王红雨
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摘要：随着社会经济的迅速发展，如今，人们的经济条件、生活质量与生活水平得到了明显的提高，从而对生活环境也提出了更高的要求。基于时代进步及社会发展要求，如今房屋建筑结构设计中，往往会在确保质量、安全的基础上，开展结构优化设计，以实现成本降低、节能减排及建筑物使用功能的提高。
关键词：结构设计优化；房屋建筑；结构设计
引言
建筑工程结构设计工作需要从多个方面进行统筹考虑。总的来说，结构设计在整个建筑工程设计中应做到：早参与早介入，多分析多比较，重事实保落地，抓大不放小。具体的结构设计优化过程，可采用从主体结构方案选型、基础设计方案选型、结构设计细节优化等反面着手。以保证结构设计的安全、适用、经济、合理。从建筑方案设计阶段即参与其中，有利于结构方案的合理选型，避免后续设计过程中因结构方案难以实现或成本过高，导致对建筑方案的颠覆性调整。
1建筑结构优化设计在实际工程中的意义
结构设计优化无论在房屋建筑工程还是市政道路等工程中都具有复杂性、多变性特点，优化结果的实现需要多个专业协调合作、共同努力。结构设计优化结果不仅关系到建筑整体使用功能，同时也关系到建筑的经济性。结构设计优化结果的出现，不仅要保证建筑整体结构设计的安全性，同时也符合建筑外观设计需求。对于房屋建筑来说，结构设计的优化还应将实用性、人文关怀紧密结合在一起，这对提升人们的居住质量，提升建筑的居住功能具有重要意义。而当前，大部分的开发商更多的关注建筑的外观和造价，对于结构自身的负载情况把控程度不精准，导致结构设计过程中存在较多质量隐患，施工安全事故较容易发生。
2结构设计优化应贯穿项目设计乃至施工的全过程
结构设计优化应贯穿项目设计阶段乃至施工阶段的始终。从建筑方案设计阶段即参与其中，有利于结构方案的优化选型，避免后续设计过程中因结构方案难以实现或成本过高，导致对建筑方案的颠覆性调整。同样，结构方案的合理性也应同时由建筑设计师评估是否对建筑方案的美观及使用功能造成影响。应优选与建筑体型及功能匹配，且具有较高效率的结构体系。特别是大型公建项目，建筑方案设计阶段的结构方案优化选型将直接决定整个项目的成本、工期及施工难度等，合理的结构方案优化比选是保证项目后续施工图深化设计及现场施工的有利保证。在施工图设计阶段，专项结构设计方案应逐个分析，逐个优化比选，确保各专项方案安全、合理、经济、高效。如基础方案、主体结构方案的优化，对项目建设成本、工期均有较大影响。在项目施工阶段，结构设计也应根据实际现场施工条件及客观情况，进行相关优化，保证项目的顺利、高效施工。
3结构优化设计方法在房屋建筑中的实际应用
3.1建筑结构模型的优化
房屋建筑结构设计中，对结构设计优化进行应用的时候，应优化建筑结构模型。在对建筑结构模型进行优化的时候，可以从确定约束条件、计算函数、选择变量三个方面开展。创建、使用建筑结构模型的过程中，应对不同变量的选择进行高度重视。对不同变量进行设置、选择的时候，必须充分考虑房屋建筑物的实际情况，并结合当地情况，全面分析可能会给房屋建筑结构设计产生影响的所有因素，并用预定参数来对这些因素进行表示，在房屋建筑结构设计中表现出来。一些因素可能会给房屋建筑结构设计的整体效果产生非常大的影响，因此，不管是多元因素，还是单一因素，设计师均要给予足够的重视。除此之外，房屋建筑结构设计优化过程中，将各种元素反映到函数中，能够有效减少工作人员的劳动量，有利于提高其工作效率。
3.2确定合理的主体结构选型
主体结构设计选型是结构设计的重中之重。一个项目主体结构选型的优劣是项目结构设计成败的关键。尤其对复杂超限项目的结构设计方案，应采取多方案比较，综合判别结构体系的安全性、经济性、合理性。并充分考虑部分结构构件对后期实际使用中的影响。如超高层建筑采用筒体外框架、筒体伸臂桁架方案的比较。再比如，混凝土结构体系与钢结构体系的比较。只有在结构方案设计阶段充分分析论证，才能给出结构方案的最优解。
3.3针对建筑的使用寿命进行优化
房屋的使用寿命与房屋的建筑施工质量有着密不可分的联系。一般情况下，房屋建筑的预期使用时长长达七十年，但实际使用过程中，有部分房屋的使用寿命仅能达到四十年左右，主要原因还在于建筑开发商在施工过程中的态度较差，建筑质量得不到充分保证。随着高层建筑的流行，开发商必须要对建筑质量给予特别重视，要严格按照原先设计好的图纸进行施工，同时要注重在后期加强对于建筑整体的保养与持续优化，以提高建筑整体耐久度。
3.4在建筑结构抗震性能优化设计中的应用
建筑抗震设计是结构设计优化的重点，也是提升建筑设计质量、使用功能的基本需求。因此在建筑抗震设计中，一定要在设计理念和思想上得到充分的重视，加强对抗震设计的合理科学研究，并提升房屋建筑结构抗震设计及其使用性能的稳定性，需重点注意的是，在抗震结构设计优化中，应做到简约化、高效化、均匀对称性。对于抗震性能高的建筑结构来说，首先要具备一定的使用规则，尽量减少凸角结构设计，避免抗震结构设计的复杂化。建筑结构平面布置不规则的情况下，由于地震的作用会导致产生一定程度的扭矩效应，因此要注意偏离结构刚心远端抗震墙或框架柱承载力的验算。此外，在不对称建筑结构的抗震设计中，要确保结构平面布置结构的刚心和质心相重合，以避免或减小地震所产生的扭转效应。
3.5优化水电管网
水电管网是房屋中的必要结构之一，为房屋使用者提供了日常必需的能源。在设计过程中，优化水电管道结构式设计人员需要着重考虑的问题之一。需要着重考虑水电管网的主要原因在于其在建筑结构中具有较高的复杂性，在对房屋结构进行优化的过程中必须要考虑到优化过程可能对管道造成的一系列影响，从而提前设计好方案，排除优化工作对管道造成的干扰和不利影响。
3.6关注房屋建筑设计质量安全
房屋建筑设计的质量安全，是管理工作的核心与重点，相关结构设计应满足相关质量控制要求，促使建筑工程具有良好的应用性能。例如，在某建筑工程项目的上部结构设计中，应构建优化模型，对影响建筑设计稳定性的因素进行分析与研究，对重点项目进行控制。如对剪力墙结构的优化设计过程中，为提升项目整体的安全性与质量标准，需要对剪力墙各部分的质量进行严格要求。为保证房屋结构整体的稳定性，应减少短肢剪力墙结构的设计，尽量布置并设计较长的剪力墙，使得房屋设计更加符合行业内要求的安全质量标准。
结束语
总而言之，超高层建筑体量较大、结构复杂，工程建设所需投资量较大，采取限额设计方式对工程施工建设方案进行合理控制能够获得良好的效果，值得广大建筑工程管理与设计人员投入更多时间和精力对其设计方案进行优化，在限额要求之下促进工程整体建设效益的提升，为国家经济建设注入源源不断的活力。
参考文献
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