行考察和选择，选择出最优的设计方案。
3、抗震与节能指标的优化设计：房屋建造除了节省成本，也要具有实用性，例如提高抗震性能等，我们可以选择剪力墙融合的结构模型，如下图1所示。它的成本较低，综合适应能力较强，而且抗震能力效果较为明显[2]。
三、房屋建筑结构优化设计方法具体实施步骤
在房屋建筑结构设计中，设计人员应首先对基础结构方案进行优化设计，确保整体设计符合实际地质情况，可行性高。然后在优化设计中，要保证结构设计方案的合理性，考虑建筑的造价等。最后设计单位应结合实际的施工情况，追求房屋的外观美感，同时要满足人们对安全性和经济性的需求。具体可以分为以下几个步骤：
1、建立结构优化模型：1）合理选择设计变量：在选择设计变量时，全面考虑实际情况，把对建筑结构影响的主要参数作为自变量，做好合理的参数区分，保证设计的合理性，从而减少在结构优化中的计算量；2）确定目标函数：在进行房屋结构优化设计的时候，必须找到一组能够合理解释其相关性以及相应有效的函数，使得工程成本尽可能达到最小，且约束条件能够人为控制在合理范围之内，符合施工要求；3）确定约束条件：对于房屋结构的优化设计来说，必须对相关的约束条件及时确定，包括裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、构件单元约束、应力约束、结构体系约束、从可靠指标约束到确定性约束条件以及从正常使用极限状态下的弹性约束到最终极限状态的弹塑性约束等约束条件。每个约束条件都尽可能满足相关要求，才有可能实现最佳的结构优化设计。
2、整个过程中，必须保证计算方案的合理性。常用的优化设计的计算方法有拉氏乘子法、复合形法、Powell 法等。可以根據计算方法的可靠性，来编写一个运算速度快，准确率高、功能齐全的综合应用程序。在模型建立和计算方案确定后，设计人员要充分利用好计算机的功能，就是根据设计方案来编写相应的程序，然后将这些变量录入到计算机中，利用计算机进行操作，一旦涉及稍有变动，就直接在基础结构上进行改写，将新的程序录入到计算机中。计算机在计算时我们所要做的只是输入相关数据，然后输出对应的结果[3]。
3、结果分析：进行计算结果的分析比较，选择出最佳的设计方案。在计算结果出来之前，我们应了解多方面的影响因素，从多个方面进行选择，从而更好地完善结构设计。在进行设计中，设计人员应注意经济合理必，然后处理好技术与经济之间的关系。考虑到这些因素之后，再综合计算出的结果，选择合理的优化设计方案。
四、房屋建筑结构优化设计方法在实践应用中应该注意的问题
房屋建筑结构设计整个过程中，很容易忽视下列问题，所以设计人员在设计过程中，一定要更多地关注。
1、初期方案设计参与阶段：房屋在建造之初，其整体设计方案会影响到建筑的总投资，所以在进行方案优化设计过程中，一定不能忽略房屋建造的适用性和经济性的问题，做到在实践中，真正的将结构潜力发挥出作用，起到安全合理、节约建造成本的目的。但是需要注意的是，在整个过程中，很容易出现成本浪费的情况，这主要体现在整体布局有漏洞、外界环境干扰等方面，任何一丁点的差错都会对房屋建筑整体的结构设计产生影响，所以方案设计人员一定要对初期方案的结构体系给予高度的重视。
2、优化设计阶段：通常情况下，理论设计和现实情况会存在一定的差距，所以在设计方案的时候，一定要考虑到各个细节，要将数值运用到整体设计中，作为参考依据，把握好整体设计，确保细节设计无失误，以实现优化设计的最终目标。除此之外，我们还要确保参与设计人员的理论知识能力和素质水平，设计人员的能力直接决定着房屋建筑结构设计的水平。
五、结束语
房屋建筑结构优化设计在建筑结构设计中扮演极为重要的角色。在这一系列程序步骤的执行中，需要设计人员全面考虑、缜密分析和仔细考量，三者缺一不可。在前期设计、房屋地基优化设计、抗震与节能指标的优化设计中，都可应用结构优化设计的方法，不仅能使建筑物实现艺术性与功能性的统一，同时还能够从整体上节省房屋建筑的建造成本，实现良好的经济和社会效益，更好地迎合了当前科学发展观、可持续发展理念的要求，创建和谐社会。
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].规划与设计.2013（03）
[2]王鹏.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用分析[J].唐山市规划建筑设计研究院.2014（04）
[3]白华.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].建筑与规划设计.2015（13）