韩志彪
身份证：1423231975****0217，山西太原 030000
摘要：在房屋建筑工程中，房屋结构设计是最基础的内容，对房屋建筑工程的质量及成本有直接的影响，设计人员可以应用建筑结构设计优化方法保障房屋结构的质量。基于此，本文首先分析了建筑结构设计优化方法的应用优势及要点，然后阐述了优化方法的具体应用流程及应用内容，设计人员需要按照优化模型的构建→计算方法及程序设计→结果分析的流程，实现设计优化，并将优化方法应用于阶段性设计优化与钢结构设计优化中。
关键词：房屋结构设计；建筑结构设计；优化模型
建筑结构设计优化主要是指通过合理的建筑结构设计，充分发挥出建筑材料的性能，确保施工中各个构件和工序能够有效融合，提升房屋结构的质量，降低房屋结构的施工成本。和传统的优化方法相比，建筑结构设计优化不仅可以保障房屋建筑工程的质量及成本，还可以提升房屋结构的安全性及美观性，有助于房屋结构设计的良性发展。因此，对于建筑结构设计优化方法的分析是很有必要的。
1.建筑结构设计优化方法的应用优势及要点分析
建筑企业在实施房屋建筑工程时，希望获取更高的利润，延长建筑的使用寿命，实现社会效益及经济效益的兼备。在实际的房屋建筑工程中，建筑结构设计优化方法的应用可以有效实现这一目标，不仅能够节约工程成本，保障建筑工程的质量，还可以提升建筑的美观性，为建筑用户提供更为舒适的体验。相关数据统计表明，和传统建筑结构设计方法相比，优化方法可以节约近15%的工程成本，保障建筑材料性能的有效发挥，建筑结构的空间相互协调，提高建筑结构空间的使用率，提高房屋结构的实用性。在实际的建筑结构设计优化方法应用中，设计人员需要注意以下几点:
第一，协调建筑结构设计，建筑工程的结构设计涵盖建筑工程的各个环节，设计人员需要协调设计和施工工艺的关系，通过施工工艺与结构设计的有效融合，从整体上提升房屋结构设计水平，实现结构设计优化的目标；第二，严格遵循房屋结构设计标准规范，房屋结构设计的内容需要符合相关标准规范的要求，建筑企业需要安排专业的技术设计人员开展优化工作，结合房屋建筑工程的实际状况，在保障建筑工程满足标准规范的基础上，实现结构设计优化的目标；第三，注重建筑结构设计优化的整体性，设计人员需要从整体及局部两方面进行优化，从整体角度入手，不断细化房屋的主体结构、围护结构以及基础结构等部分，实现全过程的设计优化。
2.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用
2.1建筑结构设计优化方法的应用流程
第一，结构优化模型的构建，在实际的建筑工程结构设计中，设计人员需要构建相应的优化模型，实现建筑结构设计优化。一般来说，结构优化模型的构建有如下步骤：（1）选取设计变量，建筑结构设计变量是指对房屋结构影响较大的参数，包括目标控制参数以及约束控制参数这两个部分，涉及到工程造价、建筑结构的可靠性等指标，如果指标的变化程度相对较小，对建筑结构设计造成的影响也比较低，设计人员可以应用特定的参数即可满足建筑工程的结构需求，以此降低设计人员的工作量，提高建筑结构设计的效率；（2）目标函数的确定，在明确设计变量之后，设计人员需要选取合适的目标函数，实现建筑工程成本的有效控制，比如设计人员可以明确满足建筑工程需求的钢筋截面积和构建几何尺寸等数据参数[1]。
第二，结构设计计算方法及程序的设计，在建立完善的结构优化模型之后，设计人员需要对模型的计算方法进行优化，全方位实现建筑结构设计的优化。在实际的计算方法优化过程中，包括较多的约束条件以及计算变量，要求设计人员全面了解优化模型计算方法的约束条件，结合建筑工程的多个变量，选择最佳的计算方法。
目前常用的计算方法包括复合形法、Powell法以及拉氏乘子法等；建筑结构设计优化涉及的约束条件包括可靠指标、构件单元、应力、尺寸以及弹塑性等多个方面，对约束条件和计算方法的优化有助于建筑工程质量的提升。与此同时，设计人员还需要对程序进行设计，将变量输入到计算机程序中，如果变量及设计出现一定的改动，设计人员需要更改基础结构，从而完成计算机计算程序的优化。
第三，结果分析，在计算机给出相应的编程结果之后，设计人员需要对结果进行全面深入的分析，从选择出最佳的设计方案。具体而言，设计方案不仅要满足建筑结构规范的要求，还需要设计人员考虑多个方面，降低建筑施工的难度，保障建筑工程的经济效益。因为建筑结构设计优化的最终目标在于保障建筑工程质量的基础上，降低施工成本，所以设计人员需要全面考虑建筑材料的价格、建筑工艺的复杂性等多个方面。
2.2建筑结构设计优化方法的应用内容
第一，阶段性设计优化，在实际的房屋结构设计中，设计人员需要分阶段地进行建筑结构设计优化方法的应用，根据房屋施工的不同阶段及特点，有针对性地进行设计优化，延长房屋结构的使用寿命，提升房屋结构的质量。比如，在桩基础的设计优化中，设计人员需要从预制桩以及灌注桩这两面入手，因为灌注桩的施工流程相对复杂，难以保障其质量，所以在阶段性设计优化中，设计人员需要简化灌注桩的施工工艺，提高灌注桩的施工效率，实现建筑结构设计方法优化的目标。
第二，钢结构设计优化，对于建筑结构而言，钢结构的主体为钢筋材料，要求设计人员注重钢筋材料的质量，在钢筋材料进场之前进行全面检验，确保钢筋材料的检验结果满足施工标准要求，才可以允许钢筋材料进入施工现场，并在应用及存储钢筋材料的过程中，远离水源，避免钢筋材料出现生锈或者腐蚀问题，以此保障建筑结构的质量。与此同时，设计人员需要根据建筑结构的使用要求、使用寿命和设计目标，全面协调地规划钢筋结构，从整体上提升钢筋结构的承载力，可以通过混凝土现浇的方式，提升钢筋结构受力的合理性，实现钢筋结构设计的优化[2]。
2.3建筑结构设计优化方法的应用要点
第一，注重建筑结构局部及整体优化的协调。通过上述分析可知，建筑结构设计优化的工作具备较高的复杂性，呈现出显著的层次性特征。建筑结构设计优化的特点使其在应用的过程中，注重建筑安装体系，确保建筑结构设计优化的内容具备较高的可行性。从复杂性特点看来，设计人员需要做好房屋结构零部件、施工材料及施工设备等多个方面的选择，从建筑整体出发，实现局部的优化；从层次性特点看来，在实际的建筑结构设计优化过程中，结构设计优化会扩展到房屋建筑的多个方面，要求设计人员注重房屋建筑下属系统的优化，打破房屋建筑的横向关联性，充分发挥出叠加工程的作用。
第二，注重建筑优化及结构优化的协调。在实际的房屋结构施工过程中，要求建筑物的整体平面和房屋结构有较好的契合性。具体而言，房屋建筑设计过程中需要注重建筑系统的简捷性，确保建筑的支柱和墙体能够准确对接，使两者的截面面积和高度大小一致；需要注重房屋结构转角区域的荷载，将转角区域的承重材料替换为高强材料，降低房屋建筑的自重，确保房屋建筑的中心、刚心和质心重合在一起，避免房屋结构出现扭转现象，提升房屋结构的安全性，从整体上保障房屋建筑性能的发挥[3]。
结论
综上所述，建筑结构设计优化涉及的内容相对较多，需要建筑企业安排专业人员完成优化工作。通过本文的分析可知，设计人员提高对建筑结构设计优化的重视，明确优化方法的应用步骤及应用范围，根据房屋建筑工程的实际内容应用优化方法，在提升房屋建筑质量、安全性及美观性的基础上，节约建筑成本，促进我国建筑行业的良性发展。
参考文献：
[1]申小微.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用简述[J].建材与装饰,2018(18):118.
[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].中国建材科技,2014,23(04):162-163.
[3]李贵江.建筑结构设计优化设计新方法探析[J].江西建材,2017(02):82+87.