上海复旦规划建筑设计研究院有限公司
摘要：结构是房屋建筑的基础。本文简要分析结构设计优化的特点，着重探究优化设计的应用包括楼板、概念设计、安全结构、排水系统、细节处理、桩基结构等方面的优化设计。以供相关人士参考。
关键词：房屋建筑；结构设计；稳定性
引言：经过长期发展，我国建筑市场已经趋近饱和状态，促使对工程项目的需求量有所变化，该行业的竞争形式也愈发激烈。为保证自身可以在此种环境下得到较好的发展，应从优化建筑结构方面加以考量，以控制资本投入，保证经济效益。
1房屋建筑结构设计优化的特征
此类建筑结构设计调整属于一项具有较强综合特点的环节，借助对房屋建筑整体结构加以合理探究，提高结构外观美观程度和其他功能展现标准，以达到优化的目的。在实施结构优化设计期间，设计师需全面考量整体结构的功能性、稳定性和美观程度等各项因素，以免出现不美观、结构不合理等情况。该项优化技术的特征主要体现在:
其一,确保建筑物外观符合当代人的审美，在结构设计期间，外观是建筑物给人的第一印象，需要对该因素加以优化。
其二，在进行优化设计时，需结合其原本的结构特征和所展现的功能标准，采用科学合理的处理方式强化建筑物的实用效果，确保建筑物基本功能得以优化，为建筑物使用者提供良好的工作生活环境。
其三，近几年，环保理念逐渐渗透到建筑领域中，在结构优化项目中，也应秉承环保的设计观念，以控制建设活动对现场及周边环境的破坏程度。不仅能够优化城市整体的自然条件，还易合理降低建设成本，增加建筑项目的运行利润。另外，建筑物最为关键的是其稳定安全性，因此，在优化设计阶段应注重提高结构的稳定性，延长建筑物的使用周期，为人们构建安全的生活环境。优化结构设计中，还需注重秉承经济性原则，结合合理的优化手段，控制建设成本，推动建筑领域的长期发展[1]。
2房屋建筑结构中开展优化设计的有效途径
2.1房屋楼板优化设计
房屋楼板是房屋建筑的基础，在优化设计中，该部分是必不可少的项目。以
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米柱网的二层楼板为例，其恒荷载为
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kN/m2,活荷载为
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kN/m2。在该部分使用的常规框架板和密肋板进行分析比较。首先，二者的截面参数，前者的次梁截面为
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，后者为
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；次梁间距：前者为
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，后者是
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；前者板厚达到
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，后者仅为
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。而两种框架结构使用材料之间也存在较大的差异。在进行优化设计时应注重结构的经济性，以直接成本为例，在钢筋的使用量方面，常规梁板比密肋板多使用
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kg/m2，混凝土多使用
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m3/m2，模板用量多出
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m3/m2，总节省金额达到
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元/m2。因此，使用密肋板能够达到结构经济优化的效果。
在建设方面，使用轻质填充体，能够合理缩减人工作业，提高建设的安全性，另外，也有助于支模，使砼浇捣操作的质量能够有所依仗。此种形势下，通常在五到七日便可完成一层的楼板建设。使用密肋板无需加设纵向的模板，相较而言，常规梁板的纵向结构长度较大，且后续的装饰设计及建设较为繁琐，极易延长建设工期。采用密肋板完成楼板施工，其顶板较美观平整，且视野开阔，由于梁高降低，使其内部的净空间扩大，有助于提高室内环境的舒适度。
2.2概念设计优化应用
在开展建筑结构优化设计期间，基本原则便是结构的稳定安全，借助优化概念设计，有助于强化整体结构的稳定指数，并在建筑物外观方面也有一定的优化效果。对此，工程设计师应结合具体的状况以及设计规划进行对比，以选出最优的设计方案。在选定设计方案后，需对其展开深入分析，保证使用的方案达到建设标准以及优化需求，推动该工程项目有序进入建设阶段。在进行优化设计时，还应考量工程所在的位置，掌握地形、气候等客观条件。例如，在偏远山区位置，该区域内的地形不平稳，且极易出现不同程度、种类的自然灾害，对此，在优化设计时需要对该方面进行合理设计。近几年，计算机技术逐渐应用在建筑领域，通过虚拟建模等手段，有助于提高建筑物结构稳定系数。另外，工程设计师结合实践经验和先进技术，优化概念性设计，确保收集到的数据能够借助计算机完成整合分析，由此保证设计方案的可行性。
2.3安全结构优化设计
安全性是房屋建筑设计首要考虑的问题。近几年，受到人类活动的影响，各地自然生态系统遭到不同程度的破坏，自然灾害频发，而建筑物往往是人们最后的保护屏障。在进行结构设计时，应保证整体结构合理，各构件设立均匀，以保证建筑的稳定性。根据实践经验总结可得，结构规则程度与其整体稳定性有直接关系，且呈正相关。同时，可在原有结构的基础上适当增加防线设计，提高建筑整体抗冲击的能力，以降低自然灾害对建筑物的损害程度，借此提升房屋的安全系数。除前期设计规划外，实际的建设作业也极为关键，例如，应使用质量达标的施工材料，并做好基本的安全防护措施，提高管理力度，确保建筑投入使用后可以保持稳定的状态。
2.4排水系统优化设计
排水系统是建筑物基础设施之一，该系统的结构相对繁杂，由多条管道构成。若设计不合理，极易在建设期间出现管道相撞或间距不合理等情况，不仅会影响到正常的建设施工，导致工期延误，还会因方案变更或二次施工等问题增加工程造价。因此，在对建筑物排水系统实施优化处理时，需确保整体布局的科学性，为此，需做好现场测量工作，保证各项设计参考数据的准确性。此外，需结合建筑结构的具体状况，对管道实施加固处理，保证管道处于原本的位置上，避免出现泄漏等问题，形成潜在问题，确保排水系统可发挥应有的作用。为保证管道的稳定性，可实施二次作业。该系统中的排水泵工作期间会产生噪声，若响度过大，会对建筑使用者的日常工作生活造成干扰，由此，需要将该构件放在建筑物的地下室内。同时，后续的维护保养工作也需加强，定期对设备进行检查，以便及时发现异样，提高检修管理的工作效率，避免其对整体结构造成伤害，提高建筑项目的质量[2]。
2.5细节部分优化处理
建筑物细节部分不会对整体结构造成过大的干扰，但仍会影响到工程建筑的建设效果，因此，应提高结构设计的精细化程度，避免出现细节问题，以小见大，从细微处加以优化，切实提升结构设计效果。在建筑项目设计期间，往往会出现细节处理不到位的问题，主要是由于参考资料不足或不准确，使工程设计师无法切实掌握建筑物的实际情况，导致部分设计不合理的问题出现。例如，在主体框架设计中，拐角、矩形浇板等细节部分处理不当，极易在后续的使用期间出现裂缝等质量问题。新时期，科学信息技术的应用，结构设计环节可以在特定的程序上完成，但由此对设计师提出更高的标准，除基本的建筑设计理论知识以及实践能力外，还需可以熟练操作相关程序软件。
2.6抗震结构设计规划
国内部分地区地震灾害较多，而抗震效果也是判定建筑物安全系数的一项标准，不仅满足使用者对建筑物的要求，还有助于增加建设方的项目运行收益。因此，在结构规划设计期间，工程设计人员需将当地地震造成的作用力考虑进来，借助对结构的优化处理，提高稳定性，面对地震造成的横纵向运动，也能保持结构的完整性。近几年，对于建筑物此方面的使用性能设计，采用对称性的设计理念，有助于控制建筑结构的截面面积，实现建筑结构受力的平均程度，将作用力相对平均分给各个构件上，达到控制破坏程度的作用。借此提高建筑结构的抗震能力，避免出现倒塌的严重后果。在保证整体结构相对对称的同时，还应强化房屋内部的结构，做好细节处理，全面提高建筑结构的稳定性。借助合理的优化设计规划，有助于带动建设方作业的细致化程度，实现从设计到最终竣工的各个环节都达到预期效果。
2.7桩基部分优化设计
桩基主要负责承重，支撑建筑物的整体结构。在实施优化设计期间，通常采取预制桩的方式保证设计质量。相较于灌注桩，该种基桩更易掌控，且得到的桩体也更为稳定，建设作业程序更为简便，能够在相对较短的时间内完成建设需要，切实提高建设作业的效率。因此，在建筑项目中需要借助预制桩把控结构沉降程度，保证建设的安全。此外，在对该结构实施优化期间，需先选择相对长度更大的桩基实施作业，以免出现摩擦力突变的情况，使现有桩基能够承担上部结构的重量。另外，各桩基受力是否均匀对建筑的稳定也有一定影响，合理的桩基设计能够减缓结构沉降。通过对桩基的优化设计，有效分配各桩基的受力值，达到控制沉降的效果，进而保证建筑整体结构的稳定性[3]。
结束语：在建筑结构设计中，优化方式具有实质性的价值，不仅能够适应当前市场对建筑物的要求，还有助于该行业企业拓展新的发展方向，由此推进整个社会的发展进程。若建筑物结构设计仍保持不动，会逐渐被淘汰。因此，优化技术应是带动行业发展的关键。
参考文献：
[1]胡欢欢.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].居舍,2020(12):81+104.
[2]王正姣,赵清聪.结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的应用[J].居业,2020(04):40-41.
[3]王琴,何嘉,郑剑.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].四川水泥,2020(04):63.