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摘要：房屋结构优化设计有利于工程后期建设的顺利开展，因此应结合工程实际不断改进工程设计方案，最大限度地发挥其作用与价值。高质量的建筑房屋结构设计能够提高工程布局的科学性，降低工程建设的成本，保障工程的建设质量。本文从建筑结构优化设计的特点出发，就建筑结构设计优化方法的应用进行了分析。
关键词：房屋建筑结构设计；优化；抗震
引言
在建筑结构设计中，通过优化技术应用不仅能够有效提高结构设计的合理性和准确性，并为建筑结构的安全稳固提供更加可靠的保障；同时也能够降低房屋建筑的施工成本，改善建筑结构设计的经济性，从而为工程项目创造更大的经济价值。因此结构设计人员应加强对各种优化技术的学习，并熟练掌握计算机等先进的网络信息技术，不断提高设计水平和质量。
1建筑结构优化设计的特点
建筑结构优化设计具有复杂性和系统性，同时在工程设计过程中需要协调多个部门之间的关系。建筑结构设计与建筑内部结构应建立和谐的关系，从而有效降低工程建设中的成本投入，兼顾建筑结构的美观性、实用性和经济性，以此提高房屋建筑结构设计的科学性。另外，建筑结设计中要高度重视建筑的外观设计。部分建筑设计人员十分关注建筑设计的美观性和创新性。且考虑到建筑结构设计，结构承受的荷载过大。若在设计中并未遵照建筑结构受力特征及基本结构的技术原理完成结构设计，则建筑的稳定性将会受到极大的威胁。
2 应用优化技术提高建筑结构设计
2.1 优化房屋建筑的结构体系设计。设计人员在房屋建筑的结构设计中，可以通过应用优化技术来进行建筑结构体系的选择。设计中应充分结合房屋建筑的实际功能需要来确定房屋结构造型，一般来说为了提高房屋建筑的抗震性能和稳定性，设计人员应尽量采用规则结构型式来进行建筑结构的空间以及平面布局，以减少不规则结构所带来的不确定性因素。同时要在保障建筑结构合理性的基础上，尽量减少成本投入，提高设计方案的经济性。
2.2 优化房屋建筑的基础结构设计。基础结构设计是房屋建筑设计中的重点内容。设计人员可以通过优化技术的应用来合理选择房屋建筑的具体基础型式。目前在房屋建筑中主要有预制桩以及灌注桩这两大类桩基础型式，在设计中要对建筑上部结构的重量以及地基的承载能力等进行准确的计算分析，并选择相应的桩型结构。在确定号桩基础类型后，设计人员还应对根据土体的承载性能等来设定单桩的尺寸规格、布桩密度等，并优化桩身的强度以及端部的载荷性能，并确保桩基础的受力均匀一直，从而实现提高桩基础整理受力性能的设计目的。
2.3 优化房屋建筑结构中的地下室设计。目前很多高层房屋建筑都拥有地下室，而地下室的结构设计也是对建筑结构设计方案进行技术优化的主要环节之一。在应用优化技术设计建筑的地下室结构时，应严格遵守结构设计规范，对地下室层高进行合理的控制，从而达到降低土方工程量，节约钢筋混凝土等资源，减少施工以及后期维护管理成本的目的。在进行地下室结构设计时，设计人员还要充分了解施工区域的水文地质条件，并准确计算分析地下室的浮力作用，从而合理进行底板配筋以及抗拔桩的设置。当地下水具有较大浮力，且土体压力较大时，设计人员应相应的增加底板和侧墙结构的配筋量。在配筋设计中应采用分段设置的方式，并根据受力的实际情况来设置通长筋，优化地下水结构的配筋率设计。
2.4 优化房屋建筑的结构布局设计。在房屋建筑结构的布局设计中，设计人员要积极应用优化技术，首先对房屋建筑的主体结构进行优化，然后还要注重细部结构的优化设计，从而全面提高建筑造型的美观性以及结构布局的合理性。在设置结构件时，要与平面的整体布局相协调，并根据其平面的设计功能来确定墙柱构件的布设位置。在结构布局设计中应首先提高结构的稳定性和安全性，在此基础上可以将剪力墙和结构柱的截面面积减小，并根据建筑墙体的宽度来这只结构量。如果在结构设计中需要将结构梁加宽的，设计人员可以采取偏心向房屋的厨卫空间等次要空间的方式来进行处理设计。而在设计房屋建筑的楼梯时，由于应力主要集中于转角位置，因此应采用强度较高的建筑材料来进行承重构件的设计。同时，在设计电梯房时，由于其需要进行多种构件的预埋，且需要进行大量孔洞的预留设置，因此在设计中既要严格按照设计规范来确定孔洞的预留深度以及直径等参数，同时要对楼板穿孔处进行加固，而且要尽可能避免梁柱被管道贯穿。此外随着人们对房屋建筑美观性要求的不断提高，设计人员应注意尽量不采取将梁设置在房屋建筑的厅堂顶部的设计方案，如果受客观条件限制必须将梁设置在厅堂时，则应采取降低梁高等方式来进行优化处理。
2.5建筑结构设计中的抗震设计
2.5.1建筑选址。建筑结构抗震设计中，建筑选址发挥着不可忽视的作用，虽然地震对建筑的伤害十分明显，但是合理选择建筑建设的位置却能够显著的降低地质灾害对建筑物的作用和发生的可能。如发生地震，建筑会出现较为明显的相对移位。不同结构和土体对建筑结构的影响程度也有所不同。若在建筑设计和施工中无法优化土体的性能，则一方面会直接影响建筑结构自身的性能，另一方面也会引发建筑物严重的变形问题。所以，项目选址的过程中，要以可释放地震能量的区域为首选，全面考量周边的地貌和地形，选择在平坦开阔、土质良好的土地上建设建筑工程。土体的密实度较高，性状理想，刚度和强度较大，更能够承受建筑结构不同组合形式的力的作用。若无法规避软土地质区，则设计人员应当在设计中充分发挥自身的优势，以丰富的经验采取有效的优化改进处理措施，并根据工程的抗震级别采取针对性的加固措施，进而有效缓解地震对结构稳定性和安全性的威胁。
2.5.2设置多道防线。在建筑结构抗震设计中，设计人员应当结合实际设置多道防线，这可有效减轻地震对建筑物稳定性和安全性构成的负面影响。设计人员需在建筑抗震体系中融入延展性能十分优越的构件，同时也可将其作为第一道防线，将其他建筑构件视为第二和第三道防线。如发生地震，且第一道防线损坏后，则可充分利用第二道和第三道防线来减轻地震对建筑的冲击，进而减少人员及财产损失。
2.5.3优化布局，削弱地震能量
削减地震能量也是减轻地震对建筑结构损害的重要方式。为了最大限度地减轻地震的破坏力，在土木工程结构设计中，设计人员应该严格控制地震可能引发的建筑物位移。设计人员在设计工作中需对其予以定性分析和科学预测，以削弱地震对结构产生的破坏作用。此外，如发生地震，为了最大程度地避免建筑物可能出现的破坏及变形问题，可以定量分析基础设计建筑下层位置移动的延性比，这种方法也可应用在地质较硬的土木工程设计和建设中。
3建筑结构优化方法应用时的注意事项
3.1高度关注方法的适用性。建筑结构在房屋结构工程中占据着不可替代的位置。在结构优化设计过程中，需要选择更加完善和科学的结构优化方式，从而有效保证优化方法应用的适用性，提高方法应用的合理性，并且该方式也可为稳定工程结构奠定坚实的基础。因此，设计人员在选择优化设计方法时，要充分结合工程实际，以项目基础建设为切入点，考虑工程的地势、地形条件、社会经济条件和建设单位的专业化水平，不断增强结构优化方法的科学性和适应性。
3.2做好设计中的利益协调工作。在建筑工程中，房屋结构是十分重要的组成部分，同时，结构优化设计的利益方较多。为此，在结构优化设计中，应当采取有效措施积极搭建多方协调与沟通平台，让参建各方可就结构优化问题予以及时详细的分析和探讨，进而为结构优化工作营造良好的工程建设环境。同样重要的是，在结构优化设计中，必须取得业主单位人员的认同，设计人员在结构设计中也应积极采取有效措施，加强该环节与施工人员和监理人员的协调与沟通工作，且邀请相关领域专家学者参与到工程之中，充分发挥其指导作用。在争取多方的专业建议后，方可开展结构优化设计工作，有效提高结构优化设计的质量。
结束语
建筑结构优化设计在房屋工程建设中不容忽视。在结构设计优化中，我们务必明确结构优化的理念，以工程实际确定工程结构设计的模型，并且还需对模型的约束条件和目标函数采取有效的控制措施，进而在设计中选择更加科学合理的改进方法，优化设计综合水平。此外，在工程结构设计建设中还需要多方参与，在设计的同时需要全面平衡参建方的利益，以此促进房屋建筑结构设计优化工作的顺利开展。
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