马海峰
戴文工程设计（上海）有限公司嘉兴分公司 浙江省嘉兴市 314500
摘要：建筑结构设计优化方法在建筑结构设计中的运用，既是社会发展的需求也是用户个性化审美的必然结果。设计师应当充分运用自身的专业知识，考量整体建筑结构的安全性，最大限度满足当前多样化的审美标准，使得社会的建筑形态呈现异彩纷呈的艺术观感。在优化设计方法时，注意安全性和稳定性建设，对不同地质条件和不同用途的建筑进行具体分析，推动我国的建筑行业向更高水平发展。基于此，本文主要分析了房屋结构设计中的建筑结构设计优化。
关键词：房屋结构设计；优化；技术
引言
房屋建筑结构设计中优化技术种类较多，在具体优化方面相关设计人员需要结合工程具体情况，进行房屋建筑实地勘查，制定初步建筑结构设计方案，并在优化上充分利用多种技术，尽可能地保障工程质量的同时，达到结构优化目的。房屋建筑设计人员可以根据房屋建筑结构不同，适当制定相应建筑结构优化设计方案，全面提升优化质量，促进建筑工程综合效益提升。
1开展建筑结构设计优化的价值
建筑工程的特殊性，决定了只有保证建筑结构设计优化效果，才能提升建筑结构的安全性和稳定性，对提升建筑工程的质量，促进我国建筑事业稳健发展皆有非常重要的意义。但建筑结构设计优化具有很强的综合性和技术性，需要在保证建筑质量和结构稳定的基础上，开展结构设计优化，促使建筑业可持续发展。通过建筑结构设计优化之后，可大幅度提升施工中机械设备和原材料利用率，避免无故浪费，降低建设成本，提升建筑的使用性能。既要对建筑的外部结构进行设计优化，也要对内部结构进行设计优化，提升建筑结构设计的科学性和合理性，进而满足人们对建筑的实际需求，促使居住环境更加舒适、温馨、绿色健康[1]。
2建筑结构优化设计的原则
2.1结构规则性原则
建筑平面简单和体型规则的结构，因其传力途径简单、清晰，造价相对较低。建筑立面和平面布置丰富多样，在满足不同使用功能的前提下，通过对结构单元合理设缝断开，形成相对规则的结构单元，使不规则的建筑体型和平面布置变成规则的结构体系，同样可以达到规则性结构较低的工程造价目标。
2.2使用舒适性原则
建筑结构优化设计是各专业综合优化设计组合，是整体优化设计。随着人们生活水平的提高，对建筑立面和室内空间的要求越来越高。在建筑层高确定后，室内的使用高度与结构梁高和设备的管网布置有着直接关系。
2.3结构安全性原则
建筑结构须满足承载能力和正常使用原则，抗震设防区应满足“小震不坏，中震可修，大震不倒”的最低设防目标要求。任何形式的建筑结构优化设计，不得以降低结构安全性为前提，这是建筑结构优化设计的底线[2]。
3房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法
3.1空间结构整体布局的优化
在建筑结构设计优化中，空间结构整体布局优化是重中之重，也是优化过程中必不可少的内容，具有很强的综合性，涉及到的内容包括：建筑采光、空间结构布局、建筑朝向等那内容，为提升优化效果，可从以下两个方面入手：第一，建筑结构设计优化人员必须具有一定的前瞻性，从城市未来发展规划的角度入手，从整体布局逐步深入到细节布局，比如：可通过建筑整体结构、原材料选择、结构布置等方面同时入手，实现多方协调配合，以提升建筑工程的总体承载力、稳定性、安全性。
第二，严格遵循国家现行标准。在建筑结构设计优化中，各项参数难免会存在误差，但要严格控制，将误差控制在允许范围中。此外，在整体空间规划中，必须综合考虑建筑工程的采光性，在朝向选择方面，可选择双阳或者南北布局，这两种布局都能保证采光率，降低能源消耗量[3]。
3.2对高层建筑结构进行合理设计
在建筑结构的设计中，高层建筑结构的框架设计难度更大、安全性要求也更高，通常需要较大的防震能力来稳固整体结构。当前的高层建筑结构框架设计中主要采用混凝土作为建筑材料，在具体的设计与施工中必须注意混凝土的强度不能超过C40，严格控制混凝土混合和使用的强度，以此来增加建筑结构在高层设计与施工、使用时的抗弯、抗压、抗震能力。在对高层建筑框架结构进行基础部分的详细设计时，应当考虑柱下拓展基础宽度较宽、地基不匀、地基较软等多种情况。因此，如果基础柱的埋藏深度大于3m时，建筑设计师应当考虑建设地下室，以增强地基的承载力来满足设计的安全需求。同时，基于风险防范，地下室板不能够外伸。根据实际情况考量使用微膨胀的混凝土进行浇筑，提高高层建筑框架结构基础的牢固程度，以保持整体结构稳定。
3.3剪力墙结构的优化
(1)剪力墙的布置原则:建筑物周边(尤其角部)重点考虑、对齐、简单、均衡、对称、多用‘L’‘T’型截面墙，少用一字墙。
(2)优化结构设计敏感参数:周期折减系数、连梁刚度折减系数、梁刚度增大系数、梁配筋考虑压筋的影响、梁计算配筋考虑楼板的翼缘作用等。
(3)抗震性能与材料用量的关系如下。据统计按规范规定的弹性层间位移角限值差不多时，结构的抗侧力构件布置数量较为合理。
3.4桩基础的优化
(1)从上部结构到桩之间的荷载传递路径越短，承台受力越小、越均匀、费用越低。所以桩最好布置在墙、柱下。不要在墙柱的近距离布置，否则冲切计算不易满足要求，可通过把与基础相连的那一层地下室范围内的墙肢延长到桩对边外侧予以处理，桩身宜全落在墙体范围内。
(2)平面布桩尽量避免少数桩反力较大，而被动提高整体桩承载力要求。可以通过局部增设桩或者对上部结构进行优化调整，使得桩反力基本均匀，承载力都得到较充分的发挥和利用[4]。
3.5规范防震设计
建筑结构的优化设计，最重要的目标是提升整体结构的稳定性，减少地震等自然灾害对人力、财力的负面影响。因此，在对建筑结构优化设计方案进行提升时，应当充分规划结构中的防震设计，着重注意对截面高度的确定和调整。同时，需要对不同主轴方向和水平方向上的承重柱进行抗震防范分析与计算，充分考虑到整个建筑结构横纵方向框架的稳定作用，不能有失偏颇，避免在实际设计与施工过程中出现配筋不足的现象。
3.6优化建筑结构内部结构
房屋建筑结构根据建筑本身结构位置关系，可以分为建筑外结构与建筑内结构，建筑内结构即所有处于建筑内部的建筑结构。由于建筑内结构主要分布在建筑内部，大多数建筑设计人员往往会忽视内部结构设计优化，使得建筑结构优化质量提升空间受限。相关设计人员可以充分关注建筑结构内部设计的优化，从施工的每一个细节之处优化建筑，提升建筑结构优化质量。同时在内部结构设计优化方面，相关设计人员要充分考量不同设计方案所需要的施工量，尽可能地从多角度分析每一个参数优化设计，提高建筑结构优化设计质量。
结束语
建筑结构设计主要指在满足建筑各项功能要求的基础上，实现建筑各项数据优化，即在所有可选择的建筑结构设计方案中，选择一个相对更为优质的结构设计方案。建筑结构优化可以提升建筑质量，满足用户对建筑质量要求，同时通过结构优化设计，还可以在一定程度上节省建筑工程造价，促进工程整体效益提升。因此近些年建筑企业对建筑结构优化的重视程度越来越高。
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]刘亮．建筑结构设计优化方法在建筑结构设计中的应用研究[J]．居舍，2020（10）：83．
[3]赵洛亭.房屋建筑结构设计中优化技术的应用探讨[J].绿色环保建材,2018,137(07):96+99.
[4]王硕.浅析房屋建筑结构设计中优化技术[J].智能城市,2018,004(005):P.38-38.