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摘要：本文简述了结构设计优化技术应用的现实应用意义与建筑结构优化设计的具体环节，并从前期设计、上部结构、建筑细节、地基结构以及排水结构五个角度对结构设计优化在建筑设计环节的应用进行了深入分析，希望能够为同行业工作人员提供一些帮助。
关键词：结构设计优化；房屋建筑；意义；环节；应用
引言：我国现阶段正处于社会与经济的飞速发展状态中，随着人们生活质量的逐渐提升对于建筑无论是实用性、美观性还是安全性均有了更高的要求。因此，在实际的工程设计环节不仅需要保证美观度与经济性，还应强调结构稳定性的重要意义。通过在建筑结构设计中融入结构优化设计元素，能够在提升建筑整体施工效率的同时，满足人们对其安全性与美观性的需求，为建筑领域的可持续发展提供完备条件。
1 结构设计优化技术的现实应用意义
在实际的结构设计过程中应保证应用设计方案的优化效果，该环节无论是对于建筑设计细节的完善还是其实用性能和美观度均有着较为重要的应用价值，其也是保证建筑工程造价控制全面性与有效性的重要基础，让人们居住舒适度提升的同时，也能让施工单位获得与预期目标相符的经济效益[1]。作为建筑单位，追求的均为在最小的施工成本下获得最佳效益的目标，因此就必须保证建筑设计方案的科学性与合理性，在不影响结构稳定性、安全性与美观性的基础上最大限度的缩减施工成本，达到创造更多经济价值的目的，从这一角度来看针对建筑设计采取合适的优化设计方案是建筑建设行业发展的必然过程。
2 建筑结构优化设计具体环节
2.1建立结构优化设计步骤
2.1.1保证设计变量参数的合理性
在实际的建筑设计环节，应将受到建筑结构影响的各类参数作为首要考虑的设计变量，典型的包括约束控制、目标控制等。部分变量参数对于工程结构的整体设计会产生较大影响，因此必须提高对此环节的重视[2]。局部设计中所选择应用的参数数据一般用预定参数来表示，其也是最大限度的减少设计工作量与编制程序的重要基础，无论是工程效率还是质量均在该种状态下获得了明显提升。
2.1.2目标函数确定
结构优化工作展开前，应确定符合实际建设要求的截面尺寸设计方案，并应联系环境条件计算具体的实效概率。这样一来，将能够得到具有性能优异且造价极低特征的各类设计参数，以保证最终制定出的设计方案的应用有效性。
2.1.3约束条件的确定
对房屋建筑结构进行优化设计的关键在于牢固性与稳定性的要求得到满足，继而帮助提升约束基本条件的精确性。落实设计优化工作的关键在于应力、强度以及结构尺寸等，综合考虑多类条件才能确保设计优化方案处于最佳的应用状态中[3]。不仅需要综合考虑各类约束因素，也应联系实际情况对参数与指标进行对比，确保制定的结构设计方案与约束条件相符，为实现设计方案的最佳优化目标奠定坚实的基础。
2.2计算优化方案的确定
建筑结构可靠性是应首先需要考虑的基本建筑结构优化要求，因此必须在优化设计环节考虑非线性优化内容，以保证对多重变量参数的考虑全面性。针对建筑结构进行设计与数据计算的过程中，应逐渐将约束优化问题逐渐过渡至无约束优化问题，两种类型的问题转化能够在联合工程实际情况后，根据具体的应用要求以保证建筑设计优化方案的落实效果，提高所获得计算结果的合理性。
2.3程序设计
对经过优化设计的模型进行深入分析时，应从保证建筑结构可靠性的角度对选择应用的计算方法的应用效果进行核验，以编制出符合工程实际建设要求的一套完整的设计程序。
2.4结果分析
设计过程中应对所获得的计算结果进行综合分析，多角度比较后才能够确定最佳的结构设计方案。
该环节不仅能够提升建筑整体设计水平，其也是保证结构可靠性、美观性与安全性的重要基础，决定了工程的总投入成本[4]。在建筑结构设计环节应综合考虑技术与经济因素之间的平衡关系型，以确保最终所制定的设计方案符合预期使用需求。
3 结构设计优化技术的实践应用
3.1前期设计
对于建筑来说其前期的设计往往是决定最终工程造价的重要阶段，影响极大。但从实际情况来看多数设计人员并没有意识到前期设计阶段的重要应用价值，对其所能够起到的作用没有进行深入了解。前期设计阶段的优化是整体设计方案保证其应用科学性与合理性的前提条件，也是确保工程推进顺利性的基础。
3.2上部结构优化设计
若有对上部建筑结构的优化设计需要，应首先对其模型细节进行完善。第一，是保证剪力墙结构的布置科学性，确保各个结构部分的分布均匀性；第二是楼层结构中心应与平面刚度中心重合，继而最大限度的降低由于风力或地震对工程项目造成的不良影响。在建筑工程实际建设情况允许的情况下，应选择应用大开间剪力墙结构，并联系实际条件对剪力墙的墙肢长度进行适当增减，以将结构的整体刚度性能提升。当前在剪力墙结构中所选择应用的暗柱材料通常为钢筋材料，若针对其选择应用大开间设计方案，需要注意应缩减钢筋使用量。
3.3建筑细节优化设计
若建筑本身没有进行量化设计的应用需要，则应选择应用概念设计方式。因以地震设防烈度设计环节为例，由于无法保证确定的及时性，因此通常情况下无法保证计算公式的定位及时性，这就需要选择应用科学的概念设计方法，依据获得的对应数据作为推进设计进度的参考前提[5]。同时应组织相关设计人员保证组织的灵活性，并需要对设计方案进行持续优化，以突显出最佳的设计效果。
在对建筑进行优化设计时应特别注意细节部分，以混凝土结构中的异性结构使用需要为例，其结构的转角位置极易发生断裂，该种情况下建议选择将其转化为矩形板结构。另外需要保证布置钢筋材料的布置合理性，以帮助最大限度的提升其结构性能，从而最大限度的将工程的施工成本缩减。
3.4地基结构设计优化
作为建筑的重要基础，地基的重要性毋庸置疑，因此在对该类结构进行优化时应联系建筑的实际建设要求制定出与预期设计效果相符的设计方案。其中最为关键的参数就是结构部类型与地质条件，以帮助最大限度的将工程造价降低。持力层厚度参数是结构关键尺寸的确定前提，应在与多方数据进行比较后才能够得到完成优化的设计方案。
3.5排水结构协调优化
由于建筑结构中的给排水位置包含了较多机械设备，为保证其维持正常运作，就应给予施工环节更高的荷载强度。建议将水泵房安置于地下室。建筑中的给排水管道数量极多，因此更要保证预留孔尺寸的确定合理性，并应对完成穿孔的位置实施二次加固，以提升连接结构的稳定性与可靠性。另外应采取预防梁体结构变形的合理措施，提高对位于水平方向的管线贯穿柱结构的重视。若贯穿柱所处位置为承重墙，因就应对该位置进行持续加固，做好定期维护工作，以保证所构建管网体系的应用协调性与有效性。
结束语：综上所述，对于建筑工程项目来说，建筑项目的整体结构优化具有极为重要的应用意义，其也是提高建筑整体质量水平的重要基础，在不影响结构质量的基础上最大限度的缩减了工程施工成本。相信随着结构设计优化流程的持续更新与完善，必然能够进一步提升系统结构组成的科学性与合理性，奠定建筑行业可持续发展的重要基础。
参考文献
[1]赖小燕.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].现代物业(中旬刊),2019,09:87.
[2]李汇锋.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].工程技术研究,2018,15:157-158.
[3]陈鹏.房屋建筑结构设计中优化技术探讨[J].居舍,2019,02:86.
[4]乔継华.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].居舍,2019,02:55.
[5]刘肖冰.房屋建筑结构设计中的优化技术应用研究[J].中国住宅设施,2018,11:93-94.