探析建筑结构优化设计曾嘉莹

曾嘉莹

摘要：人们对房屋住宅的要求也越来越高，为了能满足人们对房屋住宅的要求，设计者需要对房屋结构设计方案进行优化。由于社会的快速进步与发展，各大城市建设发展规模不断壮大，推动建筑行业的高速发展。为了保证房屋建筑结构设计更为合理，提升房屋建筑工程的整体施工质量，科学运用建筑结构优化设计技术至关重要本文从理论含义、重要性、意义、步骤、应用等方面，对结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用进行相关的阐述，给相关的房屋建筑设计者带来了一定帮助。

关键词：房屋建筑；结构设计优化技术；应用

随着全面建成小康社会的来临，整个社会环境发生了翻天覆地的变化，建筑市场在迎来各种发展机遇的同时，也面临着异常激烈的竞争。建筑企业面临着前所未有的压力，业主对新建建筑提出了实用性、美观性、安全性等要求，为了能在建筑市场站稳脚跟，企业就需要认真研究业主提出的要求，从施工和设计上进行满足。在房屋建筑领域，结构上的设计、研究、投入和要求都是最重要的，也是投入占比较高的部分。持续抓好房屋建筑的结构设计并进行优化可以最大限度的提高安全系数，进一步树立企业品质形象，还可以减少因为设计规划不合理而投入的项目资金，能减少企业的成本，提高企业的经济效益。因此，无论是从激烈的市场环境、业主的要求还是企业的经济效益上来说，对建筑结构设计进行优化都是非常有必要的。

1房屋结构设计优化技术的重要性

随着我国经济社会的快速发展以及建筑用地的减少，高层建筑及超高层建筑逐渐增多，如何在满足经济性的前提下使房屋建筑设计尽可能多地满足人们的要求，是设计者及相关建筑企业需要关注的事情。相关建筑企业要想对房屋建筑进行结构设计优化，设计者应在保证房屋建筑质量合格的大前提下，系统化分析所设计的方案，对工程建筑运用先进技术理念和设计观念进行总体管理，合理控制房屋建筑的工程造价。事实证明，若房屋建筑设计者能将施工技术和经济效益紧密相连，制定出科学合理的设计方案，就能促进建筑企业的经济收益达到最大化。所以，对房屋建筑结构的设计进行科学优化，能更全面发挥工程机械设备及建筑材料的优良性能，与传统设计相比，具有明显优势。而且，对房屋建筑结构的设计进行科学优化，能使相应的工程造价得到降低，为建筑企业带来更多利益。同时，对房屋建筑结构进行优化，还能将房屋建筑结构的各个层次进行系统化整合，提高房屋建筑质量，保证房屋建筑居住者的居住安全。

2房屋建筑结构优化设计原则

城市的规模化发展，推动我国建筑业快速发展，对房屋建筑结构设计也提出了较多要求，对于房屋建筑结构设计人员来讲，在进行优化设计时，需要遵守以下设计原则：

2.1安全性设计原则

通过加强房屋建筑结构安全性优化设计，不但能够降低建筑工程施工成本，而且有效提高房屋建筑工程的安全性能。若设计人员只考虑如何节约成本，忽视房屋建筑结构设计的安全性，特别容易引发较大的安全事故，故设计者要严格遵守安全性设计原则。

2.2功能性设计原则

房屋建筑结构的各项功能，可以通过优化设计全面体现，在对房屋建筑结构进行优化设计时，设计人员要遵守功能性设计原则，为居民提供一个功能更为齐全的居住空间。在当前的经济环境下，居民对房屋建筑工程的功能性要求比较高，因此，房建结构设计人员要根据居民提出的要求，保证房建工程的各项功能得到充分发挥。

2.3经济性设计原则

由于房屋建筑工程结构比较复杂，涉及的内容特别多，钢筋与混凝土等施工材料使用量逐渐提升，工程施工投入资金额不断增多，房建结构设计人员要认真遵守经济性设计原则，在满足房建工程结构设计安全要求的基础之上，节省大量的施工作业材料，保证工程施工成本得到良好管控。通过遵守经济性设计原则，能够保证房建工程结构更加安全，提升施工企业的经济效益。

3建筑结构优化方式在房屋建筑应用上的基本步骤

3.1制定科学合理的建筑结构优化模型

在模型制定上，尤其是选择不同变量时，尽可能的把所有影响建筑本身结构的因素充分考虑到。对于一些影响不是太多或者相对单一的影响因素，需要以预定式参数的方式进行表示，恰当的体现在优化模型中，这样一来就能减少我们相应的设计数量与计算数量，还可以相应的降低编程的工作基本量，进而提高工作效率，更好地保障优化模型的质量。

3.2明确基本的目标函数

在对房屋建筑结构进行优化设计的时候，一方面需要理清所有的建筑环节，准确预估基本的建筑材料数量、类型等，明确总的造价成本，另一方面，在一定的条件约束下，还需要选出一定数量的符合预定标准和要求的满足一定尺寸的钢筋截面面积，以及已经失效的概率函数，这样能有效的将房屋建筑成本控制在可控成本之内。

3.3制定科学的约束条件

结构优化有非常严格的要求，一方面，需要保持整体的完整性，不允许随意进行更改，所有的优化设计都必须符合基本的约束条件，这些条件包括的内容比较宽泛，例如，房屋建筑过程中的裂缝宽度、建筑本身的强度约束、尺寸大小的约束、构建的相关约束等，优化设计时，各种约束条件必须严格执行，在实际建成后还需要与设计之初的条件进行认真的比对，防止出现偏差现象，只有这样，才能最大限度的满足整个建筑工程的质量要求。同时，可以充分借助“互联网+”衍生出的信息手段，将各种约束条件编辑成一个计算机程序，方便快速的运算核验是否符合基本要求，这样可以提高工作效率，避免延误拖沓现象的出现。

3.4科学分析综合结果

通过一定的方式得出基本的计算结果后，我们必须将结果与最初的设计方案进行比较和分析，在保证整体建筑要求的基础上，选择一个符合企业、业主等各方要求的最佳的方案。在问题分析上，我们必须从房屋建筑整体出发，综合全面的考虑相关问题，对一些可能带来严重影响的问题可以立项研究，进行多角度的、深层次的分析，严禁模棱两可、差不多现象的存在。该流程在房屋建筑结构优化中占有非常重要的位置，选择一个科学的方案，不仅能保证建筑房屋的安全性、实用性，还能保证建筑结构的艺术性和美感性，同时，还能对建筑工程的整体投入产生有利的影响。

3.5在房屋建筑领域，结构设计优化方式的具体应用具体如下：

①房屋建筑整体性和局部性的优化。房屋建筑在层次和结构上都非常复杂，每一个结构、环节之下都包括子结构、子环节，在进行结构优化时要做到整体和局部的有机结合，才能最大限度的实现整体的设计优化；②建筑寿命优化与阶段性优化。严格按照工程使用年限对结构进行优化，设计人员要充分考虑每个环节的使用年限、基本特点，只有这些因素的有机结合，才能实现工程的整体寿命、房屋建筑质量、企业经济效益的有机结合；③桩基础的具体优化。通常来说，桩基基础通常分为灌注桩和预制桩，灌注桩要求比较高，流程比较复杂，实际操作起来难度比较大，因此，在具体施工中，有机的使用预制桩，可以减少施工程序，减少工程投入，能最大限度的保证房屋建筑的质量。

4结语

本文通过对房屋结构设计优化技术的理论含义、重要性、意义、步骤、应用的阐述与分析，对结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用进行了初步探究，提出了一些相应的建议，对相关房屋建筑设计者进行房屋结构优化起到了一定帮助作用。希望通过对幼儿教育环境的不断学习改进设计，运用多种实用性趣味性和科技性结合技术，营造一所集探索学习，身体和心理健康良好的快乐天地。

参考文献：

［1］唐益林．建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用［J］．建材与装饰，2017（01）：93－94．

［2］冷新义．试析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用［J］．门窗，2013（05）：246．

［3］孙有果．结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用探讨［J］2015（05）：246．